提能訓(xùn)練練案[30]1．(2025·河北衡水檢測)下面有關(guān)電化學(xué)圖示完全正確的是()[答案]C[解析]鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，銅作正極，A錯(cuò)誤；精煉銅的裝置中，粗銅連接電源的正極作陽極，B錯(cuò)誤；與電源正極連接的電極為陽極，與電源負(fù)極連接的電極為陰極，C正確；鐵片上鍍鋅，鐵作陰極，連接電源的負(fù)極，鋅作陽極，連接電源的正極，D錯(cuò)誤。2．以石墨為電極，電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)極附近溶液呈紅色B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)是2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．b極附近溶液呈藍(lán)色D．溶液的pH變小[答案]D[解析]以石墨為電極，電解KI溶液時(shí)，在a極上H2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，該極區(qū)堿性增強(qiáng)，遇到酚酞溶液呈紅色，故A、B正確；b極上I－失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)色，故C正確；由上述分析可知，該電解池的總反應(yīng)是2KI＋2H2Oeq\o(=,\s\up9(電解))2KOH＋I(xiàn)2＋H2↑，溶液的pH變大，故D錯(cuò)誤。3．用石墨作電極電解溶有物質(zhì)的量之比為3∶1的NaCl和H2SO4的水溶液。根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物，電解可明顯分為三個(gè)階段，下列敘述不正確的是()A．電解的最后階段為電解水B．陽極先逸出氯氣后逸出氧氣C．陰極逸出氫氣D．電解過程中溶液的pH不斷增大，最后pH為7[答案]D[解析]根據(jù)離子放電順序可知，電解此混合溶液時(shí)，在陽極陰離子放電的先后順序?yàn)镃l－、OH－，先生成Cl2后生成O2，在陰極始終為H＋放電，逸出H2，整個(gè)電解過程可看成三個(gè)階段，即電解HCl溶液、電解NaCl溶液、電解H2O，最后溶液呈堿性，D錯(cuò)誤。4．用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進(jìn)行下列各組實(shí)驗(yàn)，則下表中各項(xiàng)對(duì)應(yīng)關(guān)系均正確的是()選項(xiàng)X極實(shí)驗(yàn)前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后，a管中溶液呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)是2H2O－4e－=4H＋＋O2↑C負(fù)極CuCl2溶液b管中有氣體逸出D負(fù)極NaOH溶液溶液pH降低[答案]C[解析]X極為正極，則與X極相連的石墨作陽極，電解Na2SO4溶液時(shí)，陽極上是OH－發(fā)生氧化反應(yīng)，即a管中OH－放電，溶液酸性增強(qiáng)，遇酚酞不變色，即a管中溶液呈無色，A錯(cuò)誤；X極為正極，則與Y極相連的石墨作陰極，電解AgNO3溶液時(shí)，陰極上是Ag＋得電子被還原，即b管中是析出金屬Ag的反應(yīng)，B錯(cuò)誤；X極為負(fù)極，則與Y極相連的石墨作陽極，電解CuCl2溶液時(shí)，陽極上是Cl－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b管中Cl－放電，產(chǎn)生Cl2，C正確；電解NaOH溶液時(shí)，陰極上是H＋放電，陽極上是OH－放電，實(shí)質(zhì)上電解的是水，導(dǎo)致NaOH溶液的濃度增大，堿性增強(qiáng)，溶液pH升高，D錯(cuò)誤。5．(2025·河北唐山模擬)下列敘述中，正確的是()①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置②原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理有可能實(shí)現(xiàn)⑤Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，反應(yīng)既可以在原電池中實(shí)現(xiàn)，也可以在電解池中實(shí)現(xiàn)，其他條件相同時(shí)，兩種裝置中反應(yīng)速率相同A．①②③④ B．③④C．③④⑤ D．②⑤[答案]B[解析]①電解池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置，錯(cuò)誤；②原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，錯(cuò)誤；③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電發(fā)生電能和化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，一定發(fā)生化學(xué)變化，正確；④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理有可能實(shí)現(xiàn)，如銅和稀硫酸的反應(yīng)，銅為陽極被氧化，可生成硫酸銅，正確；⑤Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，為氧化還原反應(yīng)，可以在原電池中實(shí)現(xiàn)，也可以在電解池中實(shí)現(xiàn)，電解池中存在電源，因此在原電池和電解池中的反應(yīng)速率不相同，錯(cuò)誤；故選B。6．(2025·浙江杭州檢測)若某電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化裝置(電解池或原電池)中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)離子方程式是Cu＋2H＋=Cu2＋＋H2↑，則關(guān)于該裝置的說法正確的是()A．該裝置可能是原電池，也可能是電解池B．該裝置只能是原電池，且電解質(zhì)溶液為硝酸C．該裝置只能是電解池，且金屬銅為該電解池的陽極D．該裝置只能是電解池，電解質(zhì)溶液可能是硝酸[答案]C[解析]由于銅和鹽酸、硫酸不反應(yīng)，說明Cu＋2H＋=Cu2＋＋H2↑是非自發(fā)反應(yīng)，則不能為原電池，只能為電解池，銅作電解池的陽極，鹽酸或稀硫酸作電解液，不能用硝酸，硝酸作電解液時(shí)反應(yīng)生成氮的氧化物，故C符合題意。7．關(guān)于下列裝置分析正確的是()A．裝置甲中陽極上析出紅色物質(zhì)B．若開始階段兩極質(zhì)量相同，電流表中通過0.1mol電子，則裝置甲兩極質(zhì)量差為3.2gC．若裝置乙通電一段時(shí)間后，撤去直流電源，電流表指針可能偏轉(zhuǎn)D．可以將裝置乙中的銅片更換為鋅片制成鍍鋅鐵[答案]B[解析]由圖可知，裝置甲為電解池，右端石墨電極為陽極，氯離子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，故A錯(cuò)誤；裝置甲左端石墨電極析出銅單質(zhì)，轉(zhuǎn)移0.1mol電子，會(huì)生成3.2g銅單質(zhì)，右端無固體析出，兩極質(zhì)量差為3.2g，故B正確；由圖可知，裝置乙為電鍍池，陽極電極反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋，陰極電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu，所以電解池工作一段時(shí)間后，鐵表面鍍上一層銅，撤去直流電源無法形成原電池，電流表指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；將銅片更換為鋅片，陽極的電極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋，氧化性Zn2＋<Cu2＋，放電順序Cu2＋優(yōu)先，故無法實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，故D錯(cuò)誤。8．(2025·四川成都模擬)污水資源化利用既可以緩解水的供需矛盾，又可以減少水污染?；瘜W(xué)工作者提出采用電解法除去工業(yè)污水中的NaCN，其原理如圖所示，通電前先向污水中加入適量食鹽并調(diào)整其pH維持堿性(CN－不參與電極反應(yīng))。下列說法正確的是()A．b為電源的負(fù)極B．隔膜Ⅰ為陰離子交換膜C．X為H2，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．當(dāng)生成2.24LN2時(shí)，電路中通過1mol電子[答案]C[解析]右側(cè)Cl－放電得到ClO－，ClO－再將CN－氧化為氮?dú)?，所以右?cè)電極為陽極，b為電源的正極，故A錯(cuò)誤；a為電源的負(fù)極，左側(cè)電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，陰離子增加，污水中的鈉離子會(huì)通過隔膜Ⅰ進(jìn)入左側(cè)，形成濃氫氧化鈉溶液，所以隔膜Ⅰ為陽離子交換膜，故B錯(cuò)誤，C正確；生成的2.24LN2未標(biāo)明條件，無法求得電路中通過電子的量，故D錯(cuò)誤。9．電化學(xué)腐蝕與防護(hù)一直是科研人員的研究熱點(diǎn)。下列說法正確的是()A．為保護(hù)水庫的鋼鐵閘門，常將閘門與電源正極相連B．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管易生鐵銹C．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易被腐蝕D．當(dāng)搪瓷杯的搪瓷層破損后，仍能防止鐵生銹[答案]B[解析]鋼鐵與原電池的正極相連作陽極被腐蝕，為保護(hù)水庫的鋼鐵閘門，常將閘門與電源負(fù)極相連，故A錯(cuò)誤；鐵比銅活潑，可構(gòu)成原電池，鐵為負(fù)極被腐蝕，所以與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管易生鐵銹，故B正確；鋼柱在水下部分由于空氣含量低，所以比在空氣與水交界處更不容易被腐蝕，故C錯(cuò)誤；當(dāng)搪瓷杯的搪瓷層破損后，與空氣接觸，容易發(fā)生腐蝕而生銹，故D錯(cuò)誤。10．金屬的腐蝕除化學(xué)腐蝕和普通的電化學(xué)腐蝕外，還有“氧濃差腐蝕”，如在管道或縫隙等處的不同部位氧的濃度不同，在氧濃度低的部位是原電池的負(fù)極。下列說法正確的是()A．純鐵的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕B．鋼鐵吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為Fe－3e－=Fe3＋C．海輪在浸水部位鑲一些銅錠可起到抗腐蝕作用D．在圖示氧濃差腐蝕中，M極處發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－[答案]D[解析]純鐵發(fā)生腐蝕時(shí)，沒有正極材料，不能構(gòu)成原電池，所以發(fā)生化學(xué)腐蝕，A錯(cuò)誤；鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，B錯(cuò)誤；銅不如鐵活潑，銅、鐵在海水中形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，加快了海輪的腐蝕，C錯(cuò)誤；因氧濃度低的部位是原電池的負(fù)極，由圖示可知，M處O2濃度高，該處O2得到電子，其電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D正確。11．考古中出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有銅銹覆蓋在其表面。銅銹的成分非常復(fù)雜，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古學(xué)家將銅銹分為無害銹和有害銹，結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A．錫青銅中的錫加速了銅的腐蝕速度B．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比在干燥環(huán)境中快C．Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分別屬于有害銹和無害銹D．生成Cu2(OH)2CO3是電化學(xué)腐蝕過程，生成Cu2(OH)3Cl是化學(xué)腐蝕過程[答案]B[解析]錫青銅中的錫比銅活潑，所以形成原電池時(shí)，錫作負(fù)極，則銅被保護(hù)，故A錯(cuò)誤；在潮濕環(huán)境中，錫青銅易形成原電池而發(fā)生電化學(xué)腐蝕，所以在潮濕環(huán)境中的腐蝕比在干燥環(huán)境中快，故B正確；Cu2(OH)2CO3為致密結(jié)構(gòu)，可以阻止潮濕空氣進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)一步腐蝕銅，屬于無害銹，Cu2(OH)3Cl為疏松結(jié)構(gòu)，潮濕空氣可以進(jìn)入空隙內(nèi)將內(nèi)部的銅進(jìn)一步腐蝕，屬于有害銹，故C錯(cuò)誤；生成Cu2(OH)3Cl主要是電化學(xué)腐蝕過程，生成Cu2(OH)2CO3主要是化學(xué)腐蝕過程，故D錯(cuò)誤。12．研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．d為石墨，鐵片腐蝕加快B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑[答案]D[解析]鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時(shí)鐵片的腐蝕速率快，A項(xiàng)正確；d為石墨，由于是中性電解質(zhì)溶液，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，B項(xiàng)正確；若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，C項(xiàng)正確；d為鋅塊，由于電解質(zhì)溶液為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵片上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見，為此每年國家損失大量資金。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的正極電極反應(yīng)式為_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖①所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________(填字母)。A．銅 B．鈉C．鋅 D．石墨(3)圖②所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的________極。[答案](1)O2＋2H2O＋4e－=4OH－(2)C(3)負(fù)[解析](1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，是金屬吸收空氣中的氧氣發(fā)生的腐蝕，正極得電子，化合價(jià)降低，故吸氧腐蝕過程中的正極電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－。(2)圖①所示的方案為犧牲陽極法，故添加的物質(zhì)應(yīng)該比鐵更活潑，但鈉易與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，不安全，故焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用鋅。(3)圖②所示的方案是外加電流法，故鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的負(fù)極，作陰極。14．以惰性電極電解100mL0.05mol·L－1CuSO4溶液。(1)陽極產(chǎn)生56mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，所得溶液的pH為________(不考慮溶液體積變化)，要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入________g的________物質(zhì)。(2)繼續(xù)通電電解，此時(shí)被電解的物質(zhì)為________，若加入0.1molCu(OH)2可使溶液復(fù)原，則電路中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。(3)通電足夠長時(shí)間，加入0.1molCu2(OH)2CO3可使溶液復(fù)原，則電路中轉(zhuǎn)移電子為________mol。[答案](1)10.4CuO(或0.62CuCO3)(2)水(或H2O)0.4(3)0.6[解析](1)陽極生成O256mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.0025mol，依據(jù)總反應(yīng)式：2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up9(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，溶液中生成0.01molH＋，c(H＋)＝0.1mol·L－1，pH＝1；電解生成0.0025molO2和0.005molCu，故要使溶液復(fù)原可加0.005molCuO，質(zhì)量為0.4g，或加0.005molCuCO3，質(zhì)量為0.62g。(2)繼續(xù)通電電解，電解質(zhì)為H2SO4溶液，故實(shí)際被電解的物質(zhì)為H2O；加入0.1molCu(OH)2可使溶液復(fù)原，相當(dāng)于加入0.1molCuO和0.1molH2O，故轉(zhuǎn)移電子為(0.1×2＋0.1×2)mol＝0.4mol。(3)Cu2(OH)2CO3相當(dāng)于2CuO·H2O·CO2，故轉(zhuǎn)移電子為0.2mol×2＋0.1mol×2＝0.6mol。15．電化學(xué)方法是化工生產(chǎn)及生活中常用的一種方法。回答下列問題：(1)二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體，是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝如圖所示：①圖中用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。產(chǎn)生ClO2的電極應(yīng)連接電源的________(填“正極”或“負(fù)極”)，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為__________________________________________________________________________________________________________________________________________。②a極區(qū)pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。③圖中應(yīng)使用________(填“陰”或“陽”)離子交換膜。(2)電解K2MnO4溶液可制備KMnO4。工業(yè)上，通常以軟錳礦(主要成分是MnO2)與KOH的混合物在鐵坩堝(熔融池)中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的K2MnO4，其化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________________。用鎳片作陽極(鎳不參與反應(yīng))，鐵板為陰極，電解K2MnO4溶液可制備KMnO4。上述過程用流程圖表示如下：則D的化學(xué)式為________；陽極的電極反應(yīng)式為________________________；陽離子遷移方向是__________________________________________________。(3)電解硝酸工業(yè)的尾氣NO可制備NH4NO3，其工作原理如圖所示：①陰極的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________________________________________。②將電解生成的HNO3全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，則通入的NH3與實(shí)際參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量之比至少為________。[答案](1)①正極Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋②增大③陽(2)2MnO2＋4KOH＋O2eq\o(=,\s\up9(△))2K2MnO4＋2H2OKOHMnOeq\o\al(2－,4)－e－=MnOeq\o\al(－,4)K＋通過陽離子交換膜由左側(cè)向右遷移(3)①NO＋5e－＋6H＋=NHeq\o\al(