电化学部分习题
一.1 写氢氧燃料电池(1)酸性电解质中:负极(Pt):
正极(Pt): 电池总反应: (2)碱性电解质中 负极(Pt):
: 正极(Pt): : 电池总反应:
(3)如果改用CH4形成燃料电池,KOH 溶液作电解质溶液,分别写出正负极电 极反应式? 电极反应:
负极_________________________ 正极_________________________ 2
2 原电池反应的本质:
3 构成原电池的条件:
4 二次电池——铅蓄电池(1)放电过程: 负极(Pb): 正极(PbO2):
电池总反应: (2) 充电过程
阴极(接电源负极):
阳极(接电源正极): 充电过程总反应:
5 (1) 电解池中电子移动方向: (2)离子移动方向:
6 阳极活泼金属阳极S2- I- Br- Cl- (SO42-、CO32-、NO3-等一般不放电)
阴极金属得电子能力比较 Ag+ Fe3+ Zn2+
OH- Cu2+ H+ Fe2+ (K+、Ca2+、Mg2+、Al3+一般不放电
负极流向阴极,由阳极流回正极
二 1 如右图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是
A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e→H2↑ B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法 Fe C
K2 K1 G D.K2闭合,电路中通过0.002 NA个电子时,两极共产生0.001 mol气体
2 右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是 A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-
B.电池的电解液可为KOH溶液
C.充电时负极反应为:MH+OH-→M+H2O+e-
D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高 3 2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是
饱和NaCl溶液
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化 D.放电时,溶液中的Li+从b向a迁移
4 某同学组装了图4所示的电化学装置,电极ⅠAl,其它均为Cu,则
A.电流方向:电极Ⅳ→A→电极Ⅰ B.电极Ⅰ发生还原反应 C.电极Ⅱ逐渐溶解
D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2+ + 2e- = Cu
5 NH3经一系列反应可以得到HNO3,如下图所示。
IINH3INOIVNH4NO3NO2IIIHNO3
(1)I中,NH3 和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_____________________。 (2)II中,2NO(g)+O2
2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测
得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如右图)。
①比较P1、P2的大小关系:________________。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________________。 (3)III中,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。 ①已知:2NO2(g)
2NO2(g)
N2O4(g)△H1 N2O4(l) △H2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)_______________。
A B C
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。 (4)IV中,电解NO制备 NH4NO3,其工作原理如右图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是_____________,说明理由:________________。
一 1 (1)酸性 负极(Pt):2H2-4e-=4H+ 2 正极(Pt):O2+4H++4e-=2H2O 电池总反应:2H2+O2=2H2O (2 )碱性电解质中
负极(Pt):2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极(Pt):O2+2H2O+4e-=4OH- 电池总反应:2H2+O2=2H2O (3)2O2+4H2O+8-=8OH-
2 氧化还原反应 3: ①电解质溶液 ②两个导体做电极
③形成闭合回路(或在溶液中接触) ④有能自发进行的氧化还原反应
4 (1)负极 Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极 PbO2+2e-+4H++ SO42- =PbSO4+2H2O 电池总反应:
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O (2)充电过程
阴极(接电源负极):还原反应 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
阳极(接电源正极):氧化反应
2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)
充电过程总反应:
2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
5 (1) 负极流向阴极,由阳极流回正极 (2) 阳离子移向阴极,阴离子移向阳极 6 活泼金属阳极>S2->I->Br->Cl->OH- (SO42-、CO32-、NO3-等一般不放电) Ag+>Fe3+>Cu2+ > H+>Fe2+>Zn2+ (K+、Ca2+、Mg2+、Al3+一般不放电 Ag+>Fe3+>Cu2+ > H+>Fe2+>Zn2+ (K+、Ca2+、Mg2+、Al3+一般不放电
1 ,【答案】B
【解析】A、K1闭合时,该装置构成了Fe—C—NaCl溶液的原电池,铁作负极,发生氧化反应,电极反应是2Fe—4e—=2Fe2+,A错误;B、C棒作正极,发生的电极反应式2H2O+O2+ 4e—=4OH—,故石墨棒周围溶液pH逐渐升高,B正确;C、K2闭合时,该装置构成了Fe—C—外加电源的电解池,C作阳极,Fe作阴极而不被腐蚀,该方法称为外加电流的阴极保护法,C错误;D、K2闭合时,阳极的电极反应式是2Cl——2e—= Cl2↑,阴极的电极反应式2H++2e—= H2↑,所以当电路中通过0.002 NA个(相当于0.002mol)电子时,生成H2和Cl2的物质的量均为0.001mol,则两极共产生0.002mol气体,D错误。
2 【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液,充电时,阳极反应:Ni(OH)2+ OH= NiOOH+ H2O+e
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,阴极反应:M+ H2O+e=MH+ OH,总反应为M+ Ni(OH)2=MH+ NiOOH;放电时,正极:NiOOH
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+H2O+e→Ni(OH)2+OH,负极:MH+OH→M+H2O+e,总反应为MH+NiOOH=M+Ni(OH)2。以上各式中M为金属合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。
A、放电时,正极:NiOOH+H2O+e= Ni(OH)2+OH,故A正确;B、为了防止MH被氢离子氧化,
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镍氢电池中电解液为碱性溶液,主要为KOH作电解液,故B正确;C、充电式,负极作阴极,阴极反应为M+H2O+e=MH+OH,故C错误;D、M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高,故D
3 【解析】根据题给装置图判断,电极b是原电池的负极,电极反应式为Li-e- =Li+,电极a是原电池的正极,电极反应为LiMn2O4 +xLi +xe- =Li1-xMn2O4。
A、综上所述,a是原电池的正极,A正确;B、根据正负极的电极反应可知,电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi,B正确;C、放电时,a极锰的化合价发生变化,Li的化合价没有变化,C错误;D、放电时,溶液中的Li+从b向a迁移,D正确。
4 【解析】注意左边两个烧杯形成双桶原电池,最右边烧杯是电镀池。各电极名称依次是Ⅰ(负极)Ⅱ(正极)Ⅲ(阳极)Ⅳ(阴极)。A项:电子从Ⅰ经A流向Ⅳ,电流方向相反,故A正确。B项:Al铝是金属失电子,还原剂发生氧化反应。C项:Ⅱ极上有铜析出。D项:Ⅲ阳极铜溶解,Ⅳ阴析铜析出
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(1)4NH3+5O2 (2)①p1 (3)①A ②2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 (4)NH3 根据反应8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多 5 【解析】(1)NH3 和O2在催化剂作用下发生氧化还原反应,产物是NO和H2O,所以反应的方程式为4NH3+5O2 (2)①由2NO(g)+O2(g) 4NO+6H2O; 2NO2(g)可知该反应为气体体积减小的反应,温度相同,增大压强,平衡 正向移动,NO的平衡转化率增大,根据图示和坐标含义,判断p1 (4)根据工作原理装置图,可以确定阳极为NO失去电子转变为NO3,阴极NO转变为NH4,根据电极反应书写电极反应式为: 阳极:NO-3e+2H2O===NO3+4H 阴极:NO+5e+ 6H===NH4+ H2O 然后根据得失电子守恒,硝酸根离子物质的量比铵根离子物质的量多,所以需 - + + - - + - + 电解 要向溶液中加入的物质为NH3(即8NO+7H2O=====3NH4NO3+2HNO3)。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容