專題限時(shí)集訓(xùn)(九)A[專題九電化學(xué)原理](時(shí)間：40分鐘)1．鋼鐵防腐方法有許多種，圖9-1是其中的一種方法，描述正確的是()A．圖中所示是犧牲陽極的陰極保護(hù)法B．鐵閘門作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)C．電子流向：a→鐵閘門→輔助電極→bD．輔助電極上的反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－圖9-1圖9-22．根據(jù)圖9-2所示裝置，下列說法不正確的是()選項(xiàng)開關(guān)狀態(tài)溶液A電極B說明A打開K1，閉合K2NaCl石墨正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－B打開K1，閉合K2NaClZn鐵制品保護(hù)：犧牲陽極的陰極保護(hù)法C打開K2，閉合K1CuSO4Cu鐵表面鍍銅D打開K2，閉合K1CuSO4粗銅電解法精煉銅3.肼(N2H4)—空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池，電解質(zhì)為20%～30%的KOH溶液，電池總反應(yīng)為N2H4＋O2=N2＋2H2O。下列關(guān)于該電池工作時(shí)說法中正確的是()A．正極的電極反應(yīng)式：O2＋4H＋＋4e－=2H2OB．溶液中的陰離子向正極移動(dòng)C．負(fù)極的電極反應(yīng)式：N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2D．溶液的pH保持不變圖9-34．保護(hù)埋在地下的鋼管常用如圖9-3所示方法。關(guān)于此方法，下列說法正確的是()A．金屬棒X的材料可能為銅B．金屬棒X的材料可能為鈉C．鋼管附近土壤的pH可能會(huì)上升D．這種方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法5．電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe(OH)3膠體。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物使之沉積下來，具有凈化水的作用。模擬處理裝置如圖9-4所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A．X電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為CH4－8e－＋4CO32－=5CO2＋2H2O圖9-4B．鐵作陽極，失去電子生成Fe2＋C．工作時(shí)熔融鹽中的碳酸根移向Y電極D．污水中存在反應(yīng)4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H＋6．下列有關(guān)電化學(xué)原理的說法正確的是()A．電解法冶煉鋁時(shí)，陽極反應(yīng)為2O2－－4e－=O2↑B．用電解法精煉銅，陽極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=CuC．鋼鐵在中性條件下被腐蝕，正極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．鋁-空氣燃料電池以KOH為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Al－3e－=Al3＋7．(雙選)下列敘述正確的是()圖9-5A．X為碳棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于N處，溶液中陽離子移向碳棒B．X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，該法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法C．X為銅棒，Y為CuSO4溶液，開關(guān)K置于M處，銅棒質(zhì)量將增加，外電路中的電子流向銅棒D．X為銅棒，Y為CuSO4溶液，開關(guān)K置于N處，鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中Cu2＋濃度不會(huì)改變8．(雙選)下列說法正確的是(N裝置中兩個(gè)電極均為石墨棒)()圖9-6A．C1上發(fā)生還原反應(yīng)B．M裝置中SO42－移向Cu電極C．工作一段時(shí)間后裝置M中溶液pH變大，裝置N中溶液pH變小D．Cu電極與C2電極上的電極反應(yīng)相同9．(雙選)圖9-7是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確的是()圖9-7A．a(chǎn)為電源正極B．d電極的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑C．電解過程中，c電極質(zhì)量不斷增加D．電解過程中，溶液中銅離子濃度逐漸減小10．化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化與人類的生活實(shí)際密切相關(guān)，在生產(chǎn)、生活中有重要的應(yīng)用，同時(shí)也是學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要組成部分。(1)熔融狀態(tài)下，鈉的單質(zhì)和氯化亞鐵能組成可充電電池，如圖9-8工作原理示意圖，反應(yīng)原理為2Na＋FeCl2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Fe＋2NaCl，該電池放電時(shí)，正極反應(yīng)式為________________________________________________________________________；充電時(shí)，____________(寫物質(zhì)名稱)電極接電源的負(fù)極；該電池的電解質(zhì)為________。圖9-8圖9-9(2)某同學(xué)用銅片、石墨作電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，工作原理示意圖如圖9-9所示，一段時(shí)間停止通電取出電極。若在電解后的溶液中加入0.98g氫氧化銅粉末恰好完全溶解，經(jīng)測(cè)定所得溶液與電解前完全相同。請(qǐng)回答下列問題：①Y電極材料是________，發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。②電解過程中X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③如在電解后的溶液中加入足量的小蘇打，充分反應(yīng)后產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積是__________。11．電化學(xué)原理在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用，請(qǐng)利用所學(xué)知識(shí)回答有關(guān)問題。(1)用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實(shí)際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個(gè)重要內(nèi)容。如圖9-10，是電解產(chǎn)生多硫化物的實(shí)驗(yàn)裝置：圖9-10①已知陽極的反應(yīng)為(x＋1)S2－=Sx＋S2－＋2xe－，則陰極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移xmol電子時(shí)，產(chǎn)生的氣體體積為____________(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時(shí)，通常是在氮?dú)鈿夥障氯芙?。其原因?用離子反應(yīng)方程式表示)：________________________________________________________________________。(2)MnO2是一種重要的無機(jī)功能材料，制備MnO2的方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液，陽極的電極反應(yīng)式為______________________?，F(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO4溶液，如圖9-11所示，鉛蓄電池的總反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________，當(dāng)蓄電池中有4molH＋被消耗時(shí)，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為________，MnO2的理論產(chǎn)量為________g。圖9-11圖9-12(3)用圖9-12電解裝置可制得具有凈水作用的FeO42－。實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸生成FeO42－。①電解過程中，X極區(qū)溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。②電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－6e－＋8OH－=FeO42－＋4H2O和________________________________________________________________________，若在X極收集到672mL氣體，在Y極收集到168mL氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積)，則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少________g。

班級(jí)____________姓名____________

專題限時(shí)集訓(xùn)(九)A1．B[解析]圖中表示的是外加電源的陰極保護(hù)法，鐵閘門做陰極被保護(hù)，輔助電極作陽極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；在海水中沒有電子的移動(dòng)，只有離子的定向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2．D[解析]電解法精煉銅時(shí)陰極材料應(yīng)為精銅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．C[解析]堿性條件下，燃料電池正極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由總反應(yīng)式減去正極的電極反應(yīng)式可得負(fù)極的電極反應(yīng)式為N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2，C項(xiàng)正確；反應(yīng)過程中生成水，故c(OH－)減小，pH減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．C[解析]圖中沒有外加電源，為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，X的活潑性應(yīng)大于鐵的活潑性，但金屬鈉活潑性太強(qiáng)，能與H2O、CO2等直接反應(yīng)，故A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；O2在鋼管處發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，C項(xiàng)正確。5．C[解析]結(jié)合“電解生成Fe(OH)3膠體”，說明Fe作陽極失電子形成Fe2＋，在空氣中轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3，那么Y作正極，X作負(fù)極，A、B、D項(xiàng)正確，結(jié)合A項(xiàng)，CO32－向X電極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。6．A[解析]陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；粗銅作陽極，陽極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Cu－2e－=Cu2＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；中性條件發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－=4OH－，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Al3＋與OH－不能大量共存，則負(fù)極反應(yīng)式為Al＋4OH－－3e－=AlO2－＋2H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．CD[解析]開關(guān)置于N處時(shí)，X作電解NaCl溶液的陽極，鐵作陰極，內(nèi)電路中陽離子移向陰極，而非陽極，故A錯(cuò)誤；外加電源的電解池中，鋅棒作被腐蝕的陽極，鐵是受保護(hù)的陰極，這就是外加電源的陰極保護(hù)法，而非犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故B錯(cuò)誤；開關(guān)K置于M處，銅棒作原電池的正極，鐵作負(fù)極，則外電路中電子流向銅棒，內(nèi)電路CuSO4溶液中的Cu2＋移到正極上發(fā)生還原反應(yīng)，析出單質(zhì)銅覆蓋在銅棒上，銅棒質(zhì)量增加，故C正確；開關(guān)置于N處時(shí)，銅棒作陽極，反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋，鐵作陰極，CuSO4溶液中的Cu2＋移到陰極上發(fā)生還原反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu，則鐵棒質(zhì)量增加，陰極消耗Cu2＋的量等于陽極生成Cu2＋的量，因此溶液中Cu2＋的濃度保持不變，故D正確。8．CD[解析]由于金屬性：Zn>Cu，則圖中M裝置為原電池，Zn是負(fù)極，Cu是正極，N裝置為電解池，與正極相連的C1是陽極，陽極上一定發(fā)生氧化反應(yīng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池的內(nèi)電路中，陰離子一定移向負(fù)極，陽離子一定移向正極，因?yàn)樨?fù)極流出帶負(fù)電的電子，正極流入帶負(fù)電的電子，所以硫酸根離子移向Zn電極，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，則原電池總反應(yīng)式為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，所以M裝置中氫離子濃度減小，溶液的pH增大；由于石墨是惰性電極，則陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，由于氫氧根離子比硫酸根離子容易失去電子，則陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，則N裝置中電解總反應(yīng)式為2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑，隨著水的消耗，N裝置中硫酸濃度增大，酸性增強(qiáng)，則pH減小，故C項(xiàng)正確；Cu是正極，Cu被保護(hù)，氫離子移向正極，則正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，C2是陰極，電解池內(nèi)電路中陽離子移向陰極，則陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，故D項(xiàng)正確。9．AD[解析]由圖中外電路中電流方向推斷，直流電源中a為正極，b為負(fù)極，故A正確；電解池中c為陽極，d為陰極，內(nèi)電路中陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，則c電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑，d電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，則c電極質(zhì)量不變，d電極上析出單質(zhì)銅，導(dǎo)致其質(zhì)量不斷增大，故B和C錯(cuò)誤；電解過程中，溶液中銅離子被還原為單質(zhì)銅，導(dǎo)致溶液中銅離子濃度逐漸減小，故D正確。10．(1)Fe2＋＋2e－=Fe鈉β-Al2O3(2)①石墨氧化②Cu2＋＋2e－=Cu2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－③0.448L或448mL[解析](1)該電池的電解質(zhì)為熔融的β-Al2O3，熔融的鈉電極作負(fù)極，鈉發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；熔融的FeCl2電極作正極，F(xiàn)e2＋發(fā)生得電子還原反應(yīng)，充電時(shí)，電池負(fù)極接電源負(fù)極，電池正極接電源正極。(2)由加入Cu(OH)2可使電解質(zhì)溶液復(fù)原，可知陽極為石墨，陰極為銅片。相當(dāng)于惰性電極電解硫酸銅溶液，硫酸銅消耗完后又電解的水，故陰極首先發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu，Cu2＋消耗盡后又發(fā)生反應(yīng)2H＋＋2e－=H2↑。根據(jù)電子守恒和銅元素的守恒，溶液中生成的n(H＋)＝2n(Cu2＋)＝2×eq\f(0.98g,98g·mol－1)＝0.02mol，與足量NaHCO3反應(yīng)可產(chǎn)生0.02molCO2。11．(1)①2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑(或2H＋＋2e－=H2↑)11.2xL②2S2－＋O2＋2H2O=2S↓＋4OH－(2)Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2＋4H＋Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O2mol87(3)增大4OH－－4e－=2H2O＋O2↑0.28[解析](1)電解時(shí)，水電離的H＋在陰極發(fā)生得電子還原反應(yīng)，生成H