(时间：90分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。以下叙述正确的是( )
A．铜片上发生氧化反应
B．锌片为正极，铜片为负极
C．锌片为阴极，铜片为阳极
D．番茄汁起电解质溶液的作用
解析：Zn、Cu和番茄汁(酸性)形成的原电池，其中锌片作负极，发生氧化反应，铜片作正极，发生还原反应，番茄汁起电解质溶液的作用。
答案：D
2．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( )
A．形成原电池，铝作负极
B．形成原电池，铜作负极
C．形成原电池时，电流由铝流向铜
D．铝质铆钉发生了化学腐蚀
解析：电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。金属铝发生的是电化学腐蚀，铝比铜活泼，故金属铝是负极；电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反，应是由铜流向铝。
答案：A
3．[双选题]用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是( )
A．CuCl2[CuSO4] B．NaOH[H2O]
C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]
解析：用惰性电极电解下列物质溶液时阴、阳两极产生的物质：
选项
阳极产物
阴极产物
复原时加入的物质
A
Cl2
Cu
CuCl2
B
O2
H2
H2O
C
Cl2
H2
通入HCl气体
D
O2
Cu
CuO
答案：BC
4．[双选题]为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( )
A．将青铜器放在银质托盘上
B．将青铜器保存在干燥的环境中
C．将青铜器保存在潮湿的空气中
D．在青铜器的表面覆盖一层防渗透的高分子膜
解析：Cu比Ag活泼，形成的原电池中Cu作负极，A不正确；将青铜器放在潮湿的空气中，在表面形成原电池，Cu被腐蚀，C不正确。
答案：BD
5．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是( )
A．负极发生的反应为：Fe－2e－===Fe2＋
B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在水面处更容易腐蚀
解析：从电池反应式可知，Fe失电子转变成Fe2＋，Fe为负极，A项对；正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，B项错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C项错；水面的O2浓度较水下浓度高，水面处的金属更易被腐蚀，D项错。
答案：A
6．(2012·安徽师大附中模拟)利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是( )
A．铝罐将逐渐被腐蚀
B．炭粒和炭棒上发生的反应为O2＋4e－===2O2－
C．炭棒应与玩具电机的负极相连
D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻
解析：该电池的反应原理是4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具电极的负极相连，逐渐被腐蚀，A项正确，C、D项错误；B项中正确的反应式为O2＋2H2O＋
4e－===4OH－。
答案：A
7．若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是( )
A．可把铁片与电源的正极相连
B．电解质必须用含有锌离子的可溶性盐
C．锌极发生氧化反应
D．铁极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn
解析：电镀的实质就是以非惰性电极为阳极的一种特殊的电解。电镀时一般以镀层金属为电解池的阳极，镀件为阴极，含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液。电镀过程中镀层金属发生氧化反应成为离子溶入电解液，其离子则在待镀件上发生还原反应而析出，且电解质溶液浓度一般不变。故而本题只有A项不正确。
答案：A
8．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )
解析：A项，电解水生成H2和O2，是将电能转化为化学能；B项，水力发电是将机械能转化为电能；C项，太阳能热水器是将光能转化为热能；D项，干电池是将化学能转化为电能。
答案：D
9．现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是( )
A．阴极产物是氢气
B．阳极产物是氧气
C．阴极产物是铝和氧气
D．阳极产物只有氯气
解析：将AlCl3溶液蒸干得Al(OH)3，灼烧时Al(OH)3分解生成Al2O3，电解熔融Al2O3时，阳极反应为6O2－－12e－===3O2↑，阴极反应为4Al3＋＋12e－===4Al，总反应式为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。
答案：B
10．串联电路中的四个电解池分别装有0.1 mol·L－1的下列溶液，用铂电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH变小的是( )
A．盐酸 B．NaCl
C．AgNO3 D．KNO3
解析：对于电解盐酸溶液，相当于电解HCl，盐酸溶液浓度降低，H＋浓度降低，pH增大。电解NaCl溶液时H＋在阴极上放电，阴极附近OH－浓度增大；阳极上Cl－放电，阳极区域H＋、OH－浓度基本不变，因而电解后整个溶液pH会变大。电解AgNO3溶液时，阴极Ag＋放电；阳极是OH－放电，阳极区域H＋浓度变大，溶液pH会显著变小(相当于生成稀HNO3)。电解KNO3的实质是电解水，pH不变。
答案：C
11．右图装置中，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(呈酸性)，各加入生铁块，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：
Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
解析：a、b中生铁发生电化学腐蚀，碳作正极，铁作负极；a中NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，O2被消耗，试管内气体压强降低，b试管中盛装NH4Cl溶液，酸性较强，发生析氢腐蚀，产生H2，试管内气体压强增大，故红墨水柱两边的液面应左高右低。
答案：B
12．若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，则下列关于该装置的有关说法中正确的是( )
A．该装置可能是原电池，也可能是电解池
B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸
C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极
D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸
解析：原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。由题给总方程式知，Cu失电子，H＋得电子。如果是原电池，Cu是负极，它的金属活动性排在氢之后，不可能，所以只能是电解池。
答案：C
13．将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×10－3 mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是( )
A．阳极上析出11.2 mL O2(标准状况)
B．阴极上析出32 mg Cu
C．阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)
D．阳极和阴极质量都无变化
解析：用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应为，阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。当有1×10－3 mol的OH－放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，此时转移电子为1×10－3 mol，则在阴极上析出Cu 32×10－3 g。
答案：B
14．[双选题]用石墨作电极电解AlCl3溶液时，如图所示电解质溶液变化的曲线合理的是(不考虑Cl2溶解)( )
解析：阳极放电顺序：Cl－>OH－；阴极放电顺序：H＋>Al3＋，因此电解AlCl3溶液实质是电解溶质和溶剂，电解方程式为：2AlCl3＋6H2O2Al(OH)3↓＋3Cl2↑＋3H2↑。电解前，由于Al3＋水解，溶液呈酸性，pH<7；随着电解的进行，c(H＋)减小，pH升高，但生成的Al(OH)3是难溶性物质，故溶液pH不可能大于7。电解过程中，Al(OH)3沉淀量逐渐增加，AlCl3完全电解后，沉淀的量保持不变。
答案：AD
15．(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
解析：本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2＋在该电极上得电子，B项正确；a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu2＋向Fe电极移动，D项错误。
答案：D
16．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)。下列叙述中正确的是( )
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：
Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析：本题为课本中“电解精炼铜”的迁移应用。A项，阳极应发生氧化反应。C项，溶液中的阳离子主要为Ni2＋，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，Fe2＋、Zn2＋在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
答案：D
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在海洋工程上，通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：____________
________________________________________________________________________；
解析：(3)属于钢铁的吸氧腐蚀；
(4)属于牺牲阳极的阴极保护法。
答案：(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(2)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(4)Al－3e－===Al3＋
18．(8分)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________。
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作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋；氧气在正极反应：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故H＋向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。
答案：(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O
2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋
(3)正 负极
19．(10分)右图中是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。
(1)a电极的名称___________________________________________。
(2)电解过程中观察到的现象_________________________________。
(3)确定N出口的气体最简单的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)电解的总反应离子方程式为_______________________________________________。
(5)若将b电极换成铁作电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象________________________________________________________________________。
解析：根据电子的流向，可以判断a极的名称，a极连接的是直流电源电子流出的一极，为负极，因此，a极是电解池的阴极；那么b极为阳极，产物为Cl2，检验Cl2的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸；当将b极改为铁电极时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极产生的OH－结合生成Fe(OH)2沉淀，然后沉淀转化为Fe(OH)3。
答案：(1)阴极
(2)两极均有气泡产生；a极区溶液变成红色；b极液面上气体变为黄绿色；b极区溶液变为浅黄绿色
(3)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，若变蓝，则是Cl2
(4)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
(5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色
20．(6分)某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。现有甲、乙两位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：
A电极
B电极
X溶液
甲
Cu
Zn
H2SO4
乙
Pt
Pt
CuCl2
(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，Zn电极上的电极反应式为_____________________。
(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应方程式为________________________________________________________________________；
实验时应闭合的电键组合是________。(从下列五项中选择所有可能组合)
A．K1和K2 B．K1和K3
C．K1和K4 D．K2和K3
E．K2和K4
解析：(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。
(2)乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总反应方程式为：CuCl2Cu＋Cl2↑，实验时应闭合K1和K4或K2和K3。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋
(2)CuCl2Cu＋Cl2↑ C、D
21．(10分)某学生利用右面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。
按照实验步骤依次回答下列问题：
(1)导线中电子流向为__________________(用a、b表示)。
(2)写出装置中锌电极上的电极反应式：________________________________________；
(3)若装置中铜电极的质量增加0.64 g，则导线中转移的电子数目为________；(不许用“NA”表示)
(4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K＋、Cl－的移动方向的表述正确的是________。
A．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动
B．盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左侧烧杯移动
C．盐桥中的K＋、Cl－都向左侧烧杯移动
D．盐桥中的K＋、Cl－几乎都不移动
解析：在该原电池中负极为Zn，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极为铜，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，当铜电极增加0.64 g时，转移电子(电a到b)为×6.02×1023 mol－1×2＝1.204×1022。盐桥中K＋向正极区(右侧烧杯)移动，Cl－向负区(左侧烧杯)移动。
答案：(1)由a到b(或a→b)
(2)Zn－2e－===Zn2＋
(3)1.204×1022
(4)B
22．(10分)图中的A为直流电源，B为渗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点为________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)。
解析： (1)根据c点酚酞试液变红，则该极的反应为2H＋＋2e－===H2↑，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a点是正极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为：
2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH。
(3)c、d点短路后，e为阳极，反应为Zn－2e－===Zn2＋，阴极上镀锌，则阴极反应为Zn2＋＋2e－===Zn，电解液应为含镀层离子的电解质溶液，所以可用ZnSO4溶液或ZnCl2溶液等。
答案：(1)正
(2)2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH
(3)Zn－2e－===Zn2＋
Zn2＋＋2e－===Zn
ZnSO4溶液 ZnCl2溶液
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＋
1．(对应考点一)关于原电池的说法，正确的是( )
A．在正极上发生氧化反应
B．某电极上有氢气产生，则此电极为正极
C．在外电路电子流出的为正极
D．在负极上发生还原反应
解析：A项，正极发生还原反应；B项，产生H2的电极上得电子，发生还原反应，是正极；C项，外电路中电子由负极流出；D项，负极失去电子发生氧化反应。
答案：B
2．(对应考点一)关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( )
A．电子从铜电极通过检流计流向锌电极
B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应
D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑
解析：该电池中Cu和Zn分别做正极和负极，分别对应还原反应和氧化反应；正极是Cu2＋＋2e－===Cu，电子从负极流出，经导线回到正极；电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
答案：B
3．(对应考点二)(2011·济南一中高二期末检测)把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种金属的活泼性顺序由大到小为( )
A．a>b>c>d B．a>c>b>d
C．a>c>d>b D．b>d>c>a
解析：两种金属在稀H2SO4中构成原电池时，相对活泼的金属作负极，相对不活泼的金属作正极。
答案：C
4．(对应考点二)利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为__________，电极反应式为
________________________________________________________________________；
负极材料为________，电极反应式为__________________________________________。
解析：将Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2拆分为：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)和2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(还原反应)；结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极应用锌，则正极所用材料活泼性应比锌弱，为保证Fe3＋在正极得电子，则电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐溶液。
答案：(实验装置图如下)
Pt(或石墨) 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
Zn Zn－2e－===Zn2＋
5．(探究题)甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：
(1)甲池中正极上的实验现象是_______________________________________________。
(2)乙池中总反应的离子方程式为____________________________________________。
(3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序表可直接判断原电池正负极”，这种作法________(填“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，请你提出另一种判断原电池正负极的可行的方案________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________(若你认为可靠，此空可不作答)。
解析：当稀硫酸是电解质溶液时，Mg作负极(活泼性Mg>Al)，Al作正极，电极上产生气泡；当NaOH溶液是电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)，总反应为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，通过本题可知原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致电极发生改变(正、负极变化)。
答案：(1)产生气泡
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)不可靠 将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池正负极
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
1．(对应考点一)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NaOH溶液 B．HCl溶液
C．CuCl2溶液 D．酸性AgNO3溶液
解析：根据电解原理，推知A项，实质电解水，阴阳两极分别析出H2和O2；B项，阴、阳两极分别析出H2和Cl2；C项，分别析出Cu和Cl2；D项，分别析出Ag和O2。
答案：A
2．(对应考点一)电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上首先析出的物质分别是
( )
A．Cu和Cl2 B．H2和Cl2
C．H2和O2 D．Cu和O2
解析：在CuCl2和NaCl溶液中，Cu2＋、Na＋、H＋向阴极移动，因Cu2＋氧化性最强，则阴极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，而Cl－、OH－向阳极移动，因Cl－的还原性比OH－强，所以阳极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑，故电解时阴极、阳极首先析出的物质分别为Cu和Cl2。
答案：A
3．(对应考点二)(2011·全国卷Ⅰ)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的( )
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
解析：用石墨作电极电解CuSO4溶液时，阳极产生O2，阴极析出金属Cu，故加入CuO可使电解液恢复到起始状态。
答案：C
4．[双选题](对应考点二)用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是( )
A．CuSO4 B．AgNO3
C．BaCl2 D．H2SO4
解析：阴极质量增加，应是金属阳离子在阴极放电；电解液pH下降，应是OH－在阳极放电。
答案：AB
5．(对应考点二)用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，不可能发生的反应有( )
A．2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑
B．Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑
C．2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
D．2H2O2H2↑＋O2↑
解析：由n(CuSO4)∶n(NaCl)＝1∶3得n(Cu2＋)∶n(Cl)＝1∶3，根据放电顺序，阴离子：Cl－>OH－>SO，阳离子Cu2＋>H＋>Na＋，知该电解过程分为3个阶段，第一阶段：电解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑；第二阶段：电解NaCl溶液：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，第三阶段，电解H2O：2H2O2H2↑＋O2↑。
答案：A
6．(实验题)某研究性学习小组的学生为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中回收Cu，设计了两种方案并进行评价。请回答有关问题。
方案1：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，________________。在所得滤渣中加入足量的盐酸，充分反应后，再过滤即得到铜。
方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH＝1，用铜和石墨作电极进行电解。当观察到____________________时，即停止电解，这时要回收的Cu已全部析出。
(1)方案1中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为____________________，过滤操作时，需要用到的玻璃仪器是________________________。
(2)方案2在电极上直接回收铜，操作上比方案1简便，但方案2也有不足之处，主要表现为：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：方案1是根据铁的还原性比铜强，用铁把铜置换出来，分离固体与液体的混合物时应该用过滤的方法。
方案2是利用电解原理，使铜在电解池的阴极析出。氧化性强弱顺序为：Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋，所以电解时在阴极上首先发生的反应是2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，然后是Cu2＋＋2e－===Cu，当铜全部析出后即发生反应2H＋＋2e－===H2↑，所以当看到阴极上有气体放出时，说明铜已经全部析出，在阳极上首先放电的是Cl－，Cl－失电子产生氯气，而氯气有毒会污染环境，同时方案2用了电解的方法，成本较高。
答案：方案1：过滤 方案2：阴极上有气泡产生
(1)Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋ 漏斗、烧杯、玻璃棒
(2)有污染性气体Cl2产生，使用了电解装置，成本较高
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
1．(对应考点一)依据下面的甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是( )
A．甲是原电池，乙是电镀装置
B．甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应
C．乙装置中，铜极因发生氧化反应而溶解
D．乙装置中，c(Cu2＋)不变，丙装置中，c(Cu2＋)减小
解析：本题考查的是原电池和电解池的形成条件，判断时要以构成电解池的三个条件为依据。甲是铜锌原电池，乙是在Zn片上镀铜的电镀池，丙是铜的精炼装置。
答案：B
2．(对应考点一)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是( )
A．电解时以精铜作阳极
B．电解时阴极发生氧化反应
C．粗铜连接电源负极，其电极反应是
Cu－2e－===Cu2＋
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
解析：电解时粗铜作阳极，与电源正极相连，失电子发生氧化反应；精铜作阴极，与电源负极相连，得电子发生还原反应，A、B、C错误。因为在金属活动性顺序表中，Ag、Pt排在Cu的后面，所以电解时，Ag、Pt不会失电子，D正确。
答案：D
3．(对应考点二)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为( )
A．0.64 g B．1.28 g
C．2.56 g D．5.12 g
解析：用惰性电极电解CuSO4溶液，在阳极产生的气体为O2，由4OH－－4e－===2H2O＋O2↑知，产生0.0100 mol的O2转移0.0400 mol电子，则根据Cu2＋＋2e－===Cu可推出应析出0.0200 mol的铜，其质量1.28 g。
答案：B
4．(对应考点二)用石墨作电极电解＋n价金属的硝酸盐溶液，当阴极上析出m g金属时，阳极上产生560 mL(标准状况)气体，此金属的相对原子质量应为
( )
A．10mn B．10m
C．10n D．40mn
解析：阳极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，当生成560 mL O2时转移0.1 mol电子，阴极为Mn＋得电子，即Mn＋＋ne－===M，根据反应中转移0.1 mol电子和生成m g金属，则＝，解得Mr(M)＝10mn。
答案：A
5．(对应考点一)关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
解析：电解食盐水时发生的反应：
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
对照分析选项，A错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕色，B正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞后变红色，C错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D错误。
答案：B
6．(实验题)电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2 L，则同样条件下收集的Cl2________(填“>”“＝”或“<”)2 L，原因是_____________________________________。
装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定NaOH溶液的浓度，常用的方法为________。
解析：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，在阳极区内产生的Cl2能溶于水，与阴极生成的NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，使得部分的Cl2被消耗，所以同样条件下收集到的Cl2小于2 L。
答案：< 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 酸碱中和滴定
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
1．(对应考点一)锂电池反应原理如下：FePO4＋LiLiFePO4，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．放电时电池正极反应为：
FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4
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，失电子发生氧化反应，C错误；放电时，原电池正极反应为：FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4，D正确。
答案：D
2．(对应考点二)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)＋2OH－－2e－===2H2O(l)。下列判断中，正确的是( )
A．X是负极
B．Y是正极
C．Y极发生还原反应
D．Y极发生氧化反应
解析：本题考查的是燃料电池的电极反应。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。
答案：D
3．(对应考点二)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是( )
A．CH3OH(g)＋O2(g)－2e－===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)
B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)
C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)
D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
解析：该燃料电池的总反应为
2CH3OH＋3O2===4H2O＋2CO2①
正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O②
①－②×3得：
2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋，
即CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋。
答案：C
4．(对应考点一、二)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。其工作原理如图所示。以下说法中错误的是( )
A．电池的负极反应为：Mg－2e－===Mg2＋
B．电池工作时，H＋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：
Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
解析：Mg-H2O2燃料电池中Mg作负极：Mg－2e－===Mg2＋，Pt作正极：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，总反应式为：Mg ＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，消耗H＋，使c(H＋)减小，pH增大，且H＋移向正极。
答案：B
5．(实验题)某学校设计了一节实验活动课，让学生从废旧干电池回收碳棒、锌皮、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质，整个实验过程如下，请回答有关问题。
(1)了解有关干电池的基本构造和工作原理。如图所示为干电池的基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应式是___________________________________________________，
MnO2的作用是除去正极上产生的H2，本身生成Mn2O3，该反应的化学方程式是______________________________________________。
(2)锌皮和碳棒的回收：用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒，将锌皮和碳棒取出，并刷洗干净，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。
(3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。
如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2晶体的混合物？写出简要的实验步骤：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据提供的电极材料，综合原电池原理可判断出Zn作负极，碳棒作正极，(3)考查物质的提取、检验和分离，以及离子的检验等。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋
2MnO2＋H2===Mn2O3＋H2O
(3)溶解、过滤、蒸发、结晶
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
1．(对应考点一)下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )
A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：
M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑
B．金属化学腐蚀的实质是：M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂
C．金属的电化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
解析：金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出H2，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。
答案：B
2．(对应考点二)铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：④处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈蚀速率较慢；①②③处已与电解质溶液接触，但①②处含O2较少，所以③处腐蚀最快。
答案：C
3．(对应考点二)[双选题]对下列金属采取的防护方法中，不属于电化学防护的是( )
A．在轮船水线以下的船体装上一定数量的锌块
B．在金属表面进行电镀
C．在一定条件下对金属进行处理，在其表面形成一层致密的氧化膜
D．将铁闸门与直流电源的负极相连
解析：金属的电化学防护方法有两种，即牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法；其他的方法还有电镀、涂油脂、改变金属的内部结构等。A是牺牲阳极的阴极保护法，D属于外加电流的阴极保护法。在金属表面进行电镀以及在其表面形成一层致密的氧化膜都不是电化学防护的方法。
答案：BC
4．(对应考点一)如下图所示，液面上浮着一个空心铁球。
(1)数天后可观察到的现象是( )
①铁球表面出现红棕色锈斑 ②铁球表面出现黑色锈斑 ③量筒内水位下降 ④量筒内水位上升
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
(2)解释发生上述现象的原因(用反应式及必要的文字予以说明)。
解析：量筒内的空气、溶有O2的食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池，发生了吸氧腐蚀。其负极反应是2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。Fe2＋与OH－结合成Fe(OH)2，再被氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水成为Fe2O3·xH2O而在铁球表面出现红棕色锈斑。由于量筒中的O2被吸收，所以量筒内的水位会上升。
答案：(1)B
(2)铁球发生吸氧腐蚀，其负极反应为2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，随后反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O。
5．(探究题)某课外兴趣小组探究铁生锈的条件，探究过程如下。
(1)检查制取O2装置的气密性，然后按如图所示连接好装置。
(2)点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察实验现象。
①直形导管中潮湿的细铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形导管中干燥的细铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的细铁丝表面依然光亮。
探究结论：
(1)实验现象①说明_________________________________________________________
________________________________________________________________________；
实验现象②说明____________________________________________________________
________________________________________________________________________；
实验现象③说明____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)仪器A的名称为干燥管，其中装的药品可以是碱石灰或无水CaCl2，其作用是________，由本实验可知，该类铁生锈的条件为______________________，由实验③现象可知，决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。
(3)本实验中的铁生锈属于________腐蚀。
解析：干燥的铁丝不生锈而潮湿的铁丝生锈，说明铁丝不接触水，只接触氧气时不生锈，即铁丝生锈需同时具备接触O2和水这两个条件。KMnO4受热分解产生O2，故干燥管中碱石灰的作用是吸收水分，干燥O2。由实验设计过程可知，本实验探究的是钢铁的吸氧腐蚀过程。
答案：(1)铁丝接触水和O2时，发生腐蚀 铁丝只接触O2，不接触水时不会生锈 空气中的O2浓度低，不易使铁丝生锈
(2)干燥O2 铁丝跟O2和水接触 O2的浓度
(3)电化学(或吸氧)
