1、届高考化学二轮复习电化学基础作业全国通用13电化学基础一、单选题1.某原电池反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2，则下列说法中正确的是()A 用HNO3作电解质溶液 B 用锌作原电池正极C 用铁作负极，铁的质量不变 D 用铜作原电池正极2.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是()A 利用电池外壳的金属材料B 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C 不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D 回收其中石墨电极3.将纯锌片和纯铜片按如图所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
2、极，乙中铜片是负极C 两烧杯中溶液的pH均增大D 产生气泡的速率甲比乙慢4.某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中不正确的是()A 电源中的a为正极，b为负极，制取效果较好B 可以用NaCl溶液作为电解液C A、B两端都必须用铁作电极D 阴极发生的反应是：2H2e=H25.有关电化学知识的描述正确的是()A CaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B 某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，装置中的盐桥中可以是由KC
3、l饱和溶液制得的琼脂C 因为铁的活动性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极，铜作正极D 理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池6.将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是()通入CH4的电极为正极正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH通入CH4的电极反应式为CH42O24e=CO22H2O负极的电极反应式为CH410OH8e=7H2O放电时溶液中的阳离子向负极移动放电时溶液中的阴离子向负极移动A B C D 7.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的电
4、池反应为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。下列结论正确的是()A Pb为正极被氧化B 溶液的pH不断减小C SO只向PbO2处移动D 电解质溶液的密度不断减小8.甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子(H)。电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是O24H4e=2H2O。下列叙述中不正确的是()A 负极的反应式为CH3OHH2O6e=CO26HB 电池的总反应式是2CH3OH3O2=2CO24H2OC 电池工作时，H由正极移向负极D 电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，
5、经外电路再从通入氧气的一极流入9.如图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是()A 开关K置于N处，则铁电极的电极反应式：Fe2e=Fe2B 开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀C 开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为2Cl2e=Cl2D 开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁棒10.用惰性电极电解VmL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间，阴极有Wg金属析出，溶液的pH从6.5变为2.0(体积变化可忽略不计)。析出金属的相对原子质量为()A B C D11.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A 图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B 图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率
6、减小C 图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D 图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的12.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是()A Zn为电池的负极B 正极反应式为2FeO10H6e=Fe2O35H2OC 该电池放电过程中电解质溶液浓度增大D 电池工作时OH向负极迁移13.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电（电解池）和放电（原电池）时发生的反应是NiO2+Fe+2H2OFe（OH）2+Ni（OH）2，用该蓄电池电解（阴、阳极均为惰性电极）M（NO3）x溶液时，若此蓄电池
7、工作一段时间后消耗0.36 g水。电解M（NO3）x溶液时某一极质量增加mg，金属M的相对原子质量（用m、x表示）的计算式为（）A 20mx B 20x/m C 25mx D 50m/x14.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该原电池的合理组成是（）A 答案A B 答案B C 答案C D 答案D15.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Cu22e=CuC 无论a和b是否用导线连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D a和b分别连接直流电流正、负极，电压足
8、够大时，Cu2向铜电极移动二、填空题 16.钢铁在自然界中的腐蚀比较普遍。(1)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的_腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。(2)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化腐蚀过程中的正极反应式为_。(3)铁器深埋地下，也会发生严重的电化学腐蚀，原因是一种称为硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，将土壤中的SO还原为S2，试写出该电化学腐蚀的正极反应式_。(4)利用下图装置，可以模拟
9、铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。17.某锂离子电池含Li导电固体为电解质。充电时，Li还原为Li，并以原子形式嵌入电极材料碳(C6)中，以LiC6表示，电池反应为LiCoO2C6CoO2LiC6。则放电时，电池的正极反应式为_，如图表示该装置工作时电子和离子的移动方向，此时该电池处于_(填“放电”或“充电”)状态。18.如图所示，p、q为直流电源的两极，A由金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D上产生气泡，试回答：(1)p为_极，A极发生了_反应。(2)C为_极，可收集到_；D为_
10、极，可收集到_。(3)C极的电极反应式为_。(4)在电解过程中，测C、D两极上产生气体的体积，实验数据如下表：仔细分析以上实验数据，请说出变化的可能原因是_。(5)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(6)当电路中通过0.004 mol电子时，B极上沉积的金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为_。三、实验题 19.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。20.某研究性学习小组对原电池的构成及形成
11、条件做如下探究性实验，请你对可能的现象作出推测，并作出合理的解释。21.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：(1)实验原理：Fe2H=Fe2H2(2)实验用品：电极(_、_)、稀硫酸、_、_、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。(3)实验装置如图。(4)原电池设计及注意的问题：按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓”的声音。其原因是
12、在原电池中，由化学能转化为_，在耳机中又由_转化为声音这种能量；如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的_极，电极反应式为_，发生了_反应；铜钉应该接电流表的_极，电极反应式为_，发生了_反应。 答案解析1.【答案】D【解析】根据原电池反应式可以确定原电池负极为Fe，电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸，但不能为HNO3，若为稀HNO3，则原电池反应为3Fe8H2NO=2NO3Fe24H2O。2.【答案】B【解析】汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染。3.【答案】C【解析】乙烧杯中锌片和铜片没有接触，不能构成原电池，A、B皆错；甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解
13、，产生气泡速率加快，D错；两烧杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H，C正确。4.【答案】C【解析】电解过程溶液必须产生Fe2，铁必须作阳极，即Fe2e=Fe2，而阴极需要产生OH，最好为H放电，2H2O2e=H22OH，D正确；氯化钠溶液作电解质溶液时，不影响阴极H放电生成氢气，B正确；装置中铁一定作阳极，阴极可以是铁，也可以是其他惰性电极，C错误；a为正极，b为负极时，Fe2在A区生成，H2在B区生成，气体上升，既可以排除溶液中的氧气，也可起到搅拌作用，制取效果较好，A正确。5.【答案】D【解析】CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应，不能设计成原电池，A错误。KClAgN
14、O3=AgClKNO3，生成的AgCl会使导电性减弱，所以盐桥中不能使用KCl，可换成KNO3，B错误。铁遇到浓硝酸会发生钝化，铜可与硝酸发生反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，Cu失电子被氧化，作原电池的负极，C错误。6.【答案】B【解析】在KOH溶液中，燃料电池总反应为CH42O22OH=3H2O，CH4为还原剂，作负极，其电极反应为CH410OH8e=7H2O，错误、正确；正极反应为O22H2O4e=4OH，正确；放电时溶液(原电池内电路)中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，错误，正确。7.【答案】D【解析】由题给电极反应可以看出H2SO4不断被消耗，故pH
15、不断增大，H2SO4浓度减小，溶液密度减小，所以B错，D对；由Pb元素化合价的变化，可以看出Pb是负极，所以A不正确；原电池工作时，整个电路中负电荷的流向是一致的，外电路中，电子由Pb极流向PbO2极；内电路中，负电荷(SO和OH)移向Pb极，所以C不正确。8.【答案】C【解析】氧气得到电子，作正极，在酸性溶液中发生反应：O24H4e=2H2O；甲醇失去电子，发生氧化反应，作负极，在酸性溶液中发生反应：CH3OHH2O6e=CO26H，A正确；由两极反应可知总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O，B正确；由电极反应可判断出电池工作时，H移向正极而不是移向负极，C错误，D正确。9.【答案】
16、B【解析】开关K置于N处，构成电解池，铁电极为阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH，铁的腐蚀减缓；开关K置于M处，构成原电池，铁电极为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，电子从铁棒经开关K流向碳棒。10.【答案】C【解析】设析出金属的相对原子质量为x，据阴、阳两极得失电子守恒，有解得x。11.【答案】B【解析】插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，最易发生吸氧腐蚀，而底端氧气含量少，腐蚀相对较慢，A错误；开关置于M时，合金作负极，铜作正极，改置于N时，Zn作负极，合金作正极，合金受到保护，B正确；接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体在Pt电极上生成，C错误； Z
17、nMnO2干电池自放电腐蚀主要是锌不纯引起，Zn、锌中杂质和电解质溶液构成微型原电池而放电，D错误。12.【答案】B【解析】以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液的电池中，Zn为负极，发生反应：Zn2e2OH=Zn(OH)2，K2FeO4为正极，发生反应：FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH，放电过程中有OH生成，则电解质溶液的浓度增大，OH向负极迁移，故A、C、D正确，B错误。13.【答案】C【解析】电解M（NO3）x溶液时某一极质量增至mg，则Mx+xe=M，n（H2O）=0.02 mol，发生2H2O2H2+O24e，由电子守恒可知，存在xH2O2M，n（M）=0.0
18、2 mol=mol，金属M的相对原子质量为=25mx。14.【答案】C【解析】该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Zn2e-=Zn2+，正极：Cu2+2e-=Cu，因此锌为负极，活动性比锌弱的金属或导电非金属为正极，电解质溶液中应含有铜离子。15.【答案】D【解析】a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：FeCu2=Fe2Cu，A项正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：Cu22e=Cu，铁片上发生氧化反应：Fe2e=Fe2，B项正确；通过以上分析可知，无论a和b是否用导线连接，均发生反应：FeCu2=Fe2Cu，故溶液均从蓝色(Cu2的颜
19、色)逐渐变成浅绿色(Fe2的颜色)，C项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2应向阴极(铁电极)移动，D项错误。16.【答案】(1)吸氧腐蚀负(2)ClOH2O2e=Cl2OH(3)SO8e4H2O=S28OH(4)N牺牲阳极的阴极保护法【解析】(1)海水呈弱碱性，故轮船的钢铁船体在海水中易发生吸氧腐蚀，钢铁与外接电源负极相连，充当电解池的阴极，得到保护。(2)ClO在正极得电子生成Cl和OH，故正极电极反应式为ClOH2O2e=2OHCl。(4)若X为碳棒，则只能用外加电源的阴极保护法，此时K应置于N处。若X为Zn，K置于M处，其保护原理称为牺牲阳
20、极的阴极保护法。17.【答案】CoO2Lie=LiCoO2充电【解析】原电池正极反应为还原反应，由反应可写出CoO2Lie=LiCoO2；根据示意图，电子移向C6电极，C6电极发生得电子反应，且也移向此极，与原电池正极反应不同，应为电解池的还原反应，C6Lie=LiC6；此时该电池处于充电状态。18.【答案】(1)正氧化(2)阳氧气阴氢气(3)4OH4e=O22H2O或2H2O4e=4HO2(4)在开始反应的14 min内，由于生成的氧气和氢气在水中的溶解没有达到饱和，氧气的溶解度大于氢气，故氢气和氧气的体积比大于21；随着反应的进行，到4 min后，由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和
21、，故体积比约等于21。(5)不变(6)64 gmol1【解析】(1)B极X22e=X，B为阴极，由此可推知A是阳极，p为电源正极，q是电源负极，A极为活性电极，X2e=X2。(2)C是阳极，2H2O4e=4HO2，D是阴极，2H2e=H2。(4)不是21，因为不存在化学反应，只能从O2和H2在水中的溶解度大小不同进行说明。(5)A极X2e=X2，B极X22e=X，两极pH不变。(6)设X的摩尔质量为M，则：M64 gmol1。19.【答案】(答案合理即可)【解析】因为总反应式为FeH2SO4=FeSO4H2，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质溶液为稀硫酸，按原电池示意图一般形式画
22、出装置图。20.【答案】【解析】原电池的形成条件：有活动性不同的两个电极，两电极插入电解质溶液中，两极用导线相连形成闭合回路，相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。表中的和两组不能形成闭合电路；组两个电极相同；组两个电极都不能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应；符合形成原电池的条件。21.【答案】(2)铁钉或铁条；铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确)；烧杯；导线(4)电能；电能；负；Fe2e=Fe2；氧化正；2H2e=H2；还原【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼材料作正极，发生还原反应。电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。
