高考化學二輪專題 第8講 電化學原理及應(yīng)用

高考化學二輪專題第8講電化學原理及應(yīng)用

一、單選題

1.（2分）（2021高二下?成都開學考）如圖所示，電流計G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變細，B極逐漸變粗,

C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的（）

人小是2|1、B是Cu、C為稀硫酸

B.A是Cu、B是Zn、C為稀硫酸

C.A是Fe、B是Ag、C為AgNCh溶液

D.A是Ag、B是Fe、C為AgNCh溶液

2.（2分）（2021高二下,揚州開學考）下列各圖所示裝置能達到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

-溫度計

設(shè)備

FeSO：溶液

圖甲圖乙圖丙圖丁

A.圖甲，驗證鐵的吸氧腐蝕

B.圖乙，保護水體中的鋼鐵設(shè)備

C.圖丙，在鐵制品表面鍍鋅

D.圖丁，測定中和熱

3.（2分）（2021高二下,贛州開學考）利用下圖裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是（）

A.若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕

B.若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)

C.若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕

D.若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生氧化反應(yīng)

4.（2分）（2021高二下?揚州開學考）一種微生物電池處理含氮（2國）廢水的裝置如下圖所示。下列說法

正確的是（）

A,電池放電時將電能轉(zhuǎn)化為化學能

B.放電時，電極B附近溶液的pH降低

C.放電時的負極反應(yīng)為：C6Hl2O6-24e-+6H2O6CO2個+24H+

D.理論上，電極A每消耗1moic6Hl2。6,電極B處生成ImoINz

5.（2分）（2021高二下?如皋開學考）下列電化學裝置能達到目的的是（）

為橋

Zn廣1人

H京空氣

FcCljCuSO

4FCSO4

圖中圖乙圖丙圖丁

A.圖甲：實現(xiàn)原電池反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+「

B.圖乙：制取少量Fe（0H）2

C.圖丙：證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕

D.圖丁：在鐵表面鍍鋅

6.（2分）（2021高一下?如皋開學考）一種Na-CC>2二次電池裝置如圖所示，1NaCIO4溶于有機溶劑作為電

藤電

解液，電池的總反應(yīng)為3CC）2+4NaW2Na2cO3+C。下列說法正確的是（）

施電

CO：-*

A.放電時Na電極為正極

B.充電時電解液中的Na+移向陽極

C.放電時每反應(yīng)lmolC02，電路中轉(zhuǎn)移4moi電子

D.充電時的陽極反應(yīng)為28^+C-4e-=3CO2

7.（2分）（2021高二下?長沙開學考）銅板上鐵釧釘長期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵釧

釘會被腐蝕，示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.因鐵的金屬性比銅強，所以鐵鉀釘被氧化而腐蝕

B.若水膜中溶解了SO2,則鐵鉀釘腐蝕的速率變小

+

C.銅極上的反應(yīng)是2H++2e、H2個、O2+4e-+4H=2H2O

D.在金屬表面涂一層油脂，能防止鐵鉀釘被腐蝕

8.（2分）（2021?延邊模擬）海水中鋰資源非常豐富，但是海水中的鋰濃度低，很難被提取出來。我國科

學家設(shè)計了一種太陽能驅(qū)動下，利用選擇性固體陶瓷膜電解海水提取金屬鋰的裝置（示意圖如下），該裝置

工作時，下列說法錯誤的是（）

A.該裝置主要涉及的能量變化：太陽能f電能玲化學能

/

B.電極B上的電極反應(yīng)式：4OH--4e-=O2r+2H2O

c.選擇性固體陶瓷膜不允許H2O通過

D.工作時，電極A為陰極

9.（2分）（2021?貴陽模擬）某鋰銅二次電池工作質(zhì)理如圖所示。在該電池中，水系電解液和非水系電解

液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片（USICON）隔開。下列有關(guān)說法錯誤的是（）

A.放電時，N極電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu

B.Li+可以通過陶瓷片，水分子不能

C.充電時，接線柱B應(yīng)與電源的負極相連

D.充電時，M電極發(fā)生還原反應(yīng)

10.（2分）（2021高二下?長沙開學考）常溫下用石墨作電極，電解lOOmLO.lmol-L2的Cu（NO3）2和0.1

mol「1的AgNCh組成的混合溶液，當某一電極上生成的氣體在標準狀況下體積為1.12L時，假設(shè)溶液體

積不變，下列說法正確的是（）

A.陰極增重1.4gB.所得溶液pH<l

C.陰極增重0.64gD.所得溶液pH>l

11.（2分）（2021?梅州模擬）如下圖所示，某同學設(shè)計了一個燃料電池并探究銅的精煉原理和電鍍原理。

下列說法正確的是（）

甲醛

甲乙丙

A.一段時間后，甲裝置中溶液pH升高

B.電解一段時間后，乙、丙裝置中CuSCU溶液的濃度均不變

c.通入氧氣的一極為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為+=

D.丙裝置中實現(xiàn)鐵片上鍍銅，b應(yīng)為鐵片

12.（2分）（2021高二下?新樂開學考）為探究海水對鋼鐵的腐蝕，某興趣小組設(shè)計了如下五種裝置，鐵

片在這五種裝置中的腐蝕速率由慢到快的順序為（）

時由沖加減

?水H水

①②③④

A.①⑤④③②B.③①②④⑤c.④③①⑤②D.④⑤②①③

二、綜合題

13.（8分）（2021高二下?蒼南開學考）短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大，它們的

原子核外電子層數(shù)之和為13。B的化合物種類繁多，數(shù)目龐大；C、D是空氣中含量最多的兩種元素，D、

E兩種元素的單質(zhì)反應(yīng)可以生成兩種不同的離子化合物；F為同周期原子半徑最小的元素。試回答以下問

題：（所有答案都用相應(yīng)的完生存身作答）

（1）化學組成為AFD的結(jié)構(gòu)式為,A、C、F三種元素形成的化合物CA4F為化合物（填"離

子"或哄價

（2）化合物甲、乙由A、B、D、E中的三種或四種組成，且甲、乙的水溶液均呈堿性。則甲、乙反應(yīng)的離

子方程式為0

(3)由D、E形成的簡單離子的離子半徑由大到小的順序是。

(4)元素B和C的非金屬性強弱，B的非金屬性于C(填"強"或"弱")，并用化學方程式證明上述

結(jié)論。

(5)以CA3代替氫氣研發(fā)燃料電池是當前科研的一個熱點。CA3燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是2moi?L"

的溶液，電池反應(yīng)為：該電池負極的電極反應(yīng)式為;每消耗

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

轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為“

14.(5分)(2021高二下?沁縣開學考)裝置甲、乙、丙的燒杯中都盛有稀硫酸。

(1)裝置丙中蘿注電極上的電極反應(yīng)式為o

(2)裝置乙中被腐蝕的金屬是(填元素符號)，比較裝置甲、乙、丙中純鐵被腐蝕的速率由快

到慢的順序是。

甲乙丙

(3)圖丁是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。

①該電化學腐蝕的類型為腐蝕。

②圖中A、B、C三處附近的區(qū)域內(nèi)，腐蝕最嚴重的是(填序號)。

15.(11分)(2020高二上?豐臺期中)金屬腐蝕現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中普遍存在，依據(jù)下列2種腐蝕現(xiàn)象回答

下列問題：

圖1圖2

(1)圖1,被腐蝕的金屬為，其腐蝕類型屬于(填字母)。圖2,金屬腐蝕類型屬于

(填字母)。

A.化學腐蝕B.電化學腐蝕C.析氫腐蝕D.吸氧腐蝕

(2)圖1中Cu的作用是,結(jié)合電極反應(yīng)、電子移動、離子移動等，分析金屬被腐蝕的原理

圖中鐵的生銹過程：將轉(zhuǎn)變?yōu)榈姆磻?yīng)補充完整:正

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

極反應(yīng)為,負極反應(yīng)為,總反應(yīng)為o

(4)下列防止鐵制品生銹的措施合理的是。

A.在鐵閘門表面涂油漆

B.在地下鐵管道上安裝若干鎂合金

C.將鐵罐與濃硫酸等強氧化劑接觸，使之發(fā)生鈍化

分高二下?長沙開學考）工業(yè)上用鎰礦［含、等雜質(zhì)］為原

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

料制取二氧化錦，其流程示意圖如圖：

稽過量鹽酸

已知：生成氫

氧化物沉淀的pH如表所示:

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

開始沉淀時8.36.32.74.7

完全沉淀時9.88.33.76.7

注：金屬離子的起始濃度為O.lmol/L,回答下列問題：

（1）含雜質(zhì)的菱鎰礦使用前需將其粉碎，主要目的是,鹽酸溶解MnCQ的化學方程式是

（2）向溶液1中加入雙氧水時，反應(yīng)的離子方程式是。

（3）濾液2中加入稍過量的難溶電解質(zhì)MnS,以除去Ci?+,反應(yīng)的離子方程式是

（4）將MnCL轉(zhuǎn)化為MnC>2的另一種方法是電解法。

①陽極生成MnCh的電極反應(yīng)式是o

②若直接電解MnCb溶液，生成MnO2的同時會產(chǎn)生少量U2,檢驗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，則無CL產(chǎn)生。其原因是。

17.（6分）（2021高二下?張家口開學考）

（1）某甲醇-空氣燃料電池的工作原理如圖1所示（箭頭喪示物質(zhì)的進入或排出）：

①甲電極為該燃料電池的（選填"正極"或"負極”3,該電極的電極反應(yīng)方程式為。

②用該電池作供電電源，用情性電極電解足量的Cu：飄&溶液，若陰極增重1豫總禽則理論上消耗甲醇

__________g?

（2）尿素樹脂生產(chǎn)過程中所排放的廢水中往在含有甲醇，這種含甲醇的廢水會對環(huán)境造成污染。向該廢

水中加入一定量的酸性溶液，然后采用圖2所示裝貿(mào)進行電解即可除去甲醇，除甲醇的原理：電

解產(chǎn)物c◎土將廢水中的甲醇氧化為CQ事

①陽極反應(yīng)式為o

②請用離子方程式表示該法除甲醇的原理為。

③排放該電解后的廢水的鐵質(zhì)管道易被腐蝕，除與G/發(fā)生置換反應(yīng)外，還發(fā)生電化學腐蝕，發(fā)生還

原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為。

答案解析部分

一、單選題

I.【答案】C

【考點】原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.該原電池中，B極析出氫氣，電極不變粗，與題意不符，故A不符合題意；

B.該電池中，B為負極，A為正極，A極析出氫氣，與題意不符，故B不符合題意；

C.該電池中，A為負極，B為正極，A極變細，B極析出銀，與題意符合，故C符合題意；

D.該電池中B為負極，變細，與題意不符，故D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】原電池中負極的活潑性大于正極的活潑性，負極上金屬失電子變成離子進入溶液，質(zhì)量減少，正

極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極上析出物質(zhì)，若析出的物質(zhì)是金屬，則正極質(zhì)量增加，據(jù)此分析。

2.【答案】A

【考點】中和熱的測定，電鍍，鐵的吸氧腐蝕

【解析】【解答】A.圖甲，該圖是中性條件，發(fā)生吸氧腐蝕，A能達到實驗?zāi)康模?/p>

B.圖乙，鐵比銅活潑，形成原電池時，鐵為負極發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，故不能用此裝置保護水體中的鋼

鐵設(shè)備，B不能達到實驗?zāi)康模?/p>

C.圖丙，鋅比鐵活潑，F(xiàn)e2+得電子能力比ZM+強，則在陰極上，F(xiàn)e2+得電子生成鐵單質(zhì)，無法在鐵電極上

鍍鋅，應(yīng)使用硫酸鋅做電解液，C不能達到實驗?zāi)康模?/p>

D.圖丁，缺少環(huán)形玻璃攪拌棒，D不能達到實驗?zāi)康模?/p>

故答案為：Ao

【分析】A.在酸性條件下鐵發(fā)生析氫腐蝕，在中性或堿性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，

B.應(yīng)該找比鐵活潑的金屬

C.鍍鋅應(yīng)該是鋅離子得到電子

D.需要攪拌使反應(yīng)充分進行

3.【答案】B

【考點】原電池工作原理及應(yīng)用，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，形成原電池，鋅作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；鐵做正極被保

護，故A不符合題意，B符合題意。

若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，形成電解池，鐵作陰極，被保護，可減緩鐵的腐蝕，C不符合題意；

X極作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，D不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】若K連接M構(gòu)成原電池，若X的活動性強于鐵，可以保護鐵，若X是不活潑金屬或碳棒時，加

速鐵的腐蝕，若K連接N構(gòu)成電解池。此時是可以保護鐵

4.【答案】C

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，電解池工作原理及應(yīng)用，物質(zhì)的量的相關(guān)計算

【解析】【解答】A.電池放電時為原電池，是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程，A項不符合題意；

B.放電時，電極B上N備得電子，生成氮氣，作正極，電極方程式為：

ltfe-++H+被消耗,附近溶液的pH升高，B項不符合題意；

C.放電時，電極A上C6Hl2。6失去電子，生成二氧化碳和H+,作負極，電極方程式為：

C6Hl2O6-24e-+6H2O=6CO2個+24H+,C項符合題意；

D,由BC項可知,該原電池的總反應(yīng)為：5c承N&+型好0/?WXN寸4aos1+蜉國□，則

電極A每消耗lmolC6Hl2。6，電極B處生成N2的物質(zhì)的量=:苓:D項不符合題意；

故答案為：C?

【分析】根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和電子轉(zhuǎn)移的情況，有機物在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為負極，B為正

極，硝酸根得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)正極和負極的電極式寫出總的方程式，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移情況即可

計算正負極產(chǎn)物的變化量

5.【答案】A

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用，電解池工作原理及應(yīng)用，鐵的吸氧腐蝕

【解析】【解答】A.三價鐵離子的氧化性大于銅離子，所以該反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，圖甲有活性

不同的兩個電極，形成了閉合回路，可構(gòu)成原電池，A符合題意；

B.鐵與電源負極相連作陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，不能失電子生成亞鐵離子，B不符合題意；

C.析氫腐蝕的條件應(yīng)該是酸性環(huán)境，氯化鈉溶液顯中性，C不符合題意；

D.在鐵表面鍍鋅，電解質(zhì)溶液應(yīng)該為含鋅離子的溶液，D不符合題意；

故答案為：Ao

【分析】A.符合原電池的形成條件

B.鐵應(yīng)與正極相連

C.此實驗可證明吸氧腐蝕

D.鍍鋅時應(yīng)該是鋅離子反應(yīng)

6.【答案】D

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.放電時為原電池，原電池中負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)可知Na被氧化，

所以Na為負極，A項不符合題意；

B.充電時電解液中的Na+移向陰極，B項不符合題意；

C.由反應(yīng)可知，放電時3個C5轉(zhuǎn)移4個電子，則每反應(yīng)lmo8，電路中轉(zhuǎn)移和。1電子，C項不

符合題意；

D.充電時，陽極失電子，由反應(yīng)可知C失去電子，則電極反應(yīng)為2coM+C-4e-=3CO2，D項符合題

思；

故答案為：D?

【分析】放電時，鈉做負極材料，發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子，二氧化碳做正極材料得到電子發(fā)生還原反

應(yīng)。充電時，鈉做陰極材料，鈉離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，c做為陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng)。

7.【答案】B

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.因鐵的金屬性比銅強，形成原電池時鐵作負極，鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則鐵鉀釘

被氧化而腐蝕，A項不符合題意；

B.若水膜中溶解了S02,S02與水反應(yīng)生成亞硫酸，水膜的酸性增強，則鐵釧釘腐蝕的速率變大，B項

符合題意；

C.銅極上既發(fā)生析氫腐蝕，又發(fā)生吸氧腐蝕，則銅電極上的反應(yīng)是2H++2e=H2個，O2+4e-4H+=2山0,

C項不符合題意；

D.在金屬表面涂一層油脂，可以使鐵餅釘與空氣隔絕，能防止鐵鉀釘被腐蝕，D項不符合題意；

故答案為：Bo

【分析】形成的了原電池，金屬性強的做負極，鐵做負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。金屬性弱的做正

極。銅做正極，附近的氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，溶解了酸性氣體，溶液對的酸性增強，促進了腐蝕

的進行了，在表面干燥的情況涂抹一層油脂可以防止生銹

8.【答案】B

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.根據(jù)圖示可知：太陽能轉(zhuǎn)化為電能，然后利用太陽能電解海水提取金屬鋰，實現(xiàn)了

電能轉(zhuǎn)化為化學能，因此該裝置主要涉及的能量變化：太陽能玲電能玲化學能，故A不符合題意；

B.在B電極上，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示可知是海水中的cr失去電子被氧化為CI2,故該

電極為陽極，陽極的電極反應(yīng)式為：2cl”e-=Cl2個，故B符合題意；

C.在固體陶瓷膜上部區(qū)域是有機電解質(zhì)，下部區(qū)域為海水，有機物與海水互不相溶，因此該選擇性固體

陶瓷膜不允許H2。通過，只允許Li+通過，故C不符合題意；

D.根據(jù)圖示可知電子流入銅電極，Li+在Cu電極上得到電子被還原為Li單質(zhì)。在電解池中，電子流入的電

極為陰極，故A電極為陰極，故D不符合題意；

故答案為：Bo

【分析】根據(jù)海水提取金屬鋰的裝置圖知，根據(jù)電子流向判斷，為氯離子放電生成氯氣，催化電極上放出

氣體，因此催化電極為陽極，則銅箔為陰極，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)析出金屬鋰，據(jù)此分析解答。

9.【答案】C

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.放電時，N極是原電池的正極，電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu,故A不符合題意；

B.非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片（LISICON）隔開，則陶瓷片允許Li+通過，不允

許水分子通過，故B不符合題意；

C.放電時，N極是原電池的正極，充電時，接線柱B應(yīng)與電源的正極相連，故C符合題意；

D.充電時，M極是陰極，因此M電極發(fā)生還原反應(yīng)，故D不符合題意；

故答案為：Co

【分析】鋰銅可充電電池，工作原理：放電時，金屬鋰是負極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在充電時，電源

的正極連接原電池的正極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶

瓷片(LISICON)隔開，則陶瓷片允許Li+通過，不允許水分子通過，據(jù)此回答。

10.【答案】B

【考點】電解池工作原理及應(yīng)用，物質(zhì)的量的相關(guān)計算

【解析】【解答】溶液中銅離子和銀離子的物質(zhì)的量都是O.Olmol,根據(jù)放電順序可知，陰極首先是銀離

子放電，生成銀，然后是銅離子放電生成銅。陽極是OH一放電生成氧氣，即氧氣是0.05mol,轉(zhuǎn)移電子是

0.2mol,所以根據(jù)電子的得失守恒可知，陰極除了生成O.Olmol銀和銅外，還生成0.085mol氫氣，所以陰

極增加的質(zhì)量是1.08g+0.64g=1.72g,選項A、C不符合題意；在金屬離子放電的同時，溶液中產(chǎn)生氫離

子，所得溶液PH＜1,選項B符合題意，選項D不符合題意；

故答案為：Bo

【分析】電解時在陰極區(qū)吸引大量的銅離子、銀離子、氫離子，氧化性的強弱是：銀離子〉銅離子＞氫

離子。在陽極區(qū)吸引大量的硝酸根和氫氧根離子。放電順序是：氫氧根＞硝酸根。結(jié)合放電順序即可判

斷選項是否正確

11.【答案】D

【考點】電鍍，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】A.甲裝置為甲醛燃料電池，電解質(zhì)顯堿性，總反應(yīng)為CH30cH3+4OH-+3O2=2C。器+5%0，

反應(yīng)過程中消耗氫氧根，堿性減弱，pH減小，A不符合題意；

B.電解精煉銅時，陰極反應(yīng)為Cu2++2e=Cu,而陽極除了Cu反應(yīng)還有比Cu活潑的金屬如Zn、Fe等反應(yīng)，

所以乙裝置中CuS04溶液的濃度會發(fā)生改變，B不符合題意；

C.燃料電池中通入氧氣的一極發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，電解質(zhì)溶液顯堿性，電極反應(yīng)為

O2+2H2O+4e=4OH-,C不符合題意；

D.電鍍時，鍍層金屬陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬單質(zhì)，所以丙裝置中實現(xiàn)鐵片上鍍銅，b應(yīng)為

鐵片，D符合題意；

故答案為：Do

【分析】甲是原電池，乙是電解精煉銅，丙時電解池，甲中甲醛做負極原料發(fā)生氧化反應(yīng)，并結(jié)合大量

的氫氧根離子，氧氣一端做正極，氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，乙中粗銅中的金屬失去電子，精銅極銅

離子得到電子變成銅單質(zhì)，導(dǎo)致銅離子濃度變小，丙中在b電極銅離子得到電子變成銅單質(zhì)，銅離子濃度

也減小。

12.【答案】D

【考點】金屬的電化學腐蝕與防護，金屬的腐蝕與防護，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】①中鐵作負極加速被腐蝕，②中鐵發(fā)生化學腐蝕，③中鐵作陽極被腐蝕，④中鐵作陰

極被保護，⑤中鐵作正極被保護，鐵片在這五種裝置中的腐蝕速率由慢到快的順序為④⑤②①③，

故答案為：Do

【分析】金屬腐蝕快慢順序是：電解池陽極〉原電池負極〉化學腐蝕〉原電池正極〉電解池陽陰極。

二、綜合題

13.【答案】(1)H-O-CI；離子

(2)0H+BC?&=CQF+H20

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

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

(5)2NH3+6OH-6e-=N2+6H2O；0.6NA

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，電子式、化學式或化學符號及名稱的綜合，微粒半徑大小的比較

【解析】【解答】根據(jù)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)化學組成為AFD是HCI0,0原子最外層有6個電子，其中的2個成單電子分別與H、CI原子形成共價

鍵，使分子中各個原子都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故HCI。的結(jié)構(gòu)式為H-O-CI；A、C、F三種元素形成的化合物CA4F

為NH4CI,該物質(zhì)是由耳耳與CI-以離子鍵結(jié)合形成的離子化合物；

(2)化合物甲、乙是由A、B、D、E中的三種或四種組成，且甲、乙的水溶液均呈堿性。一種是NaOH,一

種是NaHCCh，二者反應(yīng)產(chǎn)生Na2cO3、H20,則甲、乙反應(yīng)的離子方程式為。什+頌其為=C幻啟"+力。；

(3)D是。，E是Na,二者形成的離子O1Na+核外電子排布都是2、8,它們的電子層結(jié)構(gòu)相同，對于電子

層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以離子半徑由大到小的順序是：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，原子序數(shù)越大，元素的非金屬性越強，所

以元素的非金屬性：C比N弱；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強，強酸

與弱酸鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取弱酸，可根據(jù)：Na2CO3+2HNO3=CO2個+H2O+2NaNO3或

NaHCO3+HNO3=CO2個+H2O+NaNO3證明元素的非金屬性：C<N:

(5)A是H,C是N,CA3是NH3,將其設(shè)計為原電池，總反應(yīng)方程式為：4NH3+3O2=2N2+6H2O,在負極上

NW失去電子被氧化反應(yīng)產(chǎn)生止，負極的反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2。，每有:LmolNH3反應(yīng)轉(zhuǎn)移3

矍也

mol電子,3.4gNH3的物質(zhì)的量"(NH3)=痘二j=0.2mol,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是"@)=0.2molx3=0.6

mol,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是N(e)=0.6NA。

【分析】根據(jù)B形成的化合物種類繁多，則可確定B為C元素；根據(jù)C、D為空氣中含量最多的兩種元素，

且A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大，所以C為N元素；D為O元素；D、E形成兩種不同的離子

化合物，則E為Na元素；F為同周期半徑最小的元素，E、F同周期，所以F為C1元素；它們的原子核外

電子層數(shù)之和為13,則A為H元素，然后結(jié)合元素及其單質(zhì)、化合物的性質(zhì)來解答。

14.【答案】(1)殂*+2科的『

(2)髓；乙>甲>丙

(3)吸氧；B

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，金屬的腐蝕與防護，原電池工作原理及應(yīng)用，鐵的吸氧腐蝕

【解析】【解答】(1)裝置丙構(gòu)成了原電池，由于金屬活動性：的萍喊電，所以脛電為正極，在正極上

sr得電子生成氏事電極反應(yīng)式為2知■+至一.奧『。

(2)裝置乙構(gòu)成了原電池，由于金屬活動性：髓割鬻就，所以裝置乙中被腐蝕的金屬是金屬活動性較強

的膝電；裝置甲中原電與稀硫酸直接發(fā)生反應(yīng)，裝置乙構(gòu)成原電池，被腐蝕的是fe,腐蝕速率比甲快；

裝置丙構(gòu)成原電池，被腐蝕的是身心瞬得到了保護，所以裝置甲、乙、丙中純鐵被腐蝕的速率由快到慢

的順序是乙＞甲＞丙。

(3)①鋼鐵在海水中發(fā)生的是吸氧腐蝕；②A處不與海水接觸，在海水中B處的氧氣濃度比C處大，發(fā)

生的吸氧腐蝕速率最快，腐蝕最嚴重。

【分析】金屬腐蝕類試題最常見的不正確原因是弄不清腐蝕原理，一是分析不清楚金屬腐蝕是屬于化學腐

蝕還是電化學腐蝕；二是判斷不出該腐蝕是屬于析氫腐蝕還是吸氧腐蝕。金屬腐蝕的原理是金屬單質(zhì)失

電子被氧化的過程，其中化學腐蝕是指金屬和直接接觸的物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕，其腐蝕過程

中沒有電流產(chǎn)生；電化學腐蝕指不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池反應(yīng)，電化學腐蝕過程中有

電流產(chǎn)生，電化學腐蝕比化學腐蝕更為普遍。不純金屬在強酸性介質(zhì)中通常發(fā)生析氫腐蝕，在中性、弱

酸性和堿性介質(zhì)中均發(fā)生吸氧腐蝕。

.【答案】正極；

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

(2)陰極；2C|--2e-Cl2/T

(3)減小

(4)0.2NA;12.8g

【考點】銅的電解精煉，電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】⑴燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，屬于原電池，投放燃料的電極是負極，投

放氧化劑的電極是正極，所以通入氧氣的電極是正極，負極上甲醛失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根

離子和水，電極反應(yīng)式為：

CH3OCH3-12e+16OH-=2CO+11H2O；

(2)乙池有外接電源屬于電解池，鐵電極連接原電池的負極，所以其是陰極，則石墨電極是陽極，陽極上

氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為：2CI-2e-=Cl2個；

⑶如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，陽極上不僅銅還有鋅失電子進入溶液，陰極上析出銅，陽極電極方程

式分別為Zn-2e=Zn2+、Cu-2e=Cu2+,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等知，陽極上溶解的銅小于陰極上析出的銅，

所以丙裝置中反應(yīng)一段時間，硫酸銅溶液濃度將減小；

⑷設(shè)生成氫氣的分子數(shù)為x,生成銅的質(zhì)量為y：

列比例式可以求出X=0.2NA,y=12.8g。

【分析】甲為燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，屬于原電池，投放燃料的電極是負極，投放氧化劑

的電極是正極，所以通入氧氣的電極是正極，負極上甲醛失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和

水；乙池有外接電源屬于電解池，鐵電極連接原電池的負極，所以是陰極，則石墨電極是陽極，陽極上

氯離子放電生成氯氣，據(jù)此解題。

16.【答案】(1)鐵或Fe；BC；BD

(2)做正極材料，導(dǎo)電；銅做正極，氫離子在內(nèi)電路移向正極，得到電子，生成氫氣；鐵做負極，在外

電路失去電子，電子從負極移向正極，金屬鐵被腐蝕成亞鐵離子。

2+

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

(4)A,B,C

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，金屬的電化學腐蝕與防護

【解析】【解答】(1)析氫腐蝕發(fā)生條件為較強酸性環(huán)境，圖1為二氧化硫的水溶液，酸性較強，與鐵、

銅形成電化學腐蝕中的析氫腐蝕；圖2為堿性環(huán)境，堿性或中性或酸性較弱環(huán)境易發(fā)生吸氧腐蝕，腐蝕類

型屬于電化學腐蝕中的吸氧腐蝕，故答案為：鐵或Fe；BC；BD；(2)圖1中Cu的作用是做正極材料，

導(dǎo)電(不參與反應(yīng))，結(jié)合電極反應(yīng)、電子移動、離子移動等，可得出圖1金屬被腐蝕的原理為銅做正極，

氫離子在內(nèi)電路移向正極，得到電子，生成氫氣，鐵做負極，在外電路失去電子，從負極移向正極，金

屬鐵被腐蝕成亞鐵離子。答案為：做正極材料，導(dǎo)電；銅做正極，氫離子在內(nèi)電路移向正極，得到電

子，生成氫氣，鐵做負極，在外電路失去電子，電子從負極移向正極，金屬鐵被腐蝕成亞鐵離子。(3)

圖2發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)為氧氣得電子，反應(yīng)式為5+4e-+2H2O=4OH-,負極反應(yīng)為鐵失電子，反應(yīng)

式為2Fe-4e=2Fe2+,總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,答案為：C)2+4e-+2H2。=40十；

2Fe-4e=2Fe2+,2Fe+C)2+2H2O=2Fe(OH)2⑷下列防止鐵制品生銹的措施可以在鐵閘門表面涂一層保護膜

如油漆等，也可以在地下鐵管道上安裝若干鎂合金或鋅合金(比鐵活潑)，利用犧牲陽極保護法來防止鐵

生銹，還可將鐵罐與濃硫酸等強氧化劑接觸，使之發(fā)生鈍化，在鐵表面形成致密氧化膜來防止鐵生銹，

故答案為：ABCo

【分析】(1)圖1形成原電池，活動性強的Fe做負極失去電子，活動性弱的Cu做正極，氫離子得電子

變成氫氣，圖2已形成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕

(2)圖1中銅做正極材料，氫離子在正極放電變成氫氣，并且起到導(dǎo)電的作用，形成原電池，活動性強

的Fe做負極失去電子變成亞鐵離子，活動性弱的Cu做正極，氫離子得電子變成氫氣

(3)圖二發(fā)生的吸氧腐蝕，負極是鐵失電子，正極是氧氣得到電子。保證整個過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相

等，即可寫出電極式和總反應(yīng)

(4)防止鐵生銹主要從根源上解決，隔絕空氣和水蒸氣或者制備成合金

17.【答案】(1)增大接觸面積，提高反應(yīng)速率；MnCO3+2HCI=MnCl2+CO2個+出0

2++

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

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

(4)Mn-2e-+2H2O=MnO2+4H+；將潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近。若試紙變藍則證明有Cb生成；其

他條件不變時，增大M/+濃度，有利于MM+放電(不利于a-放電)

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，物質(zhì)的分離與提純，制備實驗方案的設(shè)計，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】(1)將含有雜質(zhì)的菱鎂礦粉碎是為了增大反應(yīng)物的接觸面積，提高反應(yīng)速率；鹽酸與

MnCOs反應(yīng)，生成MnCb、C5和H26反應(yīng)方程式為MnCC)3+2HCI=MnCl2+CO2個+也0。

(2)或。2具有氧化性，可將溶液中的Fe?+氧化。此時溶液呈酸性，因Fe(OH)3在pH較小時就能生成，故在

一定濃度范圍內(nèi)可以與氫離子共存，根據(jù)上述條件可寫出該反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++HzO2+

+

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

⑶該反應(yīng)利用難溶物MnS可轉(zhuǎn)化為更難溶物CuS的方法除去溶液中的CF+,由于反應(yīng)中Cu2+沉淀完

全，方程式用等號不用可逆符號，方程式為MnS+Cu2+=Mn2++CuS。

⑷①電解反應(yīng)中鎰元素化合價由+2上升為+4,MM+失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，MnCh在電解池的陽極產(chǎn)生，

電極反應(yīng)方程式為：Mn2+—2e+2H2O=MnC)2+4H+。

②Cl-被氧化為Cl2,在陽極產(chǎn)生，因此檢驗CI2的方法為：用潤濕的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近，若

試紙變藍則證明有CI2生成。

③在其他條件不變的情況下，加入一定量的Mn（NO3）2粉末提高了溶液中MM+的濃度，有利于M?+放

電，不利于cr的放電。

【分析】用菱鎰礦（MnC03）［含F(xiàn)eCOs、SiO2>Cii2（0H）283等雜質(zhì)］為原料制取二氧化錦，需要分離除

雜，結(jié)合流程圖分析各步所加試劑及反應(yīng)。菱鎂礦加稍過量鹽酸二氧化硅不反應(yīng)，濾渣工則為SiO2,

加雙氧水氧化Fe2+,調(diào)pH至4,沉淀Fe3+,加MnS固體沉淀Ci|2+,最后得到MnCh,以此解題。

18.【答案】⑴負極；-fe-=CQ3+；3,?S

（2）c/一w=SC產(chǎn)+C叩B倜□=?身481r+笈BT；第=即

【考點】電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式，原電池工作原理及應(yīng)用，電解池工作原理及應(yīng)用

【解析】【解答】（1）①醇堿性燃料電池中，氫離子移向正極，所以甲電極為負極，負極上燃料甲醇失電

子發(fā)生氧化反應(yīng)，在酸性電解質(zhì)環(huán)境下，電極反應(yīng)式為：4BjO-fe-=+,故答案

為：負極；CB.OH4--fe-=ca?4€HT；

②用該電池作供電電源，用情性電極電解足量的Gu遢&溶液，陰極電極反應(yīng)為：CMA+2：X=CU，

每轉(zhuǎn)移2moi電子，析出64g銅，所以陰極質(zhì)量增重每3時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為：:果

電池與電解池為串聯(lián)，所以當電解池中轉(zhuǎn)移以瓶114電子，電池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為依據(jù)

C喀HH?叩-=GQ34題■可知消耗CUmd甲醇,質(zhì)量為

im=：n■此I=CU：n?照:杷密:歲2勖故答案為：丸2；

（2）①電解池中，和電源的正極相連的石墨I是電解池的陽極，該電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)

-sr=Cer~'故答案為：-sr=Ce：『；

②Ge：A將甲醇氧化為二氧化碳，本身被還原為心產(chǎn)，即

6c/一也覆四鹿―建科=&%>+盤出『46斑-，故答案為：

③酸性條件下，鐵質(zhì)管道發(fā)生析氫腐蝕，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2睡一+3舒=日,『，故答案

為：殂f=吩

【分析】（1）根據(jù)氫離子的流向可以確定甲電極為負極，是甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，乙電極為正極，

氧氣得到電子結(jié)合氫離子生成水，根據(jù)陰極的質(zhì)量變化即可計算出轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相

等，即可計算出消耗的甲醇

（2）根據(jù)元素化合價的變化，判斷C02+失去電子變?yōu)镃03+,在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。另一電極是氫離子發(fā)生

還原反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)物和反應(yīng)物可寫出甲醇和C02+反應(yīng)的離子方程式