2013届高考一轮化学复习课时练：第六章 第二节：化学能与电能二（人教版）
文档属性
| 名称 | 2013届高考一轮化学复习课时练：第六章 第二节：化学能与电能二（人教版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 215.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-05-18 20:54:32 | ||
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文档简介
2013届高考一轮化学复习课时练：第六章
第二节：化学能与电能二
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．(2011·三明月考)在理论上不能用于设计成原电池的化学反应的是( )
①H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===2H2O(l)＋BaSO4(s)；ΔH<0
②CH3CH2OH(l)＋3O2(g)2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH<0
③2FeCl3(aq)＋Cu(s)===2FeCl2(aq)＋CuCl2(aq)；ΔH<0
④C(s)＋CO2(g)===2CO(g)；ΔH>0
A．③④ B．①④
C．①② D．②③
解析：原电池形成的条件：a活泼性不同的两个电极，b必须有电解质溶液，c必须形成闭合回路，d必须发生自发进行的氧化还原反应。①不是氧化还原反应，④中反应ΔH－TΔS不可能小于零，故不能自发进行。
答案：B
2．(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：A项，a、b不连接时，铁会直接将铜置换出来，A项正确；B项，a、b连接时，Cu2＋会去铜棒上得电子，生成单质Cu，B项正确；据A、B两项分析可知均发生反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，C项正确；D项，此时a为阳极，b为阴极，Cu2＋向阴极(铁电极)移动，D错误。
答案：D
3．(2011·安徽名校联考)如图装置中，小试管内为红墨水，带有支管的U型管中盛有pH＝4的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于小试管中的液面。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，生铁片始终发生析氢腐蚀
C．墨水液面回升时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
D．U型管中溶液pH逐渐减小
解析：生铁片发生电化学腐蚀时铁作负极、碳作正极。反应开始时导气管内液面下降，说明有气体生成，是析氢腐蚀；一段时间后液面上升，说明有气体被吸收，是吸氧腐蚀。故A、B、D错误，C正确。
答案：C
4．(2011·金华十校联考)高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。
总反应方程式如下：Ni(OH)2＋M NiOOH＋MH，下列叙述正确的是( )
A．放电时正极附近溶液的碱性减弱
B．放电时负极反应为：MH＋OH－―→M＋H2O＋e－
C．充电时阳极反应为：
NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－
D．放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol NiOOH被氧化
解析：放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－，正极附近溶液的碱性增强，A错误；负极发生氧化反应，H失去电子，即MH＋OH－―→M＋H2O＋e－，B正确；充电时阳极发生氧化反应，C错误；放电时，正极发生还原反应，D错误。
答案：B
5．(2011·安徽高考)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正确的是( )
A．正极反应式：Ag＋Cl－―→AgCl＋e－
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物
解析：本题考查电化学，意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况。电池的正极得电子，A项错误；阳离子向正极移动，C项错误；Ag化合价升高形成AgCl，AgCl是氧化产物，D项错误。
答案：B
6．(2011·厦门期末)将洁净的三种金属片X、Y和Z分别放置在浸有食盐溶液的滤纸上并压紧(如下图)
金属片 电子流向 电压(V)
X X→Cu ＋0.78
Y Cu→Y －0.15
Z Z→Cu ＋1.35
每次实验时，电压表指针的偏移方向和读数如上表。已知构成两电极的金属，活泼性相差越大，则电压越大。对X、Y、Z和铜四种金属的下列说法。不正确的是( )
A．Z金属可作为牺牲阳极保护法的阳极，保护Y金属
B．Y金属不能从硫酸溶液中置换出氢气
C．三种金属的活泼性顺序为：Z>X>Y
D．X和Y能构成电压最大的原电池
解析：根据电子流向可证明金属的活泼性，活动性强的作负极失去电子。金属的活泼性：X>Cu，Cu>Y，Z>Cu，所以三种金属的活泼性顺序为：Z>X>Y，故应该是Z和Y能构成电压最大的原电池。
答案：D
7．(2012·河源质检)如图所示，电流表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分别为( )
A．A是Zn，B是Cu，C是稀H2SO4
B．A是Cu，B是Zn，C是稀H2SO4
C．A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液
D．A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液
解析：由题意知，A为原电池正极，B为负极，故B金属性强于A，且电解质溶液中金属阳离子对应的单质的活泼性弱于B，则符合条件的是D。
答案：D
8．(2012·江南十校联考)利用下图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是( )
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向铁电极移动
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小
解析：锌的活泼性比铁强，所以可减缓铁的腐蚀，这种方法的名称也正确，A选项正确；外加电流的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向阴极移动，B选项正确；原电池中铜是正极，质量将增加，铁是负极，此时外电路中的电子由负极向正极移动，C选项正确；在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，D选项错误。
答案：D
9．(2012·扬州模拟)控制适合的条件，将反应Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，石墨棒作阳极，银棒作阴极
B．灵敏电流计的读数由小变大，再变小
C．反应达化学平衡时，电流计读数最小
D．反应达化学平衡时，在乙烧杯中滴入一定量的NaCl溶液，电流计指针又将偏转
解析：原电池中两极称为正极和负极，A错误。当反应达到平衡时，正逆反应的速率相等，此时电路中电流强度的和为0，故电流计的读数为0，B和C均正确。向乙烧杯中加入NaCl溶液后，Ag＋的浓度改变，平衡移动，又产生电流，故电流计指针又将偏转，D正确。
答案：A
10．(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―→Cu2＋＋2e－
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50分)
11．(15分)(2011·无锡模拟)根据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂—饱和KNO3溶液。
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，写出两电极的电极反应式：
银电极：_____________________________________________________________；
X电极：____________________________________________________________。
(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填序号)。
A．K＋ B．NO C．Ag＋ D．SO
解析：由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：
正极：2Ag＋＋2e－―→2Ag
负极：Cu―→Cu2＋＋2e－
所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极。
盐桥中的K＋移向正极(Ag极)；NO移向负极(Cu极)。
答案：(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag＋＋2e－―→2Ag
Cu―→Cu2＋＋2e－
(3)Cu Ag (4)B
12．(12分)(1)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。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：_____________________________________________________________。
(2)钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示：
①写出石墨电极的电极反应式：________________________________________；
②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在如图虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。
③写出修改后石墨电极的电极反应式：________。
解析：(1)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注意电极产物在溶液中能否稳定存在。
(2)在钢铁的电化学腐蚀中，石墨为正极，电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O―→4OH－。可用阴极电保护法来保护铁，即将铁连外电源的负极，作为电解池的阴极，石墨接正极，作为电解池的阳极，阳极电极反应式为：
2Cl－―→Cl2↑＋2e－。
答案：(1)①向右 ②2H2O＋O2＋4e－―→4OH－
2H2＋4OH－―→4H2O＋4e－ 2H2＋O2===2H2O
(2)①O2＋4e－＋2H2O―→4OH－
②
③2Cl－―→Cl2↑＋2e－
13．(10分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L－1，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：
(1)发生氧化反应的烧杯是________(填“甲”或“乙”)。
(2)外电路的电流方向为：从________到________(填“a”或“b”)。
(3)电池工作时，盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(4)甲烧杯中发生的电极反应为_________________________________________。
解析：根据氧化还原反应可知：甲烧杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为：MnO4＋8H＋＋5e－―→Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为
Fe2＋―→Fe3＋＋e－，外电路电流方向从正极流向负极，即从a到b；电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即SO移向乙烧杯。
答案：(1)乙 (2)a b (3)乙
(4)MnO＋8H＋＋5e－―→Mn2＋＋4H2O
14．(13分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)___________________
设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导
线中通过________ mol电子。
(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为
________________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因________________，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式________________________，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色退去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。”如果＋3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。
一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是________________，电极反应为________________；乙装置中石墨(1)为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为__________________________________，
产物常用__________________检验，反应的离子方程式为________。
解析：(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，
则负极减少28 g·mol－1·x，正极增重32 g·mol－1·x，
28x＋32x＝12，x＝0.2 mol。
(2)NH4Cl水解溶液显酸性，正极上H＋得电子，负极上Fe失电子生成Fe2＋。Cl2将
Fe2＋氧化为 Fe3＋，Cl2过量时，发生的反应为：2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋
16H＋。
(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2Cl－―→Cl2↑＋2e－，Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。
答案：(1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 0.2
(2)2H＋＋2e－―→H2↑ 酸性
NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋
(3)溶液变红
O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ 阴
2Cl－―→Cl2↑＋2e－
湿润淀粉碘化钾试纸
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
第二节：化学能与电能二
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．(2011·三明月考)在理论上不能用于设计成原电池的化学反应的是( )
①H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===2H2O(l)＋BaSO4(s)；ΔH<0
②CH3CH2OH(l)＋3O2(g)2CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH<0
③2FeCl3(aq)＋Cu(s)===2FeCl2(aq)＋CuCl2(aq)；ΔH<0
④C(s)＋CO2(g)===2CO(g)；ΔH>0
A．③④ B．①④
C．①② D．②③
解析：原电池形成的条件：a活泼性不同的两个电极，b必须有电解质溶液，c必须形成闭合回路，d必须发生自发进行的氧化还原反应。①不是氧化还原反应，④中反应ΔH－TΔS不可能小于零，故不能自发进行。
答案：B
2．(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：A项，a、b不连接时，铁会直接将铜置换出来，A项正确；B项，a、b连接时，Cu2＋会去铜棒上得电子，生成单质Cu，B项正确；据A、B两项分析可知均发生反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，C项正确；D项，此时a为阳极，b为阴极，Cu2＋向阴极(铁电极)移动，D错误。
答案：D
3．(2011·安徽名校联考)如图装置中，小试管内为红墨水，带有支管的U型管中盛有pH＝4的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于小试管中的液面。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，生铁片始终发生析氢腐蚀
C．墨水液面回升时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
D．U型管中溶液pH逐渐减小
解析：生铁片发生电化学腐蚀时铁作负极、碳作正极。反应开始时导气管内液面下降，说明有气体生成，是析氢腐蚀；一段时间后液面上升，说明有气体被吸收，是吸氧腐蚀。故A、B、D错误，C正确。
答案：C
4．(2011·金华十校联考)高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。
总反应方程式如下：Ni(OH)2＋M NiOOH＋MH，下列叙述正确的是( )
A．放电时正极附近溶液的碱性减弱
B．放电时负极反应为：MH＋OH－―→M＋H2O＋e－
C．充电时阳极反应为：
NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－
D．放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol NiOOH被氧化
解析：放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－―→Ni(OH)2＋OH－，正极附近溶液的碱性增强，A错误；负极发生氧化反应，H失去电子，即MH＋OH－―→M＋H2O＋e－，B正确；充电时阳极发生氧化反应，C错误；放电时，正极发生还原反应，D错误。
答案：B
5．(2011·安徽高考)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正确的是( )
A．正极反应式：Ag＋Cl－―→AgCl＋e－
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物
解析：本题考查电化学，意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况。电池的正极得电子，A项错误；阳离子向正极移动，C项错误；Ag化合价升高形成AgCl，AgCl是氧化产物，D项错误。
答案：B
6．(2011·厦门期末)将洁净的三种金属片X、Y和Z分别放置在浸有食盐溶液的滤纸上并压紧(如下图)
金属片 电子流向 电压(V)
X X→Cu ＋0.78
Y Cu→Y －0.15
Z Z→Cu ＋1.35
每次实验时，电压表指针的偏移方向和读数如上表。已知构成两电极的金属，活泼性相差越大，则电压越大。对X、Y、Z和铜四种金属的下列说法。不正确的是( )
A．Z金属可作为牺牲阳极保护法的阳极，保护Y金属
B．Y金属不能从硫酸溶液中置换出氢气
C．三种金属的活泼性顺序为：Z>X>Y
D．X和Y能构成电压最大的原电池
解析：根据电子流向可证明金属的活泼性，活动性强的作负极失去电子。金属的活泼性：X>Cu，Cu>Y，Z>Cu，所以三种金属的活泼性顺序为：Z>X>Y，故应该是Z和Y能构成电压最大的原电池。
答案：D
7．(2012·河源质检)如图所示，电流表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分别为( )
A．A是Zn，B是Cu，C是稀H2SO4
B．A是Cu，B是Zn，C是稀H2SO4
C．A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液
D．A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液
解析：由题意知，A为原电池正极，B为负极，故B金属性强于A，且电解质溶液中金属阳离子对应的单质的活泼性弱于B，则符合条件的是D。
答案：D
8．(2012·江南十校联考)利用下图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是( )
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向铁电极移动
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小
解析：锌的活泼性比铁强，所以可减缓铁的腐蚀，这种方法的名称也正确，A选项正确；外加电流的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向阴极移动，B选项正确；原电池中铜是正极，质量将增加，铁是负极，此时外电路中的电子由负极向正极移动，C选项正确；在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，D选项错误。
答案：D
9．(2012·扬州模拟)控制适合的条件，将反应Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，石墨棒作阳极，银棒作阴极
B．灵敏电流计的读数由小变大，再变小
C．反应达化学平衡时，电流计读数最小
D．反应达化学平衡时，在乙烧杯中滴入一定量的NaCl溶液，电流计指针又将偏转
解析：原电池中两极称为正极和负极，A错误。当反应达到平衡时，正逆反应的速率相等，此时电路中电流强度的和为0，故电流计的读数为0，B和C均正确。向乙烧杯中加入NaCl溶液后，Ag＋的浓度改变，平衡移动，又产生电流，故电流计指针又将偏转，D正确。
答案：A
10．(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―→Cu2＋＋2e－
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50分)
11．(15分)(2011·无锡模拟)根据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂—饱和KNO3溶液。
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，写出两电极的电极反应式：
银电极：_____________________________________________________________；
X电极：____________________________________________________________。
(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填序号)。
A．K＋ B．NO C．Ag＋ D．SO
解析：由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：
正极：2Ag＋＋2e－―→2Ag
负极：Cu―→Cu2＋＋2e－
所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极。
盐桥中的K＋移向正极(Ag极)；NO移向负极(Cu极)。
答案：(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag＋＋2e－―→2Ag
Cu―→Cu2＋＋2e－
(3)Cu Ag (4)B
12．(12分)(1)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。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：_____________________________________________________________。
(2)钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示：
①写出石墨电极的电极反应式：________________________________________；
②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在如图虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。
③写出修改后石墨电极的电极反应式：________。
解析：(1)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注意电极产物在溶液中能否稳定存在。
(2)在钢铁的电化学腐蚀中，石墨为正极，电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O―→4OH－。可用阴极电保护法来保护铁，即将铁连外电源的负极，作为电解池的阴极，石墨接正极，作为电解池的阳极，阳极电极反应式为：
2Cl－―→Cl2↑＋2e－。
答案：(1)①向右 ②2H2O＋O2＋4e－―→4OH－
2H2＋4OH－―→4H2O＋4e－ 2H2＋O2===2H2O
(2)①O2＋4e－＋2H2O―→4OH－
②
③2Cl－―→Cl2↑＋2e－
13．(10分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L－1，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：
(1)发生氧化反应的烧杯是________(填“甲”或“乙”)。
(2)外电路的电流方向为：从________到________(填“a”或“b”)。
(3)电池工作时，盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(4)甲烧杯中发生的电极反应为_________________________________________。
解析：根据氧化还原反应可知：甲烧杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为：MnO4＋8H＋＋5e－―→Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为
Fe2＋―→Fe3＋＋e－，外电路电流方向从正极流向负极，即从a到b；电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即SO移向乙烧杯。
答案：(1)乙 (2)a b (3)乙
(4)MnO＋8H＋＋5e－―→Mn2＋＋4H2O
14．(13分)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)___________________
设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导
线中通过________ mol电子。
(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为
________________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因________________，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式________________________，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色退去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。”如果＋3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示。
一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是________________，电极反应为________________；乙装置中石墨(1)为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为__________________________________，
产物常用__________________检验，反应的离子方程式为________。
解析：(1)设导线中通过的电子的物质的量为x，
则负极减少28 g·mol－1·x，正极增重32 g·mol－1·x，
28x＋32x＝12，x＝0.2 mol。
(2)NH4Cl水解溶液显酸性，正极上H＋得电子，负极上Fe失电子生成Fe2＋。Cl2将
Fe2＋氧化为 Fe3＋，Cl2过量时，发生的反应为：2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋
16H＋。
(3)将盐桥改为铜丝和石墨后甲装置成为原电池，乙装置成为电解池。甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－―→4OH－，滴加酚酞后变红色。乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2Cl－―→Cl2↑＋2e－，Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。
答案：(1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 0.2
(2)2H＋＋2e－―→H2↑ 酸性
NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋
(3)溶液变红
O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ 阴
2Cl－―→Cl2↑＋2e－
湿润淀粉碘化钾试纸
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2