高中化學(xué)選擇性必修1 第4章 第3節(jié)（提能訓(xùn)練）

第四章第三節(jié)

課后I提能訓(xùn)練

A組?基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)

1.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法中，不正確的是（）

A.鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學(xué)腐蝕

B.電化學(xué)腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕

C.金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化

D.鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，是因?yàn)槠洳灰着c氧氣發(fā)生反應(yīng)

【答案】D

2.鐵生銹是一種常見的自然現(xiàn)象，其主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe+35+

XH2O=2FC2O3XH2OO如圖為一放在水槽中的鐵架，水位高度如圖。最容易生銹的鐵架橫

桿是（）

A.①

C.③

【答案】C

3.如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH-4的雨水和生鐵片。觀察到：

開始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面。以下有關(guān)解釋合

理的是（）

生鐵片

pH=4_雷,紅果水

雨水1

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)，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕

C.墨水回升時(shí)，碳極反應(yīng)式為O2+2H2O+4（r=4OH-

D.具支試管中溶液pH逐漸減小

【答案】C

【解析】發(fā)生原電池反應(yīng)時(shí)，生鐵片中的碳是原電池的正極，A錯(cuò)誤；雨水酸性較強(qiáng)，

開始時(shí)鐵片發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸

收氧氣，導(dǎo)管內(nèi)液面上升，B錯(cuò)誤：導(dǎo)管內(nèi)液面上升時(shí)，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳為正極，正

極電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH,C正確：鐵片無論廷發(fā)生新氫扃蝕還是吸氧腐

蝕，具支試管內(nèi)溶液pH均增大，D錯(cuò)誤。

4.（河南鄭州外國語學(xué)校高二檢測）為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝

置，下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是（）

A.正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH-

B.將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成

C.若向自來水中加入少量NaCl（s）,可較快地看到鐵銹

D.分別向鐵、石墨電極附近吹入02,前者鐵銹出現(xiàn),得快

【答案】D

【解析】鐵是負(fù)極，關(guān)電子被氧化成Fe?+；在正極女氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成0H，

故向石墨電極附近吹入6的腐蝕速率比向鐵電極附近吹入O2的腐蝕速率快。

5.將一根較純鐵棒垂直沒入水中，由于深水處溶制量較少，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)AB段產(chǎn)

生較多鐵銹，BC段腐蝕嚴(yán)重。

下列關(guān)于此現(xiàn)象的說法錯(cuò)誤的是（）

A.鐵棒AB段發(fā)生的反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=40H一

B.腐蝕過程中在鐵棒上會(huì)產(chǎn)生微電流，且方向是從AB段到BC段

C.向水中加入一定量硫酸鉀固體后，對(duì)鐵棒的生銹速率幾乎無影響

D.產(chǎn)生這種現(xiàn)象的本質(zhì)原因是鐵棒所處的化學(xué)環(huán)境不同

【答案】C

【解析】鐵在水中發(fā)生吸氧腐蝕，BC段作原包池負(fù)極，AB段作原電池正極，正極發(fā)

生反應(yīng)O2+2H2O+4e=4OH，A正確；腐蝕過程中電子從BC段流向AB段，曲流方向

為從AB段到BC段，B正確；向水中加入一定量的硫酸鉀固體后，離子濃度增大，鐵棒的

生銹速率增大，C錯(cuò)誤；此原電池的形成是由于鐵棒所處的化學(xué)環(huán)境不同，D正確。

6.相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情形下最不易被腐蝕的是（）

AB

鐵球，

酸雨簪釘

m屋卦食鹽水三三三是三六

塑料盆塑料板

cD

【答案】C

7.下列裝置中電解質(zhì)溶液均為稀硫酸。時(shí)鐵防腐的防護(hù)而言，采用的是外加電流法的

是()

【答案】C

8.如圖所示，液面上浮著一個(gè)空心鐵球.

(1)數(shù)天后可觀察到的現(xiàn)象是(填字母)。

①鐵球表面出現(xiàn)紅棕色銹斑②鐵球表面出現(xiàn)黑色銹斑③量筒內(nèi)水位下降④量筒

內(nèi)水位上升

A.①③B.①?

C.②③D.③④

(2)發(fā)生上述現(xiàn)象的原因是

(用反應(yīng)式及必要的文字予以說明)。

【答案】(1)B(2)鐵球發(fā)生吸氧腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)為2Fe-4e-=2Fe2+,正極反應(yīng)為

O2+2H2O+4e=4OH,總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH?繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)

4Fe(OH)2+O2+2H2O=^Fe(OH)3>2Fe(OH)3=Fe2O3AH2O+(3-x)H2O

B組?能力提升

9.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()

A.在酸性環(huán)境下，鋼鐵只能發(fā)生析氫腐蝕

B.金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子被還原

C.輪船的船殼吃水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極法

D.銅鐵交接處，在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應(yīng)：Fe-3e-=Fe3\繼而形成鐵銹

【答案】C

【解析】弱酸性條件下可發(fā)生吸氧腐蝕，A錯(cuò)誤；金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失去電子被氧

化，B錯(cuò)誤；鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失去電子生成Fe?+,D錯(cuò)誤。

10.(廣東汕頭潮陽實(shí)險(xiǎn)學(xué)校高二檢測)埋在地下的鋼管常用如圖所示方法加以保護(hù)，使

其免受腐蝕。關(guān)于此方法，下列說法正確的是()

金屬蝴吧竺土壤

,福，/一,、

CL叵（0

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增大

D.這種方法稱為外加電流法

【答案】C

11.（2018?北京卷）驗(yàn)證犧牲陽極法，實(shí)驗(yàn)如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%Na。溶液）。

①②

?一段時(shí)間N）j

9后滴入用。fer

I/K.IMCNk

J1溶液

Zn--:瞿御J黜簿

1|

—1|

1|

1|

1|

'1|三J近的溶液

r-1|1

1￡Fe表面生試管內(nèi)無

\成藍(lán)色沉淀③明顯變化

LKHECN），

|~]~尸「溶液

取出的少

=*的羥附

由畫3近的溶液

試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀

下列說法不正確的是！）

A.對(duì)比②③，可以判定Zn保護(hù)了Fe

B.對(duì)比①K3[Fe[CN）6]可能將Fc氧化

C.驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe時(shí)不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

【答案】D

【解析】對(duì)比②③可知，沒有連接鋅的Fe附近溶液在加入K-MFe（CN）6]溶液后產(chǎn)生了藍(lán)

色沉淀，說明Zn保護(hù)了Fe,A正確；對(duì)比①②可知，鐵鼠化鉀可能把Fe氧化為Fe?’,并

進(jìn)一步與Fe”反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，B正確；①生成籃色沉淀，說明有Fe”生成，因而不能

用于驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe,C正確；實(shí)驗(yàn)①中無論Fe作正極還是負(fù)極，F(xiàn)e附近均產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，

故將Zn換成Cu,無法證明Fe比Cu活潑，D錯(cuò)誤。

12.用鋁制飯盒盛放醋酸，一段時(shí)間后，飯盒被腐蝕，該種腐蝕屬于,

反應(yīng)的化學(xué)方程式為；若用鋁飯盒盛放食鹽（含

水時(shí)），一段時(shí)間后，飯盒被腐蝕，這種腐蝕叫做,反應(yīng)原理是（寫電極反

應(yīng)式)_______________

_____________________________o

【答案】化學(xué)腐蝕2A1+6cH3coOH=2(CH3coOXA1+3H2t電化學(xué)腐蝕負(fù)極:

Al—3e=Al3",正極：O2+2H2O+4e-=4OH

13.下圖所示的是某研究性學(xué)習(xí)小組探究金屬腐蝕蕓件的實(shí)驗(yàn)裝置圖，試分析實(shí)驗(yàn)并回

答下列問題：

用N&C晦紅墨水用、nCI溶液紅墨水用乙醇潤濕紅屢水

液潮濕的潤濕的鐵粉的鐵粉和炭

鐵粉和炭粉的均粉的均勻濕

勺混介物合物

(1)若起始時(shí)甲、乙、丙三套裝置的導(dǎo)管中液面高度相同，過一段時(shí)間后液面最高的是

。鐵粉腐蝕的速率由大到小的排列順序?yàn)開___________(用甲、乙、丙填寫)。

(2)通過甲、乙裝置的對(duì)比說明鐵粉中碳的含量越_______(填“高”或“低”)越易腐

⑶乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)正極的電極反應(yīng)式為

(4)針對(duì)乙、丙裝置實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析,可采用何種防護(hù)措施來減緩金屬的腐蝕：

__________________________________________(寫出一點(diǎn)即可)。

【答案】⑴乙乙＞甲＞丙

⑵高

-

(3)2H2O+Ch+4e-=4OH

(4)將金屬放在油脂或有機(jī)溶劑中(合理即可)

14.市場上出售的“熱敷袋”其主要成分是鐵屑、石墨粉、木屑和少量氯化鈉、水等。

熱敷袋啟用之前用塑料袋密封，啟用時(shí)，打開型料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后，會(huì)

發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。請(qǐng)問答下列問題：

(1)熱敷袋放出的熱量是利用了鐵發(fā)生(填“原電池”或“電解池”)反應(yīng)放

出的熱量。

(2)石墨粉的主要作用是o

(3)加入氯化鈉的主要作用是。

(4)有關(guān)的電極反應(yīng)式：負(fù)極,正極

___________________________________________0

【答案】⑴原電池

(2)與鐵屑、NaQ溶液構(gòu)成原電池，加快鐵屑的氧化反應(yīng)

(3)NaCl溶于水，形成電解質(zhì)溶液

(4)2Fe一4e「=2Fe2+2Hg+Ch+4e=4OH-

課后測評(píng)

一、選擇題（本題包括1（）小題,每小題2分，共2（）分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題

意）

1.（山西運(yùn)城高二月考）下列敘述正確的是（）

A.構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬

B.自然界中鋼鐵的腐蝕大部分都是吸氧腐蝕

C.馬I」鐵（鍍錫鐵）破損時(shí).與電解質(zhì)溶液接觸錫先被腐蝕

D.銅隼原電池工作時(shí)，若有13g鋅被溶解，電路中就有0.2mol電子通過

^~|B

解畫原電池的兩極可為金屬，也可為金屬和非金屬，常用石墨作正極，如果是燃料電池,兩個(gè)電

極都可為非金屬,A錯(cuò)誤;在弱酸性、中性或堿性環(huán)境中，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性較強(qiáng)時(shí)，鋼

鐵發(fā)生析氫腐蝕，自然界中鋼鐵的腐蝕大部分都是吸氧腐蝕,B正確;錫、鐵和電解質(zhì)溶液構(gòu)成

的原電池中，鐵易失電子作負(fù)極，錫作正極，所以鐵易被腐他。錯(cuò)誤;銅鋅原電池工作時(shí)，若有13

g鋅被溶解,電路中通過的電子為6"皿[、2=0.4mol,D錯(cuò)誤。

2.下列敘述正確的是（）

A.電解飽和食鹽水制燒堿時(shí),Fe作陽極，石墨作陰極

氏電解氯化銅溶液時(shí)，陽極上產(chǎn)生的氣體質(zhì)量和陰極上析出的銅的質(zhì)量相等

C.鋼鐵在空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，鐵作負(fù)極

D.原電池工作時(shí)，陽離子移向電池的負(fù)極

答案上

函電解飽和食鹽水制燒堿時(shí)，陽極必須是惰性電極,A錯(cuò)誤;電解氯化銅溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)是電解

氯化銅本身，陽極上產(chǎn)生的氣體質(zhì)量和陰極上析出的銅的質(zhì)量不相等,B錯(cuò)誤;鋼鐵在空氣中

發(fā)生電化學(xué)腐蝕，不論是析氮腐蝕還是吸氧腐蝕，均是鐵作負(fù)極,C正確;原電池工作時(shí)，陽離子

移向電池的正極,D錯(cuò)誤。

3.利用如圖裝置電解四甲基氯化鏈RCHRNCl]的水溶液制備四甲基氫氧化物（CH3）4NOH]°

下列說法正確的是（）

A.電極A上發(fā)生還原反應(yīng)

B.產(chǎn)物c是CL

C.在a處收集（CFh'NOH

吧產(chǎn)子交換膜可提高（CHgNOH的純度

[H]D

解析|在溶液中（CH'NCI完全電離生成（CH3LN+和cr。該電解池中，陽極上發(fā)生反應(yīng)

2Cl-2e-CLT，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-H2k2OH;中間為陽離子交換膜，則（CbhLN.通過

交換膜進(jìn)入陰極區(qū)生成（CHgNOH,所以電極B為陰極，生成的c是氫氣，電極A為陽極、發(fā)生

氧化反應(yīng),生成的b為氯氣,A、B錯(cuò)誤。（CH3）4NOH在陰極區(qū)e處收集至L故C錯(cuò)誤;陽離子交

換膜只允許陽離子通過，阻止陰離子通過,可提高（CH3）4NOH的純度，故D正確。

4.化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中，正確的是（）

A.電解飽和食鹽水時(shí)，陽極的電極反應(yīng)為2Cr-2e-Ch1

B.氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng):02+2出0+4。-4OH-

C.粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的是純銅，電極反應(yīng)為Cu-2e-Cu2+

D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng):Fe-2e-Fe2+

量A

解明在氫氧燃料電池的負(fù)極上反應(yīng)的是氫氣;粗銅精煉時(shí),純銅與電源的負(fù)極相連，電極反應(yīng)

為Cu2++2e-Cu;鋼鐵腐蝕的負(fù)極反應(yīng)是Fe-2e-Fe2\

5.觀察下列幾個(gè)裝置示意圖，有關(guān)敘述正確的是（）

直流電源

銅片待鑲

CuSO,鐵制品

CuCI2

溶液.溶液

電解CuCl?溶液裝置電鍍鋼實(shí)驗(yàn)裝置

A.裝置①中陽極上析出紅色固體

B.裝置②的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連

C.裝置③閉合電鍵后,外電路電子由a極流向b極

D.裝置④的離子交換膜允許陽離子、陰離子?、水分子自由通過

朝裝置①中陽極上氯離子放電生成氯氣，故A錯(cuò)誤;裝置②是電鍍裝置,待鍍鐵制品作陰極,

應(yīng)與電源負(fù)極相連，故B錯(cuò)誤;裝置③閉合電鍵后,a極是負(fù)極，因此外電路電子由a極流向b極,

故C正確;裝置④的離子交換膜只允許陽離子、水分子自由通過，故D錯(cuò)誤。

ab

￡°!

CuFc

6.某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)右圖裝置，下列敘述不正確的是（）

A.a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出

B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu

C.無論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色

D.a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí),Cu2+向銅電極移動(dòng)

D

7.金屬鍥有廣泛的用途，粗裸中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，用電解法制備高純度的銀,

下列敘述正確的是（）

A.陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2++2eNi

B.電解過程中，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等

C.電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe?+和Zn2+

D.電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt

函D

函］A項(xiàng)，陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)。C項(xiàng)，根據(jù)金屬活動(dòng)性順序和金屬陽離子的氧化強(qiáng)弱，陽極反

應(yīng)為Zn-2eZn2+.Fe-2e-Fe2+..Ni-2e-Ni2+,Cu-.Pt在該條件下不失電子，陰極反應(yīng)

為Ni2++2e-Nio比較兩電極反應(yīng)，因Zn、Fe、Ni的相對(duì)原子質(zhì)量不等，當(dāng)兩極通過相同的

電量時(shí)，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不等。

8.（天津卷）我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅一碘溟液流電池淇工作原理示意圖如

下。圖中貯液器可儲(chǔ)存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是（）

A.放電時(shí),a電極反應(yīng)為LBr-+2e-21+Br

B.放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目增大

C充電時(shí),b電極每增重0.65g,溶液中有0.02mol「被氧化

D.充電時(shí),a電極接外電源負(fù)極

庭明根據(jù)離子和電子的移動(dòng)方向可知,a電極是正極,b電極是負(fù)極。放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)為

Zn-2e-Zn?',正極也極反應(yīng)為I2Br+2e21+BJ顯然A、B正確;充電時(shí),b電極電極反應(yīng)

為Zn2++2e-Zn,每增重0.65g轉(zhuǎn)移0.02mol已,根據(jù)以二分析，可知溶液中有0.02molI.被氧

化,C正確;充包時(shí)，陽極接巳源正極，故D錯(cuò)誤。

9.

直流電源

鋼管樁

高程鑄鐵

一海水

（全國I）支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅

鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（）

A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零

B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整

答案C

麗外加電流法可使被保護(hù)的鋼管樁上無腐蝕包流,A項(xiàng)正確;通史后，高硅鑄鐵為惰性陽極,

鋼管樁為陰極，外電路電子從陽極流向陰極,B項(xiàng)正確;由于高硅鑄鐵為情性陽極，因此應(yīng)是海

水中的OH?失電子,2比0~4。-O2T+4H?，因此陽極材料不被損耗,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用外加電流法進(jìn)

行防腐時(shí)，應(yīng)依據(jù)環(huán)境條件變化調(diào)整電流大小。

10.按下圖裝置實(shí)驗(yàn)，若x粕表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表示（）

①以Ag+）②c（AgNCh）③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的pH

A.①③B.③④

C①②④D.?@@

-D

庭畫該電解池中，隨著電解的進(jìn)行工（Ag+）不變,c（AgNCh）不變，溶液的pH不變。因?yàn)殛枠O反應(yīng)

式為Ag￡Ag+,陰極反應(yīng)式為Ag++DAg,故b棒質(zhì)量減小,a棒質(zhì)量增大。

二、虛擇題（本題包括5小題,每小題4分，共20分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符

合題意）

11.（遼寧錦州模擬）胱（NIL）暴露在空氣中容易爆炸，但是以其為燃料的燃料電池是一種理想

的電池，具有容量大、能量轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)物無污奧等特點(diǎn)，其工作原理如圖所示,下列敘述正確

的是（）

A.電池工作時(shí)，正極附近的pH增大

B.當(dāng)消耗1molO2時(shí)，有2moiNa+由甲槽向乙槽遷移

C.負(fù)極反應(yīng)式為4OH+N2H4-4eN2T+4H2O

D.若去掉陽離子交換膜，電池也能正常工作

答案|AC

12.（江蘇南京高二月考）下圖是半導(dǎo)體光電化學(xué)電池光解水制氫的反應(yīng)原理示意圖。在光照下,

電子由價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶后、然后流向?qū)﹄姌O。下列說法不正確的是（）

B.半導(dǎo)體電極發(fā)生還原反應(yīng)

C電解質(zhì)溶液中陽離子向?qū)﹄姌O移動(dòng)

D.整個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)了太陽能一化學(xué)能-電能的轉(zhuǎn)化

匿剽BD

隧畫由圖示分析可知在對(duì)電極上發(fā)生的反應(yīng)是水電離出的氮離子得到包子生成氮?dú)猓姌O反

應(yīng)為2H++2eH2t，A說法正確;在光照下，電子由價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶后，然后流向?qū)﹄姌O，所以

半導(dǎo)體電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng),B說法錯(cuò)誤;陽離子向陰極移動(dòng),對(duì)電極為陰極，因此電解質(zhì)

溶液中陽離子向?qū)﹄姌O移動(dòng),C說法正確;對(duì)圖示過程分析可以知道，該裝置是光能轉(zhuǎn)化為電

能，電能再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,D說法錯(cuò)誤，故選BD。

13.

非水電解質(zhì)隔聚物隔膜

(全國HI)一種可充電鋰一空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí),02與Li+在多孔碳材料電極處生

成Li2O2.xa=0或l)o下列說法正確的是()

A.放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極

B.放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極

C.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移

2

D.充電時(shí)，電池總反應(yīng)為Li2O2x2Li+(l-)O2

|^1D

|解櫥放電時(shí)，該電池中鋰作負(fù)板,多孔碳材料作正極,A項(xiàng)精誤;放電時(shí)，外電路電子由負(fù)極流向

正極，即由鋰電極流向多孔碳材料電極,B項(xiàng)錯(cuò)誤;充電時(shí)，鋰電極作陰極,多孔碳材料電極作陽

極，電解質(zhì)溶液中Li+應(yīng)向鋰也極區(qū)移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電反應(yīng)與放也反應(yīng)相

2

反:LizOz..、2Li+(l-)O2,D項(xiàng)正確。

14.500mLKNOa和Cu(NO3)2的混合溶液中C(N6)=6.0moLL”,用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)

通電一段時(shí)間后,兩極均收集到22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500mL、下列

說法正確的是()

A.原混合溶液中c(K+)為2molL-'

B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4moi電子

C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5mol

D.電解后溶液中c(H+)為2mol-L-1

客縈IAB

解析|兩極都收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的22.4L氣體，說明陰極上發(fā)生的反應(yīng)依次為：①

2+

Cu+2e-Cu;②2H++2彳氏3陽極只生成O2：4OH-4eO2t+2H2O,n(H2)=n(O2)=1

mol,則fi(e')=4mol,B正確。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒得，原溶液中n(Cu2+)=lmol,根據(jù)電荷守恒有

〃(K+)+〃(Cu2+)x2=〃(N°3),所以n(K+)=lmol,c(K+)=2mol-L^A正確。根據(jù)Cu析出后，溶液中只

有KNCh和HNCh,由電荷守恒可推出c(H+)=4molL'o

15.(山東濟(jì)南高二月考)霧霾中含有大量的污染物SCh、NO,工業(yè)上吸收工業(yè)尾氣中的SO2

和NO,獲得Na2s2O3和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下(Ce為鈾元素)：

NaOH

溶液Ce4>

IJLI裝置

NO、裝置獨(dú)裝置NO；、NO1裝置

m電NHNOJ

SO4

2NO；.NO；解槽

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.Na2s2。4中S元素的化合價(jià)為+3價(jià)

B.裝置0消耗36g水生成4必個(gè)H+(NA代表阿伏加德羅常數(shù))

C.裝置III用甲烷燃料電池進(jìn)行電解,當(dāng)消耗24g甲烷時(shí)，理論上可再生10molCe4+

D.裝置IV獲得粗產(chǎn)品NH4NO3的實(shí)驗(yàn)操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等

I答案k

畫根據(jù)化合物中元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于0可知,Na2s2。4中硫元素的化合價(jià)為+3價(jià),A

正確；36g水的物質(zhì)的量/2mol,在裝置H中發(fā)生反應(yīng)

4+>0+4+3+

NO+2H2O+3Ce3Ce+N5+4H,NO+H2O+CeCe+N°2+2H\可見兩個(gè)反應(yīng)都是

消耗1molH2O,產(chǎn)生2molFT,則反應(yīng)消耗2molH2O,就產(chǎn)生4molH;生成H*的數(shù)目等于

16c0101

4/VA,B正確;24g甲烷的物質(zhì)的量為/?(CH4)==1.5mol,在堿性甲烷燃料電池中,通入甲

院的電極為負(fù)極.失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，也極反應(yīng)為CH4-8e+10OHCO3+7H2OJmol

CH4反應(yīng)失去8mol電子，則1.5molCH4完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為/7(e)=8xl.5mol

二12mol,由于在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以當(dāng)消耗24g甲烷時(shí)，理論上可再生12

molCe4\C錯(cuò)誤;由于NH4NO3高溫易分解,因此從溶液中得到粗產(chǎn)品NH4NO3的實(shí)驗(yàn)操作依

次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等,D正確。

三、非選擇題(本題共5小題，共60分)

16.(12分)如圖是一個(gè)甲烷燃料電池工作時(shí)的示意圖，乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極、一個(gè)

是鐵電極，工作時(shí),M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少，請(qǐng)回答下列問題：

二;高c=n

一—，-as<.I

pt?二二■1=

KOH溶液過GtAgNO,溶液

甲池

(DM電極的材料是,，其電極名稱是,

N的電極反應(yīng)式為

乙池的總反應(yīng)是

通入甲烷的鈾電極的電極反應(yīng)式為

(2)在此過程中,乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時(shí)，甲池中理論上消耗氧氣L(標(biāo)

準(zhǔn)狀況下)，若此時(shí)乙池溶液的體積為400mL,則乙池溶液的H+的濃度為

客朝⑴鐵陰極4OH-4eO2t+2H2O

4AgNO3+2H2O^4Ag+4HNO3+O2tCH4+10OH-8eC°；+7H20

(2)0.2240.1mol-L-'

17.(12分)如圖裝置所示,C、D、E、F都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)

通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。洛直流電源接通后,F極附近呈紅色。

請(qǐng)回答：

-1——}~一??1

clIDE1IF

cusch溶液滴有酚儆的飽

和NaCl溶液

甲乙丙

(1)B極是電源的，一段時(shí)間后，甲中溶液顏色o

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、r電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比

為_。

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)是，電鍍液是溶液。

(4)若將?C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式

為O

舞|(1)負(fù)極變淺

(2)1：2：2：2

⑶銅件AgNOs

(4)Fe+Cu2+^^<,ii+Fe2+

阿琳1)F極附近溶液呈紅色，說明F極是陰極,產(chǎn)生了NaOHJ'JB極是電源的負(fù)極。(2)甲中,C

極為陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng):4OH-4e2H2O+O2TQ極為陰極，陰極發(fā)生還原反

應(yīng):2Cu2++4e2Ciio乙中,E極為陽極，電極反應(yīng)為2cLT，F(xiàn)極為陰極，電極反應(yīng)

為4H，+4e?-2H2〃甲、乙串聯(lián)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相同，故C、D、E、F電極產(chǎn)生單質(zhì)的物

質(zhì)的量之比為n(O2)：n(Cu)：7i(Cl2):/7(H2)=1：2：2：2,(3)H極與電源負(fù)極相連,H極為陰

極，電鍍時(shí),鍍件應(yīng)作陰極，即H應(yīng)該是鍍件,電鍍液可以是AgNCh溶液。(4)若C電極為鐵，鐵

為活性電極，陽極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2、陰極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,總反應(yīng)為

Fe+Cu2+i^Cu+Fe2+o

18.(10分)金屬鋁和氫氣在工業(yè)上都有重要的用途。已知:常能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸

亞錦(CrSCU)。

圖1圖2

⑴銅和銘構(gòu)成的原電池裝置如圖I所示，其中盛有稀硫酸的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象

為。鹽橋中裝的是含飽和KCI溶液的瓊膠，下列關(guān)于該原電池的說法正確的是

(填序號(hào))。

A.鹽橋的作用是使整個(gè)裝置構(gòu)成通路并保持溶液呈電中性，凡是有鹽橋的原電池，鹽橋中均可

以盛裝含飽和KC1溶液的瓊膠

B.理論上溶解1molCr,鹽橋中將有2molC「進(jìn)入左燒杯中,2molK+進(jìn)入右燒杯中

C.在原電池反應(yīng)中H+得電子發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電子從格電極通過導(dǎo)線到銅電極,又通過鹽橋轉(zhuǎn)移到左燒杯中

(2)銅和銘構(gòu)成的另一原電池裝置如圖2所示，銅電極上不再有圖1裝置中銅電極上出現(xiàn)的現(xiàn)

象，銘電極上產(chǎn)生大量氣泡，且氣體遇空氣呈紅棕色。寫出該原電池正極的電極反

應(yīng):。

(3)(203和KzCnCh均易溶于水,它們是工業(yè)廢水造成格污染的主要原因。要將Cr(VI)轉(zhuǎn)化為

Cr(IlI)常見的處理方法是目解法。

將含Cn。；的廢水通入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，在酸性環(huán)境中，加入適量的NaCI進(jìn)行電解、使陽

極生成的Fe2+和.發(fā)生反應(yīng)，其離子方程式為，陰極上

Cr2O|\H\Fe3+都可能放電。若5°；.放電，則陰極的電極反應(yīng)為。

答案|(1)銅電極上有氣泡生成B(2)4H++N°3+3eNOt+2H2O

2+3++

(3)Cr207+6Fe+14H"——2Cr^+6Fe+7H2OCr207+14H+6e-——2c產(chǎn)+7比0

畫⑴根據(jù)題中信息可知在圖1裝笈中，絡(luò)失去電子生成CF+,氫離子在銅電極上得到電子生

成氫氣，故現(xiàn)象為銅電極上有氣泡生成。

若原電池的鹽橋中盛裝的是含飽和氯化鉀溶液的瓊膠,且電解質(zhì)溶液中的溶質(zhì)是硝酸能,

則電解過程中會(huì)生成氯化銀沉淀堵塞鹽橋使高子移動(dòng)不揚(yáng),鹽橋中可換成含飽和KNO3溶液

的瓊膠，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由電子守恒可知，溶解1molCr轉(zhuǎn)移2mol電子,左燒杯中增加2mol正電

荷,右燒杯中減少2mol正電荷，鹽橋中將有2molC「進(jìn)入左燒杯中,2mol《進(jìn)入右燒杯中，故

B項(xiàng)正確;在原電池反應(yīng)中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤;導(dǎo)線中發(fā)生移動(dòng)的是電

子，電解質(zhì)溶液中發(fā)生移動(dòng)的是離子，故電子無法通過鹽橋轉(zhuǎn)移到左燒杯中，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

(2)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，在圖2裝置中絡(luò)電極作正極，硝酸根離子在格電極上得到電子發(fā)生還

原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO,所以正機(jī)電極反應(yīng)為4H++N——NOt+2H2Oo

⑶根據(jù)題意可知，該溶液環(huán)境為酸性環(huán)境，則Fc2+和Cr>發(fā)生的反應(yīng)為

2++3

Cr207+6Fe+14H——2Cr++6Fe3++7H2O,Cn0：放電的陰極電極反應(yīng)為

+3+

Cr25+14H+6e*——2Cr+7H2Oo

19.(12分)(全國山)KIO3是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。回答下列問題:

(I)KIO3的化學(xué)名稱是o

(2)利用“KQO3氧化法”制備KIO.x工藝流程如下圖所示：

H2O

濾液

“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(K)3)2、02和KCI。“逐。2”采用的方法是。“濾液”

中的溶質(zhì)主要是。“調(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為—

_O

⑶KQ也可采用“電解法響備，裝置如圖所示。

KOH+hKOH

①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式O

②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為，其遷移方向是。

③與“電解法’‘相比JKCQ氧化法”的主要不足之處有

(寫用一點(diǎn))。

匿圜(1)碘酸鉀

(2)加熱KC1KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2CX或HIO3+KOHKIO3+H2O)

⑶①2H2O+2e-20H+H2T②K+由a到b③產(chǎn)生CI2易污染環(huán)境等

解嗣⑵溫度升高氣體溶解度減小,CL被逐出;KH(IO3)2結(jié)晶析出，“濾液”中溶質(zhì)主要是

KC1;“調(diào)pH”目的是生成KK)3,所以選用KOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

KH(IO3)2+KOH2KIO:+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)。

(3)①陰極區(qū)電解質(zhì)是KOH,被電解的是H2O:2H2O+2e2OH+H2T；

②電解時(shí),陽離子向陰極區(qū)移動(dòng)，故K+由a向b遷移；

③“KCICh氧化法”中產(chǎn)生有毒氣體CL,易污染環(huán)境。

20.(14分)(福建廈門高一月考)(1)海水中有豐富的食鹽資源，工業(yè)上以粗食鹽水(含少量Ca2'、

Mg2+雜質(zhì))、然、石灰石等為原料可以制備Na2co%其流程如圖，請(qǐng)回答下列問題。

①粗鹽精制過程中加入的沉淀劑是石灰乳和純堿，應(yīng)先加。

②上述流程中循環(huán)使用的物質(zhì)有。

③圖中制得的飽和食鹽水還可用于氨堿工業(yè).NaQ溶液的電解產(chǎn)物可用于生產(chǎn)鹽酸、漂白粉、

氫氧化鈉等產(chǎn)品。工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子方程式為_

④氨氣可用電解法合成，其原料轉(zhuǎn)化率大幅度提高，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工業(yè)合成氨工藝。電解法

合成氨的兩種原理及裝置如圖1和圖2所示。圖1中,a電極上通入的X為，圖

2中,d電極上的