高中化學(xué)選修原電池與電解池講義及習(xí)題含答案_第1頁
高中化學(xué)選修原電池與電解池講義及習(xí)題含答案_第2頁
高中化學(xué)選修原電池與電解池講義及習(xí)題含答案_第3頁
高中化學(xué)選修原電池與電解池講義及習(xí)題含答案_第4頁
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文檔簡介

1、個(gè)性化輔導(dǎo)講義講義編號(hào)學(xué)員編號(hào): 年 級(jí):高二 課時(shí)數(shù): 學(xué)員姓名: 輔導(dǎo)科目:化學(xué) 學(xué)科教師: 授課課題電化學(xué)基礎(chǔ)-原電池、電解池 授課時(shí)間及時(shí)段 年 月 日 星期 時(shí)段: 教學(xué)目標(biāo)1.理解原電池的工作原理,了解組成原電池的條件2.掌握電極反應(yīng)和原電池總反應(yīng)方程式的書寫3.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化教學(xué)內(nèi)容與過程1原電池和電解池的比較:裝置原電池電解池實(shí)例原理使氧化還原反應(yīng)中電子作定向移動(dòng),從而形成電流。這種把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。這種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池。形成條件電極:兩種不同的導(dǎo)體相連;電解質(zhì)溶液

2、:能與電極反應(yīng)。能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)形成閉合回路電源;電極(惰性或非惰性);電解質(zhì)(水溶液或熔化態(tài))。反應(yīng)類型自發(fā)的氧化還原反應(yīng)非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極名稱由電極本身性質(zhì)決定:正極:材料性質(zhì)較不活潑的電極;負(fù)極:材料性質(zhì)較活潑的電極。由外電源決定:陽極:連電源的正極;陰極:連電源的負(fù)極;電極反應(yīng)負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應(yīng))正極:2H+2e-=H2(還原反應(yīng))陰極:Cu2+ +2e- = Cu (還原反應(yīng))陽極:2Cl-2e-=Cl2 (氧化反應(yīng))電子流向負(fù)極正極電源負(fù)極陰極;陽極電源正極電流方向正極負(fù)極電源正極陽極;陰極電源負(fù)極能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能電能電能化學(xué)能應(yīng)用抗金屬的電化腐蝕

3、;實(shí)用電池。電解食鹽水(氯堿工業(yè));電鍍(鍍銅);電冶(冶煉Na、Mg、Al);精煉(精銅)。2.原電池正負(fù)極的判斷:根據(jù)電極材料判斷:活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的或者非金屬為正極。根據(jù)電子或者電流的流動(dòng)方向:電子流向:負(fù)極正極。電流方向:正極負(fù)極。根據(jù)電極變化判斷:氧化反應(yīng)負(fù)極; 還原反應(yīng)正極。根據(jù)現(xiàn)象判斷:電極溶解負(fù)極; 電極重量增加或者有氣泡生成正極。根據(jù)電解液內(nèi)離子移動(dòng)的方向判斷:陰離子移向負(fù)極;陽離子移向正極。3.電極反應(yīng)式的書寫:負(fù)極:負(fù)極材料本身被氧化: 如果負(fù)極金屬生成的陽離子與電解液成分不反應(yīng),則為最簡單的:M-ne-=Mn+ 如:Zn-2e-=Zn2+如果陽離子與電

4、解液成分反應(yīng),則參與反應(yīng)的部分要寫入電極反應(yīng)式中:如鉛蓄電池,Pb+SO42-2e-=PbSO4負(fù)極材料本身不反應(yīng):要將失電子的部分和電解液都寫入電極反應(yīng)式,如燃料電池CH4-O2(C作電極)電解液為KOH:負(fù)極:CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O 正極:當(dāng)負(fù)極材料能自發(fā)的與電解液反應(yīng)時(shí),正極則是電解質(zhì)溶液中的微粒的反應(yīng),H2SO4電解質(zhì),如2H+2e-=H2 CuSO4電解質(zhì): Cu2+2e-= Cu當(dāng)負(fù)極材料不與電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)時(shí),正極則是電解質(zhì)中的O2發(fā)生還原反應(yīng)當(dāng)電解液為中性或者堿性時(shí),H2O參加反應(yīng),且產(chǎn)物必為OH-, 如氫氧燃料電池(KOH電解質(zhì))O2+2H2O+4

5、e-=4OH-當(dāng)電解液為酸性時(shí),H+參加反應(yīng),產(chǎn)物為H2O O2+4H+4e-=2H2O4化學(xué)電源新型電池一、一次電池 1、定義:一次電池的活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì))消耗到一定程度,就不能使用了一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀,不流動(dòng),也叫干電池常用的有普通的鋅錳干電池、堿性鋅錳電池、鋅汞電池、鎂錳干電池等2、常見的一次電池:(1)普通鋅錳干電池鋅錳干電池是最常見的化學(xué)電源,分酸性堿性兩種干電池的外殼(鋅)是負(fù)極,中間的碳棒是正極,在碳棒的周圍是細(xì)密的石墨和去極化劑MnO2的混合物,在混合物周圍再裝入以NH4Cl溶液浸潤ZnCl2,NH4Cl和淀粉或其他填充物(制成糊狀物)為了避免水的蒸發(fā)

6、,干電池用蠟封好干電池在使用時(shí)的電極反應(yīng)為:負(fù)極:Zn2e=Zn2+正極:2NH4+2e+2MnO2=2NH3 +Mn2O3+H2O總反應(yīng):Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3+Zn2+H2O(2)堿性鋅錳干電池負(fù)極:Zn+2OH2e=Zn(OH)2正極:2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2(3)鋅銀電池 電子手表、液晶顯示的計(jì)算器或一個(gè)小型的助聽器等所需電流是微安或毫安級(jí)的,它們所用的電池體積很小,有“紐扣”電池之稱它們的電極材料是Ag2O和Zn,所以叫鋅銀電池電極反應(yīng)和電池反應(yīng)是:負(fù)極:Zn+2OH2

7、e=Zn(OH)2正極:Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH總反應(yīng):Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 利用上述化學(xué)反應(yīng)也可以制作大電流的電池,它具有質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)這類電池已用于宇航、火箭、潛艇等方面(4)鋰二氧化錳非水電解質(zhì)電池 以鋰為負(fù)極的非水電解質(zhì)電池有幾十種,其中性能最好、最有發(fā)展前途的是鋰一二氧化錳非水電解質(zhì)電池,鋰-二氧化錳電池負(fù)極是金屬鋰,正極活性物質(zhì)是二氧化錳。電解質(zhì)是無機(jī)鹽高氯酸鋰(LiClO4),溶于碳酸丙烯酯(PC)和1、2-二甲氧基乙烷(DME)的混合有機(jī)溶劑中,電極反應(yīng)為:負(fù)極反應(yīng):Lie=Li+正極反應(yīng):MnO2 + Li+ +e= LiMnO2

8、 總反應(yīng):Li+ MnO2 = LiMnO2該種電池的電動(dòng)勢(shì)為2.69V,重量輕、體積小、電壓高、比能量大,充電1000次后仍能維持其能力的90%,貯存性能好,已廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、手機(jī)、無線電設(shè)備等 (5)鋁空氣海水電池1991年,我國首例以鋁空氣海水為材料組成的新型電池用作航海標(biāo)志燈該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì),靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流 工作原理:負(fù)極:4Al12e = 4Al3+正極:3O2+6H2O+12 e =12OH總反應(yīng):4Al+3O2+6H2O = 4Al(OH)3 特點(diǎn):這種海水電池的能量比“干電池”高2050倍(6)高能電池鋰電池 該電池是20世紀(jì)70年代研制

9、出的一種高能電池由于鋰的相對(duì)原子質(zhì)量很小,所以比容量(單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大,使用壽命長,適用于動(dòng)物體內(nèi)(如心臟起搏器)因鋰的化學(xué)性質(zhì)很活潑,所以其電解質(zhì)溶液應(yīng)為非水溶劑如作心臟起搏器的鋰碘電池的電極反應(yīng)式為:負(fù)極:2Li2e = 2Li+ 正極:I2+2e = 2 I總反應(yīng)式為:2Li+I2 = 2LiI 練習(xí):(9分)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiCIO4。溶于混合有機(jī)溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列問題:(1)外電路的電流方向是由_極流向_極。(填字母)(2)電池正極反應(yīng)式為 。

10、(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑?_(填“是”或“否”),原因是_。(4)MnO2可與KOH和KClO3,在高溫下反應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為_。二、二次電池1、定義:二次電池又稱充電電池或蓄電池,放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生這類電池可以多次重復(fù)使用2、常見的二次電池:(1)鉛蓄電池是最常見的二次電池,它由兩組柵狀極板交替排列而成,正極板上覆蓋有PbO2,負(fù)極板上覆蓋有Pb,電解質(zhì)是H2SO4鉛蓄電池放電的電極反應(yīng)如下:負(fù)極:Pb+SO422e=PbSO4(氧化反應(yīng))正極:PbO2+SO42十

11、4H+2e=PbSO4+2H2O(還原反應(yīng))總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4十2H2O鉛蓄電池充電的反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過程:陰極:PbSO4+2e=Pb+SO42(還原反應(yīng))陽極:PbSO4+2H2O2e=PbO2+SO42十4H+(氧化反應(yīng))總反應(yīng):2PbSO4十2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4可以把上述反應(yīng)寫成一個(gè)可逆反應(yīng)方程式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4十2H2O練習(xí):已知鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO42PbSO42H2O,現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行電解(電解液足量),測得當(dāng) 鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請(qǐng)回答

12、 下列問題。(1)A是鉛蓄電池的 極,鉛蓄電池正極反應(yīng)式為,放電過程中電解液的密度(填“減小”、“增大”或“不變”)。(2)Ag電極的電極反應(yīng)式是 ,該電極的電極產(chǎn)物共 g。(3)Cu電極的電極反應(yīng)式是 ,CuSO4溶液的濃度(填“減小”、“增大”或“不變”)(4)如圖表示電解進(jìn)行過程中某個(gè)量(縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間的變化曲線,則x表示。a各U形管中產(chǎn)生的氣體的體積b各U形管中陽極質(zhì)量的減少量c各U形管中陰極質(zhì)量的增加量(2)堿性鎳鎘電池:該電池以Cd和NiO(OH)(氫氧化鎳酰)作電極材料,NaOH作電解質(zhì)溶液負(fù)極:Cd+2OH2e=Cd(OH)2正極:2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(O

13、H)2+2OH總反應(yīng)式為:Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2充電時(shí):陽極發(fā)生如下反應(yīng)Ni(OH)2 e- + OH- = NiO(OH) + H2O陰極發(fā)生的反應(yīng):Cd(OH)2 + 2e-= Cd + 2OH-總反應(yīng)為:2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 = 2NiO(OH)+ Cd+ 2 H2O從上述兩種蓄電池的總反應(yīng)式可看出,鉛蓄電池在放電時(shí)除消耗電極材料外,同時(shí)還消耗電解質(zhì)硫酸,使溶液中的自由移動(dòng)的離子濃度減小,內(nèi)阻增大,導(dǎo)電能力降低而鎳鎘電池在放電時(shí)只消耗水,電解質(zhì)溶液中自由移動(dòng)的離子濃度不會(huì)有明顯變化,內(nèi)阻幾乎不變,導(dǎo)電能力幾乎沒有變化練習(xí):鎘鎳可

14、充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行:Cd+2NiOOH+ 2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2,由此判斷錯(cuò)誤的是:( )A放電時(shí),Cd作負(fù)極B放電時(shí),NiO(OH)作負(fù)極C電解質(zhì)溶液為堿性溶液D放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Cd+2OH-2e-=Cd(OH)2(3)氫鎳可充電池:該電池是近年來開發(fā)出來的一種新型可充電池,可連續(xù)充、放電500次,可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎳鎘電池負(fù)極:H2+2OH2e=2H2O正極:2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH總反應(yīng)式為:H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2練習(xí):氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,可以取代會(huì)產(chǎn)生隔

15、污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式H2+NiO(OH)Ni(OH)2,根據(jù)此反應(yīng)式判斷,下列敘述中正確的是( )A電池放電時(shí),電池負(fù)極周圍溶液pH不斷增大 B電池放電時(shí),鎳元素被氧化C電池充電時(shí),氫元素被氧化 D電池放電時(shí),H2是負(fù)極三、燃料電池 又稱連續(xù)電池:一般以天然燃料或其它可燃物質(zhì)如H2、CH4等作為負(fù)極反應(yīng)物質(zhì),以O(shè)2作為正極反應(yīng)物質(zhì)而形成的燃料電池體積小、質(zhì)量輕、功率大,是正在研究的新型電池之一(1)氫氧燃料電池主要用于航天領(lǐng)域,是一種高效低污染的新型電池,一般用金屬鉑(是一種惰性電極,并具有催化活性)或活性炭作電極,用40%的KOH溶液作電解質(zhì)溶液其電極反應(yīng)式為:負(fù)極:2H2+4

16、OH4e=4H2O正極:O2+2H2O+4e=4OH總反應(yīng)式為:2H2+O2=2H2O(2)甲烷燃料電池用金屬鉑作電極,用KOH溶液作電解質(zhì)溶液負(fù)極:CH4+10OH8e=CO3 2+7H2O正極:2O2+4H2O+8e=8OH總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2KOH =K2CO3+3H2O(3)甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作為電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量是現(xiàn)有鎳氫電池或鋰電池的10倍負(fù)極:2CH4O+16OH12e=2CO3 2+12H2O正極:3O2+6H2O+12e=12OH總反應(yīng)式為:2CH4O+3O2+4OH=2CO3 2+6H2O(4)固體氧化物燃料電

17、池該電池是美國西屋公司研制開發(fā)的,它以固體二氧化鋯氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許O2在其間通過負(fù)極:2H2+2O2-4e=2H2O正極:O2+4e=2O2總反應(yīng)式為:2H2+O2 =2H2O練習(xí):固體氧化物燃料電池(SOFC)以固體氧化物作為電解質(zhì),O2-可以在其內(nèi)部自由通過。其工作原理如圖所示。下列關(guān)于固體燃料電池的有關(guān)說法正確的是 A電極b為電池負(fù)極,電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-B固體氧化物的作用是讓電子在電池內(nèi)通過C若H2作為燃料氣,則接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為H2+2OH-4e-=2H+H2OD若C2H4作為燃料氣,則接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為C2H4+6O2-12e-=2CO2

18、+2H2O(5)熔融鹽燃料電池: 該電池用Li2CO3和的Na2CO3熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為陽極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為陰極助燃?xì)猓频迷?500C下工作的燃料電池熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率負(fù)極:2CO+2CO3 24e=4CO2正極:O2+2CO2+4e=2CO3 2總反應(yīng)式為:2CO+O2=2CO25化學(xué)腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別化學(xué)腐蝕電化腐蝕一般條件金屬直接和強(qiáng)氧化劑接觸不純金屬,表面潮濕反應(yīng)過程氧化還原反應(yīng),不形成原電池。因原電池反應(yīng)而腐蝕有無電流無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生反應(yīng)速率電化腐蝕化學(xué)腐蝕結(jié)果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕6.吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐

19、蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)正極反應(yīng)O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-2H+ + 2e-=H2負(fù)極反應(yīng)Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe2+腐蝕作用是主要的腐蝕類型,具有廣泛性發(fā)生在某些局部區(qū)域內(nèi)7金屬的防護(hù)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。合金鋼中含有合金元素,使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,耐腐蝕。如:不銹鋼。在金屬表面覆蓋保護(hù)層。常見方式有:涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面鍍一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。電化學(xué)保護(hù)法外加電源的陰極保護(hù)法:接上外加直流電源構(gòu)成電解池,被保護(hù)的金屬作陰極。犧牲陽極的陰極保護(hù)法:外加負(fù)極材料,構(gòu)成原電池,被保護(hù)的金屬作正極8電

20、解池的陰陽極判斷:由外電源決定:陽極:連電源的正極; 陰極:連電源的負(fù)極;根據(jù)電極反應(yīng): 氧化反應(yīng)陽極 ;還原反應(yīng)陰極根據(jù)陰陽離子移動(dòng)方向:陰離子移向陽極;陽離子移向陰極,根據(jù)電子幾點(diǎn)流方向:電子流向: 電源負(fù)極陰極;陽極電源正極 電流方向: 電源正極陽極;陰極電源負(fù)極9.電解時(shí)電極產(chǎn)物判斷:陽極:如果電極為活潑電極,Ag以前的,則電極失電子,被氧化被溶解,Zn-2e-=Zn2+如果電極為惰性電極,C、Pt、Au、Ti等,則溶液中陰離子失電子,4OH- 4e-= 2H2O+ O2陰離子放電順序S2- I- Br- Cl- OH- NO3- SO42- CO32- F-即:活性陽極(金屬)無氧酸

21、根離子 OH- 含氧酸根離子 F- 陰極:(陰極材料(金屬或石墨)總是受到保護(hù))根據(jù)電解質(zhì)中陽離子活動(dòng)順序判斷,陽離子得電子順序即金屬活動(dòng)順序表的反表,金屬活潑性越強(qiáng),則對(duì)應(yīng)陽離子的放電能力越弱,既得電子能力越弱: K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+ ) Cu2+ Hg2+ a,則該電解質(zhì)可能是 ( A )ANaOHBH2SO4CAgNO3DNa2SO44(01年上海)銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,鋅片是 ( D )A陰極B正極C陽極D負(fù)極5用鉑電極(惰性)電解下列溶液時(shí),陰極和陽極上的主要產(chǎn)物分別是H2和O2的是( AC )A稀N

22、aOH溶液 BHCl溶液C酸性MgSO4溶液 D酸性AgNO3溶液6在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是( BC )A原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)B原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)D原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)7(00上海)在外界提供相同電量的條件,Cu2+或Ag+分別按Cu2+2eCu或Ag+eAg在電極上放電,其析出銅的質(zhì)量為1.92g,則析出銀的質(zhì)量為 ( B )8(02上海)某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解 飽和氯化鈉溶液,通電時(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺

23、菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是( B )Aa為正極,b為負(fù)極;NaClO和NaClBa為負(fù)極,b為正極;NaClO和NaClCa為陽極,b為陰極;HClO和NaClDa為陰極,b為陽極;HClO和NaCl9(02春季理綜)通以相等的電量,分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞(亞汞的化合價(jià)為1)溶液,若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比n(硝酸銀)n(硝酸亞汞)21,則下列表述正確的是 ( D )A在兩個(gè)陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n(銀)n(汞)21B在兩個(gè)陽極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等C硝酸亞汞的分子式為HgNO3D硝酸亞汞的分子式為H

24、g2(NO3)210(03江蘇)用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是 ( D )A電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變B電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH,故溶液pH減小C電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:111右圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是 ( C )Aa為負(fù)極、b為正極Ba為陽極、b為陰極C電解過程中、d電極質(zhì)量增加D電解過程中,氯離子濃度不變12(03春季理綜)家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后,出現(xiàn)紅棕色的銹斑,在此變化過程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是 (D

25、)A4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3B2Fe+2H2O+O22Fe(OH)C2H2O+O2+4eOHDFe3eFe3+13鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行:充電放電Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知,該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是 (C )ACd(OH)2BNi(OH)2CCdDNiO(OH)14(04江蘇)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說法

26、錯(cuò)誤的是 ( C )A電池工作時(shí),鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq)C電池工作時(shí),電子由正極通過外電路流向負(fù)極D外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g15下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是( B )Aa電極是負(fù)極Bb電極的電極反應(yīng)為:4OH4e 2H2O+O2C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置16(03廣東)用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是 ( D)A電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液p

27、H不變B電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH,故溶液pH減小C電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:117(99全國)氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是根據(jù)此反應(yīng)式判斷,下列敘述中正確的是 ( CD )A電池放電時(shí),電池負(fù)極周圍溶液的PH不斷增大 B電池放電時(shí),鎳元素被氧化C電池充電時(shí),氫元素被還原D電池放電時(shí),H2是負(fù)極18(99全國)惰性電極電解M(NO3)x的水溶液,當(dāng)陰極上增重ag時(shí),在陽極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況):從而可知M的原子量為 ( C )

28、 ABCD19(98全國)下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是 ( AC ) A銅鋅原電池中銅是正極 B用電解法精煉粗銅時(shí)銅作陽極C在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽極 D電解稀硫酸制H2、O2時(shí)銅作陽極AaXY4(04全國理綜)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題:(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則電解池中X極上的電極反應(yīng)式為2H+2e H2 。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是放出氣體溶液變紅。Y電極上的電極反應(yīng)式為 2Cl-2e Cl2,檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是

29、 將濕潤的KI淀粉試紙放在Y極附近,試紙變藍(lán) (2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則X電極的材料是 純銅,電極反應(yīng)式是 Cu2+ + 2e = Cu 。Y電極的材料是 粗銅,電極反應(yīng)式是 Cu - 2e = Cu2+ 。(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)5(04全國理綜)在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極,圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒,可以上下攪動(dòng)液體,裝置如右圖。接通電源,陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色,且顏色由淺變深,陰極上有氣泡生成。停止通電,取出電極,用攪棒上下劇烈攪動(dòng)。靜置后液體又分成兩層,下層液體呈紫紅色,上層液體幾乎

30、無色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答:(1)陽極上的電極反應(yīng)式為_2I-2e I2_。(2)陰極上的電極反應(yīng)式為_2H+2e H2_。(3)原上層液體是_KI水溶液_。(4)原下層液體是_CCl4_。(5)攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是_I2在CCl4中溶解度遠(yuǎn)大于在水中 的溶解度,所以大部分I2被CCl4萃取。_。(6)要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬離子,其方法是_焰色反應(yīng)_,現(xiàn)象是_透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色。17(17分)工業(yè)上為了除去含Cr2O72-離子的酸性廢水,采用以下處理方法:往工業(yè)廢水中加入適量的食鹽水12g/L;以鐵作為電極進(jìn)行電解,鼓入空氣,經(jīng)過一段時(shí)間后,使廢水中的含鉻(有毒)量降到

31、可排放的標(biāo)準(zhǔn)。其原理是將Cr2O72-離子還原為可溶性三價(jià)鉻離子;在電解除鉻過程中,溶液的pH不斷升高,使工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性,再把三價(jià)鉻離子變成不溶性氫氧化物除去。根據(jù)上述原理回答下列問題:(1)用鐵作為電極電解時(shí),電極反應(yīng)式為:陽極 Fe -2e Fe2+_ ,陰極 _2H+2e H2_ ;加入食鹽的目的是 增大溶液的導(dǎo)電性 。(2)在水溶液中將Cr2O72-離子還原成Cr3+離子的還原劑為溶液中的 Fe2+ 離子,此氧化還原反應(yīng)的離子方程式是 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 。(3)在處理廢水的過程中,溶液的pH不斷升高,由酸性變?yōu)閴A性是通過 陰極H+ 放電 和 上述反應(yīng)消耗H+ 途徑來實(shí)現(xiàn)的。(4)將Cr3+轉(zhuǎn)變成不溶性氫氧化物的離子方程式為 Cr3+ + 3OH

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