1、课时训练(二十一)(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1为保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有()A与石墨棒相连B与直流电源负极连接C与直流电源正极连接D与铜板相连【答案】B2(2013届昆明市高三一模)右图为一种原电池，下列有关说法中正确的是()A甲中盛硫酸锌溶液，乙中盛硫酸铜溶液，锌为阴极B乙中盛硫酸铜溶液，铜离子在铜电极上被氧化C电池工作时，盐桥中的阳离子移向甲，阴离子移向乙，溶液仍保持电中性D取出盐桥，电流表指针即回到零点【解析】锌为负极，不是阴极，A错误；Cu2在乙中得电子，被还原成Cu，B错误；甲中阳离子增多，故盐桥中阴离子进入甲，同
2、理，盐桥中阳离子进入乙，C错误；取出盐桥后，不能构成闭合回路，故电路中无电流通过，即电流表指针回到零点，D正确。【答案】D3.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是()AFe作正极，发生氧化反应B负极反应：2H2e=H2C工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变D工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl)增大【解析】A项，Fe作负极，发生氧化反应，不正确；B项，负极反应为：Fe2e=Fe2，故不正确；C项，因为正极反应为：2H2e=H2，故右侧烧杯中溶液的pH增大，不正确；D项，因为在原电池中阴离子向负极移动，故NaCl溶液中c(Cl)增大，正确。【答案】D4(2013届衡水高三期末)下列
3、各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是()【解析】装置A和C中无外接电源，且符合构成原电池的条件，是原电池装置，稀H2SO4作电解质溶液，铜做正极，放出H2。装置B是电解池装置，铜做阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成。装置D也是电解池装置，铜做阴极，阴极H得到电子生成H2。【答案】B5(2013届湖北八校高三第一次联考)镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiO(OH)2H2OCd(OH)22Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应：Ni(OH)2eOH=NiO(OH)H2OB充电过程是化学能转化
4、为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动【解析】充电过程是电能转化为化学能的过程，B错。放电时负极附近溶液的碱性减弱，因Cd2结合了溶液中OH，同时溶液中的OH向负极移动，C、D错。【答案】A6(2010课标全国高考)根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co (s)=2Ag(s)Co2(aq)【解析】由图可知金属活泼性顺序为CdCoAg。活泼金属可置换不活泼金属，A中Ag不
5、能置换Cd，故 B、C、D正确，A错。【答案】A7一个原电池的反应的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该反应的原电池的正确组成是()ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2【解析】从ZnCu2=Zn2Cu看，该电池负极反应为Zn2e=Zn2，故负极一定为Zn，正极反应为Cu22e=Cu，电解质溶液应含Cu2，正极活泼性比Zn弱即可。【答案】D8下列有关电化学的说法中正确的是()A铅蓄电池充电时的阳极反应为：PbSO42H2O2e=PbO2SO4HB氢氧固体燃料电池中的正极反应为(固体电解质只允许O2通过)：O22H2O4e=4OHC用
6、石墨电极电解CuCl2溶液一段时间后，向所得溶液中加入少量的CuO可使电解液复原D可用如图所示的装置实现反应：CuH2SO4=CuSO4H2【解析】A项，阳极发生氧化反应，失去电子，正确；B项，正极应生成O2，即O24e=2O2，错；C项，电解CuCl2，生成Cu和Cl2，故应补充CuCl2，错；D项，Cu与H2SO4不能发生自发的氧化还原反应，应设计成电解池，错。【答案】A9(2010安徽高考)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O
7、4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极【解析】该原电池的化学原理是H2在a极上发生氧化反应，故a极为负极，电极反应为H22e=2H，O2发生还原反应，故b极为正极，电极反应为O24H4e=2H2O，故电子由a极流向b极，A、B项不正确；C项，未指明气体所处的温度和压强，故无法确定H2的体积与其物质的量的关系，不正确；由于在a极上产生H，b极上消耗H，故H离子由高浓度向低浓度扩散，D正确。【答案】D10铅蓄电池的充、放电反应方程式为：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。关于铅蓄电池的说法正确的是()A在放电时，正极发生的反应是
8、：PbSO2e=PbSO4B在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是：PbSO42e=PbSO【解析】铅蓄电池放电时，Pb作负极：PbSO2e=PbSO4，正极反应为：PbO22e4HSO=PbSO42H2O；充电时，H2SO4的浓度不断增大，阳极上发生的是氧化反应，是失去电子而不是得到电子。【答案】B二、非选择题(本大题共4小题，共50分)11(12分)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：甲醇燃料电池工作原理示
9、意图请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的_极，电极反应式为_；Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol 电子，则消耗的CH3OH有_mol。【答案】(1)负2CH3OH2H2O12e=2CO212H还原3O212H12e=6H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3)12(12分)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。请回答下列问题：(1)高铁电池
10、的负极材料是_。(2)放电时，正极发生_(填“氧化”或“还原”)反应；已知负极反应为Zn2OH2e=Zn(OH)2，则正极反应为_。(3)放电时，_(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。【解析】电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知，负极材料应为作还原剂的Zn。由电池的总反应方程式负极反应式正极反应式可知，正极反应式为：2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH，正极生成了OH，碱性增强。【答案】(1)Zn(2)还原FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH(3)正13(12分)(1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。B中Sn极
11、的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。C中总反应离子方程式为_。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应是： _。电池工作一段时间后电解质溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。【解析】(1)B、C中均形成了原电池，在B中Fe作负极，腐蚀速率加快，在C中Zn作负极，而Fe被保护了起来，故被腐蚀的速率最慢。(2)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可用总反应式CH42OH2O2=CO3H2O和正极反应式：O22H2O
12、4e=4OH做差而得。由于电池工作过程中会消耗OH，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。【答案】(1)2H2e=H2增大Zn2H=Zn2H2BAC(2)aCH410OH8e=CO7H2O减小14(14分)(2013届菏泽高三期末)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式： _；负极反应式：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理： _。【解析】方案：铁与酸反应而铜与酸不反应。Fe2H=Fe2H2方案：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液应能与电极反应，实验现象应比较明显。方案：设计简单实验时注意原理与方案及方案的原理不同，且现象明显，操作简单。【答案】方案：Fe2H=Fe2H2方案：2H2e=H2Fe2e=Fe2方案：将铁片置于CuSO4溶液中，一段时间后观察Fe表面是否有金属铜析出FeCu2=Fe2Cu