高中电化学知识
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1.碱性电池在充电和放电期间的反应如下:
Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中哪个是正确的:
A.放电时在负极反应的物质是Fe.b .放电时正极反应是NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2。
C.充电时,阴极反应为Ni (OH) 2-2e-+2OH-= NiO2+2H2O d,充电时,阳极附近pH值降低。
方法根据原电池放电时在负极发生的氧化反应和在正极发生的还原反应,再根据元素的化合价变化,可以判断在电池负极发生反应的物质是Fe,正极是NiO2 _ 2。这个电池是碱性的,写电极反应和电池总反应方程式时H+不能出现,所以放电时电极反应为:负极:Fe-2e-+2 = Fe (OH) _ 2,正极:。当一次电池充电时,发生电解反应。此时阴极反应是原电池负极反应的逆反应,阳极反应是原电池正极反应的逆反应。因此可以判断正确选项应该是A和d .答案AD
2.下列说法正确的是()
A.钢由于杂质容易发生电化学腐蚀,所以合金不耐腐蚀。
b原电池反应是金属腐蚀的主要原因,所以不能用来减缓金属腐蚀。
C.钢的两种电化学腐蚀的主要区别在于水膜的pH值不同,从而导致不同的正反应。
d无论哪种腐蚀,其本质都是金属被氧化了。
方法金属的腐蚀是金属失去电子并被氧化的过程,所以D是正确的。根据电化学腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀原理,C也是正确的。原电池反应不仅能加速金属腐蚀,还能防止金属腐蚀。例如不锈钢和镀锌铁中的Fe不易腐蚀,所以A和B不正确。
3.金属保护的方法不正确的是()
A.给健身器材刷漆防锈b .给一些工具的“机械转动部分”刷漆防锈。
C.牺牲锌块保护船体d .自行车的钢圈镀了一层铬防锈。
方法机械的转动部分应涂上油脂以防生锈。油脂防水,能防止气体腐蚀金属,还能使转动部分灵活。
4.(09安徽卷12)Cu2O是一种半导体材料,制备Cu2O的电解池是基于绿色化学的理念设计的。
意图如下:总反应为2Cu+H2O==Cu2O+H2O。下列说法是正确的
A.氢气在石墨电极上产生;铜电极上发生还原反应。
c .铜电极与DC电源的负极相连。
D.当有0.1mol电子转移时,产生0.1molCu2O。
方法根据电解总反应,Cu参与反应,故Cu作为电解池阳极,发生氧化反应,选项B错误。以石墨为阴极,阴极为溶液中的h+反应,电极反应为:2 h++2e-= H2 =,选项A正确;阳极接电源正极,C选项错误;阳极反应为2cu+2-2e-= Cu2O+H2O。当有0.1mol电子转移时,产生0.05molCu2O。D选项错误。
5.(09江苏卷12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图。关于电池的说法正确的是()
A.电池可以在高温下工作。b .电池的负反应是:
c、放电时从正极区向负极区迁移。
d .电池反应中,每消耗1mol的氧气,理论上在标准条件下可以产生气体。
方法A项:微生物在高温下会变性,故A错误;B项中,负极是葡萄糖失去电子生成二氧化碳,所以B是对的;C项中,原电池中的阳离子应该向正极移动,所以C是错误的;D项中,消耗1mol的氧气,生成1mol的二氧化碳。标准情况下,体积为22.4L,D是错误答案b。
6.镍氢电池是近年来发展起来的一种可充电电池,可以替代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式为H2+NiO(OH) Ni(OH)2。从这个反应来看,下列说法正确的是()
A.当电池放电时,电池负极周围溶液的pH值不断升高。b .电池放电时,镍被氧化。
C.当电池充电时,氢气减少。d .电池放电时,氢气是负极。
方法本课题考察在课题所开创的新形势下,应用电化学知识解决具体问题的能力。首先是区分充电是基于电解原理,放电是基于原电池原理。掌握电解槽和原电池各极氧化还原反应的特点,结合问题中给出的信息进行分析判断:答CD。
答:原电池负极反应式为H2+OH-+e- Ni(OH)2,pH值降低。因此,A是不正确的。
b:原电池,NiO(OH)→Ni(OH)2,镍被还原。所以b也不正确。同理可以判断正确答案是CD高考。7.(2009年福建省泉州市君来中学初三化学)关于电解NaCl溶液,下列说法正确的是()
A.在电解过程中,在阳极获得氯气,在阴极获得金属钠。b .如果将KI溶液滴入靠近阳极的溶液中,溶液呈棕色。
C.如果将酚酞试液滴入靠近阴极的溶液中,溶液为无色。
d、电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯中,充分搅拌至中性。
【方法要领】A项中,在阴极获得氢气;C项,将酚酞试液滴入靠近阴极的溶液中,溶液呈红色;D项中,反应生成NaOH,所以溶液呈碱性。
8.(2009年福建省泉州市君来中学高三化学月考)下列说法正确的是()
A.一次电池阴极和电解槽阴极发生失电子氧化反应。
b .用惰性电极电解Na2SO4溶液,其中阳极和阴极产物的摩尔比为1∶2。
c .用惰性电极电解饱和NaCl溶液,如果有1摩尔电子转移,则生成1摩尔NaOH。
d .涂层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀。
方法要点是原电池负极与电解槽阳极发生氧化反应,故A错误;电解Na2SO4本质上是电解水,它在阴极产生H2,在阳极产生O2。两者的体积比是2: 1,所以B是错的。根据电解NaCl的方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑,已知每转移1mol电子,生成1molNaOH,所以C是对的;镀层破损后,镀锌铁板更耐腐蚀,因为锌是负极,铁是正极,所以D是错的。
9.在A、B两个容器中分别加入0.1mol/LNaCl溶液和0.1mol/LAgNO3溶液后,用Pt作电极进行电解时,A、B、C、D四个电极上产生的物质之比为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
方法该装置相当于两个串联的电解池,整个电路中电子转移的总数相等。首先判断每个电极是阳极还是阴极,也就是电极的名称,然后分析每个电极的反应。电极A(阴极)的反应为2H++2e-=H2↑,电极B(阳极)的反应为2cl-2e-= Cl2 ↑;c极(阴极)反应:ag++ e-= ag;d电极(阳极)反应:4 -4e-=2H2O+O2↑。根据电子守恒定律,如果整个电路中有4mol的电子转移,则生成H2、Cl2、Ag和O2的物质的量分别为2mol、2mol、4mol和1mol,所以每个电极上生成的物质的量的比例为2: 2: 4。
10.(2009年福建省泉州市君来中学初三月考)盐是日常生活中的必需品,也是重要的化工原料。
(1)原盐中往往含有少量的K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子。实验室中纯化NaCl的过程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液。
Ba(NO3)2溶液75%乙醇四氯化碳
(1)去除溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+和SO42-离子,选择A表示的试剂,按滴加顺序(只填化学式)。
(2)洗涤去除附着在NaCl晶体表面的少量KCl,选用的试剂为。
(2)用纯化的NaCl制备500mL4.00 mol?L-1NaCl溶液,使用的仪器包括药勺和玻璃棒(插入仪器名称)。(3)电解饱和盐水的装置如图所示。如果收集的H2是2L,则Cl2(填写">"、" = "或"
装置改进后,可用于配制NaOH溶液。如果测定溶液中NaOH的浓度,常用的方法如下。
(4)以下反应通常用于在实验室中制备H2和Cl2:
Zn+h2so 4 = = = = znso 4+H2↑;MnO2+4 HCl浓度)MnCl2+Cl2 =+2H2O
因此,用于制备和收集H2(符号)的装置和用于制备和收集干燥和纯Cl2(符号)的装置选自以下仪器和装置。可以选择制备气体的装置:
答案(1) ① Bacl2、NaOH、Na2CO3;②75%乙醇;
(2)天平、烧杯、500毫升容量瓶和橡皮头滴管;
⑶< ;电解产生的氯气与电解产生的NaOH反应;酸碱中和滴定;⑷e;d
方法要领(1)① NaOH溶液与Mg2+和Fe3+反应生成Mg(OH)2和Fe(OH)3,去除Mg2+和Fe3 +;BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4,去除SO42-。最后,用饱和Na2CO3溶液除去随后加入的Ca2+和Ba2+。NaOH溶液和BaCl2溶液的加入顺序可以颠倒,但Na2CO3溶液必须最后加入。
②用75%乙醇洗涤附着在NaCl晶体表面的少量KCl,因为KCl能溶于75%乙醇,而四氯化碳是有机溶剂,KCl不溶于四氯化碳,所以选用75%乙醇作为试剂。
(2)根据某种物质的量和浓度,按照配制实验溶液的步骤,不难得到答案。除了问题中提供的工具之外
另外,你还需要一个托盘天平,烧杯,500mL容量瓶,胶头滴管高考资源网。
(3)根据电解方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑和电路中电量守恒,
V(H2)=V(Cl2)=2L,但由于产生的氯气容易与电解产生的NaOH反应,V(Cl2)
(4)选择制备和收集H2的装置应从实验室制备氢气的原理和氢气的物理性质入手。固体
实验室制氢,采用简易制氢装置,即E、F左装置,因为不需要加热。接收
收集氢气,由于氢气的密度小于空气,难以溶于水,所以采用排水法收集,即E右边的装置;准备和收集
至于干燥提纯Cl2的装置,要考虑到实验室产生的氯气需要加热,装置中要增加干燥装置,去除杂质。
装置、收集装置和尾气吸收装置,所以答案是d。
典型案例详细分析
一、原电池的工作原理
示例1。(09广东科学基金会34)下列关于电池的说法不正确。
A.手机用的锂离子电池属于二次电池。b .铜锌一次电池工作时,电子从铜电极沿外电路流向锌电极。
C.甲醇燃料电池可以将化学能转化为电能d .在锌锰干电池中,锌电极是负极。
锂离子电池可以充电重复使用,属于二次电池,A项正确。铜是铜锌原电池中的正极,所以电流从铜流向锌,而电子从锌流向铜,B项错误;电池的本质是化学能转化为电能,C项正确;Zn失去电子生成Zn2++,所以作为负极,D项是正确答案b。
例2。以下哪个陈述是正确的?
A.构成原电池阳极和阴极的材料必须是两种金属。
b铜是以铜、锌为电极和硫酸铜溶液组成的一次电池中的负极。
C.当马口铁(镀锡铁)损坏时,与电解液接触的锡首先被腐蚀。
D.铜锌一次电池工作时,如果溶解13克锌,将有0.4摩尔的电子通过电路。
分析两种不同活性的金属和电解质溶液可以组成一次电池,但不能说组成一次电池电极的材料就一定都是金属,比如锌和石墨电极也可以和电解质溶液组成一次电池。在原电池中,活性金属中的电子流向非活性电极,因此活性金属是负极。镀锡铁的外皮破损后,与电解液形成一次电池。铁比锡活泼,铁先失去电子,被腐蚀。铜锌原电池工作时,锌负极失去电子,电极反应为Zn–2e = = Zn2+,锌的1molZn失去2mol电子,0.2mol锌(质量为13g)通过溶解电路。所以选D,高考答案D。
二、常见的化学电源
例3。电子计算机用纽扣电池的双极材料是氧化锌和氧化银,电解质溶液是KOH溶液。电极反应为:Zn+2OH-2E = ZnO+H2O Ag2O+H2O+2E = 2AG+2OH-以下判断正确。
A.锌是正极,Ag2O是负极。b .锌是负极,Ag2O是正极。
C.一次电池工作时,负极区域溶液的PH值降低。d .原电池工作时,负极区域溶液的PH值升高。
解析:本题考查一次电池和pH的概念,在一次电池中,失去电子的电极是负极,所以锌是负极,Ag2O是正极。b是正确答案。因为Zn+2OH-2E = ZnO+H2O,负电极区域溶液中的[OH-]不断减少,所以PH降低,所以C也是正确的。所以选b和c答案:BC
例4。氢氧燃料电池是一种符合绿色化学理念的新型发电装置。下图是电池的原理图。电池的电极表面涂有一层细密的铂粉,气体吸附能力强,性质稳定。请回答:
(1)氢氧燃料电池能量转换的主要形式是导线中电子流动的方向为(用A和B表示)。
(2)负反应式为。
(3)在电极表面镀铂粉的原因如下。
(4)当电池工作时,H2和O2从外部持续供应,电池可以持续提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢的原理如下:
ⅰ. 2li+H2 2LIHⅱ。李辉+H2O = =李辉+H2↑
(1)反应ⅰ的还原剂是,反应ⅱ的氧化剂是。
②已知LiH的固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状态)H2,生成的LiH与吸收的H2的体积比。
(3)由(2)产生的LiH与H2O反应,释放的H2用作电池燃料。如果能量转换率为80%,则导线中通过电子的物质的量为mol。
分析这个题目,考查电化学知识。(1)原电池的本质是化学能转化为电能。总反应为2H2+O2 =2H2O,其中H2从零价上升到+1价并失去电子,即电子从A流向B..(2)负电极是失去电子的电极,即H2失去电子生成H+。由于溶液是碱性的,所以在电极反应式的左右两边都要加上OH-。(3)铂粉接触面积大,可以加快反应速度。(4)将I.Li从零价提高到+1价作为还原剂。二。H2O的h在H2从+1还原为零价,用作氧化剂。通过反应I,当吸收10molH2时,生成20molLiH,v = m/ρ= 20×7.9/0.82×10-3l = 192.68×10-3l。v(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224 l = 8.71×10-4 .20摩尔的LiH可以生成20摩尔的H2,实际参与反应的H2为20×80% = 1.6摩尔,1摩尔的H2转化为1摩尔的H2O,转移了2摩尔的电子,所以1.6摩尔的H2可以转移3.2摩尔的电子高考资源网。
答案③32
三、电解原理
例5。如图,A、B、C、D为石墨电极,通电进行电解。
下列说法正确的是()
A.烧杯b中d的电极反应为2cl––2e–Cl2↑。
B.A极和C极的产气物质的量相等。
C.烧杯a和b中溶液的pH值保持不变。
D.烧杯B中的反应是2 NaCl+2H2O2NaOH+H2 =+Cl2 =
分析表明,A和C都是阳极,分别产生O2和Cl2,所以产生的物质的量不相等。b和D都是阴极,所以D电极的电极反应为2 h++ 2e-= H2↑;烧杯A和烧杯B的pH值在电解过程中分别降低和升高。答案d
例6。(安徽卷2009) Cu2O是半导体材料。基于绿色化学概念的用于制备Cu2O的电解池的示意图如下。点分解的总反应是2Cu+H2O==Cu2O+H2O。下列说法是正确的
A.氢气在石墨电极上产生;铜电极上发生还原反应。
c .铜电极与DC电源的负极相连。
D.当有0.1mol电子转移时,产生0.1molCu2O。
根据总电解反应分析,Cu参与了反应,故Cu作为电解池的阳极,发生了氧化反应,B选项错误;以石墨为阴极,阴极为溶液中的h+反应,电极反应为:2 h++2e-= H2 =,选项A正确;阳极接电源正极,C选项错误;阳极反应为2cu+2oh-2e-= Cu2O+H2O。有0.1mol电子转移时,生成0.05molCu2O,D选项错误。答a。
四。金属的腐蚀与防护
例7。下列关于金属腐蚀的说法正确的是()
A.潮湿条件下金属腐蚀的本质是m+nh2o = = = m (oh) n+H2 =
b金属化学腐蚀的本质是M-ne- Mn+,电子直接转移给氧化剂。
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行。
d在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀。
分析A项金属在潮湿条件下可能发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀,题目只给出析氢腐蚀的本质。C项中,铝的化学腐蚀可以在碱性条件下进行,所以选项是错误的。回答BD
例8。2009年广东卷出土的青铜(铜锡合金)文物经常被Cu2(OH)3Cl覆盖。下列说法是正确的
A.锡青铜的熔点比纯铜高。b .在自然环境中,锡青铜中的锡保护铜。
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀速度比在干燥环境中要快。
D.Cu2(OH)3Cl覆盖层的形成是一个电化学腐蚀过程,而不是一个化学反应过程。
根据合金的特性,锡青铜的熔点低于任何纯金属。因为锡比铜活泼,发生电化学腐蚀时,锡失去电子保护铜,B是正确的;潮湿的环境会加快金属的腐蚀速度,C正确;电化学腐蚀过程本质上是电子的转移,属于化学反应过程,D错误。回答BC
示例10。(09广东科学基金会25)钢材生锈过程中发生了以下反应:
①2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O .
下列说法是正确的
A.反应①和②中的电子转移数相等。b .反应①中的氧化剂是氧气和水。
C.与铜水龙头连接的钢制水管不易腐蚀。d .钢在潮湿的空气中不会发生电化学腐蚀。
解析① ②反应消耗的O2量相等,两个反应都只用O2作氧化剂,所以转移的电子数相等,A项正确。(1)H2O中H和O的化合价没有变化,所以不作为氧化剂,B项错误;铜和钢构成原电池,加速腐蚀速度,使C项错误;钢是铁和碳的混合物,在潮湿的空气中容易发生氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D项错误。
五、电极反应的书写
示例11。银器表面随着时间的推移逐渐变黑,这是由于硫化银的形成。有人设计用原电池的原理来去除它。处理方法是:将一定浓度的盐溶液放入铝制容器中,然后将发黑的银器浸入溶液中。一段时间后,黑色会褪色而不会失去银色。答:在这个原电池反应中,负极反应是_ _ _ _ _ _ _ _;阳极上的反应是_ _ _ _ _ _ _ _;当反应过程中产生带有臭鸡蛋气味的气体时,原电池的总反应方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
分析要善于把握题目信息,“黑的褪色,银的不掉”,必然会有变化:Ag2S Ag,
很明显,这是原电池的正反应,Ag2S+2e- 2Ag+S2-,负反应是活性金属:Al-3e- Al3+的氧化反应。正极产生的S2-和负极产生的Al3+在溶液中发生双重水解:2Al3++3S2-+6H2O 2Al(OH)3↓+3H2S↑,与产生臭鸡蛋气味的气体一致。原电池的总反应是上述三个反应的总和:3ag 2s+2al+6H2O 6ag+2al(OH)3↓+3H2S↑。
回答Al-3e- Al3+ Ag2S+2e- 2Ag+S2-
3ag 2s+2Al+6H2O 6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↓
示例12。当钢在极弱酸性或中性条件下被电化学腐蚀时,正电极的反应式是()。
A.Fe-2e-Fe2+b . 2 h++ 2e-H2↑
C.4d . Fe-3e-Fe3+
据分析,钢中含有许多杂质。在考虑钢的电化学腐蚀时,为了简化问题,主要讨论碳杂质。即以Fe为负极,C为正极的原电池反应。氧吸收腐蚀发生在中性条件或弱酸性条件下。原电池正极为C,发生还原反应,即电子反应,故应排除选项A和D。选项B和C中,B项是析氢腐蚀电极反应高考资源网答案C。
六、电解的有关计算
示例13。将两个铂电极插入500毫升硫酸铜溶液中进行电解。通电一定时间后,一个电极获得0.064g(假设电解过程中电极没有析氢,不考虑溶液的水解和体积变化)。此时,溶液中氢离子的浓度约为
a . 4×10-3摩尔/升b . 2×10-3摩尔/升c . 1×10-3摩尔/升d . 1×10-7摩尔/升
根据电解定律分析,阴极反应为:Cu2++2e-=Cu,增重0.064gCu,应该是Cu的质量。根据总反应方程式:
2Cu so 4+2H2O 2Cu+O2 ↑+ 2h2so 4-& gt;4H+
2×64g 4mol
0.064克x
x = 0.002mol摩尔
[H+]= =4×10-3mol/L答案A
示例14。(2009年福建省泉州市君来中学高三化学)电解100mL含C (H+) = 0.30 mol/L。
以下解决方案。当0.04摩尔电子通过电路时,理论上沉淀金属的最大质量为
a . 0.10摩尔/升Ag+b . 0.20摩尔/升Zn2+c . 0.20摩尔/升Cu2+d . 0.20摩尔/升Pb2+
分析电解时溶液中各离子在阴极上的反应顺序为Ag+> Cu2+> H+> Pb2+> Zn2+。
A项中Ag+先反应H+后反应,Ag:0.10mol/l×0.108g/mol = 1.08g;H2:0.03克.
B项中H+先反应,Zn2+后反应,可得H2:0.03g;锌:(0.04摩尔-0.03摩尔)÷2×65克/摩尔= 0.325克.
C项中Cu2+先反应,H+再反应,可得Cu:0.02mol/l×0.1l×64g/mol = 1.28g。D项中H+先反应,Pb 2+后反应,可得H2:0.03g;铅:(0.04摩尔-0.03摩尔)÷2×207克/摩尔= 1.05克.
因此,理论上,析出金属的最大质量是c。答案c
七、原电池原理和电解原理的综合应用。
示例15。(09粤化14)可用于电动汽车的铝空气燃料电池,一般用NaCl溶液或NaOH。
溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法是正确的
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时,正反应为O2+2H2O+4e-= 4。
B.用NaOH溶液作电解质时,负反应为:Al+3-3e-= Al (OH) 3 ↓
C.当使用NaOH溶液作为电解液时,电解液的pH值在电池工作过程中保持不变。
d电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极。
电解质溶液呈碱性或中性,燃料电极正极反应如下:O2+2H2O+4e-= 4,一对;当铝作为负极时,负极反应应该是铝失去电子变成铝离子。在氢氧化钠溶液中,铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸盐,因此负极反应为:Al+4-3e =+2H2O,B是错误的;电池在碱性条件下消耗碱,反应式为4al+3o2+4 = 4+2h2o溶液PH值降低,C错误;电池工作时,电子从负极出来,通过外电路流向正极,D答a错误。
例16。(2009年浙江卷)市面上经常见到的标有Li-ion的电池被称为“锂离子电池”。它的正极材料是金属锂和碳的复合材料(碳是金属锂的载体),电解液是能导电的高分子材料。这个锂离子电池的电池反应是:Li+2Li。
下列说法不正确。
A.放电时,负极的电极反应式为Li-e = Li B,充电时,Li同时发生氧化反应和还原反应。
C.电池不能用水溶液做电解液d .放电时Li向负极移动。
分析A项,李从零价上升到正价并失去电子,作为负极是正确的;b项,反应逆转时。反应物只有一种,所以化合价有升有降,所以氧化反应和还原反应都发生,这是正确的;C项,因为李灿与水反应,所以应该是非水物质,正确;d项,原电池中的阳离子应该向正极迁移并失去电子,所以是错误的。答案d
示例17。(2009年山东卷)锌锰干电池应用广泛,其电解液为ZnCl 2 ZnCl 2-NH4Cl混合溶液。
(1)这种电池的负极材料是。电池工作时,电子流动(填“正极”或“负极”)。
(2)如果ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速电极的腐蚀。主要原因是。要去除Cu2+,最好选择以下试剂之一(填写符号)。
a.氢氧化钠硼锌碳铁氨?H2O
(3)三氧化二锰的生产方法之一是用石墨作电极电解酸化的硫酸锰溶液。阴极的电极反应式为。如果2摩尔电子通过电解电路,MnO2的理论产率为。
解析(1)负极Zn上有电子损失的一极,负极通过外电路流向正极。(2)锌与被还原的铜形成铜锌原电池,加速了锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新的杂质,所以要选择Zn,用单质代替Cu2+,将其除去。(3)阴极上的电子发生还原反应,H+的电子生成氢气。因为mnso 4 ~ MnO 2 ~ 2 e-,2摩尔电子产生1摩尔mnno 2,质量87克。
答案(1)Zn(或锌)阳极(2)锌与还原的Cu形成铜锌原电池,加速了锌b的腐蚀。
(3)2H++2e-→H2,87g
主题突破
1.(长春市实验中学2009年高三综合理科)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生原电池反应:2Fe+2H2O+O2 2Fe2++4OH-。下列说法正确的是()
A.负极的反应是Fe-2e-Fe2+B .正极的反应是2H2O+O2+2e- 4OH-
C.原电池是将电能转化为化学能的装置。d .钢柱在水下比在空气和水的交界处更容易腐蚀。
2.下图是空间站能量转换系统的部分示意图,其中燃料电池使用KOH作为电解质。下列说法不正确的是()。
A.能量转换系统中的水也可以循环。
B.燃料电池系统产生的能量其实来自水c .水电解系统中的阳极反应:4oh-4e-= 2h2o+O2 =
D.燃料电池放电时的负电极反应:H2-2e-+2oh-= 2h2o。
3.用惰性电极电解硫酸铜溶液。当加入0.1mol Cu(OH)2恢复溶液原来的浓度和pH值时,电极上转移电子的物质的量为()。
a . 0.1摩尔b . 0.2摩尔c . 0.3摩尔d . 0.4摩尔
4.(2009年湖北武汉市高中毕业生调查)以Pt为电极,电解含0.10mol M+和0.10mol N3+(M+(M+和N3+均为金属阳离子)的溶液,阴极析出的金属单质或气体的总量(Y)与金属丝中通过电子的物质的量(X)的关系如下:判断离子氧化能力的强弱是正确的(选项中H+是氢离子)
上午+>h+& gt;N3+B . M+& gt;N3+& gt;N3+& gt;h+& gt;M+ D