2018-2019学年人教版选修4 第4章 电化学基础 本章测试

第4章 电化学基础
一、单选题
1.如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是(　　)
A． 该系统中只存在3种形式的能量转化
B． 装置Y中负极的电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C． 装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D． 装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
2.下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是(　　)
A． 铁为正极 B． 碳为正极
C． 溶液中氢离子浓度不变 D． 析氢腐蚀在任何溶液中都会发生
3.将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是(　　)
①通入CH4的电极为正极　②正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－　③通入CH4的电极反应式为CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O　④负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===＋7H2O　⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动　⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动
A． ①③⑤ B． ②④⑥ C． ④⑤⑥ D． ①②③
4.结合下图判断，下列叙述正确的是(　　)
A． Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B． Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋
C． Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D． Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀
5.银器的保护主要是维持它的原貌。对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间后污迹消失，取出后用水洗干净，再用软布或棉团擦光。下列有关叙述中不正确的是(　　)
A． 溶液中的OH－向负极移动
B． 在银表面上的反应为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－
C． 在铝表面上的反应为Al－3e－===Al3＋
D． 在铝表面的反应为Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O
6.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是(　　)
A． 检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动
B． 若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气
C． 电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O
D． 正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
7.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是(　　)
①金属的腐蚀全部是氧化还原反应　②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，只有电化学腐蚀才是氧化还原反应　③因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主　④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化
A． ①③ B． ②③ C． ①④ D． ①③④
8.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是(　　)
A． 电子从锌电极通过电流表流向铜电极
B． 盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C． 锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－===H2↑
D． 取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变
9.根据反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，设计如图所示原电池，下列说法正确的是(　　)
A． X可以是银或石墨
B． Y是硫酸铜溶液
C． 电子从铜电极经外电路流向X电极
D． X极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
10.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5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法不正确的是(　　)
A． 负极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B． 正极反应式：5MnO2＋2e－=== Mn5
C． 每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
D． AgCl是还原产物
11.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(　　)
A． 1 mol·L－1 B． 2 mol·L－1 C． 3 mol·L－1 D． 4 mol·L－1
12.汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的反应如下：
Pb (s)＋PbO2(s) ＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s) ＋2H2O(l)，根据此反应判断下列叙述中正确的是(　　)
A． PbO2是电池的负极
B． 负极的电极反应式：Pb(s)＋(aq)－2e－===PbSO4(s)
C． 铅蓄电池属于一次电池
D． 电池放电时，溶液酸性增强
13.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)
A． AgNO3[AgNO3] B． NaOH [H2O] C． KCl [KCl] D． CuSO4[Cu(OH)2]
14.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是(　　)
A． 阴极只析出H2
B． 阳极先析出Cl2，后析出O2
C． 电解最后阶段为电解水
D． 溶液pH不断增大，最后为7
15.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份额，这类电池广泛的应用于各种小型用电器（如照相机、收音机等）中。有一种新型的锌锰电池就是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中不正确的是（ ）
A． 碱性锌锰电池工作时，电子由锌极经外电路流向碳极
B． 这种电池较传统锌锰电池（即干电池）使用寿命长
C． 碱性锌锰电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化
D． 这种电池的电解质由传统的NH4Cl换成湿的KOH
16.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c())＝0.6 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是(　　)
A． 原混合溶液中c(K＋)为0.2 mol·L－1
B． 上述电解过程中共转移0.2 mol电子
C． 电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol
D． 电解后溶液中c(H＋)为0.2 mol·L－1
17.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，发生的电极反应式为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Cu－2e－===Cu2＋
18.近年来AIST正在研制一种“高容量、低成本”锂－铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是(　　)
A． 放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动
B． 放电时，负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－
C． 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
D． 整个反应过程中，铜相当于催化剂
19.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是(　　)
A． 生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应
B． 雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
C． 墨水回升时，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D． 具支试管中溶液pH逐渐减小
20.我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，依据电镀原理，钢芯镀镍时，钢芯应该做(　　)
A． 正极 B． 负极 C． 阳极 D． 阴极
21.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是(　　)
A． 利用电池外壳的金属材料
B． 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C． 不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品
D． 回收其中石墨电极
22.金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4M＋nO2＋2nH2O===4M(OH)n。
已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是(　　)
A． 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B． 比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池，Al-空气电池的理论比能量最高
C． M-空气电池放电过程的正极反应式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)n
D． 在M-空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
23.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(　　)
A． 电池反应中有NaCl生成
B． 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C． 正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－
D． 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
24.利用如图所示装置可以模拟钢铁的电化学防护。下列说法正确的是(　　)
A． 若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生还原反应
B． 若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生还原反应
C． 若X为碳棒，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀
D． 若X为锌棒，开关K置于M处，可加快铁的腐蚀
25.下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是(　　)
A． 若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
B． 若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀
C． 若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法
D． 若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑

二、填空题
26.用石墨作电极，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质是________。
(2)当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质是______。
(3)当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质是________。
(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质是________。
27.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。
(1)0～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_________________________，
溶液中的H＋向________极移动。
(2)t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是________________________________。
28.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池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：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是___________________________________________________。
三 、实验题
29.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的氢氧化钠溶液中，如下图所示。
(1)写出甲池中正极的电极反应式_______________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式________________________________________。
(3)写出乙池中总反应的离子方程式_______________________________________。
(4)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(5)由此实验，可得到如下哪些结论正确(　　)
A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
(6)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案________________(如可靠，此空可不填)。
答案解析
1.【答案】C
【解析】A项，系统中存在光能→电能，电能→化学能、化学能→电能、电能→机械能等多种能量转化形式；B项，装置Y中负极的电极反应式为H2－2e－===2H＋；C项，装置X可电解水生成H2和O2；D项，无论是原电池还是电解池都不可能实现化学能与电能的完全转化，故只有C正确。
2.【答案】B
【解析】钢铁的腐蚀实质是铁的氧化反应，铁总是负极。析氢腐蚀中铁是负极，负极反应式：Fe－2e－===Fe2＋，A错误；碳是正极，正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，溶液中氢离子浓度降低，B正确，C错误；析氢腐蚀在酸性较强溶液中才会发生，弱酸性或中性发生吸氧腐蚀，D错误。
3.【答案】B
【解析】在KOH溶液中，燃料电池总反应为CH4＋2O2＋2OH－===＋3H2O，CH4为还原剂，作负极，其电极反应为CH4＋10OH－－8e－===＋7H2O，①③错误、④正确；正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，②正确；放电时溶液(原电池内电路)中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，⑤错误，⑥正确。
4.【答案】A
【解析】A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。B项，Ⅰ中的负极反应为Zn－2e－===Zn2＋。C项，Ⅱ中的正极反应为2H＋＋2e－===H2↑。D项，Ⅰ中负极反应产生Zn2＋，不会与K3[Fe(CN)6]溶液作用产生蓝色沉淀。
5.【答案】C
【解析】金属铝、硫化银和NaOH溶液构成了原电池，金属铝、硫化银分别充当了负极和正极，电极反应分别是在银表面上：Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，在铝表面：Al－3e－===Al3＋，在碱性条件下，Al3＋又会与过量的OH－反应生成AlO，所以在铝表面的实际反应为Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O，溶液中的OH－向负极移动，A、B、D均正确。
6.【答案】C
【解析】A项，检测时，电解质溶液中的H＋移向正极；B项，若反应中有0.4 mol电子转移，则在标况下消耗的O2体积为2.24 L；D项，电解质溶液呈酸性，正极上发生的反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
7.【答案】C
【解析】金属腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，总是被氧化，均是氧化还原反应，②错误，①④正确；钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主，②③错误。
8.【答案】A
【解析】锌片作负极，铜片作正极，电子从负极流向正极，A选项正确；盐桥中的阴离子向负极移动，B选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，C选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，铜电极在反应后质量增加，D选项错误。
9.【答案】B
【解析】由反应Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋知，铁为负极，X为铁极，A错；电解质溶液应含Cu2＋，B对；在原电池中，电子从负极经外电路流向正极，C错；Cu2＋在正极铜上得电子，Cu2＋＋2e－===Cu，D错。
10.【答案】D
【解析】由电池总反应式可知，银发生氧化反应，失去电子，作负极，Ag＋Cl－－e－===AgCl，被氧化得到的AgCl不能拆分为离子，A正确、D错误；MnO2发生还原反应，得到电子，作正极，5MnO2＋2e－=== Mn5，每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子2 mol，B、C正确。
11.【答案】A
【解析】电解H2SO4、CuSO4的混合液时，阳极电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极的电极反应先是Cu2＋＋2e－===Cu，后2H＋＋2e－===H2↑，由题可知两极产生的气体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 mol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，n(Cu2＋)＝0.1 mol，c(Cu2＋)＝＝1 mol·L－1。
12.【答案】B
【解析】　在放电时PbO2是原电池的正极，A错误；负极的电极反应式：Pb(s)＋(aq)＋2e－===PbSO4(s)，B正确；铅蓄电池属于可充电电池，是二次电池，C错误；电池放电时，由于不断消耗硫酸，所以溶液酸性减弱，D错误。
13.【答案】B
【解析】溶液中离子有Ag＋、H＋、N、OH－四种离子，得电子能力Ag＋>H＋，失电子能力OH－>N，阴极反应为Ag＋＋e－===Ag，阳极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总反应为4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，从电解质溶液中析出Ag和氧气，应加入Ag2O，A错误；用相同方式可得出电解NaOH溶液总反应是2H2O2H2＋O2↑，B正确；2KCl＋2H2O2KOH＋H2↑＋Cl2↑，从电解质溶液中析出氢气和氯气，应加入HCl，C错误；2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，从电解质溶液中析出Cu和氧气，应加入CuO，D错误。
14.【答案】D
【解析】电解质溶液中，n(H＋)∶n(Cl－)＝2∶3，开始电解时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，溶液中c(H＋)下降，；根据电子守恒：2Cl－～2e－～2H＋，当酸提供的H＋反应完后，阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，此时溶液呈碱性pH>7，D错误；最后当Cl－放电结束后，阳极反应：2OH－－4e－===2H2O＋O2↑，相当于电解水，阴极只生成H2，A、B、C正确。三个阶段分别为电解HCl、NaCl、H2O。
15.【答案】C
【解析】锌锰电池是一次电池，锌作负极失电子，故A正确；碱性电池的使用寿命比传统电池的使用寿命要长，B正确；干电池只能实现化学能向电能的转化，C不正确；传统的酸性电池电解质为NH4Cl，碱性电池的电解质为KOH，D正确。
16.【答案】A
【解析】根据离子放电顺序：阴离子：OH－>)，阳离子：Cu2＋>H＋>K＋，知该电解过程分为两个阶段：
第一阶段：电解Cu(NO3)2溶液：阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2OH－－4e－===2H2O＋O2↑，两式相加得到总反应式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑；
第二阶段：电解H2O：2H2O2H2↑＋O2↑。
根据电子守恒：O2～4e－～4H＋，从阳极收集到O2为2.24 L可推知上述电解过程中共转移0.4 mol电子，B错误；H2～2e－～2H＋生成2.24 L H2消耗0.2 mol电子，所以Cu2＋共得到0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol电子，Cu2＋～2e－～Cu，n(Cu)＝0.1 mol，C错误；电解前后分别有以下守恒关系：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c())，c(K＋)＋c(H＋)＝c())，因为阳极生成n(H＋)＝0.4 mol，阴极消耗n(H＋)＝0.2 mol，不难算出：电解后c(H＋)＝0.4 mol·L－1，电解前c(K＋)＝0.2 mol·L－1，D错误、A正确。
17.【答案】B
【解析】b环是因液滴吸收氧气构成的原电池反应形成，b处应是正极，发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，而a处铁被氧化而腐蚀，反应为Fe－2e－===Fe2＋，B正确，C错误；为保持电荷守恒，液滴中的Cl－由b区向a区迁移，A错误；改用铜钉时，铁的金属活动性强于铜的，在两者构成的原电池中，铜是正极，铁是负极，D错误。
18.【答案】B
【解析】根据放电时的反应判断锂电极是负极，铜电极是正极。在电池内部阳离子移向正极，即Li＋透过固体电解质向Cu极移动，故A正确；负极发生失电子的氧化反应，故B错误；据图示和题干信息可知，通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时，负极生成铜，整个反应过程中，铜相当于催化剂，故C、D正确。
19.【答案】C
【解析】生铁片中的碳是原电池的正极，A错误；雨水酸性较强，开始时铁片发生析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，B错误；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管中溶液pH均增大，D错误。
20.【答案】D
【解析】在电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属的离子的溶液作电镀溶液。钢芯镀镍，则要求钢芯作阴极。
21.【答案】B
【解析】汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染。
22.【答案】C
【解析】A项，多孔电极可以增加氧气与电极的接触，使氧气充分反应，故正确；B项，24克镁失去2摩尔电子，27克铝失去3摩尔电子，65克锌失去2摩尔电子，所以铝-空气电池的理论比能量最高，故正确；C项，根据题给放电的总反应4M＋nO2＋2nH2O===4M(OH)n，氧气在正极得电子，由于有阴离子交换膜，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故错误；D项，负极是金属失去电子生成金属阳离子，因为镁离子或铝离子或锌离子都可以和氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀，说明应采用中性电解质或阳离子交换膜，防止正极产生的氢氧根过来反应，故正确。答案选C。
23.【答案】B
【解析】该原电池的负极反应式为Na－e－===Na＋，正极反应式为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，总电池反应式为2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni。B项错误。
24.【答案】A
【解析】A形成原电池，锌为负极，铁为正极，铁被保护，正确；B形成电解池，X极为阳极，发生氧化反应，错误；C形成电解池，铁为阴极，铁被保护，可减缓铁的腐蚀，错误；D形成原电池，锌为负极，铁为正极，发生还原反应，铁被保护，D错误。
25.【答案】D
【解析】若X为碳棒，开关K置于A处，Fe作电解池的阴极，属外加电流的阴极保护法，A项正确；若X为碳棒，开关K置于B处，Fe作原电池的负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D项不正确；若X为锌棒，K置于A处，Fe作电解池的阴极，属外加电流的阴极保护法，K置于B处时，Fe作原电池的正极，属牺牲阳极的阴极保护法，B项和C项均正确。
26.【答案】(1)Na2SO4　(2)CuSO4　(3)NaCl　(4)CuSO4
【解析】惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型、放氢气生碱型和放氧气生酸型。再根据阴、阳离子在电极的放电顺序判断。
(1)阴极有H2生成，阳极有O2生成，实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即Na2SO4。
(2)实质为放氧气生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即CuSO4。
(3)实质为放氢气生碱型，即电解质为活泼金属的无氧酸盐，即NaCl。
(4)由阳极生成气体和转移电子的物质的量之比为1∶4，知阳极产生气体为O2,1 mol O2转移4 mol e－，金属与电子的物质的量之比为1∶2，故金属为＋2价，即Cu2＋，即为CuSO4。
27.【答案】(1)2H＋＋＋e－===NO2↑＋H2O　铜
(2)开始时Al比Cu活泼，Al作负极；Al在浓硝酸中钝化，表面形成致密的氧化膜后阻止了铝与硝酸的反应，装置中反应转变为铜和浓硝酸的反应，此时铜作负极，铝片作正极，故电流方向发生改变
【解析】开始时，Al和硝酸发生氧化还原反应，铝作负极，表面被氧化产生致密氧化膜保护层，铜作正极，电极反应为2H＋＋－e－===NO2↑＋H2O，正极消耗H＋，溶液中的H＋向正极移动。当铝表面被完全钝化后，装置中反应转变为铜和浓硝酸的反应，此时铜片作负极，铝片作正极，电流方向发生改变。
28.【答案】(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O　2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋
(3)正　负极　(4)对环境无污染
【解析】(1)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。
(2)CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋；氧气在正极的电极反应为3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应相加得总反应式。
(3)在电池中，负极释放电子，经导线传到正极上，负极产生H＋，正极消耗H＋，所以H＋向正极移动。
(4)甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。
29.【答案】(1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O
(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(4)Mg　Al　
(5)AD
(6)不可靠；将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极
【解析】甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。由于铝与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。判断原电池的正极、负极要依据实验事实。