1、选择题 化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是(?)
A.氢氧燃料电池的负极反应式:O2 + 2H2O+ 4e- = 4OH -
B.铅蓄电池充电时,标示“+”的接线柱连电源的正极,电极反应式为:PbSO4(S)-2e - + 2H2O(l)=PbO2(S) + 4H+(aq)+ SO42-(aq)
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e- = Cu2+
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e - = Fe2+
参考答案:B
本题解析:A、燃料电池燃料在负极发生氧化反应,助燃剂如氧气在正极发生还原反应。氢氧燃料电池以氢氧化钾溶液为电解质时的正极反应式:O2 + 2H2O+ 4e- = 4OH -,错误;B、铅蓄电池充电时,标示“+”的接线柱连电源的正极,电极反应式为:PbSO4(S)-2e - + 2H2O(l)=PbO2(S) + 4H+(aq)+ SO42-(aq),正确;C、粗铜精炼时,与电源正极相连的是粗铜,电极反应式为:Cu-2e- = Cu2+,错误;D、钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-2e - = Fe2+,错误。
本题难度:简单
2、选择题 茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向.航标灯的电源必须长效、稳定.我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池.在这种电池中①铝合金是阳极?②铝合金是负极③海水是电解液?④铝合金电极发生还原反应,说法正确的是( )
A.②③
B.②④
C.①②
D.①④
参考答案:电池电极只称为正、负极,故①错;
其中活泼的一极为负极,即为铝合金,故②对;
电极在海水中,海水中含有大量的电解质,故③对;
铝合金为负极,则发生氧化反应,故④错;
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
3、实验题 (15分)高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便,成功率高,易于实验室制备。其原理如下图所示。

I. 实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。
(1)电解过程中,X极是 极,电极反应是 。
(2)电解过程中,Y极放电的有 。
(3)生成高铁酸根(FeO42-)的电极反应是 。
II. 若用不同种电池作为上述实验的电源,请分析电池反应。
(1)铅蓄电池总的化学方程式为:
2H2O+2PbSO4
Pb+PbO2+2H2SO4,则它在充电时的阳极反应为
。
(2)镍镉碱性充电电池在放电时,其两极的电极反应如下:
正极:2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-
负极:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
则它在放电时的总反应的化学方程式为 。
(3)肼(N2H4)是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时,32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水,放出624kJ的热量,则N2H4完全燃烧的热化学方程式是 ;
肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,放电时负极的电极反应是 。
(4)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐,电池总反应方程式为:C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
写出该电池正极的电极反应: 。
(5)当制备相同物质的量的高铁酸钾时,理论上,上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是 。
参考答案:Ⅰ.(1)阴;2H++2e-= H2↑。(2)Fe和OH- (3)Fe+8OH--6e-= FeO42-+4H2O
Ⅱ.(1)PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+SO42-+4H+
(2)Cd+2NiOOH+2H2O = Cd(OH)2+2Ni(OH)2
(3)N2H4(1)+O2(g)= N2(g)+2H2O(l)△H=-624kJ/mol
N2H4+4OH--4e-= 4H2O+N2↑
(4)O2+2CO2+4e-= 2CO32-
(5)10:10:5:1
本题解析:I.(1)X和电源的负极相连,所以是阴极,溶液中的氢离子放电,方程式为2H++2e-= H2↑。
(2)Y和电源的正极相连,作阳极。由于Y是铁,所以铁失去电子,发生氧化反应。根据实验现象可判断,在阳极上溶液中的OH-也放电生成氧气。
(3)阳极铁失去电子,氧化产物是高铁酸根,反应式为Fe+8OH--6e-= FeO42-+4H2O。
II.(1)充电相当于电解,在电解池中阳极失去电子,发生氧化反应。根据反应式可判断,充电时硫酸铅失去电子,所以电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+SO42-+4H+。
(2)在原电池中正负极的电极反应式相叠加即得到总反应式,所以反应式为Cd+2NiOOH+2H2O = Cd(OH)2+2Ni(OH)2。
(3)32.0g N2H4是
,所以热化学方程式为N2H4(1)+O2(g)= N2(g)+2H2O(l)△H=-624kJ/mol。在燃料电池中负极是失去电子的,所以肼在负极通入,发生氧化反应,氧化产物是氮气,反应式为N2H4+4OH--4e-= 4H2O+N2↑。
(4)负极通入丙烷,丙烷的氧化产物是CO2和水,由于电解质水熔融的碳酸盐,所以电极反应式为C3H8-20e-+10CO32-=13CO2+4H2O,根据总反应式可知,正极反应式为5O2+10CO2+20e-= 10CO32-。
(5)1molPb、Cd、肼、丙烷失去的电子分别为2mol、2mol、4mol、20mol,所以根据得失电子守恒可知,Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是10:10:5:1。
本题难度:困难
4、填空题 我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型海水标志灯。 该灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,其能量比干电池高20─50倍(海水呈弱碱性),请回答:该电源负极材料是_____,正极主要的反应物质是_____,总反应方程为:______
______________
参考答案:
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应:Fe+ NiO2+2H2O
Fe(OH)2+Ni(OH)2,
下列该蓄电池推断错误的是:
①放电时,Fe参与负极反应,NiO2参与正极反应
②充电时,阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2 + 2e-=" Fe" + 2OH-
③放电时,电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
④放电时,负极上的电极反应式为:Fe + 2H2O-2e- = Fe(OH)2 + 2H+
⑤蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中?
A.只有③
B.③④
C.④⑤
D.①②⑤
参考答案:B
本题解析:放电相当于原电池,充电相当于电解池。在原电池中负极失去电子,发生氧化反应。正极得到电子,发生还原反应。在电解池中阳极失去电子发生氧化反应,阴极得到电子,发生还原反应。根据所给反应式可知向右是原电池,向左是电解池。在原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,③不正确。因为放电时的生成物是氢氧化物,所以溶液不可能显酸性即④不正确,应为Fe + 2OH――2e-= Fe(OH)2,所以答案是B。
本题难度:简单