北京高考化学选修四电化学专题

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高二化学（选修4）化学反应原理 第四章 电化学基础 ‎【学习目标】‎ ‎1、原电池、电解池 原电池 电解池 电极名称 ‎_____极 ‎（电子流出）‎ ‎__________反应 ‎_____极 ‎（电子流入）‎ ‎__________反应 ‎_____极 ‎（与电源负极相连）‎ ‎__________反应 ‎_____极 ‎（与电源正极相连）‎ ‎__________反应 电极反应 ‎（以铜锌原电池为例）‎ 正极：__________________________‎ 负极：__________________________‎ 总反应：________________________‎ ‎（以电解氯化铜溶液为例）‎ 阴极：_______________________________‎ 阳极：_______________________________‎ 总反应：_____________________________‎ 电子 移动 方向 能量转化 ‎__________能转化为_________能 ‎__________能转化为_________能 ‎2、化学电池 ‎（1）一次电池：常见的有碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。‎ ‎ 写出碱性锌锰电池的电极反应：‎ ‎ 负极：________________________________________________________‎ ‎ 正极：________________________________________________________‎ ‎ 总反应：______________________________________________________‎ ‎（2）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。‎ ‎ 写出铅蓄电池放电的电极反应：‎ 负极：________________________________________________________‎ ‎ 正极：________________________________________________________‎ ‎ 总反应：______________________________________________________‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎（3）燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。（只在负极发生氧化反应）‎ ‎ 写出氢氧燃料电池（酸性条件）电极反应：‎ 负极：_________________________________________________‎ ‎ 正极：_________________________________________________‎ ‎ 总反应：_______________________________________________‎ ‎3、电解原理应用：‎ ‎（1）氯碱工业：写出点解氯化钠溶液的电极反应：‎ 阴极：________________________________________________________‎ ‎ 阳极：________________________________________________________‎ ‎ 总反应：______________________________________________________‎ ‎（2）电镀：电镀时，通常把待镀金属制品作阴极，把镀层金属做阳极，用含有镀层金属离子的溶液做电镀液。‎ ‎ 冶炼粗铜：电解时，用纯铜作为阴极，粗铜作为负极，用硫酸铜溶液作为电解液。当直流电通过时，作为阳极的粗铜开始溶解，纯铜在阴极析出，粗铜中的杂志（贵重金属）会沉积在电解槽的底部。‎ ‎（3）电冶金：写出点解熔融氯化钠的电极反应：‎ 阴极：________________________________________________________‎ ‎ 阳极：________________________________________________________‎ ‎ 总反应：______________________________________________________‎ ‎4、金属的电化学腐蚀与防护 ‎（1）析氢腐蚀：‎ 负极：________________________________________________________‎ ‎ 正极：________________________________________________________‎ ‎ 总反应：______________________________________________________‎ ‎（2）吸氧腐蚀：‎ 负极：________________________________________________________‎ ‎ 正极：________________________________________________________‎ ‎ 总反应：______________________________________________________‎ 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 ‎（3）牺牲阳极的阴极保护法：将被保护的金属与更活泼的金属连接，构成原电池，使活泼金属作阳极被氧化，被保护的金属作阴极。‎ 外加电源的阴极保护法：利用外加直流电， 负极接在被保护金属上成为阴极，正极接其他金属。‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎【知识与方法】 ‎ ‎1、列关于化学电源的叙述错误的是（ ）‎ A．普通锌锰干电池中碳棒为正极 B．铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板 C．氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那一极 D．碱性锌锰干电池的比能量和储存时间比普通锌锰干电池高 ‎2、关于原电池和电解池的叙述正确的是（ ）‎ ‎ A．原电池中失去电子的电极为阴极 ‎ ‎ B．原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应 ‎ C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 ‎ D．电解时电解池的阳极一定是阴离子放电 ‎3、为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（ ）‎ A． 直流电源负极相连 B．铜板相连 C． 锡板相连 D．直流电源正极相连 ‎4、根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为①A+B2+===A2++B②D+2H2O===D(OH)2+H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为：E2++2e-=E，B-2e-=B2+ （ ）‎ ‎ A．D2+>A2+>B2+>E2+ B．D2+>E2+>A2+>B2+ C．E2+>B2+>A2+>D2+ D．A2+>B2+>D2+>E2+‎ ‎5、埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（ ） ‎ ‎ A．在含铁元素较多的酸性土壤中 B．在潮湿疏松的碱性土壤中 ‎ C．在干燥致密不透气的土壤中 D．在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中 ‎6、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ）‎ A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D．回收其中石墨电极 ‎7、电解含下列离子的水溶液，若阴极析出相等质量的物质，则消耗的电量最多的是（ ）‎ ‎ A．Ag+ B．Cu2+ C．Na+ D．Hg2+‎ ‎8、下列变化中属于原电池反应的是（ 　）‎ ‎ A．白铁(镀Zn铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化 ‎ B．在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜 ‎ C．红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层 ‎ D．在铁与稀H2SO4反应时，加几滴CuSO4溶液，可加快H2的产生 ‎9、下列过程需通电后才能进行的是（ ）‎ ‎ A．电离 B．电解 C．电化腐蚀 D．电泳 ‎10、用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后（ ）‎ ‎ A．溶液的pH变大 B．c(Na+)与c (CO32-)的比值变大 ‎ C．溶液浓度变大，有晶体析出 D．溶液浓度不变，有晶体析出 ‎11、下列关于金属腐蚀的说法中不正确的是（ ）‎ A．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化B．金属腐蚀一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀 C．纯的金属一般难以发生电化学腐蚀 D．钢铁在酸性环境中会发生吸氢腐蚀 ‎12、银器的保护主要是维持它的原貌，对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间污迹消失，取出后用水洗于净，再用软布或棉团擦光。有关叙述正确的是（ ）‎ ‎ A．溶液中的OH-离子向正极移动 B．在银表面上的反应为:Ag2S+2e-=2Ag+S2-‎ ‎ C．在铝表面的反应为:Al-3e-=Al3+ D．在铝表面的反应为:Al+4OH—+3e-=AlO2-+2H2O ‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎13、微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为: Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-‎ 根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是：（ ）‎ ‎ A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小B使用过程中，电子由Ag20极经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应 ‎14、若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是（ ）‎ ‎ ①将铜片接在电池的正极上，②将银片接在电源的正极上，③在铜片上发生的反应是：Ag++e-=Ag，④在银片上发生的反应是：4OH--4e-=O2+2H2O，⑤需用CuSO4溶液，⑥需用AgNO3溶液作电解液 ‎ A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥‎ ‎15、下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）‎ ‎ A．铜锌原电池中铜是正极 B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 ‎ C．在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极 D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 ‎16、有七种金属：钾、锌、铁、锡、铜、银、铂，它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。①常温下，只有A和水反应生成氢气；②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气，B、C、F无此性质；③C、F组成原电池时，F为正极；④在G的硫酸盐溶液中加入D，发现D溶解，G析出；⑤将G、E接触放置，E不易锈蚀；⑥以铂作电极，电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时，在阴极上首先得到C，G在空气中放置极易生锈。‎ 则A是___ _，B是___ _，C是__ __，D是_ ___，E是_ ___，F是____ ，G是____ ‎ ‎17、右图为以惰性电极进行电解： ‎ ‎（1）写出A、B、C、D各电极上的电极方程式：‎ A________________________________‎ B________________________________‎ C________________________________‎ D________________________________‎ ‎（1）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为________________________。‎ ‎18、将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.1mol Cu，另一电极上析出气体（在标准状况下）的体积是多少？‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎【能力与探究】‎ ‎1、（2009北京）下列叙述不正确的是 A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：‎ D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：‎ ‎2、（2010北京）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－=Fe3+‎ ‎3、（2011北京）结合右图判断，下列叙述正确的是 A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是 ‎ C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是 ‎ D．Ⅰ和Ⅱ中加入少量K3[Fe（CN）6]溶液，均有蓝色沉淀 ‎4、（2013北京）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是 A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护拦表面涂漆 C．汽水底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接镁块 ‎5、（2013北京）用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是 A．a端是直流电源的负极 B．通电使CuCl2发生电离 C．阳极发生反应：Cu2+＋2e-＝Cu D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 ‎6、关于实现下列物品用途的主要物质的说法，不正确的是 ‎7、下列叙述正确的是 A. 电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极 B. 氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2‎ C. 氢氧燃料电池（酸性电解质）中O2通入正极，电极反应为O2+4H++4e—=2H2O D. 右图中电子由Zn极流向Cu，盐桥中的Cl—移向CuSO4溶液 ‎8.查处酒后驾驶采用的＂便携式乙醇测量仪＂以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为 X，其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=X+2H+。下列说法中正确的是 ‎ A. 电池内部H+由正极向负极移动 B. 另一极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- C. 乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎ D. 电池总反应为：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O ‎9、用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池。下列现象或结论的叙述正确的是 选项 电极a 电极b A溶液 B溶液 现象或结论 A Cu Zn CuSO4‎ ZnSO4‎ 一段时间后，a增加的质量与b减少的质量相等 B Cu Zn 稀H2SO4‎ ZnSO4‎ 盐桥中阳离子向b极移动 C Fe C NaCl FeCl3‎ 外电路电子转移方向：b→a D C C FeCl3‎ KI、淀粉混合液 若开始时只增大FeCl3溶液浓度，b极附近溶液变蓝的速度加快 ‎10、空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是 A. 当有0.1mol电子转移时，a极产生1.12L O2（标准状况下）‎ B. b极上发生的电极反应是：4H2O + 4e- = 2H2↑+ 4OH-‎ C. d极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O ‎ D. c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A ‎11、某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为：‎ Li1-xCoO2 +LixC6 = 6C + LiCoO2其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是 A. 放电时LixC6发生氧化反应 B. 充电时，Li+通过阳离子交换膜从左向右移动 C. 充电时将电池的负极与外接电源的负极相连 D. 放电时，电池的正极反应为：Li1-xCoO2 + xLi+ + xe− = LiCoO2‎ ‎12、将反应Cu (s) + 2Ag+ (aq) Cu2+ (aq) + 2Ag (s)设计成原电池，某一时刻的电子流向及电流计（G）指针偏转方向如图所示，有关叙述正确的是 A. KNO3盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液 B. 当电流计指针为0时，该反应达平衡，平衡常数K=0‎ C. 若此时向AgNO3溶液中加入NaCl固体，随着NaCl量的增加电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转 D. 若此时向Cu(NO3)2溶液中加入NaOH固体，随着NaOH量的增加电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转 ‎13、铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O＝ Fe(OH)2＋2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是 A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe＋2OH−−2e−＝Fe(OH)2‎ C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 电化学专题 第18页（共18页）‎ D. 电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH−−2e−＝Ni2O3＋3H2O ‎14、铅蓄电池是最常见的二次电池，其构造示意图如下。发生反应的化学方程式为：‎ Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)‎ 下列说法不正确的是 A. 放电时，正极反应为：‎ ‎ PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) +2e- == PbSO4(s) + 2H2O(l)‎ B. 充电时，应将外接直流电源的正极与铅蓄电池的接线柱A相接 C. 实验室用铅蓄电池做电源精炼粗铜时，应将粗铜与接线柱B相连接 D. 铅蓄电池做电源电解Na2SO4溶液时，当有2 mol O2产生时，消耗8 mol H2SO4‎ ‎15、一种太阳能电池的工作原理示意图如下所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾 K4[Fe(CN)6]的混合溶液，下列说法不正确的是 A. K+移向催化剂b B. 催化剂a表面发生反应：Fe(CN)64-－e-＝Fe(CN)63-‎ C. Fe(CN)63-在催化剂b表面被氧化 D. 电解质溶液中 Fe(CN)63-和Fe(CN)64-浓度基本保持不变 ‎16、关于下列各装置图的叙述不正确的是 ‎① ② ③ ④‎ A. 用装置①精炼铜，a极为粗铜，电解质溶液为硫酸铜溶液 B. 装置②盐桥中KCl的Cl- 移向乙烧杯 ‎ C. 装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 ‎ D. 装置④可以验证温度对化学平衡的影响 ‎17、用石墨作电极，电解盛放在形管中的饱和溶液（滴有酚酞溶液），如下图。下列叙述正确的是 A. 阴极附近溶液先变红 B. 电解时在阳极得到氯气，阴极得到金属钠 C. 电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 D. 当阳极生成气体时，整个电路中转移了 ‎18、关于右图装置说法正确的是 ‎ A．装置中电子移动的途径是：负极®Fe ®M溶液®石墨®正极 B．若 M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO ‎ C．若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁 电化学专题 第18页（共18页）‎ D．若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 ‎19、有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 图Ⅰ 碱性锌锰电池 图Ⅱ 铅-硫酸蓄电池 图Ⅲ 电解精炼铜 图Ⅳ 银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂 ‎ B. 图II所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C. 图III所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D. 图IV所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag ‎20、下列说法不正确的是 ‎ A B C D 稀硫酸 C C ‎ NaCl溶液 Fe Pt ‎ NaCl溶液 e-‎ C(甲) ‎ 直流电源 e-‎ C(乙) ‎ CuCl2溶液 FeCl3溶液 盐桥 Cu ‎ ‎ C 通电一段时间后，搅拌均匀，溶液的pH增大 甲电极上的电极反应为：‎ ‎2Cl- - 2e- == Cl2↑‎ Pt电极上的电极反应为：‎ O2＋2H2O＋4e－==4OH－‎ 总反应的离子方程式为：‎ ‎2Fe3++Cu==Cu2++ 2Fe2+‎ ‎21、关于下列各装置图的叙述中，正确的是 A. 若采用装置①精炼铜，则a极为纯铜， b极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 B. 装置②是原电池，能将化学能转化为电能，锌电极发生还原反应 C. 装置③中X若为四氯化碳，则此装置可用于吸收氨气，并防止倒吸 D. 装置④可用于实验室配置一定物质的量浓度的稀硫酸 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎22、根据右图回答，下列说法正确的是 A. 若a为粗铜，b为纯铜，X为CuSO4，该装置可用于铜的精炼 B. 若a为纯铁，b为纯铜，X为CuSO4 该装置用于铁表面镀铜 ‎ C. 燃料电池中正极反应为： O2(g) + 2e- +2H+＝ H2O ‎ D. 当X为NaCl时，b极上产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 ‎23、加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3)，现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解。下列说法正确的是 ‎ A. a电极是阴极 B. a极区的KI最终转变为KIO3‎ C. 阳极电极反应：4OH—－4e— ====2H2O＋O２↑ ‎ D. 电解过程中OH—从a极区通过离子交换膜c进入b极区 ‎ ‎24、某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如右，下列说法不正确的是 A. A为电源正极 B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：Cr2O72- +6Fe2+ +14H+ == 2Cr3+ +6Fe3+ + 7H2O C. 阴极区附近溶液pH降低 D. 若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L（标准状况）时，有0.1 mol Cr2O72-被还原 ‎24 25‎ ‎25、下列关于右图装置的说法正确的是 A. 若断开K1关闭K2，X、Y均为石墨，Z是NaCl溶液，则X附近能得到氢氧化钠 B. 若断开K1关闭K2，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4溶液，则该装置可用于铜的精炼 C. 若断开K2关闭K1，X是Cu，Y是Fe，Z是含有空气的海水，则该装置可用于保护Fe D. 若断开K2关闭K1，X是Cu，Y是Zn，Z是稀H2SO4，则溶液中的SO42-移向Y极 ‎26、下列叙述正确的是 A. K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大 B. K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：2H++2e—=H2↑‎ C. K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大 D. K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：4OH—-4e—=2H2O+O2↑‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎27、下图是一套电化学装置，对其有关说法错误的是 ‎ 28‎ A装置A是原电池，装置B是电解池 B. 反应一段时间后，装置B中溶液PH增大 C. a口若消耗1mol CH4，d口可产生4mol气体 D. a口通入C2H6时的电极反应为 C2H6 -14e- + 18OH- = 2CO32- + 12H2O ‎28、将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是 A. 电极上发生还原反应 B. 电子沿ZnabCu路径流动 C. 片刻后甲池中c（SO42−）增大 D. 片刻后可观察到滤纸b点变红色 ‎29、下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程 B. 铝制品的耐腐蚀性强，说明铝的化学性质不活泼 C. 将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀 D. 铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe-3e- = Fe3+‎ ‎30、下列说法不正确的是 ‎ A. 与铜质水龙头连接处的钢制水管易发生腐蚀 B. 把被保护的钢铁设备作为阴极，外加直流电源可进行保护 C. 原电池产生电流时，阳离子移向正极，阴离子移向负极 D. 铅蓄电池是最常见的二次电池，正极板上覆盖有Pb ‎31、下列说法正确的是 A. 电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、腐蚀速度更快；但后者比前者的腐蚀危害更大 B. 为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术 C. 燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的一次电池 D. 钢铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程中只发生了氧化还原反应 ‎32、下列关于电化学的实验事实正确的是 出 现 环 境 实 验 事 实 A 弱酸性环境下钢铁腐蚀 负极处产生H2，正极处吸收O2‎ B 电解CuCl2溶液 电子经过负极®阴极阳极®正极 C 以稀H2SO4为电解质的Cu～Zn原电池 正极上发生还原反应, 产生H2‎ D 将钢闸门与外加电源负极相连 牺牲阳极阴极保护法，可防止钢闸门腐蚀 ‎33、下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是 图1‎ 图2‎ 图3‎ 图4‎ A. 图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B. 图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现 C. 图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D. 图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 ‎34、一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：下列说法不正确的是 电化学专题 第18页（共18页）‎ pH ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎6.5‎ ‎8‎ ‎13.5‎ ‎14‎ 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2+‎ Fe3O4‎ Fe2O3‎ FeO2-‎ A. 在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀 B. 在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C. 在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e—=2H2O D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 红墨水 pH=3的 雨水浸 泡过的 铁钉 ‎35、右图是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U型管左端红墨水水柱下降，一段时间后U型管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是 A. 开始时发生的是析氢腐蚀 B. 一段时间后发生的是吸氧腐蚀 C. 两种腐蚀负极的电极反应均为：Fe - 2e- == Fe2+‎ D. 析氢腐蚀的总反应为：2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe(OH)2‎ K A B 食盐水 X Fe ‎36、模拟铁的电化学防护的实验装置如右图所示，下列说法不正确的是 A. 若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B. 若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀 C. 若X为锌棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H++2e—=H2↑‎ D. 若X为碳棒，开关K置于A处时，铁电极上发生的反应为2H++2e—=H2↑‎ ‎37、某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确的是 A. a和b用导线连接时，正极发生的反应：Cu2＋ ＋2e－ ==Cu B. a和b不连接时，铁片质量会增加，原因是发生：Cu2＋ ＋ Fe = Cu ＋ Fe2＋‎ C. 无论a和b是否连接，铁片均被腐蚀，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D. a和b分别连接电源正、负极，Cu电极发生的反应：‎ ‎4OH－_ 4e－ = 2H2O ＋O2 ↑‎ ‎38、将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上面并压紧（如下图所示）。在每次实验时，记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表：（已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。）‎ 依据记录数据判断，下列结论中正确的是 A. 金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜 B. 甲、乙形成合金时，将该合金露置在空气中，甲先被腐蚀 C. 在四种金属中乙的还原性最强 D. 甲、丁若形成原电池时，甲为正极 ‎39、电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr2O72-转化为Cr3+，其原理示意图如下：‎ ‎（1）阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是 。‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎（2）一段时间后，试管底部出现沉淀。解释生成沉淀的原因： 。‎ ‎ 39 40‎ ‎40、砷酸盐可发生如下反应：AsO＋2I﹣＋2H+ AsO＋I2＋H2O。下图装置中，C1、C2是石墨电极。‎ ‎（1）A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。此时C2上发生的电极反应是 。‎ ‎（2）一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针 （填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。‎ ‎41、下图为电化学法生产硫酸的工艺示意图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导O2-离子。‎ ‎（1）正极反应式为 。‎ ‎（2）S(g)在负极发生的反应为 、‎ ‎ 。‎ ‎（3）用化学方程式解释装置中稀硫酸转变为浓硫酸的原因 。‎ ‎（4）每生产1L浓度为98%，密度为1.84g/mL的浓硫酸，理论上可向用电器提供 mol电子,将消耗 mol氧气。‎ ‎（5）已知S(g)在负极发生的反应为可逆反应，请分析为提高硫磺蒸气的转化率，该工艺采取的措施有 。‎ ‎42、Ⅰ. 电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过。‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎（1）阴极的电极反应式为 。‎ ‎（2）电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg(OH)2，写出生成CaCO3的离子方程式 。‎ ‎（3）淡水的出口为a、b、c中的__________出口。‎ Ⅱ. 海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：‎ 该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），电极反应式为 。‎ ‎43、铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。‎ ‎（1）铝在元素周期表中的位置是 。‎ ‎（2）已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值：‎ 元素 钠 镁 铝 硅 电负性 ‎0.9‎ ‎1.2‎ χ ‎1.8‎ ‎① 铝的电负性χ的范围是 。‎ ‎② 电负性的数值与元素金属性的关系是 。‎ ‎③ 下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 。‎ a．测定镁和铝的导电性强弱 b．测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH c．向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液 ‎（3）铝热法是常用的金属冶炼方法之一。‎ 已知：4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔH1 = -3352 kJ/mol Mn(s)+ O2(g) =MnO2 (s) ΔH2 = -521 kJ/mol Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。‎ ‎（4）冶炼金属铝时，用石墨做电极电解熔融Al2O3。液态铝在（填“阴”或“阳”） 极得到，电解过程中，阳极石墨需要不断补充，结合电极反应说明其原因是 。‎ ‎44、某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ 等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：‎ 阴离子膜法电解装置如右图所示：‎ ‎（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式 。‎ ‎（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：‎ 离子 Fe3+‎ Al3+‎ Fe2+‎ Mn2+‎ Mg2+‎ 开始沉淀的pH ‎2.7‎ ‎3.7‎ ‎7.0‎ ‎7.8‎ ‎9.3‎ 沉淀完全的pH ‎3.7‎ ‎4.7‎ ‎9.6‎ ‎9.8‎ ‎10.8‎ 加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是 ，‎ 滤液中含有的阳离子有H+和 。‎ ‎（3）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因 。‎ ‎（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的 极。实际生产中阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为 。‎ ‎（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。‎ ‎45、以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整 催化作用提供反应气的燃料电池示意图如右：‎ ‎（1）外电路电子流动方向：由 流向 （填字母）。‎ ‎（2）空气极发生反应的离子方程式是 。‎ ‎（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e转移，有 g 精铜析出。‎ ‎46、某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。 ‎ ‎（1）该电池正极的电极反应式为：‎ ‎ ；‎ ‎（2）工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为： ；‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎47、甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：‎ ‎ 请回答：‎ ‎（1）甲烷燃料电池的负极反应式是 。‎ ‎（2）当线路中有0.1 mol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。‎ ‎48、最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、电解 阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为： 2CH3CHO + H2O === CH3CH2OH + CH3COOH 实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如右图所示。‎ ‎（1）若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入 （填化学式）气体。‎ ‎（2）电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。电极反应如下：‎ 阳极：① 4OH- - 4e- == O2↑+ 2H2O ‎ ② ‎ 阴极：① ‎ ‎ ② CH3CHO + 2e- + 2H2O == CH3CH2OH + 2OH- ‎ ‎（3）电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量 （填“增大”、“减小”或“不变”）。‎ ‎（4）电解过程中，某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量，其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是 （填字母序号）。‎ a. c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍 ‎ b. c(Na+) = 2c(CH3COOH) + 2c(CH3COO-)‎ c. c(Na+) + c(H+) =c(SO42-) + c(CH3COO-) + c(OH-) ‎ d. c(Na+) > c(CH3COOH) > c(CH3COO-) > c(OH-) ‎ ‎（5）已知：乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。‎ ‎49、通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：‎ ‎（1）Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）。‎ ‎（2）写出NiO电极的电极反应式： 。‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎50、原料通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区。‎ ‎（1）电解时，阳极反应： ；阴极上观察到的实验现象： 。‎ ‎（2）电解过程中，需通过检验阳极电解液中是否有Iˉ存在以确定电解是否完成。请设计判断电解是否完成的实验方案，并填入下表。仪器不限、可选的试剂：淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。‎ 实验操作 实验现象及结论 电化学专题 第18页（共18页）‎ 化学选修四 化学反应原理 第四章 电化学基础 参考答案 ‎【学习目标】‎ ‎1、答案参考课本82页、89页表格。 2、答案参考课本75~78页。‎ ‎3、答案参考课本79~81页。 4、答案参考课本85~86页。‎ ‎【知识与方法】‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 B B A C C B C AD 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答案 BD D D BD AC B AC ‎16、A：K B：Cu C：Ag D：Zn E：Sn F：Pt G：Fe ‎17、（1）Cu2++2e-==Cu；2C1--2e-==C12↑ 2Ag++2e-==2Ag；4OH--4e-==2H2O+O2↑；（2）2∶2∶4∶1‎ ‎18、设另一电极上析出气体在标准状况的体积为x，根据题意得：在另一电极上得到的气体全是氯气，即电解方程式为： Cu2+ + 2 C1- == C12↑ + Cu ‎ 22.4L 1mol ‎ x 0.1mol ‎ ‎ 22.4L / x = 1mol / (0.1mol) x = 2.24L ‎ ‎ 答：另一电极上析出气体在标准状况的体积为2.24L ‎【能力与探究】‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 A B A A A D C D 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ 答案 D D B C C B C B 题号 ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ ‎22‎ ‎23‎ ‎24‎ 答案 A B D A C A B C 题号 ‎25‎ ‎26‎ ‎27‎ ‎28‎ ‎29‎ ‎30‎ ‎31‎ ‎32‎ 答案 D A B A C D B C 题号 ‎33‎ ‎34‎ ‎35‎ ‎36‎ ‎37‎ ‎38‎ 答案 C C D C D B ‎39、（1） 6Fe2+ +Cr2O72- + 14H+ == 6Fe3+ +2Cr3+ + 7H2O ‎ ‎（2）随着电解进行，溶液中c(H+) 逐渐减少，c(OH- )浓度增大，生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀 ‎40、（1）AsO+ 2e- + 2H+ = AsO+ H2O （2）向左偏 ‎41、（1） O2 + 4e－= 2O2- （2） S- 4e－ + 2O2- = SO2 S- 6e－ +3O2- = SO3‎ ‎（3）SO3 + H2O = H2SO4 （4）110.4 27.6‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎ ‎（5）硫磺（二氧化硫）循环使用；用稀硫酸吸收SO3（减小生成物浓度，有利于提高S转化率）‎ ‎42、Ⅰ（1）2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-（2H++2e-=H2↑）（2）Ca2++OH-+HCO3-= CaCO3↓+H2O （3） b Ⅱ 正 FePO4+e- +Li+=LiFePO4 ‎ ‎43、（1）第3周期第ⅢA族（2）①电负性数值越大，元素的金属性越弱 ② 1.2＜χ＜1.8 ③ c ‎（3）4Al (s)+ 3MnO2 (s) ＝ 3Mn(s) +2Al2O3(s) ΔH＝–1789 kJ/mol ‎（4）阴 在阳极发生反应2O2—– 4e— ＝O2↑，C+O2＝CO2，石墨由于被消耗需要不断补充 ‎44、（1）MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O（2）Al(OH)3、Fe(OH)3 Mn2+、Mg2+、NH4+‎ ‎（3）MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+（4）负极 4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O ‎（5）Mn2+－2e-＋2H2O＝MnO2＋4H+‎ ‎45、（1）由A流向B （2）O2＋4e- ＋2CO2=2CO32- （3）19.2‎ ‎46、（1） O2 + 2H2O + ＝ （2）2CH3OH + 3O2 + 4KOH ＝ 2K2CO3 + 6H2O ‎ ‎47、（1）CH4 -8e- + 2H2O = CO2 + 8H+ （2）b 3.2‎ ‎48、（1）CH4（2）CH3CHO -2e- + H2O == CH3COOH + 2H+ 4H+ + 4e- == 2H2↑或4H2O + 4e- == 2H2↑+ 4OH- （写成“2H+ + 2e- == H2↑”不扣分）（3）不变 （4）abd （5）蒸馏 ‎49、（1）还原 （2）NO＋O2-－2e-＝NO2‎ ‎50、（1）I-+6OH—6e-=IO3-+3H2O 有气泡生成 实验操作 实验现象及结论 取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。‎ 如果不变蓝，说明无。（如果变蓝，说明有。）‎ ‎（2）‎ 电化学专题 第18页（共18页）‎