第四章电化学基础知识点题库

用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO₃^﹣）已成为环境修复研究的热点之一．

（1） Fe还原水体中NO₃^﹣的反应原理如图1所示．
①作负极的物质是．
②正极的电极反应式是．
（2）
将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO₃^﹣的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
pH=4.5时，NO₃^﹣的去除率低．其原因是．
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe²⁺可以明显提高NO₃^﹣的去除率．对Fe²⁺的作用提出两种假设：
Ⅰ．Fe²⁺直接还原NO₃^﹣；
Ⅱ．Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层．
①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是．
②同位素示踪法证实Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄ ．结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^﹣去除率的原因：．
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如表：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO₃^﹣的去除率
约10%
约3%
1小时pH
接近中性
接近中性
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：．

课题式研究性学习是培养学生创造性思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图链接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附件先显红色．试回答下列问题：

（1）电源A极的名称是
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式：
（3）如果收集乙装置中产生的气体，相同状况下两种气体的体积比是．
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是（填“铜”或“银”），电镀液的溶质是（填化学式）．
（5）装置丁中的现象是．

依据氧化还原反应：2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示．

请回答下列问题：

（1）图中X、Y的材料分别是、；
（2）银电极发生的电极反应为；
（3）外电路中的电子是从电极流向电极；盐桥中的K⁺从电极流向电极．

锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　）

A . 铜电极上发生氧化反应 B . 电池工作一段时间后，甲池的c（SO₄²^﹣）减小 C . 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D . 阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO₂ ，并用阴极排出的溶液吸收NO₂。下列关于该装置的四种说法，正确的组合是( )

①.a为直流电源的负极

②.阴极的电极反应式为：2HSO₃^-+2H⁺+2e^-=S₂O₄^2-+2H₂O

③.阳极的电极反应式为：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺

④.电解时，H⁺由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室

A . ①和② B . ①和③ C . ②和③ D . ③和④

下列说法正确的是（）

A . 硫酸钠溶液和醋酸铅溶液均能使蛋白质变性 B . 金属腐蚀的本质是金属原子失电子被氧化的过程 C . 工业生产玻璃、水泥、陶瓷，均需要用石灰石为原料 D . 人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物

将纯锌片和纯铜片按图所示插入相同浓度的稀硫酸中，以下有关叙述正确的是（）

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A . 甲装置中电能转化为化学能 B . 乙装置中电能转化为化学能 C . 甲装置中铜片表面有气泡产生 D . 乙装置中铜片表面有气泡生成

（1）二氧化氯(ClO₂)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺。

①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂。则阳极产生ClO₂的电极反应式为。
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因：
（2）为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y₂O₃的ZrO₂晶体，在高温下它能传导O²^－。电池工作时正极反应式为

已知A，B，C，D是中学化学常见物质，它们在一定条件下有A+B→C+D的转化关系。

（1）若A为金属铝，B为氧化铁，该反应的一种用途是。
（2）若A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，且该反应是工业上制取硝酸的重要反应之一，该反应的化学反应方程式为。
（3）若A是淡黄色粉末，常用作供氧剂，C为强碱，则该反应的化学反应方程式为。
（4）若A，B，D都是有机化合物，其中A、B是家庭厨房中常见调味品的主要成分，且A 的相对分子质量比B大14。
①该反应的化学反应方程式为。

②某种以B为反应物的新型电池如图所示，该电池的负极的电极反应式为。
（5） ClO₂可将弱酸性废水中的Mn²⁺转化为MnO₂而除去，同时ClO₂被还原为Cl^— ，该反应的离子方程式为。

下列有关钢材生锈的说法正确的是( )

A . 空气中太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有一定影响 B . 钢材在空气中的反应只有氧化、还原及化合反应 C . 钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀，其负极的反应为：Fe－3e^－=Fe³^＋ D . 红色铁锈的主要成分是Fe(OH)₃

利用生物电化学系统处理废水的原理如图，双极膜内的H₂O解离成H⁺和OH^-。下列对系统工作时的说法正确的是( )

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A . b电极为正极，发生氧化反应 B . 双极膜内的水解离成的H^＋向a电极移动 C . 有机废水发生的反应之一为CH₃COO^-＋7OH^--8e^-=2CO₂↑＋5H₂O D . 该系统可处理废水、回收铜等金属，还可提供电能

判断下图中装置，哪些能形成原电池（）

A .

B .

C .

D .

利用间接成对电化学合成间氨基苯甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是（）

A . 阳极的电极反应式为：2Cr³⁺+7H₂O-6e^-=Cr₂O $\text{[math]}$ +14H⁺ B . 阳极槽外氧化反应为：

+Cr₂O $\text{[math]}$ +8H⁺→

+2Cr³⁺+5H₂O C . 通电时阳极区pH增大 D . 当电路中转移1mole^-时，理论上可得到1mol间氨基苯甲酸

我国科学家将LiClO₄溶于有机溶剂作为惰性电解质，使用溶剂热合成法将钌(Ru)纳米颗粒沉积在导电炭黑(SuperP)上。所得材料Ru@SuperP用作Li—CO₂二次电池中的正极。电池的总反应为：3CO₂+4Li=2Li₂CO₃+C。下列说法正确的是（）

A . 放电时，ClO $\text{[math]}$ 向正极移动 B . 充电时．阳极反应为：2Li₂CO₃+C-4e^-=3CO₂↑+4Li⁺ C . 该电池电解液中的LiClO₄可以用LiCl水溶液替换 D . 放电时溶液中每转移4mol电子时吸收CO₂气体67.2L

如图所示，甲池的总反应式为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化为电能的装置 B . 甲池中消耗560mL(标准状况下) $\text{[math]}$ ，此时乙池中银极增重3.2g C . 甲池通入 $\text{[math]}$ 的电极反应为 $\text{[math]}$ D . 反应一段时间后，向丙池中加入一定量盐酸，一定能使 $\text{[math]}$ 溶液恢复到原浓度

阅读下列科普短文并回答下列问题：

燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如氢氧燃料电池在工作时，从负极连续通入 $\text{[math]}$ ，从正极连续通入 $\text{[math]}$ ，二者在电池内部(含 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 等物质的溶液)发生反应生成 $\text{[math]}$ ，同时产生电能。除 $\text{[math]}$ 外， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等也可以作为燃料电池的燃料，发生反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。目前已研制成功 $\text{[math]}$ — $\text{[math]}$ 燃料电池，它可以代替汽油为汽车提供动力，反应原理是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（1）在上述短文标有序号的物质中，属于单质的是(填序号，下同)；属于有机物的是；属于电解质的是；溶于水能导电的物质是。
（2）写出物质③的电离方程式：。
（3）燃料电池所使用的氢燃料可以来自于水的电解，该反应的化学方程式为。若电解18kg水，可分解得到L $\text{[math]}$ (标准状况下)。
（4）反应 $\text{[math]}$ 中，得电子的物质是。在反应中，每转移1mol电子，消耗Almol。

二氧化硫 $\text{[math]}$ 是大气主要污染物脱硫是环境治理的热点问题。回答下列问题。

（1）利用 $\text{[math]}$ 吸收 $\text{[math]}$ 的离子方程式为：
$\text{[math]}$ +□ (在“□”里填入系数在“ ”上填入微粒符号)，加入 $\text{[math]}$ 可以提高 $\text{[math]}$ 去除率，原因是。
（2）工业上还常用氨水吸收法处理 $\text{[math]}$ ，可生成 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 。
① $\text{[math]}$ 显碱性，结合化学用语，用化学平衡原理解释其原因：。

② $\text{[math]}$ 显酸性。用氨水吸收 $\text{[math]}$ ，当吸收液显中性时溶液中离子浓度关系正确的是(填字母)。

a. $\text{[math]}$

b. $\text{[math]}$

c. $\text{[math]}$
（3）某工厂烟气中主要含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在较高温度经下图所示方法脱除 $\text{[math]}$ 并制得 $\text{[math]}$ 。

①在阴极放电的物质是。

②在阳极生成 $\text{[math]}$ 的电极反应式是。

某科研小组用碱性甲烷燃料电池制备 $\text{[math]}$ ，其工作原理如图所示(已知电解装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢)：

下列有关说法错误的是（）

A . N电极为不锈钢 B . 电极n处电极反应式为： $\text{[math]}$ C . 电解一段时间后，N极区溶液 $\text{[math]}$ 增大 D . 膜a、膜c均为阳离子交换膜

已知：杂环共轭聚合物制成的电极材料具有体积不膨胀的特性。铝-聚合物电池以杂环共轭聚合物为正极材料、氯化铝/尿素(AlCl $\text{[math]}$ /urea，urea为尿素)为电解液，其有关工作原理如下图所示。

下列说法错误的是（）

A . 放电时，负极附近AlCl $\text{[math]}$ 减少 B . 放电时，正极上生成1mol聚合物时，电路中通过4mol电子 C . 充电时，阴极反应为：2AlCl₂(urea) $\text{[math]}$ +3e^-=Al+AlCl $\text{[math]}$ +4urea D . 用杂环共轭聚合物为正极材料能克服体积膨胀对电极结构造成的破坏

含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发环境污染。如图是利用电化学原理处理 $\text{[math]}$ 的原理。下列有关叙述错误的是（）

A . 直流电源为铅蓄电池时，Pb 极连接Y电极 B . 电势：X极高于Y极 C . 当产生14g N₂时，有6mol H⁺跨膜而过 D . 阳极电极反应方程式为2H₂O- 4e^-=O₂↑+4H⁺

初始pH	pH=2.5	pH=4.5
NO₃^﹣的去除率	接近100%	＜50%
24小时pH	接近中性	接近中性
铁的最终物质形态

第四章 电化学基础 知识点题库

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