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山东省德州市武城二中2015-2016学年高二第二次月考化学试卷.doc

2015-2016 学年山东省德州市武城二中高二(上)第二次月 考化学试卷 参考答案与试题解析
一、选择题(共 46 分,1-8 题,每题 2 分,9-18 题,每题 3 分) 1. (2 分) (2013 春?资阳期末)电池是人类生产和生活中重要的能量来源.各式各样电池的 发明是化学对人类的一项重大贡献.下列有关电池的叙述正确的是( A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 【考点】常见化学电源的种类及其工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】A、根据锌锰干电池的正极是碳棒,该极上二氧化锰发生得电子的还原反应; B、氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置; C、氢氧燃料电池中,燃料做负极发生失电子的氧化反应; D、太阳能电池的主要材料是半导体硅. 【解答】解:A、在锌锰干电池中,正极是碳棒,该极上二氧化锰发生得电子的还原反应, 该电极质量不会减少,故 A 错误; B、氢氧燃料电池属于原电池的一种,是将化学能转化为电能的装置,不可将热能直接转变 为电能,故 B 错误; C、氢氧燃料电池中,燃料做负极,发生失电子的氧化反应,被氧化,故 C 正确; D、太阳能电池的主要材料是半导体硅,不是二氧化硅,故 D 错误. 故选 C. 【点评】本题考查锌锰干电池以及氢氧燃料电池的有关知识,属于基本知识的考查,难度不 大. )

2. (2 分) (2015 秋?德州校级月考)在理论上不能用于设计原电池的化学反应是( A.H2SO4(aq)+BaCl2(aq)═BaSO4(s)+2HCl(aq)△ H<0 B.2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△ H<0



C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)═4Fe(OH)3(s)△ H<0 D.3Cu(s)+8HNO3(aq)═3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l)△ H<0 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】自发的放热的氧化还原反应能设计成原电池,以此来解答. 【解答】解:A、属于复分解反应,不是氧化还原反应,不能用于设计原电池,故 A 正确; B、属于自发的氧化还原反应,能设计成原电池,故 B 错误; C、属于自发的氧化还原反应,能设计成原电池,故 C 错误; D、属于自发的氧化还原反应,能设计成原电池,故 D 错误. 故选 A. 【点评】本题考查了氧化还原反应和原电池原理,题目难度不大,注意把握原电池的构成条 件,明确能自动发生的氧化还原反应能设计成原电池是解答本题的关键.

3. (2 分) (2015 秋?德州校级月考)下列说法不正确的是( A.电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程 B.利用电解饱和食盐水所得的产物可以生产盐酸 C.铜在酸性环境中易发生析氢腐蚀 D.氢氧燃料电池的负极通入的是氢气 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题.



【分析】A、电解质溶液的导电过程是电解质溶液在外加直流电源作用下电解的过程; B、电解饱和食盐水可得到氢气和氯气,二者反应生成 HCl; C、Cu 与氢离子不反应; D、负极失电子发生氧化反应. 【解答】解:A、电解质溶液的导电过程是电解质溶液在外加直流电源作用下电解的过程, 故 A 正确; B、电解饱和食盐水可得到氢气和氯气,二者反应生成 HCl,溶于水制得盐酸,故 B 正确; C、Cu 与氢离子不反应,所以 Cu 不能发生析氢腐蚀,故 C 错误; D、燃料电池的负极通入可燃物,可燃物在负极发生失电子的氧化反应,故 D 正确; 故选 C.

【点评】本题考查了电化学方面的知识,涉及电解池和原电池原理,难度不大,要注重对基 础知识的积累和运用.

4. (2 分) (2013 秋?大连期末)下列各装置中都盛有 0.1mol?L

﹣1

的 NaCl 溶液,放置一定时 )

间后,装置中的四块相同锌片,腐蚀速率由快到慢的顺序是(

A.③①④②

B.①②④③

C.①②③④

D.②①④③

【考点】金属的电化学腐蚀与防护. 【专题】电化学专题. 【分析】电化学腐蚀较化学腐蚀快,金属得到保护时,腐蚀较慢,作原电池正极和电解池阴 极的金属被保护. 【解答】解:①中锌作负极,发生电化学腐蚀,加快锌的腐蚀,②中锌作电解池阳极,在外 加电源的作用下, 更加快锌的腐蚀, ③中锌作电解池阴极, 不易被腐蚀, ④中发生化学腐蚀, 所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③. 故选 D. 【点评】本题考查不同条件下金属腐蚀的快慢,明确腐蚀快慢为:电解原理引起的腐蚀>原 电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀即可解答.

5. (2 分) (2015 秋?德州校级月考)下列关于原电池和电解池的比较中正确的是( A.能量转化形式相同 B.两极的名称相同 C.负极和阴极上移向的离子类别相同 D.负极和阳极上发生的反应类型相同 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】A.电解时电能转化为化学能,原电池中化学能转化为电能; B.原电池中为正负极,电解池中为阴阳极;



C.原电池中阴离子向负极,阳离子向正极移动,电解池中阴离子在阳极放电,阳离子在阴 极放电; D.负极失电子,阳极阴离子或活性电极失电子. 【解答】解:A.电解池中有外接电源,是把电能转化为化学能,原电池向外提供电能,是 把化学能转化为电能,故 A 错误; B.原电池中的电极分别为正负极,电解池中的电极为为阴阳极,故 B 错误; C.原电池中阴离子向负极,阳离子向正极移动,电解池中阴离子在阳极放电,阳离子在阴 极放电,所以负极和阴极上移向的离子类别不相同,故 C 错误; D.原电池中负极失电子发生氧化反应,电解池中阳极上阴离子或活性电极失电子发生氧化 反应,故 D 正确. 故选 D. 【点评】本题考查原电池、电解池工作原理,比较基础,注意对基础知识的理解掌握,侧重 于电极的判断、能量转化、离子移动等内容的考查.

6. (2 分) (2015 秋?德州校级月考)有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(



A.甲中负极反应式为 2H++2e ═H2↑


B.乙中阳极反应式为 Ag++e ═Ag


C.丙中 H+向碳棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 【考点】金属的电化学腐蚀与防护. 【专题】电化学专题. 【分析】A.甲为原电池,Zn 易失电子作负极、Ag 作正极; B.乙为电解池,Ag 作阳极、Cu 作阴极,阳极上银失电子发生氧化反应; C.丙为原电池,Fe 易失电子作负极、C 作正极,电解质溶液中阳离子向正极移动; D.丁为电解池,Pt 为阳极、Fe 为阴极,阳极上碘离子失电子发生氧化反应.

【解答】 解: A. 甲为原电池, Zn 易失电子作负极、 Ag 作正极, 负极反应式为 Zn﹣2e ═Zn2+,


故 A 错误; B.乙为电解池,Ag 作阳极、Cu 作阴极,阳极上银失电子发生氧化反应,电极反应式为 Ag ﹣e ═Ag+,故 B 错误;


C.丙为原电池,Fe 易失电子作负极、C 作正极,电解质溶液中阳离子向正极移动,所以丙 中 H+向碳棒方向移动,故 C 正确; D.丁为电解池,Pt 为阳极、Fe 为阴极,阳极上碘离子失电子发生氧化反应,所以丁中电 解开始时阳极产生红棕色气体,故 D 错误; 故选 C. 【点评】本题考查原电池和电解池原理,明确各个电极上发生的反应即可解答,知道离子移 动方向,注意电解池阳极材料是活泼金属时发生的电极反应,注意 D 中阴离子还原性强弱 顺序,题目难度不大.

7. (2 分) (2012 秋?徐汇区期末)实验装置如图所示.下列说法正确的是(



A.该装置不能发生原电池反应 B.活性炭是阴极 C.总反应为:4Al+3O2+6H2O→4Al(OH)3 D.电子从铝箔流出,经电流表、活性炭、滤纸回到铝箔 【考点】化学电源新型电池. 【专题】电化学专题. 【分析】该装置构成原电池,铝易失电子而作负极,活性炭作正极,负极上失电子发生氧化 反应,正极上得电子发生还原反应,电子从负极流向正极. 【解答】解:A.该装置符合原电池的构成条件,所以能构成原电池,铝作负极,活性炭作 正极,故 A 错误; B.活性炭上得电子而作正极,故 B 错误;

C.负极上铝失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,所以发生吸氧腐蚀, 电池反应式为:4Al+3O2+6H2O→4Al(OH)3,故 C 正确; D.电子从负极铝箔流出,经电流表流向活性炭,故 D 错误; 故选 C. 【点评】本题考查原电池原理,明确原电池的构成条件、正负极的判断方法、电子的流向即 可解答,注意电子不进入电解质溶液,为易错点.

8. (2 分) (2012 秋?象山县校级期中)某蓄电池放电、充电的反应式为: Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列推断中正确的是( )

①放电时,Fe 为正极,Ni2O3 为负极; ②充电时,阴极上的电极反应式是:Fe(OH)2+2e =Fe+2OH ; ③充电时,Ni(OH)2 为阳极; ④蓄电池的电极必须浸在某碱性溶液中. A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
﹣ ﹣

【考点】化学电源新型电池. 【专题】电化学专题. 【分析】根据电池的总反应:Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,可以判断出铁镍蓄 电池放电时 Fe 作负极,发生氧化反应,为还原剂,失电子生成 Fe2+,最终生成 Fe(OH)2, Ni2O3 作正极,发生还原反应,为氧化剂,得电子,最终生成 Ni(OH)2,电池放电时,负 极反应为 Fe+2OH ﹣2e =Fe(OH)2,则充电时,阴极发生 Fe(OH)2+2e =Fe+2OH ,阴 极附近溶液的 pH 升高,电池充电时,阳极发生 2Ni(OH)2+2OH ﹣2e =Ni2O3+3H2O. 【解答】解:①、由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子,Ni2O3 做氧化剂得到电子, 即正极为 Ni2O3、负极为 Fe,故①错误; ②、充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,所以电池放电时,负极反应为: Fe+2OH ﹣2e =Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为 Fe(OH)2+2e =Fe+2OH
﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣

,故②正确;
﹣ ﹣ ﹣ ﹣

③、充电时,阴极发生 Fe(OH)2+2e =Fe+2OH ,阳极发生 2Ni(OH)2+2OH ﹣2e =Ni2O3+3H2O,Ni(OH)2 做阳极,故③正确.

④、根据总反应 Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,可以判断出铁镍蓄电池放电时 Fe 作负极,发生氧化反应,为还原剂,失电子生成 Fe2+,碱性电解质中最终生成 Fe(OH)
2,所以电解质溶液是碱,故④正确;

故选 D. 【点评】本题考查二次电池的工作原理,涉及到原电池和电解池的有关知识,做题时注意根 据总反应从氧化还原的角度判断化合价的变化,以得出电池的正负极以及所发生的反应.

9. (3 分) (2013?珠海二模)把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿 中(如图所示平面图) ,经过一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是( )

A.Ⅰ和Ⅲ附近

B.Ⅰ和Ⅳ附近

C.Ⅱ和Ⅲ附近

D.Ⅱ和Ⅳ附近

【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】第一个装置是电解池,铁为阳极,溶液中的 H+在Ⅰ处得电子,破坏了锌片附近水 的电离平衡,使得 OH 浓度增大,所以Ⅰ处变红.第二个装置是原电池,Zn 为负极,溶液 中的氧气在Ⅳ处得电子生成 OH ,所以Ⅳ处变红; 【解答】解:第一个图示是电解池,铁做阳极,铁失电子生成亚铁离子,锌做阴极,在阴极 上,2H++2e =H2↑,破坏了锌片附近水的电离平衡,使得 OH 浓度增大,所以Ⅰ处也变红;
﹣ ﹣ ﹣ ﹣

第二个图示是原电池, 锌做负极, 锌失电子形成锌离子, 正极是Ⅳ为 Fe, O2+2H2O+4e =4OH




;所以Ⅳ处变红;

故选 B; 【点评】本题考查了原电池和电解池的工作原理的应用,主要是电解反应的离子变化.

10. (3 分) (2015 秋?新泰市校级期中)下列描述中,不符合生产实际的是( A.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 B.在镀件上电镀锌,用锌作阳极



C. 用如图装置生产家用消毒液(NaClO)

D. 用如图装置为铅蓄电池充电 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】A、根据电解精炼铜的原理来回答判断; B、电镀池中,镀件作阴极,镀层金属作阳极; C、生产家用消毒液(NaClO)的原理是让电解氯化钠溶液生成的氯气和氢氧化钠之间发生 反应即可; D、在蓄电池充电时,电池的正极和电源的正极相接,负极和负极相接. 【解答】解:A、电解精炼铜是粗铜作阳极,精铜作阴极,故 A 正确; B、在镀件上电镀锌,镀层金属 Zn 作阳极,故 B 正确; C、生产家用消毒液(NaClO)的原理是让电解氯化钠溶液生成的氯气和氢氧化钠之间发生 反应即可,此时氯气必须在阳极上产生,故 C 正确; D、在蓄电池充电时,电池的正极和电源的正极相接,负极和负极相接,故 D 错误. 故选 D. 【点评】 本题综合考查学生原电池和电解池的工作原理以及应用方面的知识, 属于综合知识 的考查,难度不大.

11. (3 分) (2011 春?金华期末)为使反应:Cu+2H2O═Cu(OH)2+H2↑能够发生,下列设 计方案正确的是( )

A.用铜片做负极,石墨电极作正极,氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池 B.用铜片做电极,外接直流电源电解硫酸铜溶液

C.用铜片作阳极,铁片作阴极,电解硫酸钠溶液 D.用铜片作阴、阳电极,电解稀硫酸 【考点】电解原理. 【专题】电化学专题. 【分析】A、原电池反应是自发进行的氧化还原反应; B、铜片做电极电解硫酸铜溶液是电镀; C、铜片做阳极电解硫酸钠溶液铜和水反应生成氢氧化铜和氢气; D、铜做电极,电解硫酸溶液是铜和硫酸的反应生成硫酸铜和氢气. 【解答】解:A、用铜片做负极,石墨电极作正极,氯化钠溶液为电解质溶液,不能发生铜 和水的反应,故 A 错误; B、用铜片做电极,外接直流电源电解硫酸铜溶液是阴极镀铜,不符合要求的反应,故 B 错 误; C、用铜片作阳极,铁片作阴极,电解硫酸钠溶液,阳极电极反应为 Cu﹣2e =Cu2+,阴极电


极反应为 2H++2e =H2↑,电池反应为 Cu+2H2O═Cu(OH)2+H2↑,故 C 正确;


D、用铜片作阴、阳电极,电解稀硫酸,发生的反应是,Cu+2H+=Cu2++H2↑,故 D 错误; 故选 C. 【点评】 本题考查了电解原理的应用, 主要是电极判断和电极反应的分析应用, 题目较简单.

12. (3 分) (2014?临沂一模)下列有关电化学装置的说法正确的是(



A.利用图 a 装置处理银器表面的黑斑 Ag2S,银器表面发生的反应为 Ag2S+2e =2Ag+S2




B.图 b 电解一段时间,铜电极溶解,石墨电极上有亮红色物质析出 C.图 c 中的 X 极若为负极,则该装置可实现粗铜的精炼 D.图 d 中若 M 是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题.

【分析】A.形成原电池反应,Ag2S 为正极被还原; B.铜为阴极,发生还原反应; C.电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极; D.铁作原电池正极时属于“牺牲阳极的阴极保护法”. 【解答】解:A.形成原电池反应,Al 为负极,被氧化,Ag2S 为正极被还原,正极方程式 为 Ag2S+2e =2Ag+S2 ,故 A 正确;
﹣ ﹣

B.铜为阴极,发生还原反应,不能溶解,石墨电极上生成氧气,故 B 错误; C.图 c 中的 X 极若为负极,粗铜为阴极,不能进行粗铜的精炼,而电解精炼时,粗铜作阳 极,纯铜作阴极,故 C 错误; D.该装置有外接电源,属于“有外加电源的阴极保护法”,故 D 错误. 故选 A. 【点评】本题考查较为综合,涉及原电池和电解池原理,为高频考点,注意根据金属的腐蚀 及保护、粗铜的精炼、电解原理等知识来分析解答,难度不大.

13. (3 分) (2013 秋?荔城区校级期中)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池 相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+5H2O 3zs(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.下列叙述不正确的是(
﹣ ﹣



A.放电时负极反应为:Zn+2OH ﹣2e ═Zn(OH)2 B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3+5OH ﹣3e ═FeO42 +4H2O
﹣ ﹣ ﹣

C.放电时每转移 3mol 电子,正极有 1mol K2FeO4 被氧化 D.放电时正极附近溶液的碱性增强 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】根据电池的总反应可知,高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子,电极反应式为 Zn﹣2e +2OH =Zn(OH)2,高铁酸钠在正极得到电子,电极反应式为 FeO42+4H2O+3e =Fe
﹣ ﹣ ﹣

(OH) 根据电极反应式可判断电子转移的物质的量与反应物之间的关系, 充电时, 3+5OH , 阳极上氢氧化铁转化成高铁酸钠,电极反应式为 Fe(OH)3+5OH =FeO42+4H2O+3e ,阳极
﹣ ﹣



消耗 OH 离子,碱性要减弱. 【解答】解:A、根据电池的总反应可知,高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子,电极 反应式为 Zn﹣2e +2OH =Zn(OH)2,故 A 正确;
﹣ ﹣



B、充电时阳极发生 Fe(OH)3 失电子的氧化反应,即反应为:Fe(OH)3﹣3e +5OH FeO42 +4H2O,故 B 正确;






C、放电时正极反应为 FeO42+4H2O+3e =Fe(OH)3+5OH ,每转移 3mol 电子,正极有
﹣ ﹣

1molK2FeO4 被还原,故 C 错误; D、放电时正极反应为 FeO42+4H2O+3e =Fe(OH)3+5OH ,生成氢氧根离子,碱性要增强,
﹣ ﹣

故 D 正确. 故选 C. 【点评】 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力, 增加了学生 分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.

14. (3 分) (2015 秋?德州校级月考)在电解质溶液中插入 M、N 电极,并连接直流电源进 行电解,可以看到两极上均有气泡产生,电解后测定电解质溶液,其 H+浓度无变化.符合 这些条件的是( )

A.两个电极均为铁片,M 是阴极,电解质溶液是 0.4%的 NaOH 溶液 B.两个电极均为石墨,M 是阳极,电解质溶液是 0.4%的 H2SO4 溶液 C.两个电极均为石墨,M 是阳极,电解质溶液是 0.4%的 KOH 溶液 D.M 是铁片,作阴极,N 是石墨,电解质溶液是 0.4%的 KNO3 溶液 【考点】电解原理. 【专题】电化学专题. 【分析】用惰性电极电解 NaOH、KOH、H2SO4、KNO3 溶液都是电解水,溶液浓度增大, 若阳极为活性电极如 Fe,则阳极上 Fe 放电,不会生成气体,据此分析. 【解答】解:A、阳极为活性电极 Fe,则阳极上 Fe 放电,阳极不会生成气体,故 A 不选; B、用石墨电极电解稀硫酸,相对于电解水,硫酸浓度增大,氢离子浓度增大,故 B 不选; C、用石墨电极电解 KOH 溶液,相对于电解水,KOH 浓度增大,氢离子浓度减小,故 C 不 选; D、Fe 作阴极,石墨作阳极,电解硝酸钾溶液,实际上是电解水,溶液始终未中性溶液,氢 离子浓度不变,故 D 选; 故选 D.

【点评】本题考查了电解原理,注意用惰性电极电解酸碱溶液时,溶液浓度增大后溶液酸碱 性的变化,题目难度不大.

15. (3 分) (2014?澧县校级模拟)用铁丝(电极 a) 、铜丝(电极 b)和 CuSO4 溶液可以构 成原电池或电解池,如图所示.则下列说法正确的是( )

A.构成原电池时 b 极反应为:Cu﹣2e =Cu2+


B.构成电解池时 a 极质量一定减少 C.构成电解池时 b 极质量可能减少也可能增加 D.构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】构成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上金属失电子发生氧化反应,较不活 泼的金属铜作正极,正极上得电子发生还原反应;构成电解池时,阳极上金属电极失电子发 生氧化反应,阴极上铜离子得电子发生还原反应. 【解答】解:A、构成原电池时,较不活泼的金属铜作正极,正极上溶液中铜离子得电子生 成铜单质而析出,电极反应式为 Cu2++2e =Cu,故 A 错误.


B、构成电解池时,连接电源正极的电极为阳极,阳极上金属电极失电子发生氧化反应,如 a 连接电源负极,则质量增加,故 B 错误. C、构成电解池时,连接电源正极的电极为阳极,阳极上金属电极失电子发生氧化反应,连 接电源负极的电极为阴极,阴极上铜离子得电子发生还原反应;如果 b 为阳极,电解池工作 时,铜失电子生成铜离子进入溶液导致电极质量减少,如果 b 为阴极,溶液中铜离子得电子 生成铜单质而析出附着在 b 电极上,导致电极质量增加,故 C 正确. D、构成原电池时,正极上铜离子得电子而析出;构成电解池时,阴极上溶液中铜离子得电 子而析出,所以无论是原电池还是电解池都没有气体生成,故 D 错误. 故选 C.

【点评】本题考查了原电池和电解池工作原理,难度不大,明确离子的放电顺序是解本题的 关键.

16. (3 分) (2015 秋?德州校级月考) 如图所示, 将铁棒和石墨棒插入 1L 1mol?L 列说法正确的是( )

﹣1

食盐水中. 下

A.若电键 K 与 N 连接,铁被保护不会腐蚀 B.若电键 K 与 N 连接,正极反应式是 4OH ﹣4e ═2H2O+O2↑ C.若电键 K 与 M 连接,将石墨棒换成铜棒,可实现铁棒上镀铜 D.若电键 K 与 M 连接,当两极共产生 22.4L(标准状况)气体时,生成了 1mol NaOH 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】若电键 K 与 N 连接,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;组成原电池时, 较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应;石墨棒作正极,正极上氧气得电子 生成氢氧根离子发生还原反应; 若电键 K 与 M 连接,该装置是电解池,碳作阳极,铁作阴极,阳极上氯离子放电,阴极上 氢离子放电. 【解答】解:A、若电键 K 与 N 连接,该装置构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,Fe 被腐蚀,故 A 错误; B、若电键 K 与 N 连接,该装置构成了原电池,不活泼的石墨棒作正极,正极上氧气得电 子生成氢氧根离子发生还原反应,电极反应式为 2H2O+O2+4e =4OH ,故 B 错误; C.若电键 K 与 M 连接,构成电解池,将石墨棒换成铜棒,是电解池的阳极,铁棒是阴极, 电解质溶液换成 CuSO4 溶液就可以实现铁棒上镀铜,如果电解质溶液仍然是氯化钠溶液, 不能实现铁棒上镀铜,故 C 错误; D.若电键 K 与 M 连接,该装置是电解池,电池反应式为: 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2 ↑,假设只发生 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2
﹣ ﹣ ﹣ ﹣

↑,根据方程式知,当两极共产生 28 L(标准状况)体时,生成了 1.25molNaOH,实际上氯 化钠只有 1mol,与实际不符合,则电解过程中还电解水,所以当氯化钠完全解时,根据原 子守恒生成的氢氧化钠是 1mol,故 D 正确; 故选 D. 【点评】本题考查原电池和电解池原理,明确电极上发生的反应是解本题关键,注意电解池 中阳极如果是活泼电极发生的电极反应,为易错点,题目难度中等.

17. (3 分) (2014 春?徐水县校级期中) 关于如图所示①、 ②两个装置的叙述, 正确的是 (



A.装置名称:①是原电池,②是电解池 B.硫酸浓度变化:①增大,②减小 C.电极反应式:①中阳极:4OH ﹣4e =2H2O+O2↑②中正极:Zn﹣2e =Zn2+
﹣ ﹣ ﹣

D.离子移动方向:①中 H+向阴极方向移动 ②中 H+向负极方向移动 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】①为电解池装置,阳极发生氧化反应生成氧气,阴极发生还原反应生成氢气,②为 原电池装置,锌为负极,发生氧化反应,铜为正极发生还原反应,以此解答该题. 【解答】解:A.①外加电源,为电解池装置,②为原电池装置,为铜锌原电池,故 A 错误; B.①外加电源,电解硫酸溶液,阳极上生成氧气,阴极生成氢气,硫酸浓度增大,②为原 电池装置,正极不断消耗氢离子,硫酸浓度降低,故 B 正确; C.①外加电源,电解硫酸溶液,阳极上生成氧气,4OH ﹣4e =2H2O+O2↑;②为原电池装 置,铜为正极发生还原反应,电极方程式为 2H++2e =H2↑,故 C 错误;
﹣ ﹣ ﹣

D.电解池工作时,阳离子向阴极移动,原电池工作时,阳离子向正极移动,故 D 错误. 故选 B. 【点评】本题综合考查化学电源知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,题目难 度中等,注意把握电解池和原电池的工作原理以及相关电极反应的判断.

18. (3 分) (2014 秋?江西期末)将 0.2mol AgNO3、0.4mol Cu(NO3)2 和 0.6mol KCl 溶于 水配成 100mL 溶液,用惰性电极电解一段时间后,在一极上析出 0.3mol Cu,此时,另一极 上的气体体积(标准状况)为( A.4.48 L 【考点】电解原理. 【分析】将 0.2mol AgNO3、0.4mol Cu(NO3)2 和 0.6mol KCl 溶于水,会发生反应生成氯化 银沉淀,电解混合溶液时,阴极发生 Cu2++2e =Cu,可知阴极得到 0.6mol 电子,阳极发生:


) C.6.72 L D.7.8 L

B.5.6 L

2Cl ﹣2e =Cl2↑、4OH ﹣4e =O2↑+2H2O,结合两极转移电子数目相等和电极方程式计算. 【解答】解:将 0.2mol AgNO3、0.4mol Cu(NO3)2 和 0.6mol KCl 溶于水,会发生反应生成 氯化银沉淀, 阴极发生 Cu2++2e =Cu, 可知阴极得到 0.6mol 电子, 阳极发生: 2Cl ﹣2e =Cl2↑、
﹣ ﹣ ﹣









4OH ﹣4e =O2↑+2H2O, 氯离子 0.4mol 完全析出时, 生成 n (Cl2) =0.2mol, 转移电子 0.4mol, 则生成氧气转移电子 0.2mol,生成氧气 0.05mol, 所以阳极共生成(0.2+0.05)mol=0.25mol 气体, 气体体积=0.25mol× 22.4L/mol=5.6L, 故选 B. 【点评】 本题以电解原理为载体考查了物质的量的有关计算, 明确阳极上析出气体的成分再 结合转移电子相等即可解答,题目难度中等.





二、非选择题(共 54 分) 19. (4 分) (2012 秋?市北区校级期中)某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作 原理. 按照实验步骤依次回答下列问题: (1)导线中电子流向为 a→b (用 a、b 表示) . (2)写出装置中锌电极上的电极反应式: Zn﹣2e =Zn2+


; ;

(3)若装置中铜电极的质量增加 0.64g,则导线中转移的电子数目为 0.02NA

(4)装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加 KCl 的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的 K+、Cl 的移动方向表述正确的是 B .


a.盐桥中的 K+向左侧烧杯移动、Cl 向右侧烧杯移动


b.盐桥中的 K+向右侧烧杯移动、Cl 向左侧烧杯移动


c.盐桥中的 K+、Cl 都向右侧烧杯移动


d.盐桥中的 K+、Cl 几乎都不移动.


【考点】探究原电池及其工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】 (1)根据金属活泼性判断正负极,原电池中,电子由负极流向正极; (2)锌为负极,锌失电子变成锌离子; (3)根据电极反应式进行相关计算,得出正确结论; (4)根据正负极判断阴阳离子的移动方向. 【解答】解: (1)锌铜原电池中,锌比铜活泼,故锌为负极,铜为正极.原电池中,电子由 负极流向正极,故电子的流向为 a→b,故答案为:a→b; (2)Zn 为负极,锌电极上的电极反应式为 Zn﹣2e =Zn2+,故答案为:Zn﹣2e =Zn2+;
﹣ ﹣

(3)0.64g 铜物质的量为 0.01mol,由电极反应式 Cu2++2e =Cu 可知,生成 1mol 铜,转移


2mol 电子,故生成 0.01mol 铜,导线中转移 0.02mol 电子,电子数目为 0.02NA, 故答案为:0.02NA ; (4)左侧烧杯中锌失电子变成锌离子,使得锌电极附近带正电荷,吸引阴离子向左侧烧杯 移动,右侧烧杯中铜离子得到电子变成铜,使得铜电极附近带负电荷,吸引阳离子向右侧烧 杯移动,故盐桥中的 K+向右侧烧杯移动、Cl 向左侧烧杯移动,故答案为:B.


【点评】本题主要考查了原电池的工作原理以及物质的量的相关计算.

20. (5 分) (2015 秋?德州校级月考)金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟. (1)铁棒上的电极反应式为 ═4OH


Fe﹣2e ═Fe2+


;C 棒上的电极反应式为: O2+2H2O+4e



该图所表示的是 吸氧

(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀.

(2)若将 O2 撤走,并将 NaCl 溶液改为稀 H2SO4 溶液,则此图可表示 析氢 (填“析氢” 或“吸氧”)腐蚀原理;若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解,即可将碳棒改为 锌(或 其他比铁活泼的金属) 棒.

【考点】金属的电化学腐蚀与防护;原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】 (1)图示为 Fe 的吸氧腐蚀,负极上 Fe 失电子生成亚铁离子,正极上氧气得电子生 成氢氧根离子;在 NaCl 溶液中发生吸氧腐蚀; (2)将 NaCl 溶液改为稀 H2SO4 溶液,变成析氢腐蚀;保护铁棒时,负极应为比铁活泼的 金属. 【解答】解: (1)图示为 Fe 的吸氧腐蚀,负极上 Fe 失电子生成亚铁离子,正极上氧气得电 子生成氢氧根离子,铁棒上的电极反应式为:2Fe﹣4e ═2Fe2+,碳棒上的电极反应式为:


O2+2H2O+4e ═4OH ; 在 NaCl 溶液中发生吸氧腐蚀, 故答案为: Fe﹣2e ═Fe2+; O2+2H2O+4e
﹣ ﹣ ﹣ ﹣

═4OH ;吸氧;



(2)将 NaCl 溶液改为稀 H2SO4 溶液,变成析氢腐蚀;保护铁棒时,负极应为比铁活泼的 金属,故答案为:析氢;锌(或其他比铁活泼的金属) . 【点评】本题考查了金属的腐蚀和防护,注意吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别,题目难度不大.

21. (12 分) (2015 秋?德州校级月考)如图是一个电化学过程的示意图.已知甲池的总反应 式为 (1)甲池是 原电池 装置,乙池是 电解池 装置. (填“原电池”或“电解池”) (2)通入 CH4 的电极名称是 负极 ,B(石墨)电极的名称是 阳极 .
﹣ ﹣ ﹣

(3)写出电极反应式:通入 CH4 的电极 CH4+10OH ﹣8e ═CO32 +7H2O .A(Fe)电 极 Ag++e ═Ag .B(石墨)电极 4OH﹣4e =2H2O+O2
﹣ ﹣

(4)乙池中反应的化学方程式为 4AgNO3+2H2O

4Ag+O2↑+4HNO3 .

【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题.

【分析】 (1)根据方程式及燃料电池的特点判断甲装置;根据甲装置判断乙装置; (2) 根据反应方程式得失电子判断电极名称; 根据外加电源名称确定乙装置石墨电极名称; (3)先判断原电池、电解池的电极名称,再写出相应的电极反应式; (4)根据离子放电顺序写出相应的电解反应方程式. 【解答】解: (1)根据反应方程式知,甲装置是一个燃料电池,所以甲是把化学能转变为电 能的装置,是原电池;乙有外加电源,所以是电解池, 故答案为:原电池;电解池; (2) 根据 CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 知, CH4 发生氧化反应, 所以该电极是负极, O2 发 生还原反应,所以该电极是正极;石墨与原电池的正极相连,所以石墨电极是阳极, 故答案为:负极;阳极; (3)CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 知,CH4 发生氧化反应,所以该电极是负极,其电极反 应式为:CH4+10OH ﹣8e ═CO32 +7H2O;
﹣ ﹣ ﹣

铁电极是阴极,该电极上银离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Ag++e ═Ag;


石墨与原电池的正极相连, 所以石墨电极是阳极该电极上发生氧化反应, 电极反应式为: 4OH ﹣4e =2H2O+O2, 故答案为:CH4+10OH ﹣8e ═CO32 +7H2O;Ag++e ═Ag;4OH﹣4e =2H2O+O2;
﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣

(4)乙池中离子放电顺序为:阳离子 Ag+>H+,阴离子 OH >NO3 ,则发生反应的化学
﹣ ﹣

方程式为:4AgNO3+2H2O 故答案为:4AgNO3+2H2O

4Ag+O2↑+4HNO3, 4Ag+O2↑+4HNO3.

【点评】本题考查了原电池、电解池的工作原理,题目难度中等,注意掌握原电池、电解池 的判断方法:若无外加电源,可能是原电池,然后再根据原电池的形成条件判定;若有外接 电源,两电极插入电解质溶液中,可能是电解池或电镀池,当阳极金属与电解质溶液中的金 属阳离子相同时,则为电镀池;若无明显外接电源的串联电路,则利用题中信息找出能自发 进行氧化还原反应的装置为原电池.

22. (17 分) (2015 秋?德州校级月考)如图所示为相互串联的甲、乙两电解池.试回答: (1)若甲池利用电解原理在铁上镀银,则 A 是 阴极


(填电极名称) ,电极反应式是


Ag++e =Ag ;B 是 银 (填电极材料) ,电极反应式是 Ag﹣e =Ag+ ,应选用的电解 质溶液是 AgNO3 溶液.

(2)乙池中发生的总反应的离子方程式为 2Cl +2H2O



Cl2+H2+2OH



,若滴入少 (填“变

量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈 红 色,此时溶液的 PH 变大 大”“变小”或“不变”) ;若要使溶液复原应加入 HCl

(3) 若甲槽阴极增重 43.2g, 则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是 448 L. 此 时乙槽中溶液的 PH 为 13 .

【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】根据电源的正负极可判断 A、B、Fe、C 分别为电解池的阴极、阳极、阴极、阳极, 在阴极上发生还原反应,在阳极上发生氧化反应,乙池反应中阴极:2H2O+2e ═H2↑+20H , 阳极:2Cl ﹣2e ═Cl2↑,若甲为用电解原理给铁片镀银的装置,阴极反应为 Ag++e =Ag,
﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣

阳极反应为 Ag﹣e =Ag+,电解质溶液应选与镀层具有相同金属离子的可溶性盐溶液;然后


根据电极反应以及两个串联电解池转移电子数目相等计算. 【解答】解: (1)根据电源的正负极可判断 A、B、Fe、C 分别为电解池的阴极、阳极、阴 极、阳极,在阴极上发生还原反应,在阳极上发生氧化反应,在铁片上镀银时,镀层金属银 为电解池的阳极,阳极上的电极反应式为 Ag﹣e =Ag+,镀件金属铁为电解池的阴极,阴极


上的电极反应式 Ag++e =Ag,电解质溶液含有镀层金属离子,应为可溶性硝酸银溶液.


故答案为:阴极;Ag++e =Ag;银; Ag﹣e =Ag+;AgNO3;
﹣ ﹣

(2)乙池电解 NaCl 溶液,阴极反应为:2H2O+2e ═H2↑+20H ,总反应的离子方程式为 2Cl






+2H2O

Cl2+H2+2OH ,滴加酚酞溶液后,阴极溶液变红.阳极反应式为:2Cl ﹣2e







═Cl2↑,放氢生成碱型,所以溶液的 PH 值变大,生成氢气和氯气,所以要使溶液复原应加

入只要通入氯化氢气体, 故答案为:2Cl +2H2O
﹣ ﹣

Cl2+H2+2OH ;红;变大;HCl; =0.04 mol,



(3) 甲槽阴极反应为 Ag++e =Ag, 阴极增重 4.32g, 应为银的质量, n=

转移的电子为 0.04mol,两个电解池串联,转移的电子数目相等,乙槽阳极反应为 2Cl ﹣2e




═Cl2↑,

转移的电子为 0.04mol 时,在阳极上生成气体的物质的量为 0.02mol, 放出气体在标准状况下的体积为 0.02mol× 22.4L/mol=0.448L=448mL, 设氢氧化钠的物质的量为 x. 2NaCl+2H2O=Cl2↑+2NaOH+H2↑ 转移电子 2mol x 所以 x=0.04mol 氢氧化钠的物质的量浓度 C= 所以溶液的 PH 值为 13. 故答案为:448;13. 【点评】本题考查了电镀原理及氧化还原反应的有关计算,难度不大,注意串联电解池得失 电子数相等的特点. =0.1mol/L,C(H+ )= =1× 10
﹣13

2mol 0.04mol

mol/L

23. (16 分) (2015 秋?德州校级月考)用如图所示的装置进行电解.通电一会儿,发现用 NaCl 溶液湿润的淀粉 KI 试纸的 C 端变为蓝色. (1)E 为电源的 负 极,Fe 为 阴 极 (2)A 中发生反应的离子方程式为 2Cu2++2H2O 的化学方程式为 2Cu+2H2O (3)在 B 中观察到的现象是 2Cu(OH)2+H2↑ 铜片溶解,石墨电极上有气体生成,溶液中有蓝色沉淀生成


2Cu+4H++O2↑ ,B 中发生反应

(4)若此电源为铅蓄电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42
﹣ ﹣

PbSO4+2H2O,

则放电时:正极的电极反应式是 PbO2+2e +4H++2SO42 =PbSO4+2H2O ;电解液中 H2SO4 的浓度将变 小 ;当外电路通过 1mol 电子时,理论上负极板的质量增加 48 若要使 A 池中的溶液复原,应加入 40 g 的 CuO 固体. g,此时

【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题. 【分析】通电一会儿,发现湿润的淀粉 KI 试纸的 C 端变为蓝色,说明 C 端是阳极,则 E 是负极,F 是正极,铁作阴极,铂丝作阳极,电解硫酸铜溶液时,阴极上铜离子放电,阳极 上氢氧根离子放电, (1)E 为电源的 负极,铁电源负极相连,所以 Fe 为阴极; (2)A 池中为惰性电极电解硫酸铜溶液,反应的离子方程式为 2Cu2++2H2O 为 2Cu+2H2O 2Cu+4H++O2↑;B 中铜为阳极电解硫酸钠溶液,发生反应的化学方程式 2Cu(OH)2+H2↑;

(3)在 B 中观察到的现象是铜片溶解,石墨电极上有气体生成,溶液中有蓝色沉淀生成; (4)电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42 ?2PbSO4+2H2O,写出电极反应为:负极电解


反应:Pb﹣2e +SO42 =PbSO4 ,正极电极反应:PbO2+2e +4H++2SO42 =PbSO4+2H2O,依据
﹣ ﹣ ﹣ ﹣

电解反应和电池原理分析判断. 【解答】解:通电一会儿,发现湿润的淀粉 KI 试纸的 C 端变为蓝色,说明 C 端是阳极,则 E 是负极,F 是正极,铁作阴极,铂丝作阳极,电解硫酸铜溶液时,阴极上铜离子放电,阳 极上氢氧根离子放电, (1)E 为电源的 负极,铁电源负极相连,所以 Fe 为阴极,故答案为:负;阴; (2)A 池中为惰性电极电解硫酸铜溶液,反应的离子方程式为 2Cu2++2H2O 为 2Cu+2H2O 2Cu+2H2O 2Cu+4H++O2↑;B 中铜为阳极电解硫酸钠溶液,发生反应的化学方程式 2Cu(OH)2+H2↑;故答案为:2Cu2++2H2O 2Cu(OH)2+H2↑; 2Cu+4H++O2↑;

(3)在 B 中观察到的现象是铜片溶解,石墨电极上有气体生成,溶液中有蓝色沉淀生成, 故答案为:铜片溶解,石墨电极上有气体生成,溶液中有蓝色沉淀生成;

(4)电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42 ?2PbSO4+2H2O,写出电极反应为:负极电解


反应:Pb﹣2e +SO42 =PbSO4 ,正极电极反应:PbO2+2e +4H++2SO42 =PbSO4+2H2O,放电
﹣ ﹣ ﹣ ﹣

时:正极的电极反应式是 PbO2+2e +4H++2SO42 =PbSO4+2H2O;电解液中 H2SO4 的浓度将
﹣ ﹣

减少;当外电路通过 1mol 电子时,依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加 0.5mol× 303g/mol﹣0.5mol× 207g/mol=48g, 此时若要使 A 池中的溶液复原, 应加入 0.5molCuO 固体,其质量为 0.5mol× 80g/mol=40g, 故答案为:PbO2+2e +4H++2SO42 =PbSO4+2H2O;小;48;40.
﹣ ﹣

【点评】 本题综合考查电解原理, 侧重于考查学生综合运用电解知识的能力, 题目难度较大, 注意把握电解规律,能正确判断电极方程式.


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