第1课时
反应热焓变
1．下列反应属于放热反应的是( )
A．Al与稀盐酸反应
B．C＋CO22CO
C．KClO3受热分解
D．NaOH溶于水
解析：金属与酸的置换反应是放热反应；C与CO2的反应是吸热反应；KClO3的分解反应为吸热反应；NaOH溶于水不是化学反应。
答案：A
2．由图分析，有关叙述正确的是( )
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C是放热反应
C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D．A―→B＋C是吸热反应，则B＋C―→A必然是放热反应
答案：D
3．反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列各项中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
答案：D
4．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1
mol
S(s)转化为气态硫原子吸收能量280
kJ，断裂1
mol
F—F、S—F键需吸收的能量分别为160
kJ、330
kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A．－1
780
kJ·mol－1
B．－1
220
kJ·mol－1
C．－450
kJ·mol－1
D．＋430
kJ·mol－1
解析：化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，旧键的断裂吸收能量，新键的生成放出能量，两个能量变化的总体效应即为反应的热效应。S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应过程中旧键断裂吸收的能量为280
kJ＋160
kJ×3＝760
kJ，新键生成放出的能量为330
kJ×6＝1
980
kJ，反应放出1
220
kJ的能量，ΔH＝－1
220
kJ·mol－1。
答案：B
5．为探究NaHCO2、Na2CO3和盐酸(以下盐酸浓度均为1
mol·L－1)反应过程中的热效应，实验测得如下数据：
序号
35
mL试剂
固体
混合前温度/℃
混合后温度/℃
①
水
2.5
g
NaHCO3
20.0
18.5
②
水
3.2
g
Na2CO3
20.0
24.3
③
盐酸
2.5
g
NaHCO3
20.0
16.2
④
盐酸
3.2
g
Na2CO3
20.0
25.1
由此得出的结论正确的是( )
A．Na2CO3溶液与盐酸的反应是吸热反应
B．NaHCO3溶液与盐酸的反应是放热反应
C．20.0
℃时，含3.2
g
Na2CO3的饱和溶液和35
mL盐酸混合后的温度将低于25.1
℃
D．20.0
℃时，含2.5
g
NaHCO3的饱和溶液和35
mL盐酸混合后的温度将低于16.2
℃
解析：实验②④说明Na2CO3溶液与盐酸的反应是放热反应，A错误；实验①③说明NaHCO3溶液与盐酸的反应是吸热反应，B错误；由实验②可知，碳酸钠固体溶于水会放热，而C项缺少了这个放热的过程，因而放出的热量少于实验④，则温度低于25.1
℃，该项正确；同理，由实验①③判断，D项错误。
答案：C
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
1.下列对化学反应的认识错误的是( )
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
解析：化学反应的本质是化学键的断裂和形成，因而必然伴随能量变化，表现为有新物质生成，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故C项错误，A、B、D项正确。
答案：C
2．已知反应A＋B===C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )
A．A的能量一定高于C
B．B的能量一定高于D
C．A和B的能量总和一定高于C和D的能量总和
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可进行
解析：所有反应物的总能量高于所有生成物的总能量时，反应为放热反应。
答案：C
3.下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是( )
A.氮气在氧气中燃烧
B.铁丝在氧气中燃烧
C.硫在氧气中燃烧
D.焦炭在高温下与水蒸气反应
解析：A、B、C三项均为放热反应，说明它们的反应物的总能量大于生成物的总能量，多余的能量以热能的形式放出；而D项为吸热反应，正好相反，故D项正确。
答案：D
4.下列说法正确的是( )
A.吸热反应不加热就不会发生
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D.放热的反应在常温下一定很容易发生
解析：A.有的吸热反应不加热也会发生，如碳酸氢铵的分解，故A错误；B.有的放热反应也需要反应条件，如碳的燃烧，故B错误；C.反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定ΔH的正负，反应物的总能量大于生成物所具有的总能量为放热反应，反之为吸热反应，所以C选项是正确的；D.有的放热反应也需要加热，常温下不容易发生，碳与氧气的反应，故D错误。
答案：C
5.一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，将它们混合并用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测，肯定错误的是( )
A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程
B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程
C.铵盐在该条件下，发生的复分解反应是吸热反应
D.NH4NO3溶于水会吸收热量
解析：该制冷过程是Na2SO4·10H2O脱水较慢，它一点点地脱水，水遇上硝酸铵溶解，而这两个过程都需要吸热，因此制冷效果可以维持较长时间；而Na2SO4·10H2O和NH4NO3不会发生复分解反应，故C错误。
答案：C
基础题Ⅱ
6．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是( )
A．1
mol
N2(g)和1
mol
O2(g)反应放出的能量为180
kJ
B．1
mol
N2(g)和1
mol
O2(g)具有的总能量小于2
mol
NO(g)具有的总能量
C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
答案：B
7．已知1
mol
X2(g)完全燃烧生成X2O(g)放出热量a
kJ，且氧气中1
mol
O===O键完全断裂时吸收能量b
kJ，X2O中1
mol
X—O键形成时放出能量c
kJ，X2中1
mol
X—X键断裂时吸收的能量为( )
A．(4c－b＋2a)
kJ
B.
kJ
C．(4c＋b－2a)
kJ
D.
kJ
解析：本题考查了键能与反应中能量变化的关系。1
mol
X2完全燃烧生成
X2O(g)，放出热量为a
kJ，则2X2(g)＋O2(g)===2X2O(g)
ΔH＝－2a
kJ·mol－1，设1
mol
X—X键断裂时吸收能量为Q，有2Q＋b－4c＝－2a，求得Q＝
kJ，所以B项正确。
答案：B
[B级 能力提升]
8．如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将镁片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，请根据要求完成下列问题：
(1)有关反应的离子方程式是_______________________，试管中看到的现象是___________________________________________。
(2)U形管中液面A________(填“上升”或“下降”)，原因是
______________________________________________________；
说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
解析：镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物的总能量高于生成物的总能量，放出的热量使锥形瓶内气压增大，导致U形管左端液面下降，右端液面上升。
答案：(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 镁片溶解，有气泡产生 (2)下降 反应放出的热量使锥形瓶内气压增加 放热 (3)小于
9．(22分)在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：
(1)下列关于反应A＋B===C＋D的说法正确的是________。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行
D．反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且该反应遵循能量守恒
(2)若E1＜E2，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的反应热为______________________________________。
解析：(1)每个反应都遵循质量守恒和能量守恒，故A、D两项正确。任何反应都伴随着能量变化，B项错误。某一反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发反应，C项错误。
(2)
答案：(1)AD (2)吸热 ΔH＝(E2－E1)
kJ·mol－1
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5
-第2课时
热化学方程式反应焓变的计算
1．下列关于盖斯定律描述不正确的是( )
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
解析：化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。
答案：A
2．0.5
mol
CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445
kJ的热量，则下列热化学方程式中正确的是( )
A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890
kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋890
kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890
kJ·mol－1
D.CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－890
kJ·mol－1
解析：A项，水的状态为液态，应标注“l”，错误；B项，该反应放热，焓变的符号应为“－”，错误；D项，焓变的数值与化学计量数不对应，错误。
答案：C
3．50
g碳在氧气中燃烧，得到等体积的CO和CO2。已知：
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35
kJ·mol－1，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57
kJ·mol－1。
和完全燃烧相比，该反应燃烧损失的能量与实际放出的能量之比大约是( )
A．283∶503
B．55∶141
C．141∶196
D．1∶1
答案：A
4．请你写出298
K、101
kPa时，下列反应的热化学方程式。
(1)1
mol
C与1
mol水蒸气反应生成1
mol
CO和1
mol
H2，吸热131.5
kJ：
______________________________________________________。
(2)用3
mol
CO(g)还原1
mol
Fe2O3(s)，放热24.8
kJ：
_____________________________________________________。
(3)1
mol
HgO(s)分解生成液态汞和氧气时，吸热90.7
kJ：
_____________________________________________________。
解析：1
mol
C与1
mol
H2O(g)反应生成CO和H2时吸收131.5
kJ热量，则反应的ΔH＝＋131.5
kJ·mol－1。(2)用CO(g)还原1
mol
Fe2O3(s)，放热24.8
kJ，则反应的ΔH＝－24.8
kJ·mol－1。(3)1
mol
HgO(s)分解生成液态汞和O2，吸热90.7
kJ，则反应的ΔH＝＋90.7
kJ·mol－1。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.5
kJ·mol－1
(2)3CO(g)＋Fe2O3(s)===3CO2(g)＋2Fe(s)
ΔH＝－24.8
kJ·mol－1
(3)HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)
ΔH＝＋90.7
kJ·mol－1
5．红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1
mol产物的数据)。
据图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为________________
______________________________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式为________________
______________________________________________________。
(3)P和Cl2分两步反应生成1
mol
PCl5的ΔH3＝________，P和Cl2一步反应生成1
mol
PCl5的ΔH4______(填“＞”“＜”或“＝”)ΔH3。
解析：(1)由题图可知，1
mol
P在Cl2中燃烧生成PCl3(g)放出的热量为306
kJ，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为P(s)＋
Cl2(g)===PCl3(g) ΔH＝－306
kJ·mol－1。(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其ΔH＝－93
kJ·mol－1，所以PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93
kJ·mol－1。(3)由盖斯定律可知，一步生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等，即ΔH3＝ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝－399
kJ·mol－1。
答案：(1)P(s)＋
Cl2(g)===PCl3(g) ΔH＝－306
kJ·mol－1
(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93
kJ·mol－1
(3)－399
kJ·mol－1 ＝
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
1．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝－483.6
kJ·mol－1
B．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝＋393.5
kJ·mol－1
C．2HNO3(aq)＋Ba(OH)2(aq)===Ba(NO3)2(aq)＋2H2O(l) ΔH＝＋114.6
kJ·mol－1
D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.3
kJ·mol－1
解析：水的分解过程应该吸热，A中ΔH应为“＋”；可燃物的燃烧是放热反应，B中ΔH应为“－”；酸碱中和反应是放热反应，C中ΔH应为“－”。
答案：D
2．已知在25
℃、101
kPa时，1
g
C8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40
kJ的热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是( )
A．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)
ΔH＝－48.40
kJ·mol－1
B．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5
518
kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝＋5
518
kJ·mol－1
D．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－48.40
kJ·mol－1
答案：B
3．室温下，将1
mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使温度降低，热效应为ΔH1，将1
mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O(s)受热分解的化学方程式为：
CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )
A．ΔH2>ΔH3
B．ΔH2<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
解析：CuSO4·5H2O(s)溶于水时温度降低，可知ΔH1>0，反应式可写为：CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(aq)＋5H2O(l)①；CuSO4(s)溶于水时温度升高，可知ΔH2<0，反应式可写为：CuSO4(s)===CuSO4(aq)②；①－②可以得到CuSO4·5H2OCuSO4(s)＋5H2O(l)，根据盖斯定律有ΔH3＝ΔH1－ΔH2，再结合ΔH1>0和ΔH2<0可得到本题答案。B项，应为ΔH2<ΔH3，故B项正确；A项，应为ΔH2<ΔH3，故A项错误；C项，应为ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故C项错误；D项，应为ΔH1＋ΔH2<ΔH3，故D项错误。
答案：B
4．已知：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9
kJ·mol－1
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
根据已述反应所得出的结论正确的是( )
A．ΔH1＝ΔH2
B．ΔH1<ΔH2
C．ΔH1>ΔH2
D．金刚石比石墨稳定
解析：C(s，金刚石)===C(s，石墨) ΔH＝－1.9
kJ·mol－1，则相同量的金刚石和石墨，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1<ΔH2<0，能量越高越不稳定，则石墨稳定；所以B选项是正确的。
答案：B
5．物质A在一定条件下可发生一系列转化，由图判断下列关系错误的是( )
A．A→F ΔH＝－ΔH6
B．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝1
C．C→F |ΔH|＝|ΔH1＋ΔH2＋ΔH6|
D．|ΔH1＋ΔH2＋ΔH3|＝|ΔH4＋ΔH5＋ΔH6|
解析：由盖斯定律可知：A→F ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－ΔH6，即ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＋ΔH6＝0，故A正确，B项错误；由C→F可以判断，ΔH＝ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝－(ΔH1＋ΔH2＋ΔH6)，故C项正确；由A→D知：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－(ΔH4＋ΔH5＋ΔH6)，故D项正确。
答案：B
基础题Ⅱ
6．已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g)
SO3(g)
ΔH＝－98.32
kJ·mol－1，在容器中充入2
mol
SO2和1
mol
O2充分反应，最终放出的热量为( )
A．196.64
kJ
B．196.64
kJ·mol－1
C．<196.64
kJ
D．>196.64
kJ
解析：SO2(g)＋O2(g)
SO3(g) ΔH＝－98.32
kJ·mol－1，当加入的反应物的量加倍时，反应完全进行放出的热量是196.64
kJ，此反应为可逆反应，反应物不能完全转化，反应焓变小于196.64
kJ，故C项正确。综上所述，本题正确答案为C。
答案：C
7．盖斯定律表明：化学反应不管是一步完成还是分数步完成，整个过程的热效应是相同的。已知：
H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－Q1
kJ·mol－1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH＝－Q2
kJ·mol－1
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH＝－Q3
kJ·mol－1
若使23
g液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量(kJ)为( )
A．Q1＋Q2＋Q3
B．0.5(Q1＋Q2＋Q3)
C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3
D．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3
解析：23
g酒精的物质的量为0.5
mol，其完全燃烧，再恢复到室温，可有如图两种途径：
ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝(0.5Q2－0.5Q3－1.5Q1)
kJ·mol－1＝－(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)
kJ·mol－1。所以放出的热量为(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3)
kJ。
答案：D
[B级 能力提升]
8．在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：
(1)第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是_____________________________________________________。
(2)1
mol
NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_____。
解析：(2)根据图象写出第一步反应和第二步反应的热化学方程式分别是
①NH(aq)＋O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)
ΔH1＝－273
kJ·mol－1
②NO(aq)＋O2(g)===NO(aq) ΔH2＝－73
kJ·mol－1
①＋②得：NH(aq)＋2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l) ΔH＝－273
kJ·mol－1＋(－73
kJ·mol－1)＝－346
kJ·mol－1。
答案：(1)放热 ΔH＝－273
kJ·mol－1＜0(或反应物总能量大于生成物总能量)
(2)NH(aq)＋2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－346
kJ·mol－1
9．依据事实，写出下列反应的热化学方程式(要求：除O2和H2外，其他反应物为1
mol)：
(1)在25
℃、101
kPa下，1
g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68
kJ，__________________________________________
；
(2)若适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收16.95
kJ热量，_________________________________________________；
(3)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650
kJ的热量，_______________________________________________
；
(4)已知拆开1
mol
H—H键，1
mol
N—H键，1
mol
N≡N键分别需要的能量是436
kJ、391
kJ、946
kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________________。
解析：(1)1
g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68
kJ，所以32
g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热725.76
kJ，此问强调是1
mol甲醇，所以ΔH＝－725.76
kJ·mol－1；(2)根据每生成23克NO2需要吸收16.95
kJ热量，可知每生成92克NO2需要吸收67.8
kJ热量；(3)在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650
kJ的热量，所以有10NA个电子转移时，放出1
300
kJ的热量；(4)根据ΔH1＝反应物的总键能－生成物的总键能可计算出ΔH＝－92
kJ·mol－1。
答案：(1)CH3OH(l)＋O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－725.76
kJ·mol－1
(2)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)
ΔH＝＋67.8
kJ·mol－1
(3)C2H2(g)＋O2(g)―→2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－1
300
kJ·mol－1
(4)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝－92
kJ·mol－1
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7
-第1课时
电解的原理
1．下列说法中错误的是( )
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
答案：C
2．用含有少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液作电解液，电解一段时间后，阳极减少的Cu的质量为m
g，则( )
A．电解液质量增加m
g
B．阴极质量增加a
g，a＞m
C．阴极质量增加m
g
D．阴极质量增加b
g，b＜m
解析：阳极溶液的金属有Zn、Cu，阴极只析出Cu。因为阴、阳两极转移的电子数相等，故可判断阳极溶解的Cu的质量(质量减少)比阴极析出的Cu的质量(质量增加)小。
答案：B
3．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质(括号内物质)，电解质溶液基本不变的是( )
A．CuCl2(CuSO4)
B．NaOH(NaOH)
C．NaCl(HCl)
D．CuSO4[Cu(OH)2]
答案：C
4．用Pt电极电解含有Cu2＋和X3＋各0.1
mol的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与电路中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( )
A．Cu2＋＞X3＋＞H＋
B．H＋＞X3＋＞Cu2＋
C．X3＋＞Cu2＋＞H＋
D．Cu2＋＞H＋＞X3＋
解析：本题的解题信息在图象中：开始通电就有固体析出，且通过0.2
mol
e－后，再没有固体析出了，说明是Cu2＋放电的结果，X3＋不放电，故答案应为D。
答案：D
5．如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增大，b极板处有无色无味的气体放出。符合这一情况的是( )
选项
a极板
b极板
x电极
z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
解析：由题意“a极板质量增大”，知a为阴极，则b为阳极，x为电源负极，y为电源正极，参考各个选项知，A、B、D项符合，排除C项。A项，电解时a极有Cu附着，b极有O2放出，符合题意；B项，电解时a极无质量变化，不符合题意；D项，电解时Cl－在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激性气味的气体，不符合题意。
答案：A
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
1．铁钉和碳棒用导线连接，浸入稀NaCl溶液中，正极发生的反应是( )
A．2H++2e-===H2
↑
B．2H2O+O2+4e－===4OH－
C．Fe-2e－===Fe2＋
D．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
解析：电解质为中性溶液，该反应是铁钉被氧化2Fe-4e－===
2Fe2＋；碳棒为正极：2H2O+O2+4e－===4OH－。
答案：B
2．下列说法不正确的是( )
A．电解是化学能转变成电能
B．电极材料可用活性电极，也可用惰性电极
C．不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现
D．任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
答案：A
3．为使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是( )
A．用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池
B．用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液
C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液
D．用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸
解析：该反应为不能自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为Cu放电，阴极为H＋放电，即用Cu作阳极，电解质溶液中为H2O放电，选项C符合要求。
答案：C
4．用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时，发生的电极反应完全相同的是
( )
A．NaOH、H2SO4
B．CuCl2、Cu(NO3)2
C．Na2SO4、NaCl
D．KNO3、AgNO3
解析：用惰性电极电解NaOH、H2SO4的水溶液时实质均为电解水，电极反应均相同，A正确；电解B、C两组溶液时，阳极反应不同，阴极反应相同，B、C错误；电解KNO3、AgNO3两组溶液，阳极反应相同，阴极反应不同，D错误。
答案：A
5．如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是( )
A．a是电源的正极
B．电子流动的方向：d→b
C．c极发生氧化反应
D．如果将c、d两电极互换，则c上也会生成黄绿色气体
解析：d极附近有黄绿色气体产生，应该是Cl－放电，说明d极是阳极，所以b是正极，A错；电子流向是阳极→电源正极，即d→b→a→c，所以B对；c极得电子，化合价降低，发生还原反应，C错；如果c是活性电极则不产生黄绿色气体，D错。
答案：B
基础题Ⅱ
6．某实验小组模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和某种燃料(C3H8O)。下列说法正确的是( )
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1
mol
O2，有44
g
CO2被还原
D．a电极上的电极反应式为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O
解析：由装置图可知，该装置为电解池，A项错误；b电极连接电源的正极，做阳极，在电解池中H＋向a极(阴极)区移动，B项正确；b电极上发生的是H2O→O2的氧化反应，每生成1
mol
O2转移4
mol电子，a电极上发生反应CO2→C3H8O，C3H8O中碳元素的化合价是－2，每消耗3
mol
CO2转移18
mol电子，故生成1
mol
O2消耗
mol
CO2，C项错误；a电极上发生还原反应3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D项错误。
答案：B
7．某电池总反应为
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，不能实现该反应的原电池是( )
A．电极材料
Fe、Cu，电解质溶液
FeCl3
溶液
B．电极材料石墨、Cu，电解质溶液
Fe2(SO4)3溶液
C．电极材料
Pt、Cu，电解质溶液
FeCl3溶液
D．电极材料
Ag、Cu，电解质溶液
Fe2(SO4)3溶液
解析：根据总反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，电解液为含Fe3＋的盐溶液，负极为Cu，正极则需用更不活泼的金属或石墨，B、C、D均符合题意；A因Fe比Cu活泼，Fe做负极，电池反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
答案：A
[B级 能力提升]
8．如图是两种溶液进行电解的装置。电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐的化学式为M(NO3)2，B、C、D都是铂电极，P、Q是电池的两极，电路接通后，试回答下列问题：
0．5
mol·L－1 M(NO3)2 0.5
mol·L－1 Na2SO4
(1)电极B上金属M沉淀出来：电极反应式为________，同时电极C产生________，电极反应式为______________________，电极D产生________，电极反应式为________________________。
(2)电池中P是________极，Q是________极。
(3)A极上电极反应为______________________。
解析：电极B上金属M沉淀出来说明B是阴极，A是阳极，而乙池中电极C是阳极，D是阴极；对应的电极P是正极，电极Q是负极；而乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液，所以在C电极上有氧气产生，D电极上有氢气产生。
答案：(1)M2＋＋2e－===M 氧气 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 氢气 2H＋＋2e－===H2↑
(2)正 负 (3)M－2e－===M2＋
9．用如下图所示的装置进行电解，通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。
(1)E为电源的________极，F为电源的________极。
(2)A中发生反应的化学方程式为__________________________
______________________。
(3)在B中观察到的现象是_______________________________。
(4)D端的电极反应式为__________________________________。
解析：本题实质上是三个电解装置串联，首先判断电源的正、负极，E为负极，F为正极。A中是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液。B中Cu为阳极，发生的反应为：
Cu－2e－===Cu2＋，石墨为阴极，发生的电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，由于水电离出的H＋放电，所以溶液中的c(OH－)>c(H＋)，故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极，发生电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑。
答案：(1)负 正
(2)4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋
O2↑
(3)铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成
(4)2H＋＋2e－===H2↑
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5
-第2课时
电解原理的应用
1．关于电解氯化钠水溶液(铁做阴极、石墨做阳极)，下列叙述正确的是( )
A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色
C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
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
答案：B
2．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
3．用石墨作电极，电解1
mol·L－1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是( )
A．H2SO4
B．NaOH
C．Na2SO4
D．NaCl
答案：C
4．(1)如图1为电解NaCl的饱和溶液的实验装置。
写出该电解池中发生反应的总反应方程式：_________________
_____________________________________________________。
将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图2)。通电后，如图竖直装置下端B极上有大量气泡产生，溶液中产生大量的Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间不变色。则装置上端A极电极材料是________(填化学式)，B电极上的电极反应式为____________
____________________________________________________。
图1
图2
解析：(1)由于阳极是惰性电极，则电解饱和NaCl溶液的方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，生成的Cl2与NaOH溶液发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故总反应方程式为NaCl＋H2ONaClO＋H2↑，酚酞试液遇NaOH显红色后被HClO氧化退色。(2)电解法制备Fe(OH)2时，采用金属Fe做阳极，其电极反应为Fe－2e－===Fe2＋；阴极材料也可以是其他材料，其电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，阴极生成碱与Fe2＋结合成Fe(OH)2沉淀。故B应为阴极，阴极方程式为2H＋＋2e－===H2↑，A电极则是铁做阳极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋。
答案：(1)NaCl＋H2ONaClO＋H2↑，先变红后退色
(2)Fe 2H＋＋2e－===H2↑
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
1．下列描述中，不符合生产实际的是( )
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
解析：电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋移动到阴极上发生Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。
答案：A
2．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===Cu2＋＋2e－
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：A.电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错误；B.阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故B错误；C.粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错误；D.金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，所以D选项是正确的。
答案：D
3．某同学设计如图装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是( )
A．石墨电极与直流电源负极相连
B．铜电极的反应式为：2H＋＋2e－===H2↑
C．氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na＋向石墨电极迁移
D．用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色
解析：A.石墨为阳极，与直流电源的正极相连，A错误；B.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，铜电极的反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，B正确；C.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时生成氢氧化钠，电解池中阳离子向阴极移动，Na＋向Cu电极移动，C错误；D.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，没有氯气生成，所以用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸不变蓝色，D错误。
答案：B
4．如图所示，图乙是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(各电解池都用石墨做电极，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题图乙所示的变化。
答案：C
5．将0.2
mol
AgNO3、0.4
mol
Cu(NO3)2和0.6
mol
KCl溶于水配制成100
mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一极上析出0.3
mol
Cu，此时在另一极上生成的气体体积(标准状况)为( )
A．4.48
L
B．5.6
L
C．6.7
L
D．7.8
L
答案：B
基础题Ⅱ
6．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )
①
②
③
④
A．装置①工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等
B．装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜
C．装置③中从a口导出的是H2
D．装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
解析：B项，装置②是电解池装置，左侧是阴极，得电子发生还原反应，Cu2＋＋2e－===Cu，故B项正确；A项，装置①是电解池装置，石墨是阳极，铁是阴极，电解熔融氯化钠时，钠在铁极析出，故A项错误；C项，装置③是电解饱和食盐水的装置，左侧为阳极，失电子发生氧化反应，2Cl－－2e－===Cl2↑，则从a口导出的是Cl2，故C项错误；D项，装置④是电镀装置，镀层金属作阳极，待镀制品作阴极，与电源的负极相连，故D项错误。
答案：B
7．如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是电解池的________，材料是________，电极反应式为______________________；B极是电解池的________，材料是________，电极反应式为________。
(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈________色。
(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2溶液。分阶段写出乙池中电解反应的化学方程式：
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(4)若甲池精炼铜时阴极增重12.8
g，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为____________(不考虑气体溶解情况)。
解析：(4)甲池阴极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，生成n(Cu)＝＝0.2
mol，转移电子的物质的量n(e－)＝0.4
mol；乙池阳极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑，由电子守恒知生成Cl2为：n(Cl2)＝0.2
mol，故V(Cl2)＝4.48
L。
答案：(1)阴极 纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu
阳极 粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
(2)红 (3)第一阶段：CuCl2Cu＋Cl2↑；第二阶段：2H2O2H2↑＋O2↑ (4)4.48
L
[B级 能力提升]
8．在如图用石墨作电极的电解池中，放入500
mL含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成。请回答下列问题：
(1)B极板的名称是________，电解后溶液显__________(填“酸性”或“碱性”)写出电解时反应的总离子反应方程式为________。
(2)若当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6
g。要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入________，其质量为________g(假设电解前后溶液的体积不变)。
(3)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是__________。
方案
A
B
电解质溶液
A
银
石墨
AgNO3
B
银
铁
AgNO3
C
铁
银
Fe(NO3)3
D
铁
银
AgNO3
解析：(1)电解池中有固体折出的电极是阴极，A电极表面有红色的固态物质生成，所以A极板的名称是阴极，B极板的名称是阳极，溶液显蓝色，所以该溶液是硫酸铜溶液。电解时总离子方程式2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋电解硫酸铜溶液生成硫酸，所以电解后溶液显酸性。(2)根据2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋知，阳极上生成氧气、阴极上生成铜、实质上相当于生成CuO，要使溶液恢复原状，应该加入CuO，根据Cu原子守恒得m(CuO)＝×80
g·mol－1＝2
g，所以应加入CuO；质量为2
g。(3)电镀原理：铁是镀件做阴极，银是镀层金属做阳极，电解质溶液含镀层金属离子银离子。所以选D。
答案：(1)阴极 酸性 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ (2)CuO 2
g (3)D
9．电解的应用比较广泛，回答下列问题：
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________(填字母，下同)。
a．Fe2O3
b．NaCl
c．Cu2S
d．Al2O3
(2)CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e．若阳极质量减少64
g，则转移电子数为2NA个
f．SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
(3)如图1为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为____________________________________________。
(4)以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________________________；取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因为
_______________________________________________________
______________________________________________________。
(5)利用如图2装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________(填化学式)溶液，阳极电极反应式为____________________________________________，
电解过程中Li＋向________(填“A”或“B”)电极迁移。
图1 图2
(6)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体做电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_________________。若改用AlCl3水溶液做电解液，则阴极产物为________。
解析：(1)电解法适合冶炼Na、Mg、Al等强还原性金属，例如在熔融状态下，分别电解NaCl、Al2O3冶炼Na和Al。Fe和Cu的还原性较弱，冶炼相应金属时可采用加还原剂还原法。
(2)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，发生还原反应。Al、Zn、Cu是阳极被氧化，不活泼金属Au、Pt、Ag在阳极附近沉积，形成阳极泥，电解质溶液中Cu2＋向阴极移动，电解过程中，电解转化为化学能和热能，在溶液体积不变时，电解质溶液中c(SO)不变。阳极质量减少的64
g包括Al、Zn及Cu，故当阳极质量减少64
g，电子转移数目不等于2NA个。
(3)电解精炼银与电解精炼铜原理相似。电解精炼银装置中，含有杂质的粗银做阳极，电解池的阳极与电源的正极相连，则该装置中a极为含杂质的粗银。该电解池的b极为阴极，阳极上有红棕色气体，则知NO被还原为NO2，电极反应式为NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。
(5)根据电解装置图，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B区产生H2，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，剩余OH－与Li＋结合生成LiOH，所以B极区电解液为LiOH溶液，B电极为阴极，则A电极为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，电解过程中Li＋向B电极迁移。
(6)在钢制品上电镀铝，故钢制品做阴极，与电源负极相连。由于电镀过程中“不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”，Al元素在熔融盐中以Al2Cl和AlCl形成存在，则电镀过程中阴极电极反应式为4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl。水溶液中得电子能力Al3＋＜H＋，故阴极上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
答案：(1)bd (2)bdf (3)a NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O(或NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O、2NO＋O2===2NO2) (4)2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋
HCO与H＋反应放出气体，c(H＋)减小，平衡Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋向右移动，产生Al(OH)3沉淀 (5)LiOH 2Cl－－2e－===Cl2↑ B (6)负 4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl H2
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8
-第1课时
原电池的工作原理
1．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有KNO3—琼脂的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应式为Ag＋＋e－===Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的总反应相同
A．①②
B．②③
C．②④
D．③④
答案：C
2．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl?KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是( )
A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2
B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1
mol电子，理论上生成20.7
g
Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
解析：正极上发生还原反应，A项错误；放电过程中Li＋向正极移动，B项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1
mol电子，理论上生成0.05
mol
Pb，质量为10.35
g，C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，D项正确。
答案：D
3．下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是( )
A．铜离子在铜片表面被还原
B．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．铜是正极，铜片上有气泡产生
解析：该原电池中，较活泼的金属锌作负极，发生氧化反应，较不活泼的铜作正极，发生还原反应，电子由负极锌流出，经导线流向铜电极(电流的方向与之相反)，负极、正极的反应分别为负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu；盐桥中的阳离子向正极区CuSO4溶液中迁移，故A正确，B、C、D错误。
答案：A
4．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为( )
A．a＞c＞d＞b
B．a＞b＞c＞d
C．c＞a＞b＞d
D．b＞d＞c＞a
解析：原电池中，活泼金属作负极失去电子，较不活泼金属作正极，离子在正极得到电子。a、b相连时，a为负极，故活性a＞b；c、d相连时，电流由d到c，故d为正极，c为负极，故活动性c＞d；a、c相连时，c极产生气泡，说明H＋在c极得到电子变成氢气，说明c是正极，a为负极，故活动性a＞c；b、d相连时，b极产生气泡，说明H＋在b极得到电子变成氢气，说明b是正极，d为负极，故活动性d＞b；故四种金属活动性顺序为a＞c＞d＞b。
答案：A
5．如图所示装置中，电流表A发生偏转，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的( )
A．a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4
B．a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4
C．a是Fe、b是Ag、c为AgNO3溶液
D．a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液
解析：原电池工作时，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，说明b极失去电子是负极，a极上金属离子得电子是正极，电解质溶液中含有先于H＋放电的金属阳离子。
答案：D
6．根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3＋Fe===3FeCl2
要求：(1)画出此原电池的装置图，装置采用烧杯和盐桥。
(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。
解析：将该反应拆成两个半反应：Fe－2e－===Fe2＋(氧化反应)，2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(还原反应)。负极发生氧化反应，电极材料应选参加反应的单质Fe，正极发生还原反应，电极材料应选比铁不活泼的金属或石墨等导体。电解质溶液负极池中选不能与铁反应的FeCl2溶液，正极选与铁能反应的FeCl3溶液。
答案：(1)装置图如下：
(2)电池的正、负极及外电路中电子的流向如上图所示。
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
1．下列说法正确的是( )
A．构成原电池正极和负极的材料必须是金属
B．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原
C．实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀H2SO4反应
D．原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能
解析：构成原电池的电极材料可以是非金属如碳棒，所以A错。在原电池中电子流出的一极失电子被氧化，所以B错。粗锌中含有杂质可形成Zn－Cu原电池所以C对。能量转化率不可能达到100%，所以D错。
答案：C
2．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )
A．由Al
?稀H2SO4?Cu组成原电池，其负极反应式为Al－3e－===Al3＋
B．由Al?NaOH溶液?Mg组成原电池，其负极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－
C．由Cu?FeCl3溶液?Fe组成原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．由Cu?浓HNO3?Al组成原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
答案：C
3．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述错误的是
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．a和b分别连接足够电压的直流电源正、负极时，Cu2＋向铜电极移动
D．无论a和b是否用导线连接，铁片均溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
解析：A.a和b不连接时，发生反应Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，则铁片上会有金属铜析出，A项正确；B.a和b用导线连接时，Cu为正极，在正极上阳离子得电子，则发生Cu2＋＋2e－===Cu，B项正确；C.a和b分别连接足够电压的直流电源正、负极时，形成电解池，b与负极相连为阴极，阳离子向阴极移动，所以Cu2＋向Fe电极移动，C项错误；D.无论a和b是否用导线连接，均发生Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，则铁片均溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，D项正确。
答案：C
4．以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2
mol电子时，下列说法正确的是( )
A．锌片溶解了1
mol，铜片上析出1
mol
H2
B．两极上溶解和析出的物质的质量相等
C．锌片溶解了31
g，铜片上析出了1
g
H2
D．锌片溶解了1
mol，硫酸消耗了0.5
mol
解析：在涉及原电池的有关计算中，关键是要把握住一点即两极得、失电子数相等。利用这一特点，我们从电极反应式看：负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：2H＋＋2e－===H2↑。当溶解1
mol锌时失去2
mol电子，铜片上析出1
mol氢气得到
2
mol电子，得失电子守恒，这样即可推出A正确。
答案：A
5．按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示( )
①c(Ag＋) ②c(NO) ③a棒的质量 ④b棒的质量
⑤溶液的质量
A．①③
B．③④
C．①②④
D．②
答案：D
基础题Ⅱ
6．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
部分实验现象
a极质量减小；b极质量增加
b极有气体产生；c极无变化
d极溶解；c极有气体产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d
B．b>c>d>a
C．d>a>b>c
D．a>b>d>c
解析：由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性a>b，第二个装置依据氧化性、还原性的规律金属活动性b>c，故第三个装置的金属活动性d>c，由第四个装置电流从a→d，则电子从d→a，故金属活动性d>a。
答案：C
7．由锌片、铜片和200
mL稀H2SO4组成的原电池如下图所示。
(1)原电池的负极反应是________，正极反应是___________。
(2)电流的方向是________。
(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68
L(标准状况)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，有________个电子通过了导线。
解析：由题意得产生0.075
mol
H2，通过0.075
mol×2＝0.15
mol电子，消耗0.075
mol
Zn和0.075
mol
H2SO4。所以m(Zn)＝0.075
mol
×65
g·mol－1＝4.875
g，N(e－)＝0.15
mol×6.02×1023
mol－1＝9.03×1022。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)由Cu极流向Zn极 (3)4.875 9.03×1022
[B级 能力提升]
8．
A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气泡产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应是__________________。
(2)装置乙中正极的电极反应是__________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活动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，活动性A>B；乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，溶液pH逐渐变大。
答案：(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)变大 (4)D>A>B>C
9．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al 石墨
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg Al
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al Zn
浓硝酸
偏向Al
根据上表中的实验现象完成下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同？
(2)指出铝和石墨的电极名称并写出实验中的电极反应式和电池总反应方程式。
铝为( )___________________________________________。
石墨为( )_________________________________________。
电池总反应方程式：____________________________________。
(3)实验4中的铝作正极还是负极？________，为什么？
_____________________________________________________。
(4)实验5中，负极反应为________________________________。
解析：(1)实验1中，Al不如Mg活泼，Al作正极；实验2中，Al比Cu活泼，Al作负极。(2)Al和石墨，Al作负极，发生的电极反应为Al－3e－===Al3＋；石墨作正极，发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。(3)实验4中，Al能和NaOH溶液反应而Mg不能，故Al作负极，Mg作正极。(4)实验5中，Al在浓硝酸中发生钝化，因此Zn作负极，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋。
答案：(1)不相同
(2)负 2Al－6e－===2Al3＋ 正 6H＋＋6e－===3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(3)负极 因为Al能和NaOH溶液反应而Mg不能
(4)Zn－2e－===Zn2＋
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7
-第2课时
化学电源
1．下列说法不正确的是( )
A．一次电池要回收利用防止污染
B．铅蓄电池是一次电池
C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生
D．燃料电池能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电
解析：蓄电池是二次电池。
答案：B
2．一种充电电池放电时的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O;
NiOOH＋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．NiOOH的还原
C．H2的氧化
D．Ni(OH)2的氧化
解析：放电时为原电池反应，负极上失去电子，正极上得到电子；充电时为电解反应，与外电源正极连接的电极为阳极，由放电时的电极反应式知，阳极上发生的是Ni(OH)2的氧化反应，D正确。
答案：D
3．Mg?AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是( )
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
C．不能被KCl溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
解析：D项，该电池可被海水激活，产生电能，故D项正确；A项，Mg反应中失电子，做负极，故A项错误；B项，负极为Mg失电子，负极反应为Mg－2e－===Mg2＋，故B项错误；C项，KCl溶液可代替海水激活原电池，故C项错误。
答案：D
4．纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
、Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列说法中，正确的是( )
A．锌是负极，氧化银是正极
B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应
C．溶液中OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动
D．在电池放电过程中，电解质溶液的酸碱性基本保持不变
解析：由电极反应式可知Zn作负极，Ag2O作正极，A正确；锌发生氧化反应，Ag2O发生还原反应，B错误；溶液中的OH－向负极移动，K＋、H＋向正极移动，C错误；电池的总反应为：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，电解质溶液为KOH溶液，因电池放电过程中不断消耗水，使溶液中c(OH)－增大，D错误。
答案：A
5．瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池示意图如图，有关说法正确的是( )
A．电池工作时，Na＋向负极移动
B．电子由电极2经外电路流向电极1
C．电池总反应为4NH3＋3O2===2N2＋6H2O
D．电极2发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
答案：C
6．(1)根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通入的气体应是________，正极通入的气体应是________。
(2)根据选择电解质溶液的不同，填写下表：
电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式
正极反应式
溶液的pH变化
(3)若把H2改为CH4，KOH作电解质，则正极反应式为________。
解析：(1)氢、氧燃料电池中通可燃性气体(H2)的一极为负极，通O2的一极为正极。
(2)若以H2SO4溶液作电解质溶液，其电极反应式为：负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。反应过程中生成水，溶液中c(H＋)减小，pH增大。若以KOH溶液作电解质溶液，其电极反应式为：负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。反应过程中生成水，溶液中c(OH－)减小，pH减小。
(3)若把H2改为CH4，KOH溶液作电解质溶液时其正极反应式不变。
答案：(1)H2 O2
(2)见下表
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极反应式
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
O2＋2H2O＋4e－
===4OH－
溶液的pH变化
变大
变小
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
1．下列关于充电电池的叙述，不正确的是( )
A．充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
B．充电电池可以无限制地反复放电、充电
C．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
D．较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放
解析：充电电池的使用有一定年限，所以不能无限制的反复充电、放电，B错误。
答案：B
2．目前常见的燃料电池主要有四种，下面是这四种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是( )
答案：C
3．某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是( )
A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O
D．消耗2.24
L
H2(标准状况)时，有0.1
mol电子转移
解析：在氢氧燃料电池中，H2在负极上反应：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；O2在正极上反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，其总反应式为：2H2＋O2===2H2O。工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变，但其浓度减小。消耗0.1
mol
H2时，转移电子的物质的量为0.2
mol，D项错误。
答案：D
4．一种新型熔融盐燃料电池具有很高的发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为2CO＋O2===2CO2。则下列说法中正确的是( )
A．通CO的一极是电池的正极
B．负极发生的电极反应是O2＋2CO2＋4e－===2CO
C．负极发生的电极反应是CO＋CO－2e－===2CO2
D．正极发生氧化反应
解析：由电池反应2CO＋O2===2CO2可知，通CO的一极为电池负极，通O2的一极为电池正极，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，负极的电极反应为2CO＋2CO－4e－===4CO2，正极的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO。
答案：C
5．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是( )
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被氧化
D．电池放电时，H2在负极放电
解析：根据电池反应可首先看出放电时，H2在负极被氧化，NiOOH在正极被还原，而充电时则是氢元素被还原，镍元素被氧化。
答案：D
基础题Ⅱ
6．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是( )
A．溶液中OH向电极a移动
B．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2↑＋6H2O
C．O2在电极b上发生还原反应
D．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
解析：A.在燃料电池中，氧气是正极，则溶液中OH－向电极a移动，A项正确；B.根据题意，该燃料电池的总反应为2NH3＋3O2===N2＋6H2O，则负极的电极反应式为2HN3－6e－＋6OH－===N2↑＋6H2O，B项正确；C.根据电池反应，O2在电极b上得电子发生还原反应，C项正确；D.该电池的反应为2NH3＋3O2===N2＋6H2O，则反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为2∶3，D项错误。
答案：D
7．(1)直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，
负极反应式为__________________________________________；
正极反应式为______________________________________。
(2)熔融盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650
℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。阳极反应式：2CO＋2CO－4e－===4CO2，阴极反应式：___________________________________________________
_____________________________________________________，
电池总反应式：_________________________________________
____________________________________________________。
解析：(1)负极上甲醇失电子，在酸性条件下与水反应生成氢离子：CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋。正极电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
(2)本题中电池中的电解质是熔融物，而不是电解质溶液，但有自由移动的离子CO存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移，燃烧电池总反应实质是一个燃烧反应。故阳极CO失去电子，而阴极应为O2得到电子，再与阴极助燃气CO2反应生成电解质阴离子CO。
答案：(1)CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
O2＋6e－＋6H＋===3H2O
(2)O2＋2CO2＋4e－===2CO 2CO＋O2===2CO2
[B级 能力提升]
8．镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质溶液是KOH溶液。放电时电极反应式为：
负极：Cd＋2OH－－2e－―→Cd(OH)2；
正极：2H2O＋2NiOOH＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。
请回答下列问题：
(1)当电池放电时，该电池的电池反应为________________
_____________________________________________________；此时，电池负极周围
溶液的pH会不断________(填“增大”或“减小”)。
(2)电池充电时，________元素被还原，________元素被氧化，阳极反应式可表示为_____________________________________。
(3)电池放电时，当有3.6
g水参加反应，电池中所转移的电子数目为________，同时有________g
Cd参加反应。
解析：(1)将正极和负极的电极反应式合并即得放电时的电池反应：Cd＋2H2O＋2NiOOH===Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，负极消耗OH－使溶液的pH减小。(2)电池充电时的电极反应恰好与放电相反，即Cd元素被还原，Ni元素被氧化，其阳极反应式为2Ni(OH)2＋2OH－
－2e－===2H2O＋2NiO(OH)。(3)根据关系式Cd～2H2O～2
mol
e－，可确定3.6
g水参加反应时转移0.2
mol
e－，此时消耗的Cd为0.1
mol，即11.2
g.
答案：(1)Cd＋2H2O＋2NiOOH===Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 减小
(2)Cd Ni 2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiOOH＋2H2O
(3)0.2NA 11.2
9．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示：
(1)A为生物燃料电池的________(填“正”或“负”)极。
(2)正极反应式为____________________________________；
负极反应式为_______________________________________。
(3)放电过程中，H＋由________极区向________极区迁移(填“正”或“负”)。
(4)在电池反应中，每消耗1
mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体________L。
(5)该电池________(填“能”或“不能”)在高温下工作。
答案：(1)正 (2)6O2＋24H＋＋24e－===12H2O C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋ (3)负 正
(4)22.4 (5)不能
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6
-第3课时子
金属的腐蚀与防护
1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是( )
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑
B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化
C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
解析：金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触，腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。A中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，为M－ne－===Mn＋；B选项中Sn、Fe构成电化学腐蚀，主要是Fe－2e－===Fe2＋，铁先被腐蚀。常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反应，发生化学腐蚀。
答案：C
2．在下列各种情况下，埋在地下的输油铸铁管道的腐蚀速率最慢的是( )
A．在潮湿疏松的酸性土壤中
B．在潮湿疏松透气的土壤中
C．在干燥致密不透气的土壤中
D．在含碳较多、潮湿透气的土壤中
解析：A项易发生析氢腐蚀，B项易发生吸氧腐蚀，D项易发生电化学腐蚀，故A、B、D项都加快了铸铁管道的腐蚀速率。
答案：C
3．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是( )
A．a中铁钉附近呈现红色
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应
D．b中铝条附近有气泡产生
解析：依据原电池原理分析可知：
项目
a中
b中
负极
铁：Fe－2e－===Fe2＋(氧化反应)
铝：Al－3e－===Al3＋(氧化反应)
正极
铜：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)溶液变红色
铁：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)
溶液变红色
a中铁钉附近不变红色，铜丝上发生还原反应；b中铁钉发生还原反应，铝条附近没有气泡产生。
答案：B
4．对外加电流的金属保护中，被保护的金属( )
A．与电源的正极相连
B．表面上发生氧化反应
C．与电源的负极相连
D．与另一种活泼性较差的金属相连
解析：对外加电流的金属保护中，被保护的金属与电源的负极相连，不再失电子，而被保护起来，C正确；与电源的正极相连更易失电子被腐蚀，A错误；与另一种活泼性较差的金属相连，金属做负极，失电子被腐蚀，D错误；表面上发生氧化反应。金属被腐蚀了，B错误。
答案：C
5．如图液面上浮着一个空心铁球，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．②④
解析：由题图可知铁球表面发生吸氧腐蚀，生成红棕色锈斑，量筒内O2含量减少，故量筒内水位上升。
答案：B
6．金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。
(1)写出有关电极反应式：
①铁棒上的电极反应式：________________________________。
②碳棒上的电极反应式：_________________________________。
(2)该图所表示的是________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示_______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为________棒。
解析：根据析氢腐蚀和吸氧腐蚀发生的条件先进行判断，再写出电极反应式。
答案：(1)①2Fe－4e－===2Fe2＋ ②O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)吸氧 (3)析氢 锌(或其他比铁活泼的金属)
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
1．关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中，不正确的是( )
A．正极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中铜并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
答案：A
2．下列事实与电化学腐蚀无关的是( )
A．光亮的自行车钢圈不易生锈
B．黄铜(Cu?Zn合金)制的铜锣不易生锈
C．铜、铝电线一般不连接起来作导线
D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈
答案：A
3．利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是( )
A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀
B．若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应
C．若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀
D．若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应
解析：若X为锌棒，开关K置于M处，则Zn、Fe可以形成原电池，首先被腐蚀的是Zn，因此可减缓铁的腐蚀，在Fe上发生的是还原反应，A正确，B错误。若X为碳棒，开关K置于N处，则形成的是电解池，Fe作电解池的阴极而被保护，故可减缓铁的腐蚀，X极是阳极，在阳极上发生氧化反应，C、D正确。
答案：B
4．据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH＝3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应式为( )
A．Fe－2e－===Fe2＋
B．2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．2H＋＋2e－===H2↑
答案：D
5．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是( )
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
解析：装置Ⅰ中铁钉处于盐酸蒸气中，被侵蚀而释放出H2，使左侧液面下降，右侧液面上升；装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸蒸气中，不同的是悬挂铁的金属丝由铁丝换成了铜丝，由于Fe比Cu活泼，在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的侵蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降得更多，右侧液面上升得更多；装置Ⅲ中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀。
答案：B
基础题Ⅱ
6．研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
解析：由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，A正确。d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确。若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C正确。d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错误。
答案：D
7．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁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，该腐蚀过程中的正、负电极反应式分别为_________________________________________________、
____________________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图甲所示的方案，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)如图乙方案也可降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应连接在直流电源的_____极上。
解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上铁失电子，正极上O2得电子；
(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属，如锌，可使锌失电子而保护铁；
(3)属于外加电流的阴极保护法。
答案：(1)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)C (3)负
[B级 能力提升]
8．某研究小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如上图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是
_____________________________________________________。
②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为________________
______________________________________________________。
③实验B所用的水要经过________________处理；植物油的作用是_________________________________________________。
④实验C中碱石灰的作用是_____________________________。
(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是________________________，该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。
答案：(1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)
②O2＋4e－＋2H2O===4OH－
③煮沸(或“除去氧气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)
④吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内干燥环境”)
(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”“消耗了氧气”)使气体体积减小 不能
9．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是________。
(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________(填字母)。
A B
C D
答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (2)BD
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