第4章电化学基础

1、第4章电化学基础(周清)一、选择题(本题包括16小题，每题3分，共48分，每小题只有1个选项符合题意)1下列过程不需要通电就可进行的是()A电离 B电解 C电镀 D工业冶炼铝2黄铜上镀金时，电镀池的阴极为()A黄铜 B金 C石墨 D铜3下列叙述中，正确的是()电解池是将化学能转变成电能的装置原电池是将电能转变成化学能的装置金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化A B C D4下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是()5用惰性电极电解下列物质的水溶液时，在阳极上不生成O2的是()ANa

2、OH BH2SO4 CZnCl2 DNa2SO46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，阳极的电极反应式为：2Cl2e=Cl2B氢氧燃料电池的负极反应式：O22H2O4e=4OHC粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu2e=Cu2D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe2e=Fe27根据下列实验事实：(1)XY2=X2Y (2)Z2H2OZ(OH)2H2(3)Z2的氧化性比X2弱 (4)由Y、W作电极组成的原电池反应为：Y2e=Y2由此可知，X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是()AX>Y>Z>W BY

3、>X>W>Z CZ>X>Y>W DZ>Y>X>W8下列说法不正确的是()A充电电池充电时，发生电解池反应；放电时，发生原电池反应B电镀时，应将镀层金属与电源正极相连C电解饱和NaCl溶液时，阳极上放出黄绿色气体的同时还产生大量的氢氧化钠D利用电化学原理保护金属主要有两种方法，分别是牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法9下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*(激发态)TiO2/S*TiO2/SeI2

4、e3I2TiO2/S3I2TiO2/SI下列关于该电池叙述错误的是()A电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电B电池工作时，是将太阳能转化为电能C电池的电解质溶液中I和I的浓度不会减少D电池中镀铂导电玻璃为正极10在一定温度下，用铂电极电解饱和硫酸钠溶液，对电解质溶液的判断正确的是A不会有晶体析出 B浓度变大 C浓度变小 DpH不变11我国外交部发言人就法国佳士得公司拍卖我国圆明园兔首和鼠首两件文物发表严正声明，中国对其拥有不可置疑的所有权。这两件铜铸国宝在二百多年后看上去仍然熠熠生辉，光彩照人。下列对其原因的分析，最有可能的是()A它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B环境污染日趋严重，它

5、们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C铜的金属活动性比氢弱，因此不易被氧化D它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金12下列关于钢铁锈蚀的叙述中，错误的是()A酸雨能使钢铁更容易发生电化学腐蚀B钢铁在潮湿的地窖中较易发生析氢腐蚀C铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2OD钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为Fe3，而后生成Fe(OH)3，再部分脱水成为氧化铁的水合物13某蓄电池放电、充电时的反应为：FeNi2O33H2OFe(OH)22Ni(OH)2。下列推断中正确的是()放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极充电时，阴极上的电极反应式是：Fe(OH)22e=Fe2OH充电时，Ni(OH)2为阳极蓄电池的电

6、极必须是浸在某种碱性电解质溶液中A B C D14下图中乙是甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的曲线(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，则x表示()A各电解池析出气体体积总数的变化B各电解池阳极质量的增加C各电解池阴极质量的增加D各电极上放电的离子总数的变化15目前市场上的手提应急灯，主要是“无液干粉”铅蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。所用的原料仍然是铅­硫酸­二氧化铅。下列关于该铅蓄电池的说法正确的是()A充电时电源的正极接铅蓄电池标“”的一极B“无液

7、干粉”铅蓄电池彻底改变了原来的铅蓄电池的原理C放电时在铅蓄电池的负极发生还原反应D充电时电池上标有“”的极发生氧化反应16500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 mol·L1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为2 mol·L1B上述电解过程中共转移2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5 molD电解后溶液中c(H)为2 mol·L1姓名 班级 得分 12345678910111213141516姓

8、名 班级 得分 第4章电化学基础(单元过关)二、非选择题(本题包括6个大题，共52分)17(6分)如下图为相互串联的甲、乙两个电解池(电极都是惰性电极)，请回答：(1)写出甲电解池中的电解总反应方程式：甲_。 (2)若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为_。(3)若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_。18(9分)甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题：(1)若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是：甲池中的_棒；乙池中的_棒。在乙池中阳极的电极反应是_。(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液。写出乙

9、池中总反应的离子方程式：_。将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去。这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为51，且生成两种酸。该反应的化学方程式为_。19(6分)将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有食盐溶液的滤纸上面并压紧(如右图所示)，在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：金属电流方向电压/VACuA0.78BBCu0.15CCuC1.35DCuD0.30已知：构成两电极的金属其活动性相差越大，电压表读数越大。请依据表中数据判断：(1)_金属可能是最强的还原剂。(2)_金属一定不能从硫酸铜溶液中

10、置换出铜。(3)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的是_(填字母)。金属对应的原电池的正极电极反应式为_。20(6分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。甲乙(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为负极：_；正极：_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用()A铜 B钠 C锌 D石墨21(11分)在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块锌片作电极，按右图连接。(1)如果把电键K接A，该装置应是_，Zn是_极；Zn的电极反应为_。(2)

11、上述反应进行5 min后，转换电键K到B，则这一装置是_，Zn是_极，Zn的电极反应式是_。(3)将Zn换成铁片，电解质溶液换成ZnCl2饱和溶液，把电键K接A，此时该装置为_，阴极电极方程式为_。22(14分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_ (用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH3 bCO2 cNaOH d HNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入NaHCO

12、3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。答案1解析：电解质在水溶液中即可发生电离，不需通电。答案：A2解析：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电解液。答案：A3解析：应为电能转变成化学能；为化学能转变为电能；发生了化学变化。答案：B4解析：装置A和C均是原电池装置，铜作正极，放出H2，装置B是电解装置，铜作阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生

13、成，装置D也是电解装置，铜作阴极，溶液中H得到电子在阴极析出。答案：B5解析：阳极上阴离子的放电顺序为：S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根。A、B、D选项中都是OH放电生成氧气，C中Cl放电生成氯气。答案：C6解析：在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气；粗铜精炼时，纯铜与电源的负极相连；钢铁腐蚀的负极反应是Fe2e=Fe2。答案：A7解析：(1)中较活泼金属置换较不活泼的金属；(2)(3)中说明Z的活泼性大于X；(4)说明Y为原电池负极，Y比W活泼。答案：C8解析：电解饱和食盐水时，在阳极上生成氯气，在阴极上生成氢气和氢氧化钠。答案：C9解析：A项，放电时Li为负

14、极，发生氧化反应；B项，充电时Li0.85NiO2既是氧化剂又是还原剂；C项，用水作电解度时，Li要与水反应；D项放电时正极得电子而吸引阳离子Li。答案：D10解析：用铂电极电解饱和硫酸钠溶液，实际上是在电解水。温度一定时，饱和溶液中溶剂减少，将有硫酸钠析出，剩余溶液依然是饱和溶液且溶液的浓度不变。答案：D11解析：它们都是由合金制成，故不易生锈。答案：D12解析：地窖中CO2含量较高，B项正确，A、C两项均正确；钢铁在锈蚀时，铁原子失电子生成Fe2，D项错误。答案：D13解析：2O33H2O (OH)22 (OH)2，生成物为Fe(OH)2、Ni(OH)2，电解质溶液应为碱性溶液。放电时，F

15、e为负极，其电极反应为：Fe2e2OH=Fe(OH)2；Ni2O3为正极，其电极反应为：Ni2O32e3H2O=2Ni(OH)22OH。蓄电池在充电时的反应：Fe(OH)22Ni(OH)2FeNi2O33H2O；阳极Ni(OH)2发生氧化反应：2Ni(OH)22e2OH=Ni2O33H2O；阴极Fe(OH)2发生还原反应：Fe(OH)22e=Fe2OH；反应是在碱性电解质溶液中进行的；综上所述，D项正确。答案：D14解析：电解NaCl溶液时，随着电解的进行x值始终为0，可排除选项A和D；对于选项B，三个电解池的阳极上都是阴离子放电，不可能有金属析出，所以也不正确。答案：C15解析：蓄电池在放电

16、时的正极与充电时的阳极是同一个电极，A正确；“无液干粉”铅蓄电池的工作原理与原来的铅蓄电池的原理是相同的，B错；在放电时负极失电子发生氧化反应，C错；充电时标有“”的极是阴极，发生还原反应，D错。答案：A16解析：两极都收集到22.4 L气体，说明阴极上发生的反应依次为：Cu22e=Cu；2H2e=H2；阳极只发生：4OH4e=O22H2O，n(O2)1 moln(e)4 mol，B错误。根据电子转移守恒得：n(Cu2)1 mol，根据电荷守恒有n(K)n(Cu2)×2n(NO)，所以n(K)1 molc(K)2 mol·L1，A正确。根据Cu析出后，溶液中只有KNO3和H

17、NO3，由电荷守恒可推出c(H)4 mol·L1。答案：A17解析：甲槽阴极增重12.8 g，说明析出了0.2 mol的Cu，即电路中通过了0.4 mol电子。因此在乙槽阳极上析出Cl2为0.2 mol，由(2)可求乙中生成了0.4 mol NaOH。答案：(1)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(2)4.48 L(3)1 mol·L118解析：甲为原电池，乙为电解池。(1)两池均放CuSO4溶液时，甲中Fe为负极：Fe2e=Fe2，C为正极：Cu22e=Cu，故C棒上会析出红色物质Cu。乙中由电子流向可知，Fe为阴极，电极反应：Cu22e=Cu，C棒为阳极，电极反

18、应：4OH4e=2H2OO2。即在铁棒上会析出红色物质铜。(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液。则乙池中的总反应为2Cl2H2OH2Cl22OH。由Cl2和I2反应的物质的量之比为51，故I被氧化为5价，应为HIO3。所以该反应的化学方程式为5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3。答案：(1)CFe4OH4e=2H2OO2(2)2Cl2H2OH2Cl22OH5Cl2I26H2O=10HCl2HIO319解析：(1)两极金属活动性相差越大，电压表读数越大，表中四个原电池，电压数值绝对值C最大，且C中电子流动方向由CCu，故C的还原性最强。(2)B中电压为负值，证明电流方向应为CuB，构成原电池后，Cu作负极。故B不会与CuSO4发生置换反应。(3)如改用NaOH作电解质，在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出，溶液中应有Cu2生成，Cu作负极，为B。负极：2Cu4OH4e=2Cu(OH)2正极：O22H2O4e=4OH 答案：(1)C(2)B(3)BO22H2O4e=4OH20解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上铁失电子，正极上O2得电子；(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属，如锌，可使锌失电子而保护铁。答案：(1)负极：2F4e=2Fe2正极：O22H2O4e=4OH(2)C21解析：当电键K接触A点时，构成一个有外接直流电源的电解装置，与电源正极相连的Zn极是阳极，与电源负极相连的