高二化学竞赛辅导资料(三)电化学

高二化学竞赛辅导资料（三）电化学一、原电池基础练习：1.右边四种装置中可以形成原电池的是()2.如上图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。（1）中反应的离子方程式为；（2）中的电极反应：Fe：、Sn：、Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变）；（3）中被腐蚀的金属是、其电极反应式为。比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是。3.用铜、银和硝酸银溶液设计一个原电池，这原电池的负极是，负极反应式。4.关于右图所示的装置叙述错误的是（）(A)Fe是负极，C是正极(B)Fe不断溶解，C上有Cl2放出(C)Fe不断溶解，C附近的溶液可使酚酞变红(D)导线上有电流通过，其方向是Fe→C5.将A、B、C、D四种不同的金属片浸入稀硫酸溶液中，用导线两两相连组成原电池。若A、B相连形成原电池时，A为负极；C、D相连形成原电池时，C为负极；A、C相连形成原电池时，C极上有大量气泡产生；B、D相连形成原电池时，B上发生还原反应。则四种金属活动性由强到弱的顺序是()(A)C＞A＞B＞D(B)A＞C＞B＞D(C)A＞C＞D＞B(D)B＞A＞C＞D6.钢铁在锈蚀过程中，有下列5种变化：①Fe由＋2价转化为＋3价；②O2被还原；③产生H2；④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O；⑤杂质C被氧化除去。可能发生的是（）(A)①，②(B)③，④(C)①，②，③，④(D)①，②，③，④，⑤7.在两烧杯中盛有甲、乙两种不同的稀溶液，用铁丝做电化腐蚀的实验，实验进行一段时间后，A试管中液面高于烧杯中液面，B试管中液面低于烧杯中液面(如图)，试比较甲、乙溶液的pH值，并分别写出铁丝发生腐蚀时的电极反应式。高考题回顾：1.（2001上海）铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）A阴极B正极C阳极D负极2.（91三南）在铁的吸氧腐蚀中,发生还原反应的那个电极上进行的电极反应是（）(A)2H2O+O2+4e=4OH-(B)2H++2e=H2(C)4OH--4e=2H2O+O2(D)Fe－2e=Fe2+3.（97）钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是（）(A)2H++2e-=H2(B)Fe2++2e-=Fe(C)2H2O+O2+4e-=4OH-(D)Fe3++e-=Fe2+4.（2000年理综浙）钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（）（A）2H++2e→H2（B）2H2O+O2+4e→4OH—（C）Fe－2e→Fe2+（D）4OH—－4e→2H2O+O25.（93上海）有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线联结起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度盐酸中，d比a反应剧烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（）（A）d＞c＞a＞b（B）d＞a＞b＞c（C）d＞b＞a＞c（D）b＞a＞d＞c6.（94）银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:在此电池放电时,负极上发生反应的物质是（）(A)Ag(B)Zn(OH)2(C)Ag2O(D)Zn7．（2001广东）镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是（）（A）Cd(OH)2（B）Ni(OH)2（C）Cd（D）NiO(OH)8．（2000理综）分熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混和气为阴极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32→4CO2+4e阴极反应式：总电池反应：拓展提高：1.心脏起搏器中使用的新型Li-I2电池的使用寿命已超过10年，其反应简化为2Li+I2=2LiI。下列说法中错误的是（）A.负极反应为2Li=2Li++2eB.该电池以LiI水溶液为电解质C.该电池以有机碘化物为电解质D.该电池是一种高能、长寿的固体电池2．锌电池可望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应是：2Zn＋O2＝2ZnO。下列有关它的说法正确的是（）A．锌为正极，发生氧化反应B．电解质溶液是酸性的C．电池工作时，氧气与锌直接化合，生成氧化锌D．负极发生的反应是：Ｚｎ－2ｅ＋Ｈ２Ｏ＝ＺｎＯ＋2Ｈ＋3．（99湖南）将铂电极置于KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，此为一燃料电池，下列叙述正确的是（）A通入CH4的电极为正极B正极电极反应为O2＋2H2O＋4e＝4OH－C通入CH4的电极反应为CH4＋2O2＋4e＝CO2＋2H2OD负极电极反应为CH4＋10OH－－8e＝CO32－＋7H2O4．（99江苏）日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2氧化吸收H2），电极反应可简化为：Zn－2e＝Zn2+，2NH4＋＋2e＝2NH3＋H2（NH3再用于结合Zn2＋）。根据上述叙述判断下列说法中正确的是A干电池中Zn为正极，碳为负极B干电池工作时，电子由碳极经外电路流向Zn极C干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器D干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化5.（2000黑龙江）据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大等优点，其电池反应为2Zn+O2=2ZnO,其原料为锌、电解液和空气，则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极反应B负极反应为Zn-2e=Zn2+C正极发生氧化反应D电解液肯定不是强酸6.银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，放电时它的正、负两极的电极反应式如下：（—）Zn+2OH--2e=Zn（OH）2（+）Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-下列判断正确的是（）A锌为负极，氧化银为正极B锌为正极，氧化银为负极；C原电池工作时，负极区溶液pH增大D原电池反应的化学方程式为：Zn+Ag2O+H2O=Zn（OH）2+2Ag7.如图所示的装置：在盛有水的烧杯中，在铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入硫酸铜溶液。（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）（）A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态不变C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜（2）产生上述现象的原因是。8.在一铜片中央滴一滴稀硝酸银溶液，一段时间后洗去残留溶液，铜片表面出现一个银白色的亮斑。在亮斑和铜片的交界处滴一滴含NaCl和酚酞的溶液，数分钟后能观察到什么现象？为什么？9.一个完整的氧化还原反应方程式可以被拆写成两个“半反应”式，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋的拆写结果：氧化反应Cu－2e=Cu2＋；还原反应Fe3＋+e=Fe2＋。据此，请将反应式：3NO2+H2O=2H＋+2NO3－+NO拆写成两个半反应式：氧化反应；还原反应______________________________。10.（97浙江）某原电池的总反应离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，不能实现该反应的是（）A.正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液B.正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液C.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液D.正极为石墨，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液11.铅蓄电池（原电池）的电极分别为PbO2和Pb，电解质溶液为稀硫酸溶液，工作时原电池的总反应是PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，根据上述变化，判断：（l）原电池的负极是______（填电极材料）；（2）工作时蓄电池正极反应为______；（3）工作时蓄电池里电解质溶液pH为______（选填增大，不变，变小）。12.一般说来,根据一个氧化还原反应便可设计一个电池。例如,某种燃料电池的总反应是CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.在此燃料电池中,向正极通入的物质是,负极发生的电极反应是,可选择的电解质是。13.现有利用CO的燃烧反应,以熔融的碳酸钾为电解质,设计而成的原电池,写出该原电池的电极反应方程式。14.我国首创以铝-空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中氧气使铝不断氧化而产生电流．只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测这种新型电池的负极是______，电极反应是______；正极是______，电极反应是______。15．在含有H2S气体的空气中，银器表面易变黑（生成了Ag2S），原因是银发生了______（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀，其电极反应式为：正极______，负极______，最终在银器表面生成Ag2S的离子方程式是______。为了除去银器表面的Ag2S，可采用如下方法：在一个铝制的容器中放入食盐溶液，将银器浸入食盐溶液，使银器与铝接触良好。过一段时间，银器表面变为银白色，并闻到臭鸡蛋的气味，观察到有少量白色絮状沉淀生成。请用电极反应式和离子方程式表示上述过程。18.二硫化钛（TiS2）是一种金属性导体，具有层状结构，而且容易使金属锂夹入，所以TiS2在蓄电池中可作理想的电极材料。若把TiS2作为一个电极，把金属锂作为另一个电极，用锂盐溶液作为电解质溶液组成原电池，则该蓄电池放电时：负极反应为；正极反应为；总反应方程式为。19.（1）①如果土壤中严重缺氧，又无其他杂散电流，按理说，金属是较难进行电化学腐蚀的，可事实上埋在地下的金属构件仍照样遭到严重的破坏，其腐蚀的特征是造成金属构件的局部损坏，并生成黑色而带有难闻气味的硫化物。你认为这可能由于__________引起的，且所发生的是以__________为主要类型的电化学腐蚀。②多数土壤中都会有硫酸盐，如果有硫酸盐还有菌存在，它将产生生物催化作用，使ＳＯ４２－氧化被吸附在铁表面的氢，从而促使析氢腐蚀顺利进行。其整个反应过程可表示为：阳极4Ｆｅ4Ｆｅ２＋＋8ｅ－8Ｈ２Ｏ8Ｈ＋＋8ＯＨ－阴极8Ｈ＋＋8ｅ－＝8ＨＳＯ４２－＋□＝Ｓ２－＋□（完成此电极反应式）并发生如下两种化学反应，生成了两种二次腐蚀产物：、________________（写离子方程式），总化学反应方程式为。（2）作为新一代工程材料，膨胀石墨有着日益广泛的新用途，如可作高级密封材料，也可作为新型的导电材料应用于电池生产中，还可作为新型的吸附剂用于环保上。它可由石墨在浓硫酸介质中被氧化而制得：3ｎＨ２ＳＯ４＋ｎｇｒａｐｈｉｔｅ＋ｎ／2［Ｏ］＝ｎ／2Ｈ２Ｏ＋［ｇｒａｐｈｉｔｅ＋·ＨＳＯ４－·2Ｈ２ＳＯ４］ｎ（石墨硫酸盐）石墨硫酸盐经水洗、过滤、干燥、高温加热后即得膨胀石墨产品。①你认为在实际生产工艺中是什么原因造成石墨膨胀而最终制成石墨材料?②题给反应中的还原剂是__________，反应中转移的电子总数为__________。③石墨硫酸盐中可能存在的作用力包括________________。二、电解池高考题回顾：1.（92三南）A、B、C是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为（）①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解②电解摩尔浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)(A)ABC(B)BCA(C)CAB(D)BAC2.（92）用石墨作电极,电解1摩/升下列物质的溶液,溶液的pH值保持不变的是（）(A)HCl(B)NaOH(C)Na2SO4(D)NaCl3.（93）右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的（）4.（98）下列关于铜电极的叙述正确的是（）A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时铜作阳极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.