专题2化学基本理论 第5讲 电化学基础 提能力

1 1．[双选题]根据下图，下列判断中正确的是( ) A．烧杯a中的溶液pH升高 B．烧杯b中发生氧化反应 C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2 D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2 解析：题中给出的物质表明，该电池的总反应是2Zn＋O2＋2H2O===2Zn(OH)2，a烧杯中电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，b中Zn－2e－===Zn2＋，所以正确选项为A、B。 答案：AB 2．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 ＋2H2O===2LiOH＋H2↑ 解析：本题考查原电池工作原理及考生解决新情境中实际问题的能力 。该电池的负极是锂，氧化剂水在正极上得到电子生成氢气，电解质是LiOH，故A、B、D项正确；原电池中OH－向负极移动，C项错误。 答案：C 3．1 L某溶液中含有的离子如下表： 离子 Cu2＋ Al3＋ NO－3 Cl－ 物质的量浓度(mol/L) 1 1 a 1 2

用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e－通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是( ) A．电解后溶液的pH＝0 B．a＝3 C．阳极生成1.5 mol Cl2 D．阴极析出的金属是铜与铝 解析：根据离子的放电顺序及电子守恒可知，先电解0.5 mol CuCl2，生成0.5 mol Cu和0.5 mol Cl2，再电解0.5 mol Cu(NO3)2，生成0.5 mol Cu和0.25 mol O2、1 mol H＋，再电解Al(NO3)3溶液(即电解水)，溶液中产生氢离子浓度为1 mol/L，故A正确，D不正确。阳极氯离子放电只能产生0.5 mol氯气，C不正确。根据电荷守恒可推知a应等于4，B不正确。 答案：A 4.如图装置中，小试管内为红墨水，带有支管的U型管中盛有pH＝4的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于U型管中的液面。以下有关解释合理的是( ) A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀 C．墨水液面回升时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．U型管中溶液pH逐渐减小 解析：铁发生电化学腐蚀时铁作负极、碳作正极。反应开始时导气管内液面下降，说明有气体生成，是析氢腐蚀；一段时间后液面上升，说明有气体被吸收，是吸氧腐蚀。故A、B、D错误，C正确。 答案：C 5.如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。 按要求回答下列问题： (1)打开K2，闭合K1，B为__________极，A的电极反应为______________，最终可观察到的现象是________________，涉及的化学反应方程式有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)打开K1，闭合K2，E为________极，F极的电极反应为________________，检验F极产生气体的方法是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3

(3)若往U型管中滴加酚酞，进行(1)、(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是________。 解析：(1)打开K2，闭合K1时，左侧装置是原电池，A作正极，B作负极。(2)打开K1，闭合K2时，右侧装置是电解池，E作阴极，F作阳极。 答案：(1)负 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 溶液中有红褐色沉淀生成 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (2)阴 2Cl－－2e－===Cl2↑ 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气 (3)A、E

(限时45分钟，满分100分) 一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分) 1．[双选题]下列叙述中，正确的是( ) A．钢铁腐蚀的负极反应为：Fe－3e－===Fe3＋ B．Mg—Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为Al C．甲烷燃料电池(NaOH溶液作电解质)的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为：C2H5OH－12e－===2CO2↑＋3H2O 解析：电极反应中，单质铁先变成Fe2＋，A错误；镁不能与NaOH溶液反应而铝能反应，故铝作负极，B正确；在碱性燃料电池中，CO2应转化为CO2－3，D错误。 答案：BC 2．一种充电电池放电时的电极反应为 H2＋2OH－－2e－===2H2O； NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是( ) A．H2O的还原 B．NiO(OH)的还原 C．H2的氧化 D．Ni(OH)2的氧化 解析：由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“Ni(OH)2的氧化”正确。 答案：D 3．如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法不．正确的是( ) 4

A．溶液的质量变化：甲减小乙增大 B．溶液pH变化：甲减小乙增大 C．相同条件下产生气体的体积：V甲＝V乙 D．电极反应式：甲中阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，乙中负极：Mg－2e－===Mg2＋ 解析：甲中总反应为：2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑，乙中总反应为：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，A对；甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗盐酸，pH增大，B对；当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，甲中产生0.25 mol O2，乙中产生0.5 mol H2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为1∶2，C错；甲中阴极为Cu2＋放电，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，乙中负极为Mg放电，电极反应为：Mg－2e－===Mg2＋，D对。 答案：C 4．用惰性电极电解NaCl和CuSO4混合溶液250 mL，经过一段时间后两极均得到11.2 L气体(标准状况下)，则下列有关描述中，正确的是( ) A．阳极发生的电极反应只有：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．两极得到的气体均为混合物气体 C．若Cu2＋的起始浓度为1 mol/L，则c(Cl－)起始浓度为2 mol/L D．Cu2＋的起始浓度最大应小于4 mol/L 解析：根据放电顺序，阴极放电顺序为：铜离子、氢离子，阳极放电顺序为氯离子、氢氧根离子，因此阳极可能生成氯气、氧气，而阴极只能生成氢气；若Cu2＋的起始浓度为1 mol/L，则阴极得到氢气11.2 L时共转移的电子数为1.5 mol，若Cl－起始浓度为2 mol/L，则阳极得到氯气0.25 mol、氧气0.25 mol，阴极转移的电子总数也为1.5 mol，符合电子守恒定律；由于阴极得到氢气，故Cu2＋的起始浓度最大应小于2 mol/L。 答案：C 5．以KCl和ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( ) A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，A项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，B错；电镀时电解反应 5

速率只与电流大小有关，与温度无关，C项对；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，D项错误。 答案：C 6．[双选题]如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K＋通过，该电池工作的化学方程式为：2K2S2＋KI3 K2S4＋3KI，装置(Ⅱ)为电解池的示意图。当闭合开关K时，电极X附近溶液先变红。则闭合K时，下列说法正确的是 ( )

A．电极A上发生的反应为：2S2－2－2e－===S2－4 B．K＋从左到右通过离子交换膜 C．电极X上发生的反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑ D．当有0.1 mol K＋通过离子交换膜时，Y电极上产生2.24 L(标准状况)气体 解析：闭合开关K时，电极X附近溶液先变红，说明电极A是原电池的负极，电子流出，A正确；随着电池工作的进行，负极区阳离子转移到正极区，故K＋从左到右通过离子交换膜，B正确；电极X上是氢离子放电，C错误；有0.1 mol K＋通过离子交换膜即电路上通过0.1 mol电子，则Y电极上产生1.12 L(标准状况)气体，D错误。 答案：AB 7．将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )

A．液滴中的 Cl－由 a 区向 b 区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2＋由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的OH－形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－===Cu2＋ 解析：本题考查金属的腐蚀，意在考查考生运用电化学原理分析金属腐蚀过程的能力。