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解析
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1 . 如图1所示,A为新型高效的甲烷燃料电池,采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。B为浸透饱和硫酸钠和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料、电解质溶液见图。

(1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为___________
(2)关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向d端移动,则电源a端为_____极,通电一段时间后,观察到滤纸c端出现的现象是___________
(3)D装置中有200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,理论上两极所得气体的标况下体积随时间变化的关系如图2所示,原混合溶液中NaCl的物质的量浓度_______mol·L1,t2时所得溶液的pH=_____。(电解前后溶液的体积变化关系忽略不计)

(4)若C装置中溶液为AgNO3且足量,总反应的离子方程式为___________。电解结束后,为了使溶液恢复原样,则可以在反应后的溶液中加入___________(填化学式)。
2023-12-20更新 | 172次组卷 | 1卷引用:山东省实验中学2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学试题
2 . 甲烷燃料电池采用铂为电极,作为化学电源进行电解实验

(1)写出燃料电池的正、负极反应式:
负极:___________,正极:___________
(2)已知A中两个电极的材料分别为石墨和铁,用该装置可以制备高铁酸钾。资料显示:在溶液中呈紫红色。闭合K,一段时间后,发现A中某电极附近溶液变成紫红色,该电极是___________(填a或b),该电极的电极反应式为:___________
(3)若B中的溶液为饱和溶液,用该装置模拟氯碱工业。
①检验C电极产物的方法是:___________
②写出d电极的电极反应式:___________
(4)若用B装置模拟工业粗铜精炼,则c极为___________;当燃料电池消耗标准状况下的体积为时,理论上可以得到纯铜___________g。
2023-12-19更新 | 135次组卷 | 1卷引用:北京市第一七一中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
3 . 研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。完成下列填空:

(1)①已知:海水的pH约为8.1,图1的腐蚀过程属于______(选填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”。)图1插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近烧杯底部,发生电化学腐蚀就越______(选填“轻微”、“严重”)。
②该实验说明______因素会影响铁的腐蚀速率。写出腐蚀时负极的电极反应式______
(2)用图2研究铁的腐蚀过程。预测恒温条件下反应一段时间后,U形管内液面的变化情况。该组实验的目的:研究电解质种类、酸碱性等因素会对铁的腐蚀过程产生影响。(已知:起始时两管内液面相平)选填(“A”“B”“C”)
A.左高右低B.左低右高C.相平
溶液X浓硫酸浓盐酸极稀硫酸
液面情况__________________

(3)用图3所示装置研究铁的防腐蚀过程:(填“K1”、“K2”或“K3”,下同);
①K1、K2、K3只关闭一个,则铁腐蚀的速度最快的是只闭合______
②为减缓铁的腐蚀,应只闭合______,该防护法称为______
③只闭合K3,石墨电极附近的pH将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
2023-12-19更新 | 110次组卷 | 1卷引用:上海市南汇中学2023-2024学年高三上学期10月月考化学试题
4 . Ⅰ.当今社会的主题之一:发展经济,节能减排。而燃料电池因其无污染,且原料来源广可再生被人们青睐,广泛应用于生产、生活、科学研究中,现有如下图所示装置,所有电极均为Pt,请按要求回答下列问题:

(1)写出a极的电极反应___________
(2)若足够,电解一段时间后,要恢复到原来的状态,则可加入_____。(填序号)
A.B.C.D.

(3)现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾,其中M、N为离子交换膜,只允许某些离子通过,M为_____离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
Ⅱ.下图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。

(4)①腐蚀过程中,负极是___________(填“a”、“b”或“c”)。
②环境中的扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl。青铜器发生电化腐蚀并最终生成Cu2(OH)3Cl的总离子方程式为___________
2023-12-18更新 | 160次组卷 | 1卷引用:电解池 金属的腐蚀与防护
5 . 某实验小组同学利用如下装置对电化学原理进行了一系列探究活动。

(1)甲池反应前两电极质量相等,工作一段时间后,两电极质量相差14g,则导线中通过___________mol电子。实验过程中,甲池左侧烧杯中的浓度___________(选填“A:增大”“B:减小”或“C:不变”)。
(2)若乙池中为溶液,则乙池发生的总反应方程式为___________。工作一段时间后,若要使乙池中溶液恢复原浓度,可向溶液中加入___________(填化学式)。
(3)若乙池中为溶液,在一定条件下该装置可制备。已知易溶于水,可与发生反应。产生的电极反应方程式为___________。乙池中的交换膜是___________交换膜(选填“A:阴离子”或“B:阳离子”)。
(4)乙池也可用于保护金属或合金不被腐蚀,此时生铁和___________电极相连(选填“A:Cu”或“B:Ag”),这一方法的名称是___________
(5)若将乙池改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质),电解质溶液为溶液,则下列说法中正确的是___________
A.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
B.乙池左侧电极为粗铜,发生氧化反应
C.溶液的浓度保持不变
D.杂质中Ag、Pt、Au以单质的形式沉淀到池底
2023-12-17更新 | 164次组卷 | 1卷引用:电解池 金属的腐蚀与防护
6 . 2019年诺贝尔化学奖授予对锂电池及锂离子电池研究做出贡献的三位科学家。
(1)最早的可充电锂电池用金属锂作负极。锂在元素周期表中的位置是_______,属于活泼金属,使电池存在较大安全隐患。
(2)现在广泛使用的锂离子电池有多种类型。某可充电钴酸锂(充、放电时某电极上发生的相互转化)电池的工作原理如下图所示:

①该电池放电时,其中一极的电极反应式是,则该极应为上图中的______(填“A”或“B”)。另一极的电极反应式是________
②碳酸乙烯酯(EC)常用作电解液的溶剂,其结构为,熔点35℃,可燃,可由二氧化碳和有机物X在一定条件下合成。X与乙醛互为同分异构体,核磁共振氢谱显示只有一组峰。写出合成EC的化学方程式:_________
③从正极材料中回收钴和锂的流程如下:

写出酸浸过程中发生反应的化学方程式__________。拆解废旧电池前需进行放电处理,既可保证安全又有利于回收锂。有利于回收锂的原因是_________
2023-12-14更新 | 68次组卷 | 1卷引用:北京市顺义区第一中学2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题
7 . 回答下列问题:
Ⅰ.25℃时,某些弱电解质的电离常数如表所示,回答下列问题。

弱电解质

HClO

电离常数


(1)25℃时,盐酸的pH约为______,该溶液中水电离出的______
(2)少量的通入溶液中,发生反应的离子方程式为______
(3)发生水解反应的水解平衡常数表达式为______;25℃时,的水解平衡常数______其电离平衡常数(填“>”或“<”),故溶液显______性。
Ⅱ.请分析如下电化学装置,回答下列问题:

(4)甲池为______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”),通入电极的电极反应式正确的为______
A.B.
C.D.
(5)当甲池中消耗为1.12L(标准状况下)时,理论上乙池中B极质量增加______g。
(6)丙池中发生的总反应化学方程式为______;为了防止丙池中两极产物相互反应,实际生产中在两极之间设有______离子交换膜(填“阴”或“阳”或“质子”)。
2023-12-13更新 | 296次组卷 | 1卷引用:重庆市铁路中学校2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题
8 . 吸入氧气、排出二氧化碳,这看似再简单不过的新陈代谢,在遥远的太空中却并不容易,因为在航天服、航天器、空间站等密闭系统中,CO2浓度会高得多,而超过一定浓度会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡,因此必须通过一定方法将CO2清除。
I.非再生式氢氧化锂(LiOH)除碳技术
(1)我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂(LiOH)吸附CO2生成碳酸锂,该技术设备操作简单,功能可靠,适用于短期出舱任务。吸附时发生反应的化学方程式为___________。采用LiOH而不用NaOH的原因是___________
Ⅱ.再生式快速循环胺技术
(2)以固态胺作为吸附剂,吸附CO2与水蒸气。当固态胺吸附饱和后,将其暴露于真空中,破坏碳酸氢盐的化学键,释放出CO2,从而完成吸附剂的再生。该技术大大提升了舱外航天服的续航时间。固态胺的吸附是___________变化(填“物理”或“化学”)。
Ⅲ.萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术
(3)利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如下图所示。

下列说法错误的是___________。
A.CO2的最终产物为CH4和O2
B.电解水装置中,反应物的能量低于生成物的能量
C.萨巴蒂尔反应器中反应的氧化剂与还原剂质量之比为11∶1
D.物质转化中O、H原子的利用率均为100%

Ⅳ.富集CO2的原电池模拟装置如图:

(4)b极为___________极,a电极上发生的电极反应为___________
(5)上述电极材料采用多孔碳载镍,“多孔”的优点是___________
(6)该装置若消耗2molH2,则理论上在b极除去CO2的质量为___________
V.能量存储与循环技术
(7)将电解水装置与燃料电池配合使用,可实现充放电的循环过程,应用于长寿命的航天器中,工作原理如图:

关于该循环系统下列说法正确的是___________
A.该系统中存在着太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化
B.电解池中可选用CuSO4来增强水的导电性
C.太阳能电池帆板的主要成分为SiO2
D.利用太阳能代替化石能源符合“低碳经济”
2023-12-11更新 | 96次组卷 | 1卷引用:福建省福州延安中学2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题
9 . 氧化和还原是认识物质性质、分析化学变化的重要视角之一,对生产、生活乃至生命活动中有着十分重要的作用。
(1)下列物质间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是_____。
A.NH3→NOB.Fe2O3→Fe
C.KClO3→Cl2D.H2SO4→SO2

(2)下列溶液中的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是_____。
A.Fe2+、H+
B.Cu2+、Al3+、Cl-
C.K+、Al3+、OH-
D.Ba2+、Na+、ClO-

(3)工业上利用NaIO3和NaHSO3反应来制取单质I2
①配平下列化学方程式并标出电子转移方向和个数。_____
_____NaIO3+_____NaHSO3—_____I2+_____Na2SO4+_____H2SO4+_____H2O
②在该反应中NaHSO3体现_____(填“氧化性”或“还原性”),I2_____(填“氧化产物”或“还原产物”)。
③已知:、I2、I-和一些未知物组成的一个氧化还原反应,其中是氧化产物,该反应中还原性_____I-(填“>”或“<”),写出该反应的化学方程式_____
化学能与电能之间的转化,是能量转化的重要形式之一,对于生产与生活有很多。

(4)汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如图所示,放电时的电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。根据此反应判断下列叙述中正确的是_____。
A.PbO2是电池的负极
B.Pb是负极
C.PbO2得电子,被氧化
D.电池放电时,溶液酸性增强

(5)港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是_____。
A.防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池
C.采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等作辅助阳极
D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀

(6)用如图装置可以模拟铁的电化学防护,下列说法不正确的是_____。
A.若X为碳棒,开关K置于A处时,铁电极反应2H2O+2e-=H2+2OH-
B.若X为碳棒,开关K置于A处可以减缓铁的腐蚀
C.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀
D.若X为锌棒,开关K置于B处时,铁电极反应为2H++2e-=H2

(7)如图是乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中M、N两个电极的材料是石墨和铁中的一种,工作时M、N两个电极的质量都不减少

①甲池中通入乙醇的铂电极名称是_____(选填“正极”、“负极”、“阴极”、“阳极”),通入O2的铂电极反应式为_____
②乙池属于_____(填“原电池”或“电解池”),工作时,乙池中电子流出的电极是_____(选填“M”或N”);
③若乙池中某电极析出金属银4.32g时,甲池中理论上消耗氧气为_____L(标况下);
④若用电解方法精炼粗铜,乙池电解液选用CuSO4溶液,则N电极的材料是_____(选填“粗铜”或“精铜”),反应一段时间以后,电解液溶液的浓度_____。(选填“增大”、“减小”“不变”)
2023-12-08更新 | 179次组卷 | 1卷引用:上海市育才中学2023-2024学年高三上学期第一次质检(10月份)(等级考)化学试题
10 . 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义,回答下列问题:
(1)某化学实验兴趣小组同学利用如图所示装置进行实验:

①该实验为___________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
②实验进行一段时间后,在右侧小试管中,可观察到的现象为___________
③在左侧大试管中,正极上发生反应的电极反应式为___________
(2)实际生产中,可在铁的表面镀铜防止铁被腐蚀(如图所示):

①a为电源的___________(填“正极”或“负极”),判断的理由为___________
②电镀时,Fe电极上发生反应的电极反应式为___________
③电镀过程中,电解质溶液的pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
④电镀时,当电路中转移0.2mol电子时,此时两电极的质量差为_______g(假设起始两电极的质量相等)。
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