3、濾紙接觸處有氧氣生成
D.X與濾紙接觸處變紅
解析:考查原電池、電解池的反響原理。根據(jù)圖示的裝置可以得出左側(cè)的裝置為原電池,右側(cè)的裝置為電解池。根據(jù)原電池的構(gòu)成規(guī)律:Zn為負(fù)極,Cu為正極;由圖示連接情況可知X為陽(yáng)極發(fā)生氧化反響,Y為陰極發(fā)生復(fù)原反響,電極反響分別為4OH--4e-===O2↑+2H2O、2H++2e-===H2↑。因?yàn)樵赮電極附近H+的濃度減小,將使H2OH++OH-平衡向右移動(dòng),移動(dòng)的結(jié)果是c(OH-)>c(H+),溶液顯堿性,所以Y電極附近溶液變紅色。所以只有A選項(xiàng)正確。
答案:A
3、Na2SO3的溶液,a、b、c、d電極材料均為石墨。鉛蓄電池的總反響為:P
4、b(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l),通電時(shí)a電極質(zhì)量增加,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )
A.電路中通過(guò)1 mol電子時(shí),Y電極質(zhì)量增加48 g
B.放電時(shí)鉛蓄電池負(fù)極的電極反響式為:
PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)+4e-===PbSO4(s)+2H2O(l)
C.c、d電極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1∶2
D.X極為負(fù)極
解析:a極質(zhì)量增加,即析出了Ag,a為陰極,那么Y為負(fù)極,X為正極,D項(xiàng)錯(cuò);B項(xiàng),所寫電極反響式為正極的電極反響式;C項(xiàng),c為陰極放出H2,d為陽(yáng)極放出O2,物質(zhì)的量之比為2∶1。
答案:A
5.
5、空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)〞的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC),RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。以下圖為RFC工作原理示意圖,有關(guān)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )
A.當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),a極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L O2
B.b極上發(fā)生的電極反響是:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-
C.c極上發(fā)生復(fù)原反響,B中的H+可以通過(guò)隔膜進(jìn)入A
D.d極上發(fā)生的電極反響是:O2+4H++4e-===2H2O
解析:由圖可知a為陰極、b為陽(yáng)極、氣體X為H2、氣體Y為O2,c為正極、d為負(fù)極。正極、陰極發(fā)生復(fù)原反響,負(fù)極、陽(yáng)極發(fā)生氧化反響,A項(xiàng)、B項(xiàng)
6、、D項(xiàng)錯(cuò)誤;在原電池中陽(yáng)離子移向正極,C項(xiàng)正確。
答案:C
6.用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置圖如下圖,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )
A.燃料電池工作時(shí),正極反響為:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.a(chǎn)極是鐵,b極是銅時(shí),b極逐漸溶解,a極上有銅析出
C.a(chǎn)極是粗銅,b極是純銅時(shí),a極逐漸溶解,b極上有銅析出
D.a(chǎn)、b兩極均是石墨時(shí),在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等
解析:氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液呈酸性,故正極反響式為O2+4H++4e-===2H2O,負(fù)極反響式:2H2-4e-===4H+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;a極是陽(yáng)極,b極是陰極,a極逐
7、漸溶解,b極上有銅析出,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解精煉銅,a極發(fā)生反響:Cu-2e-===Cu2+,b極發(fā)生反響:Cu2++2e-===Cu,C項(xiàng)正確;a極發(fā)生反響:4OH--4e-===O2↑+2H2O,電池中H2發(fā)生反響:H2-2e-===2H+,根據(jù)電子守恒,在相同條件下a極產(chǎn)生的O2是電池消耗H2體積的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
7.(2021年杭州模擬)假設(shè)圖中原電池產(chǎn)生的電壓、電流強(qiáng)度均能滿足電解、電鍍要求,即為理想化。①~⑧為各裝置中的電極編號(hào)。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )
A.當(dāng)K閉合時(shí),A裝置發(fā)生吸氧腐蝕,在電路中作電源
B.當(dāng)K斷開時(shí),B裝置鋅片溶解,有氫氣產(chǎn)生
C.當(dāng)K閉合
8、后,整個(gè)電路中電子的流動(dòng)方向?yàn)棰佟?;⑦→⑥;⑤→④;③→?
D.當(dāng)K閉合后,A、B裝置中pH變大,C、D裝置中pH不變
解析:K閉合時(shí)B為原電池,作電源。
答案:A
8.某同學(xué)按以下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A、B為兩種常見(jiàn)金屬,它們的硫酸鹽可溶于水,當(dāng)K閉合時(shí),SO從右向左通過(guò)交換膜移向A極。以下分析正確的選項(xiàng)是( )
A.溶液中c(A2+)減小
B.B極的電極反響:B-2e-===B2+
C.Y電極上有H2產(chǎn)生,發(fā)生復(fù)原反響
D.反響初期,X電極周圍出現(xiàn)白色膠狀沉淀
解析:K閉合時(shí)左池為原電池,SO移向負(fù)極,即A為負(fù)極,B為正極,X為陰極,H+在X極上得電子生成H2,
9、使X附近溶液逐漸呈堿性生成Al(OH)3白色沉淀。
答案:D
9.(2021年揚(yáng)州調(diào)研)如下圖,將兩燒杯中電極用導(dǎo)線相連,四個(gè)電極分別為Mg、Al、Pt、C。當(dāng)閉合開關(guān)S后,以下表述正確的選項(xiàng)是( )
A.電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.Al、Pt兩極有H2產(chǎn)生
C.甲池pH減小,乙池pH不變
D.Mg、C兩極生成的氣體在一定條件下可以恰好完全反響
答案:D
10.工業(yè)上電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如下圖。以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是( )
:①Ni2+在弱酸性溶液中發(fā)生水解
②氧化性:Ni2+(高濃度)>H+>Ni2+(低濃度)
A.碳棒上發(fā)生的電極反響:
10、
4OH--4e-===O2↑+2H2O
B.電解過(guò)程中,B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小
C.為了提高Ni的產(chǎn)率,電解過(guò)程中需要控制廢水pH
D.假設(shè)將圖中陽(yáng)離子膜去掉,將A、B兩室合并,那么電解總反響式發(fā)生改變
解析:由題圖知,碳棒與電源正極相連,是電解池的陽(yáng)極,電極反響為4OH--4e-===2H2O+O2↑;鍍鎳鐵棒與電源負(fù)極相連,是電解池的陰極,電極反響為Ni2++2e-===Ni。電解過(guò)程中為平衡A、C中的電荷,A中的Na+和C中的Cl-分別通過(guò)陽(yáng)離子膜和陰離子膜移向B中,這使B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大。因Ni2+在弱酸性溶液中易發(fā)生水解,且氧化性:N
11、i2+(高濃度)>H+>Ni2+(低濃度),故為了提高Ni的產(chǎn)率,電解過(guò)程中需要控制廢水pH。假設(shè)將題圖中陽(yáng)離子膜去掉,由于放電順序Cl->OH-,那么Cl-移向陽(yáng)極放電:2Cl--2e-===Cl2↑,電解總反響式會(huì)發(fā)生改變。
答案:B
二、非選擇題
11.鉛蓄電池的工作原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行電解(電解液足量),測(cè)得當(dāng)鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題。
(1)A是鉛蓄電池的________極,鉛蓄電池正極反響式為
__________________________________
12、______________________________________,
放電過(guò)程中電解液的pH________(填“減小〞“增大〞或“不變〞)。
(2)Ag電極的電極反響式是________________________________________________,
該電極的電極產(chǎn)物共________g。
(3)Cu電極的電極反響式是________________________________________________,
CuSO4溶液的濃度________(填“減小〞“增大〞或“不變〞)。
(4)如圖表示電解進(jìn)行過(guò)程中某個(gè)量(縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間的變化曲線
13、那么x表示________。
a.各U形管中產(chǎn)生的氣體的體積
b.各U形管中陽(yáng)極質(zhì)量的減少量
c.各U形管中陰極質(zhì)量的增加量
解析:根據(jù)在電解過(guò)程中鐵電極質(zhì)量減少可判斷A是電源的負(fù)極,B是電源的正極,電解時(shí)Ag極做陰極,電極反響式為2H++2e-===H2↑,F(xiàn)e作陽(yáng)極,電極反響式為Fe-2e-===Fe2+,左側(cè)U形管中總反響式為Fe+2H+===Fe2++H2↑。右側(cè)U形管相當(dāng)于電鍍裝置,Zn電極作陰極,電極反響式為Cu2++2e-===Cu,銅電極做陽(yáng)極,電極反響式為Cu-2e-===Cu2+,電鍍過(guò)程中CuSO4溶液的濃度保持不變,根據(jù)上述分析可得答案。
答案:(1)負(fù) Pb
14、O2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O 增大
(2)2H++2e-===H2
(3)Cu-2e-===Cu2+ 不變
(4)b
12.新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如下圖。
答復(fù)以下問(wèn)題:
(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反響分別為_______________________________
___________________________________________________________________
15、_____。
(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生,其中b電極上得到的是________,電解氯化鈉溶液的總反響方程式為_______________________________________________。
(3)假設(shè)每個(gè)電池甲烷通入量為1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反響完全,那么理論上通過(guò)電解池的電量為________________________________________________________________________
(法拉第常數(shù)F=9.65×104 C/mol,列式計(jì)算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
解析:(1)總反
16、響式為:CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O,正極反響式為2O2+4H2O+8e-===8OH-,那么負(fù)極反響式由總反響式減正極反響式得到;(2)由圖可看出一二兩池為串聯(lián)的電源,其中甲烷是復(fù)原劑,所在電極為負(fù)極,因而與之相連的b電極為陰極,產(chǎn)生的氣體為氫氣;(3)1 mol甲烷氧化失去電子8 mol,電量為8×96 500 C,因題中雖有兩個(gè)燃料電池,但電子的傳遞只能用一個(gè)池的甲烷量計(jì)算,1 L為1/22.4 mol,可求電量;甲烷失電子是Cl-失電子數(shù)的8倍,那么得到氫氣為4 L(CH4~8Cl-~4Cl2)
答案:(1)2O2+4H2O+8e-===8OH-
CH4+10OH--8e-===CO+7H2O
(2)H2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)×8×9.65×104 C·mol-1=3.45×104 C 4 L