一年来,虽然作了一些工作,但与上级要求和职工期望还有较大差距,现根据民主生活会的要求,结合本次民主生活批评与自我批评这一主题专题五 电化学问题研究 5.1 原电池1.家用炒菜锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑。在此变化过程中不发生的化学反应是()A.4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3B.2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2C.2H2O+O2+4e-4OH-D.Fe-3e-Fe3+解析:家用铁锅中Fe、C构成原电池的两极。用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑是因为在潮湿的环境中铁发生了电化学腐蚀,负极反应:2Fe-4e-2Fe2+,正极反应:2H2O+O2+4e-4OH-,总反应:2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2,生成的Fe(OH)2不稳定,又被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,A、B、C正确。答案:D2.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为()A.H2+2OH-2e-2H2OB.O2+4H+4e-2H2OC.H2-2e-2H+D.O2+2H2O+4e-4OH-解析:细菌燃料电池可看作在酸性条件下的氢氧燃料电池,电池总反应方程式可表示为2H2+O22H2O,负极发生氧化反应,电极反应可表示为H2-2e-2H+,可知选项C正确。答案:C3.(双选)日常所用的干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收氢气),电极反应式可简化为Zn-2e-Zn2+,2NH4+2e-2NH3+H2(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。根据上述判断,下列结论正确的是()A.锌为正极,碳为负极B.锌为负极,碳为正极C.工作时,电子由碳极经过电路流向锌极D.长时间连续使用时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器解析:由负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应或根据原电池形成的条件,相对活泼(指金属性)的一极为负极,相对不活泼的一极为正极可判断出B项正确,A项不正确;在外电路,电子从负极流向正极,故C项不正确;长时间连续使用该原电池,由于锌皮慢慢溶解而破损,且MnO2不断吸收H2而产生H2O,糊状物也越来越稀,有可能流出腐蚀用电器,D项正确。答案:BD4.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动D.总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2解析:原电池放电时,阴离子应向负极移动,故选项C错误。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2。再写出其电极反应:负极:2Li-2e-2Li+,正极:2H2O+2e-2OH-+H2,结合选项分析A、B、D都是正确的。答案:C5.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2。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解析:正极发生的反应为2H2O+O2+4e-4OH-;原电池是将化学能转变为电能的装置;由于空气与水交界处比在水下部分氧气浓度大,所以钢柱在空气与水交界处比在水下部分更容易腐蚀。答案:A6.(2013上海化学)糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为Fe-3e-Fe3+C.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为2H2O+O2+4e-4OH-D.含有1.12 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)解析:钢铁腐蚀中铁作负极、碳作正极,B、C错误;n(Fe)=0.02 mol,负极电极反应式Fe-2e-Fe2+,生成Fe2+与正极生成的OH-结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,所以0.02 mol Fe最终失去0.06 mol电子,消耗n(O2)=0.06mol4=0.015 mol,D选项正确。答案:D7.液态锂离子电池是一种被广泛采用的车载电池,该电池的电极反应如下:正极:6C+xLi+xe-LixC6负极:LiNiO2-xe-Li1-xNiO2+xLi+则有关该电池的下列说法中正确的是()A.放电时,电子从正极流向电池的负极B.放电时,Li+向负极移动C.该电池的总反应为LiNiO2+6CLi1-xNiO2+LixC6D.充电时,阳极发生的电极反应为Li1-xNiO2+xLi+xe-LiNiO2解析:放电时,电子从原电池的负极流向原电池的正极,A不正确;Li+应向正极移动,B不正确;充电时,阳极应失去电子,D不正确。答案:C8.(1)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀,将A、D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液中无明显变化。如果将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是。(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀。(3)将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放在如右图所示的试管中,过一段时间观察,导管中水柱会,说明发生的是,相关的电极反应式为。解析:(1)根据原电池原理:活泼金属作负极,被腐蚀,所以A、B中活泼性AB;A、D与等浓度盐酸反应时D比A剧烈,所以活泼性DA;铜与B的盐溶液不反应,而与C的盐溶液反应置换出C,说明活泼性B铜C。即答案为DABC。(3)饱和食盐水是中性环境,因此发生吸氧腐蚀。答案:(1)DABC(2)BD(3)升高吸氧腐蚀负极:Fe-2e-Fe2+;正极:O2+2H2O+4e-4OH-9.A、B两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序,并探究产物的有关性质,分别设计了如图所示的原电池,请完成下列问题:(1)负极材料:A池,B池。电极反应式:A池正极:,负极:。B池正极:,负极:。(2)B池总反应的离子方程式为。解析:原电池中必须有氧化还原反应发生,且负极是发生氧化反应的电极,正极是发生还原反应的电极。A池中:根据金属活动性顺序及电解质溶液为稀硫酸,可判断Mg为该原电池的负极,其电极反应式为Mg-2e-Mg2+;溶液中的H+在铝极(正极)上获得电子放出H2,其电极反应式为2H+2e-H2。B池中:因电解质溶液为NaOH,尽管Mg的活泼性比Al强,但Mg与NaOH不反应,而Al能与NaOH发生氧化还原反应,所以B池中Al为负极,其电极反应式为2Al+8OH-6e-2Al(OH)4-;Mg为正极,其电极反应式为6H2O+6e-3H2+6OH-,总反应离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)4-+3H2。答案:(1)MgAl2H+2e-H2Mg-2e-Mg2+6H2O+6e-3H2+6OH-2Al+8OH-6e-2Al(OH)4-(2)2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)4-+3H2现将本人存在的有关问题和今后的整改方向向各位领导和同志们作简要的汇报,讲得不够的地方请领导和同志们批评指正。