一、單項選擇題1．下列敘述錯誤的是()A．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，鐵作負(fù)極B．電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極C．電解飽和食鹽水制燒堿與氯氣時，可以用鐵作陰極，石墨作陽極D．銅鋅電池，銅浸入硫酸鋅溶液，鋅浸入硫酸銅溶液，中間用鹽橋連接【解析】D項，Zn浸入CuSO4溶液中，Zn直接與CuSO4反應(yīng)?！敬鸢浮緿2．(2012·茂名市二模)下圖是某同學(xué)用Cu在Fe片上鍍銅的實(shí)驗裝置，下列說法正確的是()A．Cu2＋在A極被還原B．溶液藍(lán)色逐漸變淺C．銅片連接A極，鐵制品連接B極D．A極和B極直接相連，銅片被氧化【答案】C3．下圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，帶有支管的U形管中盛有pH＝4的雨水和生鐵片。經(jīng)觀察，裝置中有如下現(xiàn)象：開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升，略高于U形管中的液面。以下有關(guān)解釋合理的是()A．生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．雨水酸性較強(qiáng)，生鐵片始終發(fā)生析氫腐蝕C．墨水液面回升時，正極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．U形管中溶液pH逐漸減小【解析】鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時鐵作負(fù)極、碳作正極。反應(yīng)開始時導(dǎo)氣管內(nèi)液面下降，說明有氣體生成，是析氫腐蝕；一段時間后液面上升，說明有氣體被吸收，是吸氧腐蝕。故A、B、D錯誤，C正確。【答案】C4．工業(yè)上以K2MnO4溶液為原料制取KMnO4的裝置如下圖所示。下列說法正確的是()A．直流電源中，A為正極，B為負(fù)極B．陽極反應(yīng)式為：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．溶液中K＋離子移向石墨電極D．當(dāng)直流電源提供0.1mol電子時，生成0.1molKMnO4【解析】由題意知：陽極反應(yīng)為MnOeq\o\al(2－,4)－e－=MnOeq\o\al(－,4)。陰極反應(yīng)為：2H＋＋2e－=H2↑。鐵片作陰極，石墨作陽極，故A為負(fù)極，B為正極，K＋向陰極移動?！敬鸢浮緿5．(2012·天津六校高三一輪模擬)如圖裝置Ⅰ是一種可充電電池，裝置Ⅱ為電解池。裝置Ⅰ的離子交換膜只允許Na＋通過，已知電池充放電的化學(xué)方程式為：2Na2S2＋NaBr3eq\o(,\s\up11(放電),\s\do11(充電))Na2S4＋3NaBr，當(dāng)閉合開關(guān)K時，X電極附近溶液變紅。下列說法正確的是()(Ⅱ)A．閉合開關(guān)K時，鈉離子從右到左通過離子交換膜B．閉合開關(guān)K時，負(fù)極反應(yīng)式為：3NaBr－2e－=NaBr3＋2Na＋C．閉合開關(guān)K時，X電極反應(yīng)式為：2Cl－－2e－=Cl2↑C．該制備過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up11(通電))2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑D．測定陽極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質(zhì)的量之比(nK/nCr)為d，則此時鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1－eq\f(d,2)【解析】根據(jù)陰、陽離子的放電順序可知，該電解池中的反應(yīng)如下：陰極：4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－、陽極：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，陽極區(qū)K2CrO4溶液中存在平衡：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，H＋濃度增大，使該平衡右移生成Cr2Oeq\o\al(2－,7)。故電解池中的總反應(yīng)式可寫成4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up11(通電))2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑。故A、B、C項均正確。【答案】D二、雙項選擇題8．(2012·揭陽市一模)下圖是一電池，下列有關(guān)說法正確的是()A．石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．該電池負(fù)極反應(yīng)為：2Fe2＋－2e－=2Fe3＋C．鹽橋中K＋移向FeCl3溶液D．當(dāng)有6.02×1023電子轉(zhuǎn)移時，F(xiàn)e電極減少28g【解析】Fe極反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，石墨極反應(yīng)：2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，從這兩個電極反應(yīng)可看出(或算出)，A、B項錯誤，C、D項正確?！敬鸢浮緾D9．(2012·寶安、南海、仲元中學(xué)·潮陽、中山一中·普寧二中聯(lián)考)關(guān)于下列裝置說法正確的是()A．裝置①中，鹽橋中的K＋移向CuSO4溶液B．裝置②在電解開始階段，b極附近溶液的pH增大C．可以用裝置③在銅上鍍銀，c極為銅D．裝置④中一段時間后會有Fe(OH)2生成【解析】B項，b極反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2，部分Cl2與H2O反應(yīng)：Cl2＋H2O=HCl＋HClO，所以b極附近溶液pH減小；D項，F(xiàn)e為正極，本身不反應(yīng)，所以不會有Fe(OH)2生成?！敬鸢浮緼C三、非選擇題10．(1)熔融鹽燃料電池(見圖1)是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，以CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。已知負(fù)極的電極反應(yīng)是CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O。正極的電極反應(yīng)是________________________________________________________________________________________________。為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)，則A物質(zhì)的化學(xué)式是________。實(shí)驗過程中，若通入了標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣448L(假設(shè)空氣中O2體積分?jǐn)?shù)為20%)，則熔融鹽燃料電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH4________L。圖1圖2(2)據(jù)報道，科學(xué)家在實(shí)驗室已研制出在燃料電池的反應(yīng)容器中，利用特殊電極材料以H2和O2為原料制取過氧化氫的新工藝。原理見圖2。請寫出甲電極的電極反應(yīng)式：__________________________________。【解析】(1)以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)的甲烷燃料電池的電池總反應(yīng)式為：CH4＋2O2=CO2＋2H2O，與已知的負(fù)極反應(yīng)式CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O相減得正極反應(yīng)式為2O2＋4CO2＋8e－=4COeq\o\al(2－,3)；A是負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物，應(yīng)是CO2；參加反應(yīng)的O2的物質(zhì)的量為20mol×20%＝4mol，據(jù)方程式CH4＋2O2=CO2＋2H2O可知消耗的CH4的物質(zhì)的量為2mol，即44.8L。(2)由圖2知甲電極反應(yīng)為O2＋2H＋＋2e－=H2O2?！敬鸢浮?1)O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)CO244.8(2)O2＋2H＋＋2e－=H2O211．工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2Oeq\o\al(2－,7)和CrOeq\o\al(2－,4)，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。其中一種處理方法為電解法：該法用Fe做電極，電解含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。陽極的電極反應(yīng)式為__________________________________________________________________________________________________，在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應(yīng)方程式解釋)____________。產(chǎn)生的陽極產(chǎn)物在處理廢水中的鉻元素中所起的作用是____________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】Cr2Oeq\o\al(2－,7)和CrOeq\o\al(2－,4)最終產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀，Cr元素的化合價降低，故應(yīng)有還原劑將其還原，故陽極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋；陰極附近溶液pH升高的原因是2H＋＋2e－=H2↑；陽極產(chǎn)物Fe2＋在處理廢水中的鉻元素中所起的作用是作還原劑，將Cr(＋6價)還原為Cr(＋3)價。【答案】Fe－2e－=Fe2＋2H＋＋2e－=H2↑作還原劑，將＋6價Cr還原為＋3價Cr12．(2012·北京東城區(qū)高三綜合練習(xí))該同學(xué)利用制得的CuSO4溶液及如圖所示裝置，進(jìn)行以下實(shí)驗探究。圖一圖二(1)圖一是根據(jù)反應(yīng)Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4設(shè)計成的鋅銅原電池。Cu極的電極反應(yīng)式是_________________________________________________，鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作時K＋向________(填“甲”或“乙”)池移動。(2)圖二中，Ⅰ是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖，該同學(xué)想在Ⅱ中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，則b處通入的是________(填“CH4”或“O2”______________________________________________________________；當(dāng)銅電極的質(zhì)量減輕3.2g時，消耗的CH4在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____L。【解析】(1)銅鋅原電池中，較不活潑的銅作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，即Cu極的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，原電池工作時，陽離子向正極方向移動，即向乙池移動。(2)要想實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，則鐵作陰極，銅作陽極，即b處電極為正極，a處電極為負(fù)極，則b處通O2；a處電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，即CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O。由電子守恒可知，銅電極質(zhì)量減輕3.2g，即0.05molCu參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子0.1mol，則：CH4～8e－22．48V0.1解得V＝0.28，即消耗的甲烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.28L。【答案】(1)Cu2＋＋2e－=Cu乙(2)O2CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O0.2813．(1)某科研單位利用原電池原理，用SO2和O2來制備硫酸，裝置如圖，電極為多孔材料，能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。B極的電極反應(yīng)式為___________________________________________________________________________________________________________________；溶液中H＋的移動方向由________極到________極；電池總反應(yīng)式為__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航空航天。如圖1所示裝置中，以稀土金屬材料為惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)陽極生成的O2－(O2＋4e－→2O2－)。圖1圖2①c電極的名稱為________，d電極上的電極反應(yīng)式為______________________________________________________________。②如圖2所示電解100mL0.5mol·L－1CuSO4溶液，a電極上的電極反應(yīng)式為_________________________________________________________________________________________________________________________________。若a電極產(chǎn)生56mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則所得溶液的pH＝________(不考慮溶液體積變化)，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入________(填字母序號)。a．CuO b．Cu(OH)2c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3【解析】(1)由題圖知，在左池生成SOeq\o\al(2－,4)，即SO2在B極轉(zhuǎn)化成SOeq\o\al(2－,4)：SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(2)①c電極為電流流出的一極，則為正極。d電極為負(fù)極，CH4在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，且O2－向負(fù)極移動參與反應(yīng)，電極反應(yīng)為CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O。②a電極為陽極，OH－在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。a電極產(chǎn)生56mLO2時，根據(jù)2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up11(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，則電解產(chǎn)生的n(H＋)＝eq\f(0.