历年高中化学竞赛电化学题
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完整版)电化学练习题带答案1.铁镍蓄电池是一种常见的电池,其放电反应为Fe +NiO3 + 3H2O → Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2.下列说法中,错误的是:A。
电池的电解液为碱性溶液,正极为NiO3,负极为Fe。
B。
电池放电时,负极反应为Fe + 2OH- → Fe(OH)2 + 2e。
C。
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 → NiO3 + 3H2O。
2.当镀锌铁发生析氢腐蚀时,有0.2mol电子发生转移。
正确的说法是:④在标准状况下有1.12L气体放出。
3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构如图,电池总反应可表示为:2H2 + O2 → 2H2O。
以下说法正确的是:A。
电子通过外电路从b极流向a极。
B。
b极上的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e → 4OH-。
C。
每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2.D。
H由a极通过固体酸电解质传递到b极。
4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。
甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O。
以下说法中,错误的是:A。
右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气。
B。
左边的电极为电池的正极,a处通入的是甲醇。
C。
电池负极的反应式为:2CH3OH + 2H2O - 12e → 2CO2↑ + 12H+。
D。
电池正极的反应式为:3O2 + 12H+ + 12e → 6H2O。
5.铅蓄电池的工作原理为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 →2PbSO4 + 2H2O。
以下判断不正确的是:A。
K闭合时,d电极反应式:PbSO4 + 2H2O - 2e → PbO2 + 4H+。
B。
当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol。
高中化学奥林匹克竞赛辅导电解原理1.电解的概念:使直流电通过电解质溶液而发生氧化还原反应的过程叫做电解。
电解是将电能转变为化学能的过程。
2.电解池的形成条件:电源,导电的两极材料,电解质溶液,构成闭合回路。
3.电解池反应:连接电源正极的叫做阳极,阳极发生氧化反应;连接电源负极的叫做阴极,阴极发生还原反应。
4.常见阴阳离子得失电子能力的强弱顺序::常见金属单质(Fe、Zn、Cu、Ag等)>S2—> I—> Br—> Cl—> OH—>含氧酸根离子> F—(2)阳离子得电子能力强弱顺序(得电子能力即氧化性,氧化性强的离子优先反应):Ag+> Hg2+> Fe3+ > Cu2+> H+> Pb2+> Sn2+ > Fe2+> Zn2+> Al3+ > Mg2+> Na+> Ca2+> K+5.电镀的定义:应用电解原理,在一些金属表面镀上一簿层其他金属或合金的过程。
电镀的目的是为了改变物体表面的性质。
6.电镀池的要求:(1)阴极材料为待镀器件,阳极材料为镀层金属;(2)电镀液:含镀层金属离子的溶液;例如,如图,在铁制钥匙上镀铜,铜片应连接电源正极,铁件应连接电源负极,用CuCl2溶液作电镀液。
阴极反应为:Cu2+ +2e—→ Cu,发生还原反应;阳极反应为:Cu +2e—→ Cu2+,发生氧化反应。
7.电镀特点:(1)电镀过程实质就是电解过程,是电解的一种特殊类型;(2)阳极金属减少量等于阴极金属增加量;(3)电镀液含量(浓度)不变;(4)阳极材料自身参加电极反应而溶解,补充电解质溶液中金属离子;注意:电解时阳极材料自身一般不反应,如Pt或碳棒、石墨棒等惰性电极。
8.原电池与电解池的比较:4下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是(B)A.无水CuSO4B.CuOC.Cu(OH)2D.CuSO4·5H2O例2.在如图所示的装置中,若通直流电5min时,铜电极质量增加2.16 g,假设电解前后溶液体积无变化。
高中化学竞赛专题考试氧化还原反应、电化学(本卷共130分。
考试时间3小时)班级: 姓名:1.008Zr Nb Mo T cRu Rh Pd Ag Cd In S n S b T e I Hf T a W Re OsIr Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Ac-Lr HLi BeB C N O F NaMg Al S i P Cl S K Ca S c T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn G a G e As S e BrRb Cs Fr S r Ba RaY LaLu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt一 选择题(每题只有1个正确选项,每题1.5分,共30分。
)1、医学专家提出人体中细胞膜内的葡萄糖和细胞膜外的富氧液体与细胞膜构成了微型的生物原电池,有关该原电池的下列说法中,正确的是 ( )A.正极的电极反应可能是O 2+4e →2O 2-,且正极附近溶液的pH 值升高。
B.正极的电极反应可能是O 2+2H 2O +4e →4OH -,且正极附近溶液的pH 值降低。
高中电化学试题及答案一、选择题1. 电化学中,原电池的工作原理是什么?A. 利用化学反应产生电能B. 利用电能产生化学反应C. 通过电子的移动产生电流D. 通过离子的移动产生电流答案:A2. 在电化学中,什么是电解池?A. 一种产生电能的装置B. 一种消耗电能的装置C. 一种储存电能的装置D. 一种转换电能的装置答案:B3. 电化学腐蚀中,哪种金属更容易被腐蚀?A. 铁B. 铜C. 金D. 银答案:A二、填空题1. 原电池中,______是电子的来源。
答案:负极2. 电解池中,______是电子的接受者。
答案:阳极3. 电化学腐蚀中,______是金属腐蚀的主要原因。
答案:氧气和水三、简答题1. 简述法拉第定律在电化学中的应用。
答案:法拉第定律描述了电流通过电解质时,物质的电解量与通过的电荷量成正比。
在电化学中,这个定律用于计算电解过程中物质的转移量,从而可以计算出电解产物的量。
2. 解释什么是电化学系列,并举例说明。
答案:电化学系列是一个列表,列出了金属按照其标准电极电位的顺序。
电位越负的金属,其还原能力越强,更容易失去电子变成离子。
例如,锌的电位比铜的电位更负,因此在锌-铜原电池中,锌作为负极被氧化,而铜作为正极被还原。
四、计算题1. 假设一个原电池中,锌电极失去1 mol电子,计算锌电极的质量变化。
答案:锌的摩尔质量是65.38 g/mol。
根据法拉第定律,1 mol电子对应1 Faraday的电荷。
锌的氧化反应是Zn → Zn^2+ + 2e^-,因此1 mol锌失去2 mol电子。
所以,锌电极失去1 mol电子时,锌的质量变化是 65.38 g / 2 = 32.69 g。
结束语:本试题涵盖了高中电化学的基础知识点,包括原电池和电解池的工作原理、电化学腐蚀、电化学系列以及法拉第定律的应用。
通过这些题目的练习,学生可以更好地理解和掌握电化学的基本概念和计算方法。
99年竞赛理论试题:第1题:纳米粒子是指粒径为1至100nm 的超细微粒,由于表面效应和体积效应,纳米粒子常有奇特的光、电磁热性质,可开发为新型功能材料。
人工制造纳米材料的历史至少可追溯到1000多年前。
中国古代铜镜表面的防锈层,经试验证实为氧化锡纳米粒子形成的薄膜。
分散质微粒的直径大小在1至100nm 之间的分散系叫胶体。
胶体化学法是制备纳米粒子的重要方法之一,其关键是“促进成核、控制生长。
”用该方法制备纳米Cr 2O 3的过程如下:CrCl 3溶液−−−→氨水去杂质Cr 2O 3·xH 2O 沉淀−−−−→适量稀盐酸Cr 2O 3·xH 2O 水溶胶DBS *−−−→−−−−→有机溶剂萃取 Cr 2O 3有机溶剂−−−→−−−→分离热解纳米Cr 2O 3(DBS *— 十二烷基磺酸钠)回答下列问题:1-1、 加稀盐酸起什么作用?盐酸加多或加少了将会怎样影响Cr 2O 3的产率? 1-2、 为什么形成Cr 2O 3水溶液可以阻止粒子长大?1-3、 用示意图描绘Cr 2O 3胶粒加DBS *所得产物结构特征?1-4、 为什么有机溶剂可以把Cr 2O 3萃取出来?萃取的目的是什么?1-5、 DBS 直接排入水体会给环境造成何种影响(举1,2点)?已知DBS 能够进程生物降解,其降解的最终产物是什么?第2题:东晋葛洪所著《抱朴子》中记载有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。
“曾青”是硫酸铜。
这是人类有关金属置换反应的最早的明确记载。
铁置换铜的反应,节能无污染,但因所得的镀层疏松不坚固。
通常只用于铜的回收,不用做铁器镀 铜。
能否把铁置换铜的反应开发成镀铜的工艺呢?从化学手册上查到如下数据:电极电势:Fe 2e Fe += 0.440V θϕ=-;32Fe e Fe +++= 0.771V θϕ=2+Cu +2e=Cu 0.342V θϕ=;2+Cu e Cu ++= 0.160V θϕ=平衡常数:[]CuOH CuOH ;sp sp K K θθ⨯⨯-14-192()=1.010;()=2.610回答下列问题:2-1、造成镀层疏松的原因之一可能是夹杂固体杂质。
中学化学竞赛试题资源库——电化学A组1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸,分别用导线两两连接可以组成原电池。
A、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流方向为d→c;a、c相连时,c极产生大量气泡;b、d相连时,d极上发生氧化反应。
这四种金属的活动性由强到弱的顺序是A abcdB acd bC cabdD bdca2.白铁皮发生析氢腐蚀,若有0.2摩电子发生转移,下列说法中不正确的是A 有6.5克锌被腐蚀B 2.8克铁被腐蚀C 正极上H+被还原D 在标准状况下有2.24升气体放出3.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是A 2H++2e=H2B Fe2++2e=FeC 2H2O+O2+4e=4OH-D Fe3++e=Fe2+4.用惰性电极电解饱和碳酸钠溶液,阳极与阴极产生的气体的体积比为A 1︰2B 2︰1C 略小于1︰2D 略小于2︰15.如图,烧杯中放清水,将一段铁丝固定在试管内,然后将试管倒置在水中,经3~4天后,可观察到的现象是A 试管中铁丝生锈,水面上升B 无现象C 试管中铁丝生锈,水面不上升D 无法判断6.铁棒和石墨棒用导线连接后,浸入0.01摩/升的氯化钠溶液中,可能出现的现象是A 铁棒附近产生OH-B 铁棒被腐蚀C 石墨棒上放出氯气D 石墨棒上放出氧气7正极负极A Fe-2e=Fe2+2H2O+O2+4e=4OH-B 2H++2e=H2 Fe-2e=Fe2+C 2H2O+O2+4e=4OH-Fe-3e=Fe3+D 2H2O+O2+4e=4OH-Fe-2e=Fe2+8.为防止水闸门被腐蚀,可采取的措施是A 与低电压交流电源相接B 与锌板相接C 与直流电源的正极相接D 与石墨相接9.X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如下图的装置,实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒变细,则X、Y、Z编号X Y ZA Zn Cu 稀硫酸B Cu Zn 稀硫酸C Cu Ag 硫酸铜溶液D Ag Zn 硝酸银溶液.有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减小b极质量增加b极有气体产生c极无变化d极溶解c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是A a>b>c>dB b>c>d>aC d>a>b>cD a>b>d>c11.下列过程属不可逆变化的是A 晶体的溶解B 弱电解质的电离C 盐的水解D 盐的电解12.用碳棒作电极,电解下列溶液,只有一个电极放出气体的是A 硫酸钠B 氯化钾C 硝酸银D 硫酸13.用惰性电极电解下列各溶液,经一段时间后,溶液的浓度增大,而溶液pH值保持不变的是A CuCl2溶液B NaCl溶液C H2SO4溶液D Na2SO4溶液14.用两根铜棒做电极,电解硝酸银溶液,跟电源正极相连的一极发生的电极反应是A Cu-2e=Cu2+B 4OH4e=2H2O+O2↑C 2H++2e=H2↑D Ag++e=Ag15.下列工作着的装置中,溶液总质量减少,而pH值升高的是A 铁作阴极,银作阳极,电解硝酸银溶液B 铁片和铜片用导线连接起来插入盛有稀硫酸的烧杯中C 分别用铂作阴、阳极,电解氢氧化钠溶液D 铁作阴极,碳棒作阳极,电解氯化钾溶液16.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和放电时发生的反应是:NiO2+Fe+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,其中NiO2充当的是A 电解池阳极B 电解池阴极C 电池正极D 电池负极17.国外最新研制的溴—锌蓄电池的基本结构是用碳棒作两极,电解质是溴化锌溶液。
电化学习题1、(09上海卷13)右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
下列有关描述错误的是A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是: Fe-2e-→Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀答案:B2、(09广东化学14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气为正极。
下列说法正确的是A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极答案:A3、(09浙江卷12)市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。
这种锂离子电池的电池反应为:Li+2Li下列说法不正确的是:A.放电时,负极的电极反应式:Li-e-=Li+B.充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中Li+向负极移动答案:D4、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3︰1,用石墨电极电解该混合液。
下列叙述不正确的是:A.阴极自始至终均析出H2B.阳极先析出Cl2,后析出O2C.电解最后阶段为电解水D.溶液pH不断增大,最后为7答案:D5、(2007年高考广东化学卷)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。
电池负极反应为:( )答案:C6、(09江苏卷12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。
高三化学《电化学》试卷高三化学《电化学》试卷(时间:50分钟.满分100分)可能用到的相对原子质量:H: 1 O: 16 N: 14 Na: 23 Cl: 35.5 C: 12 Ca: 40Cu:64 S: 32 Fe: 56 Ag: 108 Zn:65一.选择题(下列各题只有一个选项符合题意.每小题4分,共60分.请将答案填在答题卡上)1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题,被提高到议事日程,其首要原因是A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞,镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极2.下列叙述正确的是①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速度;②镀层破损后,白铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易腐蚀;③电镀时,应把镀件置于电解池的阴极;④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2OA.①②③④⑤ B.①③④⑤ C.①③⑤D.②④3.右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c.d为石墨电极.则下列有关的判断正确的是A.a为负极.b为正极B.a为阳极.b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变4.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液p H不变B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:15.对于右图所示装置的叙述正确的是A.这是一个原电池的装置B.这是电解NaOH溶液的装置C.Pt为正极,其电极反应为:2H++ 2e-=H2↑D.Fe为负极,其电极反应为:4OH-- 4e-=2H2O +O2↑6.能够使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑发生的是A.铜片作原电池的负极,碳棒作原电池的正极,氯化钠作电解质溶液B.铜锌合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀C.用铜片作阴.阳电极,电解硫酸钠水溶液D.用铜片作阴.阳电极,电解硫酸铜水溶液7.氢氧燃料电池是一种高性能电池,总反应为2 H2 + O2 = 2 H2O,电解质溶液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述中不正确的是A.H2为负极,O2为正极B.工作时电解质溶液的PH不断增大C.负极反应:2H2-4e-+4OH-=4H2OD.正极反应:O2 +4e- +2 H2O=4OH-8.铁棒与石墨棒用导线连接后,浸入0.01mol/L的食盐溶液中,可能出现的现象是A.铁棒附近产生OH-B.铁棒被腐蚀C.石墨棒上放出Cl2D.石墨棒上放出O29.用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,若保持温度不变,则一段时间后A.溶液的pH不变B.c(Na+)与c (CO32-)的比值变大C.溶液浓度变大,有晶体析出 D.溶液浓度不变,有晶体析出10.用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液.电解结束后,向剩余电解液中加适量水,能使溶液和电解前相同的是A.AgNO3 B.CuSO4 C.NaOH D.NaCl11.A.B.C是三种金属,根据下列①.②两个实验:①将A与B浸在稀H2SO4中用导线相连,A上有气泡逸出B逐渐溶解;②电解物质的量浓度相同的A.C的盐的混合溶液时,阴极上先析出C,(使用惰性电极),确定它们的还原性强弱顺序为A.A>B>C B.B>C>A C.C>A>B D.B>A>C12.用石墨电极电解硝酸银溶液,在阳极收集到0.4g氧气,中和电解时生成的酸需250mL某氢氧化钠溶液,则氢氧化钠溶液的浓度是A.0.20mol·L-1 B.0.15mol·L-1 C.10mol·L-1D.0.05mol·L-113.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的.它以固体氧化锆一氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2- )在其间通过.该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极a.b均不参与电极反应.下列判断正确的是A.有O2参加反应的a极为电池的负极B.有H2参加反应的b极为电池的正极C.a极对应的电极反应式为O2+2H2O-4e=4OH-D.该电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2O14.用铂电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液,当电路中通过4mol电子电量时,阴.阳两极都产生1.4mol气体,电解后溶液体积为4L,则最后电解液的pH值最接近A.4 B.2C.13D.1415.有一种纽扣微型电池,其电极分别是Ag2O和Zn.电解池是KOH溶液,所以俗称银锌电池,该电池的电极反应式为Zn+2OH-+2e=Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e=2Ag+OH-下列说法,正确的是①锌为负极,Ag2O为正极②放电时,正极附近pH值上升③放电时,负极附近溶液pH值降低④溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动A.① B.①②④ C.①②③ D.①②③④班级姓名成绩选择题答题卡123456789101112131415二.填空简答题(共27分)16.(4分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3.Na2CO3和的熔融盐混和物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混和气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO32-→4CO2+4e-.阴极反应式: ,总电池反应:.17.(4分)用石墨作电极电解3mol/LNaCl和0.4mol/LAl2(SO4)3的混合液时,下图曲线正确的是( )18.(5分)如图所示,在U形管中加入Na2SO4溶液,再加入几滴石蕊试液,插入惰性电极,接通电源.(1)一段时间后可观察到的现象是.(2)切断电源,取出电极,将在U形管中的溶液倒入一小烧杯中,搅拌,可观察到的现象是,其原因是.(3)若改用该装置电解滴有几滴酚酞试液的饱和Na2CO3溶液,一段时间后可观察到阳极,阴极.19.(6分)某研究性学习课题组为探究影响钢铁生锈的因素,设计了如下的方案:在A.B.C.D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝.浸过食盐水的细铁丝.浸过清水的细铁丝.食盐水及细铁丝,并使铁丝完全浸没在食盐水中,然后装配成如图2-60图所示的四套装置,每隔一段时间测量导管中水面上升的高度,结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示.不同时间水面上升的高度时间/小时0.51.01.52.02.53.0A瓶(盛干燥铁丝)B瓶(盛沾了食盐水的铁丝) 00.41.23.45.67.69.8C瓶(盛沾了清水的铁丝) 00.30.82.03.5D瓶(盛完全浸没在食盐水中的铁丝)课题组在结题时,学校评审组组织了成果展示与答辩,假如你是课题组组长,请回答以下的问题:(1)导管中水面为什么会上升.(2)上述实验中,铁丝生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧杯号).(3)影响钢铁生锈的因素主要有.20.(8分)关于〝电解CuCl2溶液时的pH值变化〞问题,化学界有以下两种不同的观点:观点一是,〝理论派〞认为电解CuCl2溶液后溶液的pH值升高.观点二是,〝实验派〞经过反复多次.精确的实验测定,证明电解CuCl2溶液时pH 值的变化有如图所示的曲线关系.请回答下列问题:(l)电解前CuCl2溶液的pH值处于A点位置的原因是(用离子方程式明).(2)〝理论派〞所持观点的理论依据是.(3)〝实验派〞的实验结论是,他们所述〝精确的实验〞是通过来准确测定溶液的pH值的.(4)你持何种观点?你所持观点的理由是(从化学原理上加以简述).三.计算题(共13分)21.(6分)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和放电时发生的反应是:NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2用该蓄电池进行电解M(NO3)_溶液时:(1)电解池的阳极(惰性)应连接(填序号).A.NiO2 B.Fe C.Fe(OH)2D.Ni(OH)2若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g水.(2)电解M(NO3)_溶液时某一极增至mg,金属M的相对原子质量的计算式为(用m._表示) .(3)此蓄电池电解含有0.01mol CuSO4和0.01mol NaCl的混合溶液100mL,阳极产生气体L(标准状况),电解后溶液加水释至1L,溶液的pH为.22.(7分)向8g二价金属的氧化物固体中加入稀H2SO4,使其恰好完全溶解,已知所耗的硫酸体积为100mL,在所得溶液中插入铂电极进行电解,通电一定时间后,在一个电极上收集到224mL(标准状况)氧气,在另一个电极上析出该金属1.28g.(1)根据计算确定金属氧化的名称.(2)计算通电后硫酸溶液的物质的量浓度(溶液体积按100mL计算).。
高考化学电化学原理专项练习题附答案高考化学电化学原理专项练习题一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2012上海高考)右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H+====Zn2++H2,下列说法错误的是( )A.a、b不可能是同种材料的电极B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸2.(2012北京高考)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。
如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是( )A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e-====HCOOH3.(2012大纲版全国卷)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。
①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④4.(2013三明质检)如图所示,将两烧杯用导线如图相连,Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极,当闭合开关后,则以下叙述正确的是( )A.C电极为电解池的阳极B.Cu电极附近OH-浓度增大C.Na+移向Pt电极D.Pt电极上有O2生成5.(2013莆田一模)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。
测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1∶2,以下说法正确的是( )A.a极与电源的负极相连B.产物丙为硫酸溶液C.离子交换膜d为阴离子交换膜D.a电极反应式:2H2O+2e-====H2+2OH-6.(2013海南高考)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:2AgCl+Mg====Mg2++2Ag+2Cl-。
高中电化学试题及答案一、选择题1. 原电池的工作原理是什么?A. 通过化学反应产生能量B. 通过物理变化产生能量C. 通过核反应产生能量D. 通过机械能转化为电能答案:A2. 电化学腐蚀中,金属的腐蚀速度最快的是哪一种?A. 铁B. 锌C. 铜D. 铝答案:A3. 电解池中,阳极发生的反应是什么?A. 还原反应B. 氧化反应C. 既不氧化也不还原D. 同时发生氧化和还原反应答案:B4. 以下哪种物质不是电解质?A. 氯化钠B. 硫酸C. 氢氧化钠D. 酒精答案:D5. 电镀时,镀层金属作为什么极?A. 阳极B. 阴极C. 既不是阳极也不是阴极D. 既是阳极也是阴极答案:A二、填空题6. 原电池工作时,电子从____流向外部电路,再通过外部电路流向正极。
答案:负极7. 电化学腐蚀的类型包括吸氧腐蚀和______。
答案:析氢腐蚀8. 在电解过程中,阳离子向______移动,阴离子向阳极移动。
答案:阴极9. 电解质溶液导电的原因是溶液中存在自由移动的______。
答案:离子10. 电镀时,镀件金属作为电解池的______。
答案:阴极三、简答题11. 简述法拉第电解定律第一定律的内容。
答案:法拉第电解定律第一定律指出,在电解过程中,通过电极的电荷量与电极上发生反应的物质的质量成正比,比例系数是法拉第常数。
12. 什么是电化学腐蚀?请简述其原理。
答案:电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中,由于电化学反应而发生的腐蚀过程。
其原理是金属表面形成微小的原电池,其中一部分金属作为阳极发生氧化反应,失去电子,导致金属腐蚀。
四、计算题13. 某电镀厂使用含有0.1M的CuSO4溶液进行铜电镀,若电镀过程中通过的电荷量为2Coulomb,求电镀出的铜的质量是多少?答案:根据法拉第电解定律,电镀出的铜的质量m可以通过以下公式计算:\[ m = \frac{M \cdot I}{n \cdot F} \]其中,M是铜的摩尔质量(63.55g/mol),I是通过的电荷量(2Coulomb),n是铜离子的电荷数(2),F是法拉第常数(96485C/mol)。
浙江省高中化学竞赛初赛试题卷阐明:1.本卷满分150分,考试时间120分钟。
试卷有8页,共29小题。
2.试卷分为试题卷和答题卷,所有答案须写在答题卷上,写在试题卷上无效。
3.考生须在答题卷上写明:姓名、学校、考号。
1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CdIn Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar KrXe Rn 相 相 相 相 相 相一、选用题(本题共15分。
有5小题,每题3分。
每题只有一种选项符合题意)1.1月,某地发生了导致四人死亡、一百多人中毒食用熟牛肉中毒事件,通过对该牛肉检测,发现某盐含量比国家容许原则高800多倍,该盐也许是A 、NaClB 、NaNO 2C 、NaNO 3D 、BaSO 42.从植物花中可提取一种简写为HIn 有机物,它在水溶液中因存在下列平衡: HIn (溶液,红色)H +(溶液)+In -(溶液,黄色) 而用作酸碱指示剂。
高二化学竞赛辅导资料(三)电化学一、原电池基础练习:1.右边四种装置中可以形成原电池的是( )2.如上图所示:烧杯中都盛有稀硫酸。
(1)中反应的离子方程式为:(2)中的电极反应:Fe :、Sn:、Sn极附近溶液的pH(填增大、减小或不变):(3)中被腐蚀的金属是、其电极反应式为。
比较(1)、(2)、(3)中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是。
3.用铜、银和硝酸银溶液设计一个原电池:这原电池的负极是:负极反应式。
4.关于右图所示的装置叙述错误的是()(A)Fe是负极:C是正极 (B)Fe不断溶解:C上有Cl2放出(C)Fe不断溶解:C附近的溶液可使酚酞变红 (D)导线上有电流通过:其方向是Fe→C5.将A、B、C、D四种不同的金属片浸入稀硫酸溶液中:用导线两两相连组成原电池。
若A、B相连形成原电池时:A为负极:C、D相连形成原电池时:C为负极: A、C相连形成原电池时:C极上有大量气泡产生:B、D相连形成原电池时:B上发生还原反应。
则四种金属活动性由强到弱的顺序是( )(A)C>A>B>D (B)A>C>B>D (C)A>C>D>B (D)B>A>C>D6.钢铁在锈蚀过程中:有下列5种变化:①Fe由+2价转化为+3价:②O2被还原:③产生H2:④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O:⑤杂质C被氧化除去。
可能发生的是()(A)①:② (B)③:④ (C)①:②:③:④ (D)①:②:③:④:⑤7.在两烧杯中盛有甲、乙两种不同的稀溶液:用铁丝做电化腐蚀的实验:实验进行一段时间后:A试管中液面高于烧杯中液面:B试管中液面低于烧杯中液面 (如图):试比较甲、乙溶液的pH值:并分别写出铁丝发生腐蚀时的电极反应式。
高考题回顾:1.(2001上海)铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中:锌片是()A 阴极B 正极C 阳极D 负极2.(91三南)在铁的吸氧腐蚀中:发生还原反应的那个电极上进行的电极反应是()(A)2H2O+O2+4e=4OH- (B)2H++2e=H2 (C)4OH--4e=2H2O+O2 (D)Fe-2e=Fe2+3.(97)钢铁发生吸氧腐蚀时:正极上发生的电极反应是()(A)2H++2e- =H2 (B)Fe2++2e- =Fe (C)2H2O+O2+4e-=4OH- (D)Fe3++e-=Fe2+4.(2000年理综浙)钢铁发生电化学腐蚀时:负极发生的反应是()(A)2H++2e →H2(B)2H2O+O2+4e →4OH—(C)Fe-2e →Fe2+(D)4OH—-4e →2H2O+O25.(93上海)有a、b、c、d四种金属。
高中化学电化试题及答案1. 单选题:下列关于电解水实验的描述中,正确的是:A. 电解水时,连接电源负极的一端产生的气体是氧气B. 电解水时,连接电源正极的一端产生的气体是氧气C. 电解水时,产生的氢气和氧气体积比为1:2D. 电解水时,产生的氢气和氧气体积比为2:1答案:D2. 填空题:在电解池中,阳极发生______反应,阴极发生______反应。
答案:氧化;还原3. 判断题:电解池中,电流通过电解质溶液时,溶液中的离子会向相反的电极移动。
A. 正确B. 错误答案:A4. 多选题:下列关于电镀的描述中,正确的有:A. 电镀是一种利用电解原理在金属表面镀上一层金属膜的过程B. 电镀过程中,镀层金属作为阴极C. 电镀过程中,待镀金属作为阳极D. 电镀过程中,待镀金属作为阴极答案:A, D5. 简答题:请简述电解池和原电池的区别。
答案:电解池和原电池都是基于氧化还原反应的电化学装置,但它们的主要区别在于能量的转换方向。
电解池是将电能转换为化学能的装置,通过外部电源提供电能,使电解质中的离子发生氧化还原反应。
而原电池则是将化学能转换为电能的装置,它利用自发的氧化还原反应产生电流。
在电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应;而在原电池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
此外,电解池需要外部电源供电,而原电池则能够自发产生电流。
6. 实验题:设计一个简单的实验,验证锌和铜的电化学活性顺序。
答案:实验步骤如下:(1) 准备一根锌棒和一根铜棒,以及一个电源和导线。
(2) 将锌棒和铜棒分别连接到电源的正负极。
(3) 观察连接铜棒的电极上是否有气泡产生。
(4) 根据实验现象,可以得出锌比铜更容易失去电子,因此锌的电化学活性比铜高。
7. 计算题:在电解饱和食盐水的实验中,若通电时间为2小时,电流强度为1安培,计算生成氢气和氯气的体积(标准状况下)。
答案:根据法拉第定律,Q = It,其中Q是电量,I是电流强度,t是时间。
历年电化学
(2001)第12题(11分)设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是21世纪最富有挑战性的课题之一。
最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的固体电解质是晶格掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-离子。
回答如下问题:
12-1 以丁烷代表汽油,这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是:2 C4H10 + 13 O2 = 8 CO2 + 10 H2O (1分)(必须配平; 所有系数除2等方程式均应按正确论。
)
12-2 这个电池的正极发生的反应是:O2 +4e = 2 O2–(2分)(O2取其他系数且方程式配平也给满分。
)
负极发生的反应是:C4H10 + 13O2––26e = 4 CO2 + 5 H2O(2分)(系数加倍也满分。
)
固体电解质里的O2–的移动方向是:向负极移动;(1分;答向阳极移动或向通入汽油蒸气的电极移动也得满分。
)
向外电路释放电子的电极是:负极。
(1分;答阳极或通入汽油蒸气的电极也得满分)
12-3 人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:燃料电池具有较高的能量利用率。
(2分)(答内燃机能量利用率较低也满分;用热力学第二定律解释等,得分相同。
)12-4 你认为在ZrO2晶体里掺杂Y2O3用Y3+代替晶体里部分的Zr4+对提高固体电解质的导电能力会起什么作用?其可能的原因是什么?答:为维持电荷平衡, 晶体中的O2–将减少(或导致O2–缺陷)从而使O2–得以在电场作用下向负极(阳极)移动。
(1分)(表述不限,要点是:掺杂晶体中的O2–比纯ZrO2晶体的少。
)
12-6 汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生碳(或炭粒等)堵塞电极的气体通道。
有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,正是新一代化学家的历史使命。
(1分)
(2002)第10题(10分)某远洋船只的船壳浸水面积为4500 m2,与锌块相连来保护,额定电流密度为15.0 mA/m2,预定保护期限2年,可选择的锌块有两种,每块的质量分别为15.7 kg和25.9 kg,通过每块锌块的电流强度分别为0.92 A和1.2 A。
计算说明,为达到上述保护船体的目的,最少各需几块锌块?用哪种锌块更合理?为什么?
首先算出通过体系的总电量:
2x365d x24h/d x60min/h x60s/min = 6.307x107 s (1分)
0.0150 A/m2x 4500 m2 = 67.5 A (1分)
67.5 A x 6.307x107 s = 4.257x109 C (1分)
其次计算总共需要多少锌:电子的量为:
4.257x109C/9.65x104C/mol = 4.411x104mol (1分)
锌量:4.411x104 mol x 65.4 g/mol / 2x10-3 kg/g = 1443 kg = 1.44 x103 kg (1分)
需质量为15.7 kg/块的锌块数为:1.44x103 kg/15.7 kg/块=91.7 块~ 92 块(1分)
92 块x 0.92 A/块=85 A > 67.5 A , 电流强度可以达到要求。
(1分)
25.9 kg/块:1.44x103kg/25.9 kg/块=55.6 块~ 56块(1分)
56块x 1.2 A/块=67.2A < 67.5A , 电流强度达不到要求,应当加1块,则
57块x 1.2 A/块=68.4 A ,电流强度才能达到要求。
(1分)
选用较重的锌块更合理,因其电流强度较小,理论上可以保证2年保护期限,而用较轻的锌块因其电流强度太大,不到2年就会消耗光。
(1分)
(2002)第11题(5分)镅(Am)是一种用途广泛的錒系元素。
241Am的放射性强度是镭的3倍,在我国各地商场里常常可见到241Am骨密度测定仪,检测人体是否缺钙;用241Am 制作的烟雾监测元件已广泛用于我国各地建筑物的火警报警器(制作火警报警器的1片241Am我国批发价仅10元左右)。
镅在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势(E/V)如下,图中2.62是Am4+/Am3+的标准电极电势,-2.07是Am3+/Am的标准电极电势,等等。
一般而言,发生自发的氧化还原反应的条件是氧化剂的标准电极电势大于还原剂的标准电极电势。
试判断金属镅溶于稀盐酸溶液后将以什么离子形态存在。
简述理由。
附:E(H+/H2) = 0 V; E(Cl2/Cl-) = 1.36 V;E(O2/H2O) = 1.23 V。
E(Am可与稀盐酸反应放出氢气转化为Am E(Am2+)< 0, Am E(Am。
(
(Am(AmO
2分)
(2003)第5题(6分)下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。
左右两侧为电解质储罐,中央为电池,电解质通过泵不断在储罐和电池间循环;电池中的左右两侧为电极,中间为离子选择性膜,在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过;放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后,分别变为Na2S4和NaBr。
5-1 左、右储罐中的电解质分别为;
5-2 分)
5-3 写出电池充、放电的反应方程式。
5-4 指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。
(2004)第11题(9分)家蝇的雌性信息素可用芥酸(来自菜籽油)与羧酸X (摩尔比1 : 1)在浓NaOH 溶液中进行阳极氧化得到。
家蝇雌性信息素 芥 酸
11-1 写出羧酸X 的名称和结构式以及生成上述信息素的电解反应的化学方程式。
11-2 该合成反应的理论产率(摩尔分数)多大?说明理由。
答案:
11-1 丙酸(1分) (1分)
(5分;芥酸或性信息素结构中的碳数错误扣2分,试题要求写电解反应的方程式,因此,未写H2扣2分,将H2写成2H+扣1分,将Na2CO3写成CO2扣2分;总分最低为零分,不得负分)
11-2 芥酸和丙酸氧化脱羧形成摩尔分数相等的2种烃基,同种烃基偶联的摩尔分数各占25%(或1/4或0.25),异种烃基偶联形成家蝇性信息素的摩尔分数占50%(或1/2或0.5)。
(2分)
(2005)第5题(8分)气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫:配制一份电解质溶液,主要成分为: K4[Fe(CN)6] (200g/L)和KHCO3(60g/L);通电电解,控制电解池的电流密度和槽电压,通入H2S气体。
写出相应的反应式。
已知:φ(Fe(CN)63-/Fe(CN)64-)= 0.35 V ;
KHCO3溶液中的φ(H+/H2) ~ -0.5 V ; φ(S/S2-) ~ -0.3 V
阳极反应:[Fe(CN)6]4--e = [Fe(CN)6]3-(2分)
阴极反应:2HCO3-+ 2e = 2CO32-+ H2(2分)
涉及硫化氢转化为硫的总反应:2Fe(CN)63-+ 2CO32-+ H2S = 2Fe(CN)64-+ 2HCO3-+ S (4分)。