第四章末小結
一、選擇題(每小題有1個或2個選項符合題意)
1．(2023年浙江嘉興高三測試)下列敘述不正確的是( )
a．原電池是將化學能轉化為電能的裝置
b．鐵船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕
c．鋼鐵腐蝕的負極反應：fe－3e－===fe3＋
d．工業上電解飽和食鹽水的陽極反應：2cl－－2e－===cl2↑
【解析】 本題考查電化學知識，難度較小。鋼鐵腐蝕時，負極(鐵)失去電子，生成亞鐵離子。
【答案】 c
2.(2023年山東濰坊高三抽樣)cu2o是一種半導體材料，用作製造整流器的材料，還可以用於制船底防汙漆(殺死低階海生動物)、農作物的殺菌劑。在實驗室裡可模擬工業過程製取cu2o，總反應式是2cu＋h2ocu2o＋h2↑，其裝置如上圖，下列有關說法不正確的是( )
a．該實驗符合綠色化學的設計理念
b．圖中的虛線框內需連線直流電源，且正極與石墨相連
c．cuo高溫加熱分解也可以得到cu2o
d．上述裝置中，陽極的電極反應式是2cu＋2oh－―→cu2o＋h2o＋2e－
【解析】 本題考查電化學知識，難度較小。銅的化合價公升高，銅棒作陽極與電源的正極相連，失去電子被氧化，b選項錯誤。
【答案】 b
3．(2023年南昌市一模)下圖是市場上常見的兩種燃料電池示意圖：
下列有關電池電極a、b、c、d的敘述正確的是( )
a．電極a為正極，電極反應產物為h2o
b．電極b為正極，電極反應產物為h2o
c．電極c為正極，電極反應產物為h2o
d．電極d為正極，電極反應產物為h2o
【解析】 本題考查原電池的工作原理，難度較小。兩裝置都是原電池裝置，根據原電池負極被氧化，正極被還原知，氫氣在負極反應，氧氣在正極反應，故b、d項錯誤；裝置ⅰ中正極為電極a，因是固體電解質，故電極產物為o2－，a項錯誤；裝置ⅱ中正極為電極c，電解質是酸性條件，故電極產物為h2o，c項正確。
【答案】 c
【知識拓展】 溶液酸鹼性對電極產物的影響：(1)在酸性條件下，h元素以h＋、h2、h2o存在，o元素以h2o形式存在，不會出現oh－、o2－。(2)在鹼性條件下，h元素以h2、h2o兩種形式存在，不會出現h＋，o元素以h2o、oh－兩種形式存在，不會出現o2－。
(3)如果在固體電解質中，o元素的存在形式可以是o2－。
4．(2023年福州市高三質檢)能夠使反應cu＋2h2o===cu(oh)2＋h2↑發生的是( )
a．用銅片作陰、陽極，電解氯化銅溶液
b．用銅片作陰、陽極，電解硫酸鉀溶液
c．銅鋅合金在潮濕空氣中發生電化學腐蝕
d．銅片和碳棒用導線相連後同時插入一燒杯內的氯化鈉溶液中
【解析】 本題考查電化學相關知識，難度中等。該反應不能自發進行，因此必為電解池裝置對應的反應。a選項其實質是乙個精煉銅過程，陽極銅單質轉化為銅離子。
陰極銅離子轉化為銅單質；c、d兩選項屬於原電池，錯誤。
【答案】 b
【知識拓展】 不能夠自發進行的氧化還原反應只有設計成電解池時反應才能發生；能夠自發進行的氧化還原反應既可以設計成原電池也可以設計成電解池。
5.(2023年北京朝陽第一學期統考)利用上圖裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法不正確的是( )
a．若x為鋅棒，開關k置於m處，可減緩鐵的腐蝕
b．若x為鋅棒，開關k置於m處，鐵極發生氧化反應
c．若x為碳棒，開關k置於n處，可減緩鐵的腐蝕
d．若x為碳棒，開關k置於n處，x極發生氧化反應
【解析】 本題考查金屬的腐蝕與防護，難度中等。x為鋅棒，開關k置於m處時，該池為原電池，鋅比鐵活潑作負極，可減緩鐵的腐蝕，正極鐵電極發生還原反應，a項正確、b項錯誤；x為碳棒，開關k置於n處時，該池為電解池，與電源負極相連的鐵作陰極，鐵被保護，c、d項正確。
【答案】 b
6.(2011·北京西城第一學期期末考試)某原電池裝置如圖所示。下列有關敘述中，正確的是( )
a．fe作正極，發生氧化反應
b．負極反應：2h＋＋2e－===h2↑
c．工作一段時間後，兩燒杯中溶液ph均不變
d．工作一段時間後，nacl溶液中c(cl－)增大
【解析】 本題考查了原電池原理與應用，難度中等。從圖示來看，鐵棒為原電池的負極，失去電子發生氧化反應：fe－2e－===fe2＋，使得鐵棒帶上正電荷，異性電荷相互吸引，所以鹽橋中的陰離子(cl－)流向左池，使nacl溶液中c(cl－)增大；石墨為正極，發生還原反應：
2h＋＋2e－===h2↑，過一段時間，該池溶液ph增大，所以a、b、c錯誤，d正確。
【答案】 d
7．(2023年南京市高三二模)全釩液流電池是一種新型的綠色環保儲能電池。其電池總反應為：v3＋＋vo2＋＋h2ovo＋2h＋＋v2＋。下列說法正確的是( )
a．放電時正極反應為：vo＋2h＋＋e－===vo2＋＋h2o
b．充電時陰極反應為：v2＋－e－===v3＋
c．放電過程中電子由負極經外電路移向正極，再由正極經電解質溶液移向負極
d．充電過程中，h＋由陰極區向陽極區遷移
【解析】 本題考查原電池的工作原理，難度中等。放電時正極發生還原反應，a項正確；充電時陰極發生還原反應：v3＋＋e－===v2＋，b項錯誤；放電時電子從負極移向正極，但不進入電解質溶液，c項錯誤；充電過程中，h＋由陽極區向陰極區遷移，d項錯誤。
【答案】 a
8．(2023年合肥市高三第一次檢測)下圖甲和乙是雙液原電池裝置。由圖可判斷下列說法錯誤的是( )
a．甲圖電池反應的離子方程式為cd(s)＋co2＋(aq) co(s)＋cd2＋(aq)
b．2ag(s)＋cd2＋(aq)===cd(s)＋2ag＋(aq)反應能夠發生
c．鹽橋的作用是形成閉合迴路，並使兩邊溶液保持電中性
d．乙圖當有1 mol電子通過外電路時，正極有108 g ag析出
【解析】 本題考查了原電池，難度中等。圖中兩個裝置都是原電池，根據電源的正負極可以判斷：甲池中cd活潑性比co強，乙池中co活潑性比ag強，可知cd活潑性強於ag，故b中反應不能發生。
乙圖中正極反應：ag＋＋e－===ag，當有1 mol電子通過時，有1 mol ag析出，即108 g。
【答案】 b
9．(2023年太原市高三調研)在25℃時；用石墨電極電解2.0 l 2.5 mol/l cuso4溶液(假設溶液的體積在電解前後不發生變化)。
5 min後，在乙個石墨電極上有6.4 g cu生成。下列說法中正確的是( )
a．有cu生成的一極是陰極，發生氧化反應
b．反應中轉移電子的物質的量為0.4 mol
c．在另一極得到o2的體積(標準狀況)是1.12 l
d．此時溶液的ph為2
【解析】 本題考查了電解質溶液的電解，難度中等。a選項銅離子在陰極發生還原反應生成銅，錯誤；b選項生成0.1 mol銅轉移電子的物質的量為0.
2 mol，錯誤，c選項電解硫酸銅溶液，生成的銅與氧氣的物質的量之比為2 1，所以得到氧氣0. 05 mol，即1.12 l，正確；d選項4oh－－4e－===2h2o＋o2，n(h＋)＝n(oh－)＝4n(o2)＝0.
2 mol, ph＝－lg(0. 2/2)＝1，錯誤。
【答案】 c
【舉一反三】 在電解池、原電池相關題目中，利用電子守恆解題能夠起到事半功倍的效果，再結合電極反應、電解質溶液ph等即可解決綜合性問題。
10．(2023年太原市高三測試)科學家p·tatapudi等人首先使用在空氣中電解水(酸性條件下)的方法，陽極制得臭氧，陰極制得過氧化氫，電解總方程式為3h2o＋3o23h2o2＋o3。下列說法正確的是( )
a．陰極反應式為3o2＋6h2o＋6e－===3h2o2＋6oh－
b．陽極反應式為3h2o－6e－===o3＋6h＋
c．生成22.4 l o3(標準狀況)時，轉移3 mol電子
d．電解一段時間後，溶液的ph不變
【解析】 本題考查電化學知識，難度較大。電解質溶液呈酸性，不可能有氫氧根離子存在，陰極反應式為3o2＋6h＋＋6e－===3h2o2，a選項錯誤；生成22.4 lo3(標準狀況)時，轉移6 mol電子，c選項錯誤；電解一段時間後，消耗了水，且陽極生成h＋，氫離子濃度增大，溶液的ph變小，b選項正確，d選項錯誤。
【答案】 b
11．(2023年鄭州市質檢一)已知反應aso＋2i－＋2h＋ aso＋i2＋h2o是可逆反應。設計如圖裝置(c1、c2均為石墨電極)，分別進行下述操作：
ⅰ.向b燒杯中逐滴加入濃鹽酸
ⅱ.向b燒杯中逐滴加入40% naoh溶液
結果發現電流計指標均發生偏轉
據此，下列判斷正確的是( )
a．操作ⅰ過程中，c1為正極
b．操作ⅱ過程中，鹽橋中的k＋移向b燒杯溶液
c．ⅰ操作過程中，c2棒上發生的反應為aso＋2h＋＋2e－―→aso＋h2o
d．ⅱ操作過程中，c1棒上發生的反應為2i－―→i2＋2e－
【解析】 本題考查原電池原理，難度較大。a選項操作ⅰ加入鹽酸反應aso＋2i－＋2h＋===aso＋i2＋h2o正向移動，c1極上碘離子生成碘單質，被氧化，是負極，錯誤；c選項c2是正極得電子，正確；操作ⅱ向b燒杯中逐滴加入40% naoh溶液，反應逆向進行，b燒杯中aso與h2o轉化為aso與h＋，a燒杯中i2轉化為i－，d選項錯誤，鹽橋中k＋向a燒杯中移動，中和a中負電荷，b選項錯誤。
【答案】 c
12．(2023年北京海淀第一學期期末練習)
已知在ph為4～5的溶液中，cu2＋幾乎不水解，而fe3＋幾乎完全水解。某學生擬用電解cuso4溶液的方法測定銅的相對原子質量。該同學向ph＝3.
8的含有fe2(so4)3雜質的cuso4溶液中加入適量的黑色粉末x，充分攪拌後過濾，將濾液用如圖所示裝置電解，其中某電極增重a g，另一電極上產生標準狀況下的氣體v ml。下列說法正確的是( )
a．黑色粉末x是鐵粉
b．銅電極連線電源正極
c．石墨電極上發生的反應是4oh－－4e－===o2↑＋2h2o
d．銅的相對原子質量的計算式是
【解析】 本題考查水解平衡、電化學原理，難度較大。本題實質是惰性電極電解硫酸銅溶液，加入黑色物質的目的是為了除去雜質離子，而鐵粉會與硫酸銅溶液反應，a選項錯誤，黑色粉末應該是氧化銅，氧化銅能與酸反應，改變溶液ph，使溶液鹼性增強，促進三價鐵離子的水解，除去三價鐵離子；b選項一極增重一定是銅極析出銅，連線電源的負極，另一極產生氣體，是石墨極，連線電源的正極，b選項錯誤；石墨極是陽極，陰離子在該極發生氧化反應，c選項正確；d選項，根據電子守恆關係，析出銅的物質的量是生成氧氣物質的量的2倍，所以銅的相對原子質量表示式應該為。
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