一、選擇題

　　1.(2015·安徽渦陽(yáng)四中模擬)原電池的電極名稱(chēng)不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說(shuō)法中正確的是(　　)

　　A.(1)(2)中Mg作負(fù)極，(3)(4)中Fe作負(fù)極

　　B.(2)中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O+6e-===6OH-+3H2↑

　　C.(3)中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+

　　D.(4)中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑

　　解析：(1)中Mg作負(fù)極;(2)中Al作負(fù)極;(3)中銅作負(fù)極;(4)是鐵的吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極。

　　答案：B

　　2.(2015·北京海淀期中)下列有關(guān)鋼鐵腐蝕和防護(hù)的說(shuō)法不正確的是(　　)

　　A.自行車(chē)的鋼圈上鍍一層鉻，防止生銹

　　B.外加直流電源保護(hù)鋼閘門(mén)時(shí)，鋼閘門(mén)與電源的負(fù)極相連

　　C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：2H2O+O2+4e-===4OH-

　　D.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)：Fe-3e-===Fe3+

　　解析：鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：D

　　3.(2015·山東19所名校調(diào)研)某興趣小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開(kāi)K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后，斷開(kāi)K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是(　　)

　　A.斷開(kāi)K2，閉合K1時(shí)，銅電極為陽(yáng)極

　　B.斷開(kāi)K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅

　　C.斷開(kāi)K1，閉合K2時(shí)，銅電極發(fā)生還原反應(yīng)

　　D.斷開(kāi)K2，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極

　　解析：本題解題關(guān)鍵在于由反應(yīng)現(xiàn)象判斷電源的正、負(fù)極，進(jìn)而確定其他各電極及其電極反應(yīng)式。由題意斷開(kāi)K2，閉合K1時(shí)，兩極均有氣泡生成，確定電源左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極，石墨為陽(yáng)極，Cu為陰極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl2↑，不能使酚酞變紅，故A、B選項(xiàng)都錯(cuò);斷開(kāi)K1，閉合K2時(shí)，形成原電池，Cu為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，H2-2e-+2OH-===2H2O，石墨為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cl2+2e-===2Cl-，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。

　　答案：D

　　4.(2015·海淀期末)關(guān)于下列裝置的說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.裝置①中鹽橋內(nèi)的K+移向CuSO4溶液

　　B.裝置①將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

　　C.若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒

　　D.若裝置②用于電解精煉銅，則溶液中的Cu2+濃度保持不變

　　解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。裝置①為原電池，其將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，鋅為負(fù)極，銅為正極，鹽橋中的K+移向正極區(qū)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤;裝置②為電解池，若用于鐵棒鍍銅，則銅應(yīng)作陽(yáng)極，即N極為銅棒，C項(xiàng)錯(cuò)誤;若裝置②用于電解精煉銅，則粗銅應(yīng)作陽(yáng)極，粗銅中比銅活潑的金屬也會(huì)失電子，以離子形式進(jìn)入溶液，而比銅不活潑的金屬則形成陽(yáng)極泥，在陰極只有Cu2+得電子形成Cu，根據(jù)陽(yáng)極和陰極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等可知電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：A

　　5(2015·湖北六校聯(lián)考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.a和b不連接時(shí)，鐵片質(zhì)量會(huì)增加

　　B.a和b用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2++2e-===Cu

　　C.無(wú)論a和b是否用導(dǎo)線(xiàn)連接，鐵片均被腐蝕

　　D.a和b分別連接電源正、負(fù)極時(shí)，F(xiàn)e電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH--4e-===2H2O+O2↑

　　解析：本題考查了電化學(xué)原理，意在考查考生對(duì)原電池原理和電解池原理的理解及應(yīng)用能力。a和b不連接時(shí)，F(xiàn)e與溶液中的Cu2+發(fā)生置換反應(yīng)，因Fe的相對(duì)原子質(zhì)量比Cu的小，故鐵片質(zhì)量增加，A項(xiàng)正確;a和b用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，鐵、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成原電池，正極反應(yīng)式為Cu2++2e-===Cu，B項(xiàng)正確;a和b用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，F(xiàn)e作負(fù)極而被腐蝕，a和b不連接時(shí)，F(xiàn)e與Cu2+發(fā)生置換反應(yīng)而被腐蝕，C項(xiàng)正確;a連接電源正極、b連接電源負(fù)極時(shí)，鐵片作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e失電子，而不是OH-失電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：D

　　6.(2015·株洲一模)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al電極，其他均為Cu電極，則下列敘述正確的是(　　)

　　A.電子流動(dòng)方向：電極Ⅳ→A→電極Ⅰ

　　B.電極Ⅰ發(fā)生氧化反應(yīng)

　　C.電極Ⅱ質(zhì)量不變

　　D.電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu2++2e-===Cu

　　解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生的理解記憶能力和對(duì)裝置的分析能力。由題給裝置可知，左邊燒杯和中間燒杯組成一個(gè)原電池裝置，Al作負(fù)極，Cu作正極，右邊燒杯是一個(gè)電解池裝置。電子從負(fù)極流出，即電子流動(dòng)方向：電極I→A→電極Ⅳ，A選項(xiàng)錯(cuò)誤;電極I是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項(xiàng)正確;電極Ⅱ上Cu2+得電子生成單質(zhì)銅，電極Ⅱ質(zhì)量增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤;電極Ⅲ與原電池的正極相連，是陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)Cu-2e-===Cu2+，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：B

　　7(2015·太原一模)鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能裝置(如圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，其在電解質(zhì)儲(chǔ)罐和電池間不斷循環(huán)。下列說(shuō)法不正確的是(　　)

　　A.放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+

　　B.充電時(shí)電極a連接電源的負(fù)極

　　C.陽(yáng)離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)

　　D.放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大

　　解析：本題考查了電化學(xué)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和分析判斷能力。由題知電解液為溴化鋅水溶液，結(jié)合電解裝置圖分析可知充電時(shí)左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)：2Br--2e-===Br2，則左側(cè)電極為陽(yáng)極，充電時(shí)電極a連接電源的正極;充電時(shí)右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn2++2e-===Zn，則右側(cè)電極為陰極，充電時(shí)電極b連接電源的負(fù)極，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為充電時(shí)陰極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Zn-2e-===Zn2+，A選項(xiàng)正確。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)，C選項(xiàng)正確。該電池放電時(shí)正極反應(yīng)為充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Br2+2e-===2Br-，放電時(shí)作原電池，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，且該裝置使用了陽(yáng)離子交換膜，其只允許陽(yáng)離子通過(guò)，即左側(cè)電極上生成了Br-，同時(shí)Zn2+不斷移向左側(cè)電極區(qū)，所以放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大，D選項(xiàng)正確。

　　答案：B

　　8.(2015·日照調(diào)研)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納米級(jí)Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為：2Cu++H2OCu2O+H2↑。下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)

　　B.陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸增大

　　C.離子交換膜應(yīng)采用陽(yáng)離子交換膜

　　D.陽(yáng)極反應(yīng)式是：2Cu++2OH--2e-===Cu2O+H2O

　　解析：本題考查了電解原理，意在考查考生運(yùn)用電解原理分析，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。鈦電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;銅作陽(yáng)極，陽(yáng)極上銅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cu++2OH--2e-===Cu2O+H2O，OH-由陰極區(qū)遷移到陽(yáng)極區(qū)參與反應(yīng)，離子交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確;由陰極區(qū)遷移過(guò)來(lái)的OH-在陽(yáng)極全部參與反應(yīng)，陽(yáng)極附近溶液的pH不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：D

　　9(2015·合肥一模)電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿的裝置加圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)

　　(說(shuō)明：陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò))

　　A.a電極反應(yīng)式為：2H++2e-===H2↑

　　B.產(chǎn)物丙為硫酸

　　C.d為陰離子交換膜

　　D.Na2SO4溶液濃度增大

　　解析：本題考查電解硫酸鈉溶液相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)電解原理的理解和應(yīng)用能力。電解硫酸鈉溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，又同溫同壓下氣體甲與氣體乙的體積比約為12，則甲為O2，乙為H2，故a電極上為H2O電離出的OH-放電，產(chǎn)生氧氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤;a電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極上H2O電離出的OH-放電，SO向陽(yáng)極移動(dòng)，因此產(chǎn)物丙為硫酸，B項(xiàng)正確;b為陰極，陰極上H2O電離出的H+放電，Na+向陰極移動(dòng)，則d為陽(yáng)離子交換膜，C項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2SO4溶液中Na+向陰極移動(dòng)、SO向陽(yáng)極移動(dòng)，因此Na2SO4溶液的濃度減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　答案：B

　　10(2015·湖南雅禮中學(xué)月考)用惰性電極電解100 mL CuSO4溶液一段時(shí)間后，可以通過(guò)添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復(fù)原，則電解時(shí)電路中通過(guò)的電子為(　　)

　　A.0.1 mol B.0.2 mol

　　C.0.4 mol D.0.8 mol

　　解析：本題解題關(guān)鍵是通過(guò)加入Cu(OH)2將溶液完全復(fù)原這一信息，確定該電解過(guò)程分為兩個(gè)過(guò)程，分別為電解CuSO4溶液和H2O，可分別進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)題意知，通過(guò)添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復(fù)原，可知電解時(shí)Cu2+放電完全，且電解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知，電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2，結(jié)合電極反應(yīng)式知，通過(guò)的電子為0.4 mol。

　　答案：C

　　二、填空題

　　11.(2015·湖北六校聯(lián)考)電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染，原理是：通電將Co2+氧化成Co3+，然后Co3+將甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。現(xiàn)用如圖所示裝置模擬上述過(guò)程，則Co2+在陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________;除去甲醇的離子方程式為_(kāi)_____________________________。

　　解析：通電后，將Co2+氧化成Co3+，電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Co2+-e-===Co3+。以Co3+作氧化劑將水中的甲醇氧化成CO2和H+，Co3+被還原成Co2+，反應(yīng)的離子方程式為6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+。

　　答案：Co2+-e-===Co3+

　　6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+

　　12.(2015·廣東六校聯(lián)考)美國(guó)Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑作為電極、加入堿性電解質(zhì)溶液，其電池反應(yīng)為4NH3+3O2===2N2+6H2O。

　　(1)寫(xiě)出該燃料電池的正極反應(yīng)式______________________________。

　　(2)若用該燃料電池產(chǎn)生的電能在鐵皮上鍍鋅(制白鐵皮)，某鐵皮上現(xiàn)需要鍍上9.75 g鋅，理論上至少需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氨氣________L。

　　解析：(1)由總反應(yīng)式可知，正極是氧氣得電子，發(fā)生反應(yīng)：O2+4e-+2H2O===4OH-。(2)9.75 g Zn的物質(zhì)的量為0.15 mol，鍍鋅時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.3 mol，由4NH3+3O2===2N2+6H2O可知，4 mol氨氣參與反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移12 mol電子，故轉(zhuǎn)移0.3 mol電子時(shí)消耗0.1 mol NH3，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L。

　　答案：(1)O2+4e-+2H2O===4OH-

　　(2)2.24