易错题总结
【1】取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电
源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( )
A.b电极是阴极
B.a电极与电源的正极相连 D.b电极附近溶液的pH变小
C.电解过程中水是氧化剂
【错误分析】错选A或B,依据图示,b处出现圆圈,说明b极
产生氯气,所以b为阳极与电源正极相连,a为阴极与电源负极相连。
答案:D
【2】右图所示装置I是一种可充电电池,装置II为电解池。离子交换膜只允许Na通过,充 放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。闭合开关K时,b极附近先变红色。下列说法正确的是
?A.负极反应为4Na?4e=4Na
B.当有0.01 mol Na通过离子交换膜时,b电极上析出标准状况下的气体112 mL
C.闭合K后,b电极附近的pH变小 D.闭合K后,a电极上有气体产生
【错误分析】错选C或D,错选C认为b极发生了
2Cl-2e ===Cl2↑,Cl2+ H2O=HCl+HClO,错选D是认为a 极发生了2H2O-2e ===H2↑+ 2OH。对于电解饱和食盐水原理不清析,阳极电极反应式为:2Cl-2e ===Cl2↑,阴极电极反应式为:2H2O-4e ===H2↑+2OH,活波金属与电源正极相连首先失去电子。
【答案】B
【纠错】本题信息新颖,多数同学被所给的电池反应很不熟悉,习惯写出电极式的同学会因为写不出电极反应式而做不出来。电源的正极:Br3-+2 e=3Br- 电源的负极2 S22--2 e=
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???S42-,内电路为Na+移动导电。由题意可知b极(阴极):2H2O-2e ===H2↑+2OH,a 极(阳
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极):Cu-2 e= Cu2+,所以C,D均错误。对于B项当有0.01 mol Na通过离子交换膜时,
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?说明有内电路通过了0.01 mol的电荷,外电路转移的电子也就为0.01 mol。结合b极反应,
产生的气体就为0.005 mol,体积为112 mL。只有B正确。
【3】 燃料电池是燃料(如CO,H2,CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置,电解质溶液是强碱溶液,下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是
A.负极反应式:O2+2H2O+4e==4OH B.负极反应式:CH4+8OH-8e==CO2+6H2O C.随着放电的进行,溶液的pH值不变 D.放电时溶液中的阴离子向负极移动 【答案】D
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负极反应的另一误区是,不考虑介质环境,反应产物与实际不符。如燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱溶液中逸出,它将进一步反应转化成碳酸根。所以负极反应式为:
由于部分碱液和二氧化碳反应,所以溶液的pH值将减小。选项C为错误结论。类似铅蓄电池在放电时,介质为硫酸溶液,所以负极反应式为:
以上还应归纳的:①在碱性溶液中:缺氧,应由氢氧根离子提供,剩下转化为水;氧多,应和水结合生成氢氧根离子。②在中性溶液中:缺氧,应由水提供,剩下转化为氢离子;氧多,应和水结合生成氢氧根离子。③在酸性溶液中:缺氧,应由水提供,剩下转化为氢离子;氧多,应和氢离子结合生成水。总之,溶液的酸碱性变化应是由酸性→中性→碱性或碱性→中性→酸性。
【纠错】 不考虑介质环境、离子方程式书写错误
【4】熔融碳酸盐燃料电池的电解质为Li2CO3和Na2CO3的混合物,燃料为CO,氧化剂是含CO2的O2,在工作过程中,电解质熔融液的组成、浓度都不变。①负极反应为:______,②正极反应为:______,③工作时熔融体中的______向负极移动。
【解析】 本题是全新信息给予题,燃料电池用熔融的碳酸盐作电解质,由于思维定势,正极的反应应为溶液中的阳离子得电子,根据同主族元素性质递变,锂离子应比钠离子易得电子,所以得出正极反应:Li+e==Li,错误结论。
实际上题目给了很重要的信息,即电解质熔融液的组成和浓度都不变。电解水时,水中的氢氧根离子,在负极参加反应被消耗,而在正极反应又生成,保持其浓度不变。将其迁移到本题,在负极:一氧化碳和碳酸根离子失电子转化为二氧化碳;在正极:二氧化碳和氧气得电子转化为碳酸根离子。
本题的另一误区是,在原电池中不知阴、阳离子流向哪一极。也是由于思维定势,往往认为负极电子多,应该阳离子流向负极。实际上负极是活泼金属失电子,但电子不是停留在负极,而是由外电路很快流向正极(产生电流,释放电能),阳离子流向正极,在正极放电,生成新物质;相反阴离子将流向阴极。
【纠错】审题注意“电解质熔融液的组成和浓度都不变”的关键信息。
【5】在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( ) A.正极附近的SO4离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出 【答案】D
【解析】本题符合铜锌原电池的形成条件,原电池工作时,电子由负极(锌)经外电路(导线)流向正极(铜)。负极锌片:Zn-2e══Zn;正极铜片:2H+2e══H2↑,总反应为:Zn+2H══Zn+ H2↑,原电池中没有产生O2。没有参与反应的SO4离子浓度不会逐渐增大。
【状元纠错】原电池工作时,电子由负极流向正极(电流由正极流向负极)。不参与电极反应的离子不能定向移动,这种离子在溶液的各个区域浓度基本不变。
+
2+
2--
2+
+
-
2-+
【6】如图所示各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是( )
A. ④>②>①>③ B. ②>①>③>④ C. ④>②>③>① D. ③>②>④>①
【答案】 A
【解析】金属腐蚀在此条件下主要是电化学腐蚀,通常从原电池原理以及电解的原理进行分析。当铁与比它不活泼的金属连在一起构成原电池时,铁为负极,被腐蚀的速度增大,②>①;当铁与比它活泼的金属连接,构成原电池时,铁是正极,铁被保护,被腐蚀的速度减小,③<①;在电解装置中,铁接电源的正极,铁被腐蚀的速度加快,因此,腐蚀速度 ④>②>①>③ 。
【纠错】金属腐蚀快慢的判断:
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀; 【7】 X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2和Z2共存的溶液时,Y先析出;又知M2的氧化性强于
+
+
+
Y2。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
+
A.X>Z>Y>M 【答案】A
B.X>Y>Z>M C.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y
【解析】金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中,形成原电池,X溶解说明金属活动性X>Z;电解Y2和Z2共存的溶液时,Y先析出,则金属活动性Z>Y;离子的氧化性越强,其
+
+
单质的金属活动性越弱,则金属活动性Y>M,所以正确答案为A。
【纠错】根据原电池原理和电解池原理综合判断,熟悉金属活动顺序表
【8】某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是( )
祝你成功 b 直a 铂片 滤纸 铅笔 流电源A.铅笔端作阳极,发生还原反应 C.铅笔端有少量的氯气产生
B.铂片端作阴极,发生氧化反应 D.a点是负极,b点是正极 【答案】D
【解析】本题考查的是电解饱和食盐水实验,电解实验中阳极发生氧化反应,生成氯气,阴极发生还原反应生成氢气,由电极反应式可知,在阴极生成氢氧化钠,出现红色字迹,所以铅笔做阴极,a为电源负极。
【纠错】不熟悉电解原理和电极反应,对反应原理和实验现象不能正确判断。 【9】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是( )(已知:氧化性Fe<Ni<Cu)
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni+2e=Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe和Zn D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 【答案】D
2+
2+
2+
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2+
2+
2+
【纠错】对离子的氧化性强弱与放电顺序不能正确一一对应,对电解原理认识模糊。
【10】 500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3)=6.0 mol·L,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K)为4 mol·L
+
-1
-
-1
B.上述电解过程中共转移4 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D.电解后溶液中c(H)为2 mol·L 【答案】 B
【解析】两极反应为:阴极 Cu+2e=Cu 2H+2e=H2↑ 阳极:4OH-4e=O2↑+2H2O,两极都收集1mol气体,由阳极得到转移电子为4mol,又知生成1molH2转移电子2mol,根据电子得失守恒:
+-1
2+-+---
n(Cu)=1mo;再通过离子所带电荷的守恒,在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中存在关系:
2+
2c(Cu)+c(K)=c(NO3),可以求出c(K)=2 mol·L
2++-+-1
。电解过程中消耗的n(OH)=4mol,
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