1、一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2012上海高考)右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn2H=Zn2H2,下列说法错误的是()Aa、b不可能是同种材料的电极B该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D该装置可看作是铜锌原电池,电解质溶液是稀硫酸解析:选A。该装置若为原电池,则Zn作负极,活泼性比Zn差的金属或碳棒作正极,盐酸或稀H2SO4作电解质溶液,则可发生反应Zn2H=Zn2H2,C、D选项正确;该装置若为电解池,Zn作阳极,碳棒(或Zn)作阴极,盐酸或稀H2SO4作电解质溶液,则可以发生反应:Zn2H=Zn2H2,B项正确,A
2、错误。2.如图装置中,小试管内为红墨水,带有支管的U型管中盛有pH4的雨水和生铁片。经观察,装置中有如下现象:开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U型管中的液面。以下有关解释合理的是()A生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应B雨水酸性较强,生铁片始终发生析氢腐蚀C墨水液面回升时,正极反应式为:O22H2O4e=4OHDU型管中溶液pH逐渐减小解析:选C。铁发生电化学腐蚀时铁作负极、碳作正极。反应开始时导气管内液面下降,说明有气体生成,是析氢腐蚀;一段时间后液面上升,说明有气体被吸收,是吸氧腐蚀。故A、B、D错误,C正确。3(2012大纲全国卷)四种金属片
3、两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()ABC D解析:选B。相连时,外电路电流从流向,说明为负极;相连时,为负极;相连时,上有气泡,说明为负极;相连时,的质量减少,说明为负极。综上所述可知,这四种金属活动性由大到小的顺序为,选项B正确。4(2012威海模拟)表面介导电池(SMCS)是一种新型充电电池,可使电动汽车的充电时间仅需几分钟,该电池的电极材料为金属锂和氧化石墨烯。下列有关说法中不正确的是()A放电时,氧化石墨烯作正极B放电时,负极电极反应式为Lie=LiC充电时
4、,该电池是将电能转化为化学能D充电时,电解质溶液中的Li从阴极迁移到阳极解析:选D。放电时,金属锂作负极失去电子,氧化石墨烯作正极得到电子;充电时,相当于电解装置,是将电能转化为化学能;充电时,电解质溶液中的Li从阳极迁移到阴极,故A、B、C项正确,D项错误。5用均滴有酚酞试液和氯化钠溶液的滤纸分别制作甲、乙两个装置。下列描述正确的是()A滤纸上的阴离子都向碳棒迁移Ba、d两极的电极反应式相同Cb、d两极附近的溶液都变红Db、c两极均有少量气体产生解析:选C。甲装置是原电池,a极作负极,电极反应式为Fe2e=Fe2,b极作正极,电极反应式为2H2OO24e=4OH,b极附近变红,滤纸上的阴离子
5、向负极迁移。乙装置是电解池,c极作阳极,电极反应式为2Cl2e=Cl2,d极作阴极,电极反应式为2H2e=H2,d极附近变红,滤纸上的阴离子向阳极迁移。综上分析,只有选项C正确。6(2012福建高考)将下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色解析:选A。选项A,铜电极为原电池的正极,发生还原反应,A正确;选项B,在溶液中,发生移动的不是电子,B错误;选项C,甲池中c(SO)不变,C错误;选项D,在b电极,OH放电,溶液显酸性,b点不变色,D错误。7(2012四川高考)一种基于酸性
6、燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是()A检测时,电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为:CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应为:O24e2H2O=4OH解析:选C。电解质溶液中阳离子应向正极移动,A项错误;酸性溶液中,正极电极反应式为O24e4H=2H2O,D项错误;结合正极反应式,转移0.4 mol电子时,消耗O2 0.1 mol,其在标准状况下的体积为2.24 L,B项错误;C项符合题目要求,正确。二、非选择题(
7、本题包括4小题,共58分)8(14分)如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为_;乙中总反应的离子方程式为_;将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸变蓝,写出该反应的离子方程式为_。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_;乙中一段时间后,石墨电极附近pH将_(填“增大”“不变”或减小)。解析:(1)遇到与甲类似的装置,首先想到的是吸氧腐蚀,O2在石墨棒上得电子;由电子的转移方向可知石墨棒为阳极,Fe棒为阴极,乙装置实质是电解食盐水。(2)铁为负极失电子;石墨棒为阳极,OH失电子,pH减小。答案:(1)
8、O22H2O4e=4OH2Cl2H2O2OHH2Cl2Cl22I=2ClI2(2)Fe2e=Fe2减小9(14分)随着国家大力发展清洁能源产业的要求,以太阳能为代表的新能源产业规模得以迅速地壮大。试完成下列问题:来源:学&科&网(1)现在电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,如图所示,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:PbPbO24H2SO2PbSO42H2O。则电池放电时,溶液的pH会_(填“增大”或“减小”),写出负极反应式为_。充电时,铅蓄电池的负极应与充电器电源的_极相连。(2)为体现节能减排的理念,中国研制出了新型燃料电池汽车,该车装有“绿色心脏”质子交换膜燃料电池。如图是某种质子交
9、换膜燃料电池原理示意图。该电池的正极是_(填“a”或“b”,下同)极,工作过程中,质子(H)透过质子交换膜移动到_极。写出该电池的负极反应式为:_。解析:(1)铅蓄电池放电时,负极为Pb,失去电子发生氧化反应Pb2eSO=PbSO4,正极为PbO2,得到电子发生还原反应;铅蓄电池在充电时,是电解池装置,与充电器电源的负极相连的叫做阴极,即它放电时的负极,阳极失去电子转移到充电器电源的正极,阳极反应是PbSO42H2O2e=PbO2SO4H。(2)原电池的负极发生的反应为H22e=2H,正极反应为O24H4e=2H2O。答案:(1)增大Pb2eSO=PbSO4负(2)bbH22e=2H10(15
10、分)如图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题:(1)图中甲池是_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。(2)A(石墨)电极的名称是_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)。(3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:_。(4)乙池中反应的化学方程式为_,当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g,甲池中理论上消耗O2的体积为_ L(标准状况下),此时丙池中某电极析出1.6 g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是_。AMgSO4溶液 BCuSO4溶液CNaCl溶液 DAgNO3溶液解析:(1)根据图中信息,甲池是燃料电池,即为原电池,通入氧气的电极为电池的正极,通入CH3OH的电极为负极,其他两
11、个装置为电解池。(2)A与电池的正极相连接,故为阳极。(3)通CH3OH的电极为负极,发生氧化反应,电极反应为CH3OH6e8OH=CO6H2O。(4)乙池是电解AgNO3溶液,电解方程式为4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2;当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g,得到的电子的物质的量为 mol0.05 mol,由电子守恒可知,生成氧气的物质的量为 mol0.012 5 mol,在标准状况下的体积为0.012 5 mol22.4 L/mol0.28 L。此时丙池中某电极析出1.6 g某金属,设该金属为2价金属,则M1.6 g/(0.5 mol/2)64 g/mol,则该金属为Cu,故选B
12、。答案:(1)原电池(2)阳极(3)CH3OH6e8OH=CO6H2O(4)4AgNO32H2O4AgO24HNO30.28B11(15分)某校探究性学习小组对消毒液次氯酸钠(NaClO)的制备与性质等进行了探究。(1)甲同学:为制备消毒液,探究并制作了一种家用环保型消毒液(NaClO溶液)发生器,设计了如图所示的装置,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。请完成下列问题:若通电时,为使生成的Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,则电源的a电极名称为_极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”),与其相连的电极的电极反应式为_;装置溶液中反应生成NaClO的离子方程式为_。(2)乙同学:从某超市中
13、查询到某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下:主要有效成分为次氯酸钠,有效氯含量8 000 mg/L10 000 mg/L。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面。为探究该消毒液对碳钢制品的腐蚀原理,设计方案进行研究。用烧杯取少量样品,将一颗光亮的普通碳钢钉放入烧杯,浸泡一段时间。预期的实验现象是_。来源:学,科,网(3)为了进一步探究碳钢钉在该消毒液(NaClO)中的腐蚀原理,丙同学设计了如图实验装置,写出碳(C)极上发生的电极反应式_。解析:甲同学为制备消毒液,要求阳极产生的氯气在底部,从而保证上升过程中与阴极产生的氢氧化钠溶液充分反应。乙同学探究次氯酸钠的性质要充分考虑它能水解显碱性。探究其对碳钢制品的腐蚀原理,根据其强氧化性可知它可氧化铁生成三价铁,再考虑到溶液的碱性会生成氢氧化铁,氢氧化铁失水得到红棕色铁锈。在原电池中碳棒作正极,次氯酸根得电子被还原生成氯离子。答案:(1)负2H2e=H2Cl22OH=ClClOH2O(2)碳钢钉表面有红褐色物质生成(3)ClOH2O2e=Cl2OH