人教版化學(xué)《電化學(xué)基礎(chǔ)》專項(xiàng)訓(xùn)練（含答案解析）題組1原電池工作原理1．為將反應(yīng)2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜)()2．日常所用的干電池，其電極分別為碳棒(上面有帽)和鋅(皮)，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作為電解質(zhì)溶液(其中加入MnO2吸收H2)，電極反應(yīng)可簡化為Zn－2e－=Zn2＋、2NHeq\o\al(＋,4)＋2e－=2NH3↑＋H2↑(NH3與Zn2＋結(jié)合)，根據(jù)上面敘述判斷下列說法正確的是()A．Zn為正極，碳為負(fù)極B．負(fù)極反應(yīng)為2NHeq\o\al(＋,4)＋2e－=2NH3↑＋H2↑C．工作時(shí)電子由碳極經(jīng)外電路流向鋅極D．長時(shí)間連續(xù)使用時(shí)，內(nèi)裝的糊狀物可能流出腐蝕電器題組2新型電池的結(jié)構(gòu)與原理3．Mg－AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=AgC．電池放電時(shí)Cl－由正極向負(fù)極遷移D．負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑4．燃料電池的基本組成為電極、電解液、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達(dá)80%(一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法錯(cuò)誤的是()A．上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)物是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)B．氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用C．乙醇燃料電池的電解液常用KOH溶液，該電池的負(fù)極反應(yīng)為C2H5OH－12e－=2CO2↑＋3H2OD．甲烷堿性燃料電池的正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－5．LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為FePO4＋Lieq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含Li＋導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是()A．可加入硫酸以提高電解液的導(dǎo)電性B．放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動(dòng)C．充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增加D．放電時(shí)電池正極反應(yīng)為FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4題組3電解原理及其應(yīng)用6．下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是()7．下列各組溶液電解一段時(shí)間后，再加入相關(guān)物質(zhì)，溶液能恢復(fù)原狀況的是()選項(xiàng)電解質(zhì)溶液陽極陰極加入的物質(zhì)ANaCl溶液碳鐵鹽酸BNaOH溶液碳碳水C硫酸銅溶液銅碳硫酸銅D硫酸鐵碳H2O8.取一張用飽和NaCl溶液潤濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯(cuò)誤的是()A．b電極是陰極B．a(chǎn)電極與電源的正極相連接C．電解過程中，水是氧化劑D．b電極附近溶液的pH變小9．如下圖，a、b是石墨電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是()A．Pt為陰極，Cu為陽極B．b極的電極反應(yīng)式是2H＋＋2e－=H2↑C．電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸增大D．Pt極上有6.4gCu析出時(shí)，b極產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體10．Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理論設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如右圖，電解總反應(yīng)為2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cu2O＋H2↑。下列說法正確的是()A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C．銅電極接直流電源的負(fù)極D．當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCu2O生成題組4金屬的腐蝕與防護(hù)11．有關(guān)金屬腐蝕的論述，正確的是()A．金屬的腐蝕一定伴有電流產(chǎn)生B．Fe在干燥的氯氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕C．發(fā)生化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母g時(shí)較活潑的金屬總是作正極而被腐蝕D．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)都有能量的轉(zhuǎn)變，且被腐蝕的金屬總是失電子12．下列敘述不正確的是()A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑13．下列各種方法中，能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()①金屬表面涂抹油漆②改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)③保持金屬表面清潔干燥④金屬表面進(jìn)行電鍍⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．全部14．下列有關(guān)金屬的保護(hù)方法的說法中正確的是()A．常使用的快餐杯表面有一層搪瓷，搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后，鐵皮的腐蝕速率加快C．輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陰極的陽極保護(hù)法D．鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一些瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法題組5電化學(xué)基礎(chǔ)知識綜合應(yīng)用15．鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題：(1)黃鐵礦(FeS2，其中S為－1價(jià))是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個(gè)反應(yīng)為3FeS2＋8O2eq\o(=,\s\up7(高溫))6SO2＋Fe3O4，氧化產(chǎn)物為________，若有3molFeS2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。(2)①鋼鐵的電化學(xué)腐蝕簡單示意圖如下，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖，請?jiān)谟覉D虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動(dòng)方向。②寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕時(shí)石墨電極的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)可作凈水劑，也可用于制造高鐵電池。高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。用該電池電解100mL1mol·L－1的AgNO3溶液，當(dāng)電路中通過0.1mol電子時(shí)，被電解溶液的pH為______(溶液體積變化忽略不計(jì))。16．肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性液體，可用作火箭燃料。(1)已知在101kPa時(shí)，32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)夂退?，放出熱?24kJ(25℃時(shí))，N2H4完全燃燒的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。(2)肼－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空氣燃料電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；負(fù)極的反應(yīng)式是________________________________________________________________________。(3)右圖是一個(gè)電化學(xué)過程示意圖。①鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②假設(shè)使用肼－空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質(zhì)量變化為128g，則肼－空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣______L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。

答案精析1．B[A項(xiàng)電解質(zhì)溶液為NaOH，Al與之反應(yīng)實(shí)質(zhì)不是與H＋反應(yīng)，生成產(chǎn)物是AlOeq\o\al(－,2)而不是Al3＋；C項(xiàng)Al與稀HNO3反應(yīng)產(chǎn)生的為NO；D項(xiàng)為電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。]2．D[活動(dòng)性：Zn>C，由負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)可知，負(fù)極為Zn，正極為C；外電路中電子移動(dòng)方向?yàn)樨?fù)極→正極，故C錯(cuò)；電池工作時(shí)MnO2吸收H2生成H2O，Zn溶解，糊狀物變稀，故可能流出腐蝕電器。]3．B[根據(jù)題意，Mg－海水－AgCl電池總反應(yīng)式為Mg＋2AgCl=MgCl2＋2Ag。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋，正確；B項(xiàng)，正極反應(yīng)式為2AgCl＋2e－=2Cl－＋2Ag，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對原電池來說，陰離子由正極移向負(fù)極，正確；D項(xiàng)，由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑，正確。]4．C5.D6．C[電鍍銅時(shí)，Cu作陽極，鍍件作陰極，故C錯(cuò)。]7．B8.D9.B10．A[由電解總反應(yīng)式可知，Cu參加了反應(yīng)，所以Cu作電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨作陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，A選項(xiàng)正確；陽極與電源的正極相連，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；陽極反應(yīng)為2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.05molCu2O生成，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]11．D[金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕是金屬直接與氧化劑反應(yīng)，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，無電流產(chǎn)生；而電化學(xué)腐蝕是最普遍的金屬腐蝕，其原理與原電池原理一致。]12．A[本題考查電化學(xué)知識的應(yīng)用。選項(xiàng)A，在鐵表面鍍鋅時(shí)，應(yīng)該鋅作陽極，含Zn2＋的溶液作電解液；選項(xiàng)B，Zn的活動(dòng)性比Fe強(qiáng)，Zn失去電子而保護(hù)了船體；選項(xiàng)C，鋼鐵吸氧腐蝕時(shí)，O2在正極獲得電子；選項(xiàng)D，Cl－失電子能力大于OH－，電解飽和食鹽水時(shí)，Cl－在陽極失去電子變?yōu)镃l2。]13．D[金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，題目中①③④⑤中的方法都可以起到避免金屬和電解質(zhì)溶液接觸形成原電池的目的；②中如在金屬中加入某些其他元素改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以起到防腐蝕的效果。]14．B[A項(xiàng)中涂層破損后，鐵直接暴露在空氣中，因而搪瓷層不能對破損部分進(jìn)行保護(hù)；B項(xiàng)中鍍層破損后由于錫的金屬性比鐵弱，和鐵構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，腐蝕速率加快；C項(xiàng)應(yīng)是犧牲陽極的陰極保護(hù)法；D項(xiàng)中應(yīng)是用瀝青作涂層的涂層保護(hù)法。]15．(1)SO2、Fe3O432mol(2)①如圖所示②O2＋2H2O＋4e－=4OH－(3)FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－0解析(1)標(biāo)化合價(jià)3Feq\o(e,\s\up6(＋2,))eq\o(S,\s\up6(－1,))2＋8eq\o(O,\s\up6(0,))2高溫,6eq\o(S,\s\up6(＋4,))eq\o(O,\s\up6(－2,))2＋Feq\o(e,\s\up6(＋8/3,))3eq\o(O,\s\up6(－2,))4，化合價(jià)升高的元素為Fe、S，所以氧化產(chǎn)物為SO2、Fe3O4，若有3molFeS2參加反應(yīng)，則有8molO2參加反應(yīng)，化合價(jià)降低4×8mol＝32mol。(2)碳是惰性電極，所以只能形成電解池才能防止鐵腐蝕。(3)正極是得電子的，F(xiàn)eOeq\o\al(2－,4)得電子，鐵的化合價(jià)由＋6降到＋3，F(xiàn)eOeq\o\al(2－,4)＋3e－→Fe(OH)3，由電池反應(yīng)式可知電解質(zhì)溶液為堿性溶液，用OH－配平電荷：FeOeq\o\al(2－,4)＋3e－→Fe(OH)3＋5OH－，最后用水配平得：FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－；根據(jù)陽極：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，所以參加反應(yīng)的n(OH－)＝0.1mol，生成n(H＋)＝0.1mol，c(H＋)＝1mol·L－1，pH＝0。