电化学专题试题(教师卷)(4)

2019-04-15 14:47

59.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca =CaCl2+Li2SO4+Pb下列有关说法正确的是:(Pb的相对原子质量:207)

A.O2在电极b上发生还原反应

B.溶液中OH向电极a移动

C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:5

——

D.负极的电极反应式为:2NH3-6e+6OH=N2+6H2O 【答案】C 【解析】

试题分析:A.a电极发生的是氧化反应,故a 为负极,失电子,b为正极,得电子,发生还原反应,故A 正确;B .溶液中阴离子向负极移动,即向a极移动,B正确;C.电池的总反应为:4NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O,NH3与O2的物质的量之比为:4:3,故C错误;D.负极失电子生成N2,故负极方程式为:2NH3

——

-6e+6OH=N2+6H2O,D正确;此题选C。 考点:考查原电池的结构和性质相关知识。

58.某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是

A.正极反应式:Ca+2Cl- 2e=CaCl2[来源:学科网]

B.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转。

+

C.放电过程中,Li向负极移动

D.每转移0.1mol电子,理论上生成20.7gPb 【答案】B 【解析】

试题分析:A.原电池中负极失去电子,正极得到电子。根据总反应式可判断Ca是还原剂,作负极,

-2—

硫酸铅得到电子,作正极,则正极反应式:PbSO4+2e=Pb+SO4,A错误;B.常温时电解质不能变为熔融状态,不能传递电子,因此在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转,B正确;C.放电过程

+

中,阳离子Li向正极移动,C错误;D.每转移0.1mol电子,理论上生成0.05molPb,质量是10.35gPb,D错误,答案选B。

考点:考查原电池原理的应用

60.用酸性氢氧燃料电池(甲池)为电源进行电解的实验装置(乙池,一定条件下可实现有机物的电化学储氢)如下图所示.甲池中C为含苯的物质的量分数为10%的混合气体,D为l0mol混合气体其中苯的物质的量分数为24%(杂质不参与反应),E为标准状况下2. 8mol气体(忽略水蒸汽),下列说法正确的是

-

-

A.断开K2,闭合K1时,铜电极为阳极

B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红 C.断开K1,闭合K2时,铜电极发生还原反应 D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极 【答案】D 【解析】

试题分析:A.断开K2,闭合K1时,构成电解池,两极均有气泡产生,说明铜电极为阴极,溶液中的氢离子放电产生氢气,石墨是阳极,氯离子放电产生氯气,A错误;B.断开K2,闭合K1时,石墨电极是阳极,氯离子放电产生氯气,铜电极是阴极,氢离子放电,因此铜电极附近溶液变红,B错误;C.断开K1,闭合K2时,构成原电池,铜电极中有氢气,作负极,发生氧化反应,C错误;D.断开K1,闭合K2时,构成原电池,石墨上有氯气,得到电子,则石墨电极作正极,D正确,答案选D。 考点:考查电化学原理的应用

A.甲池中A处通入H2,E处有O2放出

+

B.甲池中H由F极移向G极

C.乙池中阴极区只有苯被还原 D.导线中共传导11.2mol电子 【答案】D 【解析】

试题分析:从图13可以看出,电解池中生成的气体为氧气,生成1个氧分子转移4电子,故导线中共传导 11.2mol电子,故选项D正确。至于其它三个选项可从生成氧气的电极为阳极,故原电池的

+

F电极为正极应该通入的是氧气,而不是H2,选项A不正确,原电池工作时溶液中的阳离子H应该向

第31页 共76页 ◎ 第32页 共76页

正极移动,故选项B也不正确。电解池的阴极发生还原反应的还包括溶液中的H,故选项D也不正确。 考点:电化学,涉及原电池与电解池原理、电极产物的判断、离子的移动方向及电子转移数目。 61.生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化效率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。

+

试题分析:A.锂的金属性强,则锂是负极,碳电极是正极,因此碳极发生的反应是:2H2O+2e=H2↑+2OH,A正确;B.锂是碱金属,能与水反应,则有机电解质和水溶液不可以互换区域,B正确;C.标况下产生22.4L的氢气即1mol氢气时,负极消耗锂的质量为14g,C错误;D.该装置是原电池,反应中有氢气产生,因此该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气,D正确,答案选C。 考点:考查原电池原理的应用

63.有一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时,通过传感器显示出来。该瓦斯分析

2-

仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是

--

-+

已知C1极的电极反应式为:C2H5OH+3H2O-12e===2CO2+12H, 下列有关说法不正确的是

A.C1极为电池负极,C2极为电池正极 B.电子由C2极经外电路导线流向C1极

+-

C.C2极的电极反应式为O2+4H+4e===2H2O

D.该生物燃料电池的总反应式为:C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O 【答案】B 【解析】

试题分析:因为C1电极失电子发生氧化反应,判断为负极;C2为正极;电子从负极经导线流向正极,B项错误。

考点:原电池原理。

62.近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池,工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是

2--

A.电极a的反应式为:CH4+4O-8e=CO2+2H2O

2-

B.电极b是正极,O由电极a流向电极b

C.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极a流向电极b

2-

D.当固体电解质中有1 mol O通过时,电子转移4 mol 【答案】A 【解析】

试题分析:A. 瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,所以甲烷是负极,在电极a失电子,

2--

则反应式为CH4+4O-8e=CO2+2H2O,A项正确;B. 空气通入电极b,电极b是正极,电极反应为O2

-2-2-

+4e=2O,O由电极b流向电极a,B项错误;C. 瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b

2-

流向电极a,C项错误; D.根据上述分析,当固体电解质中有1 mol O通过时,电子转移2 mol,D项错误;选A。

考点:考查新型电池的工作原理。

——+2+

64.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg)的装置如下图所示(a、b为石墨电极),下列说法正确的是

A.碳极发生的反应是:2H2O+2e=H2↑+2OH B.有机电解质和水溶液不可以互换区域

C.标况下产生22.4L的氢气时,正极消耗锂的质量为14g D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气 【答案】C 【解析】

--

A.电池工作时,正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH

B.电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极 C.试管中NaOH溶液是用来吸收电解时产生的Cl2

D.当电池中消耗2.24L(标准状况)H2时,b极周围会产生0.02mol气体 【答案】D 【解析】

—+——

试题分析:A.电池的正极是氧气得到电子,电极反应为:O2+4e+4H=2H2O或O2+4e+3H3PO4=H2PO4+H2O;

第33页 共76页 ◎ 第34页 共76页

--

错误;B.电子只能在外电路中流动不能通过电解质溶液,电解质溶液是靠离子迁移来传递电荷,错误;

---C. 溶液中阴离子的放电顺序是:Br>Cl>OH,电解池中阳极装NaOH溶液的试管主要是用来吸收产生的溴蒸气,也吸收可能产生的Cl2,错误;D. n(H2)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,当电池中消耗0.1 mol H2时,转移0.2mol的电子,则在电解池的阴极也会产生0.1 molH2。正确。 考点:考查原电池和电解原理的应用的知识。

65.水系锂电池具有安全、环保和价格低廉等优点成为当前电池研究领域的热点。以钒酸钠(NaV3O8)

+-

为正极材料的电极反应式为:NaV3O8+xLi+xe= NaLixV3O8,则下列说法不正确的是 ...

A.放电时,负极的电极反应式:Li-eLi

B.充电过程中Li从阳极向阴极迁移

-+

C.充电过程中阳极的电极反应式为NaLixV3O8-xe=NaV3O8+xLi,NaLixV3O8中钒的化合价发生变化 D.该电池可以用硫酸钠溶液作电解质 【答案】D 【解析】

试题分析:A、放电时锂是负极,失去电子变成锂离子,不选A;B、充电时阳离子会由阳极向阴极移动,正确,不选B;C、充电时阳极失去电子,反应时钒的化合价变化,正确,不选C;D、因为锂能和硫酸钠溶液中的水反应,所以不能使用硫酸钠溶液做电解质,选D。 考点:原电池原理和电解池的原理应用

66.以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图所示。下列说法正确的是

-+

考点:原电池原理的应用

2+-67.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可由反应2Cu+4I=2CuI+I2而得到。现以石墨为阴极,以Cu

为阳极电解KI溶液,通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液呈蓝色,对这些现象的正确解释是

+--+

①阴极2H+2e= H2↑,使c(OH)>c(H)

---②阳极4OH-4e=2H2O+O2↑,O2将I氧化为I2,I2遇淀粉变蓝

--③阳极2I-2e=I2,I2遇淀粉变蓝

--④阳极2Cu-4e+4I=2CuI+I2,I2遇淀粉变蓝

A.①② B.①③ C.①④ D.③④ 【答案】C 【解析】 试题分析:

2+——

石墨为阴极,以Cu为阳极,即阳极为活性电极,因而阳极上Cu失电子先生成Cu,而不是OH或I

2+-放电,继而2Cu+4I=2CuI+I2,I2遇淀粉变蓝,电解开始不久阳极区溶液呈蓝色,其阳极上的总反应--++-为2Cu-4e+4I=2CuI+I2;电解KI溶液,阴极上为阳离子H放电,电极反应为2H+2e= H2↑,使

-+

c(OH)>c(H),所以电解开始不久阴极区溶液呈红色。 综上所述,①④说法正确。 考点:考查电解池的工作原理

-—

点评;本题考查了电解池的工作原理,难度中等。易错点是忽略阳极材料为活性电极,误认为I或OH放电,造成解答失误。

68.利用下图所示联合装置制备金属钛,下列叙述正确的是

A.电池放电时Na从b极区移向a极区

----

B.该电池的负极反应为:BH4+8OH-8e===BO2+6H2O C.电极a采用MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用 D.每消耗3 mol H2O2,转移的电子为3 mol 【答案】B 【解析】

试题分析:A、过氧化氢做正极,得到电子生成氢氧根离子,所以钠离子从a极移向b极,错误,不

选A;B、硼氢化合物为负极,失去电子变成BO2,正确,选B;C、电极a为负极,所以采用Pt/C,b为正极,采用二氧化锰,所以错误,不选C;D、每个过氧化氢反应,氧原子得到2个电子,所以3摩尔过氧化氢反应,转移电子数位6摩尔,错误,不选D。

+

A.甲装置中通入O2的电极反应式为:O2+4 e= 2O

B.若不考虑能量的损失,制备24.0g金属钛,需要消耗氢气22.4 L C.甲装置工作过程中pH减小

2--

D.乙装置中的石墨电极反应式为:C+2O-4e=CO2↑ 【答案】D 【解析】

2-+

试题分析:A、根据图中得知:电解质是磷酸,氧气产生的O跟H结合生成H2O,电极反应式:O2+-+

4e+4H=2H2O,错误;B、题目中不知道条件是不是标准状况,不能应用22.4mol/L,错误;C、甲装置反生的总电极反应式:2H2+O2=2H2O,对磷酸稀释,pH增大,错误;D、乙装置中的石墨,连接甲装

2--

置的正极,因此石墨做阳极,根据图乙装置C+2O-4e=CO2↑,正确。 考点:考查原电池和电解池的原理。

69.全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,

-2-

第35页 共76页 ◎ 第36页 共76页

原理如图所示。若负载是镀铜的电镀槽,则左槽溶液由黄色逐渐变为蓝色,下列有关说法正确的是

A.外接负载时,左槽作为原电池负极,发生氧化反应 B.外接电源时,左槽连接外接电源的正极,发生还原反应

C.负载是镀铜的电镀槽时,H由左槽向右槽移动

23+

D.充电时若转移的电子数为3.01×10个,左槽溶液中n(H)的变化量为0.5mol 【答案】D 【解析】

+2+

试题分析:根据题意知,外加负载时该装置为原电池,左槽溶液由黄色逐渐变为蓝色,VO2转化为VO,钒元素的化合价降低发生还原反应,为原电池的正极。A、外接负载时,左槽作为原电池正极,发生还原反应,错误;B、该装置放电时左槽为正极,发生还原反应,充电时左槽发生氧化反应,连接外

接电源的正极,错误;C、负载是镀铜的电镀槽时,H移向电源的正极,应由右槽向左槽移动,错误;

2+- ++23

D、充电时左槽的电极反应式为VO+H2O—e VO2+2H,若转移的电子数为3.01×10个,左槽溶

液中生成1mol氢离子,其中有0.5mol通过交换膜进入右槽,左槽n(H)的变化量为0.5mol,正确。 考点:考查电化学,原电池原理的应用、化学电源。 70.新一代锂电池的反应为: FePO4 + LiLiFePO4 该电池可用于电动汽车,其以含 Li 的导电固

+

A.该过程是电能转化为化学能的过程

+-

B.铜电极的电极反应式为:CO2+8H+8e=CH4+2H2O C.一段时间后,①池中n(KHCO3)不变

D.一段时间后,②池中溶液的pH一定下降 【答案】C 【解析】

试题分析:分析工作原理图可知装置为电解池,铜电极通入CO2,还原为甲烷,所以为阴极发生还原

+--反应CO2+8H+8e=CH4+2H2O,右侧铂电极作阳极,OH发生氧化反应,导致溶液的pH减小,同时盐

+

桥中的离子移动,①中K浓度增大,C项错误。 考点:电解原理。

72.以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法正确的是

体为电解质。下列有关LiFePO4 电池说法正确的是

+ -A.放电时电池正极反应为: FePO4 + Li+ e =LiFePO4

B.充电时LiFePO4只发生氧化反应不发生还原反应 C.充电过程中, 电池正极材料的质量增加 D.加入硫酸可以提高电解质的导电性 【答案】A 【解析】

试题分析:A、放电是原电池,发生氧化反应的一极是负极,还原反应的一极是正极,FePO4中Fe化合价为+3价,LiFePO4中Fe化合价+2价,化合价降低,发生还原反应,正极上发生的反应:FePO4

-+

+e→LiFePO4,根据反应前后原子守恒和电荷守恒,Li作为反应物参加反应,电极反应式:FePO4

+-

+Li+e=LiFePO4,正确;B、充电时,是电解池,LiFePO4即作氧化剂又是还原剂,错误;C、充电

-+

时,锂电池的正极接电源的正极,发生的反应:LiFePO4-e=FePO4+Li,被消耗,正极质量减小,错误;D、锂和硫酸反应,不能提高电解质的导电性,错误。 考点:电化学基础知识

71.下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是

A.以此电池为电源电解精炼铜,当有0.1 mol e 转移时,有3.2 g铜溶解

2--2-B.若以甲烷为燃料气时负极反应式:CH4+5O-8e=CO3+2H2O

C.该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3

-2-D.空气极发生的电极反应式为O2+4e+2CO2===2CO3

【答案】D 【解析】

试题分析:A、电解精炼铜时阳极发生反应的有铜和比铜活泼的锌、铁、镍等,当有0.1 mol e 转移

2---时,溶解的铜小于3.2 g,错误;B、若以甲烷为燃料气时负极极反应式:CH4+ 4CO3-8e=5CO2+2H2O,

错误;C、该电池使用过程中Li2CO3和K2CO3不消耗,不需补充,错误;D、空气极发生的电极反应式为

-2-O2+4e+2CO2===2CO3,正确。

考点:考查原电池、电解池原理的应用,化学电源。 73.关于甲、乙装置的下列叙述中正确的是

第37页 共76页 ◎ 第38页 共76页

放电时,氢离子向正极移动,错误;D、正极发生还原反应,元素的化合价降低,根据图示,Mn元素

+—2+

的化合价从+4价降低到+2价,所以正极反应是MnO2+4H+2e=Mn+2H2O,正确,答案选D。 考点:考查电化学反应原理的应用

+ A.甲池中通甲烷的极是负极,溶液中Na向Pt电极移动

B.C电极的电极反应为:O-+

2+4e+4H==2H2O

C.乙池中的总反应为:Cu+H2SO4通电H2?+CuSO4

D.反应过程中,甲、乙装置中溶液的pH都逐渐减小 【答案】C 【解析】

试题分析:A.甲池中通燃料甲烷的极是负极,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,

溶液中阳离子Na+

向负电荷较多的正极C电极移动,错误;B.在燃料电池的正极C电极上发生还原反

应,由于是碱性环境,所以正极上的电极反应为:O--2+4e+2H2O ==4OH,错误;C.乙池中与电源的正

极C连接的电极为阳极,发生反应:Cu-2e-=Cu2+

,与电源的负极连接的Cu电极为阴极,发生反应:2H+

+2e-

=H2↑,所以总反应为:Cu+H2SO4H2↑+CuSO4,正确;D.反应过程中,甲装置的总方程式是:

CH4+O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O,不断消耗NaOH溶液,同时产生水,因此c(NaOH)碱性,溶液的pH逐渐减小,而对于乙装置,反应的总方程式是:Cu+H2SO4H2↑+CuSO4,溶液的酸性逐渐减弱,所以溶液

的pH逐渐增大,错误。

考点:考查原电池、电解池的反应原理及应用的知识。

74.下图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是

A.分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类 B.微生物所在电极区放电时发生还原反应

C.放电过程中,H+

从正极区移向负极区

D.正极反应式为:MnO++2e—=Mn2+

2+4H+2H2O 【答案】D 【解析】

试题分析:A、分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定是糖类,如CH2O为甲醛,不属于糖类,错误;B、C元素的最高价为+4价,所以微生物中C元素的化合价升高,生成二氧化碳,发生氧化反应,错误;C、

第39页 共76页 ◎ 第40页 共76页


电化学专题试题(教师卷)(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:可行性研究报告写作大纲及要点

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: