(共29张PPT)
电化学知识是理论部分的一个重要内容，也是历年高考考查的一个重点。电化学知识既可以综合学科内知识，如联系到“化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算”等，
也可以涉及学科间知识的运用，如联系到物理学的“有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算、安培表和电池的连接”等，还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保等)、新科学及新技术(新型电池)等问题相联系，是不可忽视的一个知识点。解决此类问题需注意不同知识规律的综合应用。
(2010·安徽高考)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是( )
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－
C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
a为负极，b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错；b极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错，C没有告知标准状况。
答案： D
(2010·浙江高考)Li AlFeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：
2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe
有关该电池的下列说法中，正确的是( )
A．Li Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应式为：Al－3e－===Al3＋
D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS
A项负极材料中Li的化合价为0价，C项负极的电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，D项充电时，阴极发生的电极反应式为2Li＋＋2e－===2Li。
答案： B
首先按装置特点确定是否为原电池(电解池)，按各自对应原理分析解决问题。
电解池 原电池
电极名称 阴极(与电源负极相连接) 阳极(与电源正极相连接) 负极(电子流出的电极) 正极(电子流入的电极)
电极反应(氧化、还原) 还原反应 氧化反应 氧化反应 还原反应
能量转变 电能转变为化学能 化学能转变为电能
反应进行是自发的还是不自发的 不一定自发 自发
(2011·广州高二检测)如下图装置闭合电键时，电流计的指针将发生偏转。试回答下列问题。
(1)写出A、B两池及各电极的名称：
A________，B________，Zn________，Pt________。
(2)写出电极反应式：Cu极：__________________。
(3)如果电解质溶液仍为CuSO4溶液，将B中两电极都换成铜电极，则工作一段时间后溶液的颜色________(填“加深”、“变浅”或“无变化”)。
(4)如果电极材料不变，将B中CuSO4溶液换成NaCl溶液，工作一段时间后A中溶液pH________，B中溶液pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
A为原电池，其中Zn为负极，Cu为正极，B为电解池，则 C为阴极，Pt为阳极；(3)中B池实质变为电镀池，c(Cu2＋)不变，则颜色不变。
答案： (1)原电池 电解池 负极 阳极
(2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)无变化 (4)增大 增大
关于如图所示装置的叙述正确的是( )
A．装置A是电解池，装置B是原电池
B．装置A是原电池，装置B是电解池
C．电子由装置A中碳棒流向装置B中碳棒
D．工作一段时间后，A、B装置中溶液质量均减轻
答案： B
电化学知识联系多个理论知识模块，有关计算的方法和思路归纳如下：
1．基本方法
(1)根据电子守恒法计算
用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。
(2)根据总反应式中的计量关系进行计算
先写出电极反应式，再写出总反应式或直接运用总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。
(3)根据关系式计算
借得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立所需的关系式。如关系式：O2～4e－～4H＋～4OH－～4Ag～2Cu。
2．解决电解问题的基本思路模式
(1)通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H＋和OH－)。
(2)通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电。
(3)写电极反应式，并结合题目要求分析电解结果，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH的变化等。
(2010·福建高考)铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O研读下图，下列判断不正确的是( )
A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42－
B．当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol
C．K闭合时，Ⅱ中SO42－向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
当K闭合时，Ⅰ中铅蓄电池对Ⅱ进行充电，c为阴极，电极反应为：PbSO4＋2e－===Pb＋SO42－；d为阳极，电极反应为：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42－，A项正确；由铅蓄电池总反应方程式可知，当电路中转移2 mol电子时，消耗H2SO4为2 mol，B项正确；当K闭合时，Ⅱ中SO42－向d电极迁移，C项错误；通电一段时间后，Ⅱ可作为原电池使用，C电极(Pb)为电池负极，d电极(PbO2)为电池正极，D项正确。
答案： C
用铂电极电解1 L Cu(NO3)2和KNO3的混合溶液，通电一段时间，两极均产生11.2 L(标准状况下)气体。求电解后溶液的pH，并确定析出铜的物质的量。
用Pt作电极时，发生的电极反应为：
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu↓；2H＋＋2e－===H2↑
答案： pH＝0；n(Cu)＝0.5 mol。
练规范、练技能、练速度阶段质量评估(二)
(考查范围第一～四章，时间90分钟，总分100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．下列说法中正确的是( )
A．反应热指的是反应过程中放出的热量
B．热化学方程式的化学计量数可表示分子的个数
C．在热化学方程式中无论反应物还是生成物必须标明聚集状态
D．所有的化学反应都伴随光能变化
解析： 当不同状态的物质参加反应或在反应中生成时，反应中的热量变化值是不同的，故在书写热化学方程式时，必须注明物质的聚集状态。
答案： C
2．(2011·安徽亳州市高二期末)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量 。则下列热化学方程式中正确的是( )
A．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋267 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋534 kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－133.5 kJ·mol－1
解析： 据题意可知：1 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出的热量为534 kJ，故B正确。
答案： B
3．(2011·河南焦作市高二期末)对于A2＋3B2??2C的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是( )
A．v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1 B．v(B2)＝0.8 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1 D．v(B2)＝42 mol·L－1·min－1
解析： 判断反应进行快慢时，需将化学反应速率换算成同一物质，同一单位表示，再比较数值大小，如果均用B2表示，则：A项：v(B2)＝1.2 mol·L－1·s－1，C项：v(B2)＝0.9 mol·L－1·s－1。D项：v(B2)＝0.7 mol·L－1·s－1；故A最快。
答案： A
4．升高温度，下列数据不一定同时增大的是( )
A．化学反应速率v B．弱电解质的电离平衡常数Ka
C．化学平衡常数K D．水的离子积常数KW
解析： 升高温度，化学反应速率、电离平衡常数、水的离子积常数一定增大，若可逆反应正反应为吸热反应，则升高温度，K增大，反之则K减小，C符合。
答案： C
5．可逆反应mA(g)??nB(g)＋pC(s) ΔH＝Q，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象，以下叙述正确的是( )
A．m>n，Q>0 B．m>n＋p，Q>0
C．m>n，Q<0 D．m解析： 由图象可知，温度升高，v正、v逆都增大，且v逆>v正，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应；压强增大，v正、v逆都增大，且v正>v逆，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应。
答案： C
6.(2010·焦作市高二检测)如图所示的原电池，下列叙述正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)( )
A．反应中，盐桥中的K＋会移向CuSO4溶液
B．取出盐桥后，电流计依然发生偏转
C．铜片上有气泡逸出
D．反应前后铜片质量不改变
解析： 原电池工作时，盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，Cl－移向ZnSO4溶液，A正确；取出盐桥后，不能构成闭合回路，电流计不发生偏转，B错误；正极发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu铜片上有红色物质析出，反应后铜片质量增加，C、D错误。
答案： A
7．(2011·泉州一中高二期末)将氨水缓缓地滴入盐酸中至中性，下列有关的说法：①盐酸过量 ②氨水过量 ③恰好完全反应 ④c(NH4＋)＝c(Cl－) ⑤c(NH4＋)A．①⑤ B．③④
C．②⑤ D．②④
解析： 氨水与盐酸恰好完全反应生成NH4Cl和水时，由于水解反应使溶液呈酸性，当将氨水滴入盐酸中至中性，说明氨水过量，①③错误，②正确；由电荷守恒得：c(H＋)＋c(NH4＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液呈中性说明c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH4＋)＝c(Cl－)，④正确。
答案： D
8．(2011·湖南师范大学附属中学高二期末)25 ℃时，向V mL pH＝a的盐酸中滴加pH＝b的氢氧化钠溶液10V mL时，溶液中Cl－的物质的量恰好等于Na＋的物质的量，则此时a＋b的值为( )
A．14 B．15
C．13 D．不能确定
解析： 由c(Cl－)＝c(Na＋)可知c(H＋)＝c(OH－)，V mL×10－3 L/mL×10－a＝10V mL×10－3 L/mL×10b－14，化简可得a＋b＝13，C项正确。
答案： C
9．物质的量浓度相同的下列溶液中：
①NH4Cl ②(NH4)2CO3 ③(NH4)2SO4 ④NH4HSO4
⑤NH4HCO3 c(NH4＋)由大到小的顺序是( )
A．⑤②③①④ B．④①③②⑤
C．③②①⑤④ D．③②④①⑤
解析： ③和②中1 mol溶质中均含2 mol NH4＋；而①和④中均含1 mol NH4＋，可见③和②中c(NH4＋)大于①和④中c(NH4＋)，HCO3－可与NH4＋发生双水解，故⑤排在最后。③和②比较，②中的NH4＋和CO32－属于相互促进的双水解，故NH4＋消耗的较多，因此③>②；①和④比较，④中NH4HSO4电离产生的H＋对NH4＋的水解有抑制作用，因此①<④。综合分析结果D项正确。
答案： D
10．(2011·本溪市高二期末)下列说法或表示法正确的是( )
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
C．温度、浓度的改变一定会引起反应速率的改变，所以化学平衡一定会移动
D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 mol/L的溶液一定呈中性
解析： 在化学反应中，物质的变化一定伴随着能量的变化，A错误；表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol，B错误；浓度的改变不一定会引起化学平衡的改变，如对于反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，各物质浓度均增大一倍。但平衡不移动，C错误；c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，D正确。
答案： D
11．(2011·焦作市高二期末)在下列溶液中，BaSO4的溶解度最大的是( )
A．1 mol/L H2SO4溶液 B．2 mol/L Na2SO4溶液
C．0.1 mol/L BaCl2溶液 D．纯水
解析： 固体BaSO4存在溶解平衡，BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)，H2SO4溶液、Na2SO4溶液、BaCl2溶液均能使溶解平衡向左移动，从而降低BaSO4的溶解度，故在纯水中BaSO4的溶解度最大，D正确。
答案： D
12．一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(l)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： 根据题意写出总反应式，拆分该反应为氧化反应和还原反应两个半反应，负极反应为氧化反应，或者先写出正极反应，再用总反应式减去正极反应即可得到负极反应，注意运用电子守恒的方法。该燃料电池的总反应为：2CH3OH(g)＋3O2(g)===4H2O(l)＋2CO2(g)，正极反应为：O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)，根据电子守恒，则负极反应为：CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)。
答案： C
13．(2011·泉州一中高二期末)下列叙述正确的是( )
A．95 ℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性
B．pH＝3的醋酸溶液，稀释10倍后pH＝4
C．0.2 mol·L－1的盐酸，与等体积水混合后pH＝1
D．pH＝3的醋酸溶液，与pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH＝7
解析： 95 ℃纯水的pH<7，但溶液呈中性，A错误；醋酸在加水稀释时向电离的方向移动，所以pH<4，B错误；0.2 mol·L－1的盐酸与等体积水混合后，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，pH＝1，C正确；pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的氢氧化钠溶液相比较，醋酸的浓度大于氢氧化钠溶液的浓度，故等体积混合后醋酸过量，溶液呈酸性，pH<7，D错误。
答案： C
14．(2011·宁波效实中学高二期末)一定量的气体在密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)??zC(g)，平衡时测得A的浓度为1.0 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，达到新平衡后，测得A的浓度降低为0.60 mol/L。下列有关判断正确的是( )
A．平衡向正反应方向移动 B．物质B的转化率降低
C．x＋y解析： 温度不变，容器的容积扩大到原来的2倍，若平衡不移动，A的浓度应为0.50 mol/L，而A的浓度为0.60 mol/L说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体体积增大的方向，即x＋y>z，C的体积分数减小，B的转化率降低，故A、C、D错误，B正确。
答案： B
15．(2011·山东莘县高二期末)图Ⅰ是NO2(g)＋CO(g)??CO2(g)＋NO(g)反应过程中能量变化示意图。一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。当改变其中一个条件X，Y随X的变化关系曲线如图Ⅱ；
下列有关说法正确的是( )
A．该反应的焓变ΔH＝＋234 kJ·mol－1
B．若X表示体系的压强，则Y表示的可能是NO2的转化率
C．若X表示温度则Y表示的可能是CO2物质的量浓度
D．增大CO的起始浓度，平衡向正反应方向移动，反应热增大
解析： 由图Ⅰ可知，该反应的焓变为ΔH＝－234 kJ·mol－1，A错误；增大压强，平衡不移动，NO2的转化率不变，B错误；正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO2物质的量浓度减小，C正确；增大CO的起始浓度，虽然平衡向正反应方向移动，放出的热量增加，但反应热不变，D错误。
答案： C
16．(2011·本溪市高二期末)关于铅蓄电池的说法正确的是( )
A．充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO42－(aq)
B．充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
C．放电时该电池的负极材料是铅板
D．放电时正极发生的反应是：Pb(s)＋SO42－(aq)－2e－===PbSO4(s)
解析： 充电时，阳极反应是PbSO4(s)－2e－＋2H2O===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42－，电池中硫酸的浓度不断增大，故A、B错误；放电时该电池的负极是铅板，负极反应是：Pb(s)＋SO42－(aq)－2e－===PbSO4(s)，故C正确，D错误。
答案： C
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(12分)(2011·银川高二检测)化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化，这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是________；表示物质中和热的是________。(填ΔH1、ΔH2和ΔH3等)
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1
B．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH4
E．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH5
F．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH6
G．2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH7
(2)进一步研究表明，化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开1 mol化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P—P P—O O===O P===O
键能kJ/mol 197 360 499 x
已知白磷(P4)的燃烧热为2 378.0 kJ/mol，白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如图所示，则上表中x＝________。
解析： (1)燃烧热强调1 mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量，故ΔH4、ΔH5符合；中和热强调酸和碱反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量 ，故ΔH6符合。
(2)P4＋5O2===P4O10需拆开6 mol P—P、5 mol O===O，形成12 mol P—O、4 mol P===O，所以12 mol×360 kJ/mol＋4 mol×x kJ/mol－(6 mol×197 kJ/mol＋5 mol×499 kJ/mol)＝2 378.0 kJ，x＝433.75。
答案： (1)ΔH4、ΔH5 ΔH6 (2)433.75
18．(12分)向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g)??xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：
回答下列问题：
(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率________；
(2)x＝________；
(3)T ℃时该反应的平衡常数为________；
(4)下列说法正确的是________。
A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol·L－1解析： (1)乙容器反应达到平衡时
c(A)＝0.5 mol·L－1，转化率为50%。
(2)甲容器反应达到平衡后，c(A)＝0.78 mol·L－1，转化率为61%，即压强越大，A的转化率越高，所以正反应为气体体积减小的反应，x＝1。
(3)反应达到平衡时，乙容器中c(A)＝c(B)＝c(C)＝0.5 mol·L－1，T ℃时，该反应的平衡常数为2。
(4)A项，向平衡后的乙容器中充入惰性气体氦气，气体的浓度不变，平衡不发生移动，c(A)不变；B项，将乙容器单独升温、平衡逆向移动，A的体积分数增大，更大于甲容器中A的体积分数；C项，若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，达到平衡时A的转化率比不加前增大，所以平衡时甲容器中0.78 mol·L－1答案： (1)50% (2)1 (3)2 (4)C
19．(14分)(2011·温州高二检测)在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L－1 CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题：
(1)发生氧化反应的是________极，电极反应式为____________________________
________________________________________________________________________。
(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为________。
(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入________mol的________。
(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差________g，电解液的pH________。(填“变小”、“变大”或“不变”)
解析： (1)n(CuSO4)＝2.0 L×0.5 mol/L＝1.0 mol，而在阴极析出的Cu为＝0.1 mol，故CuSO4未完全电解，阳极发生氧化反应，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。
(2)总反应为：
2CuSO4＋2H2O2Cu ＋ O2↑ ＋ 2H2SO4
2 2 2 1 2
0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.1 mol
所以电解后c(H＋)＝＝0.1 mol/L，
故pH＝－lg 0.1＝1。
(3)电解后生成的0.1 mol Cu和0.05 mol O2脱离该体系，即相当于0.1 mol CuO，因此若将溶液复原，则应加入0.1 mol CuO。
(4)此时成为电镀池，阳极Cu－2e－===Cu2＋，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，因此若阴极上析出6.4 g铜，则阳极溶解6.4 g铜，电解后两铜片质量差为6.4 g＋6.4 g＝12.8 g，而电解液的pH不变。
答案： (1)阳 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(2)1 (3)0.1 CuO (4)12.8 不变
20．(14分)取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计)，测得混合溶液的pH＝8。试回答以下问题：
(1)混合溶液的pH＝8的原因是_____________________________________________
_________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H＋)________0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H＋) (填“>”、“<”或“＝”)。
(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)：
c(Na＋)－c(A－)＝________mol/L；c(OH－)－c(HA)＝________mol/L。
(4)已知NH4A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“＝”)。
(5)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液：A.NH4HCO3；B.NH4A；C.(NH4)2SO4；D.NH4Cl，按pH由大到小的顺序排列________(填序号)。
解析： (1)若HA是强酸，则恰好生成强酸强碱盐，溶液显中性。而溶液pH＝8，说明溶液显碱性，生成的是强碱弱酸盐，水解显碱性。HA是弱酸。
(2)盐类水解促进水的电离，酸、碱都抑制水的电离，所以混合溶液中由水电离出的c(H＋)大于0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H＋)。
(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，所以c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝1×10－6 mol/L－1×10－8 mol/L＝9.9×10－7 mol/L。据质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HA)，c(OH－)－c(HA)＝c(H＋)＝1×10－8 mol/L。
(4)已知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，说明HA比H2CO3的酸性强，HA比H2CO3的电离程度大，又由NH4A溶液为中性，说明HA的电离程度与NH3·H2O的电离程度相当，所以NH3·H2O的电离程度比H2CO3的电离程度大，(NH4)2CO3溶液的pH>7。
(5)根据水解规律，H2CO3最弱，故NH4HCO3溶液显碱性。NH4A溶液显中性。H2SO4、HCl都是强酸，故C、D均呈酸性，但(NH4)2SO4溶液中c(NH4＋)大，故酸性比NH4Cl溶液强，pH比NH4Cl溶液小。
答案： (1)A－＋H2O??HA＋OH－ (2)>
(3)9.9×10－7 1×10－8 (4)> (5)ABDC(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题(本题包括16小题，每题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．铜片和锌片用导线连接后插入稀H2SO4中，锌片是( )
A．阴极 B．正极
C．阳极 D．负极
解析： 原电池的两极分别命名为正极、负极。铜片和锌片用导线连接后插入稀H2SO4中形成了原电池，其中锌失去电子做原电池的负极。
答案： D
2．在理论上可设计成原电池的化学反应是( )
A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＞0
B．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(aq)＋
2NH3·H2O(l)＋8H2O(l) ΔH＞0
C．CaC2(s)＋2H2O(l)―→Ca(OH)2(s)＋C2H2(g) ΔH＜0
D．CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋H2O(l) ΔH＜0
解析： 设计成原电池需要有自发进行的氧化还原反应，满足条件的有A、D。但A次为吸热反应，不能将化学能转化为其他能量放出。故选D。
答案： D
3．关于原电池的叙述正确的是( )
A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同金属
B．原电池是把化学能转变为电能的装置
C．在铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.18 g铅溶解，正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出
D．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应
解析： A．原电池的正负极材料不一定都是金属，也可以是能导电的非金属单质如石墨或某些氧化物(如PbO2)；C.Pb、Ag做电极构成原电池工作时，铅做负极，当5.18 g铅溶解时，电子转移为×2＝0.05 mol，在正极上应有0.025 mol H2生成，标准状况下的体积为560 mL；D.原电池工作时，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应。
答案： B
4．镍镉(Ni Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：
Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是( )
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动
解析： 本题主要考查电化学知识，要知道充电是电解过程，放电是原电池反应，故B项错误，放电到负极反应为Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2，故负极的碱性减弱，因此C项错误；放电时正极反应为：2NiOOH＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－，负极反应为：Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2，故OH－向负极移动，D项错误。
答案： A
5．某原电池总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是( )
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
B．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液
解析： 该题考查原电池原理的应用，原电池的设计必须牢固掌握原电池原理。根据总反应，Fe被氧化，必须为负极，Fe3＋被还原，必须在正极上反应，但Fe3＋并不是电极材料，电极材料必须失电子能力弱于Fe，Cu、Ag、石墨皆可，电解质溶液应当含有大量Fe3＋，才能保证按题中总反应发生，A选项符合题意，B选项不符合原电池形成条件，C选项电极不合理，D选项CuSO4溶液，违背总反应。
答案： A
6．将等物质的量K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，经搅拌、静置、过滤。取滤液，用铂电极电解该滤液一段时间。则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为( )
A．35.5∶108 B．108∶35.5
C．8∶1 D．1∶2
解析： 四种物质混合加水，最后过滤后，得到KNO3和NaNO3的混合溶液，所以阳极产物为O2，阴极产物为H2。
答案： C
7．对于锌—铜—稀H2SO4组成的原电池装置中，当导线中有1 mol 电子通过时，理论上的两极变化是( )
①锌片溶解了32.5 g ②锌片增重32.5 g
③铜片上析出1 g H2 ④铜片上析出1 mol H2
A．①和③ B．①和④
C．②和③ D．②和④
解析： 锌—铜原电池中，锌做负极，失去1 mol电子时，理论上溶解锌32.5 g，同时，铜做正极，铜片上有0.5 mol H2放出。
答案： A
8．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===2Fe2＋＋4OH－。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空气与水交界处更容易腐蚀
解析： 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe2＋＋4OH－。A项，负极反应：2Fe－4e－===2Fe2＋；B项，正极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－；C项，电池是将化学能转化成电能的装置；D项，钢柱在空气与水交界处因与O2接触而更易发生电化腐蚀。
答案： A
9．X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动顺序是( )
A．X>Z>W>Y B．Z>X>Y>W
C．X>Y>Z>W D．Y>W>Z>X
解析： 在原电池中，活泼金属作为电池的负极，失去电子发生氧化反应；不活泼的金属作为电池的正极，得到电子发生还原反应。电子由负极经导线流向正极，与电流的方向相反(物理学中规定正电荷移动的方向为电流的方向)。因此，X、Y相连时，X为负极，则活泼性X>Y；Z、W相连时，电流方向是W→Z，则活泼性Z>W；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，则活泼性X>Z，W、Y相连时，W极发生氧化反应，则W>Y。综上，可以得出金属的活泼性顺序是X>Z>W>Y。
答案： A
10．pH＝a的某电解质溶液中，插入两只惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是 ( )
A．NaOH B．H2SO4
C．AgNO3 D.Na2SO4
解析： 依题意，要求在电解过程中溶液pH增大。电解NaOH溶液，实质上是电解水，使溶液的浓度增大，所以溶液的pH增大；电解稀H2SO4溶液，实质上也是电解水，使溶液的浓度增大，所以溶液的pH减小；电解AgNO3溶液有HNO3生成，pH减小；电解Na2SO4溶液实质上是电解水，使溶液的浓度增大，但溶液中c(H＋)和c(OH－)相等，所以溶液的pH不变。
答案： A
11．CuI是一种白色难溶于水的固体，以石墨作阴极，铜为阳极组成电解池，含有酚酞和淀粉KI的溶液作电解液，电解开始一段时间，阴极区溶液变红，阳极区为无色，电解相当长时间后，阳极区才呈深蓝色，则电解开始阶段的电极反应为( )
A．阳极：Cu－2e－===Cu2＋
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
B．阳极：2Cu＋2I－－2e－===2CuI
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
C．阳极：2I－－2e－===I2
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
D．阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
阴极：4H＋＋4e－===2H2↑
解析： 阳极为Cu，在I－参与下，生成难溶CuI(阳极区为无色)，阴极为H＋放电。
答案： B
12．如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是( )
A．4＞2＞1＞3 B．2＞1＞3＞4
C．4＞2＞3＞1 D．3＞2＞4＞1
解析： 本题考查金属的腐蚀问题。金属的腐蚀，从本质上讲也是组成化学电池发生氧化还原反应的结果。在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速率大大减小，所以容器3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢；反之，当铁与比它不活泼的金属，如Sn、Cu等连接起来，则其被腐蚀的速率增大，所以在容器2中的铁比容器1中的铁腐蚀得快。容器4是一个电解池，在这里Fe是阳极，不断地以Fe2＋的形式进入容器中，从而加快了铁的腐蚀，在上述四种容器中，容器4中的铁的腐蚀速率是最快的。综上分析，铁被腐蚀的快慢顺序为：4＞2＞1＞3。
答案： A
13．下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是( )
A．镀铝塑料 B．食品罐头盒(镀锡)
C．白铁水桶(镀锌) D．镀银铜质奖章
解析： 关键是看镀层损坏后，暴露出的金属与镀层能否形成原电池，形成原电池金属是否是负极。A项塑料不会被腐蚀；B项Fe为原电池负极，锡为原电池的正极，加速Fe的腐蚀；C项Zn为电池的负极，铁为电池的正极，铁被保护起来；D项Cu为原电池的负极，Ag为原电池的正极，加速了铜的腐蚀。但由于Fe比Cu更易失去电子，所以腐蚀最快的是B中的铁。
答案： B
14．(2008·全国Ⅰ理综)电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol/L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 Ag＋ B．0.20 mol/L Zn2＋
C．0.20 mol/L Cu2＋ D．0.20 mol/L Pb2＋
解析： 由题可知各项中含有的离子的物质的量分别为：A项0.01 mol Ag＋，0.03 mol H＋；B项0.02 mol Zn2＋，0.03 mol H＋；C项0.02 mol Cu2＋，0.03 mol H＋；D项0.02 mol Pb2＋，0.03 mol H＋。根据金属活动性顺序，可知只有H后金属才能析出，故当电路中通过0.04 mol电子时，A项析出0.01 mol Ag(1.08 g)，C项析出0.02 mol Cu(1.28 g)，其他项无金属析出，故选C项。
答案： C
15．如下图所示是根据图甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的函数图象(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，这个量x是表示( )
A．各电解池析出气体的体积 B．各电解池阳极质量的增加量
C．各电解池阴极质量的增加量 D．各电极上放电的离子总数
解析： 电解氯化钠溶液时阴、阳极都产生气体物质，电解硝酸银溶液时阴极上产生单质银，电解硫酸铜溶液时阴极上产生单质铜，所以随着电解的进行阴极质量的增加量有如图所示的变化。
答案： C
16．将铁片和锌片放在盛有NaCl溶液(其中滴有酚酞)的表面皿中，如下图所示。最先观察到变为红色的区域为( )
A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅰ和Ⅳ
C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和Ⅳ
解析： 甲构成原电池，Zn为负极，Fe为正极。正极上O2得电子生成OH－，显碱性，先变红。而乙构成电解池，电解NaCl水溶液。Zn做阴极，反应中先消耗H＋，余下OH－先显碱性，溶液变红。故选B。
答案： B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(12分)甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：
(1)若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的________棒，乙池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式__________________________________________
________________________。
②甲池中碳极上电极反应式是____________________，乙池中碳极上电极反应属于____________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③若乙池转移0.02 mol e－后停止实验，池中溶液体积是200 mL，则溶液混匀后的pH＝________。
解析： 甲为原电池，乙为电解池，
(1)若两池中均为CuSO4溶液，则有
甲
乙
(2)若均为NaCl溶液，则有
甲
乙
答案： (1)①碳 铁
②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(2)①2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
②2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 氧化反应
③13
18．(12分)(2009·山东理综)Zn MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2 NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2 NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是___ _____________________________________________________________________。
欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a．NaOH b．Zn
c．Fe d．NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是__________________。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为________g。
解析： (1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e－===Zn2＋；电池工作时，电子是从负极流向正极。
(2)Zn与Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀。
(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H＋＋2e－===H2↑；每生成1 mol MnO2需转移2 mol电子，故每通过2 mol电子，理论上生成1 mol MnO2，质量为87 g。
答案： (1)Zn(或锌) 正极 (2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b (3)2H＋＋2e－===H2↑ 87
19．(12分)铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：
首先检查制取氧气装置的气密性，然后按上图所示连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。
试回答以下问题：
(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于____________。
(2)仪器A的名称为____________，其中装的药品可以是________，其作用是________。
(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为____________________________________ ____________________________________。
决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。
解析： 实验现象①说明铁丝生锈需同时具备接触水和O2两个条件；实验现象②说明铁丝只接触O2，不接触水时不会生锈；实验现象③说明空气中O2浓度低，不易使铁丝生锈，因此决定铁丝生锈快慢的一个重要因素是O2的浓度；本实验中铁丝在潮湿氧气中发生锈蚀，而在干燥氧气中不锈蚀，表示铁丝锈蚀需电解质溶液(水)参与，因此铁丝发生了电化学腐蚀。
答案： (1)电化学腐蚀
(2)球形干燥管 碱石灰(或无水CaCl2) 干燥O2
(3)跟氧气和水接触 O2浓度
20．(16分)已知金属活动相差越大，形成原电池时越容易放电。请根据如图装置，回答下列问题：
(1)各装置名称是：A池________，B池______，C池________。
(2)写出电极上发生的反应：①_____________，③___________，⑤_____________。
(3)当电路上有2 mol电子流过时，①极上质量变化______g，⑥极上质量变化______g。
(4)反应进行一段时间后，A、B、C三池中电解质溶液浓度不变的是________。
解析： 由图中电极材料及电解质溶液可判断B池为电解池，A池、C池符合原电池条件，但由于Ag－Zn活动性差别比Ag－Cu活动性差别大，所以Ag－Zn原电池更容易放电，若A池、C池相连则C池为电解池，C池符合电镀条件，因此C池为电镀池。A池①极为原电池负极，电极反应Zn－2e－===Zn2＋，B池③极为阳极，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，C池⑤极发生：2Ag－2e－===2Ag＋，由得失电子守恒可求出①、⑥电极上质量的变化；C池是电镀池，电镀过程中电解质溶液的浓度不变。
答案： (1)原电池 电解池 电镀池 (2)Zn－2e－===Zn2＋ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2Ag－2e－===2Ag＋ (3)65 216 (4)C池
