课题1 原电池 知识点题库

有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池.电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是(  )

①每消耗1mol CH4可以向外电路提供8mole

②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH﹣8e=CO32+7H2O

③负极上是O2获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH

④电池放电后,溶液pH不断升高.

A . ①② B . ①③ C . ①④ D . ③④

锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图),电解液为溴化锌水溶液,电解液在电解质储罐和电池间不断循环.下列说法不正确的是(  )

A . 充电时电极a连接电源的负极 B . 放电时负极的电极反应式为Zn﹣2e=Zn2+ C . 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 D . 阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应
将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2即可构成甲烷燃料电池.已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH=CO +3H2O,下列叙述正确的是(   )
A . 通入甲烷的一极为正极,该极c(OH)减小 B . 通入甲烷的一极的电极反应为CH4﹣8e+3H2O=CO +10H+ C . 通入氧气一极发生还原反应,电极反应为O2+2H2O+4e=4OH D . 该电池工作时,溶液中的阴离子向正极移动
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(   )

A . a为电池的正极 B . 放电时,电子由b极流向a极 C . 充电时,a极发生还原反应 D . 放电时,溶液中的Li+从b向a迁移
钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是(   )
A . 2H++2e═H2 B . Fe2++2e═Fe C . 2H2O+O2+4e═4OH D . Fe3++e═Fe2+
据环保部门测定,我国一些大城市的酸雨pH=3.5.在酸雨季节铁制品极易腐蚀,则在其腐蚀中正极发生的反应是(   )
A . Fe﹣2e═Fe2+ B . 2H2O+O2+4e═4OH C . 2H++2e═H2 D . 4OH﹣4e═2H2O+O2
请用所学的化学知识解释下列反应。
  1. (1) Ag2O-Zn-KOH 组成的纽扣电池,正极区 pH 增大,请用电极反应式解释:
  2. (2) 炒过菜的铁锅不及时清洗(未洗净残液中含 NaCl),不久会生锈,写出正极电极反应 式:,其锈蚀过程属于(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。
  3. (3) CuO 中含 Fe2O3 , 要想用此化合物制得纯净的 CuCl2 固体涉及流程为:

    Fe(OH)3

    Cu(OH)2

    开始沉淀 pH

    1.9

    4.7

    完全沉淀 pH

    3.2

    6.7

    ①物质 a 为加入把 pH 调到

    ②操作 c 为在条件下加热蒸干得固体 CuCl2

  4. (4) C2H6在足量 O2中完全燃烧,当转移 7 mol e时放热 a kJ,写出表示 C2H6 燃烧热的热化学方程式:
  5. (5) CO2 中混有 HCl,可用饱和 NaHCO3 溶液吸收 HCl,请用平衡移动原理解释原因
某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水,当K闭合时,Y极上产生黄绿色气体。下列分析正确的是(   )

A . 溶液中c(A2)增大 B . B极的电极反应:B-2e=B2 C . Y电极上有Cl2产生,发生还原反应 D . 反应初期,X电极周围出现白色胶状沉淀
某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是(   )

A . b电极上发生还原反应 B . 外电路电流方向是从a到b C . 电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯 D . a电极上发生的反应为MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2O
某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
  1. (1) 如图为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过mol电子。

  2. (2) 其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极会产生气泡,这是由于NH4Cl溶液显(填“酸性”“碱性”或“中性”),用离子方程式表示溶液显此性的原因,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO42- , 试写出该反应(红色褪去)的离子方程式:
  3. (3) 如图其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图所示。一段时间后,在甲装置铜丝电极反应为;乙装置中石墨(1)电极现象为

下列说法错误的是(   )
A . 原电池是将化学能转化为电能的装置 B . 原电池中电解质溶液的作用是传递电子 C . 碱性锌锰电池以锌作负极,KOH为电解质 D . 铅蓄电池是一种二次电池,以PbO2作正极
           
  1. (1) Ⅰ 硫化氢(H2S)的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。

    H2S和CO混合加热可制得羰基硫(COS),羰基疏可作粮食熏蒸剂,能防止其些昆虫、线虫和真菌的危害。反应方程式为CO(g)+H2S(g)=COS(g)+H2(g)。

    ①羰基硫的电子式为

    ②下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是(填字母代号)。

    a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4

    b.酸性:H2SO3>H2CO3

    c.S与H2的化合比C与H2的化合更容易

  2. (2) H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式
  3. (3) H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10mol·L1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

    ①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS)= mol·L1

    ②某溶液含0.020 mol·L1Mn2、0.10 mol·L1H2S,当溶液pH=时,Mn2开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]。

    Ⅱ.降低 SO2的排放量已经写入 2018 年政府工作报告, 化石燃料燃烧时会产生含 SO2的废气进入大气,污染环境,有多种方法可用于 SO2的脱除。

    ①NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO2

    i.反应离子方程式是

    为了提高吸收效率,常用 Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对 SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示:

    ii.过程 1 的离子方程式是

    iii.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比 NaClO 更好,原因是

    ②电化学脱硫法。某种电化学脱硫法装置如下图所示,不仅可脱除烟气中的SO2还可以制得 H2SO4

    i.在阴极放电的物质是

    ii.在阳极生成 SO3的电极反应式是

下图所示装置中,甲、乙、丙三个装置中依次分别盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液, a、b、e、f电极均为石墨电极。通电一段时间后,a极附近首先变红色,下列有关说法正确的是(   )

A . 则M接电源的正极 B . 乙为铁片上镀铜,则d极为铁片 C . 当f电极生成0.224L某一种气体时(已经换算为标准状况下),常温下,则甲中溶液的pH=13(忽略溶液体积的变化) D . 丙中原理用于工业制备镁单质
镁、铝是重要的金属,有诸多用途。回答下列问题:
  1. (1) 利用铝与氧化铁可以焊接钢轨,发生反应的化学方程式为,该反应属于(填“放热”或“吸热”)反应。
  2. (2) 在100mL稀盐酸中加入足量镁条,反应生成H2的体积(标准状况)与反应时间的关系如1图所示:

    图片_x0020_461323088

    ①2~6min内用稀盐酸表示的平均反应速率为(精确到0.0001)mol•L1•min-1

    ②从图可以看出,4min后反应速率逐渐减慢,原因是

  3. (3) 以Al、Mg为电极,可以组装如图2所示原电池装置:

    图片_x0020_1611396869

    ①若电解质溶液为稀硫酸,则Mg上发生的电极反应式为,当有2.4gMg溶解时,Al电极上生成(标准状况)L氢气。

    ②若电解质溶液为NaOH溶液,则外电路中的电子(填“流出”或“流入”)Al电极。

有关下列电化学装置的叙述错误的是(   )

a.         b.

c.                 d.

A . 图a为原电池装置,溶液中SO42-向锌电极移动 B . 图b为铁件上镀铜的装置,铜应该与外电路的正极相连 C . 图c为电解精炼铜装置,硫酸铜溶液浓度保持不变 D . 图d为氢氧燃料电池装置,负极的电极反应为:
以N2和H2为反应物,盐酸酸化的NH4Cl溶液为电解质的原电池,工作原理如图所示,下列说法错误的是(   )

A . b电极为负极 B . 反应过程中,溶液中的H+向a电极移动 C . a电极的电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH D . 放电一段时间之后,溶液的酸性增强
某研究所研究出一种锂-铜空气电池,具有低成本、高容量的优点。放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH , 下列说法正确的是(   )

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A . 放电时,正极区溶液pH变小 B . 两极的有机电解质和水溶液电解质可以对换 C . 放电时,当外电路通过0.1mol电子,消耗O21.12L(标准状况下) D . 若负载为电解KI碱性溶液制备KIO3的装置,阳极的电极反应式为:I-6e+6OH +3H2O
研究者利用电化学法在铜催化剂表面催化还原CO制备乙烯,同时得到副产物乙醇,反应机理如下图。下列说法不正确的是(   )

A . x为2H++e- B . 可以选择效果更好的催化剂来提高CO单位时间的利用率 C . 该电极上生成乙烯的总反应式为2CO+8H++8e-=C2H4+2H2O D . 可通过增强催化剂的选择性来减少副反应的发生
化学在污水处理领域有重要作用。
  1. (1) 硫酸铁可用于原水净化,污水处理,是一种高效絮凝剂,写出生成絮凝胶体的离子方程式
  2. (2) 处理含离子的废水,可以作为沉淀剂。
  3. (3) 微生物电池处理镜铭废水的工作原理如图所示。虚线代表离子交换膜(填“阳”或“阴”)。处理过程,a极区附近溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”),每处理1mol转移电子mol。

  4. (4) 处理含硝基苯污水,可先在酸性条件下用铁炭混合物处理(物质转化如图所示),再用双氧水将溶液中的苯胺氧化成。如图中硝基苯被(填“氧化”或“还原”),(填“催化剂”或“中间产物”),氧化苯胺时的实际用量比理论用量多,原因是

环氧乙烷()气体是一种重要的工业原料。一种制备环氧乙烷的装置原理如图所示。电解时向其中一电极区持续通入乙烯,充分电解后,将两电极区溶液混合反应可制得环氧乙烷。下列说法错误的是 (   )

A . 电解时将移向阴极区 B . 的反应为加成反应 C . 电路中每转移电子,则理论上可生成 D . 两电极区溶液混合生成环氧乙烷的离子反应为HOCH2CH2Cl+OH-↑+H2O+Cl-