时间:2017-08-22 15:29:03
1、填空题 (11分)甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒,请回答下列问题:
(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的________棒,乙池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是_______________________________________________ _。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式__________________________________________。
②甲池中碳极上电极反应式是____________________,乙池中碳极上电极反应属于____________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,该池中溶液体积是200 mL,则溶液混匀后的pH=________。
参考答案:(1)①碳; 铁; ②4OH--4e-===2H2O+O2↑;(2)①2Cl-+2H2O通电Cl2↑+H2↑+2OH-;
②2H2O+O2+4e-===4OH- 氧化反应;③13。
本题解析:由图可知 甲池是原电池,乙池是电解池; (1) ①对于甲池来说,Fe为负极,失去电子,Cu2+在碳棒上得到电子,变为单质Cu附着在上边。所以若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后碳棒上会有红色的铜单质产生;对于乙池来说,C为阳极,Fe为阴极。所以Cu2+在铁棒上得到电子,变为单质Cu附着在上边。因此反应一段时间后铁棒上会有红色的铜单质产生;②在乙池中OH-的放电能力比SO42-强,所以是OH-在阳极放电。该电极反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑;(2)若两池中均为饱和NaCl溶液,①在乙池中阳离子的放电能力是H+>Na+,所以在阴极上H+放电;阴离子的放电能力是Cl- >OH-,所以是Cl-在阳极上放电。总反应的离子方程式是2Cl-+2H2O通电Cl2↑+H2↑+2OH-;②对于甲池中来说,碳极为正极,由于是中性环境,所以发生的是吸氧腐蚀,在C棒上电极反应式是2H2O+O2+4e-===4OH-;②乙池中碳极是阳极,所以在C棒上发生的反应是氧化反应,反应式是2Cl--2e-= Cl2↑;③若乙池转移0.02 mol e-后停止实验根据反应方程式可知产生OH-的物质的量为0.02 mol,由于V=0.2L,所以c(OH-)=0.1mol/L;根据水的离子积常数可得c(H+)=10-14÷10-1=10-13mol/L所以溶液混匀后的pH=13。
本题难度:一般
2、选择题 用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应为:Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①②
B.②③
C.②④
D.③④
参考答案:C
本题解析:用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池,可知Cu做负极、Ag作正极,反应原理:Cu+2AgNO3="2Ag+" Cu(NO3)2与铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同,故④叙述正确;外电路中电子由Cu流向Ag,电流由Ag流向Cu,故①叙述错误;正极反应:Ag++e-=Ag,故②正确;实验过程中取出盐桥,则不再是闭合回路,原电池停止工作,故③叙述错误;故本题选C。
考点:电化学原电池原理。
本题难度:一般
3、选择题 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是( )
A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,放电时SO42-向Al电极移动
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-═Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1?mol?Ag时,消耗铜电极32?g
参考答案:A.该原电池中,铝易失去电子而作负极,铜作正极,放电时,电解质溶液中的硫酸根离子向负极铝移动,故A正确;
B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,铝和氢氧化钠反应易失去电子而作负极,镁作正极,其负极反应式为:Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O,故B正确;
C.该原电池中,铁易失去电子而作负极,铜作正极,其负极反应式为:Fe-2e-═Fe2+,故C错误;
D、Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,铜作负极,铝作正极,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1molAg时需银离子得到1mol电子,根据转移电子数相等知,转移1mol电子需要消耗铜电极32g,故D正确.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 工业上利用H2在Cl2中燃烧,所得产物再溶于水的方法制得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是( )
A.两极材料都是石墨,用稀盐酸作电解质溶液
B.通入氢气的电极为原电池的正极
C.电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动
D.通氯气的电极反应为Cl2+2e-=2Cl-
参考答案:B
本题解析:考查原电池原理及应用。分析题意知想通过原电池原理完成:H2+Cl2=2HCl的制取过程。由价态变化分析,原电池负极通氢气,正极通氯气,电极材料为惰性材料;电解质溶液采用稀盐酸可达到实验要求。
本题难度:一般
5、选择题 有一种新型的锂电池,其制作是利用了金属锂和石墨作电极,其电解质溶液是四氯合铝酸锂(LiAlCl4)溶解在二氯亚硫酰(其结构式是:)中形成的,原电池的电极总反应式是:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S,下列关于这种新型电池的说法中错误的是
A.电池工作过程中,SOCl2被还原为Li2SO3
B.锂作为电池的负极,石墨作电池的正极
C.该电池内环境应该是无水环境,否则影响电池的寿命
D.电池工作时,锂提供的电子的物质的量与析出硫的物质的量之比是4:1。
参考答案:A
本题解析:A中SOCl2变为Li2SO3化合价不变,没有被还原;锂较石墨活泼,应作为电池的负极;锂为活泼金属,电池中不应有水,根据电子得失,S得4e-锂失e-;故D正确。
本题难度:简单