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电化学专题
1、 选择题:
1.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法不正确的是( )
A. 正极的电极反应式为:
B. 此过程中还涉及反应:
C. 此过程中铜并不被腐蚀 D. 此过程中电子从移向
2.如图为镁一次氯酸盐碱性燃料电池的工作原理图,下列有关说法错误的是( )
A. 该燃料电池中镁为负极 B. 次氯酸盐在电极上发生还原反应
C. 放电过程中移向负极
D. 电池的总反应式为
3.研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示,两电极区间用允许、通过的半透膜隔开。下列说法错误的是( )
A. 电池负极电极反应式为:
B. 电池工作时,乙池中只发生还原反应
C. 电池工作时,、从甲池通过半透膜向乙池迁移
D. 电池工作时每消耗标准状况下,电路中转移的电子数目是
4.新型的乙醇电池结构如图所示,它用碘酸类质子溶剂,在左右时供电,其效率比甲醇电池高出倍,且更安全。已知电池总反应式为。下列不正确的是( )
A. 极为电池的负极,该电极发生氧化反应
B. 电池工作时电子由极流出沿导线经灯泡到极
C. 电池正极的电极反应式为
D. 电池工作时,乙醇被氧化转移电子
5.某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下。当该装置工作时,下列说法正确的是( )
A. 盐桥中向极移动
B. 电路中流过电子时,共产生标况下16.8L
C. 电流由极沿导线流向极
D. 极发生的反应为,周围增大
6.一氧化氮空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时,实现了制硝酸、发电、环保三位一体,其工作原理如图所示,下列不正确的是( )
A. 电极Ⅰ为负极,在工作时该电极上发生氧化反应
B. 电极Ⅱ上发生的电极反应式为:
C. 电池工作时穿过质子交换膜向右侧电极Ⅱ迁移
D. 若过程中产生,则消耗的体积为
7.近日,上海交通大学周保学教授等人提出了一种如下图所示的光电催化体系,该体系既能将转化为所释放的化学能用于驱动阴极的高效生成,也可以实现烟气脱。则下列说法错误的是( )
A. 阴极反应为:
B. 随着反应的进行,阳极区降低
C. 每生成,伴随着的生成
D. 电解液中有个离子交换膜,靠近阳极的为阳离子交换膜,靠近阴极的为阴离子交换膜
8.如图是一种可充电锂电池,反应原理是,是电解质,是溶剂。下列说法正确的是( )
A. 放电时, 极被还原
B. 放电时,电解质溶液中向极区迁移
C. 充电时, 极反应式为
D. 充电时, 极连接电源正极
9..锌—空气电池(原理如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源。已知该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是( )
A. 该电池放电时,OH—向石墨电极移动
B. 该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
C. 电池工作时,电子从Zn电极经电解质溶液流向石墨电极
D. 氧气在石墨电极上发生还原反应
10.二氧化碳的捕获技术备受瞩目,一种应用电化学原理捕获二氧化碳的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 捕获过程中两极区碳元素的化合价均发生变化
B. 二氧化碳的捕获在阳极区完成
C. 阳极的电极反应式为
D. 导线中通过时生成
11.以溶液和溶液为原料,采用电解法制备气体具有效率高和产品纯度高的优点,其原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电解时化学能转化为电能
B. 电解时溶液浓度保持不变
C. 电解时由极区向极区迁移
D. 电解时阳极的电极反应式为
12.在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,如图所示。下列说法正确的是( )
A.X是阳极 B.Y极发生还原反应
C.该装置将电能转化为化学能
D.X极的电极反应为:Fe2+-e = Fe3+
13.电化学催化重整法将CO2转化为甲烷的原理如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.电解过程中化学能转化成电能
B.Cu电极发生的反应为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
C.电解过程中,K+由左室向右室移
D.电解过程中,右室里的KOH溶液浓度逐渐变大
二、电化学相关填空题(主要考查电极方程式书写)
1.写出以NaHCO3溶液为介质的Al-空气原电池的负极反应式___________________________________。
2. 利用新型材料光催化脱除NO法如图所示。某电化学小组将过程
A、B设计成酸性电解池反应,则该反应中阴极反应方程式为_______________________________________________。
3.铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO,可被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。
Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。写出阴极的电极反应式:_______________________________________________。
4.目前碲化镉薄膜太阳能行业发展迅速,被认为是最有发展前景的太阳能技术之一。用如下装置可以完成碲的电解精炼。研究发现在低的电流密度、碱性条件下,随着TeO32-浓度的增加,促进了Te的沉积。写出Te的沉积的电极反应式________________________________________。
5.已知镍在稀酸中缓慢溶解。工业上电解NaCl-BeCl2熔融混合物制备金属铍,电解槽的阳极材料应选用_______(填“镍坩锅”或“石墨”),电解时发生反应的化学反应方程式为___________________________;加入NaCl的主要目的是______________________________。
6.用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如下图所示。b电极的材料为____(填“镍”或“钼”),电极反应为_____________________。
7.乙醇燃料电池具有很高的实用价值。下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应式为________________________________________。
8.目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。
写出阳极产生ClO2的电极反应式:_________________________________。
9.比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电,其电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。放电时,负极反应式为_______________________________________________,正极附近溶液的pH变_____(填“大”或“小”)。
10.一种可以降低水体中NO3-含量的方法是:在废水中加入食盐后用特殊电极进行电解反硝化脱除,原理可用下图简要说明。
电解时,阴极的电极反应式为__________________________________________。
三、离子交换膜属性的判断
1.次磷酸钴[Co(H2PO2)2·6H2O]可用于化学电镀,其饱和
溶液的pH约为6,利用电渗析法可在产品室析出高纯
Co(H2PO2)2·6H2O,电渗析原理如图所示:图中有5个离子
透过膜,其中属于阳离子透过膜的是_________(填序号)。
2.芒硝(化学式为Na2SO4·10H2O),无色晶体,易溶于水,是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法。用如图二所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠,无论从节省能源还是提高原料的利用率来看都更加符合绿色化学理念。
该电解槽的阳极反应式为__________________________________________,此时通过阴离子交换膜的离子数__________(填大于或小于或等于)通过阳离子交换膜的离子数。
3.煤燃烧产生的SO2用NaOH溶液吸收,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可以制备H2SO4,其原理如图c所示(电极材料为石墨)。a电极反应式为_____________。b为_____(阴、阳)极,d离子交换膜为_____(阴、阳)离子交换膜。
4.加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),工业上以电解法制备碘酸钾,电解设备如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,再将该溶液加入______(阴极、阳极)区,另将氢氧化钾溶液加入另外一个区。使用______(阴、阳)离子交换膜,在阳极发生的电极反应式:______________________________。
答案:
一、
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
C
D
D
D
C
D
C
题号
11
12
13
答案
D
C
B
二、
1.Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
2.O2+2e-+2H+=H2O2
3.a;2NO2-+8H++6e−=N2↑+4H2O
4.TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-
5.镍坩锅;Ni+BeCl2=NiCl2+Be;提供离子,增强导电性
6.钼;Mo-6e-+8OH-=MoO42-+4H2O
7.CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+
8.Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
9.Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;大
10.NO3-+6H2O+8e-=NH3+9OH-
三、
1.Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
2.4OH--4e-=2H2O+O2↑;小于
3.SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+;阴;阳
4.阳极;阴;I--6e-+6OH-=IO3-+3H2O
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