1.根据下图,下列判断中正确的是A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl22.(2013·广东理综,33)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是_______________。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选____作阳极。
3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-===2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
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,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极4.下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO3-4+2I-+2H+ AsO3-3+I2+H2O”设计成的原电池装置,其中C1、C2均为碳棒。
甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸;乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。
下列叙述中正确的是A.甲组操作时,电流计(G)指针发生偏转B.甲组操作时,溶液颜色变浅C.乙组操作时,C2做正极D.乙组操作时,C1上发生的电极反应为I2+2e-==2I-5.(2012·四川理综,11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e -+HO===CH3COOH+4H+。
下列有关说法正确的是2A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2===CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH-6.将两个铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流。
下列叙述正确的是①通入CH 4的电极为正极 ②正极的电极反应式为O 2+2H 2O +4e -===4OH -③通入CH 4的电极反应式为CH 4+2O 2+4e -===CO 2+2H 2O ④负极的电极反应式为CH 4+10OH --8e -===CO 2-3+7H 2O ⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动 ⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动A .①③⑤B .②④⑥C .④⑤⑥D .①②③ 7. 某燃料电池以Ca(HSO 4)2固体为电解质传递H +,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H 2+O 2===2H 2O 。
请回答:(1)H +由____极通过固体酸电解质传递到另一极(填a 或b)。
(2)b 极上发生的电极反应式是__________________。
8. 科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。
如下图所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH 4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 3固体,它在高温下能传导正极生成的O 2-。
(1)c 电极的名称为________。
(2)d 电极上的电极反应式为____________________。
9. Li/SO 2电池具有输出功率高和低温性能好等特点,其电解质是LiBr ,溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈,电池反应式为2Li +2SO 2 放电充电Li 2S 2O 4。
下列说法正确的是 A .该电池反应为可逆反应B .放电时,Li +向负极移动C .充电时,阴极反应式为Li ++e -===LiD .该电池的电解质溶液可以换成LiBr 的水溶液10.某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li 1-x CoO 2+Li x C 6===6C +LiCoO 2,其工作原理示意图如右。
下列说法不正确的是A .放电时Li x C 6发生氧化反应B .充电时,Li +通过阳离子交换膜从左向右移动C .充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D .放电时,电池的正极反应为Li 1-x CoO 2+x Li ++x e -===LiCoO 211. 某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如右,下列说法不正确的是A .A 为电源正极B .阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr 2O 2-7+6Fe 2++14H +===2Cr 3++6Fe 3++7H 2OC .阴极区附近溶液pH 降低D .若不考虑气体的溶解,当收集到H 2 13.44 L(标准状况)时,有0.1 mol Cr 2O 2-7被还原 12. 电解尿素[CO(NH 2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下:电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴阳两极均为惰性电极,(1)A 极为________,电极反应式为____________________。
(2)B极为________,电极反应式为______________________。
13.用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示。
(电极材料为石墨)(1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极,C口流出的物质是________。
(2)SO2-3放电的电极反应式为____________。
(3)电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因________。
14.利用下图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。
下列说法不正确的是A.a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀B.一段时间后,a管液面高于b管液面C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小D.a、b两处具有相同的电极反应式:Fe-2e-===Fe2+15.右图是用铁铆钉固定两个铜质零件的示意图,若该零件置于潮湿空气中,下列说法正确的是A.发生电化学腐蚀,铜为负极,铜极产生H2B.铜易被腐蚀,铜极上发生还原反应,吸收O2C.铁易被腐蚀,铁发生氧化反应,Fe-2e===Fe2+D.发生化学腐蚀:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+16.如下图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O,下列说法正确的是A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O===CO2-3+8H+C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体17.在如图所示的装置中,若通直流电5 min时,铜电极质量增加2.16 g。
试回答下列问题。
(1)电源中X电极为直流电源的________极。
(2)pH变化:A:________,B:________,C:________(填“增大”、“减小”或“不变”)(3)通电5 min时,B中共收集224 mL(标准状况下)气体,溶液体积为200 mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。
(4)若A中KCl足量且溶液的体积也是200 mL,电解后溶液pH为______(设电解前后溶液体积无变化)。
18.用如图所示装置进行实验,下列叙述不正确的是A.K与N连接时,铁被腐蚀B.K与N连接时,石墨电极产生气泡C.K与M连接时,一段时间后溶液的pH增大19.一种太阳能电池的工作原理如下图所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液,下列说法不正确的是A.K+移向催化剂bB.催化剂a表面发生的化学反应:[Fe(CN)6]4--e-===[Fe(CN)6]3-C.Fe(CN)3-6在催化剂b表面被氧化D.电解池溶液中的[Fe(CN)6]4-和[Fe(CN)6]3-浓度基本保持不变20.以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。
在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:2RH(有机相)+Cu2+(水相) R2Cu(有机相)+2H+(水相)分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:CuFeS2+4H+===Cu2++Fe2++2H2S2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。
②电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是______________________。
(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有固体析出,一段时间后固体溶解。
写出上述现象对应的反应式____________________。
(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是_____;加入有机萃取剂的目的是____。
(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是____________。
(5)步骤Ⅳ,若电解200 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。