专题2化学基本理论 第5讲 电化学基础 提能力

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－===H2D．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：AB2．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：C3．1 L某溶液中含有的离子如下表：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＝0B．a＝3C．阳极生成1.5 mol Cl2D．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：A4.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：C5.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)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AlC．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：BC2．一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：D3．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()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：Cu 2＋＋2e －===Cu ，乙中负极：Mg －2e －===Mg 2＋解析：甲中总反应为：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑，乙中总反应为：Mg ＋2HCl===MgCl 2＋H 2↑，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，A 对；甲中生成H 2SO 4，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 O 2，乙中产生0.5 mol H 2，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Cu 2＋放电，电极反应为Cu 2＋＋2e －===Cu ，乙中负极为Mg 放电，电极反应为：Mg －2e －===Mg 2＋，D 对。

答案：C4．用惰性电极电解NaCl 和CuSO 4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 －===2H 2O ＋O 2↑B ．两极得到的气体均为混合物气体C ．若Cu 2＋的起始浓度为1 mol/L ，则c (Cl －)起始浓度为2 mol/LD ．Cu 2＋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Cu 2＋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Cu 2＋的起始浓度最大应小于2 mol/L 。

答案：C5．以KCl 和ZnCl 2 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：C6．[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－===S2－4B．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：AB7．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。

铁板为铁和碳的合金，滴入NaCl 溶液，形成原电池，显然 a 区为负极，溶液中Cl－由b 区向a区迁移，A错；液滴边缘为正极区，溶解在溶液中的O2放电，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B 对；液滴下的Fe 因发生氧化反应而被腐蚀，C 错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，则铁为负极，D 错。