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專題18 電化學 1．下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是(　　) A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重 B．圖b中，開關由M改置于N時，CuZn合金的腐蝕速率減小 C．圖c中，接通開關時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大 D．圖d中，ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 【答案】B　 2．下列有關金屬腐蝕與防護的說法不正確的是(　　) A．鋼鐵在弱堿性條件下發(fā)生電化學腐蝕的正極反應是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用 C．在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法 D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的負極相連以保護它不受腐蝕 【答案】B　 【解析】弱堿性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，A正確；當鍍層破損時，錫、鐵可形成原電池，鐵作負極，加快了鐵的腐蝕，B錯誤；鐵、鋅、海水形成原電池，鋅失去電子作負極，從而保護了鐵，C正確；采用外加電流的陰極保護法時，被保護金屬與直流電源的負極相連，D正確。 3．M、N、P、E四種金屬，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出；③N、E用導線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應為E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。則這四種金屬的還原性由強到弱的順序是(　　) A．P＞M＞N＞E　　　　　　 B．E＞N＞M＞P C．P＞N＞M＞E D．E＞P＞M＞N 【答案】A　 【解析】由①知，金屬活動性：M＞N；M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡逸出，說明M作原電池的正極，故金屬活動性：P＞M；N、E構成的原電池中，N作負極，故金屬活動性：N＞E。綜合可知，A正確。 4．鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。下列有關該電池的說法不正確的是(　　) A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為Fe B．電池放電時，負極反應為 Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低 D．電池充電時，陽極反應為2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋H2O 【答案】C　 5．有關電化學知識的描述正確的是(　　) A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應設計成原電池，把其中的化學能轉化為電能 B．某原電池反應為Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液 C．原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成 D．一般地說，能自發(fā)進行的氧化還原反應可設計成原電池 【答案】D　 【解析】CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化還原反應；KCl和AgNO3反應生成AgCl沉淀易阻止原電池反應的發(fā)生；作電極的不一定是金屬，如石墨棒也可作電極。 6．銅鋅原電池(如圖)工作時，下列敘述正確的是(　　) A．正極反應為：Zn－2e－===Zn2＋ B．電池反應為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外電路中，電子從Cu極流向Zn極 D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液 【答案】B　 7．下列關于電解的敘述中，正確的是(　　) ①電解是把電能轉變成化學能?、陔娊馐前鸦瘜W能轉變成電能?、垭娊赓|溶液導電是化學變化，金屬導電是物理變化?、苣承┎荒茏园l(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)?、萑魏嗡芤弘娊鈺r，必將導致氧化還原反應 A．②③④　　　　　　　　　 B．①②③④ C．①②④ D．①③④⑤ 【答案】D　 【解析】把化學能轉變成電能的裝置是原電池；只要電解，必將發(fā)生氧化還原反應，即一定發(fā)生化學變化；一些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，可以借助電解來實現(xiàn)，故選D項。 13．圖中X為電源，Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色斑向d端擴散。下列判斷正確的是(　　) A．濾紙上c點附近會變紅色 B．Cu電極質量減小，Pt電極質量增大 C．Z中溶液的pH先減小，后增大 D．溶液中的SO向Cu電極定向移動 【答案】A　 14.下列關于各圖的說法，正確的是(　　) A．①中陰極處能產生使?jié)駶櫟矸踎KI試紙變藍的氣體 B．②中待鍍鐵制品應與電源正極相連 C．③中電子由b極流向a極 D．④中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應 【答案】D　 【解析】①中陰極處為Cu2＋放電，析出Cu，A錯；②中待鍍鐵制品應與電源負極相連，B錯；③中a極為負極，b極為正極，電子由a極經外電路流向b極，C錯；④中的離子交換膜只允許陽離子通過，NaOH在陰極，可以避免陽極生成的Cl2與NaOH溶液反應，D對。 26.某原電池裝置如圖所示，電池總反應為2Ag＋Cl2===2AgCl。下列說法正確的是(　　) A．正極反應為AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放電時，交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應隨之改變 D．當電路中轉移0.01 mol e－時，交換膜左側溶液中約減少0.02 mol離子 【答案】D　 27.已知：鋰離子電池的總反應為：LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，鋰硫電池的總反應為：2Li＋SLi2S。有關上述兩種電池說法正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時，Li＋向負極遷移 B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應 C．理論上兩種電池的比能量相同 D．右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電 【答案】B 【解析】鋰離子電池放電時，為原電池，陽離子Li＋向正極移動，A錯誤。鋰硫電池充電時，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應生成Li，B正確。電池的比能量是指參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯誤。由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應為該電池放電完全所得產物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應為充電完全所得產物，故此時不是鋰離子電池給鋰硫電池充電的過程，D錯誤。 28．燒杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，燒杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(兩種溶液均足量)，組成的裝置如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．A為原電池，B為電解池 B．A為電解池，B為原電池 C．當A燒杯中產生0.1 mol氣體時，B燒杯中產生氣體的物質的量也為0.1 mol D．經過一段時間，B燒杯中溶液的pH增大 【答案】B　 29.如圖所示，將兩燒杯中電極用導線相連，四個電極分別為Mg、Al、Pt、C。當閉合開關S后，以下表述正確的是(　　) A．電流表指針不發(fā)生偏轉 B．Al、Pt兩極有H2產生 C．甲池pH減小，乙池pH不變 D．Mg、C兩極生成的氣體在一定條件下可以恰好完全反應 【答案】D　 【解析】甲池Al能與NaOH溶液反應，所以為原電池，乙池Pt、C均不與NaOH溶液反應，故乙池為電解池，電流表指針偏轉。甲池中Mg為正極，產生H2，Al為負極溶解，Pt作陰極產生H2，C作陽極產生O2，甲池消耗NaOH，pH減小，乙池消耗水，pH增大。根據(jù)電子轉移數(shù)目相等，則Mg、C兩極產生的O2、H2體積比為1∶2，在一定條件下可以完全反應。 33．某同學按下圖所示的裝置進行實驗。A、B為兩種常見金屬，它們的硫酸鹽可溶于水，當K閉合時，SO從右向左通過交換膜移向A極。下列分析正確的是(　　) A．溶液中c(A2＋)減小 B．B極的電極反應：B－2e－===B2＋ C．Y電極上有H2產生，發(fā)生還原反應 D．反應初期，X電極周圍出現(xiàn)白色膠狀沉淀 【答案】D 34.假設圖中原電池產生的電壓、電流強度均能滿足電解、電鍍要求，即為理想化。①～⑧為各裝置中的電極編號。下列說法錯誤的是(　　) A．當K閉合時，A裝置發(fā)生吸氧腐蝕，在電路中作電源 B．當K斷開時，B裝置鋅片溶解，有氫氣產生 C．當K閉合后，整個電路中電子的流動方向為①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→② D．當K閉合后，A、B裝置中pH變大，C、D裝置中pH不變 【答案】A　 【解析】當K閉合時，B裝置構成原電池，在電路中作電源，整個電路中電子的流動方向為③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；B裝置中消耗H＋，pH變大，A裝置中電解飽和食鹽水，pH變大；C裝置中相當于在銀上鍍銅，pH不變；D裝置中相當于銅的電解精煉，pH不變。 35.(1)電鍍時，鍍件與電源的________極連接。 (2)化學鍍的原理是利用化學反應生成金屬單質沉積在鍍件表面形成的鍍層。若用銅鹽進行化學鍍銅，應選用________(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應。 Ⅱ.(2012全國卷節(jié)選)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應是圖中電極________(填圖中的字母)； 在電極d上發(fā)生的電極反應式為_________________________________________； 若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為_________________。 Ⅲ.(2012山東高考節(jié)選)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是________。 a．電能全部轉化為化學能 b．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應 c．溶液中Cu2＋向陽極移動 d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬 【答案】Ⅰ.(1)負　(2)還原劑?、? c　Cu2＋＋2e－===Cu　Au、Ag以單質的形式沉積在c(陽極)下方，F(xiàn)e以Fe2＋的形式進入電解質溶液中?、?bd Ⅲ.粗銅的電解精煉時，電能不可能全部轉化為化學能，a錯誤；粗銅作陽極與電源正極相連，發(fā)生氧化反應，b正確；溶液中的Cu2＋向陰極移動，c錯誤；不活潑金屬Ag、Pt、Au等金屬在陽極沉積，可以回收。 36.在下圖中，甲燒杯中盛有100 mL0.50 molL－1AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 molL－1CuCl2溶液，A、B、C、D均為質量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g，則 (1)電源E為________極，F(xiàn)為________極。 (2)A極的電極反應式為___________________________________________________， 析出物質________mol。 (3)B極的電極反應式為___________________________________________________， 析出氣體________mL(標準狀況)。 (4)C極的電極反應式為___________________________________________________， 析出物質________mol。 (5)D極的電極反應式為___________________________________________________， 析出氣體________mL(標準狀況)。 (6)甲燒杯中滴入石蕊試液，________附近變紅，如果繼續(xù)電解，在甲燒杯中最終得到________溶液。 【答案】(1)負　正 (2)Ag＋＋e－===Ag　0.025 (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　140 (4)Cu2＋＋2e－===Cu　0.012 5 (5)2Cl－－2e－===Cl2↑　280 (6)B　HNO3 －1＝304 g，根據(jù)A極比C極重1.9 g，可列出比例式求出反應生成的Ag和Cu的物質的量：n(Ag)＝4 mol＝0.025 mol，n(Cu)＝0.012 5 mol，n(O2)＝0.006 25 mol, n(Cl2)＝0.012 5 mol。電解時甲池隨著B極附近水電離產生的OH－的不斷消耗，H＋的物質的量逐漸增大，所以滴入石蕊試液后B極附近變紅，而A極上Ag＋不斷得到電子析出Ag，故在甲燒杯中最終得到HNO3溶液。