2019届二轮复习电化学基础作业（全国通用）(3) 14页

电化学基础 一、单选题 ‎1.下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是(　　)‎ A． 从E口逸出的气体是H2‎ B． 从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C． 标准状况下每生成‎22.4 L Cl2，便产生1 mol NaOH D． 电解一段时间后通入适量氯化氢可以恢复到电解前的浓度 ‎2.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(　　)‎ A． 钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀 B． 在上图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ C． 铁制品保存在温度较高的地方 D． 钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋‎ ‎3.钢铁防腐方法有许多种，如图是其中的一种方法，描述正确的是(　　)‎ A． 图中所示是牺牲阳极的阴极保护法 B． 铁闸门作阴极，发生还原反应 C． 电子流向：a→铁闸门→辅助电极→b D． 辅助电极上的反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ ‎4.下列关于各图的说法，正确的是（　　）‎ A． ①中阴极处能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体 B． ②中待镀铁制品应与电源正极相连 C． ③中钢闸门应与外接电源的正极相连 D． ④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应 ‎5.下面列出了用惰性电极电解不同物质的电极反应式，其中错误的是(　　)‎ A． 电解饱和食盐水　阴极：Na＋＋e－===Na B． 电解CuSO4溶液　阴极：Cu2＋＋2e－===Cu C． 电解熔融NaCl　阴极：Na＋＋e－===Na D． 电解NaOH溶液　阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ ‎6.为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：‎ 电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)；‎ 电解池：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑，电解过程中，以下判断正确的是(　　)‎ A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D ‎7.下图中能组成原电池，且能产生电流的是(　　)‎ A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D ‎8.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(　　)‎ A． a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B． a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu C． 无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D． a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动 ‎9.镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是(　　)‎ ‎①有‎5.6 g金属被腐蚀　②有‎6.5 g金属被腐蚀　③在标况下有‎2.24 L气体放出　④在标况下有‎1.12L气体放出 A． ①② B． ②③ C． ①④ D． ③④‎ ‎10.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：O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ D． 工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ ‎11.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是(　　)‎ A． 阴极只析出H2 B． 阳极先析出Cl2，后析出O2‎ C． 电解最后阶段为电解水 D． 溶液pH不断增大，最后为7‎ ‎12.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，当电路中通过的电子都是0.1 mol时，下列说法正确的是（　　）‎ A． 溶液的质量变化：甲减小乙增大 B． 溶液pH值变化：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+‎ ‎13.图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(　　)‎ A． 铜棒的质量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO)‎ ‎14.用石墨电极完成下列电解实验。‎ 下列对实验现象的解释或推测不合理的是(　　)‎ A． a、d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ B． b处：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ C． c处发生了反应：Fe－2e－===Fe2＋‎ D． 根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜 ‎15.Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是(　　)‎ A． Mg电极是该电池的正极，发生还原反应：Mg2＋＋2e－===Mg B． 石墨电极反应：H2O2＋2e－===2OH－‎ C． H2O2在石墨电极上发生氧化反应 D． 溶液中Cl－向正极移动 ‎ ‎ 二、填空题 ‎ ‎16.某化学小组用下图装置电解CuCl2溶液制少量漂白液：‎ ‎(1)其阳极的反应式是__________；导气管W端应与出气口________连接。‎ ‎(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。‎ 查阅资料显示：‎ 化学小组分析提出：①红色物质可能有________或Cu2O或二者都有；②白色物质为CuCl ‎(3)为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：‎ 取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W‎1g，并将其放入下图所示装置b中，进行实验。‎ 实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W‎2g。‎ ‎①碳棒上的红色物质是________，无水硫酸铜的作用是________________________________。‎ ‎②d中反应的离子方程式是_______________________________________________________。‎ ‎③装置b中发生反应的化学方程式是__________________________________________。‎ ‎④电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因为____________________________(用电极反应式解释)。‎ ‎⑤阴极上产生白色物质的物质的量是________；若装置b冷却时不继续通H2，则计算所得Cu＋的产率会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。‎ ‎17.有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图l所示。‎ 电池正极的电极反应式是_________________________________________________________，A是________。‎ ‎18.按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：‎ ‎(1)判断装置的名称：A池为_________________________________________________，‎ B池为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)锌极为________极，电极反应式为______________________________________________；‎ 铜极为________极，电极反应式为________________________；石墨棒C1为________极，电极反应式为________________________________；石墨棒C2附近发生的实验现象为________________________________________________________________________，‎ 反应结束后，B池溶液的pH值________。(增大、减小、不变，忽略气体溶于水) 。‎ ‎(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下)，锌的质量________(增加或减少)________g。‎ 三、实验题 ‎ ‎19.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。‎ ‎20.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：‎ 试根据表中的实验现象完成下列问题：‎ ‎(1)实验①、②中铝所作的电极(指正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。‎ ‎(2)实验③中铝为________极，电极反应式为________________；石墨为________极，电极反应式为_______________；电池总反应式为_____________________________。‎ ‎(3)实验④中铝作负极还是正极？_____，理由是___________________________________，铝电极的电极反应式为_______________________________。‎ ‎(4)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为_____________________。‎ ‎21.某同学在做原电池原理的实验时，有如下实验步骤：‎ ‎①用导线将灵敏电流计的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接(如图1)。‎ ‎②把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中;‎ ‎③把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中;‎ ‎④用导线把锌片和铜片连接起来后,再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验步骤①中应观察到的现象是　。‎ ‎(2)实验步骤②中应观察到的现象是　。‎ ‎(3)实验步骤③中应观察到的现象是　。‎ ‎(4)实验步骤④中应观察到的现象是　。‎ ‎(5)通过实验步骤④该同学头脑中有了一个猜想(或假设),该猜想是　。‎ ‎(6)为了证实该猜想,该同学又设计了第⑤步实验,请简要画出第⑤步实验的装置示意图。‎ ‎ ‎ 答案解析 ‎1.【答案】C ‎【解析】由图可知，钠离子向右侧移动，则右侧为阴极，电极反应：2H＋＋2e－===H2↑，从E口逸出氢气，A正确；左侧是阳极，电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，根据电子守恒：2e－～H2～2OH－～Cl2，标准状况下每生成‎22.4 L Cl2，应产生2 mol NaOH，C不正确；NaOH为强电解质，能增强溶液导电性，B正确；从电解池中逸出氢气和氯气，应补充加入相应质量的HCl，通过HCl＋NaOH===NaCl＋H2O可以恢复，D正确。‎ ‎2.【答案】B ‎【解析】Fe、Cu露天堆放时，一旦与电解质溶液接触就能形成原电池，Fe作负极，被腐蚀，铜作正极，A错误；均发生吸氧腐蚀，Ⅰ中Fe直接和碳块接触，Ⅲ中Fe含有少量杂质碳，前者更容易发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，Ⅱ中锌作负极，Fe作正极，受到保护，B正确；温度较高，铁腐蚀速率加快，C错误；Fe作负极时，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D错误。‎ ‎3.【答案】B ‎【解析】图中表示的是外加电源的阴极保护法，铁闸门作阴极被保护，辅助电极作阳极，发生失电子的氧化反应，A、D错误，B正确；在海水中没有电子的移动，只有离子的定向移动，C错误。‎ ‎4.【答案】D ‎【解析】①装置是电解池，阴极是溶液中阳离子得到电子发生还原反应，是铜离子得到电子生成铜，A错误；②装置中待镀制品上要有Cu2+放电析出铜，故应和电源负极相连做电解池的阴极，B错误；③装置是电解池，在电解池中，阴极被保护，故钢闸门应与外接电源的负极相连，C错误；氯气是酸性气体，能和氢氧化钠反应，而氯气在阳极生成，NaOH在阴极生成，④装置中的离子交换膜允许离子通过，氯气不能通过，可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应，D正确。‎ ‎5.【答案】A ‎【解析】饱和食盐溶液中离子有Na＋、H＋及Cl－、OH－四种离子，得电子能力H＋>Na＋，失电子能力Cl－>OH－，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，A错误，其余正确。‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】铅蓄电池负极为Pb，Pb－2e－＋SO===PbSO4；正极是PbO2，PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O, C错误，H＋向正极移动，移向PbO2，A错误；由于两极均生成了PbSO4，两极质量均增加。电解池中，阳极Al失去电子，反应式：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋；阴极Pb,6H＋＋6e－===3H2；根据电子守恒，3Pb～6e－～Al2O3，B错误；电解池中Pb为阴极，电极本身不参与反应，质量不变，D正确。‎ ‎7.【答案】B ‎【解析】A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池。B符合原电池的条件，Zn能与H2SO4溶液反应，电极反应分别是Zn－2e－===Zn2＋，2H＋＋2e－===H2↑。C中酒精不是电解质，不能形成原电池。‎ ‎8.【答案】D ‎【解析】a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A正确；a、b用导线连接，形成原电池，铜片作正极，Cu2＋在该电极上得电子，B正确；由上可知，a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子，发生还原反应生成Cu，Fe均失电子，发生氧化反应生成Fe2＋，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu－2e－===Cu2＋，Fe作阴极，Cu2＋＋2e－===Cu，Cu2＋向阴极移动，D错误。‎ ‎9.【答案】B ‎【解析】镀锌铁发生电化学腐蚀，活泼性强的锌作负极：Zn－2e－===Zn2＋，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H＋＋2e－===H2↑，生成0.1 mol H2，B正确。‎ ‎10.【答案】A ‎【解析】本题考查电化学知识的应用。选项A，在铁表面镀锌时，应该锌作阳极，含Zn2＋的溶液作电解液；选项B，Zn的活动性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体；选项C，钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子；选项D，Cl－失电子能力大于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2。‎ ‎11.【答案】D ‎【解析】电解质溶液中，n(H＋)∶n(Cl－)＝2∶3，开始电解时，阳极反应：2Cl－－2e－‎ ‎===Cl2↑，阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，溶液中c(H＋)下降，；根据电子守恒：2Cl－～2e－～2H＋，当酸提供的H＋反应完后，阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，此时溶液呈碱性pH>7，D错误；最后当Cl－放电结束后，阳极反应：2OH－－4e－===2H2O＋O2↑，相当于电解水，阴极只生成H2，A、B、C正确。三个阶段分别为电解HCl、NaCl、H2O。‎ ‎12.【答案】A ‎【解析】甲中总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，乙中总反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，A正确；甲中生成H2SO4，pH减小，乙中消耗NaOH，pH减小，B错误；当两装置电路中通过的电子都是0.1 mol时，甲中产生0.025 mol O2，乙中产生0.05 mol H2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为1∶2，C错误；甲中阴极为Cu2+放电，电极反应为Cu2++2e﹣===Cu，乙中负极为Al放电，电极反应为Al﹣3e﹣+4OH﹣===AlO+2H2O，D错误。‎ ‎13.【答案】C ‎【解析】该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。A项，在正极Cu上溶液中的H＋获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B项由于Zn是负极，不断发生反应Zn－2e－===Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，错误；C项，由于反应不断消耗H＋，所以溶液的c(H＋)逐渐降低，正确；D项，SO不参加反应，其浓度不变，错误。‎ ‎14.【答案】B ‎【解析】A项，a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大造成的，A正确；B项，b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，分别产生氧气和氯气，氢离子浓度增大，酸性增强，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，B错误；C项，c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，C正确；D项，实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池(一个铁两面为不同的两极)，m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极(n的背面)，故相当于电镀，即m上有铜析出，D正确。答案选B。‎ ‎15.【答案】B ‎【解析】图示原电池中Mg为负极，发生氧化反应，Mg－2e－===Mg2＋，A 错误；石墨作正极，H2O2得到电子，发生还原反应，H2O2＋2e－===2OH－，B正确，C错误；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中Cl－向负极移动，D错误。‎ ‎16.【答案】(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　X　(2)Cu ‎(3)①铜(Cu)　检验红色物质中有无Cu2O ‎②Ag＋＋Cl－===AgCl↓‎ ‎③2CuCl＋H22Cu＋2HCl ‎④Cu2＋＋e－＋Cl－===CuCl ‎⑤mol　偏小 ‎【解析】(1)阴离子在阳极放电，放电能力Cl－>OH－，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑；X为阳极，Y为阴极。导气管W端应与出气口X连接，发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，消除氯气同时制取了消毒液。‎ ‎(2)①根据元素组成，红色物质可能有Cu(铜)。‎ ‎(3)①实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，证明在红色物质中不含O元素，也就不含Cu2O；d中出现白色沉淀证明产生了AgCl沉淀。此时碳棒上的红色物质是铜，无水硫酸铜的作用通过检验有无水生成，推断红色物质中有无Cu2O。‎ ‎②d中反应的离子方程式是Ag＋＋Cl－===AgCl↓。‎ ‎③在装置b中发生反应的化学方程式是2CuCl＋H22Cu＋2HCl。‎ ‎④电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因是Cu2＋＋e－＋Cl－===CuCl↓。‎ ‎⑤根据元素守恒可知，在阴极上产生白色物质的物质的量应该等于Cu的物质的量。其物质的量是mol；若装置b冷却时不继续通H2，则一部分Cu就会被空气中的氧气氧化而使W2偏大，按照计算所得Cu＋的产率会偏小。‎ ‎17.【答案】N2＋8H＋＋6e－===　NH4Cl ‎【解析】该电池反应本质是合成氨反应，氮气发生还原反应，作正极，在酸性溶液中，电极反应式为N2＋8H＋＋6e－===；铵根离子与氯离子结合生成氯化铵，循环物质A是NH4Cl。‎ ‎18.【答案】　(1)原电池　电解池 ‎(2)负极　Zn－2e－===Zn2＋　正极　Cu2＋＋2e－===Cu 阳极　2Cl－－2e－===Cl2↑　有气体生成，溶液变红　增大 ‎(3)减少　0.65‎ ‎【解析】(1)锌与硫酸铜可以发生自发的氧化还原反应，A装置是原电池，B装置中电极均是惰性电极，属于电解池。‎ ‎(2)在原电池中，Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，锌是负极，Zn－2e－===Zn2＋；Cu是正极，Cu2＋＋2e－===Cu。C1电极与原电池的正极相连作阳极，2Cl－－2e－===Cl2↑。C2电极与原电池的负极相连作阴极，2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)。由于氢离子放电破坏阴极周围水的电离平衡，导致阴极周围氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，碱能使酚酞显红色。B电解池反应为2KCl＋2H2O2KOH＋H2↑＋Cl2↑。‎ ‎(3)若工作一段时间后，生成标准状况下氢气224 mL，其物质的量是0.01 mol，转移电子的物质的量是0.02 mol。根据电子转移守恒可知消耗锌的物质的量是0.01 mol，质量减少0.01 mol×‎65 g·mol－1＝‎0.65 g。‎ ‎19.【答案】(答案合理即可)‎ ‎【解析】因为总反应式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质溶液为稀硫酸，按原电池示意图一般形式画出装置图。‎ ‎20.【答案】(1)不相同　‎ ‎(2)负； 2Al－6e－===2Al3＋；正；6H＋＋6e－===3H2↑；2Al＋6H＋==2Al3＋＋3H2↑ 　　‎ ‎(3)负极；铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应；‎ Al－3e－＋4OH－==AlO2－＋2H2O ‎(4)另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性 ‎【解析】实验①中镁比铝活泼，镁作原电池的负极，铝作原电池的正极，电流计指针偏向铝；实验②中铝比铜活泼，铝作原电池的负极，铜作原电池的正极，电流计指针偏向铜；实验③中铝失去电子，发生氧化反应，③为负极，石墨为正极，电流计指针偏向石墨。‎ ‎21.【答案】(1)电流计指针不偏转 ‎(2)锌片上有气泡产生 ‎(3)铜片上无气泡 ‎(4)铜片上有大量气泡,锌片上没有气泡或有少量气泡 ‎(5)有电子从锌经导线向铜片移动 ‎(6)‎ ‎【解析】原电池的形成条件：‎ ‎①有活动性不同的两个电极，②两电极插入电解质溶液中，③两极用导线相连形成闭合回路，‎ ‎④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。‎