届二轮复习 电化学基础 专题卷全国通用 3.docx

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届二轮复习电化学基础专题卷全国通用3

电化学基础

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1.关于如图所示装置的叙述正确的是（）

A．锌片上有气泡产生B．铜片周围溶液氢离子浓度不变

C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原

2.分析如图所示的四个原电池装置，下列结论正确的是（　　）

A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极

B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑

C．③中Fe作负极

D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

已知：

①Ni2＋在弱酸性溶液中发生水解

②氧化性：

Ni2＋（高浓度）>H＋>Ni2＋（低浓度）

A．碳棒上发生的电极反应：

4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少

C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH

D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变

4.研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。

下列“水”电池在海水中放电时的有关说法不正确的是（　　）

A．负极反应式：

Ag＋Cl－－e－===AgClB．正极反应式：

5MnO2＋2e－===Mn5

C．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子D．AgCl是还原产物

5.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是（　　）

A．电子从锌电极通过电流表流向铜电极

B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移

C．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－===H2↑

D．取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变

6.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电（电解池）和放电（原电池）时发生的反应是NiO2+Fe+2H2O

Fe（OH）2+Ni（OH）2，用该蓄电池电解（阴、阳极均为惰性电极）M（NO3）x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g水。

电解M（NO3）x溶液时某一极质量增加mg，金属M的相对原子质量（用m、x表示）的计算式为（　　）

A．20mxB．20x/mC．25mxD．50m/x　

7.按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。

下列叙述正确的是（　　）

A．F表示反应生成Cu的物质的量B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量

C．E表示反应生成O2的物质的量D．F表示反应生成H2SO4的物质的量

8.下列关于金属腐蚀的说法正确的是（　　）

A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M（OH）n＋

H2↑

B．金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂

C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行

D．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀

9.电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O

）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O

＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr（OH）3形式除去。

下列说法不正确的是（　　）

A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋

B．电解过程中溶液pH不会变化

C．过程中有Fe（OH）3沉淀生成

D．电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O

被还原

10.下列叙述正确的是（　　）

A．反应AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O可以设计成原电池

B．Zn和稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率

C．把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化

D．Zn－Cu原电池工作过程中，溶液中H＋向负极作定向移动

11.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。

有一种锌银电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质为KOH，电极反应为Zn＋2OH－－2e－===Zn（OH）2；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增大

B．在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极

C．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应

D．Zn是负极，Ag2O是正极

12.一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

13.关于下图装置的叙述，正确的是（　　）

A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少

C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原后生成H2

14.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

D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O

15.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↑

二、填空题

16.如图是一个原电池装置，请按要求填空。

（1）正极材料是________，负极材料是________。

（2）电子的流向是由________（填“Fe”或“Cu”，不同）极经外电路流向________极。

（3）写出电极反应式：

负极_________________________________________________________，

正极________________________________________________________________________。

（4）该原电池中发生的总反应离子方程式为__________________________________________。

17.某研究性学习小组根据反应2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4）3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol·L－1，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。

回答下列问题：

（1）此原电池的正极是石墨________（填“a”或“b”），发生________反应。

（2）电池工作时，盐桥中的移向________（填“甲”或“乙”）烧杯。

（3）两烧杯中的电极反应式分别为

甲________________________________________________________________________；

乙________________________________________________________________________。

（4）若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5mol·L－1，则反应中转移的电子为________mol。

18.用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。

某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH＝1的0.1mol·L－1FeCl2溶液，研究废液再生机理。

记录如下（a、b、c代表电压数值）：

（1）用KSCN溶液检验出Fe3＋的现象是______________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。

写出有关反应：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电，原因是Fe2＋具有________性。

（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。

电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

①NaCl溶液的浓度是________mol·L－1。

②Ⅳ中检测Cl2的实验方法：

__________________________________________________

________________________________________________________________________。

③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）：

_____________________________________________

________________________________________________________________________。

19.如图所示，若电解5min时C池中铁棒质量增加2.16g，据此回答：

（1）电源电极X名称为________，流过导线的电子物质的量是________。

（2）A池中碳棒上的电极反应式是__________________________________________________，

铁棒上的电极反应式是__________________________________________________，

电解总反应式是________________________________________________________，

本反应重要工业用途是_____________________________________________________。

若直接用A示装置进行工业生产，会减少产品产量或降低产品纯度，其原因是（用方程式说明）：

________________________________________________________________________。

（3）B池中粗铜电极上存在的电极反应式是_______________________________________，

纯铜上发生的电极反应式是____________________________________________________，

本装置的工业意义是___________________________________________________________。

（4）C池中银电极上的电极反应式是_______________________________________________，

铁棒上的电极反应是_____________________________________________________，

一段时间后硝酸银溶液浓度________，该装置存在的价值是___________________________

________________________________________________________________________。

（5）A池中的铁棒腐蚀速率较通常情况下变________，原因是___________________________

________________________________________________________________________，

其工业意义是___________________________________________________________________。

20.钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

（1）生产中可用盐酸来除铁锈。

现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是______________________________________________。

（2）下列装置可防止铁棒被腐蚀的是________。

（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如右图。

①A电极对应的金属是________（写元素名称），B电极的电极反应式是

________________________________________________________________________。

②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因_________________________。

三、实验题

21.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）。

22.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】D

【解析】该装置为铜锌原电池，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，在外电路中电子由锌电极流向铜电极；溶液中的氢离子移向正极铜，铜片周围的氢离子浓度增大，并在正极上发生还原反应产生氢气，硫酸溶液的氢离子浓度减小。

2.【答案】B

【解析】电解质溶液不同，导致两极反应发生改变。

当稀硫酸是电解质溶液时，Mg作负极（活动性Mg＞Al）；当NaOH溶液是电解质溶液时，Al作负极（Mg不与NaOH溶液反应）；③中Cu作负极，反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Fe作正极，因为常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化；④中Cu作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

3.【答案】B

【解析】由图知，与正极相连的碳棒为阳极，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A正确；A池中4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，C池中Ni2＋＋2e－===2Ni，电解过程中为保持A、C中的电荷守恒，A中的Na＋通过阳离子膜移出进入B，C中的Cl－通过阴离子膜移出进入B，B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，B错误；Ni2＋在弱酸性溶液中易发生水解，控制废水的pH防止水解损耗，从而保证产率，C正确；若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序Cl－>OH－，则Cl－移向阳极放电：

2Cl－－2e－===Cl2↑，电解反应总方程式会发生改变，D正确。

4.【答案】D

【解析】由电池总反应式可知，银发生氧化反应，失去电子，作负极，Ag＋Cl－－e－===AgCl，被氧化得到的AgCl不能拆分为离子，A正确、D错误；MnO2发生还原反应，得到电子，作正极，5MnO2＋2e－===Mn5，每生成1molNa2Mn5O10转移电子2mol，B、C正确。

5.【答案】A

【解析】锌片作负极，铜片作正极，电子从负极流向正极，A选项正确；盐桥中的阴离子向负极移动，B选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，C选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，铜电极在反应后质量增加，D选项错误。

6.【答案】C

【解析】电解M（NO3）x溶液时某一极质量增至mg，则Mx++xe﹣===M，n（H2O）=

=0.02mol，发生2H2O

2H2↑+O2↑～4e﹣，由电子守恒可知，存在xH2O～2M，n（M）=0.02mol×

=

mol，金属M的相对原子质量为

=25mx。

7.【答案】B

【解析】惰性电极电解硫酸铜溶液，生成物是铜、氧气和硫酸，反应的化学方程式是2H2O＋2CuSO4

2H2SO4＋2Cu＋O2↑。

根据电子守恒：

2Cu～4e－～O2，反应中生成1mol氧气转移4mol电子，而转移4mol电子生成2mol铜，F表示反应生成氧气的物质的量，E表示反应生成Cu的物质的量或生成硫酸的物质的量或消耗水的物质的量或消耗硫酸铜的物质的量，答案选B。

8.【答案】B

【解析】金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出H2，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。

9.【答案】B

【解析】电解时用铁作阳极，失去电子生成Fe2＋，Fe2＋将废水中的Cr2O

还原为Cr3＋，A项正确；阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，溶液的pH变大，B项错误；电解过程中H＋在阴极放电，Fe2＋还原Cr2O

时也消耗H＋，使溶液的pH升高，Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀，C项正确；根据电极反应式Fe－2e－===Fe2＋，可知每转移12mole－生成6molFe2＋，6molFe2＋可还原1molCr2O

，D项正确。

10.【答案】B

【解析】A项，属非氧化还原反应，不能用于设计原电池；B项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中形成原电池，加快产生H2的速率；C项，构成原电池，负极Fe－2e－===Fe2＋，正极2H＋＋2e－===H2↑；D项，H＋向原电池的正极作定向移动。

11.【答案】D

【解析】根据原电池原理：

负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，可以判断该原电池中Zn为负极，Ag2O为正极；根据电极反应可以得知负极区溶液的pH减小，故A、C错误；电子是从负极沿导线流向正极，故B错误。

12.【答案】D

【解析】与外电源正极连接的应为充电电池的阳极，阳极反应为Ni（OH）2＋OH－－e－===NiO（OH）＋H2O，Ni（OH）2被氧化。

13.【答案】D

【解析】锌的活泼性比铜强，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，A错误。

Cu为原电池的正极，电流流向与电子流向相反，电子经导线流向正极（Cu极），溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2，B、C错误，D正确。

14.【答案】C

【解析】A项，由电池反应可知，Ni2O3―→Ni（OH）2，Ni的化合价由＋3价→＋2价，化合价降低，发生还原反应，故Ni2O3为正极，Fe→Fe（OH）2，Fe的化合价由0价→＋2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe为负极，正确；B项，负极发生氧化反应，Fe＋2OH－－2e－===Fe（OH）2，正确；C项，阴极发生还原反应，Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－，c（OH－）增大，溶液的pH增大，错误；D项，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni（OH）2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，正确。

15.【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。

16.【答案】

（1）Cu　Fe　

（2）Fe　Cu　（3）Fe－2e－===Fe2＋　Cu2＋＋2e－===Cu　（4）Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

【解析】金属活动性Fe>Cu，装置中存在反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe为负极，失电子，发生反应Fe－2e－===Fe2＋；Cu为正极，发生反应Cu2＋＋2e－===Cu；电子由铁电极流出经外电路流向铜电极。

17.【答案】

（1）a　还原

（2）乙

（3）Mn＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O　5Fe2＋－5e－===5Fe3＋

（4）0.5

【解析】

（1）由总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，石墨a是正极。

（2）电池工作时，盐桥中向负极移动以平衡电荷，即向乙烧杯移动。

（3）甲烧杯中的电极反应式为Mn＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe2＋－5e－===5Fe3＋。

（4）溶液中的MnSO4浓度由1mol·L－1变为1.5mol·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5mol·L－1×0.2L＝0.1mol，转移的电子为0.1mol×5＝0.5mol。

18.【答案】

（1）溶液变血红

（2）2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

（3）还原

（4）①0.2　②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝　③通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电

【解析】

（1）用KSCN溶液检测Fe3＋的现象是溶液变血红色。

（2）依据电解原理，氯离子在阳极失电子生成氯气，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气具有氧化性，氧化亚铁离子生成铁离子，溶液变黄色，反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。

（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe3＋在阳极放电，元素化合价升高，依据氧化还原反应分析Fe2＋具有还原性。

（4）①电解pH＝1的0.1mol·L－1FeCl2溶液，电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，探究氯离子是否放电，需要在Cl－浓度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度为0.2mol·L－1。

②依据检验氯气的实验方法分析，取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色证明生成氯气，否则无氯气生成。

③依据图表数据比较可知，电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验与Ⅱ对比，通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子，优先放电，说明生成铁离子有两种原因。

19.【答案】

（1）正　0.02mol

（2）2Cl－－2e－===Cl2↑　2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　2Cl－＋2H2O

2OH－＋H2↑＋Cl2↑　可用于氯碱工业

Cl2＋2OH－

Cl－＋ClO－＋H2O

（3）Cu－2e－

Cu2＋　Cu