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1、1 专题训练及解析 1 盐桥是装有饱和 KCl 琼脂溶胶的 U 形管 溶液不能流出来 但离子可以在其中自由移动 在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液直接接触 盐桥起到了使整个装置构成通路 的作用 关于如图所示的实验装置 下列说法正确的是 A 电子从锌电极通过电流计流向铜电极 B 实验过程中取出盐桥 原电池仍继续工作 C 锌电极发生还原反应 铜电极发生氧化反应 D 铜电极上发生的电极反应是 2H 2e H2 解析 选 A 由装置图和原电池原理可知锌为负极 铜为正极 故电子从锌电极通过外电路 流向铜电极 A 正确 在反应过程中取出盐桥 则不能形成闭合回路 原电池不能继续工作 B 错误 根据锌
2、为负极发生氧化反应 铜为正极发生还原反应知 C 错误 铜电极上发生的 电极反应是 Cu2 2e Cu D 错误 2 2012 山东青岛高三第一次联考 用铜片 铝片 Cu NO3 2溶液 导线构成一个原电池 以下有关该原电池的叙述不正确的是 A 不用导线连接铜片 铝片 不可能构成原电池 B 正极反应式为 Cu2 2e Cu C 其他条件不变 只将铜片改为银片 Cu NO3 2溶液改为 AgNO3溶液 通过等量电子时 银片的质量变化大于铜片的质量变化 D 其他条件不变 将 Cu NO3 2溶液改为 FeCl3溶液 负极电极反应式为 Cu 2e Cu2 解析 选 A 首先根据 Cu Al 和 Cu
3、NO3 2溶液的性质 判断出电池的正 负极 并推写出 相应的电极反应式 然后分析选项 C D 时要注意改变电极材料和电解质溶液对电极反应的 影响 选项 A 将铜片 铝片直接接触并浸入 Cu NO3 2溶液中也可形成原电池 选项 B 因 Al 的活泼性大于 Cu 的 所以 Al 失去电子 Al 做电源负极 Al 3e Al3 溶液中 Cu2 在正极 Cu 获得电子而析出 Cu Cu2 2e Cu 选项 C 1 mol Cu2 得到 2 mol 电子 铜片质量增加 64 g 若 2 mol Ag 得到 2 mol 电子 银片质量增加 216 g 故正确 选项 D 在 FeCl3溶液中 Cu 失电子
4、的能力大于 Al 失电子的能力 所以铜片做原电池的负极 故正 确 3 下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图 电池的一个电极由有机光敏染料 S 涂覆在 TiO2纳米晶体表面制成 另一电极由导电玻璃镀铂构成 电池中发生的反应为 TiO2 STiO2 S 激发态 h 2 TiO2 S TiO2 S e I 2e 3I 3 2TiO2 S 3I 2TiO2 S I 3 下列关于该电池叙述错误的是 A 电池工作时 I 离子在镀铂导电玻璃电极上放电 B 电池工作时 是将太阳能转化为电能 C 电池的电解质溶液中 I 和 I的浓度不会减少 3 D 电池中镀铂导电玻璃为正极 解析 选 A 太阳能电池是将太阳能转
5、化为电能的装置 电极材料和电解质溶液只起到导电 的作用 4 为研究金属腐蚀的条件和速率 某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固 定在图示的三个装置中 再放置于玻璃钟罩里保存一星期 下列对实验结束时现象描述不正 确的是 A 装置 左侧的液面一定会上升 B 左侧液面装置 比装置 的低 C 装置 中的铁钉腐蚀最严重 D 装置 中的铁钉几乎没被腐蚀 解析 选 B 装置 中潮湿的水蒸气为中性 铁钉发生吸氧腐蚀 左侧液面一定会上升 装 置 中为盐酸酸雾 铁钉发生析氢腐蚀 左侧液面一定会下降 且铜丝与铁钉构成原电池 腐蚀最严重 装置 中铁钉在干燥环境中 几乎不发生腐蚀 5 2012 河南周口高三诊
6、断性考试 对金属制品进行抗腐蚀处理 可延长其使用寿命 1 以下为铝材表面处理的一种方法 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜 碱洗时常有气泡冒出 原因是 用离 子方程式表示 为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收 最好向槽液中加入下列试剂中的 a NH3 b CO2 c NaOH d HNO3 以铝材为阳极 在 H2SO4溶液中电解 铝材表面形成氧化膜 阳极电极反应式为 取少量废电解液 加入 NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀 产生沉淀的 原因是 2 镀铜可防止铁制品腐蚀 电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 3 利用如图装置 可以模拟铁的电化学防护 若 X 为碳棒 为减缓铁的腐蚀 开关 K 应置
7、于 处 若 X 为锌 开关 K 置于 M 处 该电化学防护法称为 解析 1 题中指出在碱洗时有气泡产生 则只有金属铝和碱反应才符合条件 故碱洗过 程中发生反应的离子方程式为 Al2O3 2OH 3H2O 2 Al OH 4 2Al 2OH 3 6H2O 2 Al OH 4 3H2 碱洗后溶液中含有大量 Al OH 4 故最好通入 CO2气体使 Al OH 4 转化为 Al OH 3沉淀以回收铝 活泼金属做阳极 阳极材料本身失电子被氧化 其氧化产物为 Al2O3 由此可得阳极反应 式为 2Al 3H2O 6e Al2O3 6H 加入 NaHCO3溶液后 Al3 与 HCO发生双水解反 3 应 离
8、子方程式可表示为 Al3 3HCO Al OH 3 3CO2 3 2 电镀时若用石墨做阳极 则电解过程中电解液中 Cu2 浓度不断减小 导致铁表面不能镀 上均匀的铜 3 若 X 为碳棒 则只能用外加电源的阴极保护法 此时开关 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极的阴极保护法 答案 1 2Al 2OH 6H2O 2 Al OH 4 3H2 b 2Al 3H2O 6e Al2O3 6H 废电解液中含有的 Al3 和 HCO发生了双水解反应 3 2 补充溶液中消耗的 Cu2 保持溶液中 Cu2 浓度恒定 3 N 牺牲阳极的阴极保护法 或 牺牲阳极保护法 1
9、2011 高考广东卷 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 Cu2 2e Cu C 无论 a 和 b 是否连接 铁片均会溶解 溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D a 和 b 分别连接直流电源正 负极 电压足够大时 Cu2 向铜电极移动 解析 选 D a 和 b 不连接时 铁与 CuSO4溶液发生反应 Fe Cu2 Fe2 Cu 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 Cu2 2e Cu 铁片上发生氧化反应 Fe 2e F
10、e2 B 项正确 通过以上分析可知 无 论 a 和 b 是否连接 均发生反应 Fe Cu2 Fe2 Cu 故溶液均从蓝色 Cu2 的颜色 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 2 2011 高考北京卷 结合下图判断 下列叙述正确的是 A 和 中正极均被保护 B 和 中负极反应均是 Fe 2e Fe2 C 和 中正极反应均是 O2 2H2O 4e 4OH D 和 中分别加入少量 K3 Fe CN 6 溶液 均有蓝色沉淀 解析 选 A A 项 电子从负极流向正极 抑制正极
11、失电子 所以正极均被保护 B 项 中的负极反应为 Zn 2e Zn2 C 项 中的正极反应为 2H 2e H2 D 项 由 于 中负极反应产生 Zn2 不会与 K3 Fe CN 6 溶液作用产生蓝色沉淀 3 2011 高考新课标全国卷 铁镍蓄电池又称爱迪生电池 放电时的总反应为 Fe Ni2O3 3H2O Fe OH 2 2Ni OH 2 下列有关该电池的说法不正确的是 4 A 电池的电解液为碱性溶液 正极为 Ni2O3 负极为 Fe B 电池放电时 负极反应为 Fe 2OH 2e Fe OH 2 C 电池充电过程中 阴极附近溶液的 pH 降低 D 电池充电时 阳极反应为 2Ni OH 2 2
12、OH 2e Ni2O3 3H2O 解析 选 C A 项 由电池反应可知 Ni2O3 Ni OH 2 Ni 的化合价由 3 价 2 价 化 合价降低 发生还原反应 故 Ni2O3为正极 Fe Fe OH 2 Fe 的化合价由 0 价 2 价 化合价升高 发生氧化反应 故 Fe 为负极 正确 B 项 负极发生氧化反应 Fe 2OH 2e Fe OH 2 正确 C 项 阴极发生还原反应 Fe OH 2 2e Fe 2OH c OH 增 大 溶液的 pH 增大 故错误 D 项 阳极发生氧化反应 电极反应为 2Ni OH 2 2OH 2e Ni2O3 3H2O D 正确 1 2012 新疆塔城毕业班质检
13、 下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是 解析 选 B A 项 两极同为金属铜 不能产生电流 C 项 未构成闭合回路 D 项 设有 电解质溶液 酒精不导电 2 将两个铂电极插入 KOH 溶液中 向两极分别通入 CH4和 O2 构成甲烷燃料电池 已知 通入 CH4的一极 其电极反应式是 CH4 10OH 8e CO 7H2O 通入 O2的一极 2 3 其电极反应式是 2O2 4H2O 8e 8OH 下列叙述不正确的是 A 通入 CH4的电极为负极 B 正极发生氧化反应 C 燃料电池工作时 溶液中的 OH 向负极移动 D 该电池使用一段时间后应补充 KOH 解析 选 B 正极即通入 O2的 极
14、发生得电子的反应 即发生还原反应 B 项不正确 写出总的反应方程式为 CH4 2OH 2O2 CO 3H2O 可见 D 项正确 A C 两项显 2 3 然正确 3 2012 安徽宿州高三第一次模拟 最近安徽省和浙江省两省联合制造出第一台氢燃料电池 车 如图是某科技杂志登载的这种汽车中的电池的原理示意图 下列叙述正确的是 A 工作时 X 极 周围溶液的酸性增强 B 氧气在电极上发生氧化反应 5 C 图中标出的 Y 极 实际是原电池的负极 D 工作过程中 质子 H 从 Y 极 一边透过质子交换膜移动到 X 极 一边与 OH 反 应生成水 解析 选 A 首先确定该电池为氢氧燃料电池且电解质溶液为酸性
15、 其次判断出通入 H2的 一极为负极 2H2 4e 4H 通入 O2的一极为正极 O2 4e 4H 2H2O 第三分 析出电解质溶液中 H 自 X 极 负极 定向移动至 Y 极 正极 显然只有 A 项正确 4 相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是 解析 选 C A D 直接构成原电池 较易发生腐蚀 A 更易 B 发生吸氧腐蚀 C 涂了保 护层 最不易被腐蚀 5 把 a b c d 四块金属片浸入稀硫酸中 用导线两两相连组成原电池 若 a b 相连时 a 为负极 c d 相连时 电流由 d 到 c a c 相连时 c 极上产生大量气泡 b d 相连时 b 上有大量气泡产生 则四种金属活动性顺
16、序由强到弱正确的是 A a b c d B a c d b C c a b d D b d c a 解析 选 B a 比 b 金属性强 c 比 d 金属性强 a 比 c 金属性强 d 比 b 金属性强 总的比 较金属性 a c d b 6 2011 年 被定为俄罗斯 宇航年 俄计划全年向太空发射 50 个航天器 下图是一种航 天器能量储存系统原理示意图 下列说法正确的是 A 该系统中只存在 3 种形式的能量转化 B 装置 Y 中负极的电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH C 装置 X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D 装置 X Y 形成的子系统能实现物质的零排放 并能实现化学能与电能间的完全转化 解析 选 C 工作马达在白天靠太阳能电池工作 晚上靠 Y 燃料电池 工作 装置 X Y 形成的子系统能 实现物质的零排放 但不能实现化学能与电能间的完全转化 因为 Y 将一部分能量应用于 马达工作 7 某固体酸燃料电池以 CsHSO4固体为电解质传递 H 其基本结构如图所示 电池总反应 可表示为 2H2 O2 2H2O 下列有关说法正确的是 6 A 电子通过外电路从 b 极流向 a
