1、第四章电化学基础第一节原电池知识点一原电池的组成及工作原理1如图L411所示的装置中，能够组成原电池、产生电流的是()图L4112在如图L412所示的水果电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是()图L412A锌 B石墨C银 D铜3在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()AH2SO4(aq)BaCl2(aq)=BaSO4(s)2HCl(aq)H0B2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H0C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s) H0D3Cu(s)8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)2NO(g)4H2O(l
2、)H04对于原电池的电极名称，叙述错误的是()A发生氧化反应的一极为负极B正极为电子流入的一极C比较不活泼的金属为负极D电流流出的一极为正极5铜锌原电池(如图L413)工作时，下列叙述正确的是()L413A正极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从铜电极流向锌电极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液知识点二原电池原理的应用6在等质量且过量的两份锌粉a、b中分别加入相同体积、相同物质的量浓度的稀硫酸，同时向a中加入少量硫酸铜溶液，下列各图产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系中正确的是()图L4147把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相
3、连可以组成各种原电池。A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连时，B为正极。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为()AABCD BACBDCACDB DBDCA8将纯锌片和纯铜片按图L415所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()图L415A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D产生气泡的速率甲比乙慢9有如图L416所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是()图L416AA池中负极的电极反应为Mg2e=Mg2BMg在A池中为负极，在B池中为正极CB池中电子的流向：MgAlD原电池
4、工作一段时间后，A池溶液的pH会增大10如图L417所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表所列M、N、P物质，其中正确的是()A,锌,铜,稀硫酸溶液B,铜,铁,稀盐酸溶液C,银,锌,硝酸银溶液D,锌,铁,硝酸铁溶液11按图L418装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示()图L418c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的质量A BC D12一个原电池反应的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该原电池的正确组成是()ABCD正极ZnCuCuZn负极CuZnZnCu电解质溶液CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4溶液CuCl2溶液13.控制合适
5、的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图L419所示的原电池。下列判断不正确的是()图L419A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极14由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图L4110所示。图L4110(1)原电池的负极反应是_，正极反应是_。(2)电流的方向是_。(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况下)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗_g 锌，有_个电子通过了导线，原硫酸的物质的
6、量浓度是_(设溶液体积不变)。15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：_
7、。第二节化学电源知识点一一次电池1下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极2茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、PtFe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()铝合金是阳极铝合金是负极海水是电解液铝合金电极发生还原反应A BC D3锌锰干电池的两极分别为碳棒和锌皮，在放电时电池总反应方程式可以表示为Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O。根据上述信息，下列结论正确的是()A放电时正
8、极发生反应的物质为NHBZn为负极，碳为正极C工作时，电子由碳极经外电路流向Zn极D长时间连续使用该电池时，内装糊状物不会流出4据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量大，而且没有铅污染。其电池反应为2ZnO2=2ZnO，原料为锌、电解质和空气，则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极反应B负极反应为Zn2e=Zn2C正极发生氧化反应D电解质可能是强酸知识点二二次电池5NiCd可充电电池，充电和放电时可以发生如下反应：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O，由此可知，该电池的负极材料是()ACd BNiO(OH)CCd(OH)2 DNi(OH)26
9、市场上经常见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的总反应式为Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2，下列说法不正确的是()A放电时，负极的电极反应式：Lie=LiB充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质溶液D放电过程中Li向负极移动7铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是_
10、。(2)工作时，正极反应为_。(3)工作时，电解质溶液的酸性_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。(5)电流方向从_极流向_极。知识点三燃料电池8燃料电池是一种新型电池，它利用燃料在反应过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应如下：X极，O2(g)H2O(l)2e=2OH；Y极，H2(g)2OH2e=2H2O(l)。下列判断中，正确的是()AX是负极BY是正极CY极发生还原反应DY极发生氧化反应9固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2)在其
11、间通过。该电池的工作原理如图L421所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()图L421A有O2放电的a极为电池的负极B有H2放电的b极为电池的正极Ca极对应的电极反应式为O22H2O4e=4OHD该电池的总反应方程式为2H2O22H2O10(1)今有反应2H2O22H2O，要构成燃料电池，则负极通入的应是_，正极通入的应是_，电极反应式分别为_、_。(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解液，则电极反应式分别为_、_。(3)上述(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，(1)中溶液pH变_(填“大”或“小”，下同)，(2)中溶液pH变_。(4)如把H2改为甲烷，KOH溶液作电
12、解液，则电极反应式分别为_、_。11有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2。以下判断错误的是()A电池正极发生的反应：O24e=2O2B电池负极发生的反应：CH44O28e=CO22H2OC固体电解质里的O2的移动方向：由正极流向负极D向外电路释放电子的电极：正极(即电子由正极流向负极)12锂电池反应原理如下：FePO4LiLiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。下列有关该电池说法正确的是()A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向负极移动C放电时，Li发生还原反应D放电时电池正极反
13、应为FePO4eLi=LiFePO413研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物图L42214美国海军海底战事中心与麻省理工大学共同研制成功了用于潜航器的镁过氧化氢燃料电池系统。其工作原理如图L422所示。以下说法中错误的是() A电池的负极反应为Mg2e=Mg2B电池工作时，H
14、向负极移动C电池工作一段时间后，溶液的pH增大D电池总反应式是MgH2O22H=Mg22H2O15氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应式如下负极：2H24OH4e=4H2O正极：O22H2O4e=4OH当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为()A1.8 mol B3.6 molC100 mol D200 mol16有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是()每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e负极上CH4失去电子，电极反应式： CH410
15、OH8e=CO7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为O22H2O4e=4OH电池放电后，溶液pH不断升高A BC D17科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是_。(2)此电池的正极发生的电极反应式是_，负极发生的电极反应式是_。(3)电解液中的H向_极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量
16、转化效率高，其次是_。图L42318氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。图L423为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1) 氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 gcm3，
17、用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。第三节电解池第1课时电解原理知识点一 电解CuCl2溶液的实验探究1下列说法错误的是()A电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程C电解质在任何条件下均可以导电D电解质溶液导电过程中一定有新物质生成2如图431所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是图L431A锌片是负极B两个铜片上都发生氧化反应C石墨是阴
18、极D两个番茄都形成原电池3一种充电电池放电时的电极反应为H22OH2e=2H2O；NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()AH2O的还原BNiO(OH)的还原CH2的氧化DNi(OH)2的氧化4如图L432所示，甲是刚浸过NaCl溶液的石蕊试纸，A、B两铜片通过导线连接电源两极，在铜片间的滤纸上滴一滴KMnO4溶液，通电一段时间后，发现A、B间的紫红色圆点向A极移动了一段距离，则与A相连的是电源的_极，可发现滤纸的B极边沿附近有_色出现。图L432知识点二酸、碱、盐溶液的电解规律5实验室用惰性电极电解氢氧化钠溶液，下列有关描述中正确的
19、是()A电解时，与电源正极相连的电极上产生H2B电解时，阳极反应是4OH4e=2H2OO2C在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比为21D电解过程中，溶液的pH不变6用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是()AH2SO4 BNaOH CNa2SO4 DNaCl7用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极的主要产物分别为H2和O2的是()A稀KOH溶液 BHCl溶液CCuCl2溶液 D酸性AgNO3溶液8某校“研究性学习小组”欲完成反应2HCl2Ag=2AgClH2而设计了下列四个实验，你认为可行的是()图L4339关于图L434所示、两个装置的叙述，正确的是(
20、)图L434A装置名称：是原电池，是电解池B硫酸浓度变化：增大，减小C电极反应式：中阳极：4OH4e=2H2OO2中正极：Zn2e=Zn2D离子移动方向：中H向阴极方向移动，中H向负极方向移动10从NO、SO、H、Cu2、Ba2、Ag、Cl等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。(1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是_。(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是_。(3)两极分别放出气体，且体积比为11，电解质的化学式可能是_。11用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质中(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是()ACu
21、SO4溶液Cu(OH)2BNaOH溶液NaOHCNaCl溶液盐酸DAgNO3溶液Ag2O12一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是()ABCD阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝13.图L435为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是()图L435A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色14用惰性电极电解稀H
22、2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是()AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O215用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1116如图L436所示装置中，当线路接通时，发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两电极不发生变化。回答：图L436(
23、1)甲、乙分别是什么装置？_、_。(2)写出A、B、C、D的电极名称以及电极材料和电极反应式_。17图L437是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的电解池，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸性红色，碱性黄色)图L437回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)；A管溶液由红变黄；B管溶液由红变黄；A管溶液不变色；B管溶液不变色。(2)写出A管中发生反应的反应式：_。(3)写出B管中发生反应的反应式：_。(4)检验a管中气体的方法是_。(5)检验b管中气体的方法是_。(6)电解一段时间后，切断电源，将
24、电解液倒入烧杯内，观察到的现象是_。18用如图L438所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。图L438(1)E为电源的_极，F为电源的_极。(2)A中发生反应的化学方程式为_。(3)在B中观察到的现象是_。(4)D端的电极反应式为_。第2课时电解原理的应用知识点一电解饱和食盐水1图L439中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是() AB CD图L4392某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和NaCl溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图L4310所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确
25、的是()图L4310Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl知识点二电镀、电解精炼铜、电冶金3依据图L4311判断，下列叙述正确的是()图L4311A是原电池，是电镀装置B、装置中锌极上均发生氧化反应C、装置中，铜极均发生氧化反应而溶解D、装置中Cu2浓度基本不变4下列关于铜电极的叙述正确的是()A铜锌原电池中铜是负极B用电解法精炼铜时粗铜作阴极C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极5海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解
26、过程的叙述中，正确的是()A两个电极必须都用惰性电极B阳极可以用金属电极，阴极必须是惰性电极C电解熔融状态的氯化镁D电解氯化镁的水溶液6按如图L4312所示实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y可表示()c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的pH图L4312A BC D知识点三 有关电解的计算7Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图L4313所示，电解总反应为2CuH2OCuO2H2。下列说法正确的是()图L4313A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生
27、成8用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH变小，并且在阳极得到0.56 L气体，阴极得到1.12 L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是()A稀盐酸 BKNO3溶液CCuSO4溶液 D稀硫酸9电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6 g铜析出，则阳极上产生气体的体积(标准状况)约为()A0.28 L B0.56 L C0.14 L D11.2 L10在外界提供相同电量的条件下，Cu2和Ag分别按Cu22e=Cu和Age=Ag在电极上放电，析出铜的质量为1.92 g，则析出银的质量为()A1.62 g B6.48 g C3.24 g D12.96 g11下列描述中，
28、不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极12用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子的物质的量为()A0.1 mol B0.2 molC0.3 mol D0.4 mol13把两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是()A27
29、 mg B54 mgC108 mg D216 mg14在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合液中，Cu2的物质的量浓度为()A1 molL1B2 molL1C3 molL1D4 molL1150.4 mol CuSO4和0.4 mol NaCl溶于水，配成1 L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3 mol Cu时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是()A5.6 L B6.72 LC1.344 L D11.2 L图L431416对某滴有酚酞的饱和NaCl溶液在如图L4314装置中进行电解，回
30、答下列问题：(1)C极现象为_，Fe极(含其周围的溶液)现象为_。(2)若电解一段时间以后，将电源反接，C极电极反应式为_，溶液中可以观察到的现象是_，再向该溶液中通入O2，又会观察到的现象是_。图L431517图L4315中的A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：(1)电源A中a为_极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为_。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为_，电极f上发生的反应为_，槽中盛放的电镀液可以是_或_(只要求填两种电解质溶液)。图L431618某课外活动小组用如图
31、L4316装置进行实验，试回答下列问题。(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_。(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为_，总反应的离子方程式为_。有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)_。溶液中Na向A极移动从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度若标准状况下B极产生2.24 L 气体，则溶液中转移0.2 mol电子(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图L4317装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。图L4317该电解槽的阳极反应式为_。此时通过阴离子交换膜
32、的离子数_(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”“C”或“D”)_导出。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因。_。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为_。第四节金属的电化学腐蚀与防护知识点一金属的腐蚀1下列叙述与电化学腐蚀有关的是()A切过菜的刀不及时清洗易生锈B在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性C红热的铁丝与水蒸气接触时，表面形成了蓝黑色的物质D把铁片投入到氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜2钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe2H2OO2=2Fe(O
33、H)2。以下说法正确的是()A负极发生的反应为Fe2e=Fe2B正极发生的反应为2H2OO22e=4OHC原电池是将电能转化为化学能的装置D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀3钢铁生锈过程发生如下反应：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2；4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。下列说法正确的是()A反应、中电子转移数目相等B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀4下列说法不正确的是()A铸铁输油管道应埋在干燥致密不透气的土壤中不容易被腐蚀B在空气中，金属铝表面能迅速被氧化形成
34、保护膜，因此铝不容易被腐蚀C钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是2H2OO24e=4OHD白铁(镀Zn铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化5如图4L41所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：图L441(1)若试管内液面上升，则原溶液呈_性，发生_腐蚀，其电极反应为：负极：_，正极：_。(2)若试管内液面下降，则原溶液呈_性，发生_腐蚀，其电极反应为：正极：_，负极：_。知识点二原电池原理的应用6关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是()A正极就是阳极 B负极就是阴极C阳极上发生氧化反应 D正极上发生氧化反应7下列表面镀有金属保护层的铁板，当镀层损坏使铁板裸露后，在相同条件下最耐腐蚀的是(
35、)A镀锌铁板(白铁) B镀锡铁板(马口铁)C镀银铁板 D镀铜铁板8下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护拦表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块9钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。图L442(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：正极：_，负极：_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图L442甲所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用_。A铜 B钠 C锌 D石墨(3)乙图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。10如图
36、L443装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁图L443块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀11为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期，下列对实验结束时现象描述不正确的是()图L444 A装置左侧的液面一定会上升B左测液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀图L44512铜板上铁铆钉处的
37、吸氧腐蚀原理如图L445所示，下列有关说法正确的是()A正极电极反应式为2H2e=H2B此过程中还涉及反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此过程中Fe、Cu均被腐蚀D此过程中电流从Fe流向Cu13如图L446所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是()图L446Aa中铁钉附近呈现红色Bb中铁钉上发生还原反应Ca中铜丝上发生氧化反应Db中铝条附近有气泡产生14镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol 电子发生转移，则下列说法正确的是()有5.6 g金属被腐蚀有6.5 g金属被
38、腐蚀在标准状况下有2.24 L气体放出在标准状况下有1.12 L气体放出A BC D15某研究小组对铁生锈进行研究。图L447(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图L447)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是_；铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为_；实验B所用的水要经过_处理；植物油的作用是_；实验C中碱石灰的作用是_。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是_，该实验_(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。图L
39、44816用实验验证牺牲阳极的阴极保护法，如图L448所示是某同学验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置。已知K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液遇Fe2会变成特征的蓝色：3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62。根据提供的知识，请回答下列问题：(1)电压表、电流表变化为_。(2)在Fe电极区滴入2滴黄色K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，会观察到_。(3)通过和同学讨论，说明如图所示装置中铁被保护的原理为_。(4)写出发生反应的电极方程式：Zn极：_；Fe极：_。图L44917对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极
40、电极反应式为_。(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_。在此过程中，两个电极上质量的变化值：阴极_阳极(填“”“B、AC、CD、DB，故正确答案为C。8C解析 因乙杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，A、B皆错；因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解，故D错；又因两杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H，故C正确。9C解析 判断原电池正负极，除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属；但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负极，B对；A池中电极反应为Mg
41、2e=Mg2，A对；B池中电子流向为AlMg，C项错。A池中正极2H2e=H2，随着反应的进行，c(H)减少，pH增大，D对。10C解析 本题通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D项，由M棒变粗，可知B项不正确。11D解析 在这个原电池中，负极：Fe2e=Fe2，正极：Age=Ag，使a棒减轻b棒增重，溶液中c(NO)不变，溶液的质量减轻。12C解析 本题考查原电池的组成。活泼金属为负极，且能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。13D解析 反应开始后，乙中石墨电极上发生的反应为2I2e=I2，为氧化反应，A说法正确。甲中石墨电极上发生的反应为2Fe3
42、2e=2Fe2，Fe3被还原，B正确。电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态，C正确。电流计读数为零(反应达到化学平衡状态)后，在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，I2被还原，乙中的石墨电极为正极，D错误。14(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)由Cu极流向Zn极(3)4.8759.0310220.75 molL1解析 产生0.075 mol H2，通过0.075 mol20.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)0.075 mol65 gmol14.875 g，N(e)0.15 mol6.021023 mol19.0
43、31022，c(H2SO4)0.75 molL1。15方案：Fe2H=Fe2H2方案：2H2e=H2Fe2e=Fe2方案：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可)FeCu2=CuFe2解析 比较或验证金属活动性的方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证，也可利用原电池原理(负极是较活泼的金属)，也可利用金属单质间的置换反应来完成。第二节化学电源1B解析 锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜电极流向锌电极，而电子是由锌电极流向铜电极，B项错；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生
44、成Zn2，故作为负极，D项正确。2A解析 较活泼的铝合金为负极(对)。PtFe合金网为正极，海水是电解液(对)。负极上发生氧化反应(错)。3B解析 在电池的正极上发生的是得电子的还原反应，是总反应中氧化剂发生反应的电极。由锌锰干电池的总反应式可知，MnO2与NH发生的反应为正极反应，A项错误；根据原电池的工作原理可知，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极，B项正确；在外电路，电子从负极流向正极，C项错误；长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，糊状物很可能流出而腐蚀用电器，D项错误。4B解析 利用电池反应式可知Zn在反应中失电子被氧化为Zn2，进而转化为ZnO，因此锌
45、为电池负极，电解质不可能是强酸(ZnO不会存在于强酸环境中)，电池正极发生还原反应。5A解析 发生原电池反应即放电反应时，一定是较活泼的金属作负极，发生氧化反应。故Cd是负极材料。6D7(1)Pb(2)PbO22e4HSO=PbSO42H2O(3)减小(4)负(5)正负解析 蓄电池工作(放电)时，起原电池作用。根据原电池原理，负极失去电子发生氧化反应，元素化合价升高，所以Pb为负极；正极得到电子发生还原反应，元素化合价降低，从总反应式可知，PbO2是氧化剂，即正极反应为PbO22e4HSO=PbSO42H2O；从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应，H转变成H2O，所以酸性减小；原电
46、池工作时，溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。8D解析 从电极反应式中可以看出，X极得电子发生还原反应，作正极，Y极失去电子发生氧化反应，作负极。9D解析 固体介质允许O2通过，说明为非水体系，因此C项中a极反应式不正确，这种表达是水溶液中进行的反应，a极反应式应该是O22e=O2，b极反应为H22e=2H，总反应方程式是H2O2H2O。10(1)H2O2负极：2H24OH4e=4H2O正极：O22H2O4e=4OH(2)负极：2H24e=4H正极：O24H4e=2H2O(3)小大(4)负极：CH410OH8e=CO7H2O正极：2O24H2
47、O8e=8OH解析 (1)根据总反应式可知H2在反应中被氧化，O2被还原，又因为是碱性溶液不可能有H参加或生成，故负极反应为2H24OH4e=4H2O，正极反应为O22H2O4e=4OH。(2)若将电解液换成酸性溶液，此时应考虑不可能有OH参加反应，也不可能有OH生成，负极：2H24e=4H，正极：O24H4e=2H2O。(3)由于(1)是在碱性条件下反应，KOH量不变，但工作时H2O增多，故溶液变稀，pH将变小；而(2)中为酸性溶液，H2SO4不变，水增多，溶液酸性变小，故pH将变大。(4)如把H2改为甲烷，用KOH溶液作电解液，则负极：CH410OH8e=CO7H2O，正极：2O24H2O
48、8e=8OH，此时不会有CO2放出。11D解析 因为放电时，电池正极发生还原反应(元素化合价降低)，负极发生氧化反应(元素化合价升高)。所以正极反应式是O24e=2O2，负极反应式是CH44O28e=CO22H2O。由上述电池的正、负极反应式可以看出：正极反应“源源不断”地产生O2，负极反应要持续进行，则需要“持续不断”的O2供应，故电池内O2的移动方向是由正极流向负极。电池的负极发生氧化反应，失去电子，故外电路电子从负极流出，所以D错误。12D解析 若加入H2SO4，则Li与H2SO4发生反应，A错误；放电时，原电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B错误；放电时，Li为负极，失电子发
49、生氧化反应，C错误；放电时，原电池正极反应为FePO4eLi=LiFePO4，D正确。13B解析 根据总反应中化合价的升降和正极、负极的反应原理，正极反应为5MnO22e=Mn5O，负极反应为2Ag2Cl2e=2AgCl，A项错误，B项正确；C项，阳离子向正极移动，错误；D项，AgCl是氧化产物，错误。14B解析 MgH2O2燃料电池中Mg作负极：Mg2e=Mg2，Pt作正极：H2O22H2e=2H2O，总反应式为MgH2O22H=Mg22H2O，消耗H，使c(H)减小，pH增大，且H移向正极。15D解析 n(H2O)100 mol2H24OH4e=2H2O，即每生成1 mol H2O则转移2
50、 mol e，当生成100 mol H2O时，转移200 mol e。16A解析 甲烷燃烧生成CO2与H2O，CO2可与KOH作用生成K2CO3和H2O，因此结合题中信息可知该电池工作时总反应为CH42O22KOH=K2CO33H2O，由此可知每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e，正确；负极上CH4失电子发生氧化反应，再结合电解质溶液为强碱知碳元素转化为CO，氢元素转化为H2O，故负极反应式为CH410OH8e=CO7H2O，正确；O2在正极上获得电子发生还原反应，错误；电池放电时，消耗KOH，溶液碱性减弱，pH降低，错误。17(1)2CH3OH3O2=2CO24H2O(2)
51、3O212H12e=6H2O2CH3OH2H2O12e=2CO212H(3)正负极(4)对环境无污染解析 甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH在负极发生氧化反应，电极反应式为2CH3OH2H2O12e=2CO212H；氧气在正极反应：3O212H12e=6H2O，两反应式相加即得总反应式。在电池中，负极释放出电子移动到正极上，故向外电路释放电子的电极为负极。在原电池的内电路中，阳离子向正极移动，故H向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。18(1)化学能转变为电能a到b(2)2H24OH4e=4H2O或H22OH2e=2H2O(3)增大电极单
52、位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率(4)LiH2O或8.7110432解析 (1)电池是把化学能转变为电能的装置；在电池中，电子从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流动到b。(2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率。(4)LiH中Li为1价，H为1价，故反应中还原剂是Li，反应中氧化剂是H2O。由反应可知吸收标准状况下224 L H2时生成160 g LiH，则生成的LiH的体积是，则生成的LiH的体积与被吸收的H2
53、的体积之比为。由生成的20 mol LiH与H2O反应，由反应可知生成20 mol H2，H22e，能量转化率为80%，则通过的电子的物质的量为20 mol280%32 mol。第三节电解池第1课时电解原理1C解析 电解质导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反应，一定有新物质生成，所以是化学变化；而金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化，故A、B、D项正确。电解质要导电只有在电离的条件下，存在自由移动的离子时，才能导电，所以C项错误。2A解析 由于番茄汁显酸性，左侧番茄形成原电池，Zn作负极。右侧番茄形成电解池，Cu作阴极。故只有A选项正确。3D解析 当为电池
54、充电时，为电解池。与外电源正极连接的电极为电解池的阳极，发生反应为氧化反应，排除A、B选项；电极反应式应是将放电时的正极电极反应式的逆向过程：Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O(氧化反应，阳极)，2H2O2e=H22OH(还原反应，阴极)，故答案为D。4正蓝解析 当通电一段时间后，A、B间的紫红色圆点向A极移动了，由于紫红色是MnO的颜色，即MnO向A极移动，因阴离子向阳极移动，所以A为电解池的阳极(浸有NaCl溶液的石蕊试纸相当于电解池)，则与A相连的是电池的正极，B为阴极。阴极区H放电生成OH，使石蕊试纸变蓝。5B解析 与电源正极相连的电极是电解池的阳极，阳极反应是4OH4e=2H
55、2OO2，阴极反应是4H4e=2H2，所以在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比为11，电解总反应式为2H2O2H2O2，电解过程中，氢氧化钠溶液浓度增大，溶液的pH增大，综上，只有B项正确。6C解析 A、B、C实质上是电解水，浓度增大，A的pH减小，B的pH增大，C的pH不变；用石墨作电极电解NaCl(aq)时，生成NaOH，溶液中c(OH)增大，pH增大。7A解析 电解KOH溶液，实质就是电解水，阴极、阳极产物分别为H2和O2。8C解析 由于银的化学活泼性不如氢，所以反应不能自发进行，若要使银能置换出盐酸中的氢，需要外加电源，组装成电解池。而且，在电解池中，Ag必须作阳极，在反应中使银被氧
56、化。符合上述要求的是C选项。9B解析 中有外加电源为电解池，为原电池，A错误；中电解水，硫酸浓度增大， 中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，B正确；中正极反应为2H2e=H2，C错误；中H向正极移动，D错误。10(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2中的任意一种(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一种(3)HCl或BaCl2解析 题中提供的电解质离子有七种，这些离子放电的顺序是：阳极：ClOH(水电离出的)(NO、SO)，阴极：AgCu2HBa2。(1)两极分别放出H2和O2，即H和OH放电，实质是电解H2O，水中的溶质应是起导电作用，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(
57、NO3)2中的任意一种，但不能是BaSO4。(2)阴极析出金属，即Ag或Cu2放电；阳极放出O2，即OH放电。水中的溶质可以是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一种。(3)两极都生成气体，且气体体积比为11，则放电的离子应是Cl和H。水中的溶质可以是HCl、BaCl2中的任意一种。11D解析 用惰性电极电解CuSO4溶液过程中，阳极：4OH4e=2H2OO2，阴极：2Cu24e=2Cu，总反应：2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，可见从溶液中析出的物质是Cu和O2，每放出1 mol O2，即析出2 mol Cu，Cu与O的物质的量之比为11，故加入CuO可使溶液恢复原状。
58、用同样的方法分析可知，为使电解NaOH溶液后的溶液恢复原状，应加入H2O；使NaCl溶液恢复原状应通入HCl气体；使AgNO3溶液复原状应加入Ag2O。12D解析 阳极上I放电生成I2，使淀粉变蓝，阴极上H放电后，使溶液中的c(H)c(H)，故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极，发生电极反应为2H2e=H2。第2课时电解原理的应用1D解析 电解饱和食盐水时，阴极生成H2，收集时试管口向下；阳极生成Cl2，通入淀粉碘化钾溶液时，溶液变蓝色。电子从直流电源流向电解池阴极，故正确的选项是D。2B解析 电解饱和NaCl溶液的化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，为使Cl2被完全吸收
59、，制得有较强杀菌能力的消毒液，与电源b相连的电极为阳极，产生Cl2与溶液充分反应，反应的化学方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。3A解析 仔细观察三个装置，为原电池，电极反应式为负极(Zn)：Zn2e=Zn2，正极(Cu)：Cu22e=Cu；为电镀池，电极反应式为阳极(Cu)：Cu2e=Cu2，阴极(Zn)：Cu22e=Cu；为电解池，电极反应式为阳极(Zn)：Zn2e=Zn2，阴极Cu：Cu22e=Cu。4C解析 A叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极。B、C、D叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，阴极发生得到电子的还原反应，所以精炼粗铜时，粗铜应作为阳极
60、，镀铜时铜也应作为阳极以提供Cu2，而电解稀硫酸时，如把铜作为阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生氧气。5C解析 电解MgCl2获取金属镁，也就是说镁离子需要得电子，如果在水溶液中，水电离的氢离子会优先得电子，因此只能在熔融状态下进行。在阴极发生的是镁离子得到电子的反应，对电极材料没有要求，在阳极上发生失电子的反应，如果使用活性电极时会优先失电子，所以阳极必须用惰性电极。6D解析 该装置为电镀池，阳极b棒的质量减小，阴极a棒的质量增加，电解质溶液的浓度和pH均保持不变。7A解析 绿色化学倡导无污染过程，本题结合电化学中电解原理涉及这一理念。从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应
61、，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应：2H2e=H2，相应的CuCu2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。8D解析 阳极与阴极产生的气体体积比为，相当于电解水，pH变小说明电解了含氧酸。9B解析 阴极反应式：Cu22e=Cu，阳极反应式：2Cl2e=Cl2，生成Cu的物质的量：0.025 mol，生成Cl2的体积：0.025 mol22.4 Lmol10.56 L。10B解析 电解过程中，电极上析出金属的质量与电子转移数量成正比，析出1 mol铜需转移2 mol电子，析出1 mol银需转移1 mol电子，外界提供电量相同时Cu2Ag, ，x6.48 g
62、。11A解析 A错，用C作阳极；B正确，粗铜作阳极，纯铜作阴极；C正确，用涂镍碳钢网作阴极；D正确，镀件作阴极，Zn作阳极，选A。12D解析 由电解CuSO4溶液的反应的化学方程式2CuSO42H2O2CuO22H2SO4知，电解过程中只析出Cu和放出O2，故电解后加入CuO就可以复原。但本题提示加入0.1 mol Cu(OH)2可以复原，说明电解过程中不仅有CuSO4被电解，还有H2O被电解。0.1 mol Cu(OH)2相当于0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，由电子守恒0.1 mol CuO0.1 mol Cu0.2 mol e，0.1 mol H2O0.1 mol H20.
63、2 mol e，共计0.4 mol e。13B解析 由电子守恒知，eOHHAg，所以n(Ag)n(H)。AgNO3溶液电解后产生酸，产生的H的物质的量可由pH差来计算：pH从6.0变为3.0，即c(H)103 molL1106 molL1103 molL1。所以n(Ag)n(H)103 molL10.5 L5104 mol，m(Ag)n(Ag)M5104 mol108 gmol10.054 g，即54 mg。14A解析 分析电解H2SO4、CuSO4的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生的气体为H2、O2各0.1 mol，O2是由OH失去0.4 mol电子而得到，H2是由H得到0.2 m
64、ol电子而生成。由得失电子守恒知，还有0.2 mol电子是Cu2得到的，故Cu2的物质的量是0.1 mol，则Cu2的物质的量浓度为1 molL1。15A解析 阴极有Cu2与H，Cu2放电，有0.3 mol Cu析出时，则得到0.320.6 mol e，阳极有Cl、OH，Cl放电失去0.4 mol电子，则OH放电失去0.2 mol电子，生成0.2 mol Cl2和0.05 mol O2，生成的气体在标准状况下的体积为(0.20.05)mol22.4 L/mol5.6 L。16(1)有黄绿色气体生成有无色气体生成且电极附近的溶液变红(2)2H2e=H2有白色沉淀生成白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成
65、红褐色解析 (1)如图连接时，阳极为惰性电极，Cl放电；阴极为H放电，打破了水的电离平衡，故阴极区OH浓度增大，呈碱性。(2)反接时，阳极为活泼电极，Fe溶解，与溶液中的OH反应生成沉淀，通入O2以后，发生反应4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。17(1)正(2)2NaCl2H2OH2Cl22NaOH(3) Zn2e=Zn2Zn22e=ZnZnSO4溶液Zn(NO3)2溶液解析 (1)根据c点酚酞变红，则该极的反应为2H2e=H2，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a是正极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl2H2OH2Cl22NaOH。(3)c、d两点短路后，e为阳极
66、，反应为Zn2e=Zn2，阴极上镀锌，则阴极反应为Zn22e=Zn，电解液用含镀层离子的电解质溶液，所以可用ZnSO4溶液或Zn(NO3)2溶液等。18(1)Fe2e=Fe2(2)2H2e=H22Cl2H2OH2Cl22OH(3)4OH4e=2H2OO2小于DH在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH)c(H)O22H2O4e=4OH解析 (1)开关K与a相连，装置构成原电池，Fe失去电子，作原电池负极。(2)开关K与b相连，装置构成电解NaCl溶液的电解池，B为电解池的阴极，溶液中的H在B极放电生成H2。电解过程中Na应该向阴极B移动；A极产生的气体为Cl2，Cl2能将I氧化为I
67、2，I2遇淀粉变蓝；根据电解反应：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，电解一段时间后若加入盐酸会增加H2O的质量，应通入HCl气体使其恢复到电解前电解质的浓度；若标准状况下B极产生2.24 L 气体，即0.1 mol H2，则有0.2 mol电子发生转移，但在溶液中转移的不是电子，而是离子。(3)溶液中的OH在阳极失电子产生O2：4OH4e=2H2OO2，所以在B口放出O2，从A口导出H2SO4。溶液中的H在阴极得到电子产生H2：2H2e=H2，则从C口放出H2，从D口导出KOH溶液。因SO通过阴离子交换膜，K通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。O2
68、、H2、KOH溶液构成燃料电池时，O2在电池正极放电：O24e2H2O=4OH。第四节金属的电化学腐蚀与防护1A解析 切过菜的刀不及时清洗，在菜刀上形成了以Fe、C为电极的原电池，发生电化学腐蚀。金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性，是因为它们在空气中表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部金属继续被氧化。红热的铁丝与水蒸气接触和铁片投入到氯化铜的溶液中是直接发生了化学反应，属于化学腐蚀。2A解析 由原电池反应式知：负极为Fe2e=Fe2，正极为2H2OO24e=4OH，所以A对、B错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C错；根据原电池原理，钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀，D错。3A解析 反应2Fe2
69、H2OO2=2Fe(OH)2中的氧化剂是O2，H2O中各元素的价态没变；1 mol O2在反应中得到4 mol电子，同样在反应中4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3中的氧化剂也是O2，而且两个反应中O2的化学计量数都是1，因此得到的电子均是4 mol，故A项正确，B项错误；钢质水管与铜质水龙头连接后形成原电池，其中钢质水管作负极被腐蚀，故C项错误；钢铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀，而且主要是发生吸氧腐蚀，因此D项错误。4C解析 铸铁输油管道埋在干燥致密不透气的土壤中，可隔绝空气，使铸铁输油管道失去发生腐蚀的条件，A项正确；铝不易被腐蚀，是因其活泼性强，在空中金属铝表面能迅速被氧化
70、形成保护膜，B项正确；钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是Fe失电子，氧化为Fe2，C项错误；因锌比铁活泼，故白铁(镀Zn铁)表面有划损时，腐蚀锌，即铁被保护，D项正确。5(1)弱酸性或中吸氧2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)较强的酸析氢2H2e=H2Fe2e=Fe2解析 根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明是试管内压强减小，气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此可写出电极反应；试管内液面下降说明试管内气体压强变大，是试管内产生了新气体所致，是铁钉析氢腐蚀的结果。6C解析 牺牲阳极的阴极保护法就是原电池的负极(阳极)的金属发生氧化反应被腐蚀，作为正极(
71、阴极)的金属不被腐蚀。7A解析 A项镀层锌破坏后，Zn比Fe活泼，发生电化学腐蚀时Zn为负极，Fe为正极被保护；其他三项均是Fe为负极，加快了Fe的腐蚀。8A解析 B、C项措施均为加保护层的防化学腐蚀的保护；D项是利用原电池原理的牺牲阳极的阴极保护法；A项连接电源负极，属于使用外加电流的阴极保护法的防腐措施。9(1)O22H2O4e=4OH2Fe4e=2Fe2(2)C(3)负解析 (1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上O2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解，而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁
72、闸门连接在电源的负极。10B解析 Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：Fe2e=Fe2，C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小，b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低，故选B。本题考查钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。11B解析 装置中潮湿的水蒸气为中性，铁丝发生吸氧腐蚀，左侧的液面一定会上升；装置中潮湿的水蒸气为酸性，铁丝发生析氢腐蚀，左侧的液面下降，故左侧液面装置比装置的高；装置中铜与铁构成原电池，腐蚀最为严重；装置中铁钉处于干燥环境，几乎没被腐蚀。12B解析 铆钉处吸氧腐蚀的正极电极反应式为O22H2O4e=4OH，铜作正极不被腐蚀，电子从负极通过导线流向正极。13B
73、解析 a、b均能形成原电池，其中a中Fe作负极，发生氧化反应：Fe2e=Fe2，Cu作正极，发生还原反应：O22H2O4e=4OH，铜丝附近呈现红色；B中Al作负极，发生氧化反应：Al3e=Al3，而Fe作正极，发生还原反应：O22H2O4e=4OH。14B解析 镀锌铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn2e=Zn2，当有0.2 mol电子转移时，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H2e=H2，生成0.1 mol H2。15(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)O24e2H2O=4OH煮沸(或“除去氧气”)隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内干燥环境”)(2
74、)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”“消耗了氧气”)使气体体积减小 不能16(1)电压表、电流表的指针都发生偏转(2)没有铁氰化亚铁的特征蓝色出现，而是在铁电极上有气体产生(3)通过牺牲阳极(负极)Zn，为被保护的金属铁阴极(正极)提供了足量的电子，使被保护的金属铁不会失去电子，所以Fe不腐蚀(4)Zn2e=Zn22H2e=H2解析 本题主要考查了阴极保护法。电压表和电流表都是为了证明由铁、锌和酸化的NaCl溶液组成的原电池是正常工作的；在正常情况下，铁是可以和酸性溶液中的H反应生成Fe2的，Fe2能和Fe(CN)63反应生成特征的蓝色。如果没有特征的蓝色出现则证明没有生成Fe2，即此装置
75、是起到了保护阴极(正极)，使铁不被腐蚀的作用，装置中Zn极为负极，电极反应为Zn2e=Zn2，铁极为正极，电极反应为2H2e=H2。17(1)2Al3H2O6e=Al2O36H(2)能向电镀液中不断补充Cu2，使电镀液中的Cu2浓度保持恒定(3)N牺牲阳极的阴极保护法解析 (1)阳极铝被氧化成Al2O3，反应过程中有水参加，故电极反应式为2Al3H2O6e=Al2O36H。(2)电镀时，为保证阴极上只有铜析出，就要确保电镀过程中溶液中有足够多的Cu2，因此阳极就需要不断地溶解铜，以补充电镀液中的Cu2。(3)铁被保护，可以作原电池的负极或电解池的阴极。故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe作阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁作正极，称为牺牲阳极的阴极保护法。