资源描述
学习电化学前基础巩固(一)氧化还原反应
元素
化合价
元素
化合价
元素
化合价
H、 Li、Na、K
0\+1
Be、Mg
0\+2
B、Al
0\+3
元素
化合价
元素
化合价
元素
化合价
C
0\+2\+4
N
-3\0\+1\+2\+3\+4\+5
O
-2\0
Si
0\+4
P
-3\0\+3\+5
S
-2\0\+2\+4\+6
元素
化合价
元素
化合价
F
-1\0
Mn
0\+2\+4\+6\+7
Cl、Br、I
-1\0\+1\+3\+5\+7
Cr
0\+3\+6
Fe
0\+2\+3
【练习1】标出下列物质化合价:
FeCl2 、Fe(OH)2 、Fe(OH)3 、FeCl3 、Br2 、HBr 、NaClO 、Ca(ClO)2 、
KMnO4 、K2MnO4 、MnO2 、MnCl2 、K2Cr2O7 、Cr2(SO4) 3 、SO2 、H2SO4 、
NH3·H2O 、NH4Cl 、HNO2 、NO2 、NO 、N2O3 、N2O 、HNO3 、
HCl 、HClO 、KClO4 、KClO3 、KClO2 、Fe3O4 、Na2O2 、NaAlO2 、C2H5OH
【练习2】
(1) 单线桥——表示电子转移情况。(画法:由价升高指向价降低,在线桥上注明转移的电子数。)
注意:氧化还原反应规律“价升高、失电子、被氧化、是还原剂、发生氧化反应、生成氧化产物。价降低、得电子、被还原、是氧化剂、发生还原反应、生成还原产物。”可以以单线桥为基础记忆。
如:价升高指向价降低,即还原剂指向氧化剂。箭头从来的是还原剂,被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物;箭头指向氧化剂,被还原,发生还原反应,生成还原产物。
(2)氧化还原反应的配平:
高中利用氧化还原规律的得失电子守恒(即化合价升降守恒)配平氧化还原方程式:
配平氧化还原方程式步骤:
(1)标变价,定升降
(2)根据化合价升降守恒:配平氧化剂和还原剂的系数(从前往后)
或者根据化合价升降守恒:配平还原产物和氧化产物的系数(从后往前)
(3)根据变价元素原子个数相等:配平还原产物和氧化产物的系数(从前往后)
或者根据化合价升降守恒:配平氧化剂和还原剂的系数(从后往前)
(4)根据原子守恒配平其他物质的系数(若是氧化还原的离子反应,则先看电荷守恒,再看原子守恒)
(5)利用原子守恒检查方程式的各元素的原子个数前后是否相等(一般只需检查没有参与配平的元素,多数为氧元素)。
注意:①实际运用时,从前往后不好配平就从后往前配平。
②同物质中同元素同时有变价和没有变价的时,(2)和(3)步骤中配平的是变价元素原子的个数,不包含没有变价的元素。
③不管从前还是后开始配平时,我们要配平的是物质的个数,所以要以一个物质为准计算变价。
【练习3】配平下列氧化还原方程式并画出单线桥。(注明①②③的是对应上面的注意)
①(1) MnO2+ HCl (浓) MnCl2+ Cl2+ H2O
①(2) Cu + HNO3(浓) === Cu (NO3)2+ NO2↑+ H2O
①③(4)KMnO4 + H2O2+ H2SO4=== K2SO4+ MnSO4+ O2↑+ H2O
①③(5)KMnO4 + Na2SO3+ H2 SO4= K2SO4+ Na 2SO4+ MnSO4+ H2O
①(6) KClO3+ HCl(浓)=== KCl + Cl2↑+ H2O
难③(7) FeS2 (二硫化亚铁)+ O2 Fe2O3+ SO2
【练习4】配平下列氧化还原方程式。
1、 KMnO4+ SO2+ H2O= K2SO4+ MnSO4+ H2SO4
2、 Zn+ HNO3(极稀)= Zn(NO3)2+ NH4NO3+ H2O;
3、 Fe(过量)+ HNO3(稀)= Fe(NO3)2+ NO↑+ H2O
4、 FeO+ HNO3(浓)=== Fe(NO3)3+ NO2↑+ H2O
5、 Fe3P(磷化铁)+ HNO3=== Fe(NO3)3+ NO↑+ H3PO4+ H2O
6、 Cu3S(硫化亚铜)+ HNO3(浓)=== Cu(NO3)2+ NO2↑ + SO2↑+ H2O
总结:氧化还原反应只需要具有氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物4类物质既可以配平,其他物质在配平中自然补出。(在学习离子反应后,加强完善,氧化还原离子反应的配平及练习)。
学习电化学前基础巩固(二)离子反应
一、离子方程式书写步骤:
1、写:CuSO4+2 NaOH === Cu (OH)2↓+Na2SO4
拆:Cu2++SO42-+2Na++2OH-=== Cu (OH)2↓+2Na++SO42-
删:
查:Cu2++2OH-=== Cu (OH)2↓(电荷守恒和原子守恒)
注意:(1)电荷守恒:即为反应后离子所带电荷左边的电荷总和等于右边电荷总和。
以上离子方程式为:左边Cu2+(+2)OH-(-1但有2个)右边没有离子
即为:(+2)+(-1×2)=0满足电荷守恒
(2)离子反应方程式书写的重点:在化学方程式中“拆”注意不可以拆的物质重要是:单质、氧化物、气体、沉淀、弱电解质、有机物等(不电离物或难电离物、例:Fe(SCN)3)。而可以拆开的物质是可溶性强电解质(主要是:钾钠铵盐、强酸、可溶性强碱。)
2、写:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu (NO3)2+2NO↑+4 H2O
拆:3Cu+8H++8NO3-=== 3Cu2++6NO3-+2NO↑+4 H2O
删:
查:3Cu+8H++2NO3-=== 3Cu2++2NO↑+4 H2O(电荷守恒和原子守恒)
二、离子反应中属于(氧化还原反应)的可以直接使用氧化还原反应配平:
强氧化性离子或物质
对应的产物
强还原性离子或物质
对应的产物
(强氧化性离子或物质)可以氧化(强还原性离子或物质)生成对应产物,除Fe3+与Fe2+外
MnO4-
Mn2+
S2- (HS-)
S(单质)
Cr2O72-
Cr3+
SO32-( HSO3-)
SO42-
NO3-( H+)
NO
I-
I2
ClO-
Cl-
Fe2+
Fe3+
Cl2
Cl-
Fe3+
Fe2+
请写出以上表格中的(强氧化性离子或物质)与(强还原性离子或物质)两两间发生的氧化还原离子反应并配平:(共35个离子方程式)
例1、 MnO4-+ HS- === Mn2++ S↓
学习电化学前基础巩固(三)氧化还原的半反应
一、任意一个氧化还原反应都可以将其拆分为氧化部分和还原部分,例如:Zn +Cu2+=== Zn2+ +Cu可以根据单线桥的电子转移将方程式拆分开。(箭头从来的是还原剂,被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物;箭头指向氧化剂,被还原,发生还原反应,生成还原产物)。
所以氧化部分:Zn—2e—=== Zn2+ 还原部分:Cu2+ + 2e—=== Cu2+
比较难的氧化还原反应,例如:2 MnO4-+ 10Cl- +16H+ === 2Mn2++ 5Cl2 + 8H2O
氧化部分:
还原部分:
注意:①氧化部分:还原剂—电子数===氧化产物。还原部分:氧化剂 + 电子数===还原产物。
②将两部分分别用氧化还原方程式配平的方式配平,化合价升降用加减电子数来表示(升价—电子,升价+电子)。
请将左边35个离子方程式拆分成氧化和还原部分。
电化学基础 第一节 原电池原理
一、原电池
1.原电池定义:将 转变为 的装置。
2.实质:将 反应的 变成 。即将 转化成 。
3.简单原电池的构成条件:
① ,② ,
③ 。
二、原电池的工作原理
工作原理:利用 反应在不同区域内进行,以适当方式连接起来,获得电流。
一、以铜锌——硫酸原电池为例:
1.在ZnSO4溶液中,锌片逐渐 ,即Zn被 ,锌原子 电子,形成 进入溶液,从锌片上释放的电子,经过导线流向 ;
CuSO4溶液中, 从铜片上得电子,还原成为 并沉积在铜片上。
锌为 ,发生 反应,电极反应式为 ;
铜为 ,发生 反应,电极反应式为 。
总反应式为 ,反应是自发进行的。
2.闭合回路的构成:
外电路:电子从 到 ,电流从 到 ,
内电路:溶液中的阴离子移向 电极, 离子移向 电极。
二、以铜锌——硫酸铜原电池为例:
1.在ZnSO4溶液中,锌片逐渐 ,即Zn被 ,锌原子 电子,形成 进入溶液,从锌片上释放的电子,经过导线流向 ;
CuSO4溶液中, 从铜片上得电子,还原成为 并沉积在铜片上。
锌为 ,发生 反应,电极反应式为 ;
铜为 ,发生 反应,电极反应式为 。
总反应式为 ,反应是自发进行的。
2.闭合回路的构成:
外电路:电子从 到 ,电流从 到 ,
内电路:溶液中的 离子移向ZnSO4溶液, 离子移向CuSO4溶液。
3.盐桥
盐桥中通常装有含琼胶的KCl或KNO3饱和溶液。当其存在时,随着反应的进行,Zn棒中的Zn原子失去电子成为Zn2+进入溶液中,使ZnSO4溶液中Zn2+过多,带正电荷。Cu2+获得电子沉积为Cu,溶液中Cu2+过少,SO过多,溶液带负电荷。当溶液不能保持电中性时,将阻止放电作用的继续进行。盐桥的存在就避免了这种情况的发生,其中Cl-向ZnSO4溶液迁移,K+向CuSO4溶液迁移,分别中和过剩的电荷,使溶液保持电中性,反应可以继续进行。
三、比较下列A、B两个装置的不同
B于A装置相比,出现了两个电解质溶液并且多了一个盐桥;其目的是:(1)盐桥中通常装有含有琼脂的KCl或KNO3饱和溶液,能使两个烧杯中的溶液连成一个通路。离子在盐桥中能定向移动,通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流持续传导。(形成闭合回路)
(2)使用盐桥是将两个半电池完全隔开,使副反应减至最低程度,可以获得单纯的电极反应,便于分析放电过程,有利于最大限度地将化学能转化为电能。(降低副反应的发生,提高能量利用率)。
(3) 盐桥使用的弊端:盐桥使用一段时间后要取下重新补充电解质。
补充:根据原电池工作原理总结:1、电极判断:①根据电解质溶液来判断:优先与电解质溶液发生氧化还原的一极为负极。
②电极现象判断:质量减轻的一极为负极,质量不变或增加的一极为正极(电极逐渐溶解为负极,电极增重可放出气体的为正极)。
③电子移动方向来判断:电子流出的为负极、电子流入的为正极(电流流向与电子流向相反);
④原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断:阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断.阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极
⑤原电池两极发生的变化来判断:失去电子发生氧化的是负极、得到电子发生还原反应是正极;
⑥根据两极材料判断:一般而言,负极的金属性比正极强。
2、电极方程式书写:(电极反应即是氧化还原反应的半反应,氧化部分为负极或阳极,还原部分为正极或阴极)。
[课堂练习] 1.下列各装置能形成原电池的是( )
2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
3.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。A、B相连时,A为负极;C、D相连时,D上有气泡逸出;A、C相连时,A极减轻;B、D相连时,B为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为( )
A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A
4.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出的速率加快
B.用锌片作负极,铜片作正极,在CuSO4溶液中,铜片质量增加
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
5.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上的Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极
6.以锌片和铜片为两极,以稀硫酸为电解质溶液组成原电池,当导线中通过2 mol电子时,下列说法正确的是( )
A.锌片溶解了1 mol,铜片上析出1 mol H2
B.两极上溶解和析出的物质的质量相等
C.锌片溶解了31 g,铜片上析出了1 g H2
D.锌片溶解了1 mol,硫酸消耗了0.5 mol
7.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1的稀H2SO4中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式:
负极 ,
正极 。
(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式:
负极 ,
正极 。
总反应离子方程式为 。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 活动性更强,而乙会判断出 活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些结论? 。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变,应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”的做法 (填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案
。
电化学基础 第二节 化学电源
一、化学电池
1.概念:是将 直接转化为 的装置。化学电池的主要组成是 溶液和浸在溶液中的 极和 极,使用时将两极用导线接通,就有电流产生,因而获得电能。
2.分类
二、常见的化学电池
1.一次电池(1)碱性锌锰电池①组成:正极:MnO2;负极:Zn;电解质:KOH。
②工作原理:总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
负极反应: ;
正极反应: 。
(2)锌银电池①组成:负极:Zn,正极:Ag2O,电解质:KOH。
②工作原理:总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
负极反应: ;
正极反应: 。
2.二次电池(以铅蓄电池为例)(1)组成:正极:PbO2;负极:Pb;电解质:H2SO4溶液。
(2)工作原理:铅蓄电池是最常见的二次电池,其电极反应分为放电和充电两个过程,电极反应式如下:(注意PbSO4为难溶物)
①放电:总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O
负极: ;
正极: ;
②充电:总反应:2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4。
阴极:PbSO4+2e-===Pb+SO(还原反应);
阳极:PbSO4-2e-+2H2O===PbO2+4H++SO(氧化反应)。
③铅蓄电池的充、放电过程:
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
3.燃料电池
(1)工作原理:①连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能。②燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应,只是一个催化转化元件。③工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出。
(2)氢氧燃料电池
①电池组成:氢氧燃料电池以 为燃料,氧气为氧化剂,铂作电极。
②工作原理:如图所示,在负极室通入H2,它在Pt电极上被催化分解为H原子,再失去电子成为H+进入电解质溶液,透过隔膜,进入正极室;在正极室通入O2,经过Pt电极的催化,O2、H+在正极上放电生成H2O。
(3) ①氢氧燃料电池总反应:2H2+O2===2H2O,若电解质溶液为酸性,则:
负极: ;
正极: ;
②氢氧燃料电池总反应:2H2+O2===2H2O,若电解质溶液为中性(Na2SO4溶液),则:
负极: ;
正极: ;
③氢氧燃料电池总反应:2H2+O2===2H2O,若电解质溶液为碱性性,则:
负极: ;
正极: ;
[课堂练习] 1.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn+MnO2+H2O===ZnO+Mn(OH)2下列说法中,错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-===Mn(OH)2+2OH-
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减少6.5 g
2.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应式为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O
Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-总反应式为Ag2O+Zn===ZnO+2Ag
根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是( )
A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH增大 B.在使用过程中,电子由Ag2O经外电路流向Zn极
C.Zn是负极,Ag2O是正极 D.Zn极发生还原反应,Ag2O极发生氧化反应
3.生产铅蓄电池时,在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4,干燥后再安装,充电后即可使用,发生的反应是2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4下列对铅蓄电池的说法错误的是( )
A.需要定期补充硫酸 B.工作时铅是负极,PbO2是正极
C.工作时负极上发生的反应是Pb-2e-+SO===PbSO4 D.工作时电解质的密度减小
4.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸,工作时该电池的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。试根据上述情况判断:
(1)蓄电池的负极材料是______________________。
(2)工作时,正极反应为______________________。
(3)工作时,电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向________极。(填“正”或者“负”)
(5)电流方向从________极流向________极。(填“正”或者“负”)
5.氢氧燃料电池用于航天飞机,电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水,其电极反应式如下:负极:2H2+4OH--4e-===4H2O正极:O2+2H2O+4e-===4OH-当得到1.8 L饮用水时,电池内转移的电子数约为( )
A.1.8 mol B.3.6 mol C.100 mol D.200 mol
补充提高:1、燃料电池:如果燃料电池的燃料是有机物时,总反应还是燃料燃烧,但是有机物燃烧产物有水和CO2。若是碱性条件下CO2会与OH-反应: CO2+ 2OH-==== CO +H2O,也就是说:当有机物燃料电池为碱性条件下时负极产物中生成CO而不是CO2气体。例如:
CH4与O2用铂电极在KOH溶液中构成原电池时,
总反应为:CH4 + 2O2== CO2+2H2O ,CO2+ 2OH-==== CO +H2O,将两个反应相加得:
总反应为:CH4 + 2O2+2OH-== CO+3H2O
负极: ;
正极: 。
[课堂练习]6、写出C2H4与O2用铂电极在KOH溶液中构成原电池的总反应: ;
负极: ;
正极: 。
7、有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是( )
①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e-
②负极上CH4失去电子,电极反应式为CH4+10OH--8e-===CO+7H2O ③负极上是O2获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- ④电池放电后,溶液的pH不断升高
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
8.乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂,在200℃左右时供电,电池总反应式为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,电池示意图,下列说法中正确的是( )
A.电池工作时,质子向电池的负极迁移
B.电池工作时,电流由b极沿导线流向a极
C.a极上发生的电极反应是C2H5OH+3H2O+12e-===2CO2+12H+
D.b极上发生的电极反应是2H2O+O2+4e-===4OH-
[课后巩固] 1.锌铜原电池产生电流时,阳离子( )。
A.移向Zn极,阴离子移向Cu极 B.移向Cu极,阴离子移向Zn极
C.和阴离子都移向Zn极 D.和阴离子都移向Cu极
2.有A、B、C、D四种金属,已知:D投入水中可与水剧烈反应;用A和C作电极,稀硫酸作电解质溶液构成原电池时,C为正极;B和C的离子共存于电解液中,以石墨为电极电解时阴极析出B。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
A.C >D> B >A B.B> D > C > A C.D > A > C> B D.D> C> A> B
3.对于原电池的电极名称,叙述错误的是( )
A.发生氧化反应的一极为负极 B.正极为电子流入的一极
C.比较不活泼的金属为负极 D.电流流出的一极为正极
4.如下图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是( )
5.有甲、乙两个装置,下列说法错误的是
A.甲、乙装置中,Zn的质量均减小 B.甲、乙装置中,Cu上均有气泡产生
C.化学反应速率 乙 > 甲 D.甲中H+ 移向Zn,乙中H+ 移向Cu
6.在如图所示的原电池中,下列说法正确的是
A.负极发生还原反应 B.正极反应为 Cu-2e-=Cu2+
C.电子由铜片通过导线流向锌片 D.反应一段时间后,溶液的酸性减弱
使用右图解决下列7、8、9、10题:
7.右图所示装置的叙述,正确的是
A.铜是阳极,铜片上有气泡产生
B.盐桥中的阳离子会移向CuSO4溶液
C.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大 D.锌离子在锌片表面被还原
8.右图为一原电池的结构示意图,下列说法中,错误的是
A.Cu电极为正电极 B.原电池工作时,电子从Zn电极流出
C.原电池工作时的总反应为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
D.盐桥(琼脂-饱和KCl溶液)中的K+移向ZnSO4溶液
9.右图所示装置的叙述,正确的是
A.电子沿着盐桥从锌电极流向铜电极 B.盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
C.电流从锌电极通过电流计流向铜电极 D.铜电极上发生的电极反应是2H++2e-===H2↑
10.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是
A.正极反应为:Zn-2e-=Zn2+ B.电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
C.当有1mol电子转移时,锌极减轻65g D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
11.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。在纸内是离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为:
Zn + 2 MnO2十H2O = ZnO + 2MnOOH。下列说法正确的是
A.该电池的正极为锌 B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当 0.lmol Zn 完全溶解时,流经电解液的电子个数为 1.204×l023
D.电池正极反应式为: 2MnO2 + 2e一+ 2H2O = 2MnOOH十2OH-
12.锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2NH===Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,此电池放电时,在正极(碳棒)上发生反应的物质是( )
A.Zn B.碳 C.MnO2和NH D.Zn2+和NH3
13.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH
已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-=6 Ni(OH)2 + NO2- 下列说法正确的是
A.电池放电过程中,正极电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-
B.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-=MH + OH-,H2O中的H被M还原
C.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移
D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
14.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: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.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g
15.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是
A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-=CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针发生偏转
D.每转移0.1 mol电子,理论上生成10.35 g Pb
16.某新型可充电电池,能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,以下说法不正确的是( )
A.放电时负极反应式为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
B.放电时正极反应式为FeO+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-
C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化
D.放电时负极附近的溶液的碱性减弱
17.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U形管)构成一个原电池(如右图)。以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中,电子由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-=Ag
③盐桥中K+移向Cu(NO3)2溶液
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
A.①② B.③④ C.①②④ D.①②③④
18.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上的Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极
19.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O,下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
20.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( )
A.有O2放电的a极为电池的负极 B.有H2放电的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-
D.该电池的总反应方程式为2H2+O22H2O
21.2008北京奥运会圆满结束,其中“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)气体。以丙烷、氧气和CO2及熔融碳酸盐可制作新型燃料电池,电池的总反应式为:C3H8+5O2====3CO2+4H2O。下列说法正确的是
A.每消耗1 mol C3H8可以向外电路提供12 mol e-
B.负极通入C3H8,发生还原反应
C.正极通入氧气和CO2,正极反应式是:O2+2CO2+4e-=2CO32-
D. CO32-移向电池的正极
22.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2=2Fe2++4OH-。以下说法正确的是
A.负极发生的反应为:Fe-2e-==Fe2+ B.正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-==4OH-
C.原电池是将电能转变为化学能的装置 D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
23.中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
(1)该电池工作
展开阅读全文