2019届二轮复习电化学基础作业（全国通用）(16) 12页

电化学基础 一、单选题 ‎1.下图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d。符合上述实验结果的盐溶液是(　　)‎ A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D ‎2.银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是(　　)‎ A． 处理过程中银器一直保持恒重 B． 银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C． 该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3‎ D． 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl ‎3.如图所示是锌和铜形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是(　　)‎ 实验后的记录：‎ ‎①铜为负极，锌为正极 ‎②铜极上有气泡产生，发生还原反应 ‎③硫酸根离子向铜极移动 ‎④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体 ‎⑤电子的流向是：铜―→锌 ‎⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋，发生氧化反应 A． ①②③ B． ②④ C． ②④⑥ D． ③④⑤‎ ‎4.燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是(　　)‎ A． 甲醇 B． 天然气 C． 液化石油气 D． 氢气 ‎5.研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的 CaF2﹣CaO 作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是（　　）‎ A． 由 TiO2制得 1 mol 金属 Ti，理论上外电路通过 2 mol 电子 B． 阳极的电极反应式为 C+2O2﹣-4e﹣===CO2↑‎ C． 在制备金属钛前后，整套装置中 CaO 的总量减少 D． 若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱应连接 Pb 电极 ‎6.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 ‎7.下列有关实验现象的描述不正确的是(　　)‎ A． 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B． 铜—锌—稀硫酸形成的原电池中，铜为正极 C． 把铜片插入氯化铁溶液中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加大 D． 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加大 ‎8.下列图示中关于铜电极的连接错误的是(　　)‎ A． A B． B C． C D． D ‎9.一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2＋12H2O、7H2O＋O2＋14e－===14OH－，有关此电池的推断正确的是(　　)‎ A． 通氧气的电极为负极 B． 参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2‎ C． 放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变 D． 电解质溶液中，向正极移动 ‎10.下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是(　　)‎ A． a为负极、b为正极 B． a为阳极、b为阴极 C． 电解过程中，d电极质量增加 D． 电解过程中，氯离子浓度不变 ‎11.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↑‎ ‎12.下列有关电化学的示意图中正确的是(　　)‎ A．　　 B．　‎ C．　　 D．‎ ‎13.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． 枪炮表面涂上一层油 D． 地下钢管连接镁块 ‎14.汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的反应如下：‎ Pb (s)＋PbO2(s) ＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s) ＋2H2O(l)，根据此反应判断下列叙述中正确的是(　　)‎ A． PbO2是电池的负极 B． 负极的电极反应式：Pb(s)＋(aq)－2e－===PbSO4(s)‎ C． 铅蓄电池属于一次电池 D． 电池放电时，溶液酸性增强 ‎15.关于下图所示装置，下列叙述中，正确的是（ ）‎ A． 铜是负极，锌片上有气泡产生 B． 锌片逐渐减轻，铜片逐渐增重 C． 电流从锌片经导线流向铜片 D． 氢离子在铜片表面得电子被还原 二、填空题 ‎ ‎16.由锌片、铜片和200mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。‎ ‎(1)原电池的负极反应是_______________________________________________，‎ 正极反应是________________________________________________________________。‎ ‎(2)电流的方向是___________________________________________________。‎ ‎(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68L(标准状况下)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，有________个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是____________(设溶液体积不变)。‎ ‎17.如图所示的铜－锌原电池中，理论上应观察到的现象是：‎ ‎(1)铜片_________________；锌片_________________。‎ ‎(2)写出此时原电池的电极反应式：‎ 正极____________________，负极____________________。‎ ‎(3)在实际实验中，锌片上也有气泡产生(装置连接正常)，其原因可能是 ‎__________________。‎ ‎18.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)甲池为____________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH一极的电极反应式为__________________________。‎ ‎(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，总反应式为______________________________________。‎ ‎(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况)，丙池中________极析出________g铜。‎ ‎(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 三、实验题 ‎ ‎19.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。‎ ‎20.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)。‎ ‎21.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_____________________。‎ ‎ ‎ 答案解析 ‎1.【答案】D ‎【解析】根据图示可知a、c为阳极，b、d为阴极。A项，电解池Ⅰ中相当于电解水，b上有H2产生，不合题意；B项，Ⅰ池中b极上得到Ag，Ⅱ池d极上产生Cu，根据电子守恒可得2Ag～Cu，二者的物质的量之比为2∶1，增重b>d，不合题意；C项，Ⅰ、Ⅱ池均相当于电解水，b、d上都有H2生成，两电极质量不变，不合题意；D项，Ⅰ池b极上产生Cu，Ⅱ池d极上产生Ag，Cu～2Ag，增重bCu，在铜—锌—稀硫酸原电池中锌为负极，铜为正极，B正确；铜插入氯化铁溶液，反应Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，氯化铜对此反应无影响，C错误；Zn＋ 2H＋===Zn2＋＋ H2↑，加入几滴氯化铜，部分锌发生反应Zn＋ Cu2＋===Zn2＋＋Cu，置换出的铜附着在锌片表面可形成原电池，加快氢气的生成速率，D正确。‎ ‎8.【答案】C ‎【解析】电镀铜时，Cu作阳极，镀件作阴极，故C错。‎ ‎9.【答案】B ‎【解析】根据电极反应，C2H6失去电子为负极，氧气得到电子为正极，A错误；根据电子守恒：C2H6～14e－～O2，B正确；合并正、负极反应可得总反应为2C2H6＋7O2＋8OH－===4＋10H2O，KOH参与电极反应，浓度减小，C错误；在原电池内部，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，电解质溶液中向负极移动，D错误。‎ ‎10.【答案】C ‎【解析】根据电流方向可知，a是正极，b是负极，则电解池中c是阳极，d是阴极，A、B错误；阴极反应(d电极)：Cu2＋＋2e－===Cu，C正确；阳极反应(c电极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，D错误。‎ ‎11.【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。‎ ‎12.【答案】D ‎【解析】选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极；选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换；选项C，粗铜应连接电源正极，纯铜接在电源的负极；选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl－在阳极放电产生Cl2，溶液中的H＋在阴极获得电子而产生H2。‎ ‎13.【答案】A ‎【解析】水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门做阴极，为外加电流的阴极保护法，A正确；金属护拦表面涂漆，是外加保护层保护法，B错误；枪炮表面涂上一层油，是外加保护层保护法，C错误；地下钢管连接镁块，形成原电池，钢管做原电池的正极而被保护，D错误。‎ ‎14.【答案】B ‎【解析】　在放电时PbO2是原电池的正极，A错误；负极的电极反应式：Pb(s)＋(aq)＋2e－===PbSO4(s)，B正确；铅蓄电池属于可充电电池，是二次电池，C错误；电池放电时，由于不断消耗硫酸，所以溶液酸性减弱，D错误。‎ ‎15.【答案】D ‎【解析】在铜锌原电池中，活泼的金属锌为负极，失去电子，发生氧化反应，锌片质量逐渐减少；铜极为正极，溶液中氢离子在正极上得到电子被还原，放出氢气，铜片质量不变；在其外电路中，电子的流向是由负极(锌片)沿导线流向正极(铜片)，而电流的方向与电子的流向相反，即由正极(铜片)流向负极(锌片)。‎ ‎16.【答案】(1)Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑‎ ‎(2)由Cu极经导线流向Zn极 ‎(3)4.875　9.03×1022　0.75mol·L－1‎ ‎【解析】产生0.075 mol H2，通过0.075 mol×2＝0.15 mol电子，消耗0.075molZn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)＝0.075 mol×65 g·mol－1＝4.875g，N(e－)＝0.15 mol×6.02×1023mol－1＝9.03×1022，c(H2SO4)＝＝0.75 mol·L－1。‎ ‎17.【答案】(1)有无色气泡产生；逐渐溶解 ‎(2)2H＋＋2e－==H2↑；Zn－2e－==Zn2＋‎ ‎(3)锌片含有杂质，杂质与锌形成原电池产生气泡 ‎【解析】在铜锌原电池中，锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子不断溶解，发生氧化反应，Zn－2e－==Zn2＋；溶液中的氢离子，在正极铜上得到电子发生还原反应，2H＋＋2e－==H2↑，正极铜上有氢气产生。锌片不纯，可形成微小的原电池，在锌片表面也有气泡生成。‎ ‎18.【答案】(1)原电池　CH3OH－6e－＋8OH－===＋6H2O ‎(2)阳极　4AgNO3＋2H2O4Ag↓＋O2↑＋4HNO3‎ ‎(3)280mL　阴极　1.6 g ‎(4)减小　增大 ‎【解析】(1)甲池为原电池，作为电源，电解乙、丙池，根据原电池的形成条件，通入CH3OH的一极为负极，通入O2的一极为正极，在碱性介质中，负极反应：CH3OH－6e－＋8OH－===＋6H2O；‎ ‎(2)石墨连电源的正极，为电解池的阳极，乙池为电解AgNO3溶液，总反应：4AgNO3＋2H2O4Ag↓＋O2↑＋4HNO3；‎ ‎(3)乙池中B电极析出Ag, 根据串联电路中电子相等可得4Ag～4e－～O2～2Cu，n(Ag)＝5.4/108＝0.05 mol，n(O2)＝0.05/4＝0.0125mol，V(O2)＝280 mL，n(Cu)＝0.05/2＝0.025 mol，m(Cu)＝1.6 g，Cu2＋＋2e－===Cu得电子，在电解池的阴极(D)；‎ ‎(4)甲中消耗OH－，pH减小；丙中总反应：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH，pH增大。‎ ‎19.【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。‎ ‎20.【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。‎ ‎21.【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。‎