第四章化學反應與電能 單元測試 高中化學人教版選擇性必修1

第四章化學反應與電能同步習題

一、單選題(共12小題)

1.電解精煉銅的廢液中含有大量的CM+、SO；,下圖為用惰性電極回收廢液中銅、濃縮Na2SO4溶液的裝置示意

圖。下列說法正確的是

A.交換膜m為陰離子交換膜

B.若可極a改為Cu,仍可達到預期實驗目的

C.b極電極反應式：2C1-2C=C12T

D.當獲得1L0.5moiUNa2so4溶液時,最多回收25.6gCu

2.科學家近年發明了一種新型Zn-CCh水介質電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電

時，溫室氣體C02被轉化為儲氫物質甲酸等，為解決環境和能源問題提供了一種新途徑。

雙極隔膜

下列說法錯誤的是

A.放電時，負極反應為Zn—2e-+4OH-=Zn(OH)：

B.放口時，1moICCh轉化為HCOOH,轉移的電子數為2moi

C.充目時，電池總反應為2Zn(OH)：-=2Zn+O2T+4OH-+2H2。

D.充電時，正極溶液中0H-濃度升高

3.下列有關裝置的說法正確的是

NaOH溶液

I

A.裝置I中Mg為原電池的負極

B.裝置IV工作時;電子由鋅通過導線流向碳棒

C.裝置IH可構成原電池

D.裝置n為i次電池

4.將二氧化碳通過電化學方法轉化成燃料（原理如圖所示），為碳化學品的生產提供了一種有前景的替代途徑，下

列說法正確的是

A.a為電源的負極

B.電解一段時間后，陽極區的pH值會顯著變大

C.Cu電極上產生C2H4的反應為：2co2+12H++12e=C2H4+4H2O

D.導線中每通過2mol電子時，就能得到ImolCO

5.用如圖所示裝置（X、Y是直流電源的兩極）分別進行下列各組實驗，則下表中各項所列對應關系均正確的一項

是

直流電源

選項X極實驗前U形管中液體通電后現象及結論

A負極CuCC溶液b管中有氣體逸出

B負極NaOH溶液溶液pH降低

C正極Na2s04溶液U形管兩端滴入酚酷后，a管中呈紅色

b管中電極反應式是4°H4pT+2H2。

D正極AgNO3溶液

A.AB.BC.CD.D

6.環氧乙烷(C2H4。)常用于醫用消毒，一種制備方法為：使用惰性電極電解KQ溶液，用Ct交換膜將電解液分為

陰極區和陽極區，其中一區持續通入乙烯；電解結束，移出交換膜，兩區混合反應：HOCH2cH2。+OH=C1-+

H20+C2H4OO下列說法錯誤的是

A.乙烯應通入陰極區

B.移出交換膜前存在反應C12+H2O=HC1+HCIO

C.使用Cl交換膜阻止OH通過，可使C12生成區的pH逐漸減小

D.制備過程的總反應為：H2C=CH2+H2O=H2t+C2H4O

7.銀鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，跖、K2為開關，a、b為直流電源的兩極)。

下列說法不氐口哪勺是

A.斷開K?、合上Ki,銀鎘電池能量轉化形式：化學能一電能

B.斷開Ki、合上K2,電極A為陰極，發生還原反應

C.電極B發生氧化反應過程中，溶液中KOH濃度不變

放電

D.鍥鎘二次電池的總反應式：Cd+2NiOOH+2HO^Cd(OH)2+2Ni(OH)2

2為電

8.化學與生活關系密切，下列說法正確的是

A.用白糖腌制果晡可防止果脯變質，原因是白糖能使蛋白質變性

B.二氧化氯、臭氧均具有強氧化性，因此可用作自來水消毒劑

C.打印機黑色的墨粉中含有鐵的氧化物，這種氧化物是氧化鐵

D.鋼管表面鍍鋅可以防止鋼管被腐蝕，鍍層破損后，鋼管反而會加速腐蝕

9.一氧化氮一空氣質子交換膜燃料電池將化學能轉化為電能的時，實現了制硝酸、發電、環保三位一體，其工

作原理如圖所示，下列說法不正確的是

A.電極I為負極，在工作時該電極上發生氧化反應

+

B.電極H上發生的電極反應式為：O2+4H+4C=2H2O

C.電池工作時H+穿過質子交換膜向右側（電極H）遷移

D.若過程中產生2moiHNO3,則消耗O2的體積為33.6L

10.NA是阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是

A.電解200mL0.5molL-iAgNCh溶液，轉移的電子數最多為0.INA

B.由熱化學方程式PCb（l）+C12（g）峰珍PC15（s）△H=-l23.8kJ-mol”可知，要使反應放出123.8kJ的熱量，反應

前PCH1）與CL（g）的分子個數均為NA

C.常溫下,含有ImolCl-的NHQ1溶液中的NH：數目小于NA

D.室溫下,等體積的pH=l的H2sCh溶液和pH。的H3P04溶液,所含有的H+的個數均為HINA

11.青銅器（銅錫合金）文物表面常覆蓋有因腐蝕而產生的堿式氯化銅[化學式CU2（OH）3C1],下列說法錯誤的是

A.青銅比純銅硬度更大

B.青銅器在潮濕環境中比在干燥環境中腐蝕快

C.青銅器產生CU2（OH）3。的過程中銅元素被還原

D.青銅的熔點低于純銅

12.采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如下圖所示。忽略溫度變化的影響，

下列說法錯誤的是

A.陽極反應為2Hq-4e-=4H++Oj

B.電解一段時間后，陽極室的pH未變

C.電解過程中，H+由a極區向b極區遷移

D.電解一段時間后，a極生成的02與b極反應的02等量

二、填空題(共4小題)

13.加圖所示為水溶液鋰離子電池體系.放電時，電池的負極是(填“屋或“b”)，溶液中的L1+從(填，

向b”或“b向a”)遷移。

14.在新冠肺炎疫情期間，“84”消毒液是環境消毒液之一。某學生想制作一種家用環保型消毒液發生器，用石墨

作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使CL被完全吸收制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖所示的裝

置。c、d都為石墨電極。

飽和

食鹽水

(l)a為電源的極，c為電解池的極(填“正”“負”或“陰”“陽”)。

(2)d電極上發生的電極反應式：,電解產生消毒液的總化學方程式為o

15.2018年7月至9月，國家文物局在遼寧開展水下考古，搜尋、發現并確認了甲午海戰北洋水師沉艦——經遠

艦。已知：正常海水呈弱堿性。

(1)經遠艦在海底“沉睡”124年后，鋼鐵制成的艦體腐蝕嚴重。艦體發生電化學腐蝕時，負極的電極反應式為

(2)為了保護文物，考古隊員采用“犧牲陽極的陰極保護法”對艦船進行了處理。

①下列說法不正確的是。

A.鋅塊發生氧化反應：Zn-2e=Zn2+

B.艦體有電子流入，可以有效減緩腐蝕

C.若通過外加電源保護艦體，應將艦體與電源正極相連

D.地下鋼鐵管道用導線連接鋅塊與該種艦體保護法原理相同

②采用“犧牲陽極的陰極保護法''后，艦體上正極的電極反應式為o

（3）船上有些器皿是銅制品，表面有銅銹。

①據了解銅銹的成分非常復雜，主要成分有CU2（0H）2c03和CU2（OH）3C1O考古學家將銅銹分為無害銹（形成了保護

層）和有害銹（使器物損壞程度逐步加劇，并不斷擴散），結構如圖所示。

下列說法正確的是________

A.疏松的CuMOH）3cl屬于有害銹

B.CU2（OH）2CO3既能溶于鹽酸也能溶于氫氧化鈉溶液

C.青銅器表面涂一層食鹽水可以做俁護層

D.用HN03溶液除銹可以保護青銅器的藝術價值，做到“修舊如舊”

②文獻顯示CU2（OH）3CI的形成過程中會產生CuQ（白色不溶于水的固體），將腐蝕文物置于含Na2c03的緩沖溶液

中浸泡，可以使CuCl轉化為難溶的Cs（OH）2c03反應的離子方程式為。

（4）考古隊員將艦船上的部分文物打撈出水后，采取脫鹽、干燥等措施保護文物。從電化學原理的角度分析“脫鹽、

干燥”的防腐原理：。

16.（I）理論上任何一個自發的氧化還原反應均可以設計成原電池。根據氧化還原反應Fe+2Fe3+=3Fe2+設計的原電

池如圖所示，其中鹽橋內裝瓊脂-飽和KN03溶液。

請回答下列問題：

①電解質溶液X是—；電解質溶液Y是一。

②寫出兩電極的電極反應式：鐵電極：_：碳電極：一。

③外電珞中的電子是從—電極流向—電極。（填“鐵”或“碳”）

④鹽橋中向X溶液中遷移的離子是_（填字母）：A,K+B.NOa

（2）請將下列氧化還原反應3Cu+8HNO3（?。?3Cu（NO3）2+2NOT+4H2。設計成原電池，畫出（1）中的裝置圖，并寫

出相應的電極反應式。

①原電池裝置圖：；

②正極：；

③負極：o

三、實驗題（共3小題）

17.某小組進行如下實驗：向0.1molL“FeC13溶液中通入SO2或加入Na2s03溶液，均得到紅色溶液。

已知：溶液中+4價含硫微粒物質的最分數隨pH變化的曲線如下圖所示。

10「嗯-，胃-

粼8

《

解0.

后0..46

OS.

小

案2

O

O.

PH

I.推測Fe3+與溶液中的某種+4價含硫微粒形成了紅色的配離子。設計如下實驗（均在常溫下進行）:

實

溶液1(1mL)溶液2(10mL)現象

驗

0.1molL“FeCb溶

AS02的飽和溶液

液

S02的飽和溶液，用NaOH

0.lmolL」FeCb溶溶液1與溶液2混合后，實驗A、B、C所得溶液紅

B固體調

液色依次加深

pH=5.0

0.1molL/FeCh溶

C

液

(1)將上述實驗補充完整________O

(2)配離子的配體為S。：的實驗證據是

n.探究pH對FeCh和Na2s03反應的影響。設計如卜.實驗:

序

實驗a實驗b

號

方5mL酸化的O.lmol-L-1FeCh與2mLO.lmolL」

5mL酸化的O.lmolL-1FeCh與2mL0.1mol-f1Na2so3

案Na2so3混合得紅色溶液，測得pH=1.7

混合得紅色溶液，加幾滴濃鹽酸，調pH=1.3

現

放置10分鐘后，溶液紅色均褪去，實驗b中溶液褪色更快。經檢驗，褪色后的溶液中均存在Fe2+。

象

(3)探究實驗b中溶液褪色更快的原因：

i.甲認為pH降低，有利于Fe3+氧化S0；,導致實驗b中溶液褪色更快。

①從電極反應的角度，進行理論分析?：

還原反應為：Fe3++e=Fe?+氧化反應為：。

②已知上述實驗條件下pH對Fe3+的氧化性幾乎沒有影響。從平衡移動的角度判斷pH對SO：還原性的影響是

(填“增強”或“減弱，

③通過理論分析，甲認為其猜測(填“成立”或“不成立”)，并進一步實驗，獲得了證據。實驗方案為：反應

相同時間，分別取實驗a和b中的溶液，檢測濃度(填離子符號)，比較其大小關系。

ii.乙猜測pH降低，有利于氧化SO：,導致實驗b中溶液褪色更快。

④將乙的假設補充完整______(填化學式)。

⑤乙設計實驗進行驗證：

取10mLO.lnwlL"Na2so3溶液加硫酸調pH=1.7,用KMnOj溶液滴定，消耗體積為力。另取一份相同的溶液放置

10分鐘后，再用KMnO』溶液滴定，消耗體積為％.前后差值(％-吻)為△匕。用同樣的方法對lOmLO.lmoLL"

NazSCh(含H2SO4)pH=1.3進行滴定，消耗KMnCh溶液前后體積差俏為A%。

經對比可知，△匕＞△Vh,由此得出的實驗結論是O

(4)綜合上述分析，pH降低，有利于反應的發生，導致實驗b中溶液褪色更快。

18.孔雀石的主要成分為CUCC)3-CU(OH)2。某同學設計的從孔雀石中提取銅的方案如下：

①將孔雀石粉碎后，加入過量的稀硫酸；

②將反應后的混合物過濾；

③向濾液中加入■種金屬粉末。

請根據上述實臉方案回答F列問題。

⑴①中可觀察到的現象是什么？

(2)③中加入的金屬粉末可以是什么？請說明理由。

(3)設計從濾液中獲得銅的另外種方案。

19.請按要求填空。

(1)一種以葡萄糖為燃料的微生物電池，其工作原理如圖所示：

收于交換震

①寫出負極電極反應式：；

②隨著甩池不斷放電，電解質溶液的酸性______(填"增大''、"減小”或“不變”)

(2)查閱資料發現AgSCN為白色難溶物，Ag+可以氧化SCN-和Fe2+。為探究SCN-和Fe?+的還原性強弱，某同學設

計了如圖實驗裝置并進行下列實驗。

電流計

石*#墨

溶液X、II/O.lmolL'AgNO,溶液

溶液、瓊脂

先斷開電鍵K,向溶液X中滴加0.1mol?L」KSCN溶液，無明顯現象，說明；閉合電鍵K后，若觀察到的

實驗現象有溶液X逐漸變紅、右邊石墨電極上有固體析出、電流計指針偏轉，據此得出的結論是________,溶液

變紅的原因是、(用電極反應式和離子方程式表示)。

(3)一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體，電解質是摻雜氧化憶(Y2O3)的氧化鋁(ZrO?)晶體，在

熔融狀態下能傳導。2-。則通入丁烷的一極的電極反應式為：o

四、計算題(共2小題)

20.如圖所示A為直流電源，B為電解槽，c、d為石墨電極，H中盛有lOOmLNaCl和CuCl2的混合溶液，其中

CM+的物質的量濃度為0.1m。1?匚1閉合S,d極收集到標準狀況下的氣體甲448mL,該氣體能使濕潤的淀粉碘化

鉀試紙變藍。假設溶液的體積變化忽略不計，不考慮電解產生的氣體溶解和吸收。請回答卜.列問題：

(I)電源的a極是,d極發生的電極反應為.

(2)c極理論上收集到的氣體的體積是(標準狀況)mL。

⑶假設100mL溶液中，c(Cu2+)=amol-U1,c(Na+)=bmol-U1,(2心完全放電后，理論上d極共產生甲氣體的體

枳V(標準狀況)的范圍是(用含a、b的代數式表示)。

21.用Pt電極電解500mL含KNO3和NaCl混合溶液一段時間，在兩極均生成標準狀況下的氣體11.2L,電解前后

溶液體積不變，

(1)寫出陰極極反應式：；陽極極反應式：;

(2)求所得溶液中NaOH的物質的量濃度。

參考答案：

1.D【解析】該裝置為電解裝置.，由圖可知，Na+與SO：透過交換膜進入濃縮室，由離子

移動方向可知電極a為陽極，電極b為陰極，據此分析回答。

【解析】A.由圖可知，陽極區Na+通過交換腴m進入濃縮室，故交換腴m為陽離子交換

膜，故A錯誤；

B.電極a為陽極，電極上Ct發生氧化反應生.成氯氣，若電極a改為Cu,則Cu失電子生

成CM+,也會通過交換膜m進入濃縮室，故不能達到預期實驗目的，故B錯誤；

C.b極為陰極，電極上Q12+發生還原反應生成Cu,發生的電極反應式為：Cu2++2e-=Cu，

故C錯誤；

D.若濃縮至得到1L0.5moi.!/Na2s溶液,則有(0.5mol/LxIL-O.Imol/LxlL)=0.4mol

SO；進入濃縮室，電路中有0.8mol電子通過，可析出04moicu,其質量為64g/mo】x

0.4mol=25.6g>故D正確；

答案選D。

2.D【解析】由題可知，放電時，CO?轉化為HCOOH,即CO?發生還原反應，故放電時

右側電極為正極，左側電極為負極，Zn發生氧化反應生成Zn(OH)：；充電時，右側為陽

極，比0發生氧化反應生成02,左側為陰極，Zn(OH)：發生還原反應生成Zn,以此分析

解答。

【解析】A.放電時，負極上Zn發生氧化反應，電極反應式為：Zn-2e+4OH=Zn(OH)：,

故A正確，不選：

B.放電時，CO?轉化為HCOOH,C元素化合價降低2,則ImolCO?轉化為HCOOH時，

轉移電子數為2niol,故B正確，不選；

C.充電時，陽極上H?0轉化為02,負極上Zn(OH)：轉化為Zn,電池總反應為：

2Zn(OH)；=2Zn+O2T+40H+2H,0,故C正確，不選；

D.充電時，正極即為陽極，電極反應式為：2H2O-4e=4H'+O2T,溶液中H+濃度增大，

溶液中c(H+)?c(OH-尸Kw,溫度不變時，Kw不變，因此溶液中0H-濃度降低，故D錯誤，

符合題意；

答案選D。

3.B【解析】A.A1能夠與NaOH溶液反應，而Mg不能反應，所以裝置【中Mg為原電池

的正極，A1為原電池的負極，A錯誤：

B.由于電極活動性Zn比C強，所以Zn為負極，碳棒為正極，故裝置IV工作時，電子

由負極鋅通過導線流向正極碳棒，B正確；

C.裝置HI中2個電極都是Zn,沒有活動性不同的電極，因此不可構成原電池，C錯誤；

D.裝置n可充電，為電解池；也可放電，為原電池，故裝置n電池為二次電池，D錯

誤；

故合理選項是Bo

4.C【解析】由圖可知，Cu極碳元素價態降低得電子，故Cu電極為陰極，b為負極，a

為正極，自電極為陽極，據此作答。

【解析】A.Cu極碳元素價態降低得電子，故Cu電極為陰極，b為負極，a為正極，A錯

誤；

B.Pt電極為陽極，電極反應式為2H2O-4e=O2T+4H+,生成氫離子，陽極區pH減小，B

錯誤；

C.Cu電極為陰極，產生C2H4的電極反應為：2co2+12H++12e=C2HH4H2。，C正確；

D.二氧化碳生成CO時，碳元素由+4價降低為+2價，每生成ImolCO轉移2moi電子，

但當電路中轉移2moi電子時，不一定全部生成CO,故無法計算生成CO的量，D錯誤；

故答案為：Co

5.A【解析】A.X為負極，則U形管右側為陽極，電解氯化銅溶液時，陽極氯離子被氧

化生成氯氣，所以b管有氣體逸出，A正確；

B.電解NaOH溶液的實質是電解水，所以NaOH的濃度會增大，pH增大，B錯誤；

C.電源X極為正極，a管中石墨電極為陽極，b管中石墨電極為陰極，電解硫酸鈉溶液的

實質是電解水，H+在陰極區放電，OH在陽極區放電，故在陰極區有大量的OH-,滴入酚

配后，b管中呈紅色，在陽極區有大量的H+,a管中呈無色，C錯誤；

D.電源X極為正極，則b管為陰極，電解硝酸銀溶液時，陰極反應為Ag++e-=Ag,D錯

誤；

綜上所述答案為A。

6.A【解析】環氧乙烷的制備原理：CI-在陽極被氧化生成Cb,。2與水發生反應。2+

H2O^HCI+HC10,HQ0與乙烯發生加成反應生成HOCH2cH2。：陰極區水電離出的氫離

子放電生成氫氣，同時產生氫氧根，電解結束，移出交換膜，兩區混合反應：

HOCH2cH2cl+OH=C1-+H20+CzH。

【解析】A.陽極區產生HCIO,所以乙烯通入陽極區，故A錯誤；

B.根據分析可知陽極氧化生成的氯氣會與水發生反應CI2+H2OWHCI+HCIO,故B1E

確；

C.根據分析可知陽極區會產生HCL使用CI-交換膜阻止0H-通過，HC1的濃度不斷增

大,pH逐漸減小，故C正確：

D.根據分析可知該反應過程中KQ并沒有被消耗，實際上是水、乙烯反應，總反應為

H2C=CH2+H20=H2T+C2H4O,故D正確；

綜上所述答案為A。

7.C【解析】根據圖示，電極A充電時為陰極，則放電時電極A為負極，負極上Cd失電

子發生氧化反應生成Cd(0H)2,負極反應式為Cd-2e-+20H=Cd(OH)2,電極B充電時為陽

極，則放電時電極B為正極，正極上NiOOH得電子發生還原反應生成Ni(OH)2,正極反應

式為2NiOOH+2e+2H2O=2Ni(OH)2+2OH,放電時總反應為

Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,據此分析作答。

【解析】A.斷開K2、合上Ki,為放電過程，銀鎘電池能量轉化形式：化學能-電能，A

正確；

B.斷開Ki、合上K2,為充電過程，電極A與直流電源的負極相連，電極A為陰極，發

生還原反應，電極反應式為Cd(OH)2+2e=Cd+2OH-,B正確；

C.電極B發生氧化反應的電極反應式為2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H20,則電極A發

生還原反應的電極反應式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH,此時為充電過程，總反應為

Cd(OH)2+2Ni(OH)2—Cd+2NiOOH+2H2O,溶液中KOH濃度減小，C錯誤；

D.根據分析，放電時總反應為Cd+2NiOOH+2Hg=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,則銀鎘二次電池

放電

總反應式為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,D正確；

克電

答案選C。

8.B【解析】A.白糖作為溶質在水里有很高的溶解度，浸泡水果的時候，由于滲透E的

作用，可以將細胞中的水分“吸出”，也就是脫水，使得細胞中的溶質濃度增高，細菌和微

生物就難以進行繁殖，從而間接達到了防腐的作用，A錯誤；

B.二氧化氯、臭氧均具有強氧化性，能殺菌、消毒，可用作自來水消毒劑，B正確；

C.打印機里黑色的鐵的氧化物為四氧化三鐵，氧化鐵為紅棕色固體，C錯誤；

D.鋅的活動性比鐵強，鋼管表面的鋅鍍層破損后，形成原電池，鋅作負極，鋼管作正

極，鋼管仍然被保護不被腐蝕，D錯誤；

答案選B。

9.D【解析】由圖可知，氮元素價態升高失電子，電極I作負極，電極反應方式為N0-

+

3e+2H2O=HNO3+3H,電極H為正極，電極反應式為0?+4H++4c=2比0,據此作答。

A.電極I作負極，NO失電子發生氧化反應，故A正確；

B.電極H為正極，電極反應式為Ch+4H++4c=2氏0,故B正確；

C.原電池工作時，陽離子向正極右側(電極1【)遷移，故C正確；

D.題目未給標準狀況，無法計算物質的量，故D錯誤；

故選：Do

10.C【解析】A.電解200mL0.5mol/LAgNOa溶液，如果持續電解，則最終電解水，因

此轉移的電子數大于O.INA,選項A錯誤；

B.反應P03(l)+C12(g)峰為PC15(s)/^=123.8口山］0卜1是可逆反應，要使反應放出

123.8kJ的熱量，反應前PCh(l)與CL(g)的分子個數均應大于NA,選項B錯誤；

C.由于部分NH：水解生成NH3?H2O,使得NKQ溶液中含有NH；數目小于C卜數目，所

以NH：數目小于NA,選項C正確；

D.室溫下，等體積的pH=l的HzSO,溶液和pH=l的H3Po4溶液，所含有的H+的濃度相

等，但沒有給定體積，無法確定H+個數，選項D錯誤；

答案選C。

H.C【解析】A.合金一般具有較大的硬度，青銅比純銅硬度更大，A項正確；

B.在潮濕環境中金屬更容易發生電化學腐蝕，因此青銅器在潮濕環境中比在干燥環境中

腐蝕快，B項正確；

C.青銅器產生CU2(OH)3。的過程中，銅元素由0價變為+2價，被氧化，C項錯誤；

D.合金的熔點通常低于組分金屬的熔點，青銅的熔點低于純銅，D項正確：

故選C。

12.D【解析】a極析出氧氣，氧元素的化合價升高，做電解池的陽極，b極通入氧氣，生

成過氧化氫，氧元素的化合價降低，被還原，做電解池的陰極。

【解析】A.依據分析a極是陽極，屬于放氧生酸性型的電解，所以陽極的反應式是2H20-

+

4c=4H+O2t＞故A正確，但不符合題意；

B.電解時陽極產生氫離子：氫離子是陽離子，通過質子交換膜移向陰極，所以電解一段時

間后，陽極室的pH值不變，故B正確，但不符合題意；

C.有B的分析可知，C正確，但不符合題意；

+

D.電解時，陽極的反應為：2H2O-4e=4H+O2t，陰極的反應為：0?+2e-+2H+=+02,總反

應為：O2+2H2O=2H2O2,要消耗氧氣，即是a極生成的氧氣小于b極消耗的氧氣，故D錯

誤，符合題意；

故選：Do

13.bb向a【解析】Li為活潑金屬，失電子發生氧化反應，所以電池的負極是b,

正極是a：原電池中陽離子向正極移動，即Li+從b向a遷移。

14.(1)負陽

電解

(2)2H2O+2e=H2t+2OH-NaCl+H2O^NaC10+H2T

【解析】用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，NaOH在陰極區生成，02在陽極區生成。

按照該同學制作的豎直的家用環保型消毒裝置，若將陽極置于上方，則氯氣一生成即逸

出，不能完全與NaOH作用。因此，應將陽極置于下方，則c是陽極，陰極置于上方，則

d是陰極。

(1)

圖中電極a和b是電源的電極，由分析知c是電解池的陽極，d是陰極，則與電解裝置上

方陰極相連的a為電源的負極，則b為正極，故答案為：負；陽；

（2）

d是陰極發生氧化反應，水得電子生成氫氣和氫氧根，則d電極上發生的電極反應式：

電解

2H2O+2e=H2T+2OH,電解產生消毒液的總化學方程式為NaCl+FhO-NaClO+Hzf,故

電解

答案為：2H2O+2e=H2T+20H；NaCl+FhO^NaClO+H2T

2+-

15.Fe-2e=FeCO2+4e+2H2O=4OHA4CuCl+O2+2H2O+2CO；

=2CU2（OH）2CO3+4C1-脫鹽、干燥處理破壞了微電池中的離子導體（或電解質溶液），使文

物表面無法形成微電池發生電化學腐蝕【解析】艦體發生電化學腐蝕時，負極的電極反應

式為Fe-2e=Fe2+,正極的電極反應式為0?+4e-+2H2。=40田；“犧牲陽極的陰極保護法”，用

比快活潑的金屬如鋅，讓其充當原電池的負極先被氧化；銅銹的成分非常復雜，主要成分

有CU2（OH）2CO3和CU2（OH）3CU銅銹分為無害銹（形成了保護層汝口CU2（OH）2c03和有害銹

（使器物損壞程度逐步加劇，并不斷擴散）如Cu?（OH）Q；“脫鹽、干煤”的防腐原理：脫

鹽、干燥處理破壞了微電池中的離子導體（或電解質溶液），使文物表面無法形成微電池發

生電化學腐蝕.

【解析】（1）艦體發生電化學腐蝕時，負極的電極反應式為Fe-2e=Fe2+。故答案為：Fe-2e-

=Fe2+；

（2）0A.鋅比鐵活潑，鋅塊先發生氧化反應：Zn-2e=ZM+,故A正確；

B.艦體為正極，是電子流入的一極，正極被保護，可以有效減緩腐蝕，故B正確；

C.采用外加電流的陰極保護法保護金屬時，被保護的金屬作陰極，若通過外加電源保護

艦體，應將艦體與電源負極相連，故C錯誤；

D.地下鋼鐵管道用導線連接鋅塊與該種艦體保護法原理相同，都是犧牲陽極的陰極保護

法，故D正確；

故答案為：C；

②采用“犧牲陽極的陰極保護法”后，正極是氧氣得電子發生還原反應，艦體上正極的電極

反應式為02+4e+2H2O=4OH-。故答案為：O2+4e+2H2O=4OH-；

（3）?A.由圖片信息可知，CU2（OH）3。疏松、易吸收水，會使器物損壞程度逐步加劇，并

不斷擴散，所以屬于有害銹，故A正確；

B.CU2（OH）2c03能溶于鹽酸但不能溶于氫氧化鈉溶液，故B錯誤；

C.青銅器表面涂一層食鹽水提供形成原電池的電解質溶液，加快銅的腐蝕，故c錯誤；

D.HNO?溶液具有強氧化性，加快銅的腐蝕，故D錯誤；

故答案為：A；

②將腐蝕文物置于含Na2cCh的緩沖溶液中浸泡，可以使CuCl轉化為難溶的CU2（OH）2CO3

反應的離子方程式為4CUC1+O2+2H9+2cO；=2CU2(OH)2co3+4。-；故答案為：4CuCI

+O2+2H2O+2CO；=2Cu2(OH)2co3+40-：

(4)從電化學原理的角度分析“脫鹽、干燥”的防腐原理.：脫鹽、干燥處理破壞了微電池中的

離子導體(或電解質溶液)，使文物表面無法形成微電池發生電化學腐蝕：故答案為：脫

鹽、干燥處理破壞了微電池中的離子導體(或電解質溶液)，使文物表面無法形成微電池發

生電化學腐蝕。

【點睛】本題考查電化學腐蝕及其防護，把握電化學反應原理等為解答的關鍵，側重分析

與應用能力的考查，注意理解電化學腐蝕發生的條件和防止金屬銹蝕的措施，難點(3)新情

境下的氧化還原反應方程式的書寫，CuCl轉化為難溶的Cs(OH)2cO3銅的化合價發生了變

化，需要有氯氣參加。

2+3+

16.FeCL(或FeSOQFeCR或Fe2(SO4)3]Fe-2e=Fe2Fe+2e-

2+

=2Fe鐵碳BNOv+3e+4H+=N0f+2H2OCu-2e-

Cu(N0、卜溶液ftUNO,

=Cu2+【解析】

⑴根據反應Fe+2Fe3+=3Fe2+分析，在反應中，Fe失電子，被氧化，Fe3+得電子，被還原；

原電池中負極失電子發生氧化反應，Fe3+在正極上得電子被還原；外電路中的電子從負極

流向正極，鹽橋中的陰離子往負極移動，陽離子往正極移動，以此解答：

(2)根據原電池中負極失電子發生氧化反應，正極得電子發生還原反應，電解質一般為參與

反應的離子所組成的化合物分析解答。

【解析】

⑴①由反應Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，在反應中，Fe被氧化，失電子，應為原電池的負極，

F2+在正極上得電子被還原，C為正極，負極電解液X中應含有亞鐵離子，正極反應為：

Fe3++e-=Fe2+,因而Y為含Fe”的電解質溶液，所以電解質X為:FeCb(或FeSCh),電解質

Y為：FeCb[或Fe2(SO4)3];

②負極：Fe被氧化，失電子，電極反應為：Fe-2e=Fe2+,Fe?+在正極上得電子被還原，電

極反應為：2Fe3++2e=2Fe"

③外電路電子由負極流向正極，所以外電路中電子是從鐵電極流向碳電極：

④Fe是負極，因而向X中遷移的是陰離子，即為N03-,故答案選B；

⑵由氧化還原反應2Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NOf+4H2。可知，Cu發生氧化反應，作

負極，其電極反應式為Cu-2e-=Ci)2+,則負極的電解質為Cu(NO3)2,正極應選用碳棒或其他

惰性電極，其電極反應式為：2NOs+6e+8H+=2NOf+4H2O,則正極的電解質為稀HNO3,

0

Cu(NO3)2溶液稀HN03

【點睛】

原電池中，電子的流向與電流的方向相反，電流由正極流向負極，則電子由負極流向正

極。

17.(DS6的飽和溶液，用NaOH固體調pH=10

⑵隨著c(SO：)增大，溶液紅色加深

+

⑶SO^+H2O-2c=SOj+2H減弱不成立Fe2+O2pH降低不利于Ch氧化

SO；,乙猜測不成立

(4)SO：與H+

【解析】⑴

結合溶液中+4價含硫微粒物質的量分數隨pH變化的曲線可知，實驗A、B、C探究的是

不同pH下，不同+4價含硫微粒對實驗的影響，因此C實驗應為：SCh的飽和溶液，用

NaOH固體調pH=10o

(2)

隨著溶液pH的增大，溶液中SO；濃度增大，所得溶液紅色依次加深，因此說明配離子的

配體為SO；。

(3)

①F9+與SO；發生氧化還原反應，Fe3+得電子生成Fe?+,發生還原反應，則SO；失電子生成

SO；,發生氧化反應，反應式為：SO^+H2O-2e-=SO；+2H\

②SO：在溶液中存在SO；+H2O-2evSO；+2H+,溶液酸性增強，平衡逆向移動，SO；還原

性減弱。

③由L述分析可知，甲的猜測不成立，若溶液酸性增強有利于Fe"和SO；的反應，溶液中

亞鐵離子含量會增多，則可以反應相同時間，檢測實驗a和b中的溶液中Fe2+的濃度，比

較其大小關系去驗證。

④實驗放在空氣中進行，空氣中02有氧化性，因此乙猜測pH降低，有利于02氧化

SO；,導致實驗b中溶液褪色更快。

⑤由實驗數據△匕＞△%可知，在空氣中放置相同時間，結果酸性弱的溶液中SO；消耗高鐳

酸鉀的量少，酸性強的溶液中SO：-消耗高錦酸鉀的量多.說明pH降低不利于02氧化

so；一,乙猜測不成立。

(4)

溶液酸性增強，會發生反應H++SO；VHSOm，H++HSO?H2so力pH降低，有利于SO：?與

H+反應的發生，導致實驗b中溶液褪色更快。

18.(1)固體溶解，產生氣泡，得到藍色溶液

(2)Fe、Al等，理由是：加入活潑性比Cu強的金屬，將Cu從CuS04溶液中置換出來

(3)以Fe和Cu分別作電極，濾液作電解質溶液，構成原電池

【解析】(1)

孔雀石的主要成分為CuCO-Cu(OH)2,加入過量的稀硫酸，發生反應：

CuCO3CU(OH)2+2H2SO4=2CUSO4+CO2T+3H2O,因此可觀察到的現象是固體溶解，產

生氣泡，得到藍色溶液。

(2)

濾液的主要成分為CUSOJ,若要得到Cu單質，可以加入活潑性比Cu強的金屬，將Cu從

CuSO4溶液中置換出來，故金屬粉末可以是Fe、Al等。

(3)

可將濾液做電解質溶液、Fe和Cu分別作電極，構成原電池，此時Cu片一極作正極：電

極反應式為：Cu2++2e=Cu,即可從濾液中獲取Cu單質.

19.C<?H1206+6H2O-24e=6CO21+24H*減小溶液中無Fe3+Fe?+的還原性強于

2+3+2

SCNFe-e=FeFQ++3SCN=Fe(SCN)3C4H10-26e+13O-=4CO2t+5H2O【解

析】燃料電池中，通入燃料的一極為負極，還原劑失去電子發生氧化反應，電子沿著導線

流向正極，通入助燃物的一極為正極，正極上發生還原反應，內電路中陰離子移向負極、

陽離子移向正極；

【解析】(1)由工作原理示意圖知，以葡萄糖為燃料的微生物電池中，左側電極上氧氣得到

電子被還原，正極反應為：O2+4H“4e-=2H2O；右側電極上葡萄糖失去電子被氧化，右

側區是負極區，則①負極電極反應式：QHi2O6+6H2O-24e=6CO2f4-24H+；②該電池總反

應為：C6Hl2O6+6O2=6CO2T++6H20,隨著電池不斷放電，水不斷生成、電解質物質的量

不變，故電解質溶液的酸性減小；

(2)先斷開電鍵K,向溶液X中滴加O.ImolLkSCN溶液，無明顯現象，說明溶液中無

Fe3+；閉合電鍵KB,若觀察到的實驗現象有：溶液X逐漸變紅即有Fe(SCN)3生成、則負

極亞鐵離子失去電子被氧化，右邊石墨電極上有固體析出、則是銀離子得到電子被還原得

到銀，電流計指針偏轉，可見該原電池總反應為：Ag++Fe2+=Fc3++Ag,則Fe2+被氧化而

SCN-沒有被氧化，據此得出的結論是Fe2+的還原性強于SCN,溶液