高考化学二轮专题 第8讲 电化学原理及应用

高考化学二轮专题第8讲电化学原理及应用

一、单选题

1.（2分）（2021高二下•成都开学考）如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗,

C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的（）

人小是2|1、B是Cu、C为稀硫酸

B.A是Cu、B是Zn、C为稀硫酸

C.A是Fe、B是Ag、C为AgNCh溶液

D.A是Ag、B是Fe、C为AgNCh溶液

2.（2分）（2021高二下,扬州开学考）下列各图所示装置能达到实验目的的是（）

-温度计

设备

FeSO：溶液

图甲图乙图丙图丁

A.图甲，验证铁的吸氧腐蚀

B.图乙，保护水体中的钢铁设备

C.图丙，在铁制品表面镀锌

D.图丁，测定中和热

3.（2分）（2021高二下,赣州开学考）利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是（）

A.若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀

B.若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应

C.若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀

D.若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应

4.（2分）（2021高二下•扬州开学考）一种微生物电池处理含氮（2国）废水的装置如下图所示。下列说法

正确的是（）

A,电池放电时将电能转化为化学能

B.放电时，电极B附近溶液的pH降低

C.放电时的负极反应为：C6Hl2O6-24e-+6H2O6CO2个+24H+

D.理论上，电极A每消耗1moic6Hl2。6,电极B处生成ImoINz

5.（2分）（2021高二下•如皋开学考）下列电化学装置能达到目的的是（）

为桥

Zn广1人

H京空气

FcCljCuSO

4FCSO4

图中图乙图丙图丁

A.图甲：实现原电池反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+「

B.图乙：制取少量Fe（0H）2

C.图丙：证明铁发生了析氢腐蚀

D.图丁：在铁表面镀锌

6.（2分）（2021高一下•如皋开学考）一种Na-CC>2二次电池装置如图所示，1NaCIO4溶于有机溶剂作为电

藤电

解液，电池的总反应为3CC）2+4NaW2Na2cO3+C。下列说法正确的是（）

施电

CO：-*

A.放电时Na电极为正极

B.充电时电解液中的Na+移向阳极

C.放电时每反应lmolC02，电路中转移4moi电子

D.充电时的阳极反应为28^+C-4e-=3CO2

7.（2分）（2021高二下•长沙开学考）铜板上铁钏钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁钏

钉会被腐蚀，示意图如图所示。下列说法错误的是（）

A.因铁的金属性比铜强，所以铁钾钉被氧化而腐蚀

B.若水膜中溶解了SO2,则铁钾钉腐蚀的速率变小

+

C.铜极上的反应是2H++2e、H2个、O2+4e-+4H=2H2O

D.在金属表面涂一层油脂，能防止铁钾钉被腐蚀

8.（2分）（2021•延边模拟）海水中锂资源非常丰富，但是海水中的锂浓度低，很难被提取出来。我国科

学家设计了一种太阳能驱动下，利用选择性固体陶瓷膜电解海水提取金属锂的装置（示意图如下），该装置

工作时，下列说法错误的是（）

A.该装置主要涉及的能量变化：太阳能f电能玲化学能

/

B.电极B上的电极反应式：4OH--4e-=O2r+2H2O

c.选择性固体陶瓷膜不允许H2O通过

D.工作时，电极A为阴极

9.（2分）（2021•贵阳模拟）某锂铜二次电池工作质理如图所示。在该电池中，水系电解液和非水系电解

液被锂离子固体电解质陶瓷片（USICON）隔开。下列有关说法错误的是（）

A.放电时，N极电极反应式为Cu2++2e-=Cu

B.Li+可以通过陶瓷片，水分子不能

C.充电时，接线柱B应与电源的负极相连

D.充电时，M电极发生还原反应

10.（2分）（2021高二下•长沙开学考）常温下用石墨作电极，电解lOOmLO.lmol-L2的Cu（NO3）2和0.1

mol「1的AgNCh组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12L时，假设溶液体

积不变，下列说法正确的是（）

A.阴极增重1.4gB.所得溶液pH<l

C.阴极增重0.64gD.所得溶液pH>l

11.（2分）（2021•梅州模拟）如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究铜的精炼原理和电镀原理。

下列说法正确的是（）

甲醛

甲乙丙

A.一段时间后，甲装置中溶液pH升高

B.电解一段时间后，乙、丙装置中CuSCU溶液的浓度均不变

c.通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为+=

D.丙装置中实现铁片上镀铜，b应为铁片

12.（2分）（2021高二下•新乐开学考）为探究海水对钢铁的腐蚀，某兴趣小组设计了如下五种装置，铁

片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为（）

时由冲加减

・水H水

①②③④

A.①⑤④③②B.③①②④⑤c.④③①⑤②D.④⑤②①③

二、综合题

13.（8分）（2021高二下•苍南开学考）短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，它们的

原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多，数目庞大；C、D是空气中含量最多的两种元素，D、

E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物；F为同周期原子半径最小的元素。试回答以下问

题：（所有答案都用相应的完生存身作答）

（1）化学组成为AFD的结构式为,A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为化合物（填"离

子"或哄价

（2）化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离

子方程式为0

(3)由D、E形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是。

(4)元素B和C的非金属性强弱，B的非金属性于C(填"强"或"弱")，并用化学方程式证明上述

结论。

(5)以CA3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。CA3燃料电池使用的电解质溶液是2moi・L"

的溶液，电池反应为：该电池负极的电极反应式为;每消耗

KOH4CA3+302=2C2+6H20O3.4gCAs

转移的电子数目为“

14.(5分)(2021高二下•沁县开学考)装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。

(1)装置丙中萝注电极上的电极反应式为o

(2)装置乙中被腐蚀的金属是(填元素符号)，比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快

到慢的顺序是。

甲乙丙

(3)图丁是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化学腐蚀的类型为腐蚀。

②图中A、B、C三处附近的区域内，腐蚀最严重的是(填序号)。

15.(11分)(2020高二上•丰台期中)金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答

下列问题：

图1图2

(1)图1,被腐蚀的金属为，其腐蚀类型属于(填字母)。图2,金属腐蚀类型属于

(填字母)。

A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.析氢腐蚀D.吸氧腐蚀

(2)图1中Cu的作用是,结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理

图中铁的生锈过程：将转变为的反应补充完整:正

(3)2Fe->Fe(OH)2->Fe(OH)3^Fe2O3-nH2O,FeFe(OH)2

极反应为,负极反应为,总反应为o

(4)下列防止铁制品生锈的措施合理的是。

A.在铁闸门表面涂油漆

B.在地下铁管道上安装若干镁合金

C.将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化

分高二下•长沙开学考）工业上用镒矿［含、等杂质］为原

16.（7）（2021（MnCCb）FeCChSiO2,Cii2（0H）2cO3

料制取二氧化锦，其流程示意图如图：

稽过量盐酸

已知：生成氢

氧化物沉淀的pH如表所示:

Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3CU(OH)2

开始沉淀时8.36.32.74.7

完全沉淀时9.88.33.76.7

注：金属离子的起始浓度为O.lmol/L,回答下列问题：

（1）含杂质的菱镒矿使用前需将其粉碎，主要目的是,盐酸溶解MnCQ的化学方程式是

（2）向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是。

（3）滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS,以除去Ci?+,反应的离子方程式是

（4）将MnCL转化为MnC>2的另一种方法是电解法。

①阳极生成MnCh的电极反应式是o

②若直接电解MnCb溶液，生成MnO2的同时会产生少量U2,检验a?的操作是。

③若在上述MnCL溶液中加入一定量的Mn（NO3）2粉末，则无CL产生。其原因是。

17.（6分）（2021高二下•张家口开学考）

（1）某甲醇-空气燃料电池的工作原理如图1所示（箭头丧示物质的进入或排出）：

①甲电极为该燃料电池的（选填"正极"或"负极”3,该电极的电极反应方程式为。

②用该电池作供电电源，用情性电极电解足量的Cu：飘&溶液，若阴极增重1豫总禽则理论上消耗甲醇

__________g»

（2）尿素树脂生产过程中所排放的废水中往在含有甲醇，这种含甲醇的废水会对环境造成污染。向该废

水中加入一定量的酸性溶液，然后采用图2所示装贸进行电解即可除去甲醇，除甲醇的原理：电

解产物c◎土将废水中的甲醇氧化为CQ事

①阳极反应式为o

②请用离子方程式表示该法除甲醇的原理为。

③排放该电解后的废水的铁质管道易被腐蚀，除与G/发生置换反应外，还发生电化学腐蚀，发生还

原反应的电极反应式为。

答案解析部分

一、单选题

I.【答案】C

【考点】原电池工作原理及应用

【解析】【解答】A.该原电池中，B极析出氢气，电极不变粗，与题意不符，故A不符合题意；

B.该电池中，B为负极，A为正极，A极析出氢气，与题意不符，故B不符合题意；

C.该电池中，A为负极，B为正极，A极变细，B极析出银，与题意符合，故C符合题意；

D.该电池中B为负极，变细，与题意不符，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】原电池中负极的活泼性大于正极的活泼性，负极上金属失电子变成离子进入溶液，质量减少，正

极上得电子发生还原反应，正极上析出物质，若析出的物质是金属，则正极质量增加，据此分析。

2.【答案】A

【考点】中和热的测定，电镀，铁的吸氧腐蚀

【解析】【解答】A.图甲，该图是中性条件，发生吸氧腐蚀，A能达到实验目的；

B.图乙，铁比铜活泼，形成原电池时，铁为负极发生氧化反应被腐蚀，故不能用此装置保护水体中的钢

铁设备，B不能达到实验目的；

C.图丙，锌比铁活泼，Fe2+得电子能力比ZM+强，则在阴极上，Fe2+得电子生成铁单质，无法在铁电极上

镀锌，应使用硫酸锌做电解液，C不能达到实验目的；

D.图丁，缺少环形玻璃搅拌棒，D不能达到实验目的；

故答案为：Ao

【分析】A.在酸性条件下铁发生析氢腐蚀，在中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，

B.应该找比铁活泼的金属

C.镀锌应该是锌离子得到电子

D.需要搅拌使反应充分进行

3.【答案】B

【考点】原电池工作原理及应用，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，发生氧化反应；铁做正极被保

护，故A不符合题意，B符合题意。

若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，铁作阴极，被保护，可减缓铁的腐蚀，C不符合题意；

X极作阳极，发生氧化反应，D不符合题意。

故答案为：Bo

【分析】若K连接M构成原电池，若X的活动性强于铁，可以保护铁，若X是不活泼金属或碳棒时，加

速铁的腐蚀，若K连接N构成电解池。此时是可以保护铁

4.【答案】C

【考点】电极反应和电池反应方程式，电解池工作原理及应用，物质的量的相关计算

【解析】【解答】A.电池放电时为原电池，是将化学能转化为电能的过程，A项不符合题意；

B.放电时，电极B上N备得电子，生成氮气，作正极，电极方程式为：

ltfe-++H+被消耗,附近溶液的pH升高，B项不符合题意；

C.放电时，电极A上C6Hl2。6失去电子，生成二氧化碳和H+,作负极，电极方程式为：

C6Hl2O6-24e-+6H2O=6CO2个+24H+,C项符合题意；

D,由BC项可知,该原电池的总反应为：5c承N&+型好0/?WXN寸4aos1+蜉国□，则

电极A每消耗lmolC6Hl2。6，电极B处生成N2的物质的量=:苓:D项不符合题意；

故答案为：C„

【分析】根据物质的转化和电子转移的情况，有机物在负极失去电子发生氧化反应，A为负极，B为正

极，硝酸根得到电子发生还原反应。根据正极和负极的电极式写出总的方程式，结合电子转移情况即可

计算正负极产物的变化量

5.【答案】A

【考点】电极反应和电池反应方程式，原电池工作原理及应用，电解池工作原理及应用，铁的吸氧腐蚀

【解析】【解答】A.三价铁离子的氧化性大于铜离子，所以该反应为自发的氧化还原反应，图甲有活性

不同的两个电极，形成了闭合回路，可构成原电池，A符合题意；

B.铁与电源负极相连作阴极，阴极发生还原反应，不能失电子生成亚铁离子，B不符合题意；

C.析氢腐蚀的条件应该是酸性环境，氯化钠溶液显中性，C不符合题意；

D.在铁表面镀锌，电解质溶液应该为含锌离子的溶液，D不符合题意；

故答案为：Ao

【分析】A.符合原电池的形成条件

B.铁应与正极相连

C.此实验可证明吸氧腐蚀

D.镀锌时应该是锌离子反应

6.【答案】D

【考点】电极反应和电池反应方程式，原电池工作原理及应用，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】A.放电时为原电池，原电池中负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知Na被氧化，

所以Na为负极，A项不符合题意；

B.充电时电解液中的Na+移向阴极，B项不符合题意；

C.由反应可知，放电时3个C5转移4个电子，则每反应lmo8，电路中转移和。1电子，C项不

符合题意；

D.充电时，阳极失电子，由反应可知C失去电子，则电极反应为2coM+C-4e-=3CO2，D项符合题

思；

故答案为：D„

【分析】放电时，钠做负极材料，发生氧化反应失去电子，二氧化碳做正极材料得到电子发生还原反

应。充电时，钠做阴极材料，钠离子得到电子发生还原反应，c做为阳极材料发生氧化反应。

7.【答案】B

【考点】电极反应和电池反应方程式，原电池工作原理及应用

【解析】【解答】A.因铁的金属性比铜强，形成原电池时铁作负极，铁失电子发生氧化反应，则铁钾钉

被氧化而腐蚀，A项不符合题意；

B.若水膜中溶解了S02,S02与水反应生成亚硫酸，水膜的酸性增强，则铁钏钉腐蚀的速率变大，B项

符合题意；

C.铜极上既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，则铜电极上的反应是2H++2e=H2个，O2+4e-4H+=2山0,

C项不符合题意；

D.在金属表面涂一层油脂，可以使铁饼钉与空气隔绝，能防止铁钾钉被腐蚀，D项不符合题意；

故答案为：Bo

【分析】形成的了原电池，金属性强的做负极，铁做负极，失去电子，发生氧化反应。金属性弱的做正

极。铜做正极，附近的氧气得到电子发生还原反应，溶解了酸性气体，溶液对的酸性增强，促进了腐蚀

的进行了，在表面干燥的情况涂抹一层油脂可以防止生锈

8.【答案】B

【考点】电极反应和电池反应方程式，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】A.根据图示可知：太阳能转化为电能，然后利用太阳能电解海水提取金属锂，实现了

电能转化为化学能，因此该装置主要涉及的能量变化：太阳能玲电能玲化学能，故A不符合题意；

B.在B电极上，电子流出，发生氧化反应，根据图示可知是海水中的cr失去电子被氧化为CI2,故该

电极为阳极，阳极的电极反应式为：2cl”e-=Cl2个，故B符合题意；

C.在固体陶瓷膜上部区域是有机电解质，下部区域为海水，有机物与海水互不相溶，因此该选择性固体

陶瓷膜不允许H2。通过，只允许Li+通过，故C不符合题意；

D.根据图示可知电子流入铜电极，Li+在Cu电极上得到电子被还原为Li单质。在电解池中，电子流入的电

极为阴极，故A电极为阴极，故D不符合题意；

故答案为：Bo

【分析】根据海水提取金属锂的装置图知，根据电子流向判断，为氯离子放电生成氯气，催化电极上放出

气体，因此催化电极为阳极，则铜箔为阴极，阴极上得电子发生还原反应析出金属锂，据此分析解答。

9.【答案】C

【考点】电极反应和电池反应方程式，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】A.放电时，N极是原电池的正极，电极反应式为Cu2++2e=Cu,故A不符合题意；

B.非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片（LISICON）隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允

许水分子通过，故B不符合题意；

C.放电时，N极是原电池的正极，充电时，接线柱B应与电源的正极相连，故C符合题意；

D.充电时，M极是阴极，因此M电极发生还原反应，故D不符合题意；

故答案为：Co

【分析】锂铜可充电电池，工作原理：放电时，金属锂是负极，发生失电子的氧化反应，在充电时，电源

的正极连接原电池的正极，发生失电子的氧化反应，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶

瓷片(LISICON)隔开，则陶瓷片允许Li+通过，不允许水分子通过，据此回答。

10.【答案】B

【考点】电解池工作原理及应用，物质的量的相关计算

【解析】【解答】溶液中铜离子和银离子的物质的量都是O.Olmol,根据放电顺序可知，阴极首先是银离

子放电，生成银，然后是铜离子放电生成铜。阳极是OH一放电生成氧气，即氧气是0.05mol,转移电子是

0.2mol,所以根据电子的得失守恒可知，阴极除了生成O.Olmol银和铜外，还生成0.085mol氢气，所以阴

极增加的质量是1.08g+0.64g=1.72g,选项A、C不符合题意；在金属离子放电的同时，溶液中产生氢离

子，所得溶液PH＜1,选项B符合题意，选项D不符合题意；

故答案为：Bo

【分析】电解时在阴极区吸引大量的铜离子、银离子、氢离子，氧化性的强弱是：银离子〉铜离子＞氢

离子。在阳极区吸引大量的硝酸根和氢氧根离子。放电顺序是：氢氧根＞硝酸根。结合放电顺序即可判

断选项是否正确

11.【答案】D

【考点】电镀，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】A.甲装置为甲醛燃料电池，电解质显碱性，总反应为CH30cH3+4OH-+3O2=2C。器+5%0，

反应过程中消耗氢氧根，碱性减弱，pH减小，A不符合题意；

B.电解精炼铜时，阴极反应为Cu2++2e=Cu,而阳极除了Cu反应还有比Cu活泼的金属如Zn、Fe等反应，

所以乙装置中CuS04溶液的浓度会发生改变，B不符合题意；

C.燃料电池中通入氧气的一极发生还原反应，为正极，电解质溶液显碱性，电极反应为

O2+2H2O+4e=4OH-,C不符合题意；

D.电镀时，镀层金属阳离子在阴极发生还原反应生成金属单质，所以丙装置中实现铁片上镀铜，b应为

铁片，D符合题意；

故答案为：Do

【分析】甲是原电池，乙是电解精炼铜，丙时电解池，甲中甲醛做负极原料发生氧化反应，并结合大量

的氢氧根离子，氧气一端做正极，氧气得到电子发生还原反应，乙中粗铜中的金属失去电子，精铜极铜

离子得到电子变成铜单质，导致铜离子浓度变小，丙中在b电极铜离子得到电子变成铜单质，铜离子浓度

也减小。

12.【答案】D

【考点】金属的电化学腐蚀与防护，金属的腐蚀与防护，原电池工作原理及应用

【解析】【解答】①中铁作负极加速被腐蚀，②中铁发生化学腐蚀，③中铁作阳极被腐蚀，④中铁作阴

极被保护，⑤中铁作正极被保护，铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为④⑤②①③，

故答案为：Do

【分析】金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极〉原电池负极〉化学腐蚀〉原电池正极〉电解池阳阴极。

二、综合题

13.【答案】(1)H-O-CI；离子

(2)0H+BC©&=CQF+H20

(3)r(O2j>r(Na+)

(4)弱；Na2co3+2HNO3=CO2个+H2O+2NaNC)3或NaHCO3+HNO3=CO2个+H2O+NaNC)3

(5)2NH3+6OH-6e-=N2+6H2O；0.6NA

【考点】电极反应和电池反应方程式，电子式、化学式或化学符号及名称的综合，微粒半径大小的比较

【解析】【解答】根据上述分析可知：A是H,B是C,C是N,D是。，E是Na,F是CI元素。

(1)化学组成为AFD是HCI0,0原子最外层有6个电子，其中的2个成单电子分别与H、CI原子形成共价

键，使分子中各个原子都达到稳定结构，故HCI。的结构式为H-O-CI；A、C、F三种元素形成的化合物CA4F

为NH4CI,该物质是由耳耳与CI-以离子键结合形成的离子化合物；

(2)化合物甲、乙是由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。一种是NaOH,一

种是NaHCCh，二者反应产生Na2cO3、H20,则甲、乙反应的离子方程式为。什+颂其为=C幻启"+力。；

(3)D是。，E是Na,二者形成的离子O1Na+核外电子排布都是2、8,它们的电子层结构相同，对于电子

层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序是：r(02-)>r(Na+)；

(4)B是C,C是N元素，二者是同一周期元素。同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，所

以元素的非金属性：C比N弱；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，强酸

与弱酸盐发生复分解反应制取弱酸，可根据：Na2CO3+2HNO3=CO2个+H2O+2NaNO3或

NaHCO3+HNO3=CO2个+H2O+NaNO3证明元素的非金属性：C<N:

(5)A是H,C是N,CA3是NH3,将其设计为原电池，总反应方程式为：4NH3+3O2=2N2+6H2O,在负极上

NW失去电子被氧化反应产生止，负极的反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2。，每有:LmolNH3反应转移3

矍也

mol电子,3.4gNH3的物质的量"(NH3)=痘二j=0.2mol,则转移电子的物质的量是"@)=0.2molx3=0.6

mol,则转移的电子数目是N(e)=0.6NA。

【分析】根据B形成的化合物种类繁多，则可确定B为C元素；根据C、D为空气中含量最多的两种元素，

且A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，所以C为N元素；D为O元素；D、E形成两种不同的离子

化合物，则E为Na元素；F为同周期半径最小的元素，E、F同周期，所以F为C1元素；它们的原子核外

电子层数之和为13,则A为H元素，然后结合元素及其单质、化合物的性质来解答。

14.【答案】(1)殂*+2科的『

(2)髓；乙>甲>丙

(3)吸氧；B

【考点】电极反应和电池反应方程式，金属的腐蚀与防护，原电池工作原理及应用，铁的吸氧腐蚀

【解析】【解答】(1)装置丙构成了原电池，由于金属活动性：的萍喊电，所以胫电为正极，在正极上

sr得电子生成氏事电极反应式为2知■+至一.奥『。

(2)装置乙构成了原电池，由于金属活动性：髓割鬻就，所以装置乙中被腐蚀的金属是金属活动性较强

的膝电；装置甲中原电与稀硫酸直接发生反应，装置乙构成原电池，被腐蚀的是fe,腐蚀速率比甲快；

装置丙构成原电池，被腐蚀的是身心瞬得到了保护，所以装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢

的顺序是乙＞甲＞丙。

(3)①钢铁在海水中发生的是吸氧腐蚀；②A处不与海水接触，在海水中B处的氧气浓度比C处大，发

生的吸氧腐蚀速率最快，腐蚀最严重。

【分析】金属腐蚀类试题最常见的不正确原因是弄不清腐蚀原理，一是分析不清楚金属腐蚀是属于化学腐

蚀还是电化学腐蚀；二是判断不出该腐蚀是属于析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。金属腐蚀的原理是金属单质失

电子被氧化的过程，其中化学腐蚀是指金属和直接接触的物质发生化学反应而引起的腐蚀，其腐蚀过程

中没有电流产生；电化学腐蚀指不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应，电化学腐蚀过程中有

电流产生，电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍。不纯金属在强酸性介质中通常发生析氢腐蚀，在中性、弱

酸性和碱性介质中均发生吸氧腐蚀。

.【答案】正极；

15(1)CH3OCH3-12e-+16OH-=2COJ+11H2O

(2)阴极；2C|--2e-Cl2/T

(3)减小

(4)0.2NA;12.8g

【考点】铜的电解精炼，电极反应和电池反应方程式，原电池工作原理及应用

【解析】【解答】⑴燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投

放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醛失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根

离子和水，电极反应式为：

CH3OCH3-12e+16OH-=2CO+11H2O；

(2)乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以其是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上

氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2CI-2e-=Cl2个；

⑶如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有锌失电子进入溶液，阴极上析出铜，阳极电极方程

式分别为Zn-2e=Zn2+、Cu-2e=Cu2+,根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，

所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小；

⑷设生成氢气的分子数为x,生成铜的质量为y：

列比例式可以求出X=0.2NA,y=12.8g。

【分析】甲为燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂

的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醛失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和

水；乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上

氯离子放电生成氯气，据此解题。

16.【答案】(1)铁或Fe；BC；BD

(2)做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气；铁做负极，在外

电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。

2+

(3)O2+4e-+2H2O=4OH-；2Fe-4e=2Fe；2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

(4)A,B,C

【考点】电极反应和电池反应方程式，金属的电化学腐蚀与防护

【解析】【解答】(1)析氢腐蚀发生条件为较强酸性环境，图1为二氧化硫的水溶液，酸性较强，与铁、

铜形成电化学腐蚀中的析氢腐蚀；图2为碱性环境，碱性或中性或酸性较弱环境易发生吸氧腐蚀，腐蚀类

型属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故答案为：铁或Fe；BC；BD；(2)图1中Cu的作用是做正极材料，

导电(不参与反应)，结合电极反应、电子移动、离子移动等，可得出图1金属被腐蚀的原理为铜做正极，

氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，从负极移向正极，金

属铁被腐蚀成亚铁离子。答案为：做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电

子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。(3)

图2发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子，反应式为5+4e-+2H2O=4OH-,负极反应为铁失电子，反应

式为2Fe-4e=2Fe2+,总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,答案为：C)2+4e-+2H2。=40十；

2Fe-4e=2Fe2+,2Fe+C)2+2H2O=2Fe(OH)2⑷下列防止铁制品生锈的措施可以在铁闸门表面涂一层保护膜

如油漆等，也可以在地下铁管道上安装若干镁合金或锌合金(比铁活泼)，利用牺牲阳极保护法来防止铁

生锈，还可将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化，在铁表面形成致密氧化膜来防止铁生锈，

故答案为：ABCo

【分析】(1)图1形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子

变成氢气，图2已形成原电池，发生吸氧腐蚀

(2)图1中铜做正极材料，氢离子在正极放电变成氢气，并且起到导电的作用，形成原电池，活动性强

的Fe做负极失去电子变成亚铁离子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气

(3)图二发生的吸氧腐蚀，负极是铁失电子，正极是氧气得到电子。保证整个过程中电子转移数目相

等，即可写出电极式和总反应

(4)防止铁生锈主要从根源上解决，隔绝空气和水蒸气或者制备成合金

17.【答案】(1)增大接触面积，提高反应速率；MnCO3+2HCI=MnCl2+CO2个+出0

2++

(2)2Fe+H2O2+4H2O=2Fe(OH)2xk+4H

(3)MnS+Cu2+=Mn2++CuS

(4)Mn-2e-+2H2O=MnO2+4H+；将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近。若试纸变蓝则证明有Cb生成；其

他条件不变时，增大M/+浓度，有利于MM+放电(不利于a-放电)

【考点】电极反应和电池反应方程式，物质的分离与提纯，制备实验方案的设计，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】(1)将含有杂质的菱镁矿粉碎是为了增大反应物的接触面积，提高反应速率；盐酸与

MnCOs反应，生成MnCb、C5和H26反应方程式为MnCC)3+2HCI=MnCl2+CO2个+也0。

(2)或。2具有氧化性，可将溶液中的Fe?+氧化。此时溶液呈酸性，因Fe(OH)3在pH较小时就能生成，故在

一定浓度范围内可以与氢离子共存，根据上述条件可写出该反应的离子方程式为2Fe2++HzO2+

+

4H20=2Fe(0H)3xH-4Ho

⑶该反应利用难溶物MnS可转化为更难溶物CuS的方法除去溶液中的CF+,由于反应中Cu2+沉淀完

全，方程式用等号不用可逆符号，方程式为MnS+Cu2+=Mn2++CuS。

⑷①电解反应中镒元素化合价由+2上升为+4,MM+失电子发生氧化反应，MnCh在电解池的阳极产生，

电极反应方程式为：Mn2+—2e+2H2O=MnC)2+4H+。

②Cl-被氧化为Cl2,在阳极产生，因此检验CI2的方法为：用润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近，若

试纸变蓝则证明有CI2生成。

③在其他条件不变的情况下，加入一定量的Mn（NO3）2粉末提高了溶液中MM+的浓度，有利于M«+放

电，不利于cr的放电。

【分析】用菱镒矿（MnC03）［含FeCOs、SiO2>Cii2（0H）283等杂质］为原料制取二氧化锦，需要分离除

杂，结合流程图分析各步所加试剂及反应。菱镁矿加稍过量盐酸二氧化硅不反应，滤渣工则为SiO2,

加双氧水氧化Fe2+,调pH至4,沉淀Fe3+,加MnS固体沉淀Ci|2+,最后得到MnCh,以此解题。

18.【答案】⑴负极；-fe-=CQ3+；3,・S

（2）c/一w=SC产+C叩B倜□=«身481r+笈BT；第=即

【考点】电极反应和电池反应方程式，原电池工作原理及应用，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】（1）①醇碱性燃料电池中，氢离子移向正极，所以甲电极为负极，负极上燃料甲醇失电

子发生氧化反应，在酸性电解质环境下，电极反应式为：4BjO-fe-=+,故答案

为：负极；CB.OH4--fe-=ca«4€HT；

②用该电池作供电电源，用情性电极电解足量的Gu遢&溶液，阴极电极反应为：CMA+2：X=CU，

每转移2moi电子，析出64g铜，所以阴极质量增重每3时,转移电子数为：:果

电池与电解池为串联，所以当电解池中转移以瓶114电子，电池中转移电子数为依据

C喀HH•叩-=GQ34题■可知消耗CUmd甲醇,质量为

im=：n■此I=CU：n»照:杷密:岁2勖故答案为：丸2；

（2）①电解池中，和电源的正极相连的石墨I是电解池的阳极，该电极上发生失电子的氧化反应

-sr=Cer~'故答案为：-sr=Ce：『；

②Ge：A将甲醇氧化为二氧化碳，本身被还原为心产，即

6c/一也覆四鹿―建科=&%>+盘出『46斑-，故答案为：

③酸性条件下，铁质管道发生析氢腐蚀，正极发生还原反应，电极反应式为：2睡一+3舒=日,『，故答案

为：殂f=吩

【分析】（1）根据氢离子的流向可以确定甲电极为负极，是甲醇失去电子发生氧化反应，乙电极为正极，

氧气得到电子结合氢离子生成水，根据阴极的质量变化即可计算出转移的电子数，根据转移电子数目相

等，即可计算出消耗的甲醇

（2）根据元素化合价的变化，判断C02+失去电子变为C03+,在阳极发生氧化反应。另一电极是氢离子发生

还原反应，根据产物和反应物可写出甲醇和C02+反应的离子方程式