届二轮复习 电化学基础 专题卷全国通用.docx

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届二轮复习电化学基础专题卷全国通用

电化学基础

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1.MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是（　　）

A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑

2.美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁－过氧化氢燃料电池系统。

其工作原理如图所示。

以下说法中错误的是（　　）

A．电池的负极反应为Mg－2e－===Mg2＋B．电池工作时，H＋向负极移动

C．电池工作一段时间后，溶液的pH增大D．电池总反应式是Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O

3.按下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（　　）

A．Cu电极上发生还原反应B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

C．片刻后甲池中c（）增大D．片刻后可观察到滤纸b点变红色

4.用石墨电极电解某酸溶液时，在相同条件下，阴、阳两极收集到的气体的体积比是2∶1，则下列结论正确的是（　　）

A．阴极一定是H2，阳极一定是O2B．该酸可能是HCl

C．电解后溶液的酸性减弱D．阳极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

5.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（　　）

A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重

B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小

C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大

D．图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的

6.金属镍有广泛的用途。

粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：

氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）（　　）

A．阳极发生还原反应，其电极反应式：

Ni2＋＋2e－===Ni

B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋

D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

7.下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是（　　）

A．电解池是一种将电能转变成化学能的装置

B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应

C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应

D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应

8.锌铜原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是（　　）

A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

C．在外电路中，电流从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液

9.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计流向铜电极

B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移

C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应

D．铜电极上发生的电极反应是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

10.用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是（　　）

A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片

C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物

11.下列对钢铁制品采取的措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（　　）

A．保持表面干燥B．表面镀锌C．表面镶嵌铜块D．与电源负极相连

12.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。

下列说法不正确的是（　　）

A．Zn为电池的负极

B．正极反应式为2FeO

＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O

C．该电池放电过程中电解质溶液浓度增大

D．电池工作时OH－向负极迁移

13.下列有关电化学的示意图中正确的是（　　）

A．

　　B．

C．

　　D．

14.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

15.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（　　）

A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑

B．酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－

C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋

D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：

Fe－3e－===Fe3＋

二、填空题

16.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。

根据实验现象回答下列问题：

（1）装置甲中负极的电极反应式是________________________________。

（2）装置乙中正极的电极反应式是___________________________________________。

（3）装置丙中溶液的pH________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）四种金属活动性由强到弱的顺序是____________________________________。

17.如图装置所示，C、D、E、F都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。

将直流电源接通后，F极附近呈红色。

请回答：

（1）B极是电源的________，一段时间后，甲中溶液颜色________。

（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。

（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应是________，电镀液是__________溶液。

（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

18.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答：

Ⅰ．用图1所示装置进行第一组实验。

（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是　　（填字母序号）。

A.铝B.石墨C.银D.铂

（2）N极发生反应的电极反应式为　　。

Ⅱ．用图2所示装置进行第二组实验。

实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：

两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。

查阅资料得知，高铁酸根离子（FeO

）在溶液中呈紫红色。

（3）电解过程中，X极区溶液的pH　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

（4）电解过程中，Y极发生的电极反应之一为Fe﹣6e﹣+8OH﹣===FeO

+4H2O若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少　　g。

（5）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K2FeO4+3Zn====Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的反应的电极反应式为　　。

19.铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

（1）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述________（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为_______________________________________________________。

（2）用CH4或其他有机物、O2为原料可设计成原电池，以CnH2nOn、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为______________________________________。

（3）图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。

图2电池负极区的电极反应为___________________________________；

若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现________色，c位置的电极反应式为________________，若用KI淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是________（填A或B）电极。

20.某兴趣小组为了提高电池的效率，设计了下图所示的原电池。

请回答下列问题：

（1）若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，请你写出电极名称及电极反应：

Al片（　　）_____________________________________________________________________，

Cu片（　　）_____________________________________________________________________。

电流方向：

_____________________________________________________________________。

（2）若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，请你写出电极名称及电极反应：

Al片（　　）_____________________________________________________________________，

Cu片（　　）_____________________________________________________________________。

电流方向：

_____________________________________________________________________。

三、实验题

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。

22.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）。

答案解析

1.【答案】B

【解析】根据题意，电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag，正极反应为：

2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag，负极反应为：

Mg－2e－===Mg2＋，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，所以电池放电时，Cl－由正极向负极迁移，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg（OH）2＋H2↑，D项正确；答案选B

2.【答案】B

【解析】Mg－H2O2燃料电池中Mg作负极：

Mg－2e－===Mg2＋，A正确；在酸性介质中，Pt作正极：

H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，总反应式为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，D正确；消耗H＋，使c（H＋）减小，pH增大，C正确；H＋移向正极，B错误。

3.【答案】A

【解析】图示是Zn－CuSO4－Cu原电池，相对活泼金属Zn作为负极，Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，Cu作正极，Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应，A正确；电子只能在电极和导线间流动，不能在溶液中移动，Zn→a，b→Cu，B错误；与负极相连的a为阴极，电极反应：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，可使酚酞变红，D错误；为保持电荷守恒，盐桥中的Cl－会移向甲池，浓度不变，C错误。

4.【答案】A

【解析】酸溶液中H＋在阴极得电子，发生还原反应：

2H＋＋2e－===H2↑，D错误；阴、阳两极收集到气体体积比是2∶1，可知另一电极一定是O2，A正确；该酸为含氧酸，不能是氢卤酸，B错误；实质是电解水，酸性增强，C错误。

5.【答案】B

【解析】插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，最易发生吸氧腐蚀，而底端氧气含量少，腐蚀相对较慢，A错误；开关置于M时，合金作负极，铜作正极，改置于N时，Zn作负极，合金作正极，合金受到保护，B正确；接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体在Pt电极上生成，C错误；Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是锌不纯引起，Zn、锌中杂质和电解质溶液构成微型原电池而放电，D错误。

6.【答案】D

【解析】阳极发生氧化反应，A错；电解过程中，阳极主要电极反应为Ni－2e－===Ni2＋，但比Zn活泼的铁和锌也会溶解，Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，而阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，溶解和析出金属不同，B错误；电解后溶液还有镍离子，C错；Cu和Pt比镍弱，形成阳极泥，D正确。

7.【答案】D

【解析】

（1）电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。

（2）电解池是将电能转化为化学能的装置。

（3）阴极与电源负极相连的电极，发生还原反应；（4）阳极与电源正极相连的电极，发生氧化反应。

8.【答案】B

【解析】在原电池中，相对活泼的金属材料作负极，相对不活泼的金属材料作正极，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，A错误，B正确。

因Zn失电子生成Zn2＋，为使ZnSO4溶液保持电中性，盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D错误。

电子由锌经导线流向铜，电流方向与之相反，C错误。

9.【答案】A

【解析】金属活动性Zn>Cu，Zn作为负极，失去电子发生氧化反应：

Zn－2e－===Zn2＋，电子经外电路流向铜电极，A正确；因Zn失电子生成Zn2＋，为使ZnSO4溶液保持电中性，盐桥中的阴离子移向ZnSO4溶液，B错误；铜作正极，得到电子发生还原反应：

Cu2＋＋2e－===Cu，C、D错误。

10.【答案】B

【解析】溶液中的铜离子应在阴极放电而析出，Cl－在阳极放电产生Cl2，A、C、D都错。

11.【答案】C

【解析】保持钢铁制品表面干燥，使金属不和水接触，能防止或减缓钢铁腐蚀，A错误；在钢铁制品表面镀锌，采用的是牺牲阳极的阴极保护法，能防止或减缓钢铁腐蚀，B错误；在钢铁制品表面镶嵌铜块，形成的原电池中，金属铁做负极，可以加快腐蚀速率，不能防止或减缓钢铁腐蚀，C正确；将钢铁制品与电源负极相连，采用的是外加电流的阴极保护，能防止或减缓钢铁腐蚀，D错误。

12.【答案】B

【解析】以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液的电池中，Zn为负极，发生反应：

Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2，K2FeO4为正极，发生反应：

FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3＋5OH－，放电过程中有OH－生成，则电解质溶液的浓度增大，OH－向负极迁移，故A、C、D正确，B错误。

13.【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。

14.【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。

15.【答案】A

【解析】电解饱和食盐水阳极上电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，A项正确；酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B项不正确；粗铜精炼时粗铜接电源正极，C项不正确；钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，D项不正确。

16.【答案】

（1）A－2e－===A2＋　

（2）Cu2＋＋2e－===Cu

（3）变大　（4）D＞A＞B＞C

【解析】甲、乙、丙均为原电池装置。

依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A＞B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B＞C；丙中A上有气泡即H2产生，则A为正极，活动性D＞A，随着H＋的消耗，pH变大。

17.【答案】

（1）负极　变浅

（2）1∶2∶2∶2

（3）镀件　AgNO3

（4）Fe＋Cu2＋

Cu＋Fe2＋

【解析】

（1）F极附近溶液呈红色，说明F极是阴极，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，产生了NaOH，则B极是电源的负极，同时E极为阳极，4Cl－－4e－===2Cl2↑。

甲中C极为阳极，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑；D极为阴极，2Cu2＋＋4e－===2Cu，甲中溶液颜色会变浅。

（2）甲、乙串联，转移电子的数目相同，故C、D、E、F产生单质的物质的量之比为n（O2）∶n（Cu）∶n（Cl2）∶n（H2）＝1∶2∶2∶2。

（3）电镀时，镀件应作阴极，即H应该是镀件，含镀层金属的单质作阳极，电镀液常用AgNO3溶液。

（4）若C电极为铁，铁为活性电极，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，总反应为Fe＋Cu2＋

Cu＋Fe2＋。

18.【答案】

（1）A　

（2）2H++2e-===H2↑（或2H2O+2e﹣===H2↑+2OH﹣）

（3）增大　

（4）0.28　

（5）2FeO

+6e﹣+5H2O===Fe2O3+10OH﹣　

【解析】

（1）在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，铝是比锌活泼的金属，所以不能代替铜。

（2）N电极连接原电池负极，所以是电解池阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e﹣===H2↑（或2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣）。

（3）电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的pH增大。

（4）X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，设铁质量减少为xg，根据转移电子数相等得

×2=

×4+

，x=0.28。

（5）正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2FeO

+6e﹣+5H2O═Fe2O3+

10OH﹣。

19.【答案】

（1）②③　2Cl－＋2H2O

2OH－＋Cl2↑＋H2↑

（2）CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2＋4nH＋

（3）BH

－8e－＋8OH－===BO

＋6H2O　红

O2＋2H2O＋4e－===4OH－　B

【解析】

（1）①装置为原电池，铁为负极，被腐蚀；②装置为原电池，锌为负极被腐蚀，铁作正极被保护。

③装置为电解池，铁作阴极被保护。

装置③中铁被保护，实际是电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子方程式为2Cl－＋2H2O

2OH－＋Cl2↑＋H2↑。

（2）燃料电池中燃料作负极反应，失去电子，在酸性条件下生成二氧化碳和水，电极反应为CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2＋4nH＋。

（3）NaBH4/H2O2燃料电池中负极为BH发生氧化反应，电极反应为BH－8e－＋8OH－===BO＋6H2O，即A为负极，B为正极。

若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，形成原电池，锌失去电子，铅笔芯为正极，氧气得到电子，在该电极生成氢氧化钠，使酚酞变红色；c点的电极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－；若用碘化钾淀粉溶液浸湿滤纸，c处出现蓝色，则c处发生反应2I－－2e－===I2，c为阳极，则b接电池正极，因为A是负极，B是正极，所以b连接B极。

20.【答案】

（1）负极　2Al－6e－===2Al3＋　正极　6H＋＋6e－===3H2↑　Cu→导线→Al

（2）正极　2

NO3-＋4H＋＋2e－===2NO2↑＋2H2O　负极　Cu－2e－===Cu2＋　Al→导线→Cu

【解析】

（1）若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，实质是由Al－稀硫酸－Cu组成的原电池，由于Al比Cu活泼，所以Al为负极，失电子，被氧化为Al3＋，Cu为正极，溶液中的H＋得电子，被还原为H2。

（2）若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，实质是由Al－浓硝酸－Cu组成的原电池，Al遇浓硝酸钝化，不能溶解，Al为正极，Cu为负极，失电子，被氧化为Cu2＋。

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。

22.【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。