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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date原电池和电解池练习2018年05月19日罗俏的高中化学组卷练习4一选择题(共11小题)1科研人员设想用如图所示装置生产硫酸,下列说法正确的是()Aa为正极,b为负极B负极反应式为:2H2O+SO22eSO42+4H+C电子从b极向a极移动D生产过程中H+向a电极区域运动2根据如图装置判断,以下叙述正确的是()A铁作正极 B该装置可以减缓铁的腐蚀C铁上发生的电极反应:F
2、e3eFe3+D碳上发生的电极反应:O2+4e+2H2O4OH3已知镉镍可充电电池的反应原理为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,由此可知,下列判断错误的是()A放电时,Cd 作负极 B充电时,Ni(OH)2在阴极被还原C电解质溶液为碱性溶液D放电时,负极上发生的电极反应为Cd+2OH2eCd(OH)24碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,电池总反应式为;Zn+MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列说法错误的是()A电池工作时,锌失去电子B电池负极反应为Zn+2OH2e=Zn(OH)2C电池工作时
3、,电流由负极通过外电路流向正极D外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少6.5g5可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性,在充电和放电时,其电池反应为Mg+2MnF32MnF2+MgF2下列说法不正确的是()A放电时,镁为负极材料B放电时,电子从镁极流出,经电解质流向正极C充电时,阳极的电极反应式为:MnF2+FeMnF3D充电时,外加直流电源负极应与原电池的Mg极相连6图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图,电解质为KOH溶液,图2为电解AlCl3溶液的装置,电极材料均为石墨用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀下列说法正确的是()A图1中电解质溶液的
4、pH增大B图2中电解AlCl3溶液的总反应为2Cl+2H2OCl2+H2+2OHCA处通入的气体为CH4,电极反应式为CH4+10OH8eCO32+7H2OD电解池中Cl向x极移动7下面有关电化学的图示,完全正确的是()ACuZn原电池B粗铜的精炼C铁片镀锌D验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物8下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是()A钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe2eFe2+B氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e4OHC粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu2eCu2+D电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl2e=Cl29科学家近年来研制出一种新型
5、细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以硫酸为电解质的燃料电池发电电池负极反应为()AH2+2OH2e=2H2OBO2+4H+4e=2H2OCH22e=2H+DO2+2H2O+4e=4OH10碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛使用,锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是()A电池工作时,锌失去电子B电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极C电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2eMn2O3(s)+2OH(aq)D外电路中每通过0.1mol
6、电子,锌的质量理论上减小6.5g11我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。 右图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是()A腐蚀过程中,负极是a B正极反应是 O2+4e+2H2O4OHC若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为0.224L(标准状况)D环境中的Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2+3OH+ClCu2(OH)3Cl12如图是一个化学过程的示意图已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3
7、O2+4KOH2K2CO3+6H2O(1)甲池是 装置(2)乙池中A(石墨)电极的名称是 (3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式: (4)乙池中反应的化学方程式为 (5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况);此时丙池某电极上析出1.60g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是 (填序号)AMgSO4 BCuSO4 CNaCl DAgNO313如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极通电一段时间后,b电极变粗,且在c、d电极有气体产生,两极上共收集到336mL(标准状态)气体回答:(1)直流电源中,M为 极(2)Pt电极上生成的
8、物质是 ,其质量为 g(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:2: : : (4)AgNO3溶液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”下同),AgNO3溶液的pH ,H2SO4溶液的浓度 ,H2SO4溶液的pH 14按如图装置进行实验,并回答下列问题:(1)判断装置的名称:A池为 (2)锌电极反应式为 ,石墨棒C1为 极,电极反应式为 ,石墨棒C2附近发生的实验现象为 (3)当C2极析出2.24L气体(标准状态)时,锌的质量减少了 gCuSO4溶液的质量增加了 g15铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极板是惰性材料,分别吸附着PbO2和Pb,电池总反
9、应式为:Pb+PbO2+4H+2S2PbSO4+2H2O试回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):(1)放电时:正极的电极反应式是 ;电解液中H2SO4的浓度将变 ;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加 g(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按如图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成 、B电极上生成 ,B极的电极反应式为 16某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1molL1,盐桥中装有饱和K2SO4溶液回答下列问题:(1)发
10、生氧化反应的烧杯是 (填“甲”或“乙”)(2)外电路的电流方向为:从 到 (填“a”或“b”)(3)电池工作时,盐桥中的SO42移向 (填“甲”或“乙”)烧杯(4)甲烧杯中发生的电极反应为 17据报道,摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可连续使用一个月如图是一个电化学过程的示意图已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O请填空:(1)充电时:原电池的负极与电源 极相连阳极的电极反应式为 (2)放电时:负极的电极反应式为 (3)在此过程中若完全反应,乙池中A极的质量升高648g,则甲池中理论上消耗O2 L
11、(标准状况下)(4)若在常温常压下,1gCH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ,表示该反应的热化学方程式为 练习4参考答案与试题解析一选择题(共11小题)1科研人员设想用如图所示装置生产硫酸,下列说法正确的是()Aa为正极,b为负极B负极反应式为:2H2O+SO22eSO42+4H+C电子从b极向a极移动D生产过程中H+向a电极区域运动【分析】该原电池中,二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸,所以通入二氧化硫的电极是负极、通入氧气的电极是正极,负极反应式为SO2+2H2O2e=SO42+4H+,正极反应式为O2+4e+4H+=2H2O,电子从负极沿导线流向正极,据此分析解答【解
12、答】解:A该原电池中,二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸,所以通入二氧化硫的电极是负极、通入氧气的电极是正极,所以a是负极、b是正极,故A错误;B负极上二氧化硫失电子发生氧化反应,电极反应式为SO2+2H2O2e=SO42+4H+,故B正确;Ca是负极、b是正极,所以电子从a极流向b极,故C错误;Da是负极、b是正极,所以H+向正极b电极区域运动,故D错误;故选:B。2根据如图装置判断,以下叙述正确的是()A铁作正极B该装置可以减缓铁的腐蚀C铁上发生的电极反应:Fe3eFe3+D碳上发生的电极反应:O2+4e+2H2O4OH【分析】该装置属于原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上铁失电
13、子生成亚铁离子,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,溶液中阴离子向负极移动,由此分析解答。【解答】解:A、铁作负极,故A错误;B、构成 原电池加快化学反应的速率,装置可以加快铁的腐蚀,故B错误;C、铁上发生的电极反应:Fe2eFe2+,故C错误;D、发生吸氧腐蚀碳是正极,碳上发生的电极反应:O2+4e+2H2O4OH,故D正确;故选:D。3已知镉镍可充电电池的反应原理为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,由此可知,下列判断错误的是()A放电时,Cd 作负极B充电时,Ni(OH)2在阴极被还原C电解质溶液为碱性溶液D放电时,负极上发生的电极反应为Cd+2OH2e
14、Cd(OH)2【分析】放电时负极上发生的电极反应式为:Cd2e+2OH=Cd(OH)2,正极上发生的电极反应式为:NiOOH+e+H2ONi(OH)2+OH,结合电极反应式及元素化合价变化来分析解答。【解答】解:A该原电池放电时,Cd元素化合价由0价变为+2价,Cd失电子发生氧化反应而作负极,故A正确;BNi元素化合价由+2价变化+3价,所以Ni(OH)2在阳极被氧化,故B错误;C放电时,正负极上电极反应式分别为:NiOOH+e+H2ONi(OH)2+OH、Cd2e+2OH=Cd(OH)2,根据电极反应式知,电解质溶液为碱性溶液,故C正确;D放电时,Cd失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为
15、Cd+2OH2e=Cd(OH)2,故D正确;故选:B。4碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因此得到广泛应用锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,电池总反应式为;Zn+MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列说法错误的是()A电池工作时,锌失去电子B电池负极反应为Zn+2OH2e=Zn(OH)2C电池工作时,电流由负极通过外电路流向正极D外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少6.5g【分析】A、根据原电池中失电子的一极为负极判断;B、根据负极上的反应类型书写电极反应式;C、根据原电池工作原理中电子的流向来回答;D、根据锌与转移电子的关系计算【解答】解:A、原电池中失电子
16、的一极为负极,Zn转化为Zn(OH)2,化合价升高失电子,做负极,故A正确;B、负极失电子,发生氧化反应,所以负极的电极反应式为:Zn2e+2OH=Zn(OH)2,故B正确;C、电池工作时,电子由负极流向正极,电流由正极通过外电路流向负极,故C错误;D、由Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)可知,65gZn反应转移电子为2mol,则6.5gZn反应转移0.2mol电子,故D正确。故选:C。5可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性,在充电和放电时,其电池反应为Mg+2MnF32MnF2+MgF2下列说法不正确的是()A放电时,镁为负极材料
17、B放电时,电子从镁极流出,经电解质流向正极C充电时,阳极的电极反应式为:MnF2+FeMnF3D充电时,外加直流电源负极应与原电池的Mg极相连【分析】根据电池总反应为Mg+2MnF32MnF2+MgF2分析,镁做负极,发生氧化反应为Mg2e=Mg2+,而MnF3作正极,发生还原反应为;2MnF3+2e=2MnF2+2F;充电时,镁与电源负极相连作阴极,发生还原反应,MnF3与电源正极相连作阳极,发生氧化反应,据此分析。【解答】解:根据电池总反应为Mg+2MnF32MnF2+MgF2分析,镁做负极,发生氧化反应为Mg2e=Mg2+,而MnF3作正极,发生还原反应为;2MnF3+2e=2MnF2+
18、2F;充电时,镁与电源负极相连作阴极,发生还原反应,MnF3与电源正极相连作阳极,发生氧化反应,A、依据原电池原理分析可知,镁做负极,MnF3作正极,故A正确;B、依据原电池原理分析可知,镁做负极,放电时,电子从负极流向正极,但是不会经过电解质,故B错误;C、充电时,镁与电源负极相连作阴极即a为阴极,发生还原反应,MnF3与电源正极相连作阳极即b为阳极,发生氧化反应,反应为2MnF2+2F2e2MnF3,故C正确;D、充电时,镁与电源负极相连作阴极即a为阴极,发生还原反应,MnF3与电源正极相连作阳极即b为阳极,发生氧化反应,故D正确;故选:B。6图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图,电解质为
19、KOH溶液,图2为电解AlCl3溶液的装置,电极材料均为石墨用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀下列说法正确的是()A图1中电解质溶液的pH增大B图2中电解AlCl3溶液的总反应为2Cl+2H2OCl2+H2+2OHCA处通入的气体为CH4,电极反应式为CH4+10OH8eCO32+7H2OD电解池中Cl向x极移动【分析】由图知,图1是原电池,图2是电解池,原电池中投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极;电解池中阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则
20、a负极,b是正极A、根据电解质溶液中氢离子浓度或氢氧根离子浓度变化判断PH值的变化B、根据溶液中发生的化学反应写出电池反应式C、先判断原电池中正负极,再写出相应的电极反应式D、电解池中,溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动【解答】解:A、原电池中,负极:CH4+10OH8e=CO3 2+7H2O,正极:2O2+4H2O+8e=8OH,总方程式:CH4+2O2+2OH=CO32+3H2O,溶液由碱变成盐溶液,所以溶液的PH值变小,故A错误。B、电解池中电池反应式为2AlCl3+6H2O3Cl2+3H2+2Al(OH)3,故B错误。C、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子
21、放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极,负极上是燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH8eCO32+7H2O,故C正确。D、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极,电解池中,溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,所以电解池中Cl向y极移动,故D错误。故选:C。7下面有关电化学的图示,完全正确的是()ACuZn原电池B粗铜的精炼C铁片镀锌D验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物【分析】A、原电池中活泼金属作负极;B、粗铜的精炼中粗铜作阳极
22、;C、铁片镀锌,铁片应作阴极;D、电流由正极流向负极,电解食盐水在阴极生成氢气,在阳极生成氯气【解答】解:A、由图可知,金属性ZnCu,则原电池中Zn作负极,故A错误;B、与电源负极相连的为阴极,粗铜的精炼中粗铜作阳极,由图可知,粗铜作阴极,故B错误;C、与电源负极相连的为阴极,铁片镀锌,铁片应作阴极,由图可知,铁片作阳极,故C错误;D、电流由正极流向负极,由图可知,碳棒为阳极,电解食盐水在阳极生成氯气,氯气与碘化钾淀粉溶液反应使溶液变蓝,在阴极生成氢气,溶液变红,故D正确;故选:D。8下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是()A钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe2eFe2+B氢氧燃料电
23、池的负极反应式:O2+2H2O+4e4OHC粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu2eCu2+D电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl2e=Cl2【分析】A钢铁发生电化学腐蚀时,负极上Fe失电子发生氧化反应;B氢氧燃料电池中,负极上氢气失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应;C精炼粗铜时,粗铜连接电源正极、纯铜连接电源负极;D电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电【解答】解:A钢铁发生电化学腐蚀时,负极上Fe失电子发生氧化反应,所以负极反应式为Fe2eFe2+,故A错误;B氢氧燃料电池中,负极上氢气失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,
24、如果是氢氧燃料碱性电池,则正极反应式为O2+2H2O+4e4OH,故B错误;C精炼粗铜时,粗铜连接电源正极、纯铜连接电源负极,则阳极上电极反应式为Cu2eCu2+、阴极电极发生有为Cu2+2eCu,故C错误;D电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电,则阳极、阴极反应式分别为2Cl2e=Cl2、2H+2e=H2,故D正确;故选:D。9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,氢气进入以硫酸为电解质的燃料电池发电电池负极反应为()AH2+2OH2e=2H2OBO2+4H+4e=2H2OCH22e=2H+DO2+2H2O+4e=4OH【分析】氢气具有还原性,在
25、负极上发生氧化反应,由于电解质溶液呈酸性,则负极上氢气失电子生成氢离子,负极反应为H2=2H+2e,正极反应O2+4H+4e=2H2O【解答】解:A、电解质溶液呈酸性,负极上无OH离子参与反应,故A错误;B、负极发生氧化反应,氢气失去电子,该反应为正极反应,故B错误;C、电解质溶液呈酸性,则负极上氢气失电子生成氢离子,电极反应为H2=2H+2e,故C正确;D、负极发生氧化反应,氢气失去电子,该反应为碱性溶液中正极反应,故D错误。故选:C。10碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛使用,锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(
26、OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是()A电池工作时,锌失去电子B电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极C电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2eMn2O3(s)+2OH(aq)D外电路中每通过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g【分析】A、根据原电池工作原理知识判断;B、根据原电池工作原理中电子的流向、电流的流动方向分析;C、根据正极上的反应类型书写电极反应式;D、根据锌与转移电子的关系计算【解答】解:A、原电池工作原理是:负极失电子,发生氧化反应,根据总反应可知失电子的是金属锌,故A正确;B、电池工作时,电子由负极流向正极,故B正确;C、正极得电
27、子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2eMn2O3(s)+2OH(aq),故C正确;D、根据电池反应Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),消耗1mol的金属锌,转移电子是2mol,所以当外电路中每通过0.1mol电子,消耗金属锌0.05mol,锌的质量理论上减小0.05mol65g/mol=3.25g,故D错误。故选:D。11我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值,但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。 右图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是
28、()A腐蚀过程中,负极是aB正极反应是 O2+4e+2H2O4OHC若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为0.224L(标准状况)D环境中的Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2+3OH+ClCu2(OH)3Cl【分析】A、根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极被氧化;B、氧气得电子生成氢氧根离子;C、nCu2(OH)3Cl=0.02mol,根据转移电子计算氧气物质的量,再根据V=nVm计算体积;D、Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔
29、粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀。【解答】解:A、根据图知,氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子,发生吸氧腐蚀,则Cu作负极被氧化,腐蚀过程中,负极是a,故A正确;B、氧气在正极得电子生成氢氧根离子,电极反应式为:O2+4e+2H2O=4OH,故B正确;C、nCu2(OH)3Cl=0.02mol,根据转移电子得n(O2)=0.02mol,标况下的体积为:0.02mol22.4=0.448L,故C错误;D、Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(
30、OH)3Cl,负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2+3OH+Cl=Cu2(OH)3Cl,故D正确;故选:C。二填空题(共6小题)12如图是一个化学过程的示意图已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O(1)甲池是原电池装置(2)乙池中A(石墨)电极的名称是阳极(3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:CH3OH6e+8OH6H2O+CO32(4)乙池中反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时
31、,甲池中理论上消耗O2280 mL(标准状况);此时丙池某电极上析出1.60g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是BD(填序号)AMgSO4 BCuSO4 CNaCl DAgNO3【分析】(1)甲装置为燃料电池;(2)A与原电池的正极相连;(3)燃料电池中燃料失电子发生氧化反应,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;B电极与原电池负极相连,为阴极,银离子在B上得电子;(4)乙为电解池,电解质溶液为AgNO3;(5)乙池是电解池,碳作阳极,银作阴极,所以反应是电解硝酸银溶液;根据转移电子守恒计算消耗氧气 等体积,丙池中,阴极上析出金属,根据转移电子计算金属的相对原子质量,从而确定盐【解答】解
32、:(1)甲装置为甲醇燃料电池,属于原电池,故答案为:原电池;(2)A与原电池的正极相连,则A为阳极;故答案为:阳极;(3)燃料电池中燃料失电子发生氧化反应,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,其电极的电极反应式是CH3OH6e+8OH6H2O+CO32;故答案为:CH3OH6e+8OH6H2O+CO32;(4)乙为电解池,电解质溶液为AgNO3,则乙池中反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3,故答案为:4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3;(5)乙池中A(Ag)极上银离子得电子生成Ag,其电极反应为Ag+e=Ag,已知A(Ag)极的质量增加5.40
33、g时,n(Ag)=0.05mol,则转移电子为0.05mol,甲中正极反应为:O2+4e+H2O=4OH,则转移0.05mol电子时消耗的氧气为0.0125mol,则氧气的体积为0.0125mol22.4L/mol=0.28L=280ml;丙池是电解池,阴极上金属离子放电析出金属单质,则金属元素在氢元素之后,D电极连接甲醇电极,所以D是阴极,根据转移电子相等知,当析出一价金属时,其摩尔质量=1.60.05=32g/mol,该元素为硫,错误,当析出的是二价金属,则其摩尔质量=(1.60.05)2=64g/mol,所以该金属是铜,则溶液是硫酸铜溶液,也可能是硝酸银放电结束后水放电,所以也可能是硝酸
34、银,故选BD13如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极通电一段时间后,b电极变粗,且在c、d电极有气体产生,两极上共收集到336mL(标准状态)气体回答:(1)直流电源中,M为正极(2)Pt电极上生成的物质是银,其质量为2.16gg(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:2:2:0.5:1(4)AgNO3溶液的浓度不变(填“增大”、“减小”或“不变”下同),AgNO3溶液的pH不变,H2SO4溶液的浓度增大,H2SO4溶液的pH减小【分析】通电一段时间后,b电极变粗,说明溶液中的阳离子在b电极上得电子,所以b电极是阴极,则a、c
35、是阳极,d是阴极,M是原电池正极,N是负极;(1)根据以上分析确定M的电极;(2)电解池阴极上析出银,根据转移电子数计算生成银的质量;(3)根据生成物与转移电子的关系式计算;(4)在铂电极上镀银时,阳极上的电极反应式为Age=Ag+,阴极上的电极反应式为Ag+e=Ag,据此确定溶液中银离子是否变化;电解稀硫酸时,实际上电解的是水,根据硫酸的浓度确定溶液pH值的变化【解答】解:(1)根据题意知,电极a、b上没有气体生成,则a作阳极,b为阴极,所以M是原电池正极,故答案为:正;(2)电解稀硫酸反应时,当通电一段时间后,c、d两极共收集到336mL气体(标准状况),则阴极发生2H+2eH2,阳极发生
36、4OH4eO2+2H2O,实际上电解的是水,电池反应式为:2H2O2H2+O2,根据方程式知,生成氢气的体积占总体积的所以混合气体中氢气的体积是224mL,根据2H+2eH2知,转移电子的物质的量是0.02mol,串联电解池中转移电子数相等,电镀池阴极上析出银的质量为Ag+e=Ag 1mol 108g 0.02mol 2.16g故答案为:银;2.16g;(3)b电极上的电极反应式为:Ag+e=AgC电极上的电极反应式为:4OH4e=2H2O+O2d电极上的电极反应式为:2H+2e=H2假设转移电子的物质的量是2mol,则生成银2mol、生成氧气0.5mol、生成氢气1mol,所以所以电子的物质
37、的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:2:2:0.5:1,故答案为:2;0.5;1;(4)在铂电极上镀银时,阳极上的电极反应式为Age=Ag+,阴极上的电极反应式为Ag+e=Ag,所以硝酸银溶液的浓度不变,溶液的pH不变;电解稀硫酸溶液时,阴极发生2H+2eH2,阳极发生4OH4eO2+2H2O,实际上电解的是水,溶液中的溶质不变,溶剂减少,导致稀硫酸的浓度增大,溶液的pH值减小;故答案为:不变;不变;增大;减小14按如图装置进行实验,并回答下列问题:(1)判断装置的名称:A池为电解池(2)锌电极反应式为Zn2e=Zn2+,石墨棒C1为阴极,电极反应式为2H+2e=H2,石墨棒C
38、2附近发生的实验现象为产生黄绿色气体(3)当C2极析出2.24L气体(标准状态)时,锌的质量减少了6.5gCuSO4溶液的质量增加了0.1g【分析】Zn比Cu活泼,为原电池的负极,Cu为正极,左侧装置为电解池装置,C1为阴极,发生还原反应,C2极为阳极,发生氧化反应,以此解答该题【解答】解:(1)右侧装置为铜锌原电池,则左侧装置为电解池,电解食盐水,故答案为:电解池;(2)Zn比Cu活泼,为原电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为Zn2e=Zn2+,C1为阴极,发生还原反应,电极方程式为2H+2e=H2,C2极为阳极,发生氧化反应,生成氯气,可观察到产生黄绿色气体,故答案为:Zn2e=Zn2+
39、;阴;2H+2e=H2;产生黄绿色气体;(3)当C2极析出2.24L气体(标准状态)时,n(Cl2)=0.01mol,则转移0.2mol电子,由Zn2e=Zn2+可知,消耗0.1molZn,质量为6.5g,正极上析出0.1molCu,其质量为6.4g,则溶液的质量增加0.1g,故答案为:6.5;0.115铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极板是惰性材料,分别吸附着PbO2和Pb,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2S2PbSO4+2H2O试回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):(1)放电时:正极的电极反应式是PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O;电解液中H2SO4的浓度
40、将变小;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48g(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按如图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成Pb、B电极上生成PbO2,B极的电极反应式为PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+2SO42【分析】(1)根据电池反应式知,放电时负极电极反应:Pb2e+SO42=PbSO4 ,正极电极反应:PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O,根据电池反应式及电极反应式分析解答;(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按如图连接,该装置是电解池,铅板电极为阴极,得电子发生还原反应,二氧化铅作阳极,失电子发生氧化反应【解答】解:(1)放电时,
41、铅作负极,二氧化铅作正极,正极上得电子发生还原反应,所以正极的电极反应式是PbO2+2e+4H+2SO42=PbSO4+2H2O;根据电池反应式知,原电池放电时,电解液中H2SO4参加反应,所以硫酸浓度将减少;当外电路通过1mol电子时,依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol303g/mol0.5mol207g/mol=48g;故答案为:PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O;小;48;(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按如图连接,该装置是电解池,铅板电极为阴极,得电子发生还原反应,二氧化铅作阳极,失电子发生氧化反应,B电极上发生反应为:PbSO4+2H2O2e
42、=PbO2+4H+SO42,A电极发生反应为PbSO4=Pb2e+SO42,所以B电极上生成PbO2,A极上生成Pb,故答案为:Pb;PbO2;PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+2SO4216某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1molL1,盐桥中装有饱和K2SO4溶液回答下列问题:(1)发生氧化反应的烧杯是乙(填“甲”或“乙”)(2)外电路的电流方向为:从a到b(填“a”或“b”)(3)电池工作时,盐桥中的SO42移向乙(填“甲”或“
43、乙”)烧杯(4)甲烧杯中发生的电极反应为MnO4+8H+5eMn2+4H2O【分析】由2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O可知,Mn元素的化合价降低,得到电子,Fe元素的化合价升高,失去电子,则b为负极,a为正极,结合原电池中负极发生氧化反应,电流从正极流向负极,阴离子向负极移动来解答【解答】解:由2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O可知,Mn元素的化合价降低,得到电子,Fe元素的化合价升高,失去电子,则b为负极,a为正极,(1)b为负极,则乙烧杯中发生氧化反应,故答案为:乙;(2)由上述分析可知,a为正极,电流由正极流向负极,即从a流向b,故答案为:a;b;(3)阴离子向负极移动,则盐桥中的SO42移向乙烧杯中,故答案为:乙;(4)甲烧杯中发生还原反应,Mn元素的化合价降低,电极反应为MnO4+8H+5eMn2+4H2O,故答案为:MnO4+8H+5eMn2+4H2O17据报道,摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可连续使用一个月如图是一个电化学过程的示意图已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K