A.阳极发生还原反应,其电极反应为:
Ni2++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
2+2+
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
3.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为2Li++FeS+2e-
Li2S+Fe,有关该电池的下列说法中正确的是()
A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B.该电池的总反应式为2Li+FeSLi2S+Fe
C.负极的电极反应式为Al-3e-Al3+
D.充电时,阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe-2e-2Li++FeS
4.锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形
充电
式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示。
电池反应为LiCoO2+C6?
CoO2+LiC6,下列说法正确放电
的是()
A.充电时,电池的负极反应为LiC6-e-Li++C6
+-
B.放电时,电池的正极反应为CoO2+Li+eLiCoO2
C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低
5.如图所示,装置A的烧杯中盛放的是0.1molL-1的H2SO4溶液,装置B的烧杯中盛放的是0.1molL的CuCl2溶液(两种溶液均足量),下列说法不正确的是()
A.A为原电池,B为电解池
B.A为电解池,B为原电池
C.当装置A的烧杯中产生0.1mol气体时,装置B的烧杯中产生气体的物质的量也为0.1mol
D.一段时间后,装置B的烧杯中溶液的浓度减小
6.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH1
)
B.ΔH4=2/3(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
D.ΔH4=3/2(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为:
2Zn+O2+4OH
2H2S(g)+SO2(g)=3/2S2(g)+2H2O(g)ΔH2H2S(g)+1/2O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4则ΔH4的正确表达式为(
A.ΔH4=2/3(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
C.ΔH4=3/2(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
7.锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源
2-
+2H2O=2ZnOH4。
下列说法正确的是()
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动.
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
2-
C.放电时,负极反应为:
Zn+4OH--2e-=ZnOH4
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
8.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,
电池反应为:
16LixS88Li2Sx2x8。
下列说法错误的是()
+-
A.电池工作时,正极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多
9.在固态金属氧化物电解池中
高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方
式,基本原理如图所示。
下列说法不正确的是()
A.X是电源的负极
B.阴极的电极反应式是
-2--2-
:
H2O+2e-=H2+O2-,CO2+2e-=CO+O2-
通电
C.总反应可表示为:
H2O+CO2H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质是量之比是1:
1
10.某模拟"人工树叶”电化学实验装置如右图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。
下列说法正确的是()
A.该装置将化学能转化为光能和电能
B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移
C.每生成1molO2,有44gCO2被还原
D.a电极的反应为:
3CO2+18H+-18e-C3H8O+5H2O
11.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,
在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO4可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能
进入中间隔室。
列叙述正确的是()
A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O-4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
12.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。
放电时电池的总反应为:
Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6x<1。
下列关于该电池的说法不正确的是()A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时,负极的电极反应式为LixC6xe-xLi++C6
C.充电时,若转移1mole,石墨(C6)电极将增重7xg
D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2xe-Li1xCoO2xLi+
13.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-Q1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-Q2;
H2O(g)=H2O(l)ΔH=-Q3
常温下,取体积比为4:
1的甲烷和H2的混合气体112L(标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为()
A.4Q1+0.5Q2B.4Q1+Q2+9Q3
C.-(4Q1+0.5Q2+9Q3)D.4Q1+0.5Q2+9Q3
14.已知:
锂离子电池的总反应为:
LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2,锂硫电池的总反应为:
2Li+S
Li2S
有关上述两种电池说法正确的是()
A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移
C.
B.锂硫电池充电时,锂电极上发生还原反应
D.如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
()
理论上两种电池的比能量相同15.2013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
(1)电源的负极为(填“A”或“B”)
(2)阳极室中发生的反应依次为、.
;若两极共收集到气体13.44L(标准
(3)电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将
状况),则除去的尿素为g(忽略气体的溶解)17.如图所示,E为浸有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。
A、B均为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电源的电极。
M、N为惰性电极。
G为电流计,K为开关。
试管C、D和电解池中都充满KOH溶液。
C、D中有气体产生。
1.R为电源的,S为电源的。
2.A极附近的溶液变为红色,B极的电极反应式为
3.滤纸上的紫色点移向(填"A极"或"B极")。
4.当试管C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要是因为,写出有关的电极反应式:
参考答案
1.答案:
B
解析:
图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A项错误;图b中开关由M置于N,Cu-Zn作正极,腐蚀速率减小,B项正确;
图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,C项错误;
图d中干电池自放电腐蚀是由NH4Cl产生的H+氧化作用引起的,D项错误。
2.答案:
D
解析:
镍精炼时,粗镍作阳极,发生氧化反应:
Ni-2e-=Ni2+,由于Zn、Fe还原性大于镍,所以阳极同时还发生:
Zn-2e-=Zn2+,Fe-2e-=Fe2+,Cu、Pt还原性小于镍,所以不反应,故A错误,D正确。
纯镍作阴极,电解质溶液需含有Ni2+,由于Ni2+氧化性大于Zn2+、Fe2+,所以阴极反应有
2+-2+-
Ni2++2e-=Ni和Cu2++2e-=Cu,故B、C错误。
3.答案:
B
解析:
由正极的电极反应式知,在负极上Li失去电子被氧化,所以Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为0,故A项错误;负极的电极反应式为Li-e-Li+,故C项错误;该电池的总反应式为2Li+FeSLi2S+Fe,故B项正确;由于充电时阴极发生还原反应,所以阴极的电极反应式为Li+e-
Li,故D项错误。
4.答案:
B
+-
解析:
充电时为电解池,电池负极即为电解池阴极,发生还原反应:
Li++C6+e-LiC6,A项错误;放电时为原电池,电池正极发生还原反应,B项正确;单质锂较活泼,易与羧酸、醇等反应,C项错误;锂的相对原子质量小,密度小,所以锂离子电池的比能最高,D项错误。
5.答案:
B
解析:
由图中A、B两装置可知,A为原电池,B为电解池。
A中的电池反应为
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,B中的电通由池反应为CuCl2Cu+Cl2↑则,装置A、B产生气体的物质的
量关系为n(H2)=n(Cl2),电解CuCl2溶液时,CuCl2的量不断减少,故溶液的浓度减小。
6.答案:
A解析:
将题中四个热化学方程式依次编号为①②③④,根据盖斯定律,①×②+②×2-
2
③×6=④×3,2SgS2g3H42H12H26H3,即H4H1H23H3,A正确。
3
7.答案:
C
解析:
K带正电荷,充电时K应该向阴极移动,A项错误。
根据该电池放电的总反应可却,放电时
2
消耗OH,则充电时,OH浓度应增大,B项错误。
放电时,Zn为负极,失去电子生成ZnOH24其2
电极反应为Zn4OH2eZnOH4,C项正确。
消耗1molO2转移4mol电子,故转移2mol电子时消耗0.5molO2,0.5molO2在标准状况下的体积为11.2L,D项错误。
8.答案:
D
解析:
电池工作时,正极反应为xS8+16e-+16Li+=8Li2Sx,可发生2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4的还原反应,A正确;外电路流过0.02mol电子,则负极耗Li:
0.02mol×7g/mol=0.14g,B正确;石墨烯具有良好的导电性,而S8没有,故石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,C正确;电池充电时,a接电源的正极,发生氧化
反应,故充电时间越长电池中Li2S2的量会越少,D错误。
9.答案:
D
解析:
H2OH2、CO2CO均为还原过程,X应为电源负极,A项正确;阴极电极反应式为
-2--2-2--
H2O+2e-=H2+O2-和CO2+2e-=CO+O2-,阳极电极反应式为2O2--4e-=O2,总反应为通电
H2O+CO2H2+CO+O2,B、C项正确;阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2:
1,D项不
正确。
10.答案:
B解析:
该装置含有外接电源,说明是电解过程,A错误;
电解时阳离子移向阴极区,B正确;
988
该装置总反应为3CO24H2OC3H8OO2,由反应可知,每生成1molO2有gCO2被
23
还原,C错误;
a电极作阴极得电子,反应为:
3CO218H18eC3H8O5H2O,D错误。
11.答案:
B
解析:
该装置为电解池。
H2O在正(阳)极区放电,生成O2和H+,中间隔室中的阴离子SO42-通过cd膜移向正(阳)极,故正(阳)极区得到H2SO4,当电路中通过1mol电子时生成0.25molO2,正(阳)极区溶液pH减小,H2O在负(阴)极区放电,生成OH-和H2,负(阴)极区溶液pH增大,A、C、D项错误。
H2O在负(阴)极区放电生成H2和OH-中间隔室中的阳离子通过ab膜移向负(阴)极,故负(阴)极区可得到NaOH,而正(阳)极区可得到H2SO4,故B项正确;
12.答案:
C解析:
由放电时电池总反应可知,放电时负极反应式为LixC6xe-C6xLi+,正极反应式为
Li1-xCoO2xe-xLi+=LiCoO2,在原电池内部阳离子由负极向正极迁移,A、B项均正确;充电
时阴极反应式为C6xLixeLixC6,阳极反应式为LiCoO2xeLi1xCoO2xLi,转移xmole-,石墨电极增重7xg,若转移1mole-,石墨电极将增重7g,C项不正确,D项正确。
13.答案:
D解析:
依题意可知有4mol甲烷和1mol氢气,4mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量4Q18Q3,1mol氢气全燃烧生成液态水放出热量0.5Q2Q3,共放出热量4Q10.5Q29Q3。
14.答案:
B
解析:
锂离子电池放电时Li+(阳离子)向正极迁移,A项错误;锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子,发生氧化反应,则充电时,锂电极上发生还原反应,B项正确;比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,二者的比能量不同,C项错误;题中装置不能表示用锂离子电池
给锂硫电池充电,锂电极和硫电极互换位置后可以表示用锂硫电池给锂离子电池充电,D项错误。
15.答案:
C解析:
题图所给出的是原电池装置。
A项,由题图分析,金属锂易失电子,由原电池原理可知,含有锂的
一端为原电池的负极.即b为负极,a为正极,正确;B项,电池充电时为电解池,反应式为原电池反应的逆反应,正确;C项,放电时,a极为原电池的正极,发生还原反应的是Mn元素,锂元素的化合价没有变化,错误;D项,放电时为原电池,锂离子应向正极(a极)迁移,正确。
16.答案:
(1)B;
(2)2Cl--2e-=Cl2;CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
(3)不变;7.2
解析:
(1)根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律,结合本题图中的电极产物
H2和Cl2可以判断出A为电源的正极,B为电源的负极;
(2)阳极室中发生的反应依次为2Cl--2e-Cl2,CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl。
(3)阴极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2,阳极反应为2Cl--2e-=Cl2,同时在阳极室发生反应CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl,根据上述反应可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数
目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;由上述反应可以看出,转移6mole-时,阴极产生3molH2,阳极产生1molN2和13.44L
1molCO2,故电解收集到的13.44L气体中VN2VCO22.688L,即
5
nN2nCO20.12mol,根据方程式CONH22+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl可知,生成
0.12molN2时所消耗的CO(NH2)2也为0.12mol,其质量为
-1
m[CO(NH2)2]=0.12mol60gmol=7.2g。
17.答案:
(1)负极;正极;
(2)2H2O-4e-4H++O2↑
(3)B极;
(4)氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应,消耗了氢气和氧气;2H2+4OH--4e-4H2O(负
极),O2+2H2O+4e-4OH-(正极)
解析:
(1)试管C、D中产生气体的体积不相同,由此可以判断C中产生的气体是氢气,D中产生的气体是氧气,所以R为电源的负极,S为电源的正极。
(2)A极附近溶液变为红色,说明此处OH-浓度增大,电极反应是为2H2O+2e-H2↑+2OH-,则A极为阴极,B极为阳极,B极的电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑。
3)因为B极是阳极,所以显紫色的MnO-4向B极移动。