一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
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： 电解熔融的氧化铝制取金属铝时，应用惰性材料作电极；铜的精炼：阳极(粗铜)：Cu－2e－===Cu2＋；阴极(纯铜)：Cu2＋＋2e－===Cu；电解质溶液：CuSO4(含H2SO4)。电解饱和食盐水：阳极(钛网)：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极(碳钢网)：2H＋＋2e－===H2↑，总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；镀锌：阳极(锌)：Zn－2e－===Zn2＋；阴极(镀件)：Zn2＋＋2e－===Zn，电镀液：ZnCl2溶液。
答案： A
2．如下图所示能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(图中电极均为惰性电极)( )
解析： 与直流电源正极相连的是电解池的阳极，阳极发生氧化反应，失去的电子回到正极；与直流电源负极相连的是电解池的阴极，阴极发生还原反应，接受负极输出的电子。据此判断，D图右电极为阳极，发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，可观察到碘化钾淀粉溶液变蓝，证明有Cl2生成；左电极为阴极，发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，可观察到阴极区溶液变红，证明有NaOH生成，收集的气体经点燃可证明为氢气。故选D。
答案： D
3．用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的剩余电解液中加适量水时，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是(双选)( )
A．AgNO3 B．NaOH
C．Na2SO4 D．CuCl2
解析： 电解质溶液被电解时实质是电解水的才符合要求，根据放电顺序，电解质的阳离子为H＋或比H＋氧化性差的，阴离子为OH－或含氧酸根离子。
答案： BC
4．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )
A．6∶3∶2 B．6∶3∶1
C．1∶2∶3 D．3∶2∶1
解析： 设电路中通过6 mol电子，根据K＋＋e－===K可算得析出6 mol K；根据Mg2＋＋2e－===Mg算得析出3 mol Mg；根据Al3＋＋3e－===Al算得析出2 mol Al。析出钾、镁、铝的物质的量之比为6∶3∶2。
答案： A
5．如图所示实验，如x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示( )
①c(Ag＋) ②c(NO3－) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的pH
A．①③ B．③④
C．①②④ D．①②⑤
解析： 解答该题时要注意观察装置的特点。
答案： D
6.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
解析： 电解饱和食盐水的方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置，若将阳极置于上方，则氯气一生成即逸出，不能完全与NaOH作用。由题中提供信息“制得了有较强杀菌能力的消毒液”可推知，消毒液的成分中有NaClO，显然，应将阴极置于上方，阳极置于下方，阳极生成的氯气通过溶液时能很好地被阴极生成的NaOH吸收。反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。电解装置上方阴极相连的a为电源的负极，则b为正极。
答案： B
7．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
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： 电解是阴极发生还原反应，A错；电解过程中，阳极Zn、Fe、Ni依次失去电子生成阳离子进入溶液，Cu、Pt没有镍活泼不被氧化，沉入槽底成为阳极泥，阴极只析出Ni，故B项错，D项正确，电解后溶液中仍有少量的Ni2＋离子，C项错。
答案： D
8．(2011·石家庄模拟)将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出0.3 mol Cu，此时在另一极上产生的气体体积(标准状况)为( )
A．4.48 L B．5.6 L
C．6.72 L D．7.84 L
解析： 解答此题很容易出现的错误是根据溶液中存在的离子及放电顺序直接计算，实际上把三种物质溶于水后，AgNO3和KCl之间发生反应，KCl剩余0.4 mol。与放电有关的离子有：Cu2＋0.4 mol、Cl－0.4 mol及H＋、OH－，阴极发生：Cu2＋＋2e－===Cu，生成0.3 mol Cu时，通过电子0.6 mol；阳极先发生：2Cl－－2e－===Cl2↑，当0.4 mol Cl－放电时，通过电子0.4 mol，生成Cl2 0.2 mol，阳极再发生：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，根据阴、阳两极通过电子数相等得：再通过0.2 mol电子时，生成O2 0.05 mol，所以阳极共生成气体0.25 mol，即5.6 L(标准状况)。故B选项正确。
答案： B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
9．(12分)(2011·山东省实验中学高二期末)从NO3－、SO42－、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___________ ___________。
答案： (1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2、Ba(OH)2
(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4 (3)HCl、BaCl2
10．(12分)如图为以惰性电极进行电解的串联电解装置图
(1)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式。
A______________________________________________________________；
B_________________________________________________________________；
C_______________________________________________________________；
D______________________________________________________________。
(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为______________________。
解析： 由图可知：B、D两极为阳极，A、C两极为阴极，然后根据电解的原理即可写出电极反应式，根据电子守恒法可计算，A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比。
答案： (1)Cu2＋＋2e－===Cu 2Cl－－2e－===Cl2↑
2Ag＋＋2e－===2Ag 2OH－－2e－===H2O＋O2↑
(2)2∶2∶4∶1
11．(12分)(2011·天津高二质检)如右图所示中(A)为直流电源，(B)为浸透饱和氯化钠溶液，(C)为电镀槽，接通电路后，发现(B)上的c点显红色，填空：
(1)电源(A)上的a为________极。
(2)滤纸(B)上发生的总化学反应方程式为：____________ ____________________________________________________________。
(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能是______或________(只要求填两种电解质溶液)。
答案： (1)正 (2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)Zn－2e－===Zn2＋ Zn2＋＋2e－===Zn Zn(NO3)2 ZnSO4
12．(16分)(知能提升)如下图所示，通电5 min后，电极5的质量增加2.16 g，回答下列问题。
(1)电源：a是________极，C池是________池。A池阴、阳极电极反应：_____________ ___________________________________________________________，
C池阴、阳极电极反应：_________________________________________________。
(2)如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2＋的物质的量浓度为________。
(3)如果A池溶液也是200 mL(电解过程中溶液体积不变)，则通电后，溶液的pH为___ _____。
解析： (1)根据电极5质量增加知电极5极为阴极，据此可判断各电极及电源的名称和书写电极方程式。
(2)由题知Ag析出2.16 g，可求电子＝0.02 mol，根据电子守恒，结合电极反应计算。B中阴极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，由0.02 mol电子得O2 112 mL。所以阴极反应：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑，阴极H2：224 mL－112 mL＝112 mL，消耗电子0.01 mol，故Cu2＋消耗电子0.02 mol－0.01 mol＝0.01 mol。
c(Cu2＋)＝＝0.025 mol·L－1。
(3)A中2H＋＋2e－===H2↑，剩余OH－，由0.02 mol电子知c(OH－)＝＝0.1 mol·L－1，pH＝13。
答案： (1)负 电解 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：Cu－2e－===Cu2＋
阴极：2Ag＋＋2e－===2Ag (2)0.025 mol·L－1
(3)13一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
解析： 依据构成原电池的四个必要条件分析：A中两电极相同；C中没有构成闭合回路；D中酒精是非电解质。唯有B符合条件。
答案： B
2．有关原电池的下列说法中正确的是( )
A．在外电路中电子由正极流向负极
B．在原电池中，只有金属锌作负极
C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动
D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动
解析： 在原电池中，电子从负极流向正极，A错误；原电池中是活泼金属作负极，而不一定是锌，随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。
答案： C
3．如右图所示，检流计G发生偏转，同时A极逐渐变粗，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为稀硫酸溶液
B．A是Cu、B是Zn、C为稀硫酸溶液
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： 该装置为原电池，A极变粗，说明A上有金属析出，即在A极上发生还原反应，A为正极，电解质溶液中应含有易得电子的金属阳离子，B为负极，应是活泼性比A极材料强的金属，只有D项符合题意，D中负极(Fe)反应：Fe－2e－===Fe2＋，正极(Ag)反应：2Ag＋＋2e－===2Ag。
答案： D
4．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，下列各叙述中正确的是( )
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： Fe为负极：Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极：2H＋＋2e－===H2↑，Cl－的浓度基本不变。
答案： D
5.关于如右图所示装置的叙述，正确的是( )
A．铝是负极，铝片上析出无色气体
B．石墨是负极，石墨棒上析出黄绿色气体
C．溶液中两电极间产生白色沉淀
D．溶液中先产生白色沉淀，最后沉淀溶解
解析： 题中装置所表示的是金属铝在中性条件下发生吸氧腐蚀，其负极反应式为4Al－12e－===4Al3＋，正极反应式为6H2O＋3O2＋12e－===12OH－，总反应式可表示为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3↓，因此只有选项C符合题意。
答案： C
6．(2011·日照高二期末)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢
解析： 乙烧杯中锌与铜没有接触，不能构成原电池，但锌可以与稀H2SO4直接反应，放出H2。甲烧杯中铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池，由于金属活动性Zn>Cu，锌为负极，铜片上有H2放出，加快了锌的溶解，故只有C项正确。
答案： C
7．根据原电池的有关知识，下列反应不能用于原电池的是( )
A．2H2＋O22H2O B．2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
解析： 原电池反应必须是一个放热的自发的氧化还原反应，两个因素缺一不可，四个选项均为放热反应，但选项D是非氧化还原反应，故它不可以用于原电池反应。
答案： D
8．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－??2Fe2＋＋I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
解析： 乙中I－失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3＋被还原成Fe2＋，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C项正确。加入Fe2＋，导致平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，故甲中石墨作为负极，D项错。
答案： D
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
9．(12分)利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计一个原电池，在下面的方框内画出实验装置图，并指出正极为______，电极反应式为____________________________；负极为________________________________，电极反应式为_______________________。
解析： 根据已知的氧化还原反应设计原电池的思路是，首先将已知的反应拆成两个半反应(即氧化反应和还原反应)：Zn－2e－===Zn2＋，2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋；然后结合原电池的电极反应特点，分析可知，该电池的负极应该用Zn作材料，正极要保证Fe3＋得到负极失去的电子，一般不能用还原Fe3＋的材料如Pt或碳棒等，电解质溶液只能用含Fe3＋的电解质溶液如FeCl3溶液等。
答案： Pt 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Zn Zn－2e－===Zn2＋
实验装置图如图所示：
(其他合理装置亦可)
10．(12分)如右图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡，小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．铁圈和银圈仍保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
D．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜
(2)产生上述现象的原因是_______________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析： 此题表面上与原电池无关，需要我们透过表面现象，抓住本质，只要能分析出由铁、银、硫酸铜溶液能构成原电池，题目就迎刃而解。
答案： (1)D (2)形成原电池，铁作负极，溶解：Fe－2e－===Fe2＋，质量减轻。银作正极，电极上析出铜：Cu2＋＋2e－===Cu，质量增加
11．(14分)A、B、C三个烧杯分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)A中反应的离子方程式为______________________________________ ________ __________________________。
(2)B中Sn作________极，电极反应式为________________________________________ ________________________________，Sn极附近溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)________；Fe作________极，电极反应式为______________________。
(3)C中被腐蚀的金属是________，总反应式为__________________________ ________，该装置现象为__________________________。
(4)说明B、C中金属铁作正极还是负极受到哪种因素的影响？____________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________。
解析： Sn、Fe、Zn三者的活泼性为Zn>Fe>Sn，则B中Fe为负极，C中Fe为正极。
答案： (1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)正 2H＋＋2e－===H2↑ 增大 负 Fe－2e－===Fe2＋
(3)Zn Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ Zn不断溶解，Fe极上有气体析出
(4)另一电极材料的活泼性
12．(14分)(知能提升)某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。
(1)写出甲池中发生的有关电极反应式：
负极为_____________________________________________________________，
正极为_____________________________________________________________。
(2)写出乙池中发生的有关电极反应式：
负极为_____________________________________________________________，
正极为_____________________________________________________________。
总反应离子方程式为__________________________________________________。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，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)。
(4)由此实验，可得到如下哪些结论？________。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序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性顺序表已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正负极可行的实验方案_________________________________________________________ _______________________________________________________________________。
解析： (1)甲池中电池总反应方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作负极，电极反应式为：Mg－2e－===Mg2＋，Al作正极，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑。
(2)乙池中电池总反应方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极上为Al被氧化生成Al3＋后与OH－反应生成AlO2－，电极反应式为：2Al－6e－＋8OH－===2AlO2－＋4H2O；正极产物为H2，电极反应式为：6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑。
(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中Al为负极，Mg为正极，若根据负极材料金属比正极活泼，则甲判断Mg活动性强，乙判断Al活动性强。
(4)选A、D。Mg的金属活动性一定比Al强，金属活动性顺序表是正确的，应用广泛。
(5)判断正负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断，直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正负极是不可靠的。
答案： (1) Mg－2e－===Mg2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlO2－＋4H2O
6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)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，从而判断电子的流动方向，再来确定原电池的正、负极一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．铁钉和碳棒用导线连接后，浸入到0.01 mol·L－1NaCl溶液中，可能发生的是( )
①碳棒上有氢气析出 ②碳棒附近产生OH－ ③碳棒上有氧气析出 ④铁钉被氧化
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析： 铁钉在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀。
答案： D
2．下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．全部
答案： D
3．以下现象与电化学腐蚀无关的是( )
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗
解析： 黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜，故黄铜制作的铜锣不易产生铜绿，A项正确；生铁中含有较多的碳，比纯铁芯在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易生锈，B项正确；铁质器件附有铜配件时，在接触电解质溶液时，铁是原电池的负极，易被腐蚀生成铁锈，C项正确；银质奖牌久置后可能被氧气或H2S氧化成银的化合物而表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，答案为D项。
答案： D
4．下列叙述中不正确的是(双选)( )
A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B．钢铁在干燥空气里不易被腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
解析： 铝和铁可以形成原电池，铝比铁活泼因此在原电池中作电池的负极，在反应中被氧化，容易被腐蚀，而铁作为正极被保护起来；在原电池中电子由负极流向正极。
答案： CD
5．(2009·广东理基)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①、②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
答案： A
6．如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A．③①④② B．①②④③
C．①②③④ D．②①④③
解析： ①为原电池，活泼金属Zn为负极，发生氧化反应，腐蚀速率比④快，②③为电解池，阳极金属相当于被强氧化剂氧化，故②中的Zn被腐蚀的速率比①中的Zn还快，相反，阴极金属相当于被强还原剂保护，从而不易被腐蚀，故③中的Zn比④中的Zn腐蚀还慢。故由快到慢的顺序是②①④③。
答案： D
7．最近，科学家冶炼出了纯度高达99.999 9%的铁，根据你的推测，在下列性质中它不可能具有的是( )
A．硬度比生铁低 B．在潮湿的空气中放置不易生锈
C．在冷的浓硫酸中可以钝化 D．与4 mol·L－1盐酸反应的速率比生铁快
解析： 生铁块与盐酸反应，由于形成原电池而加快Fe与盐酸的反应速率。
答案： D
8．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是( )
①有5.6 g金属被腐蚀 ②有6.5 g金属被腐蚀 ③在标准状况下有2.24 L气体放出 ④在标准状况下有1.12 L气体放出
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
解析： 镀Zn的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－===Zn2＋，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H＋＋2e－===H2↑，生成0.1 mol H2。
答案： B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
9．(12分)如右图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)试管内液面上升，则原溶液呈____________________，电极反应方程式：负极：________________，正极：__________________。
(2)若试管内液面下降，则原溶液呈______，发生____腐蚀，电极反应方程式：负极：________________，正极：____________。
解析： 根据装置特点判断铁钉腐蚀的类型；根据实验现象判断电化学腐蚀的类型。
由构成原电池的条件[有两种不同的材料(Fe为负极，C为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路]，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据电化学腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被消耗，铁钉发生吸氧腐蚀，据此写出电极反应；相反试管内液面下降，说明试管内压强增大，试管内产生了新气体，铁钉发生析氢腐蚀。以此写出电极反应。
答案： (1)很弱酸性或中性 2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (2)酸性 析氢 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
10．(12分)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，该种腐蚀属______，反应的化学方程式表示为________________________；若用铝制饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀叫做____________，反应原理是(写电极反应式和化学方程式)_______________________________________________________________________。
解析： 铝制饭盒盛放醋酸，铝与醋酸直接反应使铝氧化而损耗，属化学腐蚀；铝制饭盒盛食盐(含水)时，则能形成原电池，因而发生的是电化学腐蚀。
答案： 化学腐蚀 2Al＋6CH3COOH===2Al(CH3COO)3＋3H2↑ 电化学腐蚀 负极：4Al－12e－===4Al3＋，正极：6H2O＋3O2＋12e－===12OH－，4Al＋6H2O＋3O2===4Al(OH)3
11．(14分)(2011·黄冈中学质检)如下图所示中a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
(1)C中Cu极的电极反应式为__________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为________________________，Fe极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。
解析： (1)装置C中Cu—Fe—稀H2SO4构成原电池，其中Fe作负极：电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正极，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑。
(2)装置B中，Zn—Fe—海水构成原电池，
其中负极(Zn)：2Zn－4e－===2Zn2＋
正极(Fe)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
故Fe极附近c(OH－)增大，pH增大。
(3)经比较铁被腐蚀的快慢顺序为C>A>B。
答案： (1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)Zn－2e－===Zn2＋ 增大 (3)C>A>B
12．(14分)(知能提升)某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同的无锈铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同。液体体积相同且足量，用大小相同的试管实验。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 试管内取用液体 实验目的
① 298 食盐水 (Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响；(Ⅱ)实验①和________探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响；(Ⅲ)实验①和________探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响
②
③
④
(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是________。(填字母)
A．在铁门、铁窗表面涂上油漆
B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方
C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处
D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减少铁闸门的腐蚀速率
解析： (1)实验Ⅰ探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证温度不变(仍为298 K)，改变电解质(选用碳酸水)。
实验Ⅱ探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证电解质不变(仍为食盐水)，改变温度(选308 K)。
实验Ⅲ探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。因此保证温度不变(仍为298 K)，改变试管内液体(选植物油)。
(2)A项涂油漆保护铁门、铁窗，使铁门、铁窗与周围物质隔开，正确；放在干燥处，不易形成原电池，能降低腐蚀速率，B错误，C正确；D项挡水铁闸门应与直流电源的负极相连，使之作电解池的阴极，才能起到保护作用，D错误。
答案： (1)
实验编号 T/K 试管内取用液体 实验目的
① (Ⅱ)③(Ⅲ)④(只要与前面③、④对应即可)
② 298 碳酸水
③ 308 食盐水
④ 298 植物油
(2)A、C一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
解析： 因为锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，故A错；原电池是将化学能直接转变为电能，所以B错；氢氧燃料电池负极反应为H2－2e－===2H＋，所以C正确；太阳能电池采用硅材料制作，D错误。
答案： C
2．获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为：2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不正确的是( )
A．该电池负极的电极反应为：Al－3e－===Al3＋
B．电池工作时，溶液中铝离子向正极移动
C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多
D．该电池可能是一种可充电的二次电池
答案： D
3．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为( )
A．H2＋2OH－－2e－===2H2O B．O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．H2－2e－===2H＋ D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－
解析： 该电池的特点：电解质溶液显酸性，故负极电极方程式中H2失去电子生成H＋，C项正确。
答案： C
4．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、电解液和空气。则下列叙述正确的是(双选)( )
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．电解液肯定不是强酸
解析： Zn与O2反应的电子转移情况为===2ZnO，所以Zn作负极，负极发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。O2是正极反应物，发生还原反应。若电解液是强酸，电池的化学反应不是2Zn＋O2===2ZnO，而是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
答案： BD
5．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
当得到1.8 L饮用水时，电池内转移的电子数约为( )
A．1.8 mol B．3.6 mol
C．100 mol D．200 mol
解析： n(H2O)＝＝100 mol，由 ===2H2O，可知n(e－)＝2×100 mol＝200 mol。
答案： D
6．氢氧燃料电池是将氢气和氧气分别充入电池，穿过浸入20%～40%的KOH溶液的多孔碳电极。其电极反应式为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O，O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则下列叙述中正确的是(双选)( )
A．通入H2的一极是正极，通入O2的一极是负极
B．通入H2的一极是负极，通入O2的一极是正极
C．工作时负极区附近溶液的pH变大
D．工作一段时间后电解质溶液的pH变小
解析： 原电池中，在负极上发生失去电子的反应，正极上发生得电子的反应，由此可判断出B正确。原电池工作时不断生成水，故D项正确。
答案： BD
7．(2009·江苏高考)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。关于该电池的叙述正确的是( )
A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋
C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移
D．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
解析： 高温下，微生物发生蛋白质的变性，A错误；B正确；放电过程中，H＋移向正极区，C错误；葡萄糖燃料电池的总反应式为：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O，即1 mol O2～1 mol CO2，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下CO2气体为22.4 L，D错误。
答案： B
8．(2009·广东高考)可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是( )
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
解析： 电池工作时，正极上O2得到电子被还原，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－，A正确。电解液为NaOH溶液时，在负极上产生的是NaAlO2而不是Al(OH)3，B错误。电池的总反应为：4Al＋3O2＋4NaOH===4NaAlO2＋2H2O，消耗NaOH，pH减小。电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极。
答案： A
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
9．(12分)下面是生活中常见的两种电池，根据提供的信息回答后面的问题。
(1)有一种常用的电池叫锂电池(锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7)，由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：Li＋MnO2===LiMnO2。
试回答： 锂电池比容量特别大的原因是______________。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因________________________________。
(2)下表是两个电池外壳上的说明文字。
某型号进口电池 某型号国产电池
RECHARGEABLE1.2 V 500 mAh STANDARD CHARGE15 h at 50 mA GNY0.6 (KR AA)1.2 V 600 mAhRECHARGEABLESTANDARDCHARGE15 h at 60 mA
上述进口电池的电动势是________V。上述国产电池最多可放出________mAh的电量；若该电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用________h。
解析： (1)锂的相对原子质量是金属中最小的，只有7；根据比容量的定义，可得锂电池比容量大的原因。锂是活泼的碱金属，能和水发生化学反应，所以不能用电解质的水溶液。(3)根据提供的电池上面的信息以及理解“mAh”的意义是解答的关键。在计算过程中，还要注意单位的换算，将“安”换算成“毫安”：600 mAh÷(0.03 A×1 000 mA A－1)＝20 h。
答案： (1)锂的摩尔质量小 2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ (2)1.2 600 20
10．(12分)(2011·青岛高三质检)铅蓄电池(原电池)工作时，总反应为：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，由此可以判断：
(1)铅蓄电池的电极材料：正极为__________，负极为________________。
(2)两极的电极反应式：正极为__________________________________________，
负极为________________________________________________________。
(3)工作一段时间后，蓄电池电解质溶液的pH____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
解析： 反应中发生氧化反应的是Pb，所以Pb是负极，发生还原反应的是PbO2，所以正极是PbO2。负极Pb失去电子，发生氧化反应变为Pb2＋，但是在硫酸环境下，Pb2＋与SO42－不能共存，生成PbSO4；正极PbO2得到电子发生还原反应，也生成Pb2＋，在硫酸环境中也生成PbSO4，同时氧与酸中的H＋反应生成水。
答案： (1)PbO2 Pb (2)PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－===PbSO4＋2H2O
Pb＋SO42－－2e－===PbSO4 (3)变大
11．(14分)(1)今有2H2＋O22H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是__________，正极通的应是__________，电极反应式分别为________________________、____________________________。
(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式分别为______________________________、____________________________。
(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？____________ ___________ _________________________________________________。
(3)如把H2改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反应式为__________________、____________________。
解析： 根据电池反应式可知H2在反应中被氧化，O2被还原，因此H2应在负极上反应，O2应在正极上反应。又因为是碱性溶液，此时应考虑不可能有H＋参加或生成，故负极反应为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有OH－参加或生成，故负极：2H2－4e－===4H＋，正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。由于前者在碱性条件下反应KOH量不变，但工作时H2O增多，故溶液变稀，碱性变小，pH将变小。而后者为酸溶液，H2SO4不变、水增多，溶液酸性变小，故pH将变大。如把H2改为甲烷，用KOH作导电物质，根据反应CH4＋2O2===CO2＋2H2O，则负极为发生氧化反应的CH4，正极为发生还原反应的O2，由于有KOH存在，此时不会有CO2放出。
答案： (1)H2 O2 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O (1)中pH变小，(2)中pH变大
(3)负极：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O
正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－
12．(14分)(知能提升)(2011·黄冈中学高二质检)Li SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是LiAlCl4 SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为__________________；
(2)电池正极发生的电极反应为__________________；
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是__________________，反应的化学方程式为____________________；
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_______________________。
解析： 分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。
(1)负极材料为Li(还原剂)，电极反应式为Li－e－===Li＋。
(2)正极反应式可由总反应减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。
(3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味气体生成。
(4)因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。
答案： (1)Li Li－e－===Li＋
(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑
(3)出现白雾，有刺激性气味气体生成
SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
(4)因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应
