一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．(2012·德州高二检测)暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当( )
A．负极 B．正极
C．阴极 D．阳极
解析：根据暖宝宝是利用铁的“氧化放热”原理，推知铁在原电池中失去电子，作原电池的负极。
答案：A
2．原电池中发生的反应一定是( )
A．化合反应 B．置换反应
C．非氧化还原反应 D．氧化还原反应
解析：原电池反应实质上是氧化还原反应，但不一定是置换反应；化合反应不一定是氧化还原反应。
答案：D
3．可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：
①Br2＋2e－===2Br－， ②2Br－－2e－===Br2，
③Zn－2e－===Zn2＋， ④Zn2＋＋2e－===Zn，
其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )
A．②和③ B．②和①
C．③和① D．④和①
解析：放电时负极为Zn，失电子被氧化，正极为Br2，得电子被还原。
答案：C
4．(2012·苏州模拟)将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是( )
A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出
B．负极附近Cl－的浓度减小
C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大
D．溶液中Cl－的浓度基本不变
解析：在该原电池中，Fe为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，Cl－移向负极，但整个溶液中Cl－的浓度基本保持不变，D正确。
答案：D
5．理论上不能设计为原电池的化学反应是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＜0
B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(aq)；ΔH＜0
C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)；ΔH＜0
D．2FeCl3(l)＋Fe(s)===3FeCl2(l)；ΔH＜0
解析：原电池反应均是氧化还原反应，A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。
答案：B
6．下列叙述正确的是( )
A．反应AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以设计成原电池
B．Zn和稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率
C．把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化
D．Zn－Cu原电池工作过程中，溶液中H＋向负极作定向移动
解析：A项，属于非氧化还原反应，不能用于设计原电池；B项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中构成原电池，加快产生H2的速率；C项，Cu与稀H2SO4不反应，Fe在稀H2SO4中不发生钝化；D项，H＋应向原电池的正极作定向移动。
答案：B
7．[双选题]铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是( )
A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
解析：该电池中Zn为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，A项错误；电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极上由于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2＋的浓度增大，故盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项错误。
答案：BC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(12分)依据氧化还原反应：
2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池，如图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________。
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为____________________________；X电极上发生的电极反应为____________________________。
(3)外电路中的电子是从________极流向______极。
解析：原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极X的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐溶液，常用硝酸银溶液。电极反应式表示为：负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：Ag＋＋e－===Ag，电子由负极(Cu)出发，经外电路流向正极(Ag)。
答案：(1)铜(或Cu) AgNO3溶液
(2)正 Ag＋＋e－===Ag
Cu－2e－===Cu2＋
（3）负(Cu) 正(Ag)
9．(8分)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验.
装置
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是____________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_____________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________________________________________。
解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A＞B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B＞C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性D＞A，随着H＋的消耗，pH变大。
答案：(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大 (4)D＞A＞B＞C
10．(8分)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：______________________________________________；
银片上发生的电极反应：_______________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)为_____________________________________________；
②线路中转移电子的物质的量为_____________________________________________。
解析：(2)①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积在标准状况下为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g 22.4 L
60 g－47 g＝13 g x
x＝13 g×22.4 L÷65 g＝4.48 L。
②反应消耗的锌为13 g÷65 g·mol－1＝0.2 mol，转移电子的物质的量为：0.2 mol×2＝0.4 mol。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48 L ②0.4 mol
11．(11分)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Ⅰ：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Ⅱ：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Ⅲ：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Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用离子方程式表示其反应原理：________________________________________________________________________。
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。
答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
方案Ⅱ：
2H＋＋2e－===H2↑
Fe－2e－===Fe2＋
方案Ⅲ：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)
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
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
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。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，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。
答案：C
2．(2011·海南高考)一种充电电池放电时的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O，
NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－；
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( )
A．H2O的还原
B．NiO(OH)的还原
C．H2的氧化
D．Ni(OH)2的氧化
解析：电池充电时为电解池，与电源正极相连的极为阳极，失去电子，发生氧化反应，故该电池充电时，阳极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O。
答案：D
3．将一直流电源的正、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( )
A B C D
阳极 蓝 白 红 蓝
阴极 白 蓝 蓝 蓝
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(OH－)，呈碱性，使石蕊显蓝色，故D项正确。
答案：D
4．(2012·孝感高中高二期末检测)如图所示，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( )
A．锌片是负极
B．两个铜片上都发生氧化反应
C．石墨是阴极
D．两个番茄都形成原电池
解析：根据图示推知左侧为原电池，其中Zn作负极，Cu作正极，Cu片上发生还原反应；右侧为电解池，其中Cu为阴极，发生还原反应，C为阳极，发生氧化反应。
答案：A
5．用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后( )
A．溶液的pH变大
B．c(Na＋)与c(CO)的比值变大
C．溶液浓度变大，有晶体析出
D．溶液浓度不变，有晶体析出
解析：用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，实际是电解水，故Na2CO3会结晶析出，若保持温度不变，则仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，pH不变，c(Na＋)∶c(CO)不变，故选D。
答案：D
6．某校“研究性学习小组”欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是( )
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，在反应中使银被氧化。符合上述要求的是C选项。
答案：C
7．[双选题]下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是( )
A．电解过程中阴极的质量不断增加
B．电解过程中溶液的pH不断升高
C．此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况
D．电解后两极产生的气体体积比为2∶ 1
解析：用惰性电极电解AgNO3溶液，总的电解反应式为：
4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，可知，阴极上析出Ag，阳极上放出O2，故A正确，D错误；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B错误；要使溶液恢复电解前的状况要加入的物质应是4Ag＋O2，即Ag2O，C正确。
答案：AC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)(2012·陕西长安一中高二期末检测)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1∶1，电解质的化学式可能是________。
解析：(1)组为电解水型，即阳极OH－放电，阴极H＋放电；
(2)组阳极OH－放电，阴极排在H后的金属阳离子放电；
(3)组气体体积比为1∶1，不是电解水型，经分析可得相应答案。
答案：(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2
(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4
(3)HCl、BaCl2
9．(10分)(2010·重庆高考，节选)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。
(1)当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为________________________。
(2)充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由__________色变为________色。
(3)放电过程中氢离子的作用是________和________；充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为________。
解析：(1)左槽中，黄变蓝即为VO生成VO2＋，V的化合价从＋5降低为＋4，得一个电子，氧原子减少，从图中知，其中H＋发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。
(2)作为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，右槽中则为得电子，对应化合价降低，即为V3＋生成V2＋，颜色由绿变紫。
(3)由电极反应式知，H＋参与了反应，溶液中离子的定向移动可形成电流。n＝N/NA＝3.01×1023/6.02×1023/mol＝0.5 mol，生成1 mol H＋，但H＋可通过交换膜，其中0.5 mol H＋进入右槽，故左槽中H＋的变化量为0.5 mol。
答案：(1)VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O
(2)绿 紫
(3)参与正极反应 通过交换膜定向移动使电流通过溶液 0.5 mol
10．(10分)(2012·南昌一模)如图X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。
(1)①电源上b为________极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。
②Z槽中e为________极(同上)。
③连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d______e(用“→”或“←”填空)。
(2)①写出c极上反应的电极反应式：
________________________________________________________________________。
②写出Y槽中总反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
③写出Z槽中e极上反应的电极反应式：
________________________________________________________________________。
解析：d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Y槽电解NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流电源中a为正极，b为负极，Z槽中f为阴极e为阳极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，电子流动方向由e→d。
答案：(1)①负 ②阳 ③←
(2)①2Cl－－2e－===Cl2↑
②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
③Cu－2e－===Cu2＋
11．(10分)(2010·全国Ⅱ高考，节选)下图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，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：6.8～8.0，酸色——红色，碱色——黄色)。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)。
①A管溶液由红变黄
②B管溶液由红变黄
③A管溶液不变色
④B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)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________________________________________________________________。
解析：根据题图可以确定，A极为阴极，B极为阳极。A极H＋放电，OH－增加，溶液碱性增强，A极附近溶液变黄色，同时Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀；B极OH－放电，使得溶液中H＋增加，B极附近溶液显酸性，溶液仍为红色。电解后，将电解液倒入烧杯中，A极附近生成的Mg(OH)2与B极附近生成的H2SO4反应，即白色沉淀溶解，溶液呈红色。
答案：(1)①④ (2)2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)
(4)白色沉淀溶解，溶液呈红色一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列说法正确的是( )
A．金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程
B．合金都比纯金属易被腐蚀
C．将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀
D．镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀
解析：金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程，故A错；铁中加入镍比纯铁耐腐蚀，故B错；C项应用的是牺牲阳极的阴极保护法，故正确；镀锌铁破损后，Zn作负极，Fe仍受保护，而镀锡铁破损后，铁作负极，被腐蚀，所以D项错。
答案：C
2．下列叙述不正确的是( )
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑
解析：选项A，铁作阳极会溶解，铁应该作阴极。选项B，Zn的活动性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体。选项C，钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子。选项D，Cl－的失电子能力大于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2。
答案：A
3．(2012·沈阳高二检测)为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是( )
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
解析：A、B中形成的原电池都是铁作负极，加速钢铁腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼，铁作正极，故选C。
答案：C
4．[双选题]铁钉与碳棒用导线连接后，同时浸入0.01 mol·L－1的NaCl溶液中，可能发生的反应是( )
A．碳棒上放出氯气
B．碳棒附近产生OH－
C．碳棒上放出氧气
D．铁钉被氧化
解析：铁钉和碳棒用导线连接后，同时浸入NaCl溶液中，实质上是形成了原电池，据原电池工作原理，Fe比C活泼，因此铁被氧化；而NaCl溶液呈中性，铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，在碳棒上发生了还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：BD
5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。下列说法正确的是( )
A．反应①②中电子转移数目相等
B．反应①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
解析：反应①中水既不是氧化剂，也不是还原剂，B项错。选项C中钢质(主要成分是Fe)水管与铜质(主要成分是Cu)水龙头构成原电池，较活泼的钢质水管腐蚀速率加快，C项错。钢铁可认为是铁碳合金，在潮湿的空气中构成了原电池，易发生电化学腐蚀而使铁生锈。
答案：A
6．如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A．②①③④ B．④③①②
C．④②①③ D．③②④①
解析：②③④实质均为原电池装置。③中Fe为正极被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说，Fe和Cu的金属活动性的差别比Fe和Sn的大，故Fe－ Cu原电池中Fe被腐蚀得快；①中因铁不纯而发生微电池反应。
答案：C
7．(2011·浙江高考)将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是 ( )
A．液滴中的 Cl－由 a 区向 b 区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2＋由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的OH－形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为：
Cu－2e－===Cu2＋
解析：本题考查金属的腐蚀，意在考查考生运用电化学原理分析金属腐蚀过程的能力。铁板为铁和碳的合金，滴入 NaCl 溶液，形成原电池，显然 a 区为负极，溶液中 Cl－由 b区向a区迁移，A错；液滴边缘为正极区，溶解在溶液中的 O2 放电，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B 对；液滴下的 Fe 因发生氧化反应而被腐蚀，C 错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，则铁为负极，D 错。
答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)(2012·徐州模拟)钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为：________________________。
(2)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于________处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为____________________。
解析：(1)铁锈的主要成份是Fe2O3，与盐酸反应生成Fe3＋，Fe3＋会与Fe反应生成
Fe2＋。
(2)若X为碳棒，则需将Fe件接电源的负极，即开关K置于N处。
若X为Zn，则Zn－Fe－海水构成原电池，其中Zn作负极，Fe作正极。此方法称为牺牲阳极的阴极保护法。
答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2
(2)①N
②牺牲阳极的阴极保护法(或牺牲阳极保护法)
9．(10分)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。
(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_____________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用____________。
A．铜 B．钠
C．锌 D．石墨
(3)下图乙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。
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Zn，就可由Zn失去电子，Zn被溶解，而Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。
(3)乙属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。
答案：(1)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)C (3)负
10．(10分)钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________。
(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示：
请回答：
A电极对应的金属是________(写元素符号)，B电极的电极反应是__________________。
解析：(1)装置A、C均形成原电池，铁棒发生吸氧腐蚀；装置B为原电池，Zn被腐蚀，Fe受保护；装置D为电解池，Cu被腐蚀，Fe受保护。
(2)在铁件上镀铜时，Cu作阳极(A极)，铁作阴极(B极)，因此B电极的反应为Cu2＋＋2e－===Cu。
答案：(1)BD (2)Cu Cu2＋＋2e－===Cu
11．(10分)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：
(1)A中反应的离子方程式是_________________________________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为_________________________________________________，
Sn极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)C中被腐蚀的金属是________，总反应的离子方程式是__________________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是__________________________________。
解析：铁在不同的情况下腐蚀的速率不同。作原电池的负极时易被腐蚀，作原电池的正极时受到保护不被腐蚀。
答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)H＋＋2e－===H2↑ 增大
(3)Zn Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ B＞A＞C一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( )
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极
B．电解液的成分都保持不变
C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋
D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu
解析：A项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电解液成分改变；C项电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌)，则还会发生Zn－2e－===Zn2＋的反应。
答案：D
2．(2012·东城期末)下列有关电化学的示意图中正确的是( )
解析：选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极。选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C，粗铜应连接电源正极。选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl－在阳极放电产生Cl2，溶液中的H＋在阴极获得电子而产生H2，正确。
答案：D
3．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )
A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液
C．Fe和AgNO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液
解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。
答案：B
4．电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是( )
A．0.10 mol·L－1Ag＋
B．0.20 mol·L－1Zn2＋
C．0.20 mol·L－1Cu2＋
D．0.20 mol·L－1Pt2＋
解析：根据金属活动顺序表可知：排在氢以后的金属为Ag和Cu，而Zn和Pb排在H之前，所以Ag＋、Cu2＋的氧化性比H＋大，应优先于H＋放电而析出，因为0.01 mol Ag的质量小于0.02 mol Cu的质量，所以C项正确。
答案：C
5．电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：①阳极质量减小 ②阴极质量增加 ③电解过程中Cu2＋浓度不变
则可选用的电极是( )
A．石墨作阳极，铁作阴极
B．粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极，纯铜作阴极
C．纯铜作阳极，铁作阴极
D．铁作阳极，纯铜作阴极
解析：本题中所述的电解过程实际就是电镀过程：阳极质量减少，必须用活性金属电极作阳极，则A选项不符合题意；由于Cu2＋的放电能力比H＋的大，阴极质量增加，但是要使Cu2＋浓度不变，则阳极必须用纯铜，所以选C。
答案：C
6．如图用铜锌原电池(电解质溶液为稀硫酸)在铁棒上电镀铜，下列叙述正确的是( )
A．铜在原电池中作负极，在电镀池中作阳极
B．原电池溶液增加的质量比电镀池阴极增加的质量大
C．锌棒每减少0.65 g，导线上转移的电子就为0.02 mol
D．电镀池中的电解质溶液可用ZnSO4溶液
解析：由图可判断，左边为原电池，活泼金属Zn作负极，则与负极相连的电极为阴极，发生还原反应，应该为镀件铁棒，目的为电镀铜，所以右边烧杯中的电解质溶液应为铜盐。左边烧杯中负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，右边烧杯中的阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu。原电池的正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以锌棒每减少0.65 g，导线上转移的电子就为0.02 mol，原电池溶液增加0.65 g－0.02 g===0.63 g，而阴极增加0.64 g。
答案：C
7．[双选题]三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是( )
A．可用铁作阳极材料
B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C．阳极反应方程式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
D．1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了 1 mol电子
解析：由题意知电极反应，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H＋＋2e－===H2↑，阴极溶液呈碱性，pH升高，故A、B错误；由Ni2＋―→Ni3＋，失去1 mol e－，外电路中转移1 mol e－，即Cl－失去1 mol e－，H＋得到1 mol e－。
答案：CD
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)在50 mL 0.2 mol·L－1的CuSO4溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：
(1)若两极均为铜片，电解过程中溶液中溶质的浓度将怎样变化？答：________。
(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是__________________________。
(3)如果两极均为铜片，且不考虑H＋在阴极上放电，当电路中有0.01 mol电子通过时，阴极增重________ g，阴极上的电极反应式是________________________。
解析：(1)用Cu作阳极电解CuSO4溶液，则该装置为电镀池，电解质溶液的浓度不变。
(2)金属锌作阳极，其电极反应式为：
Zn－2e－===Zn2＋。
(3)由阴极电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu可知，阴极上析出铜的质量为：
0．01 mol××64 g·mol－1＝0.32 g。
答案：(1)不变 (2)Zn－2e－===Zn2＋
(3)0.32 Cu2＋＋2e－===Cu
9．(11分)(2012·安新中学高二检测)电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为________________。②Y电极上的电极反应式为_________________________________，
检测该电极反应产物的方法是________________________________________________
________________________________________________________________________。
③该反应的总反应方程式是：________________________________________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是__________，电极反应式是____________________。
②Y电极的材料是____________，电极反应式是________________________________。
解析：(1)X为阴极：2H＋＋2e－===H2↑。Y为阳极，2Cl－－2e－===Cl2↑，用湿润的KI淀粉试纸检验Cl2。
(2)精炼铜时，粗铜接阳极，Y电极是粗铜，X电极是精铜。
答案：(1)①2H＋＋2e－===H2↑
②2Cl－－2e－===Cl2↑ 把湿润的KI淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
③2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(2)①纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu
②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
10．(8分)某实验小组的同学采用如图所示装置来进行有关化学实验，请填充下列空格。
(1)若U形管中盛有硫酸钠溶液，X、Y电极分别为石墨和铁棒，电解过程中出现的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
U形管中加入的少量植物油作用是________。
(2)电解一段时间后，某同学将电源反接，此时出现的现象是
________________________________________________________________________。
有关的化学方程式为_______________________________________________________。
解析：铁作阳极时，铁失电子发生氧化反应，生成二价铁离子：Fe－2e－===Fe2＋，阴极发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑。阳极生成的二价铁离子向阴极扩散，而阴极产生的氢氧根离子向阳极扩散，二者在U形管中间相遇结合成氢氧化亚铁白色沉淀。氢氧化亚铁极易被空气中氧气氧化，故U形管中加入少量植物油以隔绝空气。当反接电源时，为电解水，X、Y极分别生成氧气和氢气，氧气将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁。
答案：(1)X极有气泡冒出，Y极附近溶液渐变浅绿色，U形管下部中间位置出现白色沉淀 隔绝空气(防止白色沉淀被氧化变质)
(2)X、Y两极都有气泡冒出，且白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 2H2O2H2↑＋O2↑，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
11．(12分)某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：
(1)电源A极的名称是________。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是________。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是________(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是
________(填化学式)。
(5)装置丁中的现象是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)这是一个串联电解装置，乙中F极出现红色，说明在F极放出H2，生成NaOH，F为阴极，B为负极，A为正极。
(2)甲池电解CuSO4溶液：
2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
(3)乙池电解NaCl溶液：
2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，
V(Cl2)∶V(H2)＝1∶1。
(4)给铜镀银，银应为阳极，铜为阴极，G为银，电镀液为AgNO3溶液。
(5)丁装置是胶体的电泳，Fe(OH)3胶体胶粒带正电荷，通电后向阴极移动，阴极区颜色变深。
答案：(1)正极
(2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4
(3)1∶1 (4)银 AgNO3
(5)Y极附近红褐色变深一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
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．氢氧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
解析：在原电池中，活泼金属Zn是负极，负极失电子发生氧化反应，因此电子的流向是由负极(锌电极)流向正极(铜电极)，B项错。
答案：B
2．下列有关化学电池的说法中正确的是( )
A．化学电池只能将化学能转化为电能
B．燃料电池能将全部化学能转化为电能
C．锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长
D．一次电池包括干电池和蓄电池
解析：蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换；蓄电池可重复使用，属于二次电池。
答案：C
3．(2011·福建高考)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是( )
A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH－向正极移动
D．总反应为：2Li ＋2H2O===2LiOH＋H2↑
解析：本题考查原电池工作原理及考生解决新情境中实际问题的能力 。该电池的负极是锂，氧化剂水在正极上得到电子生成氢气，电解质是LiOH，故A、B、D项正确；原电池中OH－向负极移动，C项错误。
答案：C
4．[双选题]据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、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：Zn－2e－===Zn2＋
C．正极发生氧化反应
D．电解质肯定不是强酸
解析：在原电池中，负极是还原性物质，失去电子，发生氧化反应，正极是氧化性物质，得到电子，发生还原反应，从原电池的电池反应为：2Zn＋O2===2ZnO知产物与强酸反应，所以电解质溶液肯定不是强酸。
答案：BD
5．在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。下列该电池的电极反应，正确的是( )
A．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B．负极反应为Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋
C．正极反应为2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH
D．正极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
解析：在书写碱性电池的电极反应式时，方程式中不得出现H＋。在碱性电池中，负极的Zn失去电子形成的Zn2＋应该与OH－结合为Zn(OH)2。
答案：D
6．如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
解析：由图可知，a极通入H2，为负极；b极通入O2为正极，得电子发生还原反应。该电池只要通入H2、O2就能工作，无需将它们储藏在电池内部。氢氧燃料电池的能量效率较高，而且产物水是一种无污染物质，故是一种具有应用前景的绿色电源，在航天领域已得到应用。
答案：B
7．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O,7H2O＋7/2O2＋14e－===14OH－，有关此电池的推断正确的是( )
A．通氧气的电极为负极
B．参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2
C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变
D．电解质溶液中CO向正极移动
解析：A项，原电池反应负极发生氧化反应，正极发生还原反应，通氧气的电极为正极，A项错误；B项，根据反应方程式可知参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2，B项正确；C项，由电极反应式可知，放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减小，C项错误；D项，负极周围的OH－参与电极反应，不断减少，水电离产生的H＋就不断增加，CO向负极移动，D项错误。
答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)镉镍可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充、放电反应如下：
Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2
请回答下列问题：
(1)上述反应式中左边物质的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)右边物质的总能量。
(2)放电时负极发生反应的物质是________，正极的电极反应式为__________________。
(3)镉镍废旧电池必须进行回收并集中处理，最主要的原因是______________________。
解析：(1)原电池放电时对外释放能量，故反应物总能量大于生成物的总能量。
(2)分析元素化合价的变化，推知该电池放电时Cd失电子，作电池的负极，NiOOH得到电子，作正极，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－。
(3)镉镍废旧电池中残留Cd2＋、Ni2＋等重金属离子易对土壤和水源造成污染。
答案：(1)大于
(2)Cd NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
(3)防止废旧电池中残留的镍、镉离子污染土壤和水源
9．(10分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，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________________________________________________。
解析：(1)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是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H2＋2OH－
－2e－===2H2O。
(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。
答案：(1)化学能转化为电能 由a到b
(2)H2＋2OH－－2e－===2H2O
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率
10．(10分)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Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。试根据上述情况判断：
(1)蓄电池的负极材料是__________。
(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。
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PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O；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。
答案：(1)Pb
(2)PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O
(3)减小 (4)负 (5)正 负
11．（10分）(2012·徐州一模)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。
试回答下列问题：
(1)图中通过负载的电子流动方向________(填“向左”或“向右”)。
(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式。
正极：_______________________________________________________________，
负极：__________________________________________________________________，
总反应：__________________________________________________________________。
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，若电路中通过0.8 mol电子，需要标准状况下的氧气________L。
解析：H2在负极上被氧化，O2在正极上被还原，电解质溶液为KOH溶液，在书写电极反应式时不出现H＋，可以出现OH－。甲烷燃料电池的正极电极反应式是2O2＋4H2O＋8e－===8OH－，通过0.8 mol电子，需要0.2 mol氧气。
答案：(1)向右
(2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
2H2＋O2===2H2O
(3)4.48
