解析与答案 1. 解析: 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应,氧气在正极发生还原反应,故B、D错误;A项不是电极反应式。 答案: C 2. 解析: 锌锰干电池工作过程中不会消耗碳棒,所以碳棒不会变细;氢氧燃料电池是把化学能转化为电能;太阳能电池的主要材料是硅,而不是二氧化硅。 答案: C 3.解析: ①Cu为负极,电子由Cu电极流向Ag电极;③取出盐桥,电池不能形成闭合回路,不能继续工作。 答案: C 4. 解析: 把释放能量的氧化还原反应:2H2+O2===2H2O通过电池反应进行就制得氢氧燃料电池。H2失去电子,在负极上被氧化,产生H+,由于电解液中有大量的OH-,所以电极反应式为:2H2-4e-+4OH-=== 4H2O当电解液为稀硫酸时,在正极上O2得电子变为O2-,O2-结合H+变为H2O。工作一段时间后,KOH溶液被稀释,但KOH的物质的量不变。对D项,nCl2=0.1 mol,转移电子0.2 mol。本题考查电化学的基本原理。氢氧燃料电池把“能源”与“环保”两大主题紧密地结合在一起,是化学为社会服务的典型实例,应是相当长一段时间的热点。 答案: D 5.解析: A项,铁表面镀锌是应用电解原理,镀件铁与电源的负极相连作阴极,镀层金属锌与电源的正极相连作阳极,A项错误;B项,船底镶嵌锌块是应用原电池原理,活泼金属作负极被氧化,铁作正极得到保护。 答案: A 6. 解析: A项中电解池的阴极发生的是还原反应;B项中用惰性电极电解Na2SO4溶液,实质是电解水,在阴阳两极上析出的是H2和O2,其物质的量之比为2∶1;D项中锡的活动性比铁弱,构成原电池时铁作负极,故镀锡铁比镀锌铁易腐蚀。 答案: C 7. 解析: 这是一个按照电解饱和食盐水原理设计的趣味实验,根据原理可知电极反应式为 阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-发生还原反应 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑发生氧化反应 若要能够出现“黑笔写红字”的现象,必须是铅笔作阴极,这样铅笔附近产生的OH-会使酚酞变红。因此与铅笔相连的a点是直流电源的负极。 答案: D 8. 解析: 本题考查了原电池、电解池相关的知识,放电时装置为原电池Zn作负极,充电时,装置变为电解池阳极发生氧化反应,所以A、B正确。放电时正极反应为: +4H2O+3e-===FeOH3↓+5OH-故电极附近溶液的碱性增强,正极所发生的反应为还原而不是氧化,故C错。 答案: C 9.解析: 电解前溶液的pH=a,电解后溶液的pH>a,原溶液显酸性、碱性、中性并不详,但根据pH的变化,可知溶液中cH+下降,cOH-上升。对于A、B、D选项,均属于电解水类型。溶质浓度均增大,NaOH溶液中cOH-上升,符合题意,H2SO4与之相反;Na2SO4溶液pH不变也不符合题意;对于AgNO3溶液,属于放O2生酸型,则pH下降,不符合题意。故选A。 答案: A 10.解析: 根据电极反应,阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑ 阴极:2Cu2++4e-===2Cu可得出关系式 O2 ~ 2Cu 1 mol 2×64 g 0.010 0mol 1.28 g 答案: B 11. 解析: 1该反应是FeCl3氧化金属铜,离子方程式为 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 2将1中反应设计成原电池必须是Cu作负极,选择比铜不活泼的金属或碳棒为正极,FeCl3溶液作电解质溶液。装置图如右图所示: 正极:2Fe3++2e-===2Fe2+ 负极:Cu-2e-===Cu2+ 3根据表给出的数据可知,把Cu2+中混有的Fe2+、Fe3+除掉的方法是将Fe2+氧化为Fe3+,调节溶液的pH到3.2~4.7,Fe3+以FeOH3的形式沉淀,过滤除去,根据除杂原则,去杂不能加杂,选择氧化剂为Cl2,加入CuO调节溶液的pH。 4根据题给条件,此不锈钢在盐溶液中腐蚀明显,可选择的药品为CuO、浓H2SO4,先用水稀释浓H2SO4再用H2SO4与CuO反应生成CuSO4溶液,不锈钢与CuSO4溶液反应,在不锈钢的表面有紫红色物质生成,即可验证劣质不锈钢易被腐蚀。 答案: 12Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 2装置图如下 正极反应:Fe3++e-===Fe2+或2Fe3++2e-===2Fe2+ 负极反应:Cu===Cu2++2e-或Cu-2e-===Cu2+ 3①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+; ②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7; ③过滤[除去FeOH3] 4CuO+H2SO4===CuSO4+H2O CuSO4+Fe===FeSO4+Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成 12. 解析: 1、2电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应。3由NaOH与SOCl2反应的产物为Na2SO3、NaCl可知,SOCl2与水反应生成H2SO3和HCl。4由于电池材料易与水、O2反应。 答案: 1锂 Li-e-===Li+ 22SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2 3出现白雾,有刺激性气体生成 SOCl2+H2O===2HCl↑+SO2↑ 4锂是活泼金属,易与H2O、O2反应;SOCl2也可与水反应 13. 解析: 用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根,相当于电解水,故电解时的电极反应为:阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑,阴极:4H++4e-===2H2↑。其中阴极区H+放电,H+浓度减小,使水的电离平衡向右移动促进水的电离, OH-浓度增大。在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,这样就在阴极区聚集大量的K+和OH-,从而产生纯的氢氧化钾溶液。 答案: 12Al2O3 4Al+3O2↑ 22Al+2OH-+2H2O=== +3H2↑ 3①4OH--4e-===2H2O+O2↑ ②H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大 ③B 14. 解析: 2铁极附近H+放电,破坏了附近水的电离平衡,使cOH-增大。显一定碱性,遇酚酞呈红色,C极附近Cl-放电,显中性,遇酚酞呈无色。 3甲槽阴极析出银: ,乙槽中阳极上放出的气体是氯气:nCl2=0.2 mol,VCl2=0.2 mol×22 400 mL•mol-1=4 480 mL。 4由2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑可知: nNaOH=0.2 mol×2=0.4 mol, 答案: 1铁 阴极 Ag++e-===Ag 银 阳极 Ag-e-===Ag+ AgNO3 2红 无 34 480 41 14 (责任编辑:admin) |