2015年分類匯編-電化學(xué).doc

電化學(xué)1. 右圖是一個鹽橋中充滿飽和KCl溶液的鋅銅原電池裝置，下列分析正確的是ACu片上發(fā)生氧化反應(yīng) B電子由Cu片經(jīng)外電路流向Zn片 C鹽橋中的Cl移向ZnSO4溶液 D一段時間后燒杯中c(Zn2+)、c(Cu2+)均減小 2. 關(guān)于鋼鐵腐蝕與防護的說法不正確的是 A鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負極反應(yīng)式均為：Fe2e = Fe2+B鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極反應(yīng)式為：O22H2O4e= 4OHC地下鋼管連接鎂塊是采用犧牲陽極的陰極保護法D用外加電流的陰極保護法防止鋼鐵腐蝕時，鋼鐵接電源的正極3. 右圖是模擬工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖，下列敘述正確的是 Aa 為電源的正極B通電一段時間后，石墨電極附近溶液先變紅電解CFe電極的電極反應(yīng)是4OH4e=2H2OO2 D電解飽和食鹽水的總反應(yīng)是：2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2+ Cl24如圖是一種應(yīng)用廣泛的鋰電池，LiPF6是電解質(zhì)，SO(CH3)2是溶劑，反應(yīng)原理是4Li+FeS2Fe+2Li2S。下列說法不正確的是A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B電子移動方向是由a極流向b極C可以用水代替SO(CH3)2做溶劑Db極反應(yīng)式是FeS24Li+4e-Fe2Li2S5用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，停止電解，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2，恰好反應(yīng)時溶液濃度恢復(fù)至電解前。關(guān)于該電解過程的說法不正確的是A生成Cu的物質(zhì)的量是0.1mol B轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2molC隨著電解的進行溶液pH減小 D陽極反應(yīng)式是4OH-4e-2H2OO26. 下列設(shè)備工作時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是ABCD鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶硅太陽能電池7食品保鮮所用的“雙吸劑”，是由還原鐵粉、生石灰、氯化鈉、炭粉等按一定比例組成的混合物，可吸收氧氣和水。下列分析不正確的是A“雙吸劑”中的生石灰有吸水作用 B“雙吸劑”吸收氧氣時，發(fā)生了原電池反應(yīng)C吸收氧氣的過程中，鐵作原電池的負極 D炭粉上發(fā)生的反應(yīng)為：O2 + 4e+ 4H+2H2O8. 利用右圖裝置電解硫酸銅溶液，下列說法正確的是A. b電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B. 該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能C. 電解質(zhì)溶液中Cu2+從b電極向a電極遷移D. 若a為銅，則a的電極反應(yīng)式為：Cu-2e- = Cu2+ 放電充電9. 鉛蓄電池反應(yīng)原理為：Pb(s) + PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)，下列說法正確的是A. 放電時，負極的電極反應(yīng)式為：Pb 2e- = Pb2+B. 放電時，正極得電子的物質(zhì)是PbO2 C. 充電時，電解質(zhì)溶液中硫酸濃度減小D. 充電時，陰極的電極反應(yīng)式為：PbSO4 2e- +2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42-10.下述實驗方案能達到實驗?zāi)康牡氖蔷幪朅B CD實驗方案食鹽水片刻后在Fe電極附近滴入K3Fe(CN)6溶液置于光亮處實驗?zāi)康尿炞C鐵釘發(fā)生析氫腐蝕驗證Fe電極被保護驗證乙炔的還原性驗證甲烷與氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)11右圖是某同學(xué)設(shè)計的原電池裝置，下列敘述中正確的是 A電極上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的負極 B電極的電極反應(yīng)式為： Cu2+2e= Cu C該原電池的總反應(yīng)為： 2Fe3+Cu= Cu2+2Fe2+ D鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，其作用是傳遞電子3下列敘述正確的是A鐵表面鍍鋅，鐵作陰極B鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護C在入?？诘匿撹F閘門上裝銅塊可防止閘門被腐蝕D鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應(yīng)是Fe3e=Fe3+ 7氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理如右圖所示。下列說法不正確的是A溶液A的溶質(zhì)是NaOHB陰極附近溶液pH升高C氣體a為氯氣，其電極反應(yīng)為2Cl2e Cl2D與產(chǎn)生氣體b的電極相連的是電源的正極13鎂錳干電池的電化學(xué)反應(yīng)式為：Mg+2MnO2+H2O Mg(OH)2+Mn2O3。下列說法不正確的是A鎂為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)B可以選擇堿性溶液作為電解質(zhì)C反應(yīng)后正極和負極附近溶液的pH均升高D正極的電極反應(yīng)為：2MnO2H2O2e Mn2O3 2OH14原電池與電解池在生活和生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用。下列有關(guān)判斷中錯誤的是裝置 裝置 裝置A裝置研究的是電解CuCl2溶液，b電極上有紅色固體析出B裝置研究的是金屬的吸氧腐蝕，F(xiàn)e上的反應(yīng)為Fe2e- = Fe2+C裝置研究的是電解飽和食鹽水， B電極發(fā)生的反應(yīng)：2Cl2e- = Cl2D三個裝置中涉及的主要反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)15.硫酸是重要的化工原料，用稀H2SO4做電解液的鉛蓄電池其構(gòu)造如下圖。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)，下列說法不正確的是 A放電時，正極反應(yīng)為：PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) +2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)B充電時，應(yīng)將外接直流電源的正極與鉛蓄電池的接線柱A相接C實驗室用鉛蓄電池做電源精煉粗銅時，與接線柱B相連的電極上得到精銅D鉛蓄電池做電源電解Na2SO4溶液時，當有2 mol O2產(chǎn)生時，消耗8 mol H2SO412下圖是CO2電催化還原為CH4的工作原理示意圖。下列說法不正確的是A該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程 B一段時間后，池中n(KHCO3)不變C一段時間后，池中溶液的pH一定下降 D銅電極的電極反應(yīng)式為CO28H+8e-CH42H2O8. 綜合下圖判斷，下列敘述不正確的是A. 、的反應(yīng)原理均是Zn + Cu2+ = Zn2+ + CuB. 、中均有電子轉(zhuǎn)移，均是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能利用C. 隨著反應(yīng)的進行，、中CuSO4溶液顏色均漸漸變淺D. 取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，過濾后向濾液中加AgNO3溶液，有沉淀產(chǎn)生9.如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說法正確的是A碳表面發(fā)生氧化反應(yīng) B鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO C生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖所示為主 D圖中，正極反應(yīng)式為O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-8圖的目的是精煉銅，圖的目的是保護鋼閘門。下列說法不正確的是圖 圖A圖中a為純銅 B圖中SO42向b極移動 C圖中如果a、b間連接電源，則a連接負極 D圖中如果a、b間用導(dǎo)線連接，則X可以是銅GNaCl溶液abO2N2FeZn鹽橋e9A根據(jù)右圖，下列判斷正確的是A電子從Zn極流出，流入Fe極，經(jīng)鹽橋回到Zn極 B燒杯b中發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn2eZn2+C燒杯a中發(fā)生反應(yīng)O2+4H+ +4e2H2O，溶液pH降低D向燒杯a中加入少量K3Fe(CN)6溶液，有藍色沉淀生成 12.（12分）海底蘊藏著大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤氣（CO、H2），再合成甲醇來代替日益供應(yīng)緊張的燃油。已知： CH4(g)H2O (g)CO (g)3H2 (g) H1+206.2kJmol-1 CH4(g)O2(g)CO(g)2H2(g) H2=35.4 kJmol-1 CH4 (g)2H2O (g)CO2 (g)4H2 (g) H3+165.0 kJmol-1 （1）CH4(g)與CO2 (g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。 （2）從原料、能源利用的角度，分析反應(yīng)作為合成甲醇更適宜方法的原因是 。 （3）水煤氣中的H2可用于生產(chǎn)NH3，在進入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液來吸收其中的CO，防止合成塔中的催化劑中毒，其反應(yīng)是： Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 Cu(NH3)3AcCO H0 Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是 。 （4）將CH4設(shè)計成燃料電池，其利用率更高，裝置示意如下圖（A、B為多孔性石墨棒）。 持續(xù)通入甲烷，在標準狀況下，消耗甲烷體積VL。 0V44.8 L時， 電池總反應(yīng)方程式為 。 44.8 LV89.6 L時，負極電極反應(yīng)為 。 V=67.2 L時， 溶液中離子濃度大小關(guān)系為 。12（12分） （1）CH4 (g)CO2 (g) 2CO (g)2H2 (g) H+247.4 kJmol1 （2）反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可節(jié)省能源；同時制得的CO與H2物質(zhì)的量之比為1:2， 能恰好反應(yīng)合成甲醇，符合綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟”原則。 （3）低溫、高壓 （4） CH4 + 2O2 + 2KOH K2CO3 + 3H2O CH48e+ 9+3H2O 10 c(K)c()c()c(OH)c(H+) 13（12分）人類活動產(chǎn)生的CO2長期積累，威脅到生態(tài)環(huán)境，其減排問題受到全世界關(guān)注。（1）工業(yè)上常用高濃度的K2CO3 溶液吸收CO2，得溶液X，再利用電解法使K2CO3 溶液再生，其裝置示意圖如下：在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括 和H + HCO3- = H2O + CO2。簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理 。（2）再生裝置中產(chǎn)生的CO2和H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇等產(chǎn)物，工業(yè)上利用該反應(yīng)合成甲醇。已知：25 ，101 KPa下：H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) H1= -242 kJ/molCH3OH(g) + 3/2 O2(g) = CO2 (g) + 2 H2O(g) H2= -676 kJ/mol 寫出CO2和H2生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式 。下面表示合成甲醇的反應(yīng)的能量變化示意圖，其中正確的是 （填字母序號）。a b c d（3）微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。已知某種甲醇微生物燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，示意圖如下： 該電池外電路電子的流動方向為 （填寫“從A到B”或“從B到A”）。 工作結(jié)束后，B電極室溶液的pH與工作前相比將 （填寫“增大”、“減小”或“不變”，溶液體積變化忽略不計）。 A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。13（共12分）（1）4OH - - 4e- = 2H2O + O2（2分）答案1：HCO3 存在電離平衡：HCO3 H+ + CO32- （1分），陰極H+放電濃度減小平衡右移（1分）CO32-再生答案2：陰極H+放電OH-濃度增大（1分），OH-與HCO3 反應(yīng)生成CO32- （1分）CO32-再生（2）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) H = -50 kJ/mol（2分） a（2分）（3） 從A到B（1分） 不變（1分）CH3OH + H2O - 6e- = 6H+ CO2（2分）14（10分）SO2和NOx都是大氣污染物。（1）空氣中的NO2可形成硝酸型酸雨，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _ 。（2）汽車發(fā)動機工作時產(chǎn)生的NO和CO可通過催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為兩種無污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _。氨水SO2NH4HSO3溶液NO2N2銨鹽溶液（3）利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如下圖所示： NO2被吸收的離子方程式是 。較濃H2SO4稀H2SO4+SO2S2O42-HSO3-陽離子交換膜直流電源a b（4）利用下圖所示裝置（電極均為惰性電極）也可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2。 a為電源的 （填“正極”或“負極”），陽極的電極反應(yīng)式為 。 在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO2，使其轉(zhuǎn)化為無害氣體，同時有SO32生成。該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。14（共10分）（1）3NO2+H2O2HNO3+NO （1分）（2）2CO+2NO2CO2+N2（2分）（3）2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+ （2分）（4）正極（1分），SO2 + 2H2O 2eSO42+ 4H+ （2分）1:2 （2分）15氨氣是一種富氫燃料，可以直接用于燃料電池，下圖是供氨水式燃料電池工作原理： 氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇 （填“酸性”、“堿性”或“中性”）溶液。 空氣在進入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是 。 氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池的電極總反應(yīng)是 ，正極的電極反應(yīng)方是 。15. 堿性（1分） CO2 （1分） 4NH3+ 3O2 2N2 + 6H2O （1分） 3O2 + 12e+ 6H2O 12OH（1分）或 O2 + 4e+ 2H2O 4OH27（14分）某同學(xué)模擬工業(yè)“折點加氯法”處理氨氮廢水的原理，進行如下研究。裝置（氣密性良好，試劑已添加）操作現(xiàn)象打開分液漏斗活塞，逐滴加入濃氨水C中氣體顏色變淺稍后，C中出現(xiàn)白煙并逐漸增多（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（2）現(xiàn)象，C中發(fā)生的反應(yīng)為：2NH3(g)3Cl2(g) N2(g)6HCl(g) DH= 456 kJmol-1已知：NH3的電子式是 。斷開1mol HN鍵與斷開1molHCl鍵所需能量相差約為 ，NH3中的HN鍵比HCl中的HCl鍵（填“強”或“弱”） 。（3）現(xiàn)象中產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式是 。（4）為避免生成白煙，該學(xué)生設(shè)計了下圖裝置以完成Cl2和NH3的反應(yīng)。若該裝置能實現(xiàn)設(shè)計目標，則石墨b電極上發(fā)生的是 反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）寫出石墨a電極的電極反應(yīng)式： 。NaOH27.（14分）（1）NH3H2O = NH3+H2O（2） 40 弱（3） HCl+NH3=NH4Cl （4）還原 2NH36OH-6e-N26H2O 26. （12分）綜合利用CO2對環(huán)境保護及能源開發(fā)意義重大。（1）Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是_。a . 可在堿性氧化物中尋找 b. 可在A、A族元素形成的氧化物中尋找 c. 可在具有強氧化性的物質(zhì)中尋找 （2）Li2O吸收CO2后，產(chǎn)物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是：在500，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700，反應(yīng)逆向進行，放出CO2，Li4SiO4再生，說明該原理的化學(xué)方程式是_。（3）利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價值的產(chǎn)品。 反應(yīng)A： 已知： 反應(yīng)是_反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），其原因是 。（4）高溫電解技術(shù)能高效實現(xiàn)（3）中反應(yīng)A，工作原理示意圖如下： 電極b發(fā)生 （填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。 CO2在電極a放電的反應(yīng)式是_。26.（12分）500（1）ab700（2）CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3（3） 吸熱 反應(yīng)物總能量低于生成物總能量（或H0） （4） 氧化 CO2 + 2e- = CO+O2-27（14分）SO2、NO是大氣污染物。吸收SO2 和NO，獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下（Ce為鈰元素）：（1）裝置中生成HSO3的離子方程式為 。（3）裝置中，酸性條件下，NO被Ce4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3、NO2，寫出生成NO3的離子方程式 。（4）裝置的作用之一是再生Ce4+，其原理如下圖所示。 生成Ce4+的電極反應(yīng)式為 。 生成Ce4+從電解槽的 （填字母序號）口流出。（5）已知進入裝置的溶液中，NO2的濃度為a gL-1，要使1 m3該溶液中的NO2完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需至少向裝置中通入標準狀況下的O2 L。（用含a代數(shù)式表示，計算結(jié)果保留整數(shù)）27.（14分）（1）SO2 + OH= HSO3（3）NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3+NO3+4H+（4）Ce3+- e= Ce4+ a（5）243a（242a、244a、5600a /23都給分）26（14分）鈉硫電池作為一種新型儲能電池，其應(yīng)用逐漸得到重視和發(fā)展。（1）Al(NO3)3是制備鈉硫電池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收環(huán)境中的水分，需要對其進行定量分析。具體步驟如下圖所示：Al(NO3)3樣品稱量溶解Al(NO3)3待測液v mL過量試劑a操作b固體溶液操作cAl2O3固體m g稱量加入試劑a后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 操作b為 ，操作c為 。Al(NO3)3待測液中，c (Al3+) = molL-1（用m、v表示）。（2）鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉（Na2Sx）分別作為兩個電極的反應(yīng)物，固體Al2O3陶瓷（可傳導(dǎo)Na+）為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如下圖所示：根據(jù)下表數(shù)據(jù)，請你判斷該電池工作的適宜溫度應(yīng)控制在 范圍內(nèi)（填字母序號）。物質(zhì)NaSAl2O3熔點/97.81152050沸點/892444.62980a.100以下 b.100300 c. 3003