第四章电化学基础知识点题库

某新型碱性可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应为3Zn+2K₂FeO₄ ， 8H₂O 3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，以下说法错误的是（）

A . 电池放电是化学能转化成电能的过程 B . 放电时正极反应为：FeO₄²^－+ 4H₂O + 3e^－===Fe（OH）₃+ 5OH^－ C . 充电时电池的负极接外电源的正极 D . 充电时电解质溶液中的阴离子向阳极定向移动

已知空气﹣锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH^﹣﹣2e^﹣=ZnO+H₂O，石墨：O₂+2H₂O+4e^﹣=4OH^﹣ ．根据此判断，锌片是（）

A . 负极，并被氧化 B . 负极，并被还原 C . 正极，并被氧化 D . 正极，并被还原

某兴趣小组设计如下微型实验装置．实验时，先断开K₂ ，闭合K₁ ，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K₁ ，闭合K₂ ，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是（）

A . 断开K₂ ，闭合K₁时，总反应的离子方程式为：2H⁺+2Cl^﹣ $\text{[math]}$ Cl₂↑+H₂↑ B . 断开K₂ ，闭合K₁时，石墨电极附近溶液变红 C . 断开K₁ ，闭合K₂时，铜电极上的电极反应为：Cl₂+2e^﹣=2Cl^﹣ D . 断开K₁ ，闭合K₂时，石墨电极作正极

CH₄和H₂O（g）可发生催化重整反应：CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）．

（1）每消耗8gCH₄转移mol电子．
（2）已知：①2CO（g）+O₂（g）⇌2CO₂（g）△H₁=akJ•mol^﹣¹
②CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₂=bkJ•mol^﹣¹
③CH₄（g）+2O₂（g）⇌CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃=ckJ•mol^﹣¹
④CH₄（g）+2H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H₄
由此计算△H₄=kJ•mol^﹣¹ ．
（3） T℃时，向1L恒容密闭容器中投入1molCH₄和1molH₂O（g），发生反应：CH₄（g）+H₂O⇌CO（g）+3H₂（g）
经过tmin，反应达到平衡．已知平衡时，c（CH₄）=0.5mol•L^﹣¹
①0～tmin内，该反应的平衡反应速率v（H₂）=．
②T℃时，该反应的平衡常数K=．
③当温度升高到（T+100）℃时，容器中c（CO）=0.75mol•L^﹣¹ ，则该反应是反应（填“吸热”或“放热”）．
（4）一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理示意图如图：
①该放电过程中K⁺和Na⁺向电极（填“A”或“B”）移动．
②该电池的负极反应式为．

控制适合的条件，将反应Fe³⁺+Ag⇌Fe²⁺+Ag⁺设计成如右图所示的原电池，（盐桥装有琼脂﹣硝酸钾溶液；灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度）已知，接通后，观察到电流计指针向右偏转．下列判断正确的是（　　）

A . 在外电路中，电子从石墨电极流向银电极 B . 盐桥中的K⁺移向乙烧杯 C . 一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转 D . 电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转

如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点．人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用．

（1）在上图构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为能．
（2）人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下，将CO₂和H₂O转化为CH₃OH，该反应的化学方程式为：2CO₂（g）+4H₂O（g） $\text{[math]}$ 2CH₃OH（g）+3O₂（g）．
一定条件下，在2L密闭容器中进行上述反应，测得n（CH₃OH）随时间的变化如下表所示：
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
n（CH₃OH）/mol
0.000
0.040
0.070
0.090
0.100
0.100
0.100
①用CH₃OH表示0～3min内该反应的平均反应速率为．
②能说明该反应已达到平衡状态的是．
a．v_正（H₂O）=2v_逆（CO₂）
b．n（CH₃OH）：n（O₂）=2：3
c．容器内密度保持不变
d．容器内压强保持不变
（3）用人工光合作用得到的甲醇、氧气和稀硫酸制作燃料电池，则甲醇应通入该燃料电池的极（填“正”或“负”），通入氧气的一极的电极反应式为．

中科院宁波材料所在金属空气电池的研发中获得重大突破．该电池的工作原理如图所示：

下列有关说法正确的是（）

A . 电池工作时，负极附近溶液的pH升高 B . 电路中转移2mol电子，理论上约消耗标准状况下空气56L C . 电池工作时，电流由M极经外电路流向N极 D . 电池总反应为4Al+3O₂=2Al₂O₃、2Mg+O₂=2MgO

氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：

（1）电解饱和食盐水的化学方程式是。
（2）离子交换膜的作用为：、。
（3）精制饱和食盐水从图中位置补充，氢氧化钠溶液从图中位置流出（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。

电化学气敏传感器可用于监测环境中 $\text{[math]}$ 的含量，其工作原理如图所示， $\text{[math]}$ 被氧气化为 $\text{[math]}$ ，下列说法错误的是（）

A . 溶液中

向电极b移动 B . 氨气在电极a上发生氧化反应 C . 反应消耗的

与

的物质的量之比为4：5 D . 正极的电极反应式为：

锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO₄溶于混合有机溶剂中，Li⁺通过电解质的有机溶液迁移入MnO₂晶格中，生成 LiMnO₂。下列说法正确的是（）

A . 外电路的电流方向是由 a 极流向 b 极。 B . 电池b 极反应式为 MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂ C . 可用水代替电池中的混合有机溶剂 D . a极发生还原反应

氮是一种重要的元素，其对应化合物在生产生活中有重要的应用。

（1）氮化铝(AlN)可用于制备耐高温的结构陶瓷，遇强碱会腐蚀，写出AlN与氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
（2）氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料②③
①已知：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H=-92.4kJ/mol
N₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g) △H=+180 kJ/mol
2H₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2H₂O(1) △H= -571.6 kJ/mol
试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式。
②某电解法制氨的装置如图所示，电解质只允许质子通过，试写出阴极的电极反应式。
（3）反应：2NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g)△H<0是制备硝酸过程中的一个反应。
①将NO和O₂按物质的量之比为2：1置于恒温恒容密闭容器中进行上述反应，得到NO₂体积分数与时间的关系如下图所示。保持其它条件不变，t₁时再向容器中充入适量物质的量之比为2：1的NO和O₂的混合气体，t₂时再次达到平衡，请画出t_l-t₃时间范围内NO₂体积分数随时间的变化曲线：。

②在研究此反应速率与温度的关系时发现，NO转化成NO₂的速率随温度升高反而减慢。进一步研究发现，上述反应实际是分两步进行的：

I 2NO(g) $\text{[math]}$ N₂O₂(g) △H<0

II N₂O₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) △H<0

已知反应I能快速进行，试结合影响化学反应速率的因素和平衡移动理论分析，随温度升高，NO转化成NO₂的速率减慢的可能原因。
（4）已知常温下，K_a(CH₃COOH)=K_b(NH₃·H₂O)=l.8×10^-5。则常温下0.1mol/L的CH₃COONH₄溶液中，c(CH₃COO^-)：c(NH₃·H₂O)=。

碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域，随着深层石油天然气的开采，石油和天然气中含有的CO₂及水引起的腐蚀问题（俗称二氧化碳腐蚀）引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐蚀的主要过程如下所示：

负极： $\text{[math]}$ （主要）

正极： $\text{[math]}$ （主要）

下列说法错误的是（）

A . 钢铁在CO₂水溶液中的腐蚀总反应可表示为 $\text{[math]}$ B . 深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀 C . 碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐份含量有关，盐份含量高腐蚀速率会加快 D . 腐蚀过程表明含有CO₂的溶液其腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强

据图回答下列问题：

图片_x0020_719099650

（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是，电流表指针(填“偏转”或“不偏转”)，两极反应式为：正极；负极。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为(填Mg或Al)，总反应方程式为。
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如下图所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的正极反应式为：。
.

导电性实验可以作为研究电解质电离本质及反应机理的有效方法。

（1）在如图所示的装置里，若灯泡亮，广口瓶内的物质A可以是(填序号)。

①干燥的氯化钠晶体；②干燥的氢氧化钠晶体；③蔗糖晶体；④酒精；⑤氯化钠溶液；⑥氢氧化钠溶液；⑦稀盐酸；⑧硫酸铜溶液。
（2）在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是__________(填字母)。

A . 盐酸中逐滴加入食盐溶液 B . 硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液 C . 石灰乳中滴加稀盐酸 D . 硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
（3） ①写出NaHSO₄与NaHCO₃两溶液反应的离子方程式。
②向NaHSO₄溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式(下同)：；在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)₂溶液：。

将二氧化碳转化为乙烯的装置如图所示，使用的电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是( )

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A . a电极电势比b电极高 B . 每生成 $\text{[math]}$ 乙烯，同时生成 $\text{[math]}$ C . 左侧电极反应式为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 移动方向为从右到左

硫代硫酸钠晶体(Na₂S₂O₃∙5H₂O)又名大苏打、海波，易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性溶液中较稳定，酸性溶液中产生浑浊，广泛应用于日常生产生活中。某小组设计了如下实验装置制备Na₂S₂O₃(夹持仪器略)，总反应为2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO_2.回答下列问题：

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（1）烧瓶B中制备SO₂的化学方程式为。
（2）当pH计读数接近7.0时，应立即停止通SO₂的原因 (用离子方程式表示)，具体操作是。
（3）准确称取1.4 g产品，加入20 mL刚煮沸并冷却过的蒸馏水，使其完全溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000 mol∙L^-1标准碘的水溶液滴定。
已知：2S₂O $\text{[math]}$ +I₂(aq)=S₄O $\text{[math]}$ (无色)+2I^-(aq)。

①第一次滴定开始和结束时，滴定管中的液面如图所示，则第一次消耗标准碘的水溶液的体积为mL。

②重复上述操作三次，记录另两次数据如下表，则产品中Na₂S₂O₃∙5H₂O的质量分数为％(保留1位小数)。

滴定次数

滴定前刻度/mL

滴定前刻度/mL

第二次

1.56

30.30

第三次

0.22

26.34
（4）工业上电解MnSO₄溶液制备Mn、MnO₂和硫酸溶液，工作原理如图所示，离子交换膜允许阴离子通过，右侧的电极反应式为，当电路中有2 mol e^-转移时，左侧溶液质量减轻g。

某种新型热激活电池的结构如图所示，电极a的材料是氧化石墨烯(CP)和铂纳米粒子，电极b的材料是聚苯胺(PANI)，电解质溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺ ，加热使电池工作时电极b发生的反应是：PANI-2e^-+H₂O=PANIO(氧化态聚苯胺，绝缘体)+2H⁺ ，电池冷却时Fe²⁺在电极b表面与PANIO反应可使电池再生。下列说法错误的是（）

A . 电池工作时电极a为正极，且发生的反应是：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺ B . 电池工作时，若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊试液，电极b周围慢慢变红 C . 电池冷却时，若该装置正负极间接有电流表或检流计，指针会发生偏转 D . 电池冷却过程中发生的反应是：2Fe²⁺+PANIO+2H⁺=2Fe³⁺+PANI+H₂O

如图为铅蓄电池的示意图，其总反应式为 $\text{[math]}$ 。下列说法错误的是（）

A . 放电时，左侧电极的反应式为 $\text{[math]}$ B . 放电时，电解质溶液的浓度逐渐增大 C . 充电时，B电极与外接直流电源的负极相连 D . 放电时，两电极的质量均增大

图中装置能形成原电池的是（）

A .

B .

C .

D .

回答下列问题：

（1） X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系(其它产物已略去)。下列说法错误的是

A . 若W是单质铁，则Z溶液可能是 $\text{[math]}$ 溶液 B . 若W是氢氧化钠，则X水溶液呈酸性 C . 若W是氧气，则X、Z的相对分子质量可能相差48 D . 若W是强氧化性的单质，则X可能是金属铝
（2） A是一种常见的铵盐，受热分解可得到碱性气体B，C、D是常见的两种氧化物，E溶液显酸性。A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种化合物，在一定条件下可发生如图所示的转化。

①B的化学式；D的颜色。

②实验室中常用A和另一种固体制备B，写出相应的化学方程式。
（3）电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
①图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择(填字母标号)。

a．碳棒 b．锌板 c．铜板

②镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为。

时间/min	0	1	2	3	4	5	6
n（CH₃OH）/mol	0.000	0.040	0.070	0.090	0.100	0.100	0.100

滴定次数	滴定前刻度/mL	滴定前刻度/mL
第二次	1.56	30.30
第三次	0.22	26.34

第四章 电化学基础 知识点题库

第四章电化学基础知识点题库