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电化学考试大题

电化学考试大题
电化学考试大题

2、在实践中是否会遇到反法拉第定律现象?为什么?答:法拉第定律本来是个很严格的定律,但在实践中也常常会出现形式上违反法拉第定律的现象。例如,镀锌时,虽然电极上通过965000电量,但阴极上得到的金属锌的质量(以克表示)不足其相对原子质量的一半。这是因为在ZnZ+还原反应。进行的同时,还有其它反应发生,主要是H -的阴极还原,即如果把这两个反应产物的质量分别按其电化当量计算出与二者相应的电量加在一起,则仍然符合法拉第定律。因为H:不是镀锌过程中所需要的产物,对于Zn2+还原的主反应来说,通常将这种情况下的H+还原反应称为副反应又如在电解食盐水溶液时,阳极反应为2Cl一一2e=Cl2当电极上通过96500C电量时,在阳极获得的(CIZ量也常会表现出与法拉第定律不符。这是因为在阳极生成的Cl:又部分地溶解在电解液中,形成次氯酸盐Cl2 +2 NaOH—NaCI十NaClO+ H2O可以将电极反应产物进一步转化为其它物质的这类反应,称为次级反应。

4,“电化学装置中阴极就是负极,阳极就是正极”,这种说法正确吗?为什么? 根据电流的方向可知,原电池的负极向外电路输出电子,发生氧化反应,故为阳极;而其正极要接受外电路中流过来的电子,因而有还原反应发生,应当是阴极。也就是说,原电池中的负极是阳极,而正极为阴极。听起来有些别扭,但它确实如此。在电解池(槽)中的电流方向,则刚好相反,发生氧化反应的电极,电位较正,为正极;发生还原反应的电极,电位较负,为负极。即电解池的正极就是阳极,负极就是阴极。在电化学中必须特别注意原电池与电解池(槽)中的这种差别。无论是原电池,还是电解池,在讨论其中的单个电极时,阳极上总是发生氧化反应,而还原反应又总是在阴极上发生。

离子淌度:单位场强(V/cm)下的离子迁移速度,又称离子绝对运动速度。

1、电解质有几种分类方法。分类:a可能电解质与真实电解质—根据键合类型(离子键化合物和共价键化合物)b缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态c弱电解质与强电解质—根据电离程度 3、简述离子独立运动定律。当溶液无限稀释时,可以完全忽略离子间的相互作用,此时离子的运动是独立的,这时电质溶液的当量电导等于电解质全部电离后所产生的离子当量电导之和:

同一离子在任何无限稀溶液中极限当量电导值不变!

1、何谓液体接界电位?所具有的特点与形成的原因各是什么?

定义:相互接触的两个组成不同或浓度不同的电解质溶液相之间存在的相间电位形成原因:两溶液相组成或浓度不同溶质离子发生迁移正、负离子运动速度不同两相界面形成双电层产生电位差液体接界电位的特点:不稳定、难于计算和测量

2、电池可逆性的含义和条件各是什么?(1)电池中的化学变化是可逆的。即物质的变化是可逆的。例如铅酸蓄电池中的反应:不可逆电池反应:铜、锌同时放入硫酸放电

2)电池中能量的转化是可逆的。即电能或化学能不转变为热能而散失。条件:1电流无限小;2电池内阻上的压降无限小;3放电过程和充电过程均在同一电压下进行。此时,正、逆过程所作的电功可相互抵消,外界环境能够复原。

3、什么叫做原电池的温度系数?并讨论电功、焓变与其之间的关系?定义:在恒压下原电池电动势对温度的偏导数称为原电池电动势的温度系数,以表示。由物理化学知:如果反应仅在恒压下进行,当

温度改变dT时,体系自由能变化可以用吉布斯—亥姆荷茨方程描述。即:

(2.17)

根据ΔG=-nFE,可将反应的熵变写成:(2.18)合并(2.17)、(2.18)得:-ΔH=nFE-nFT讨论:-ΔH=nFE-nFT <0电功小于反应的焓变,电池工作时发热。>0电功大于反应的焓变,电池工作时吸热。=0电功等于反应的焓变,电池工作时不发热,也不吸热。

1、怎样用微分电容曲线及电毛细曲线求取电极表面的剩余电荷?哪种方法得到的结果更精确?Cd=dq/dφ

由时,q=0代入得:求电极表面剩余电荷密度----用电毛细曲线法。Lippman

方程: 1.上述两种方法均为研究界面结构和界面性质的重要实验方法。2.微分电容法适合固相及液相电极,但零电荷电位需用电毛细曲线测量

7、根据斯特恩物理模型分析给定条件(不同浓度、电位、吸附情况等等)下的双电层结构。双电层的结构特征常用结构示意图、离子浓度分布图和电位分布图来描述。画出电极Cd|CdCl2(a=0.001)在平衡电位时的双电层结构示意图和双电层电位分布图。已知该电极的零电荷电位为-0.71V。(查表知25℃, =-404V)

电极反应:Cd→←Cd2+十2e所以电极的平衡电位为:查表知=-404V。设温度为25℃则

=-0.493V因为已知=-0.71 V,故可判断电极表面带正电荷;又已知Cd2+离子活度为0.001,表明溶液很稀,双电层具有分散性。因此该电极在平衡电位下的双电层结构与电位分布应为图 4-15

因为Cd=dq/dψ若以ψ0时q=0为边界条件代入上式,则可得电位ψ时的q值: 现在,已知,ψ0=-0. 19 V,该电位下的Cd=4μF/cm2=0.04F/m2,ψ2 =-0.45 V, ψ3 =-0.55 V,紧密层电容(即势:ψ2与ψ3时的电容)(C'd≈18μF/cm2=0.18F/m2。若将ψ0到ψ3之间的微分电容曲线近似看成折线,则有=-0.0466C/m2

4、除电子转移步骤之外,其他电极过程的单元步骤能否用电流密度来表示它们的速度?为什么?因为

J=zFvr对于我们所讨论的某一反应来说,zF为常数,故J与vr成正比。这就是说,在电化学中总是习惯于用电流密度来表示反应速度。由于在稳态下接续进行的各步骤速度都一样,所以在讨论液相传质等步骤时,也可用电流密度来表示它们的反应速度。因此,在电化学中实际上已经将电流密度变成反应速度的同义语了。

1己知电极反应在25℃时的反应速度为0.1 A/cm2。根据各单元步骤活化能计算出电子转移步骤速

度为1.04 X 10-2mol/m2s,扩散步骤速度为0.1 mol/m2s。试判断该温度下的控制步骤。若这一控制步骤的活化能降低了12kJ/mol,会不会出现新的控制步骤?[解〕因为电极反应速度可用电流密度表示,即J=nFv,所以对电子转移步骤,其反应速度可表示为j电子=nFv电子。已知n=1,故 j电子=1x96500 x 1. 04 x 10-2 ≈0.1A/cm2同理J扩散=nFv扩散 =1x96500x0.1=0.965A/cm2已知整个电极反应速度为0. 1 A/cm2,所以可判断速度控制步骤是电子转移步骤。若电子转移步骤活化能降低12 kJ/mol,则根据v=K c exp(-W/RT) 式中,W为活化能,c为反应物浓度。设原来速度为v1。活化能降低后的速度为 v2 ,则v1=K c exp(-W1/RT) V2=K c exp(-W2/RT)=V1 exp(△W/RT)=1.04x10-2 exp(12x103/8.31x298)=1.32 mol/m2s

可见J'电子>>J扩散,速度控制步骤将发生变化。

2、在讨论电化学极化时,塔菲尔公式的适用条件是什么?为什么?适用于i 在10-6~10-1A/cm2的范围内,当i →0时,由塔菲尔公式得η→∞,塔菲尔公式失效!实验得η =ωi 。

3、在测量平衡电位时,是否需要除去溶液中的表面活性物质?为什么?当电极反应控制步骤处于平衡态时,kc[O]*=ka[R]*,此时电势为平衡电极电势φeq。此时, 由于氧化反应和还原反应速度相等,电荷交换和物质交换都处于动态平衡之中,因而净反应速度为零,电极上没有电流通过,即外电流等于零,I=0,这意味着在靠近电极附近不存在浓度梯度。所以,表面浓度等于本体溶液的浓度, [O]∞和[R]∞。

4测得电极反应在25℃时的交换

电流密度为2×10-12 A/cm2,a=0.46。当在-0.144V

下阴极极化时,电极反应速度是多少?已知电极过程

为电子转移步骤所控制,未通电时电极电位为-0.68V

1、试比较液相传质的几种方式?答:液相传质有三种传质方式,分别是电迁移、对流、扩散。液相传质有三种传质方式比较:①传质推动力:电迁移为电场力,自然对流为重力差(温度差,密度差)强制对流为外加搅拌力,扩散为化学梯度(浓度差);②传输的物质:电迁移为带电离子即阴、阳离子,对流和扩散可以是离子、分子、微粒,在电迁移和扩散传质中,溶质粒子和熔剂粒子之间存在相对运动,在对流传质中是溶液的一部分相对于另一部分做相对运动,而在运动着一部分溶液中,溶质和熔剂一起运动,他们之间不存在明显相对运动;③从传质区域看:双电层,电迁移和扩散层(含大量的局外电解质时离子的迁移数很小,扩散是主要传质方式,对流层对流)。三种传质方式的相互影响:①一定强度对流作用的存在是实现稳态扩散过程的必要条件。②当电解液中无大量局外电解质存在时,电迁移作用不能忽略,此时电迁移对扩散过程起到叠加作用。

2、稳态扩散与非稳态扩散的区别与联系?一般情况下,经过一段时间又可达到新的稳态实际上.任何一个稳态都是由非稳态逐步过渡

而达到的,而且稳态又常常会

在外界干扰下而重新出现非

稳态。所以说,稳态与非稳态

的关系十分密切。

3、浓差极化的判别方法:①出现极限扩散电流密度且受温度变化不大②半对数关系为直线③极限电流密度随溶液搅拌强度的增大而增大。

5、扩散层和分散层是否相同?答:不同,扩散层和分散层都是紧靠电极表面的液层,分散层包括在扩散层内;不管是稳态还是非稳态,扩散层中均没有剩余电荷,所以都呈现电中性。

7、试将影响电化学极化与浓差极化的各因素加以比较?

计算题1判断电极过程是否由扩散步骤控制

1、解:锌在氯化锌溶液中的阴极反应为首先,从实验曲线的形状和出现极限电流密度看,这三条曲线都可能代表了产物不溶时扩散步骤控制的电极过程,即符合的极化规律。

1、简述电结晶形核过程的规律。答:①电结晶时形成晶核要消耗电能,因而在平衡电位下是不能形成晶核的,只有当阴极极化到达一定值时,晶核的形成才有可能。从物理意义上讲,过电位或阴极极化值所起的作用和盐溶液中结晶过程的过饱和度相同。②阴极过电位的大小决定电结晶层的粗细程度,阴极过电位高,则晶核愈容易形成,晶核的数量也愈大,沉积层结晶细致,反之,阴极过电位愈小,沉积层晶粒愈粗大。

1、下图是控制电位法法测出的阳极钝化曲线。试描述并分析此图。

先设定一个电位值后,再测出其稳定的电流密度值。此时每一电位值只对应于一个电流密度值。AB段是电极的正常溶解,电流密度随电位的正移而持续地增大。电位达到B点后,电流急剧下降至C,即BC段显示出电极出现了钝化。在CD的电位区间内电流密度很小,呈现出几乎与电位无关的极限溶解电流。这表明电极处于稳定的钝态。随着电极电位进一步向正的方向移动,在DF,段电流密度又重新随着电位而较快地增加。这可能是金属以较高价离子形式溶解进人溶液而造成的,即出现了所谓的超钝化现象;也可能是由于在电极上又发生其它反应。不过这时金属原来的正常溶解速度仍然很低。与图中B点相对应的电流密度称为

临界钝化电流密度,以.Jp表示。相应的电极电位p ,则为临界钝化电位。图中c点的电流密度Jp’可称之为维钝电流密度。

2、金属的阳极钝化与化学钝化有何联系与区别?答:金属或合金受一些因素影响,化学稳定性明显增强

的现象,称为钝化。由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。由某些钝化剂(化学药品)所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。

2020年高考化学试题分类汇编——电化学基础

2020年高考化学试题分类汇编——电化学基础 电化学基础 1.〔2018全国卷1〕右图是一种染料敏化太 阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏 燃料〔S 〕涂覆在2TiO 纳米晶体表面制成,另一 电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应 为: 22TiO /S TiO /S h ν*??→〔激发态〕 +-22TiO /S TiO /S +e *??→ 3I +2e 3I ---??→ 2232TiO /S 3I 2TiO /S+I +--+??→ 以下关于该电池表达错误的选项是...... : A .电池工作时,是将太阳能转化为电能 B .电池工作时,I -离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C .电池中镀铂导电玻璃为正极 D .电池的电解质溶液中I -和I 3-的浓度可不能减少 【解析】B 选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做正极,发生还原反应:I 3-+2e -=3I -;A 选项正确,这是个太阳能电池,从装置示意图可看出是个原电池,最终是将光能转化为化学能,应为把上面四个反应加起来可知,化学物质并没有减少;C 正确,见B 选项的解析;D 正确,此太阳能电池中总的反应一部分实质确实是:I 3-3I -的转化〔还有I 2+I -I 3-〕,另一部分确实是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已,所有化学物质最终均不被损耗! 【答案】B 【命题意图】考查新型原电池,原电池的两电极反应式,电子流向与电流流向,太阳能电池的工作原理,原电池的总反应式等,还考查考生变通能力和心理素养,能否适应生疏的情境下应用所学知识解决新的咨询题等 【点评】此题立意专门好,然而考查过为单薄,而且取材不是最新的,在3月份江苏省 氧化 还原

广东石油化工学院14级《应用电化学》期末复习题

《应用电化学》复习题题 一选择题 1.下列哪一种放电条件对电池的放电容量和性能有利() A温度在20~40℃之间放电、间歇放电; B深度放电、高温放电; C连续放电、放电倍率较大放电; D低温放电、30%左右的额定容量放电。 2.单位质量或单位体积的电池所输出的电量(单位为A?h?kg-1或A?h?L-1)指的是电池的() A额定容量;B比容量;C放电倍率;D比能量。 3.对于可溶正极锂电池(如Li/SOCl2),其中可溶指的是() A Li可溶于溶剂中,形成有机电解液; B正极(SOCl2)可溶于溶剂中,形成有机电解液; C无机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液; D有机支持电解质可溶于溶剂中,形成有机电解液; 4.燃料电池与一般电池的本质区别在于() A能量供给连续,燃烧和氧化剂由外部提供 B能量转化效率高,低或零污染排放; C高度可靠,操作简单; D比能量和比功率高,建设周期短。 5.有一个电池上的标号是LR6,它的含义是:() A碱性锌锰圆柱形5号电池;B碱性锌锰圆柱形7号电池; C碱性锌氧化银圆柱形5号电池;D碱性锌氧化银圆柱形1号电池。 6.碱性Ni/Cd电池密封的工作原理主要是:() A负极的有效容量是正极的1.3-2.0倍; B正极的有效用量是负极的1.3-2.0倍; C正负极的有效容量基本相同,O2通过渗透膜到达负极使之还原消除; D正负极的有效容量基本相同,O2通过渗透膜到达正极使之还原消除。 7.开路电压OCV是指:() A没有电流流过外电路时电池正负极两级的电势差; B是指无负荷情况下的电池电压; C是指电池有电流流过时的端电压 D是指电池放电电池终止时的电压值。

电化学练习题练习题及答案

第七章电化学练习题 一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画× 1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ,离子平均活度因子为 ± γ,则离子平均活度θγαb b B ±=34。( ) 2、298K 时,相同浓度(均为)的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液,离子平均活度因子最大的是LaCl 3。( ) 3、 BaCl 2水溶液,其离子强度I=。( ) 4、实际电解时,在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。( ) 5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ -+-=±γln 均适用。( ) 6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。( ) 7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。( ) 8、离子迁移数 t ++t -<1。( ) 9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。( ) 10、无限稀薄时,KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相 同浓度、相同单位电场强度下,三种溶液中的Cl -迁移数 相同。( ) 11、在一定的温度和较小的浓度情况下,增大弱电解质溶液的 浓度,则该弱电解质的电导率增加,摩尔电导率减少。( )

12、用Λm 对C 作图外推的方法,可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。( ) 13、恒电位法采用三电极体系。( ) 14、对于电池()() ()() s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313,b 较小的一端 为负极。( ) 15、一个化学反应进行时,10220--=?mol KJ G m r ..,如将该化学反应安排在电池中进行,则需要环境对系统做功。( ) 16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时,0=?G 。( ) 17、有能斯特公式算得电池的E 为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行的。( ) 18、电池()()()() s Ag s AgCl kg mol Cl Zn s Zn 01002012.,..,=±-γ其反应为 ()()()()010*******.,..,=+→+±-γkg mol ZnCl s Ag s Zn s AgCl , 所以其电动势的计算公式为 ()010020222..ln ln ?-=-=F RT E F RT E E ZnCl θθα。( ) 19、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。( ) 20、电池反应的E 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而 电池反应的热力学函数m r G ?等则与指定电池反应计量方 程式的书写有关。( ) 21、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。( ) 22、电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。( )

电化学高考题集锦

电化学高考题集锦 1. 锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为 负极反应:C6Li-xe-===C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料) 正极反应:Li1 -x MO2+xLi++x e-===LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是 A.锂离子电池充电时电池反应为C6L i+Li1-x MO2===LiMO2+C6Li1-x B.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小 C.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动 D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi++x e-===C6L i 2.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)+2MnO 2(s)+H 2 O(l)==Zn(OH) 2 (s)+Mn 2 O 3 (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:2MnO 2(s)+H 2 O(1)+2e—=Mn 2 O 3 (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O.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g 3.下列描述中,不符合生产实际的是 A、电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B、电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C、电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D、在镀件上电镀锌,用锌作阳极 4.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4A1+3O2+6H2O=4A1(OH)3,下列说法不正确的是A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH- B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极 C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积 D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用 5.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是 A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色 D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 6.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为 A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2 7..用两支惰性电极插人 500mL AgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上 析出银的质量大约是

应用电化学复习试题2007126

第三章 化学电源 1、什么是化学电源?试述其结构和类型。 答:(1)化学电源:又称电池,是将氧化-还原反应的化学能直接转变为电能的装置. (2)化学电源的结构:电极材料(正、负极)、隔膜、电解液、外壳等 化学电源的类型:①一次电池(原电池)②二次电池(蓄电池或可充电电池)③贮备电池④燃料电池 2、试述有关化学电源主要性能的概念,如电动势,开路电压,工作电压,截止电压,电池容量(比能量,比功率),连续放电,间歇放电,电池的寿命,自放电,过充电等。 电动势E :又称理论电压,是指没有电流流过外电路时电池正负两极之间的电极电势差。开路电压OCV :是在无负荷情况下的电池电压,一般 OCV ≤E ,只有可逆电池的OCV =E 。 工作电压V :是指电池有电流流过时的端电压。 额定电压:指电池工作时公认的标准电压。 中点电压:指电池放电期间的平均电压。 截止电压:指电池放电终止时的电压值。 电池容量C C )或安时(A ·h ) C=mzF/M 由图可知,间歇放电时电池的容量要较连 续放电时的大。 电池的寿命包含三种涵义:使用寿命是指在一定条件下,电池工作到不能使用的工作时间。循环寿命是指在二次电池报废之前,在一定条件放电条件下,电池经历充放电循环的次数,对于一次电池、燃烧电池则不存在循环寿命。贮存寿命是指电池性能或电池容量降低到额定指标以下时的贮存时间。 电压

自放电是指由于电池种一些自发过程的进行而引起的电池容量的损失。 充电时间太长,电池可能被过充电。 3、影响电池容量的因素有哪些?是如何影响的? 答:放电电流:电池容量和放电电压随放电电流的增加而减小,放电倍率增大,则放电电流增大,电容容量减小。 放电深度:指电池放电量占额定容量的百分数,一般情况下,二次电池DOD为额定容量的20%~40%。放电形式:连续放电、间歇放电。 放电期间电池的温度:20~40oC之间放电时,性能较好。低温放电,电池活性物质化学活性的降低和电池内阻的增加,从而导致工作电压和电池放电容量降低;高温放电,虽然可以加速电极反应的速度和电解液的扩散速度,降低了极化,但温度太高,可能导致一些组分的物理的或化学的变性,有时足以造成容量的损耗。 4、什么是一次电池?一次的原因是什么?有何优点? 答:(1)一次电池(原电池)为电池放电后不能用充电的方法使它复原的一类电池。 (2)原因是由于电池反应或电极反应的不可逆性或条件限制使电池反应很难可逆地进行所决定的。 (3)主要优点是:方便、简单、容易使用,维修工作量极少。其他优点有:贮存寿命长,适当的比能量和比功率,可靠,成本低。 5、写出氯化铵型锌锰一次电池表达式及电极反应和成流反应,说明正负极的集电器。 答:氯化铵型锌锰电池: 电池表达式:(-) Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2 , C (+) 负极反应:Zn -2e→Zn2+ 正极反应:2MnO2+2H2O+2e→2MnOOH+2OH – 电池反应:Zn+2MnO2+2NH4Cl→2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2 电池采用含NH4Cl和ZnCl2 水溶液作电解液(PH=5),采用Zn和石墨分别作为负极和正极的集电器。

电化学练习题带答案

电化学练习 1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( )。 A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2 C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O 2.镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2 mol电子发生转移,下列说法正确的是( ) ①有5.6g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在标准状况下有1.12 L气体放出 A.①② B.①④ C.②③D.③④3.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,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 4.如图是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经过电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,该电池总反应式为:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。下列有关该电池的说法错误的是() A.右边的电极为电池的负极,b处通入的是空气 B.左边的电极为电池的负极,a处通入的是甲醇C.电池负极的反应式为:2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2↑+12H+ D.电池正极的反应式为:3O2+12H++12e-===6H2O 5.铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研读下图,下列判断不.正确的是( ) A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++ B.当电路中转移0.2 mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol C.K闭合时,Ⅱ中SO42-向c电极迁移 D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极 6.获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解液为AlI3溶液,已知电池总反应为:2Al+3I2===2AlI3。下列说法不.正确的是( ) A.该电池负极的电极反应为:Al-3e-===Al3+ B.电池工作时,溶液中铝离子向正极移动 C.消耗相同质量金属时,用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多 D.该电池可能是一种可充电的二次电池 7最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH。下列说法不.正确的是( ) A.该电池Zn为负极,MnO2为正极 B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片 8.防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法:如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀,请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应:正极:________________;负极:________________。 (2)在海洋工程上,通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施,其原理如图所示:其中负极发生的

电化学近三年高考真题

电化学 高考真题训练 1.【2017新课标1卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作 原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A .通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B .通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C .高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D .通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2.【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液 一般为混合溶液。下列叙述错误的是 A .待加工铝质工件为阳极 B .可选用不锈钢网作为阴极 C .阴极的电极反应式为: D .硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3.【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li+x S 8=8Li 2S x (2≤x ≤8)。下列说法错误的是 A .电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4 B .电池工作时,外电路中流过 mol 电子,负极材料减重 g C .石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性 D .电池充电时间越长,电池中Li 2S 2的量越多 4.【2016新课标2卷】Mg —AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的 是 A .负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+ B .正极反应式为Ag ++e -=Ag C .电池放电时Cl -由正极向负极迁移 D .负极会发生副反应Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑ 5.【2016新课标1卷】三室式电渗析法处理含Na 2SO 4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab 、 cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是 A .通电后中间隔室的SO 42- 离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大 B .该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C .负极反应为2H 2O ? 4e – = O 2+4H +,负极区溶液pH 降低 D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有的O 2生成 6.【2016浙江卷】金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能 源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO 2+2nH 2O=4M(OH)n 。己知:电池的 “理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是( )

应用电化学习题及答案

应用电化学,辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答: 1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。 (1)++ →+242Ce e Ce 解:属于简单离子电迁移反应,指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce + 借助于电极得到电子,生成还原态的物种2Ce + 而溶解于溶液中,而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化, (2) -→++OH e O H O 44222 解:多孔气体扩散电极中的气体还原反应。气相中的气体2O 溶解于溶液后,再扩散到电极表面,然后借助于气体扩散电极得到电子,气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。 (3) Ni e Ni →++22 解:金属沉积反应。溶液中的金属离子2Ni + 从电极上得到电子还原为金属Ni ,附着于电极表面,此时电极表面状态与沉积 前相比发生了变化。 (4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22 解:表面膜的转移反应。覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种,它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。 (5)2)(22OH Zn e OH Zn →-+-;--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn 解:腐蚀反应:亦即金属的溶解反应,电极的重量不断减轻。即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物,所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。 2.试说明参比电极应具有的性能和用途。 参比电极(reference electrode ,简称RE):是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极,参比电极上基本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。 既然参比电极是理想不极化电极,它应具备下列性能:应是可逆电极,其电极电势符合Nernst 方程;参比电极反应应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性等。 不同研究体系可以选择不同的参比电极,水溶液体系中常见的参比电极有:饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的,尽管水溶液参比电极也可以使用,但不可避免地会给体系带入水分,影响研究效果,因此,建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极,或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时,参比电极的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样,为降低或消除液接电势,常选用盐桥;为减小末补偿的溶液电阻,常使用鲁金毛细管。 3.试描述双电层理论的概要。 解:电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz 提出的平板电容器模型(也称紧密层模型),他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和,两个电荷层间的距离约等于离子半径,如同一个平板电容器。这种

【化学】2009年高考试题分类汇编:电化学基础(含详细解析)

2009年高考化学试题分类汇编:电化学基础 1.(09广东理科基础25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是 A.反应①、②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 答案:A 解析: ①②反应中消耗O2的量相等,两个反应也仅有O2作为氧化剂,故转移电子数是相等的,A 项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变,故不作氧化剂,B项错;铜和钢构成原电池,腐蚀速度加快,C项错;钢铁是铁和碳的混合物,在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D项错。 2.(09安徽卷12)Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O 。下列说法正确的是 A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。 答案:A 解析: 由电解总反应可知,Cu参加了反应,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反应,B选项错误;石墨作阴极,阴极上是溶液中的H+反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,A选项正确;阳极与电源的正极相连,C选项错误;阳极反应为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,当有0.1mol 电子转移时,有0.05molCu2O生成,D选项错误。 3.(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所示。关于该电池的叙述正确的是

应用电化学简单题附答案

1、何谓电毛细曲线?何谓零电荷电势?由lippman公式可进一步得到界面双电层得微分电容Cd,请给出Cd得数学表达式。 答:①将理想极化电极极化至不同电势(Φ),同时测出相应得界面张力(σ值),表征Φ-6关系得曲线为“电毛细曲线”。②“零电荷电势”就是指σ-Φ曲线上最高点处dσ/dΦ=0即q=0(表面不带有剩余电荷)相应得电极电势,用Φ 0表示。③由lippman公式:q=-(dσ/dΦ)μ 1 , μ 2 ,、、、μ i ;及Cd=dq/dΦ得Cd=-d2σ/dΦ2 2、何谓电化学极化?产生极化得主要原因就是什么?试分析极化在电解工业(如氯碱工业)﹑电镀行业与电池工业得利弊。 答:①电化学极化就是指外电场作用下,由于电化学作用相对于电子运动得迟缓性改变了原有得电偶层而引起电极电位变化。(即电极有净电流通过时,阴、阳电流密度不同,使平衡状态受到了破坏,而发生了电极电位得“电化学极化”)。 ②原因:电化学反应迟缓、浓差极化。③从能量角度来瞧,极化对电解就是不利得;超电势越大,外加电压越大,耗能大。极化在电镀工业中就是不利得,氢在阴极上析出就是不可避免得副反应,耗能大,但同时使阴极上无法析出得金属有了析出得可能。极化使电池放电时电动势减少,所做电功也减小,对电池工业不利 3、参比电极需选用理想极化电极还就是不极化电极?目前参比电极有那些类型?选择参比电极需考虑什么? 答:①参比电极选用理想不极化电极。②类型:标准氢电极,饱与甘汞电极,Ag/Agcl电极,Hg/HgO/OH-电极。③考虑得因素:电极反应可逆,稳定性好,重现性好,温度系数小以及固相溶解度小,与研究体系不反应 4、零电荷得电势可用哪些方法测定?零电荷电势说明什么现象?能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗? 答:①电毛细法与微分电容法。②零电荷电势表明了“电极/溶液”界面不会出现由于表面剩余电荷而引起得离子双电层现象;③不能将此电势瞧成相间电势得绝对零点,该电势也就是在一定参比电极下测得得,所以不能用于计算绝对电极电位。 5、为什么卤素离子在汞电极上吸附依F﹤Cl﹤I 得顺序而增强,特性吸附在电毛细曲线与微分电容曲线上有何表现? 答:①卤素离子为表面活性物质,阴离子吸附主要发生在比零电荷电势更正得电势范围,由于F-、cl- 、I-离子半径依次增大,可极化度增大,吸附能力增强,所以在汞电极上,I->cl->F-、②特性吸附在两种曲线上得左半支曲线不同,零电荷 电势负移。 6、何谓非稳态扩散?其初始条件与一个边界条件就是什么?另一边界条件由极化条件决定。答:①非稳态扩散:在电化学反应开始阶段,由于反应粒子浓度变化幅度较小,液相传质不足,粒子被消耗,此时浓度极化处于发展阶段,称之为传质过程得非稳态阶段②初始条件:C i(x,0)=C i0 开始电极前扩散粒子完全均匀分布在液相中。边界条件:C i(∞,t)=C i0,无穷远处不出现浓度极化。③另一边界条件:极化条件 7、溶液中有哪几种传质方式,产生这些传质过程得原因就是什么? 答:对流、扩散、电迁移。①对流:由于流体各部分之间存在浓度或温度差或者外部机械作用力下所引起;②扩散:由于某一组分存在浓度梯度,粒子由高浓度向低浓度转移;③电迁移:在外电场作用下,液相中带电粒子作定向移动。8、稳态扩散与非稳态扩散得特点就是什么,可以用什么定律来表示? 答:①稳态扩散:扩散粒子得浓度只与距离有关,与时间无关。用Fick第一定律表示,J表示扩散流量。②非稳态扩散:扩散粒子得浓度同时就是距离与时间得函数。用Fick第二定律 9、说明标准电极反应速度常数k S与交换电流密度i0得物理意义,并比较两者得区别。 答:①k S:当电极电势为反应体系得标准平衡及反应粒子为单位浓度时,电极反应进行得速率(md/s)。i0:反应在平衡电势下得电流密度,即有i0=i a=i k②相同点:数值越大,表示该反应得可逆性越强。不同点:k S与浓度无关,i0与反应体系各种组分得浓度有关。 10、为什么有机物在电极上得可逆吸附总就是发生在一定得电位区间内? 答:越正得电势,有机物易被氧化;电势越负,易被还原,因此其可逆吸附发生在平衡电势附近值,即一定得电位区间内。 11、试说明锂离子电池得正极与负极材料就是何物质?为什么其溶剂要用非水有机溶剂? 锂离子电池比一般得二次电池具有什么特点? 答:①正极:主要就是嵌锂化合物,包括三维层状得LiCoO 2 ,LiNiO 2 ,三维得TiO 2 。负极:主要就是碳素材料,如石墨、碳纤维。②锂遇水反应生 成H 2 ,可能有爆炸得危险,所以要用非水有机溶

电化学试题测试(包含答案)

电化学知识点测试 1、能用电解原理说明的问题是 ①电解是把电能转化成化学能②电解是化学能转化成电能③电解质溶液导电是化学变化, 金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生 A.①②③④B.②③⑤C.③④D.①③④⑤ 2、电化学在日常生活中有广泛的应用,下列说法或做法正确的是 A.暴雨后遭洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀 B.白铁皮(铁镀锌)表面有划损时,不能阻止铁被腐蚀 C.废弃的干电池不能随意丢弃,但可以土埋处理 D.不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接 3、(2014·锦州模拟)下列图示中关于铜电极的连接错误的是 4、某学生欲完成2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑反应,设计了如图四个实验,你认为可行的是 5、用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的pH依次为升高、不变、 降低的是 A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KCl Na2SO4CuSO4 C.CaCl2KOH NaNO3D.HCl HNO3K2SO4 6、用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质),能使溶液恢复到 原来的成分和浓度的是 A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[NaOH] C.KCl[KCl] D.CuSO4[CuO] 7、利用如图装置进行实验,开始时a、b两处液面相平密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是

A .a 管发生吸氧腐蚀,b 管发生析氢腐蚀 B .一段时间后,a 管液面高于b 管液面 C .a 处溶液的pH 增大,b 处溶液的pH 减小 D .a 、b 两处具有相同的电极反应式:Fe -2e -===Fe 2+ 8、(2014·河南安阳高三联考)若用如图装置(X 、Y 是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表 中所列各项对应关系均正确的一组是 9①~⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是 A .当K 闭合时,A 装置发生吸氧腐蚀,在电路中作电源 B .当K 断开时,B 装置锌片溶解,有氢气产生 C .当K 闭合后,整个电路中电子的流动方向为①→⑧;⑦→⑥;⑤→④;③→② D .当K 闭合后,A 、B 装置中pH 变大,C 、D 装置中pH 不变 10、用a 、b 两个质量相等的Pt 电极电解AlCl 3和CuSO 4的混合溶液[n (AlCl 3)∶n (CuSO 4)=1∶9]。t 1 时刻a 电极得到混合气体,其中Cl 2在标准状况下为224 mL(忽略气体的溶解);t 2时刻Cu 全部在电极上析出。下列判断正确的是 A .a 电极与电源的负极相连 B .t 2时刻,两电极的质量相差3.84 g C .电解过程中, 溶液的pH 不断增大 D .t 2时刻后,b 电极的电极反应是4OH --4e - ===2H 2O +O 2↑

-高考真题电化学

2013-2017高考电化学真题 1.【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐, 工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确 的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2.【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧 化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为: Al3++ 3e- == Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3.【2017 新课标 3 卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S8=8Li2Sx (2≤x≤8)。下列说法错误的是( ) A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中 Li2S2的量越多 4.【2017海南10】一种电化学制备NH3的装置如图所 示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述错误的是( ) A.Pb电极b为阴极 B.阴极的反应式为:N2+6H++6e﹣=2NH3 C.H+由阳极向阴极迁移 D.陶瓷可以隔离N2和H2 5.【2017 北京11】(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下:向硝酸酸化的0.05mol?L﹣1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色. (1)检验产物 ①取少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag. ②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有. (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示).针对两种观点继续实验: ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下: 序号取样时间/min 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 ⅱ30 产生白色沉淀;较3min时量小;溶液红色较3min时加深 ⅲ120产生白色沉淀;较30min时量小;溶液红色较3 0min时变浅 (资料:Ag+与SCN﹣生成白色沉淀AgSCN)

电化学 综合练习题

电化学专题检测 1.(2016·上海,8)图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示() A.铜棒的质量 B.c(Zn2+) C.c(H+) D.c(SO2-4) 2.(2016· 实验一实验二 装置 现象a、d处试纸变蓝;b处变红,局 部褪色;c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生; n处有气泡产生…… A.a、d处:2H2O+2e-===H2↑+2OH- B.b处:2Cl--2e-===Cl2↑ C.c处发生了反应:Fe-2e-===Fe2+ D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜 3.(2016·全国卷Ⅱ,11)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是() A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+ B.正极反应式为Ag++e-===Ag C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 4.(2016·海南,10)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是() A.Zn为电池的负极 B.正极反应式为2FeO2-4+10H++6e-===Fe2O3+5H2O C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D.电池工作时OH-向正极迁移 5.(2016·浙江理综,11)金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M+n O2+2n H2O===4M(OH)n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是() A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面 B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高 C.M-空气电池放电过程的正极反应式:4M n++n O2+2n H2O+4n e-===4M(OH)n D.在Mg-空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜 6. A B C D 钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性,发生 吸氧腐蚀钢铁表面水膜的酸性 较强,发生析氢腐蚀 将锌板换成铜板对 钢闸门保护效果更 好 钢闸门作为阴极而 受到保护 7. Ⅰ.碱性锌锰电池Ⅱ.铅—硫酸蓄电池Ⅲ.铜锌原电池Ⅳ.银锌纽扣电池 2 B.Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 C.Ⅲ所示电池工作过程中,盐桥中K+移向硫酸锌溶液 D.Ⅳ所示电池放电过程中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag 8.镁电池放电时电压高而平稳,成为人们研制的绿色电池。一种镁电池的反应式为x Mg+Mo3S4放电 充电 Mg x Mo3S4,下列说法中正确的是() A.充电时Mg x Mo3S4只发生还原反应

高考电化学历年真题汇编练习版

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础 2009年高考化学试题 1.(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe +O 2+2H 2O =2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是 A .反应①、②中电子转移数目相等 B .反应①中氧化剂是氧气和水 C .与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D .钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2.(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu +H 2O Cu 2O +H 2O ↑。下列说法正确的是 A .石墨电极上产生氢气 B .铜电极发生还原反应 C .铜电极接直流电源的负极 D .当有0.1mol 电子转移时,有0.1molCu 2O 生成。 2.(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所示。关于该电池的叙述正确的是 A .该电池能够在高温下工作 B .电池的负极反应为: C 6H 12O 6+6H 2O -24e - =6CO 2↑+24H + C .放电过程中,+ H 从正极区向负极区迁移 D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6 L 3.(09浙江卷?12)市场上经常见到的标记为Li —ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li + 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为: Li +2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A .放电时,负极的电极反应式:Li ? e -=Li + B .充电时,Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应 C .该电池不能用水溶液作为电解质 D .放电过程中Li + 向负极移动 4.(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A .手机上用的锂离子电池属于二次电池 B .铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C .甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D .锌锰干电池中,锌电极是负极 5.(09福建卷?11) 控制适合的条件,将反应2Fe 3+ +2I - 2Fe 2+ +I 2设计成如右图所示的原电池。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Fe 3+ 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FeCl 2固定,乙中石墨电极为负极 6.(09广东化学?10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是 A .锡青铜的熔点比纯铜高 B .在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用 C .锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 放电 充电

应用电化学复习

应用电化学复习 第一章: 电极:工作电极WE,辅助电极CE,参比电极RE。 1.电化学体系的基本部分:①电极②隔膜③电解质溶液④电解池的设计与安装。 2.电极:电极是与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体,为多相体系。 3.工作电极基本要求:①电极本身发生反应不会影响所研究的化学反应且能在较宽的电位内进行测定;②电极不与溶液的任何组分反应;③电极面积不宜太大,表面均匀平滑且易于表面净化。 4.参比电极的性能:①为可逆电极,电极电势符合Nernst方程,②参比电极反应有较大的交换电流密度,流过微小电流时电极电势能迅速复原,③具有良好的电势稳定性、重现性。 5.双电层理论的BDM模型(简述) 内层:最靠近电极的一层(紧密层),由溶剂分子+特性吸附物质组成。 第一层:水分子层:φM 第二层:水化离子剩余电荷层; IHP(内Helmholtz层):特性吸附离子的电中心位置(距离x1处); OHP(外Helmholtz层):最接近电极的溶剂化离子(非特性吸附离子)的中心位置(距离x2处); 分散层:OHP层与溶液本体之间。 6.电极反应种类 ⑴简单电子迁移反应: ⑵金属沉积反应: ⑶表面膜的转移反应: ⑷伴随着化学反应的电子迁移反应:存在于溶液中的氧化或还原物种借助于电极实施电子传递反应之前或之后发生的化学反应。 ⑸多孔气体扩散电极中的气体还原或氧化反应:气相中的气体溶解于溶液后,在扩散到电极表面,借助于气体扩散电极得到或失去电子,提高了电极过程的电流效率。 ⑹气体析出反应:某些存在于溶液中的非金属离子借助于电极发生还原、氧化反应产生气体而析出。反应过程中,电解液中非金属离子的浓度不断减小。 ⑺腐蚀反应:金属的溶解反应,金属或非金属在一定的介质中发生溶解,电极的重量不断减轻。 7.伴随着化学反应的电子迁移反应的机理(电极反应机理) (阴极还原:Ox+n e→Red. 阳极氧化:Red→Ox +ne) (1)CE机理:发生电子迁移之前发生化学反应通式:X←→Ox + ne ←→Red (2)EC机理:发生电子迁移之后发生化学反应通式:Ox + ne ←→Red ←→X (3)催化机理:EC机理中的一种,在电极和溶液之间的电子传递反应,通过电极表面物种氧化-还原的媒介作用,使反应在比裸电极低的超电势下发生,属于“外壳层”催化。 通式:Ox + ne ←→Red E步骤Red + X ←→Ox + Y C步骤(4)ECE机理:氧化还原物种先在电极上发生电子迁移反应,接着又发生化学反应,在此两反应后又发生电子迁移反应,生成产物。 8.极化:当法拉第电流通过电极时,电极电势或电池电动势对平衡值(或可逆值,或Nernst 值)会发生偏离,这种偏离称为极化。 9.极化的类型:①浓差极化、②化学极化、③电化学极化

电化学基础练习题及答案

第11章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中,θ值最小的是:D A: Ag+/Ag;B: AgCl/Ag;C: AgBr/Ag;D: AgI/Ag 2. θ(Cu2+/Cu+)=,θ(Cu+/Cu)=,则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为:C A: ×10-7;B: ×1012;C: ×106;D: ×10-13 3. 已知θ(Cl2/ Cl-)= +,在下列电极反应中标准电极电势为+ 的电极反应是:D A:Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl-- 2e- = Cl2C:1/2 Cl2+e-=Cl- D:都是 4. 下列都是常见的氧化剂,其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是:D A: K2Cr2O7 B: PbO2C: O2D: FeCl3 5. 下列电极反应中,有关离子浓度减小时,电极电势增大的是:B A: Sn4+ + 2e- = Sn2+ B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2 6. 为防止配制的SnCl2溶液中Sn2+被完全氧化,最好的方法是:A A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑C: 通入H2D: 均可 二、是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”,错的填“×”) 1. 在氧化还原反应中,如果两个电对的电极电势相差越大,反应就进行得越快。 ×(电极电势为热力学数据,不能由此判断反应速率)2.由于θ(Cu+/Cu)= + , θ(I2/ I-)= + , 故Cu+和I2不能发生氧化还原反应。×(标态下不反应,改变浓度可反应。) 3.氢的电极电势是零。×(标准电极电势) 4.FeCl3,KMnO4和H2O2是常见的氧化剂,当溶液中[H+]增大时,它们的氧化能力都增加。×(电对电极电势与PH无关的不变化。) 三、填空题

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