1、填空题 (1)图1装置发生反应的离子方程式为?。
?
(2)图2装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为?极,甲烧杯中铁电极的电极反应为?。
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为?。
③ 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为?mL 。
(3)图3是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)结构示意图,写出 b处的电极反应式?,
甲醇燃料电池的总反应化学方程式?。
参考答案:(14分)
(1)2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+(2分)
(2)① 正(2分),? Fe - 2e-= Fe2+(2分)
② 2CuSO4+ 2H2O2Cu + O2↑ + 2H2SO4?(2分)? ③ 224(2分)
(3)O2+4e-+2H2O = 4OH-(2分)? 2CH3OH+4KOH+3O2= 2K2CO3 +6H2O(2分)
本题解析:(1)Fe3+与Cu发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+。
(2)①反应一段时间后,停止通电.向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红,说明在石墨电极上生成OH-离子,电极反应为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,
发生还原反应,为电解池的阴极,连接电源的负极,即M端为正极,M端为负极,阳极反应为Fe-2e-═Fe2+,故答案为:正;Fe-2e-═Fe2+;
②乙烧杯电解硫酸铜溶液,石墨为阳极,电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2O,Cu为阴极,电极反应为Cu2++2e-═Cu,电解的总反应为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+,
故答案为:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+;
③取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g,则生成Cu的物质的量为0.64g/64(g/mol) =0.01mol,转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,
根据甲烧杯产生气体的电极反应计算生成气体的体积,
2H2O+2e-═2OH-+H2↑,
2mol?22.4L
0.02mol ?V
V=(22.4l*0.02mol)/2mol=0.224L,即224ml,故答案为:224。
(3)B极是阳极,通入的O2,得到电子,电极反应式为O2+4e-+2H2O= 4OH-。电解质溶液为KOH溶液,甲烷反应生成的CO2会和KOH反应,故甲醇燃料电池的总反应化学方程式2CH3OH+4KOH+3O2= 2K2CO3 +6H2O。
点评:本题考查电化学知识,题目难度中等,做题时注意电极的判断和电极反应的书写,注意串联电路中各电极转移的电子数目相等,利用反应的方程式计算。
本题难度:一般
2、选择题 如图各烧杯中盛有海水,铁(含杂质C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A.②①③④⑤
B.④③①②⑤
C.⑤④②①③
D.⑤③②④①
参考答案:作原电池负极或作电解池阳极的金属加速被腐蚀,作原电池正极或电解池阴极的金属被保护,金属被腐蚀快慢顺序是:电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极,
①中铁发生化学腐蚀;
②中铁作正极,被保护;
③中Fe易失电子作负极,加速被腐蚀;
④中铁作阳极,加速被腐蚀;
⑤中铁作阴极,被保护;
通过以上分析知,Fe被腐蚀由快到慢顺序是④③①②⑤,故选B.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 可以将反应Zn+Br2 = ZnBr2设计成蓄电池,下列4个电极反应
①Br2 + 2e-= 2Br- ②2Br- - 2e-= Br2 ③Zn
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 氢氧燃料电池以铂作电极,KOH溶液作电解质溶液。对该电池的说法正确的是
A.负极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.电池工作时,正极区pH升高
C.电池工作时溶液中的阴离子移向正极
D.电池的总反应为:2H2+O2===2H2O
参考答案:BD
本题解析:原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以氢气在负极通入,氧气在正极通入。由于电解质是氢氧化钾,所以正负极的反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-、2H2-4e-+4OH-=4H2O,因此BD正确,AC不正确,原电池溶液中的阴离子移向负极,答案选BD。
本题难度:一般
5、选择题 下列说法正确的是( )
A.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe=Fe2++2e-
B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜
D.用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式:2Cl-=Cl2↑+2e-
参考答案:A、钢铁中含有铁和碳,在潮湿的环境中构成原电池,铁作负极,碳作正极,负极反应式:Fe=Fe2++2e-,故A错误;
B、在碱性环境下,氢氧燃料电池的负正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故B错误;
C、粗铜精炼时,与电源正极相连的是粗铜,故C错误;
D、用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极上是阴离子发生失电子的氧化反应,所以阳极的电极反应式:2Cl-=Cl2↑+2e-,故D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般