化学选修4第四章 电化学基础

化学选修4第四章 电化学基础

1．下列叙述不正确的是( ) A．铁表面镀锌，铁作阳极

B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀

－－

C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：O2＋2H2O＋4e===4OH

－－

D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应式：2Cl－2e===Cl2↑ 答案 A

解析 铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A错误；锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块，

－

可有效防护船体被腐蚀；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e被还原；工业电解饱和食盐水

－－

的反应中阳极上Cl失去e被氧化，故B、C、D均正确。

2．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是( )

A．a中铁钉附近呈现红色 B．b中铁钉上发生还原反应 C．a中铜丝上发生氧化反应 D．b中铝条附近有气泡产生 答案 B

解析 依据原电池原理分析可知：a中铁钉作负极，发生氧化反应，铜丝作正极，发生

－－

O2＋2H2O＋4e===4OH的还原反应，可知A、C错误；b中铁钉作正极，发生O2＋2H2O＋－－

4e===4OH的还原反应，而铝条发生氧化反应，不会冒气泡，B正确、D错误。

3．摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应式为2CH3OH＋3O2＋4OH－

放电充电

－

2CO23＋6H2O，则下列有关说法错误的是( )

A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极

B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大

－－－

C．放电时负极的电极反应式为CH3OH－6e＋8OH===CO23＋6H2O D．充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子 答案 A

解析 从总反应式可知：电池放电时甲醇被氧化生成碳酸根离子，而原电池中负极发生

－－－

氧化反应，故甲醇参与反应的电极为负极，电极反应式为CH3OH－6e＋8OH===CO23＋

－

6H2O。充电时，由反应式可知生成OH，故pH逐渐增大。

4．将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的( )

A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液 B．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液 C．X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液 D．X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液 答案 A

解析 将金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，构成原电池。负极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向正极，溶液中的阳离子在正极得电子而被还原，若使Y极质量增加，四个选项中，只有A正确，X是负极，Y是正极，电解质溶液是CuSO4溶液。

－

5．下列各装置中都盛有0.1 mol·L1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )

A．③①④② B．①②④③ C．①②③④ D．②①④③ 答案 D

解析 金属腐蚀速率一般为：作电解池的阳极＞作原电池的负极＞化学腐蚀＞作原电池的正极＞作电解池的阴极，所以②最快，因为Zn作阳极；③最慢，因为Zn作阴极。

6．在下图装置中，通电后可观察到Cu极溶解，则下列说法中不正确的是( )

A．直流电源中，A是正极 B．两池内CuSO4溶液浓度均不改变 C．两铁极上最初析出物相同 D．P池内溶液的质量逐渐减小 答案 B

解析 由题意知：铜电极溶解，发生氧化反应，即铜为阳极，A为正极，B为负极，Pt为阳极，铁均为阴极，则P电解池中的电解反应方程式为2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋

－＋

2H2SO4，有O2析出，电解质溶液质量逐渐减小，Q电解池中，阳极：Cu－2e===Cu2，阴

＋－

极：Cu2＋2e===Cu，电解质溶液质量和组分不变，综上分析，推知B项不正确。

7．如下图所示，下列叙述正确的是( )

电解

A．Y为阴极，发生还原反应 B．X为正极，发生氧化反应 C．Y与滤纸接触处有氧气生成 D．X与滤纸接触处变红 答案 A

解析 根据图示的装置可以得出左侧的装置为原电池，右侧的装置为电解池。根据原电

2＋－

池的构成规律：Zn为负极，Cu为正极，则X为阳极发生氧化反应Cu－2e===Cu，Y为阴极发生还原反应2H＋＋2e－===H2↑。因为在Y电极附近H＋的浓度减小，将使H2O

－

H＋＋OH

平衡向右移动，移动的结果是c(OH)>c(H)，显碱性，所以Y电极附近变红色。

8．某蓄电池放电、充电时的反应为

Fe＋Ni2O3＋3H2O

放电充电

－＋

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蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中

A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 答案 D

解析 蓄电池在放电时发生原电池反应，把化学能转变为电能；在充电时发生电解反应，将电能转变为化学能。反应方程式的左右各物质互为反应物和生成物。

0

＋3

－

此蓄电池在放电时的反应：Fe＋Ni2O3＋3H2O=====Fe (OH)2＋2 Ni (OH)2，生成物为

－

Fe(OH)2、Ni(OH)2，电解质溶液应为碱性溶液。Fe为负极，其电极反应式为Fe＋2OH－2e－－－

===Fe(OH)2；Ni2O3为正极，其电极反应式为Ni2O3＋2e＋3H2O===2Ni(OH)2＋2OH；蓄电 池在充电时的反应：Fe(OH)2＋2Ni(OH)2=====Fe＋Ni2O3＋3H2O；阳极Ni(OH)2发生氧化反

－－－

应：2Ni(OH)2＋2OH－2e===Ni2O3＋3H2O；阴极Fe(OH)2发生还原反应：Fe(OH)2＋2e

－

===Fe＋2OH。

9．取6根铁钉、6支洁净试管及其他材料，按下图所示准备。

充电

放电

＋2＋2

试管(1)放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；

试管(2)的底部放入硅胶(一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；

试管(3)先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；

试管(4)中放入铁钉并注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触； 试管(5)放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片； 试管(6)放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。

把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况，其中____________试管内的铁钉未被腐蚀。从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是______________。

答案 (2)(3)(5) 水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在

解析 由于(2)、(3)两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以暂未被腐蚀。试管(5)尽管具备构成原电池的条件，但Zn比较活泼，在原电池中作负极，使铁变成离子的反应难以发生，所以铁也暂未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件是：水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。

＋＋

10．依据氧化还原反应：2Ag(aq)＋Cu(s)===Cu2(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图所示。

请回答下列问题：

(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________；

(2)银电极为电池的__________极，发生的电极反应为______________________； X电极上发生的电极反应为______________________________________________； (3)外电路中的电子是从__________电极流向__________电极。 答案 (1)铜 AgNO3溶液

＋－－＋

(2)正 Ag＋e===Ag Cu－2e===Cu2

(3)Cu Ag

解析 根据所给氧化还原反应的化学方程式，结合原电池反应原理以及所给原电池装置，Cu应作负极，AgNO3溶液为电解质溶液，从而推知：

(1)X的材料为铜，Y是AgNO3溶液。

＋－

(2)银为原电池的正极，发生的电极反应式为Ag＋e===Ag。X电极上发生的电极反应

－＋

式为Cu－2e===Cu2。(3)外电路中的电子从铜(负)电极流向银(正)电极。

11．如图所示，通电5 min后，电极5的质量增加了2.16 g，回答：

(1)电源：a是________极，C池是________池。

A池阳极电极反应式为__________________，阴极电极反应式为__________________。C池阳极电极反应式__________________，阴极电极反应式为_____________________。

(2)如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况)，且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶

2＋

液体积不变)，则通电前溶液中Cu的物质的量浓度为____________________________。

(3)如果A池溶液也是200 mL(电解过程中溶液体积不变)，则通电后，溶液的pH为 ________。

－－

答案 (1)负 电解 2Cl－2e===Cl2↑ ＋－

2H＋2e===H2↑

－＋＋－

Cu－2e===Cu2 2Ag＋2e===2Ag

－1

(2)0.025 mol·L (3)13

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dsko.html