电化学基础.docx
- 文档编号:1984039
- 上传时间:2023-05-02
- 格式:DOCX
- 页数:47
- 大小:1.03MB
电化学基础.docx
《电化学基础.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电化学基础.docx(47页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
电化学基础
电化学基础
原电池:
定义:
必要条件:
1、
2、
3、
4、
下列装置中,能组成原电池的是:
____________________________
Fe
Fe
ABCDEF
在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()
A、HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
B、2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H<0
C、4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H<0
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
原电池产生电流的本质原因是
A.原电池中电解液能电离出自由移动的离子
B.有两根导线将两个活性不同的电极连接
C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子
D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子转移
正负极判定:
1、看反应:
2、看电子:
3、看离子:
4、看原料:
5、看电极:
下列说法中正确的是
A.原电池是把化学能转变为电能的装置
B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应
C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应
D.形成原电池后,原电池中的阳离子向负极方向移动
茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。
在这种电池中:
①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应
A.②③B.②④C.①②D.①④
X、Y、Z、M、N分别代表五种金属。
有以下化学反应
①水溶液中:
X+Y2+===X2++Y
②Z+2H2O(冷)===Z(OH)2+H2↑
③M、N为电极与N盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:
M→M2++2e-
④Y可以溶于稀H2SO4中,M不被稀H2SO4氧化,则这五种金属的活动性由弱到强的顺序
A.N 电极反应式的书写: 负极: 正极: 典型的原电池(化学电源,尤其注意正负极材料及接触的物质,电解质成份): 铝、镁、氢氧化钠溶液原电池: 负极: 正极: 电池总反应: 铝、镁、稀硫酸原电池: 负极: 正极: 电池总反应: 请将硫酸铁溶液与碘化钾淀粉溶液的氧化还原反应设计成原电池(示意图)并写出电极反应: 负极: 正极: 电池总反应: 氢氧碱性燃料电池: 负极: 正极: 电池总反应: 氢氧酸性燃料电池: 负极: 正极: 电池总反应: 氢氧熔融碳酸钠燃料电池: 负极: 正极: 电池总反应: 甲烷碱性燃料电池: 负极: 正极: 电池总反应: 甲烷熔融碳酸钠燃料电池: 负极: 正极: 电池总反应: 铅蓄电池: 负极: 正极: 电池总反应: 某原电池的总反应为: 2Fe3++Fe==3Fe2+,不能实现该反应的原电池组成是() A、正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液 将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即构成CH4燃料电池。 已知通入CH4的一极,其电极反应式是: CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O;通入O2的另一极,其电极反应是: O2+2H2O+4e-===4OH-,下列叙述不正确的是() A.通入CH4的电极为负极B.正极发生氧化反应 C.燃料电池工作时溶液中的阴离子向负极移动D.该电池使用一段时间后应补充KOH (09福建理综)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2设计成如右图所示的原电池。 下列判断不正确的是() A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中加FeCl2固体,乙中石墨电极为负极 银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池原理可除去硫化银。 其处理方法是: 将一定浓度的食盐溶液注入一铝制容器中,再将变黑的银器放在溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失。 试回答: 在此原电池反应中,负极发生的反应为,正极发生的反应为,反应过程中产生臭鸡蛋气味,原电池总反应方程式为。 (09广东化学 14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。 下列说法正确的是() A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为: O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为: Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 (2007年高考海南化学卷)依据氧化还原反应: 2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题: (1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________; (2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为______________________________; X电极上发生的电极反应为____________________________; (3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。 实验室用锌片、铜片和AgNO3溶液组成了原电池,正极上发生的电极反应式为 A.2H++2e-==H2↑B.Zn-2e-==Zn2+C.2H2O+O2+4e-==4OH-D.Ag++e-==Ag 某原电池总反应的离子方程式为Zn+Cu2+==Zn2++Cu,该原电池的正确组成是 正极 负极 电解质溶液 A Cu Zn ZnCl2 B Cu Zn CuCl2 C Zn Cu ZnCl2 D Zn Cu CuCl2 关于右图装置的叙述,正确的是 A.铝是负极,铝片上析出无色气体。 B.石墨是阳极,石墨棒上析出黄绿色气体 C.溶液中两电极间产生白色沉淀。 D.溶液中先产生白色沉淀,最后沉淀溶解。 关于如图所示装置的叙述中,正确的是 A.铜是阳极,铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少 C.铜离子在铜片表面被还原 D.电流从锌片经导线流向铜片 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。 电池负极反应为 A. B. C. D. 以Li2CO3和Na2CO3熔融物为电解质,一极通入CO,另一极通入CO2和O2,组成燃料电池。 则下列说法中,正确的是 A.正极反应为: O2+2CO2+4e-→2CO32- B.负极反应为: CO+4OH--2e-→CO32-+2H2O C.正极反应为: O2+4e→2O2- D.负极反应为: CO+CO32--2e-→2CO2 Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。 该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2。 电池的总反应可表示为: 4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。 请回答下列问题: (1)电池的负极材料为,发生的电极反应为; (2)电池正极发生的电极反应为; (3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是,反应的化学方程式为; (4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是。 (2009年高考天津卷10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。 下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答: (1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。 (2)负极反应式为 。 (3)电极表面镀铂粉的原因为 工 。 ★(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。 因此,大量安全储氢是关键技术之一。 金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下: Ⅰ.2Li+H2==2LiHⅡ.LiH+H2O==LiOH+H2↑ ①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。 ②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。 用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。 ③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 。 氢氧燃料电池以H2为还原剂,O2为氧化剂,电极为多孔镍,电解液为30%的KOH溶液,下列有关叙述正确的是() ①负极反应为4OH——4e=O2↑+2H2O②负极反应H2+2OH—-2e=2H2O ③工作时正极区PH升高,负极区PH降低④工作时溶液中阴离子移向正极 A、③④B、②③C、②④D、①④ (04江苏)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。 锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是() A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为: 2MnO2(s)+H2O (1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq) C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g 利用反应: 2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2,选择适宜的材料和试剂,设计一个原电池。 可供选择的电极材料: 铁棒、铜棒、石墨棒 可供选择的电解质溶液: CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液 请填写下列空白: (1)选用做正极材料,做负极材料,选用做该原电池的电解质溶液。 (2)写出有关的电极反应式: 正极: ;负极: 。 (09山东)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1)该电池的负极材料是 。 电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。 (2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀.其主要原因是 。 欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 (填代号)。 a.NaOHb.Zn c.Fed.NH3·H2O (3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。 阴极的电极反应式是: 。 若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。 下列有关电池的说法不正确的是 A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极 市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。 它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。 这种锂离子电池的电池反应式为: Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。 下列说法不正确的是 A.放电时,负极的电极反应式: Li-e- Li+ B.充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C.该电池不能用水溶液作为电解质 D.放电过程中Li+向负极移动 2006年,科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的新型燃料电池。 该电池包括两个涂覆着酶的电极,它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。 由于气体可以混合,从而省去了昂贵的燃料隔膜,其工作原理如图所示。 下列说法中不正确的是 A.该燃料电池可以提供清洁无污染的能源,具有广阔的发展空间 B.在高温环境中该电池无法正常工作. C.右边的电极反应式为H2-2e-==2H+,该电极是电池的正极 D.为使电池持续工作,需要在两极不断通入H2和空气(氧气) LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。 电池反应为: FePO4+Li====LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。 下列有关LiFePO4电池说法正确的是 A.可加入硫酸以提高电解质的导电性 B.放电时电池内部Li+向负极移动 C.充电过程中,电池正极材料的质量减少 D.放电时电池正极反应为: FePO4+Li++e-=LiFePO4 如图是2004年批量生产的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。 甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH+3O2—→2CO2+4H2O。 下列说法正确的是 A.左电极为电池的负极,a处通入的物质是甲醇 B.右电极为电池的负极,b处通人的物质的空气 C.负极反应式为: CH3OH+H2O-6e→CO2十6H+ D.正极反应式为: O2+2H2O十4e-→4OH- 已知反应AsO +2I-+2H+ AsO +I2+H2O是可逆反应,现设计下图所示装置进行下述操作: ①向B烧杯中逐滴加入浓HCl,发现微安表指针偏转; ②若改向B烧杯中滴加40%的NaOH溶液,发现微安表中指针向①中所述相反方向偏转。 试回答下列问题: 两次操作过程中指针为什么会发生偏转,并且指针偏转 方向相反。 答: 。 (2)操作①过程中C1为极,电极反应式为。 (3)操作②过程中C2为极,电极反应式为。 金属的腐蚀: 化学腐蚀: 电化学腐蚀: 析氢腐蚀: 负极: 正极: 电池总反应: 吸氧腐蚀: 负极: 正极: 电池总反应: 进一步的反应: 铁锈成份: 铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,不正确的是() A.负极电极反应式为: Fe-3e-=Fe3+ B.此过程中还涉及到反应: 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 C.此过程中铜并不被腐蚀 D.此过程中电子从Fe移向Cu (09上海卷 13)右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。 下列有关描述错误的是 A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是: D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 A.金属在潮湿情况下的腐蚀实质是M+nH2O=M(OH)n+n/2H2↑ B.金属的化学腐蚀实质是M-ne-=Mn+,电子直接转移给氧化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 下列说法正确的是 A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀 B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀 C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同,引起的正极反应不同 D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化 如图各容器中盛有海水,铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是 A.④>②>①>③ B.②>①>③>④C.④>②>③>① D.③>②>④>① 如右图所示,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天后观察: (1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于腐蚀。 (2)若试管内液面上升,则原溶液是性,发生腐蚀,电极反应: 负极: ,正极: 。 (3)若试管内液面下降,则原溶液呈性,发生腐蚀,电极反应: 负极: ,正极: 。 电解池: 必要条件: 1、 2、 3、 4、 阳、阴极的判定: 1、看电源: 2、看反应: 3、看电子: 4、看离子: 5、看产物: 6、看电极: 电极反应式的书写: 阳极: 1、活泼金属作阳极: 2、惰性材料作阳极: S I2 Br2 Cl2 O2+H2O O2+氧化物或其它 F2 阴极(阴极材料永不反应): 电解质中的阳离子依如下顺序依次得电子生成单质: Ag Cu H2 Pb Sn Fe Zn H2 Al Mg Na Ca K 电解池类型(惰性阳极): 1、电解水型: (1)电解稀硫酸: 阳极: 阴极: 电解池总反应: 复原方法: (2)电解氢氧化钠溶液: 阳极: 阴极: 电解池总反应: 复原方法: (3)电解硫酸钠溶液: 阳极: 阴极: 电解池总反应: 复原方法: 2、电解电解质型: (1)电解盐酸: 阳极: 阴极: 电解池总反应: 复原方法: (2)电解氯化铜溶液: 阳极: 阴极: 电解池总反应: 复原方法: 3、放氢生碱型: (1)电解氯化钠水溶液: 阳极: 阴极: 电解池总反应: 复原方法: 4、放氧生酸型: (1)电解硝酸银水溶液: 阳极: 阴极: 电解池总反应: 复原方法: 镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。 已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行: Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 有关该电池的说法正确的是 A.充电时阳极反应: Ni(OH)2-e—+OH-==NiOOH+H2O B.充电过程是化学能转化为电能的过程 C.放电时负极附近溶液的碱性不变 D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动 如图所示,下列叙述正确的是() A.Y为阴极,发生还原反应 B.X为正极,发生氧化反应 C.Y与滤纸接触处有氧气生成 D.X与滤纸接触处变红 (2007年江苏)某同学按右图所示的装置进行电解实验。 下列说法正确的是() A.电解过程中,铜电极上有H2产生 B.电解初期,主反应方程式为: Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑ C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大 Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应为2Cu+H2O Cu2O+H2 。 下列说法正确的是 A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成 右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。 通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。 下列实验现象中正确的是 A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气 C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色 下列叙述正确的是 A.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应 B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1: 2 C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1mol电子转移,则生成1molNaOH D.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现电极a与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。 则下列说法错误的是 A.b电极是阴极B.a电极与电源的正极相连接 C.电解过程中,水是氧化剂D.b电极附近溶液的pH变小 三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下: 用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。 电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。 以下说法正确的是 A.可用铁作阳极材料 B.电解过程中阳极附近溶液的pH升高 C.阳极反应方程式为: 2Cl--2e-=Cl2 D.1mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了1mol电子。 能够使反应: Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2发生,且Cu(OH)2能在电极上析出的是 A、铜片作原电池负极,碳棒作原电池正极,氯化钠作电解质溶液 B、用铜作阴、阳极,电解氢氧化钠水溶液 C、用铜作阴、阳极,电解硫酸钠水溶液 D、用铜作阴、阳极,电解硫酸铜水溶液 关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是 A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI试液,溶液呈棕色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色 D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 用惰性电极电解下列溶液,经过一段时间,溶液的物质的量浓度增大,pH减小的是 A.NaClB.CuSO4C.H2SO4D.Na2SO4 工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,采用如下的处理办法: 往工业废水中加入适量的食盐,以铁为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3生成,废水可达排放标准。 简要回答下列回题: (1)阳极和阴极发生的电极反应? 为什么要加适量的NaCl? (2)把Cr2O72-变为Cr3+的离子反应方程式。 (3)能否用石墨电极代替铁电极达到电解除铬的目的? 简述原因。 装置工作一段时间后,发现B池中有一极的质量减少。 以下有关的推断中正确的 1M是电源的负极②B中Cu电极的质量减少③C中溶液的pH升高 ④D中溶液的pH下降⑤B中电解液的浓度基本不变 ⑥相同条件下的A,C,D池中生成气体的总体积为C>A>D A只有⑤⑥B只有③④⑤⑥C全部D除②以外 电解的应用: 1、氯碱工业(电解饱和食盐水): 工艺图: 阳极: 阴极: 总反应: 2、电解法炼铝(电解铝)工业: 阳极: 阴极: 总反应: 冰晶石作用: 3、精炼铜工业: 阳极: 阴极: 总反应: 4、电镀工业(以在铁表面镀锌为例): 阳极: 阴极: 总反应: 铅蓄电池充电: 阳极: 阴极: 总反应: 关于铅蓄电池的说法正确的是 A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+SO42-(aq)=PbSO4(s)+2e— B.在放电时,该电池的负极材料是铅板 C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小 D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e—=Pb(s)+SO42-(aq) 金属镍有广泛的用途。 粗镍中含
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电化学 基础