电化学基础一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.关于如图所示装置的叙述正确的是()A.锌片上有气泡产生 B.铜片周围溶液氢离子浓度不变C.电流从锌片经导线流向铜片 D.氢离子在铜片表面被还原2.分析如图所示的四个原电池装置,下列结论正确的是( )A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.③中Fe作负极D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。
下列说法不正确的是( ) 已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)A.碳棒上发生的电极反应:4OH--4e-===O2↑+2H2OB.电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pHD.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变4.研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl。
下列“水”电池在海水中放电时的有关说法不正确的是( )A.负极反应式:Ag+Cl--e-===AgCl B.正极反应式:5MnO2+2e-=== Mn5C.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 D. AgCl是还原产物5.关于下图所示的原电池,下列说法正确的是( )A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.锌电极发生氧化反应;铜电极发生还原反应,其电极反应是2H++2e-===H2↑D.取出盐桥后,电流表仍会偏转,铜电极在反应前后质量不变6.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置,有一种蓄电池在充电(电解池)和放电(原电池)时发生的反应是NiO2+Fe+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时,若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。
电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加m g,金属M的相对原子质量(用m、x表示)的计算式为()A. 20mx B. 20x/m C. 25mx D. 50m/x7.按图甲装置进行实验,若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。
下列叙述正确的是( )A. F表示反应生成Cu的物质的量 B. E表示反应实际消耗H2O的物质的量C. E表示反应生成O2的物质的量 D. F表示反应生成H2SO4的物质的量8.下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M+n H2O===M(OH)n+H2↑B.金属的化学腐蚀的实质是M-n e-===M n+,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.在潮湿的环境中,金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀9.电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。
下列说法不正确的是( ) A.阳极反应为Fe-2e-===Fe2+B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成D.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O被还原10.下列叙述正确的是( )A.反应AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O可以设计成原电池B. Zn和稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中,并用导线把二者相连,观察到Cu片上产生大量气泡,说明Cu 与H2SO4能发生反应而Fe被钝化D. Zn-Cu原电池工作过程中,溶液中H+向负极作定向移动11.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。
有一种锌银电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质为KOH,电极反应为Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。
根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是( )A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大B.在使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C. Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应D. Zn是负极,Ag2O是正极12.一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O;NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-,当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是( )A. H2O的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H2的氧化 D. Ni(OH)2的氧化13.关于下图装置的叙述,正确的是( )A.铜是负极,铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片 D.氢离子在铜片表面被还原后生成H214.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是( )A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为FeB.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O15.下列叙述不正确的是( )A.铁表面镀锌,铁作阳极B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl--2e-===Cl2↑二、填空题16.如图是一个原电池装置,请按要求填空。
(1)正极材料是________,负极材料是________。
(2)电子的流向是由________(填“Fe”或“Cu”,不同)极经外电路流向________极。
(3)写出电极反应式:负极_________________________________________________________,正极________________________________________________________________________。
(4)该原电池中发生的总反应离子方程式为__________________________________________。
17.某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题:(1)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”),发生________反应。
(2)电池工作时,盐桥中的移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)两烧杯中的电极反应式分别为甲________________________________________________________________________;乙________________________________________________________________________。
(4)若不考虑溶液的体积变化,MnSO4浓度变为1.5 mol·L-1,则反应中转移的电子为________mol。
18.用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。
某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol·L-1FeCl2溶液,研究废液再生机理。
记录如下(a、b、c代表电压数值):(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是______________________________________________________________________________________________________________________。
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。
写出有关反应:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有________性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。
电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:①NaCl溶液的浓度是________mol·L-1。
②Ⅳ中检测Cl2的实验方法:__________________________________________________________________________________________________________________________。
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):_____________________________________________________________________________________________________________________。
19.如图所示,若电解5 min时C池中铁棒质量增加2.16 g,据此回答:(1)电源电极X名称为________,流过导线的电子物质的量是________。
(2)A池中碳棒上的电极反应式是__________________________________________________,铁棒上的电极反应式是__________________________________________________,电解总反应式是________________________________________________________,本反应重要工业用途是_____________________________________________________。
若直接用A示装置进行工业生产,会减少产品产量或降低产品纯度,其原因是(用方程式说明):________________________________________________________________________。