专题七电化学1.下列金属防护的方法不正确的是( )A.对健身器材涂油漆以防止生锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C.用牺牲锌块的方法来保护船身D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈【答案】B【解析】B项中应选用润滑油来达到润滑和防锈的目的。
2.下图所示的日常生活装置中,与手机充电时的能量转化形式相同的是( )【答案】A【解析】A项是将电能转化成化学能;B项是将水的势能转化成电能;C项是将太阳能转化成热能;D项是将化学能转化成电能。
3.下列有关电化学的示意图中正确的是( )【答案】D【解析】选项A,Zn应为原电池负极,Cu为原电池正极;选项B,盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换;选项C,粗铜应连接电源正极;选项D,电解饱和NaCl溶液,Cl-在阳极放电产生Cl2,溶液中的H+在阴极获得电子而产生H2,正确。
4.(2016·江西赣州统考)根据图示判断下列叙述符合事实的是( )A.按图①连接并放置一段时间后,Fe片表面会“镀”上一层铜B.按图②连接好导线后(Zn片与Cu片相接触),灵敏电流表指针会发生非常明显的偏转C.按图③连接并放置片刻,在Fe片附近加一滴KSCN溶液,溶液变为红色D.按图④连接并放置一段时间后,在Sn片上有无色气泡聚集【答案】D【解析】按图①连接后,铁与电源的正极相连,作阳极,铁失去电子,Fe片表面不会“镀”上一层铜,A 不正确;按图②连接好导线后,由于Zn片与Cu片相接触,电子直接传递到铜片,因此灵敏电流表指针不会发生非常明显的偏转,B 不正确;按图③连接后构成原电池,锌比铁活泼,锌是负极,铁是正极,溶液中不会产生铁离子,所以在Fe 片附近加一滴KSCN 溶液,溶液不可能变为红色,C 不正确;按图④连接后构成电解池;Sn 与电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气,因此在Sn 片上有无色气泡聚集,D 正确。
5.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。
下列说法不正确的是( )A .因铁的金属性比铜强,所以铁铆钉被氧化而腐蚀B .若水膜中溶解了SO 2,则铁铆钉腐蚀的速率变小C .铜极上的反应是2H ++2e -===H 2↑,O 2+4e -+4H +===2H 2OD .在金属表面涂一层油脂,能防止铁铆钉被腐蚀【答案】B【解析】根据示意图,铁铆钉发生电化学腐蚀,其电极反应式为左侧⎩⎪⎨⎪⎧ 负极:2Fe -4e -===2Fe 2+正极:O 2+4e -+4H +===2H 2O 右侧⎩⎪⎨⎪⎧ 负极:Fe -2e -===Fe 2+正极:2H ++2e -===H 2↑B 项,若水膜溶解了SO 2,酸性增强,所以铁铆钉腐蚀的速率将变大。
6.(2016·湖南十二校模拟)一种微生物燃料电池的结构示意图如右所示,关于该电池的叙述正确的是( )A.电池工作时,电子由a流向bB.微生物所在电极区放电时发生还原反应C.放电过程中,H+从正极区移向负极区D.正极反应式为:MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O【答案】D【解析】因为右侧产生CO2,说明微生物所在的电极区C m(H2O)n失电子生成CO2,所以电池工作时电子由b经外电路流向a极,A项错误;微生物所在电极区放电时发生氧化反应,B项错误;放电时阳离子向正极移动,C项错误;放电时正极发生还原反应,D项正确。
7.(2016·福建漳州模拟)镁电池毒性低、污染小,电压高而平稳,它逐渐成为人们研制绿色电池的关注焦点。
其中一种镁电池的反应原理为:x Mg+Mo3S4放电充电Mg x Mo3S4下列说法不正确的是( )A.放电时,Mo3S4发生氧化反应B.放电时,正极反应式:Mo3S4+2x e-===Mo3S2x-4C.充电时,Mg2+向阴极迁移D.充电时,阴极反应式:x Mg2++2x e-===x Mg【答案】A【解析】由题意可知,放电时发生原电池反应,Mg由0价变为+2价,被氧化,发生氧化反应,作原电池的负极,A项不正确;放电时Mo3S4为正极,正极反应式为Mo3S4+2x e-===Mo3S2x-4,B项正确;电池充电时发生电解反应,阴极发生还原反应,金属阳离子Mg2+放电,反应式为x Mg2++2x e-===x Mg,电解质溶液中,阳离子Mg2+向阴极移动,C、D项均正确。
8.某实验小组依据反应AsO3-4+2H++2I-AsO3-3+I2+H2O设计如图甲所示原电池,探究pH与电压的关系如图乙所示。
下列有关叙述错误的是( )A .调节pH 可以改变反应的方向B .pH =0.68时,反应处于平衡状态C .pH =5时,负极电极反应式为2I --2e -===I 2D .pH>0.68,氧化性I 2>AsO 3-4【答案】C【解析】由总反应方程式知,c (H +)增大时,有利于反应向右进行,c (H +)减小时有利于反应向左进行,故调节pH 可以改变反应进行的方向,A 项正确;当pH =0.68时电压为0,说明反应处于平衡状态,B 项正确;当pH>0.68时反应向左进行,此时I 2是氧化剂,AsO 3-4是氧化产物,负极上是AsO 3-3失去电子,C 项错误,D 项正确。
9.500 mL KNO 3和Cu(NO 3)2的混合溶液中c (NO -3)=6.0 mol·L -1,用石墨作电极电解此溶液,通过一段时间后,两极均收集到22.4 L 气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL ,下列说法正确的是( )A .原混合溶液中c (K +)为2 mol·L -1B .上述电解过程中共转移6 mol 电子C .电解得到的Cu 的物质的量为0.5 molD .电解后溶液中c (H +)为2 mol·L -1【答案】A【解析】根据题意,阳极是H 2O 电离出的OH -放电:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,阴极是Cu 2+放电、H 2O 电离出的H +放电:Cu 2++2e -===Cu 、2H ++2e -===H 2↑;根据阴、阳两极上转移电子数相同,知2n (Cu)+2n (H 2)=4n (O 2),则n (Cu)=12×(1 mol×4-1 mol×2)=1 mol ;A 项,原混合溶液中c (Cu 2+)=1 mol 0.5 L=2 mol·L -1,根据电荷守恒:2c (Cu 2+)+c (K +)=c (NO -3),则c (K +)=2 mol·L -1;B 项,根据阳极反应知,产生22.4 L O 2(标准状况),转移4 mol 电子;D 项,根据电极反应,阳极消耗4 mol OH -,阴极消耗2 molH +,故电解后溶液中c (H +)=4 mol -2 mol 0.5 L=4 mol·L -1。
10.(2016·长春模拟)现用离子交换膜(只允许对应的离子通过)和石墨作电极的电解槽电解饱和的Na2SO4溶液生产NaOH和H2SO4,下列说法中正确的是( )A.气体A是H2,溶液E是稀硫酸B.气体B是H2,溶液D是NaOH溶液C.Na2SO4溶液由G口加入,F口通入稀硫酸D.靠近阳极室一侧的是阳离子交换膜,阴极室导出的是氢气【答案】B【解析】据题意,电解饱和Na2SO4溶液时,阳极附近是OH-放电生成氧气,阴极附近是H+放电生成氢气,由于装置中放置了离子交换膜,在两极分别生成NaOH和H2SO4,需在阳极室一侧放置阴离子交换膜,只允许通过阴离子,在阴极室一侧放置阳离子交换膜,只允许通过阳离子,D项错误;接电源正极的是阳极,即A极放出氧气,A项错误,B项正确;若由F口通入稀硫酸,则将NaOH中和掉,得不到产品,C 项错误。
11.(2016·河南安阳模拟)利用下图装置,可完成很多电化学实验。
下列有关叙述正确的是( )A .若X 为锌棒,开关K 置于A 处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阴极的阳极保护法B .若X 为铜棒,开关K 置于A 处,装置中发生的总反应为2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑C .若X 为碳棒,开关K 置于B 处,在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液可看到溶液变红色D .若X 为碳棒,开关K 置于B 处,向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红【答案】D【解析】若X 为锌棒,开关K 置于A 处,则构成电解池,铁作阴极,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为外加电流的阴极保护法,A 项不正确;若X 为铜棒,开关K 置于A 处,则构成电解池,铜作阳极,失去电子,铁作阴极,B 项不正确;若X 为碳棒,开关K 置于B 处,则构成原电池,铁作负极,失去电子生成亚铁离子,因此在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液看不到溶液变红色,C 项不正确;若X 为碳棒,开关K 置于B 处,则构成原电池,铁作负极,碳棒作正极,因此向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红,D 项正确。
12.(2016·湖南十二校联考)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的充电电池。
下图为RFC 工作原理示意图,有关说法正确的是( )A .当有0.1 mol 电子转移时,a 极产生标准状况下1.12 L O 2B .b 极上发生的电极反应是:4H 2O +4e -===2H 2↑+4OH -C .c 极上发生还原反应,B 中的H +可以通过隔膜进入AD .d 极上发生的电极反应是:O 2+4H ++4e -===2H 2O【答案】C【解析】由图可知a 为阴极、b 为阳极则气体X 为H 2、气体Y 为O 2、c 为正极、d 为负极。
正极、阴极发生还原反应,负极、阳极发生氧化反应,A 项、B 项、D 项错误;在原电池中阳离子移向正极,C 项正确。
13.(2016·长沙一模)铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。
请回答下列问题:(1)工业上采用电解氧化铝冰晶石(Na 3AlF 6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al +3O 2↑,加入冰晶石的作用是________________________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe 和Si 等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为____________________________________,下列可作阴极材料的是________(填字母序号)。
A .铝材B .石墨C .铅板D .纯铝 (3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。