电化学基础一、选择题1．银锌电池是广泛用做各种电子仪器的电源，其放电过程可表示为Ag2O+Zn==ZnO+2Ag，此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A 、 Ag B、ZnO C、Ag2O D、Zn【答案】D2．结合图判断，下列叙述正确的是（）A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B．Ⅰ和Ⅱ中Cl-均向Fe电极移动C．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+D．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+4e-+2H2O=4OH-【答案】A3．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右图．下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是（）A．该电池工作时电能转化为化学能B．该电池中电极a是正极C．外电路中电子由电极a通过导线流向电极bD．该电池的总反应：H2+O2=H2O【答案】C4．某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。
所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。
已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO32-，则下列推断正确的是（）A．负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2OB．该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性C．该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子D．放电时负极有CO2生成【答案】D5．将含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出19.2gCu，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为（）A．5.60L B．6.72L C．4.48L D．3.36L【答案】C6．蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“－”。
关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是（） A．充电时作阳极，放电时作正极 B．充电时作阳极，放电时作负极C．充电时作阴极，放电时作负极 D．充电时作阴极，放电时作正极【答案】A7．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（）A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe﹣3e﹣═Fe3+【答案】B8．某小组为研究金属的腐蚀与防护，设计如图所示装置。
下列叙述不正确的是（）A．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处B．若X为碳棒，开关K置于M处，会加快铁的腐蚀C．若X为锌，开关K置于M处，就是牺牲阳极的阴极保护法D．若X为锌，开关K置于N处，铁电极发生的反应为Fe-2e-=Fe3+【答案】D9．下列说法正确的是（）A．用惰性电极电解饱和氯化钠溶液的总反应为：2Cl- + 2H+电解H2↑+ Cl2↑B．锌铜原电池中盐桥中的阴离子移向ZnSO4溶液C．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀D．电镀时，镀层金属作阳极；精炼铜时，用纯铜作阴极【答案】BD10．为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列有关说法中错误的是（）A．正极的电极方程式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．将石墨电极改成Mg电极，难以观察到铁锈生成C．若向自来水中加入少量NaCl(s)，可较快地看到铁锈D．向铁电极附近吹入O2比向石墨电极附近吹入O2，铁锈出现得快【答案】D11．Mg﹣H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器．该电池以海水为电解质溶液，示意图如下．该电池工作时，下列说法错误的是（）A．溶液中Cl﹣向石墨电极移动B．H2O2在石墨电极上发生的电极反应是： H2O2+2e﹣=2OH﹣C．Mg电极发生氧化反应D．电子从Mg电极沿导线流向石墨电极【答案】A二、非选择题12．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应______________________________________银片上发生的电极反应______________________________________(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：①产生氢气的体积(标准状况)；②通过导线的电量。
(已知N A＝6.02×1023mol－1，电子电荷为1.60×10－19 C)【答案】(1)Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)①4.48 L ②3.9×104 C13．已知X、Y、Z、W、H五种元素原子序数依次增大，分布在元素周期表中的三个不同短周期。
X、W同主族，Y、Z是同周期的相邻元素。
W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。
Y的氢化物分子中有3个共价键。
Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。
Z的阴离子与H的阳离子具有相同的电子层结构，H的单质能溶于W最高价氧化物的水化物溶液中。
试推断：（1）X、Y两种元素的名称：X 、Y ；（2）H在元素周期表中的位置：；（3）由X、Y、Z所形成的属于强电解质的共价化合物M的化学式是，以金属铜和H 的单质作电极，M的浓溶液为电解质溶液构成的原电池中，正极反应式，电池总反应的离子方程式。
【答案】（1）氢（元素）；氮（元素）（2）第三周期第IIIA 族（3）HNO3NO3-+2H++e-=NO2↑+H2O （或2NO3-+4H++2e-=2NO2↑+2H2O）Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O14．如右图所示：（1）将铜棒和铝棒用导线连接后置于盛稀盐酸的烧杯中,看到的现象是。
铝棒做极，该极的电极反应方程式为 _______ 。
（2）如果将盐酸换成NaOH溶液，该电池发生的总反应离子方程式为_________________。
此时铝棒做极，该极的电极反应方程式为。
（3）如果将盐酸换成浓硝酸溶液，则铝棒做极。
【答案】15．（1）某课外活动小组同学用图1装置（M、N为外电源的两个电极）进行实验，试回答下列问题：①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的_________腐蚀。
请写出正极反应式：____________。
②若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则铁电极为__________极（填“阴”或“阳”），该电极上发生的电极反应式为_____________，总反应的离子方程式为________________。
（2）该小组同学设想，用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。
①B 出口导出的气体是__________，制得的氢氧化钠溶液从出口____________（填“A ”、“B ”、“C ”或“D ”）导出。
通过阴离子交换膜的离子数____________（填“>”、“<”或“=”）通过阳离子交换膜的离子数。
②氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池，该电池的负极反应式为__________________。
【答案】（1） ① 吸氧(1分)； O 2 + 2H 2O + 4e - = 4OH - ；② 阴 2H + + 2e - = H 2↑(或2H 2O + 2e - = H 2↑+ 2OH -)，2Cl - + 2H 2O 2OH - + H 2↑+ Cl 2↑（2）①O 2；D ； <； ②H 2+ 2OH - - 2e - = 2H 2O 。
16．实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）此过程的离子反应方程式为_______________________________________________， 为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置_________。
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：以空气为氧化剂法方案1：以空气为氧化剂。
将铜粉在仪器Z 中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。
向反应液中加少量FeSO 4，即发生反应，生成硫酸铜。
反应完全后，加M 调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到51101mo L --⋅，就认为沉淀完全）然后过滤、浓缩、结晶。
已知：()()()221638223101010sp sp sp K Cu OH K Fe OH K Fe OH ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤≈≈≈⎣⎦⎣⎦⎣⎦，， 请回答下列问题：如开始加入的铜粉为3．2g ，最后所得溶液为500mL 溶液中含有铁元素0．005mol 。
①方案1中的Z 仪器名称是__________。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH 至少为________。
③方案2中M 物质可选用的是___________。
A ．CaOB ．NaOHC ．CuCO 3D ．CuOE ．Fe 2（SO 4）3④反应中加入少量FeSO 4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因_______________， _______________________________________。
（3）实验室利用惰性电极电解硫酸铜溶液，电解反应化学方程式为_________________， 欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的___________。
A ．4CuSOB ．2H OC ．CuOD ．425CuSO H OE ．3CuCO【答案】（1）3Cu+8H ++2NO 3‾=3Cu 2++2NO↑+4H 2O B（2）① 坩埚 ② 3 ③CD④4Fe 2++O 2+4H +═4Fe 3++2H 2O ，2Fe 3++Cu═2Fe 2++Cu 2+（3）2CuSO 4+2H 2O 2Cu+O 2+2H 2SO 4 CE 17．由Zn —Cu —H 2SO 4组成的原电池，工作一段时间后，锌片的质量减少了6.5g 。
求：（1）原电池的_______极生成氢气_______L （标准状况）。
（2）已知：1mol 氢气完全燃烧放出285.8kJ 的热量。
将（1）中获得的氢气燃烧，可以得到_________kJ 的热量。
（3）若将电解质溶液改为硫酸铜溶液，当电池输出相同的电量时，电池两极的质量差为_____________。
【答案】（1）正，2.24L （2）28.58（3）12.9g18．A ～J 分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如下图所示（部分反应物、生成物没有列出），且已知G 为主族元素的固态氧化物， A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中均含同一种元素。
请填写下列空白：（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置是；（2）检验C溶液中阳离子方法是（写出操作，现象及结论）；（3）写出反应①化学方程式：；（4）写出反应④离子方程式：；（5）写出反应⑥化学方程式：；（6）写出反应③阳极的电极反应式：；（7）从能量变化角度看，反应①②③中，属于△H＜0的反应是（填序号）。