化學(xué)選修4第四章（教師）

第三節(jié)電解池第1課時(shí)電解原理A組1.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電解質(zhì)的導(dǎo)電過(guò)程是化學(xué)變化,而金屬的導(dǎo)電是物理變化B.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過(guò)程,就是電解質(zhì)被電解的過(guò)程C.電解質(zhì)在任何條件下均可以導(dǎo)電D.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程中一定有新物質(zhì)生成解析:電解質(zhì)導(dǎo)電的過(guò)程就是被電解的過(guò)程,在電解過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng),一定有新物質(zhì)生成,所以是化學(xué)變化。金屬導(dǎo)電是靠自由電子的定向移動(dòng),無(wú)新物質(zhì)生成,是物理變化。電解質(zhì)要導(dǎo)電只有在電離的條件下,存在自由移動(dòng)的離子時(shí)才能導(dǎo)電,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C2.如圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,則下列有關(guān)判斷正確的是()A.a為負(fù)極,b為正極B.a為陽(yáng)極,b為陰極C.電解過(guò)程中,d電極質(zhì)量增加D.電解過(guò)程中,氯離子濃度不變解析:電流從電源的正極流出,故a為電源的正極,b為負(fù)極;與電源正極相連的c為陽(yáng)極,與電源負(fù)極相連的d為陰極。在電解過(guò)程中,因Cu2+是陽(yáng)離子,移向陰極d,在陰極放電析出Cu,所以d電極質(zhì)量增加;Cl-是陰離子,移向陽(yáng)極c,在陽(yáng)極放電析出Cl2,會(huì)導(dǎo)致溶液中氯離子濃度降低。答案:C3.同溫、同壓下,用惰性電極在U形管中電解下列物質(zhì)的水溶液,消耗相同的電量,生成氣體體積最大的是()A.飽和食鹽水 B.CuCl2溶液C.CuSO4溶液 D.NaOH溶液解析:電解飽和食鹽水,兩極分別產(chǎn)生氫氣和氯氣,假設(shè)轉(zhuǎn)移2mol電子,生成氫氣和氯氣各1mol,共2mol;而電解CuCl2溶液產(chǎn)生的氣體只有氯氣,轉(zhuǎn)移2mol電子,生成氯氣1mol;電解CuSO4溶液,產(chǎn)生的氣體只有氧氣,轉(zhuǎn)移2mol電子,生成氧氣0.5mol;電解NaOH溶液,兩極分別產(chǎn)生氫氣和氧氣,轉(zhuǎn)移2mol電子,生成氫氣1mol、氧氣0.5mol,共1.5mol。答案:A4.在如圖所示的裝置中,x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極極板質(zhì)量增加,b極極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況的是()a極板b極板x電極z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2解析:本題突破口是“a極極板質(zhì)量增加”,據(jù)此判斷a極一定是陰極,則b極一定是陽(yáng)極。A是惰性陽(yáng)極電解CuSO4溶液,符合題意;B的實(shí)質(zhì)是電解水,兩極都產(chǎn)生氣體,不符合題意;C的陽(yáng)極是鐵,是活性電極,不符合題意;D的陽(yáng)極生成氯氣,是有刺激性氣味的氣體,不符合題意。答案:A5.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說(shuō)法正確的是()A.電解稀硫酸,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1解析:電解稀硫酸,實(shí)質(zhì)上是電解水,硫酸的物質(zhì)的量不變,但溶液體積減少,濃度增大,故溶液pH減小。電解稀NaOH溶液,陽(yáng)極消耗OH-,陰極消耗H+,實(shí)質(zhì)也是電解水,NaOH溶液濃度增大,故溶液的pH增大。電解Na2SO4溶液時(shí),在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng):4OH--4e-2H2O+O2↑。在陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-H2↑,由于兩電極通過(guò)電量相等,故放出H2與O2的物質(zhì)的量之比為2∶1。電解CuCl2溶液時(shí),陰極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑,兩極通過(guò)電量相等時(shí),Cu和Cl2的物質(zhì)的量之比為1∶1。答案:D6.用石墨作電極,電解1mol·L-1下列物質(zhì)的溶液,溶液的pH保持不變的是()A.HCl B.NaOHC.Na2SO4 D.NaCl解析:電解HCl溶液,陰極析出H2,陽(yáng)極析出Cl2,溶液pH升高;電解NaOH溶液,相當(dāng)于電解水,溶液pH升高;電解Na2SO4溶液,相當(dāng)于電解水,溶液pH不變;電解NaCl溶液,陰極析出H2,陽(yáng)極析出Cl2,溶液pH升高。答案:C7.某學(xué)生欲完成2HCl+2Ag2AgCl+H2↑反應(yīng),設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為可行的實(shí)驗(yàn)是()解析:反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,應(yīng)設(shè)計(jì)成電解池,金屬銀失電子作陽(yáng)極,與電源的正極相連。答案:C8.用惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液,下列說(shuō)法中不正確的是()A.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2++2e-CuB.陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-2H2O+O2↑C.若有6.4g金屬Cu析出,放出的O2為0.05molD.恰好電解完時(shí),加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢復(fù)到原來(lái)的濃度解析:惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-2H2O+O2↑,若有6.4g金屬Cu(即0.1mol)析出,轉(zhuǎn)移電子是0.2mol,放出的O2為0.2mol÷4=0.05mol,恰好電解完時(shí),應(yīng)加入一定量的CuO溶液可恢復(fù)到原來(lái)的濃度。答案:D9.下列各組中,每種電解質(zhì)溶液電解時(shí)只生成氫氣和氧氣的是()A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析:電解鹽酸的方程式為2HClCl2↑+H2↑,A選項(xiàng)錯(cuò);電解CuSO4溶液的方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,B選項(xiàng)錯(cuò);電解NaBr溶液的方程式為2NaBr+2H2O2NaOH+H2↑+Br2,D選項(xiàng)錯(cuò)。答案:C10.在水中加等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、S、N、Cl-,該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中,通電片刻,則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量比為()A.35.5∶108 B.16∶207C.8∶1 D.108∶35.5解析:溶液中的六種離子,有四種發(fā)生反應(yīng)生成沉淀:Ag++Cl-AgCl↓、Pb2++SPbSO4↓,最后溶液就成了NaNO3溶液;而電解NaNO3溶液,實(shí)質(zhì)就是電解水,電解方程式為2H2O2H2↑+O2↑。氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為m(O2)∶m(H2)=(1mol×32g·mol-1)∶(2mol×2g·mol-1)=8∶1,即C項(xiàng)正確。答案:C11.如圖所示,甲是剛浸過(guò)NaCl溶液的石蕊試紙,A、B兩銅片通過(guò)導(dǎo)線連接電源兩極,在銅片間的濾紙上滴一滴KMnO4溶液,通電一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)A、B間的紫紅色圓點(diǎn)向A極移動(dòng)了一段距離,則與A相連的是電源的極,可發(fā)現(xiàn)濾紙的B極邊沿附近有色出現(xiàn)。

解析:當(dāng)通電一段時(shí)間后,A、B間的紫紅色圓點(diǎn)向A極移動(dòng)了,由于紫紅色是Mn的顏色,即Mn向A極移動(dòng),因陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),所以A為電解池的陽(yáng)極(浸有NaCl溶液的石蕊試紙相當(dāng)于電解池),則與A相連的是電池的正極,B為陰極。答案:正藍(lán)12.下圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O(1)請(qǐng)回答圖中甲、乙兩池的名稱。甲池是裝置,乙池是裝置。

(2)請(qǐng)回答下列電極的名稱:通入CH3OH的電極名稱是,B(石墨)電極的名稱是。

(3)寫(xiě)出電極反應(yīng)式:通入O2的電極的電極反應(yīng)式為

。

A(Fe)電極的電極反應(yīng)式為。

(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

解析:根據(jù)題意,甲池是一個(gè)燃料電池,則乙池為電解池,在甲池中CH3OH發(fā)生氧化反應(yīng),為原電池的負(fù)極,O2發(fā)生還原反應(yīng),為原電池的正極,A與CH3OH極相連,為電解池的陰極,B為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為甲池:負(fù)極:2CH3OH-12e-+16OH-2C+12H2O正極:3O2+12e-+6H2O12OH-乙池:陽(yáng)極:4OH--4e-2H2O+O2↑陰極:4Ag++4e-4Ag總反應(yīng):4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。答案:(1)原電池電解池(2)負(fù)極陽(yáng)極(3)O2+4e-+2H2O4OH-4Ag++4e-4Ag(4)4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3B組1.把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián),在一定條件下通電一段時(shí)間后,則析出鉀、鎂、鋁的質(zhì)量之比為()A.1∶2∶3 B.3∶2∶1C.6∶3∶1 D.13∶4∶3解析:盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽,通電后陰極的電極反應(yīng)式分別為K++e-K;Mg2++2e-Mg;Al3++3e-Al。如果轉(zhuǎn)移的電子為1mol,則分別得到K、Mg、Al為1mol、mol、mol,其質(zhì)量分別為1mol×39g·mol-1=39g、mol×24g·mol-1=12g、mol×27g·mol-1=9g;故K、Mg、Al的質(zhì)量之比為39∶12∶9=13∶4∶3。答案:D2.用惰性電極電解2L1.0mol·L-1CuSO4溶液,在電路中通過(guò)0.5mol電子后,調(diào)換正負(fù)極繼續(xù)電解,電路中又通過(guò)了1mol電子,此時(shí)溶液中c(H+)(假設(shè)溶液體積不變)為()A.1.5mol·L-1 B.0.75mol·L-1C.0.5mol·L-1 D.0.25mol·L-1解析:調(diào)換正負(fù)極前后電極反應(yīng)式如下:調(diào)換前:陽(yáng)極4OH--4e-2H2O+O2↑,陰極2Cu2++4e-2Cu。調(diào)換后:陽(yáng)極2Cu-4e-2Cu2+(先),4OH--4e-2H2O+O2↑(后);陰極2Cu2++4e-2Cu。故電路中轉(zhuǎn)移的1.5mol電子中,只有1mol由OH-放電產(chǎn)生,即消耗的n(OH-)=1mol,亦即溶液中積累的n(H+)=1mol,則c(H+)=0.5mol·L-1。答案:C3.如圖,p、q為直流電源的兩極,A由+2價(jià)金屬單質(zhì)X制成,B、C、D為鉑電極,接通電源,金屬X沉積于B極,同時(shí)C、D產(chǎn)生氣泡。試回答:(1)p為極,A極發(fā)生了反應(yīng)。

(2)C為極,試管里收集到的氣體是;D為極,試管里收集到的氣體是。

(3)C極的電極反應(yīng)式是。

(4)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,A、B電極附近溶液的pH(填“增大”“減小”或“不變”)。

(5)當(dāng)電路中通過(guò)0.004mol電子時(shí),B電極上沉積金屬X為0.128g,則此金屬的摩爾質(zhì)量為。

解析:(1)接通電源,X沉積于B極,說(shuō)明B為陰極,則A為陽(yáng)極,故q為負(fù)極,p為正極,A上發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)H2SO4電解池中,C為陽(yáng)極,C試管內(nèi)得O2,D為陰極,D試管內(nèi)得H2。(4)A極:X-2e-X2+,B極:X2++2e-X,兩極附近pH不變。(5)設(shè)X的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,則X2++2e-X 2mol Mg 0.004mol 0.128g得M=64。答案:(1)正氧化(2)陽(yáng)氧氣陰氫氣(3)4OH--4e-O2↑+2H2O(4)不變(5)64g·mol-14.A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),它們?cè)谒须婋x出的離子如下表所示:陽(yáng)離子Na+、K+、Cu2+陰離子S、OH-上圖所示裝置中,甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨電極。接通電源,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間(t)的關(guān)系圖如上。據(jù)此回答下列問(wèn)題:(1)M為電源的(填“正”或“負(fù)”)極,電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為。

(2)計(jì)算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。

(3)寫(xiě)出乙燒杯的電解總反應(yīng):。

(4)如果電解過(guò)程中B溶液中的金屬離子全部析出,此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什么?。

(5)要使丙恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),操作是。

解析:(1)根據(jù)乙中c極質(zhì)量增加說(shuō)明乙為硫酸銅溶液,c電極為陰極,M為電源負(fù)極,再依據(jù)pH的變化情況,可知丙為硫酸鉀或者硫酸鈉,甲為氫氧化鈉或者氫氧化鉀,甲、丙都是電解水。b為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑。(2)丙中e電極為陰極,生成的氣體為氫氣,根據(jù)16g銅單質(zhì),結(jié)合電子守恒可以確定氫氣物質(zhì)的量為0.25mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下為5.6L。(3)乙中為電解硫酸銅溶液,電解總反應(yīng)方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。(4)如果電解過(guò)程中B溶液中的金屬離子全部析出,此時(shí)繼續(xù)電解時(shí)為電解硫酸溶液,電解反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行,其實(shí)質(zhì)為電解水。(5)要使丙恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),需要添加水,其物質(zhì)的量(等于氫氣的物質(zhì)的量)為0.25mol,質(zhì)量為4.5g。答案:(1)負(fù)4OH--4e-2H2O+O2↑(2)5.6L(3)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4(4)能,因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液,反應(yīng)實(shí)質(zhì)變?yōu)殡娊馑姆磻?yīng)(5)向丙燒杯中加4.5g水第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用A組1.關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是()A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈黃色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈無(wú)色D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行越馕?用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,發(fā)生的反應(yīng)是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故電解一段時(shí)間后電解液呈堿性。電解時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-Cl2↑,在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)2I-+Cl22Cl-+I2,故溶液呈黃色;陰極發(fā)生還原反應(yīng):2H++2e-H2↑,因而陰極附近的溶液呈堿性,滴入酚酞溶液變紅。答案:B2.取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓,內(nèi)圓為白色,外圓呈淺紅色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.b電極是陰極B.a電極與電源的正極相連C.電解過(guò)程中水是氧化劑D.b電極附近溶液的pH變小解析:a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓,內(nèi)圓為白色,外圓呈淺紅色,說(shuō)明a極附近產(chǎn)生了Cl2,所以a極與電源的正極相連,即a為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑,b為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-H2↑+2OH-,所以b極附近的pH增大。答案:D3.下列描述中,不符合生產(chǎn)實(shí)際的是()A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用鐵作陽(yáng)極B.電解法精煉粗銅,用純銅作陰極C.電解飽和食鹽水制燒堿,用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D.在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽(yáng)極解析:電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用碳作陽(yáng)極,如果用鐵作陽(yáng)極,則鐵失電子而消耗,故A不對(duì)。B、C、D符合生產(chǎn)實(shí)際,正確。答案:A4.某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()A.a為正極,b為負(fù)極;NaClO和NaClB.a為負(fù)極,b為正極;NaClO和NaClC.a為陽(yáng)極,b為陰極;HClO和NaClD.a為陰極,b為陽(yáng)極;HClO和NaCl解析:用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,副反應(yīng)為2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,則可推知使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl,其中起消毒作用的是NaClO。電解過(guò)程中陰極產(chǎn)生H2,結(jié)合圖示,消毒液發(fā)生器的液體上部空間充滿的是H2,故電源a極是負(fù)極,b極為正極。答案:B5.某工廠以碳棒為陽(yáng)極材料電解熔于熔融冰晶石(NaAlF6)中的Al2O3,每產(chǎn)生1molAl,同時(shí)消耗1mol陽(yáng)極材料C,則陽(yáng)極收集得到的氣體為()A.CO與CO2物質(zhì)的量之比為1∶2B.CO與CO2物質(zhì)的量之比為1∶1C.CO2與O2物質(zhì)的量之比為2∶1D.F2與O2物質(zhì)的量之比為1∶1解析:根據(jù)電解Al2O3,每產(chǎn)生1molAl,同時(shí)產(chǎn)生1.5molO;再根據(jù)C守恒和O守恒列式可解出CO和CO2物質(zhì)的量。答案:B6.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下,電解總反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說(shuō)法正確的是()A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C.銅電極接直流電源的負(fù)極D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),有0.1molCu2O生成解析:石墨作陰極,陰極上是溶液中的H+反應(yīng),電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,A選項(xiàng)正確;由電解總反應(yīng)可知,Cu參加了反應(yīng),所以Cu作電解池的陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤;陽(yáng)極與電源的正極相連,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O,當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),有0.05molCu2O生成,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A7.某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)“黑筆寫(xiě)紅字”的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用氯化鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫(xiě)字,會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是()A.鉛筆端作陽(yáng)極,發(fā)生還原反應(yīng)B.鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生D.a點(diǎn)是負(fù)極,b點(diǎn)是正極解析:本題考查的是電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)。電解實(shí)驗(yàn)中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),生成氯氣,陰極發(fā)生還原反應(yīng),生成氫氣。由電極反應(yīng)式可知,在陰極生成氫氧化鈉,出現(xiàn)紅色字跡,所以鉛筆作陰極,a點(diǎn)為電源負(fù)極。答案:D8.下面有關(guān)電化學(xué)的圖示,完全正確的是()解析:鋅作負(fù)極,銅作正極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;粗銅精煉時(shí),精銅作陰極,粗銅作陽(yáng)極,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵片鍍鋅時(shí),鐵作陰極,鋅作陽(yáng)極,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D9.用惰性電極電解CuSO4溶液。若陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.0100mol,則陰極上析出Cu的質(zhì)量為()A.0.64g B.1.28gC.2.56g D.5.12g解析:用惰性電極電解CuSO4溶液,在陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體為O2,由4OH--4e-2H2O+O2↑知,產(chǎn)生0.0100mol的O2轉(zhuǎn)移0.0400mol電子,則根據(jù)Cu2++2e-Cu可推出應(yīng)析出0.0200mol的銅,其質(zhì)量為1.28g。答案:B10.用石墨作電極電解+n價(jià)金屬的硝酸鹽溶液,當(dāng)陰極上析出mg金屬時(shí),陽(yáng)極上產(chǎn)生560mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)為()A.10mn B.10mC.10n D.40mn解析:陽(yáng)極反應(yīng):4OH--4e-O2↑+2H2O,當(dāng)生成560mLO2時(shí)轉(zhuǎn)移0.1mol電子,陰極為Mn+得電子,即Mn++ne-M,根據(jù)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1mol電子和生成mg金屬,則,解得Mr(M)=10mn。答案:A11.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液,則:(1)電解池中X極上的電極反應(yīng)式是,在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。

(2)Y電極上的電極反應(yīng)式是,檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。

解析:本題通過(guò)電解飽和NaCl溶液實(shí)驗(yàn)來(lái)考查電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)問(wèn)題。由題意或圖像可知,此池為電解池,X極為陰極,Y極為陽(yáng)極。電極為惰性電極,飽和NaCl溶液中存在Na+、Cl-、H+、OH-,在陰極上,H+放電能力強(qiáng)于Na+,故陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑,因而導(dǎo)致X極附近有氣體放出,溶液呈堿性,溶液顏色由無(wú)色變?yōu)榧t色;在陽(yáng)極上,Cl-放電能力強(qiáng)于OH-,故陽(yáng)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑。答案:(1)2H++2e-H2↑放出氣體,溶液變紅(2)2Cl--2e-Cl2↑把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)12.如圖中的A為直流電源,B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙,C為電鍍槽,接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色。請(qǐng)?zhí)羁?(1)電源A的a為極。

(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為。

(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K點(diǎn),使c、d兩點(diǎn)短路,則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為,電極f上發(fā)生的反應(yīng)為,槽中盛放的電鍍液可以是或(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。

解析:(1)根據(jù)c點(diǎn)酚酞變紅,則該極的反應(yīng)為2H++2e-H2↑,即該極為陰極,與電源的負(fù)極相連,所以a點(diǎn)是正極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH。(3)c、d兩點(diǎn)短路后,e為陽(yáng)極,反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+。陰極上鍍鋅,則陰極反應(yīng)為Zn2++2e-Zn。電解液用含鍍層離子的電解質(zhì)溶液,所以可用ZnSO4溶液或Zn(NO3)2溶液等。答案:(1)正(2)2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH(3)Zn-2e-Zn2+Zn2++2e-ZnZnSO4溶液Zn(NO3)2溶液B組1.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法,如圖是電解污水的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,實(shí)驗(yàn)用污水中主要含有可被吸附的懸浮物(不導(dǎo)電)。下列有關(guān)推斷明顯不合理的是()A.陰極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH-B.通電過(guò)程中燒杯內(nèi)產(chǎn)生可以吸附懸浮物的Fe(OH)3C.通電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣泡,把懸浮物帶到水面形成浮渣棄去D.如果實(shí)驗(yàn)用污水導(dǎo)電性不良,可加入少量Na2SO4固體以增強(qiáng)導(dǎo)電性解析:A項(xiàng)中是陰極H2O電離出的H+得電子,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-2OH-+H2↑。答案:A2.臭氧是常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑,廣泛用于水處理系統(tǒng)。制取臭氧的方法很多,其中高壓放電法和電解純水法原理如下圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.高壓放電法,反應(yīng)的原理為3O22O3B.高壓放電出來(lái)的空氣中,除含臭氧外還含有氮的氧化物C.電解時(shí),電極b周?chē)l(fā)生的電極反應(yīng)有3H2O-6e-O3↑+6H+和2H2O-4e-O2↑+4H+D.電解時(shí),H+由電極a經(jīng)聚合固體電解質(zhì)膜流向電極b解析:高壓放電法與閃電條件下氧氣部分轉(zhuǎn)化為臭氧類似,其反應(yīng)的原理為:3O22O3,因空氣中還含有氮?dú)?放電條件下,氮?dú)庖材芘c氧氣反應(yīng),故有氮氧化物生成,A、B兩項(xiàng)均正確;觀察題圖電解法制臭氧,可發(fā)現(xiàn)有氫氣放出,必由水還原生成,發(fā)生還原反應(yīng),故a為陰極;同理,由水生成氧氣和臭氧,發(fā)生氧化反應(yīng),C項(xiàng)正確;因b為陽(yáng)極,電解質(zhì)中的陽(yáng)離子移向陰極,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D3.如圖,X和Y均為石墨電極。(1)若電解液為滴有酚酞的飽和食鹽水,電解反應(yīng)的離子方程式為;電解過(guò)程中(填“陰”或“陽(yáng)”)極附近會(huì)出現(xiàn)紅色。

(2)若電解液為500mL含A溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液,電解一段時(shí)間,觀察到X電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成,Y電極有無(wú)色氣體生成。溶液中原有溶質(zhì)完全電解后,停止電解,取出X電極,洗滌、干燥、稱量,電極質(zhì)量增加1.6g。①電解后溶液的pH為;要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),需加入一定量的(填加入物質(zhì)的化學(xué)式)。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)

②Y電極產(chǎn)生氣體的體積為L(zhǎng)。

③請(qǐng)你推測(cè)原溶液中所含的酸根離子可能是;并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的推測(cè),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論:。

解析:(1)電解飽和食鹽水的離子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑,在陰極區(qū)生成NaOH,使酚酞溶液變紅。(2)藍(lán)色溶液中可能含有Cu2+,并且在電解過(guò)程中析出紅色固體,進(jìn)一步驗(yàn)證析出的是銅;Y電極上析出無(wú)色氣體,應(yīng)該是O2,電解離子方程式:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。①根據(jù)電解離子方程式得:n(H+)=2n(Cu2+)=2×=0.05mol,故溶液中c(H+)==0.1mol·L-1,溶液的pH=1。要使溶液恢復(fù)到以前,可以加入CuO或CuCO3。②根據(jù)電解方程式得:n(O2)=×n(Cu)=0.0125mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(O2)=22.4L·mol-1×0.0125mol=0.28L。③溶液中存在的必須是含氧酸根離子,可以是S或N;然后利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。答案:(1)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑陰(2)①1CuO(或CuCO3)②0.28③硫酸根離子取少量待測(cè)液于試管中,滴加鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象,繼續(xù)加入氯化鋇溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則證明是硫酸根離子(或:硝酸根離子取少量待測(cè)液于試管中,加熱濃縮后加入銅粉,若有紅棕色氣體產(chǎn)生,則證明是硝酸根離子)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)A組1.銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘,在潮濕的空氣中易腐蝕的主要原因可描述為()A.形成原電池,鋁作負(fù)極B.形成原電池,銅作負(fù)極C.形成原電池時(shí),電流由鋁流向銅D.鋁質(zhì)鉚釘發(fā)生了化學(xué)腐蝕解析:電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的本質(zhì)區(qū)別在于是否發(fā)生原電池反應(yīng)。金屬鋁發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕,鋁比銅活潑,故金屬鋁是負(fù)極;電流的流動(dòng)方向與電子的流動(dòng)方向恰好相反,應(yīng)是由銅流向鋁。答案:A2.下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是()A.金屬腐蝕就是金屬失去電子被還原的過(guò)程B.鋁制品的耐腐蝕性強(qiáng),說(shuō)明鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑C.將海水中鋼鐵閘門(mén)與電源的負(fù)極相連,可防止閘門(mén)被腐蝕D.鋼鐵銹蝕時(shí),鐵原子失去電子成為Fe3+,而后生成Fe(OH)3,再部分脫水成為氧化鐵的水合物解析:金屬失去電子發(fā)生的是氧化反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò);鋁制品的耐腐蝕性強(qiáng)是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)活潑,表面被氧化生成了一層致密的氧化膜,B項(xiàng)錯(cuò);鋼鐵閘門(mén)與電源負(fù)極相連作陰極,受到保護(hù),C項(xiàng)正確;鋼鐵銹蝕時(shí),鐵原子失電子生成Fe2+,D項(xiàng)錯(cuò)。答案:C3.相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情形下最不易被腐蝕的是()解析:A、B、D都能形成原電池而使Fe被腐蝕,而C中鐵被銅鍍層保護(hù),則不易被腐蝕。答案:C4.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是()A.鍍錫鐵器比鍍鋅鐵器表面破損時(shí)更易被腐蝕B.純鐵不容易生銹C.鑲有相鄰的銀牙和金牙容易引起頭痛D.輸送氯氣的鋼管易被氯氣腐蝕解析:A項(xiàng)中鍍錫鐵器表面破損時(shí)形成原電池,Fe作負(fù)極,易被腐蝕,而鍍鋅鐵器表面破損時(shí)形成原電池,Fe作正極,被保護(hù)。B項(xiàng)中純鐵不能形成原電池,所以不容易被腐蝕。C項(xiàng)中相鄰的銀牙和金牙容易形成原電池產(chǎn)生電流,使人頭痛惡心。D項(xiàng)中是鐵與Cl2直接發(fā)生反應(yīng),為化學(xué)腐蝕,與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)。答案:D5.下列說(shuō)法正確的是()A.鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,所以合金都不耐腐蝕B.原電池反應(yīng)是導(dǎo)致金屬腐蝕的主要原因,故不能用來(lái)減緩金屬的腐蝕C.金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕的主要區(qū)別在于金屬的純度不同D.無(wú)論哪種類型的腐蝕,其實(shí)質(zhì)都是金屬被氧化解析:金屬通過(guò)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu),可以耐腐蝕,如將鐵冶煉成不銹鋼,則耐腐蝕,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池反應(yīng)雖然可以導(dǎo)致金屬腐蝕,但將需要保護(hù)的金屬制品和活潑金屬相連,構(gòu)成原電池可以減慢金屬的腐蝕,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;決定金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕還是發(fā)生化學(xué)腐蝕的因素是金屬周?chē)沫h(huán)境,如果金屬直接接觸有腐蝕性的氣體或溶液,則會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕;而一般情況下則發(fā)生電化學(xué)腐蝕,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬無(wú)論發(fā)生哪種類型的腐蝕,其實(shí)質(zhì)都是金屬失去電子被氧化,故D項(xiàng)正確。答案:D6.光亮的鐵釘在下列情況下最易生銹的是()解析:本題從考慮原電池形成的條件分析鐵的生銹,A項(xiàng),在干燥的空氣中,缺少水膜很難形成原電池;B中,空氣和水的交界面處最容易形成原電池,使鐵釘生銹;C中,植物油不是電解質(zhì)溶液,也無(wú)法形成原電池;D中,蒸餾水中含氧氣較少,也難發(fā)生電化學(xué)腐蝕。答案:B7.如圖所示,將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中,再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液,冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng)),下列敘述正確的是()A.a中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色B.b中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)C.a中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng)D.b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生解析:a中鐵比銅活潑,鐵作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),銅作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式分別為負(fù)極:2Fe-4e-2Fe2+,正極:O2+2H2O+4e-4OH-,因此A、C不正確。b中鋁比鐵活潑,鋁作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鐵作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式分別為:負(fù)極:4Al-12e-4Al3+,正極:3O2+6H2O+12e-12OH-,因此B正確,D不正確。答案:B8.古老的鐵橋,經(jīng)常每隔一段時(shí)間就要刷一遍油漆,但仍看到有銹跡。下列說(shuō)法中合理的是()A.油漆只起美觀作用,而與腐蝕無(wú)關(guān)B.鐵橋生銹主要是鐵和空氣中的氧氣發(fā)生了化學(xué)腐蝕C.鐵橋生銹主要是鐵與空氣中的O2、H2O等發(fā)生電化學(xué)腐蝕D.鐵橋腐蝕與外界環(huán)境無(wú)關(guān),只由金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定解析:油漆被磨損后,主要發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕。答案:C9.鋼鐵工業(yè)是一個(gè)國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ),而且鋼鐵制品在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途。(1)鋼材加工前需要對(duì)其表面的氧化物(如鐵銹)進(jìn)行處理。常用的方法之一是用硫酸處理。下列能加快除去鋼鐵表面氧化物速率的是(填字母)。

A.用中等濃度的硫酸 B.用98.3%的濃硫酸C.加熱 D.加少許銅粉(2)實(shí)際生產(chǎn)中也可以用適量的稀鹽酸來(lái)處理鋼鐵表面的鐵銹。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中,將一塊表面生銹的鐵片置入稀鹽酸中。寫(xiě)出鐵銹完全消失后溶液中發(fā)生化合反應(yīng)的離子方程式:。

(3)防止鋼鐵腐蝕可以延長(zhǎng)鋼鐵制品的使用壽命。在鋼鐵制品表面鍍銅可以有效地防止其腐蝕,電鍍的裝置如圖所示:①上面的電鍍裝置圖的“直流電源”中,(選填“a”或“b”)是正極。

②接通電源前,裝置圖中的銅、鐵兩個(gè)電極質(zhì)量相等,電鍍完成后,將兩個(gè)電極取出,用蒸餾水小心沖洗干凈、烘干,然后稱量,二者質(zhì)量差為5.12g,由此計(jì)算電鍍過(guò)程中電路中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為。

③上述鐵鍍件破損后,鐵更容易被腐蝕。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明鍍銅鐵鍍件破損后,鐵更容易被腐蝕的原因:

,

由此可推知鐵鍍(填一種金屬)在破損時(shí)鐵不易被腐蝕。

解析:(1)稀硫酸可以與鐵反應(yīng),而濃硫酸則可以使鐵鈍化;加熱可以使鐵與濃硫酸反應(yīng);銅可以與Fe3+反應(yīng),從而降低溶液中Fe3+的濃度,有利于硫酸與鐵銹的反應(yīng)。(2)鐵銹溶解于酸,生成Fe3+,Fe3+能與單質(zhì)鐵發(fā)生化合反應(yīng)。(3)電鍍時(shí)正極連接的電極為陽(yáng)極,故a為正極;陽(yáng)極溶解的銅等于陰極上析出的銅,故陽(yáng)極溶解的銅為2.56g,即0.04mol,故電鍍過(guò)程中電路中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為0.08mol;鍍件破損時(shí),鍍層金屬與鍍件金屬在周?chē)h(huán)境中形成原電池,活動(dòng)性強(qiáng)的金屬更容易被腐蝕。答案:(1)BD(2)2Fe3++Fe3Fe2+(3)①a②0.08mol③鐵比銅活潑,鐵與銅構(gòu)成原電池的兩個(gè)電極,鐵作負(fù)極,更易被腐蝕鋅B組1.結(jié)合下圖判斷,下列敘述正確的是()A.Ⅰ是驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法的實(shí)驗(yàn)裝置B.Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)式均是Fe-2e-Fe2+C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)式均是O2+2H2O+4e-4OH-D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量KSCN溶液,均變紅色解析:金屬的活動(dòng)性:Zn>Fe>Cu,故Ⅰ中鋅作負(fù)極,鐵作正極,電解質(zhì)溶液呈中性,鋅發(fā)生吸氧腐蝕,鐵被保護(hù),負(fù)極反應(yīng)式是Zn-2e-Zn2+,屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,A正確;Ⅱ中鐵作負(fù)極,電解質(zhì)溶液呈酸性,鐵發(fā)生析氫腐蝕,負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+,正極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑。因?yàn)棰裰需F被保護(hù),溶液中無(wú)Fe3+,Ⅱ中也不會(huì)生成Fe3+,故加入少量KSCN溶液不會(huì)變紅色。答案:A2.在一些特定的條件下,鐵也可以生成具有保護(hù)作用的氧化膜。例如,鐵在濃硝酸、濃硫酸中可以生成氧化膜(稱為鈍化膜),特別是在堿性溶滾中更容易被一些并不強(qiáng)的氧化劑氧化生成鈍化膜。拿一把已除銹、去油的小刀放入發(fā)藍(lán)液(50g氫氧化鈉、10g硝酸鈉、3g亞硝酸鈉和100mL水所形成的溶液)中,加熱煮沸20min,就可形成藍(lán)黑色的“烤藍(lán)”。根據(jù)上面的信息下列敘述不正確的是()A.在烤藍(lán)的過(guò)程中,鐵沒(méi)有損失B.烤藍(lán)實(shí)質(zhì)是一部分鐵被氧化成致密的氧化膜,起到了抗腐蝕作用C.在“烤藍(lán)”液中硝酸鈉、亞硝酸鈉起了氧化劑的作用D.在烤藍(lán)前除銹可以使用鹽酸解析:烤藍(lán)是要損失一少部分金屬形成氧化膜,所以選項(xiàng)A不正確;根據(jù)題中提供的信息可以判斷選項(xiàng)B、C都正確;由于鐵表面的銹是氧化鐵,易和鹽酸反應(yīng),所以可以用鹽酸來(lái)除去,選項(xiàng)D正確。答案:A3.鐵生銹是比較常見(jiàn)的現(xiàn)象,某實(shí)驗(yàn)小組,為研究鐵生銹的條件,設(shè)計(jì)了以下快速、易行的方法:首先檢查制氧裝置的氣密性,然后按圖連接好裝置,點(diǎn)燃酒精燈給藥品加熱,持續(xù)3分鐘左右,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:①直形管中用蒸餾水浸過(guò)的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗,發(fā)生銹蝕;②直形管中干燥的鐵絲表面依然光亮,沒(méi)有發(fā)生銹蝕;③燒杯中潮濕的鐵絲表面依然光亮。試回答以下問(wèn)題:(1)由于與金屬接觸的介質(zhì)不同,金屬腐蝕分成不同類型,本實(shí)驗(yàn)中鐵生銹屬于。能表示其原理的電極反應(yīng)式為。

(2)儀器A的名稱為,其中裝的藥品可以是,

其作用是。

(3)由實(shí)驗(yàn)可知,該類鐵生銹的條件為。決定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是。

解析:鋼鐵在潮濕環(huán)境下形成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕。此實(shí)驗(yàn)在直形管中的現(xiàn)象說(shuō)明潮濕是鐵生銹的前提,而沒(méi)有潮濕及潮濕程度對(duì)生銹快慢的影響,直形管實(shí)驗(yàn)與燒杯實(shí)驗(yàn)的對(duì)比,則說(shuō)明O2濃度是影響生銹快慢的一個(gè)重要因素。答案:(1)電化學(xué)腐蝕負(fù)極:2Fe-4e-2Fe2+,正極:2H2O+O2+4e-4OH-(2)球形干燥管堿石灰(或無(wú)水CaCl2)干燥O2(3)與O2接觸、與水接觸氧氣的濃度4.對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長(zhǎng)其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時(shí)常有氣泡冒出,原因是

(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的。

a.NH3 b.CO2c.NaOH d.HNO3②以鋁材為陽(yáng)極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為。

取少量廢電解液,加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是

。

(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是。

(3)利用下圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于處。

若X為鋅,開(kāi)關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為。

答案:(1)①2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑b②2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+HC與H+反應(yīng)使H+濃度減小,使Al3+的水解平衡向右移動(dòng),產(chǎn)生Al(OH)3沉淀(2)補(bǔ)充溶液中的Cu2+,保持溶液中Cu2+的濃度恒定(3)N犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法第四章測(cè)評(píng)A(基礎(chǔ)過(guò)關(guān)卷)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.下列事實(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是()A.鋁片不用特殊方法保護(hù)B.輪船水線下的船體上裝一定數(shù)量的鋅塊C.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí),滴入少量CuSO4溶液后速率增大D.鍍鋅鐵比較耐用解析:鋁能與空氣中的O2化合生成致密的氧化膜,保護(hù)鋁不受腐蝕;B項(xiàng)是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法;C項(xiàng)鋅與置換出的銅構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率;鍍鋅鐵一旦破損,鋅比鐵活潑,仍能起保護(hù)作用,比較耐用。答案:A2.下列敘述正確的是()A.電解飽和食鹽水制燒堿時(shí),Fe作陽(yáng)極,石墨作陰極B.電解氯化銅溶液時(shí),陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體質(zhì)量和陰極上析出的銅的質(zhì)量相等C.鋼鐵在空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),鐵作負(fù)極D.原電池工作時(shí),陽(yáng)離子移向電池的負(fù)極解析:電解飽和食鹽水制燒堿時(shí),陽(yáng)極必須是惰性電極,A錯(cuò)誤;電解氯化銅時(shí),實(shí)質(zhì)是電解氯化銅本身,陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體質(zhì)量和陰極上析出的銅的質(zhì)量不相等,B錯(cuò)誤;鋼鐵在空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕,不論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕,均是鐵作負(fù)極,C正確;原電池工作時(shí),陽(yáng)離子移向電池的正極,D錯(cuò)誤。答案:C3.Li-Al/FeS電池是一種正在開(kāi)發(fā)的車(chē)載電池,該電池中正極的電極反應(yīng)式為2Li++FeS+2e-Li2S+Fe,有關(guān)該電池的下列說(shuō)法中,正確的是()A.Li-Al在電池中作為負(fù)極材料,該材料中Li的化合價(jià)為+1價(jià)B.該電池的電池反應(yīng)式為2Li+FeSLi2S+FeC.負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-Al3+D.充電時(shí),陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i2S+Fe-2e-2Li++FeS解析:在該電池中Li是負(fù)極材料,材料中Li為0價(jià),負(fù)極反應(yīng)式為2Li-2e-2Li+,結(jié)合題給正極反應(yīng)式可得出電池反應(yīng)為2Li+FeSLi2S+Fe,選項(xiàng)A、C不正確,選項(xiàng)B正確;充電時(shí)陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),選項(xiàng)D不正確。答案:B4.如下圖所示是某太空空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖,其中燃料電池采用KOH溶液為電解液,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工作時(shí),需不斷補(bǔ)充H2OB.該轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的能量本質(zhì)上來(lái)源于太陽(yáng)能C.水電解系統(tǒng)中的陰極反應(yīng):O2+2H2O+4e-4OH-D.燃料電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng):H2-2e-2H+解析:水電解時(shí)陰極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;燃料電池放電時(shí)負(fù)極為H2+2OH--2e-2H2O,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;A項(xiàng)中H2O可以循環(huán)利用,錯(cuò)誤;B項(xiàng)正確。答案:B5.按下圖裝置實(shí)驗(yàn),若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可表示()①c(Ag+)②c(AgNO3)③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的pHA.①③ B.③④C.①②④ D.①②⑤解析:該電解池中,隨著電解的進(jìn)行,c(Ag+)不變,c(AgNO3)不變,溶液的pH不變。因?yàn)殛?yáng)極反應(yīng)式為Ag-e-Ag+,陰極反應(yīng)式為Ag++e-Ag。答案:D6.Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨電極附近溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正極移動(dòng)解析:該電池中Mg電極為負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;石墨電極為正極,H2O2得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2O2+2e-2OH-,電極附近溶液pH增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;溶液中Cl-移向Mg電極,即Cl-向負(fù)極移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C7.鉛蓄電池的工作原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,研讀下圖,下列判斷不正確的是()A.K閉合時(shí),d電極反應(yīng)式:PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++SB.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2molC.K閉合時(shí),Ⅱ中S向c電極遷移D.K閉合一段時(shí)間后斷開(kāi),Ⅱ可單獨(dú)作為原電池,d電極為正極解析:閉合K后,Ⅰ為原電池,Ⅱ?yàn)殡娊獬?a、b、c、d分別為正極、負(fù)極、陰極、陽(yáng)極,所以A正確;由化學(xué)方程式可知B正確;陰離子向陽(yáng)極d移動(dòng),C錯(cuò)誤;K閉合后,Ⅱ作為電解池,c電極得電子生成Pb,d電極失電子生成PbO2,所以D正確。答案:C8.用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的裝置如圖所示(a、b為石墨電極)。下列說(shuō)法中正確的是()A.電池工作時(shí),正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-B.電解時(shí),a電極周?chē)紫壬蒀l2C.電解時(shí),電子流動(dòng)路徑是:負(fù)極→外電路→陰極→溶液→陽(yáng)極→正極D.忽略能量損耗,當(dāng)電池中消耗0.02gH2時(shí),b極周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生0.02gH2解析:由于磷酸為電解質(zhì),電池的正極反應(yīng)為O2+4H++4e-2H2O,選項(xiàng)A不正確;a電極與原電池正極相連,為電解池的陽(yáng)極,由于Br-還原性強(qiáng)于Cl-,因此Br-先放電生成Br2,選項(xiàng)B不正確;電解時(shí),電子流動(dòng)路徑是:負(fù)極→陰極,陽(yáng)極→正極,電子不能從溶液中通過(guò),選項(xiàng)C不正確;根據(jù)電子守恒規(guī)律,當(dāng)電池中消耗0.02gH2時(shí),b極周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生0.02gH2,選項(xiàng)D正確。答案:D9.某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),A、B為常見(jiàn)金屬,它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng)K閉合后,在交換膜處S從右向左移動(dòng)。下列分析不正確的是()A.溶液中c(A2+)增大B.B的電極反應(yīng):B-2e-B2+C.Y電極上有Cl2產(chǎn)生,發(fā)生氧化反應(yīng)D.反應(yīng)初期X電極周?chē)霈F(xiàn)白色沉淀,隨后沉淀消失解析:當(dāng)K閉合后,在交換膜處S從右向左移動(dòng),說(shuō)明A為原電池的負(fù)極,該極的金屬A失去電子:A-2e-A2+,c(A2+)增大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B不正確;若金屬B是不活潑金屬,溶液中的B2+獲得電子生成B,X為陰極,電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,陰極附近水的電離平衡被破壞,c(OH-)增大,Y為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑,為氧化反應(yīng),選項(xiàng)C、D都正確。答案:B10.用如下圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若圖乙中橫坐標(biāo)x表示流入電極的電子的物質(zhì)的量。下列敘述不正確的是()A.E的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量B.E的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)消耗H2O的物質(zhì)的量C.F的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)生成H2SO4的物質(zhì)的量D.F的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的量解析:該電解池中陽(yáng)極、陰極的電極反應(yīng)式分別為:陽(yáng)極:4OH--4e-2H2O+O2↑陰極:2Cu2++4e-2Cu總反應(yīng)式:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑從乙中所給的圖像看,每轉(zhuǎn)移4mole-,E縱坐標(biāo)變化為2mol,F縱坐標(biāo)變化為1mol,因此E可表示生成Cu或消耗水或生成H2SO4的物質(zhì)的量。F可表示生成O2的物質(zhì)的量。答案:C11.電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2)時(shí),以鐵板作陰、陽(yáng)極,處理過(guò)程中存在反應(yīng)Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列說(shuō)法不正確的是()A.陽(yáng)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+B.電解過(guò)程中溶液pH不會(huì)變化C.過(guò)程中有Fe(OH)3沉淀生成D.電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子,最多有1molCr2被還原解析:電解過(guò)程中,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)正確;從題干信息中所給離子方程式可看出H+減少,pH會(huì)升高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;pH升高,c(OH-)增大,Fe3++3OH-Fe(OH)3↓,C項(xiàng)正確;還原1molCr2需要6molFe2+,由Fe-2e-Fe2+得電路中轉(zhuǎn)移的電子為2×6mol=12mol,D項(xiàng)正確。答案:B12.用惰性電極電解一定量的Cu(NO3)2溶液,下列說(shuō)法中正確的是()A.陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-CuB.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑C.若有6.4g金屬Cu析出,放出的O2一定為0.05molD.電解完成后,加入一定量的Cu(OH)2,溶液可能恢復(fù)到原來(lái)的濃度解析:用惰性電極電解一定量的Cu(NO3)2溶液,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑,A、B錯(cuò)誤;若陰極只有銅放電時(shí),每有6.4g金屬Cu(即0.1mol)析出,轉(zhuǎn)移電子是0.2mol,根據(jù)得失電子守恒知,放出的O2一定為0.05mol,若陰極還有H+放電,則產(chǎn)生的O2就比0.05mol還多,而此時(shí)脫離溶液的相當(dāng)于是CuO和H2O,若二者等物質(zhì)的量時(shí),可以向其中加入一定量的Cu(OH)2,溶液可恢復(fù)到原來(lái)的濃度,故C錯(cuò)誤,D正確。答案:D第Ⅱ卷(非選擇題共52分)二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)13.(10分)如圖是一個(gè)甲烷燃料電池工作時(shí)的示意圖,乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極,一個(gè)是鐵電極,工作時(shí),M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)M電極的材料是,其電極名稱是,

N的電極反應(yīng)式為,

乙池的總反應(yīng)是,

加入甲烷的鉑電極的電極反應(yīng)式為。

(2)在此過(guò)程中,乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時(shí),甲池中理論上消耗氧氣為L(zhǎng)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),若此時(shí)乙池溶液的體積為400mL,則乙池中溶液的H+的濃度為。

解析:(2)設(shè)甲池中理論上消耗氧氣體積為x,乙池中生成H+的物質(zhì)的量為y。則:4AgNO3~4Ag~O2~4H+4×108g22.4L4mol4.32gxy解得:x=0.224L,y=0.04mol。c(H+)==0.1mol·L-1。答案:(1)鐵陰極4OH--4e-O2↑+2H2O4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑CH4+10OH--8e-C+7H2O(2)0.2240.1mol·L-114.(12分)如圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F極附近呈紅色。請(qǐng)回答:(1)B極是電源的,一段時(shí)間后,甲中溶液顏色,丁中X極附近的顏色逐漸變淺,Y極附近的顏色逐漸變深,這表明在電場(chǎng)作用下向Y極移動(dòng)。

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí),對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為。

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應(yīng)是,電鍍液是溶液。

(4)若將C電極換為鐵,其他裝置都不變,則甲中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為。

解析:(1)F極附近溶液呈紅色,說(shuō)明F極是陰極,產(chǎn)生了NaOH,則B極是電源的負(fù)極。Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷,向陰極移動(dòng)。(2)甲中,C極為陽(yáng)極,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng):4OH--4e-2H2O+O2↑;D極為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng):2Cu2++4e-2Cu。乙中,E極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為:4Cl--4e-2Cl2↑,F極為陰極,電極反應(yīng)為:4H++4e-2H2↑。甲、乙串聯(lián),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同,故C,D,E,F電解產(chǎn)生單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(O2)∶n(Cu)∶n(Cl2)∶n(H2)=1∶2∶2∶2。(3)H極與電源負(fù)極相連,H極為陰極,電鍍時(shí),鍍件應(yīng)作陰極,即H應(yīng)該是鍍件,電鍍液應(yīng)是AgNO3溶液。(4)若C電極為鐵,鐵為活性電極,陽(yáng)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,陰極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,總反應(yīng)為Fe+Cu2+Cu+Fe2+。答案:(1)負(fù)極變淺Fe(OH)3膠粒(2)1∶2∶2∶2(3)銅件AgNO3(4)Fe+Cu2+Cu+Fe2+15.(14分)如圖所示是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,圖中C、D均為鉑電極,U為鹽橋,G是靈敏電流計(jì),其指針總是偏向電源正極。(1)As(砷)位于元素周期表中第4周期ⅤA族,則Na3AsO4溶液的pH(填“>”“<”或“=”)7。

(2)向B杯中加入適量較濃的硫酸,發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移。此時(shí)A杯中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是,D電極上的電極反應(yīng)式為。

(3)一段時(shí)間后,再向B杯中加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液,發(fā)現(xiàn)G的指針向左偏移。此時(shí)整套實(shí)驗(yàn)裝置的總的離子方程式為。

(4)再過(guò)一段時(shí)間后,G的指針逐漸歸零,此時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置中的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K=。

解析:(1)As的非金屬性弱于P,磷酸是中強(qiáng)酸,所以H3AsO4是弱酸,則Na3AsO4溶液顯堿性;(2)G的指針向右偏移,說(shuō)明D是正極,C是負(fù)極,B中發(fā)生的反應(yīng)為As+2H++2e-As+H2O,A中發(fā)生的反應(yīng)為2I--2e-I2,碘單質(zhì)遇到淀粉顯藍(lán)色;(3)G的指針向左偏移,說(shuō)明C是正極,D是負(fù)極,A中反應(yīng)為I2+2e-2I-,B中反應(yīng)為As+2OH--2e-As+H2O,總離子方程式為I2+As+2OH-H2O+2I-+As;(4)根據(jù)離子方程式可知,化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為等。答案:(1)>(2)無(wú)色溶液變成藍(lán)色As+2H++2e-As+H2O(3)I2+As+2OH-H2O+2I-+As(4)(或其他有效表達(dá)式)16.(16分)下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極。(1)接通電源,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問(wèn)題:①電源的N端為極。

②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為。

③計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積:。

④電極c的質(zhì)量變化是g。

⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化,簡(jiǎn)述其原因:甲溶液;

乙溶液;

丙溶液。

(2)如果電解過(guò)程中銅全部析出,此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什么?。

解析:(1)①乙中c電極質(zhì)量增加,則c處發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,即c處為陰極,由此可推出b為陽(yáng)極,a為陰極,M為負(fù)極,N為正極。丙中為K2SO4,相當(dāng)于電解水,設(shè)電解的水的質(zhì)量為x。由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有100g×10%=(100g-x)×10.47%,得x=4.5g,即消耗0.25molH2O。由電解方程式2H2O2H2↑+O2↑可知,整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化0.5mol電子,而整個(gè)電路是串聯(lián)的,故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。②甲中為NaOH,相當(dāng)于電解H2O,陽(yáng)極b處為陰離子OH-放電,即4OH--4e-2H2O+O2↑。③轉(zhuǎn)移0.5mol電子,則b電極上生成O2為=0.125mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.125mol×22.4L·mol-1=2.8L。④c電極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,轉(zhuǎn)移0.5mol電子,則生成的m(Cu)==16g。⑤甲中相當(dāng)于電解水,故NaOH的濃度增大,pH變大。乙中陰極為Cu2+放電,陽(yáng)極為OH-放電,所以H+增多,故pH減小。丙中為電解水,對(duì)于K2SO4而言,其pH幾乎不變。(2)銅全部析出,可以繼續(xù)電解H2SO4,有電解液即可電解。答案:(1)①正②4OH--4e-2H2O+O2↑③2.8L④16⑤堿性增強(qiáng),因?yàn)橄喈?dāng)于電解水酸性增強(qiáng),OH-放電,H+增多酸、堿性不變,相當(dāng)于電解水(2)可以;因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液,反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)第四章測(cè)評(píng)B(高考體驗(yàn)卷)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.(2014北京理綜)下列電池工作時(shí),O2在正極放電的是()解析:上述電池中只有氫燃料電池中O2參與正極反應(yīng)并放電。答案:B2.(2014課標(biāo)全國(guó)Ⅱ)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.a為電池的正極B.電池充電反應(yīng)為L(zhǎng)iMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC.放電時(shí),a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D.放電時(shí),溶液中Li+從b向a遷移解析:由題給圖可知:該電池的b極電極式為:Li-e-Li+,所以b極為負(fù)極,a為正極,A項(xiàng)正確;B項(xiàng)正確;C項(xiàng)放電時(shí),負(fù)極Li價(jià)態(tài)發(fā)生變化,a為正極,Li+價(jià)態(tài)不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)放電時(shí)陽(yáng)離子移向正極,D項(xiàng)正確。答案:C3.(2014天津理綜)已知:鋰離子電池的總反應(yīng)為:LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為:2Li+SLi2S有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是()A.鋰離子電池放電時(shí),Li+向負(fù)極遷移B.鋰硫電池充電時(shí),鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C.理論上兩種電池的比能量相同D.上圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電解析:放電時(shí)為原電池,陽(yáng)離子向正極遷移,A項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí),鋰電極作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),B正確;同質(zhì)量產(chǎn)生的電量不相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鋰離子電池為電解池,鋰硫電池為原電池,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B4.(2014大綱全國(guó))下圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.放電時(shí)正極反應(yīng)為:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-B.電池的電解液可為KOH溶液C.充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:MH+OH-H2O+M+e-D.MH是一類儲(chǔ)氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度越高解析:在這個(gè)電池中,MH中的H失電子在負(fù)極反應(yīng),NiOOH得電子在正極反應(yīng),由于NiOOH的存在,所以電解質(zhì)溶液不能是酸性溶液,放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)是MH+OH-M+H2O+e-,充電時(shí)陰極反應(yīng)為M+H2O+e-MH+OH-,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C5.(2013安徽理綜)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl-KCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.正極反應(yīng)式:Ca+2Cl--2e-CaCl2B.放電過(guò)程中,Li+向負(fù)極移動(dòng)C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成20.7gPbD.常溫時(shí),在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì),指針不偏轉(zhuǎn)解析:負(fù)極反應(yīng)為Ca失電子,A錯(cuò);放電過(guò)程中,陽(yáng)離子移向正極,B錯(cuò);由電池總反應(yīng)方程式可知,每轉(zhuǎn)移2mole-,生成1molPb,即每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成10.35gPb,故C錯(cuò);D項(xiàng),由題干信息可知,常溫下,該電池反應(yīng)不能發(fā)生,故D正確。答案:D6.(2013天津理綜)為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽(yáng)極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下:電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)電解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑電解過(guò)程中,以下判斷正確的是()電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極:PbO2+4H++2e-Pb2++2H2O陽(yáng)極:2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+D解析:電池中H+移向正極即PbO2電極,電解池中H+移向陰極即Pb電極,A錯(cuò)誤;每消耗3molPb轉(zhuǎn)移6mole-,生成1molAl2O3,B錯(cuò)誤;電池正極反應(yīng)式為PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O,電解池中陽(yáng)極反應(yīng)為2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+,C錯(cuò)誤;D中電池中負(fù)極上Pb生成PbSO4使其質(zhì)量增大,電解池中陰極上H+生成H2,Pb電極質(zhì)量無(wú)變化,D正確。答案:D7.(2014福建理綜)某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2Ag+Cl22AgCl。下列說(shuō)法正確的是()A.正極反應(yīng)為AgCl+e-Ag+Cl-B.放電時(shí),交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時(shí),交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子解析:原電池的正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng):Cl2+2e-2Cl-,負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng):Ag-e-+Cl-AgCl,陽(yáng)離子交換膜右側(cè)無(wú)白色沉淀生成;若用NaCl溶液代替鹽酸,電池總反應(yīng)不會(huì)改變;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mol電子時(shí),負(fù)極消耗0.01molCl-,右側(cè)正極生成0.01molCl-,左側(cè)溶液中應(yīng)有0.01molH+移向右側(cè),約減少0.02mol離子。答案:D8.(2013浙江理綜)電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開(kāi)。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時(shí)間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH-I+5I-+3H2O下列說(shuō)法不正確的是()A.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O+2e-H2↑+2OH-B.電解結(jié)束時(shí),右側(cè)溶液中含有IC.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑D.如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內(nèi)發(fā)生的總反應(yīng)不變解析:左側(cè)溶液變藍(lán),說(shuō)明I-放電生成I2,所以左側(cè)Pt電極為陽(yáng)極,右側(cè)Pt電極為陰極。A項(xiàng),右側(cè)為陰極區(qū),水電離出的H+放電。B項(xiàng),右側(cè)產(chǎn)生的OH-可通過(guò)陰離子交換膜移向陽(yáng)極與I2反應(yīng)產(chǎn)生I,I也可通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)。C項(xiàng),陽(yáng)極反應(yīng):2I--2e-I2,3I2+6OH-I+5I-+3H2O陰極反應(yīng):2H2O+2e-H2↑+2OH-,兩式相加可得總反應(yīng)。D項(xiàng),若用陽(yáng)離子交換膜,OH-無(wú)法移向陽(yáng)極,即無(wú)法與陽(yáng)極處生成的I2反應(yīng),故總反應(yīng)為2KI+2H2OI2+H2↑+2KOH,故總化學(xué)反應(yīng)不同。答案:D9.(2014天津理綜)化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列敘述錯(cuò)誤的是()A.鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放解析:鐵上鍍鋅,形成一層保護(hù)膜,可以保護(hù)鐵,A項(xiàng)正確;聚乙烯不易降解,易導(dǎo)致白色污染,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C、D項(xiàng)正確。答案:B10.(2013上?；瘜W(xué))糕點(diǎn)包裝中常用的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是()A.脫氧過(guò)程是吸熱反應(yīng),可降低溫度,延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期B.脫氧過(guò)程中鐵作原電池正極,電極反應(yīng)為:Fe-3e-Fe3+C.脫氧過(guò)程中碳作原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為:2H2O+O2+4e-4OH-D.含有1.12g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)解析:鋼鐵腐蝕中鐵作負(fù)極、碳作正極,B、C錯(cuò)誤;n(Fe)=0.02m