2020屆二輪復(fù)習(xí) 電化學(xué)基礎(chǔ) 專(zhuān)題卷

電化學(xué)基礎(chǔ)一、選擇題(本題包括16小題，每題3分，共48分；每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。)1．中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，下面中國(guó)國(guó)寶級(jí)文物的表面不會(huì)因電化學(xué)腐蝕被氧化的是()解析：秦朝銅馬車(chē)、春秋越王劍、商代司母戍鼎都是由銅合金鑄成，除了銅外，它們中還含有不如銅活潑的金屬，在空氣中能形成原電池，銅作負(fù)極被腐蝕，故A、B、D不符合題意；唐三彩是陶瓷制品，不是合金，故不會(huì)形成原電池，故C符合題意。答案：C2．下列有關(guān)電化學(xué)的描述不正確的是()A．廢舊電池不能隨意丟棄，應(yīng)回收B．氫氧燃料電池中，負(fù)極上的電極反應(yīng)式一定是H2－2e－=2H＋C．電解飽和食鹽水時(shí)，陰極上有氫氣生成D．析氫腐蝕發(fā)生在酸性介質(zhì)中解析：某些廢舊電池中含有重金屬，隨意丟棄會(huì)污染環(huán)境，應(yīng)回收集中處理，A項(xiàng)正確；氫氧燃料電池中，若電解質(zhì)溶液為堿性溶液，則負(fù)極上的電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－=2H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解飽和食鹽水時(shí)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，C項(xiàng)正確；析氫腐蝕發(fā)生時(shí)，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，D項(xiàng)正確。答案：B3．如圖裝置為某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的銅鋅原電池，下列關(guān)于其說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．裝置甲中電子流動(dòng)方向?yàn)閆n→電流表→CuB．裝置乙比裝置甲提供的電流更穩(wěn)定C．裝置乙的鹽橋中K＋移向Zn極，Cl－移向Cu極D．若裝置己中用鐵絲替代鹽橋，反應(yīng)原理發(fā)生改變解析：裝置甲是原電池，Zn為負(fù)極，Cu為正極，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，則電子流動(dòng)方向?yàn)閆n→電流表→Cu，A項(xiàng)正確；裝置乙中含有鹽橋，使其中產(chǎn)生的電流更穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；裝置乙中，Zn極上發(fā)生反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋，Cu極上發(fā)生反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu，則為保持溶液的電中性，鹽橋中Cl－向Zn極移動(dòng)，K＋向Cu極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若裝置乙中用鐵絲替代鹽橋，右側(cè)燒杯中能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而形成原電池，則左側(cè)燒杯中形成電解池，故反應(yīng)原理發(fā)生改變，D項(xiàng)正確。答案：C4．關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是()A．用裝置①精煉銅，則a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B．用裝置①進(jìn)行電鍍，鍍件接在b極上C．裝置②的總反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋D．裝置③中的鐵釘幾乎沒(méi)有被腐蝕解析：裝置①為電解池，根據(jù)電流方向可知，a為陽(yáng)極小為陰極，精煉銅時(shí)，a極為粗銅，發(fā)生氧化反應(yīng)“極為精銅，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液，故A正確；用裝置①進(jìn)行電鍍，鍍層金屬接在陽(yáng)極a板上，鍍件接在陰極b極上，故B正確；裝置②是原電池裝置，F(xiàn)e作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e3＋在正極Cu的表面發(fā)生還原反應(yīng)，因此總反應(yīng)是Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，故C錯(cuò)誤；濃硫酸具有暖水性，在干燥的環(huán)境中鐵難以被腐蝕，因此裝置③中的鐵釘幾乎沒(méi)有被腐蝕，故D正確。答案：C5．化學(xué)科技工作者對(duì)含有碳雜質(zhì)的金屬鋁腐蝕與溶液酸堿性的關(guān)系進(jìn)行了研究，25℃時(shí)得出溶液pH對(duì)鋁的腐蝕的影響如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．常溫下，金屬鋁在濃硫酸中的腐蝕速率大于在鹽酸中的腐蝕速率B．金屬鋁在pH＝8.5的Na2CO3溶液中發(fā)生電化學(xué)腐蝕而析出氧氣C．電解法不能使金屬鋁表面生成致密的氧化膜D．金屬鋁在中性環(huán)境中不易被腐蝕解析：常溫下，Al在濃硫酸中發(fā)生鈍化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬鋁在堿性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，不會(huì)產(chǎn)生O2，會(huì)消耗O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；AI作陽(yáng)極，稀硫酸作電解液，電解時(shí)可形成Al2O3保護(hù)膜：2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖示可知，25℃，pH＝7時(shí)，腐蝕度為0，故金屬鋁在中性環(huán)境中不易被腐蝕，D項(xiàng)正確。答案：D6．全釩電池以惰性材料作電極，在電解質(zhì)溶液中發(fā)生的總反應(yīng)為VO2＋(藍(lán)色)＋H2O＋V3＋(紫色)eq\o(,\s\up7(充電),\s\do5(放電))NOeq\o\al(＋,2)(黃色)＋V2＋(綠色)＋2H＋下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)電池放電時(shí)，VOeq\o\al(＋,2)被氧化B．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2OC．充電時(shí)，陽(yáng)極附近溶液由綠色逐漸變?yōu)樽仙獶．放電過(guò)程中，正極附近溶液的pH變大解析：當(dāng)電池放電時(shí)，VOeq\o\al(＋,2)→VO2＋，V元素的化合價(jià)由＋5變?yōu)椋?，VOeq\o\al(＋,2)產(chǎn)被還原。故A錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極失電子，負(fù)極反應(yīng)式為V2＋e－=V3＋，故B錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，VO2＋→VOeq\o\al(＋,2)，陽(yáng)極附近溶液由藍(lán)色逐新變?yōu)辄S色，故C錯(cuò)誤；放電過(guò)程中，正極反應(yīng)式為VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋e－=VO2＋＋H2O，正極附近溶液的pH變大，故D正確。答案：D7．鋰－空氣電池是一種新型的二次電池，其放電時(shí)的工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．正極區(qū)產(chǎn)生的LiOH可回收利用B．電池中的有機(jī)電解液可以用稀鹽酸代替C．該電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．該電池充電時(shí)，陰極發(fā)生氧化反應(yīng)：Li＋＋e－=Li解析：金屬Li在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成Li＋，Li＋向正極移動(dòng)，與正極區(qū)生成的OH－結(jié)合形成LiOH，從分離出的LiOH中可以回收Li而循環(huán)使用，故正極區(qū)產(chǎn)生的LiOH可回收利用，A正確；Li能與鹽酸反應(yīng)生成H2，故電池中的有機(jī)電解液不能用稀鹽酸代替，B錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)，O2在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成OH－，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C錯(cuò)誤；該電池充電時(shí)，陰極上Li＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i＋＋e－=Li，D錯(cuò)誤。答案：A8．濃差電池是指電池內(nèi)物質(zhì)變化僅是由一種物質(zhì)由高濃度向低濃度擴(kuò)散而引發(fā)的一類(lèi)電池。銀和硝酸銀溶液可構(gòu)成如圖所示的濃差電池。下列說(shuō)法正確的是()A．NOeq\o\al(－,3)由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移B．a(chǎn)極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．b極的電極反應(yīng)式為Ag－e－=Ag＋D．膜右側(cè)溶液濃度最終會(huì)大于膜左側(cè)解析：左側(cè)AgNO3溶液濃度高，右側(cè)AgNO3溶液濃度低，該電池工作時(shí)，NOeq\o\al(－,3)由陰離子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，Ag＋在a極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag單質(zhì)：Ag＋＋e－=Ag，則b極上Ag失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Ag＋，電極反應(yīng)式為Ag－e－=Ag＋，即b極為負(fù)極，a極為正極，膜右側(cè)溶液濃度最終不會(huì)大于膜左側(cè)。綜上可知，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。答案：C9．空間實(shí)驗(yàn)室“天官一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC)，RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的電池。如圖為RFC的工作原理示意圖，下列說(shuō)法正確的是()A．c電極為燃料電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電解裝置和燃料電池裝置的隔膜均為陰離子交換膜C．d電極的電極反應(yīng)式為H2＋2OH－－2e－=2H2OD．電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，b電極上產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2解析：該裝置的左側(cè)為電解裝置，右側(cè)為燃料電池裝置。由電解裝置的電源正、負(fù)極可知，a電極為陰極，電解生成的氣體X為H2，b電極為陽(yáng)極，電解生成的氣體Y為O2。O2通入M中，故c電極上通入的是氧化劑，在原電池中發(fā)生還原反應(yīng)，則c電極為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由右側(cè)裝黃的“酸性電解質(zhì)溶液”可知，c電極的電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，d電極的電極反應(yīng)式為H2－2e－=2H＋，故H＋由N通過(guò)隔膜遷移到M，則隔膜為質(zhì)子交換膜或陽(yáng)離子交換膜，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；b電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極上生成O2，生成1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，故當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，b電極上產(chǎn)生0.1molO2，即2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，D項(xiàng)正確。答案：D10．C－NaMO2電池是科學(xué)家正在研發(fā)的鈉離子電池，據(jù)悉該電池可以將傳統(tǒng)鋰電池的續(xù)航能力提升7倍。該電池的電池反應(yīng)式為NaMO2＋nCeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Na1－xMO2＋NaxCn，下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()A．電池放電時(shí)，溶液中Na＋向負(fù)極移動(dòng)B．該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為NaMO2－xe－=Na1－xMO2＋xNa＋C．消耗相同質(zhì)量金屬時(shí)，用鋰作負(fù)極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量比用鈉時(shí)少D．電池充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為nC＋xNa＋－xe－=NaxCn解析：電池放電時(shí)，溶液中Na＋向正極移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為NaMO2－xe－=Na1－xMO2＋xNa＋，B項(xiàng)正確；由于Li、Na形成化合物時(shí)均失去1個(gè)電子，Li、Na相對(duì)原子質(zhì)量分別是7.23，故消耗相同質(zhì)量金屬時(shí)，用鋰作負(fù)極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量比用鈉時(shí)多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為NaxCn－xe－=nC＋xNa＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B11．如圖所示，a、b是多孔石墨電極，某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：斷開(kāi)K2，閉合K1一段時(shí)間，觀察到兩支玻璃管內(nèi)都有氣泡將電極包圍；此時(shí)斷開(kāi)K1，閉合K2，觀察到電流計(jì)A的指針有偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法不正確的是()A．?dāng)嚅_(kāi)K2，閉合K1一段時(shí)間，溶液的pH變大B．?dāng)嚅_(kāi)K1，閉合K2時(shí)，b極上的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑C．?dāng)嚅_(kāi)K2，閉合K1時(shí)，a極上的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2OD．?dāng)嚅_(kāi)K1，閉合K2時(shí)，OH－向b極移動(dòng)解析：當(dāng)斷開(kāi)K2，閉合K1時(shí)為電解池，此時(shí)根據(jù)電源判斷a極為陽(yáng)極，b極為陰極，相當(dāng)于電解水，故A項(xiàng)正確；a極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，故C項(xiàng)正確；當(dāng)斷開(kāi)K1，閉合K2時(shí)，該裝置為原電池，a極為正極，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，b極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為2H2＋4OH－－4e－=4H2O，故D項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B12．H3PO2可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”的工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))，下列說(shuō)法正確的是()A．產(chǎn)品室中的氫離子擴(kuò)散到陽(yáng)極室中B．陰極室中的鈉離子擴(kuò)散到原料室中C．產(chǎn)品室中的氫氧根離子擴(kuò)散到原料室中D．原料室中的H2POeq\o\al(－,2)擴(kuò)散到產(chǎn)品室中解析：陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2HO－4e－=O2↑＋4H＋，陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。陽(yáng)極室中的氫離子擴(kuò)散到產(chǎn)品室中，原料室中的鈉離子擴(kuò)散到陰極室中。根據(jù)電荷守恒關(guān)系可知，原料室中的H2POeq\o\al(－,2)擴(kuò)散到產(chǎn)品室中。答案：D13．氨硼烷(NH3·BH3)作為一種非常有前景的儲(chǔ)氫材料，近年來(lái)日益受到人們的重視。氨硼烷電池可在常溫下工作，裝置如圖所示，該電池的總反應(yīng)為NH3·BH3＋3H2O2=NH4BO2＋4H2O。下列說(shuō)法正確的是()A．右側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時(shí)，H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜向左側(cè)移動(dòng)C．正極的電極反應(yīng)式為H2O2＋2e－=2OH－D．每消耗31g氨硼烷，理論上轉(zhuǎn)移6mol電子解析：根據(jù)總反應(yīng)NH3·BH3＋3H2O2=NH4BO2＋4H2O可知，H2O2在右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)，NH3·BH3在左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，則左側(cè)電極為電池負(fù)極，右側(cè)電極為電池正極，正極反應(yīng)式為H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O，故電池工作時(shí)，H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜向右側(cè)移動(dòng)，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)總反應(yīng)知，每消耗31g氨硼烷，則消耗3molH2O2，結(jié)合正極反應(yīng)式可知，理論上轉(zhuǎn)移6mol電子，D項(xiàng)正確。答案：D14．將0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性電極電解一段時(shí)間后，某一電極上析出了0.3molCu，此時(shí)在另一電極上產(chǎn)生的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為()A．7.84LB．6.72LC．5.6LD．4.48L解析：混合后Ag＋先與Cl－作用形成AgCl沉淀(此時(shí)溶液中還剩Cl－0.4mol)，當(dāng)有0.3molCu生成時(shí)，電路中共轉(zhuǎn)移0.6mole－，此時(shí)陽(yáng)極上先生成0.2molCl2，然后是OH－放電生成0.05molO2，即陽(yáng)極共生成0.25mol氣體，其在標(biāo)況下的體積為5.6L。答案：C15．一種處理SO2的流程如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A．該流程中原電池的負(fù)極反應(yīng)是SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．該流程的優(yōu)點(diǎn)是Br2可循環(huán)利用，同時(shí)得到清潔燃料C．電解槽陰極附近pH變大D．該流程說(shuō)明反應(yīng)SO2＋2H2O=H2SO4＋H2可自發(fā)進(jìn)行解析：在原電池負(fù)極上，還原性物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；根據(jù)流程可知有H2生成，電解生成的Br2參與原電池反應(yīng)，B正確；電解槽陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，酸性減弱，pH增大，C正確；原電池反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的，電解池反應(yīng)不一定是自發(fā)進(jìn)行的，反應(yīng)SO2＋2H2O=H2SO4＋H2不能直接沒(méi)計(jì)成原電池，反應(yīng)不可自發(fā)進(jìn)行，D錯(cuò)誤。答案：D16．我國(guó)預(yù)計(jì)在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實(shí)現(xiàn)空間站的零排放，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2，我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種裝置(如圖)，實(shí)現(xiàn)了“太陽(yáng)能→電能→化學(xué)能”轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2CO2=2CO＋O2。關(guān)于該裝置的下列說(shuō)法正確的是()A．圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極B．圖中離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜C．反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)D．人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng)：CO2＋2e－＋H2O=CO＋2OH－解析：題圖中左邊為原電池，由原電池中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，可以判斷N型半導(dǎo)體為負(fù)極，P型半導(dǎo)體為正極，A錯(cuò)誤。電極X接原電池的負(fù)極，為電解池的陰極，則電極Y為陽(yáng)極，OH－在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；CO2在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CO2＋4e－＋2H2O=2CO＋4OH－，可以看出OH在陽(yáng)極消耗，在陰極生成，故離子交換膜為陰離子交換膜。B錯(cuò)誤。電解過(guò)程中OH－的數(shù)目基本不變，故電解質(zhì)溶液的堿性不變，C錯(cuò)誤。CO2在X電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，D正確。答案：D二、非選擇題(本題包括5小題，共52分)17．(10分)電解原理在化學(xué)中有廣泛應(yīng)用。如圖所示電解池裝置中裝有電解液a，X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與直流電源相連。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X電極附近的現(xiàn)象是____________________，X電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________；電解飽和NaCl溶液的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若要在鐵上鍍銀，電解液選用硝酸銀溶液，則X電極材料是________，電極反應(yīng)式是____________________。(3)若Y電極為銅鋅合金，X電極為純銅，且電解質(zhì)溶液中含有足量的Cu2＋，通電一段時(shí)間后，假設(shè)陽(yáng)極恰好完全溶解，此時(shí)陰極質(zhì)量增加7.68g，溶液質(zhì)量增加0.03g，則合金中Cu、Zn的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。解析：(1)若X、Y都是一情性電極，a是飽和NaCl溶液，H＋在X電極上放電生成氫氣，同時(shí)X電極附近有OH－生成，導(dǎo)致溶液呈堿性，無(wú)色酚酞試液遇堿變紅色，X電極的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑；電解飽和NaCl溶液的離子方程式是2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(2)若要在鐵上鍍銀，電解液選用硝酸銀溶液，則陽(yáng)極Y為Ag，陰極X為Fe，X電極的電極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag。(3)Y電極(陽(yáng)極)為銅鋅合金，X電極(陰極)為純銅，且電解質(zhì)溶液中含有足量的Cu2＋，則Cu2＋在陰疲上發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為銅，陰極增加的銅的物質(zhì)的量為eq\f(7.68g,64g·mol－1)＝0.12mol，由于金屬活動(dòng)性：Zn>Cu，故陽(yáng)極上Zn先氧化溶解，Cu后氧化溶解，當(dāng)陽(yáng)極恰好完全溶解時(shí)，溶液增加的質(zhì)量為合金中鋅和銅的質(zhì)量差，即0.03g。設(shè)合金中鋅的物質(zhì)的量為xmol，則：Zn＋Cu2＋=＝Zn2＋＋CuΔm65g96g1g65xg0.03geq\f(65,65x)＝eq\f(1,0.03)，解得x＝0.03。設(shè)合金中銅的物質(zhì)的量為ymol，由得失電子守恒可知，0.03mol×2＋ymol×2＝0.12mol×2，解得y＝0.09。則合金中Cu、Zn的物質(zhì)的量之比為0.09mol∶0.03mol＝3∶1。答案：(1)產(chǎn)生氣泡，溶液變紅色2H＋＋2e－=H2↑2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2OH－＋H2↑＋Cl2↑(2)FeAg＋＋e－=Ag(3)3:118．(10分)充電寶基本都由聚合物鋰電池作為儲(chǔ)電單元，它本身就是一個(gè)鋰電池聚合物的存電裝置，通過(guò)IC芯片進(jìn)行電壓的調(diào)控，再通過(guò)連接電源線(xiàn)充電或儲(chǔ)電，然后可以將貯存的電量釋放出來(lái)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)某品牌充電寶屬于鋰釩氧化物凝膠電池，其電池總反應(yīng)為V2O5＋xLieq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LixV2O5，下列說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))。A．該充電寶充電時(shí)，鋰電極與外電源的負(fù)極相連B．該充電寶的凝膠介質(zhì)也可用KOH溶液代替C．該充電寶充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixV2O5－xe－=V2O5＋xLi＋D.若該充電寶放電時(shí)轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則消耗鋰1.4xg(2)另一品牌充電寶工作原理如圖所示，該電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i1－xMnO2＋LixC6eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LiMnO2＋C6(LixC6表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)。①K與N相接時(shí)，Li＋由________(填“A”或“B”，下同)極區(qū)遷移到________極區(qū)。②K與M相接時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________________________________。③K與N相接時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________________________________。解析：(1)A項(xiàng)，放電時(shí)，鋰電極是負(fù)極，鋰被氧化，充電時(shí)鋰電極連接外電源的負(fù)極作陰極，化合態(tài)鋰被還原為鋰單質(zhì)，正確。B項(xiàng)，由于單質(zhì)鋰能與水反應(yīng)，故該電池不能使用水溶液作電解液，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，充電時(shí)陰極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為xLi＋＋xe－=xLi，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，放電反應(yīng)中Li轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i＋，化合價(jià)從0上升至＋1，故消耗1mol金屬Li，轉(zhuǎn)移1mol電子，則每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上消耗0.2mol(1.4g)金屬Li，錯(cuò)誤。(2)①K與N相接時(shí)，充電寶給平板電腦充電，充電寶為原電池，由電源正、負(fù)極可知，A為屯池正極，B為電池負(fù)極，負(fù)極上LixC6失電子被氧化為L(zhǎng)i＋，Li＋向正極移動(dòng)，Li＋應(yīng)由B極區(qū)遷移到A極區(qū)。②K與M相接時(shí)，外接電源給充電寶充電，此時(shí)A極為陽(yáng)極，LiMnO2失電子，其電極反應(yīng)為L(zhǎng)iMnO2－xe－=Li1－xMnO2＋xLi＋。③K與N相接時(shí)，LixC6在負(fù)極上失去電子生成Li＋和C6，其電極反應(yīng)為L(zhǎng)ixC6－xe－=C6＋xLi＋。答案：(1)A(2)①BA②LiMnO2－xe－=Li1－xMnO2＋xLi＋③LixC6－xe－=C6＋xLi＋19．(10分)為探究金屬的腐蝕情況，某同學(xué)取一張用飽和NaCl溶液浸濕的石蕊試紙，平鋪在一塊金屬板上，按如圖所示的方法連接電路。(1)若試紙為紅色石蕊試紙，金屬板為一鋅片，B處為一靈敏電流計(jì)，接通電路，將鉛筆芯(主要成分為石墨)放置在試紙上一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則鉛筆芯與試紙接觸處的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________，此時(shí)鉛筆芯作________極，鉛筆芯與試紙接觸處顏色________(填序號(hào))。a．變白b．變藍(lán)c．不變d．無(wú)法確定(2)若金屬板為一鉑片，B處為一直流電源，接通電源后，①當(dāng)試紙為紅色石蕊試紙，用鉛筆在試紙上寫(xiě)字，若出現(xiàn)藍(lán)色字跡，則鉛筆芯與試紙接觸處的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________；②當(dāng)試紙為藍(lán)色石蕊試紙，將鉛筆芯放置在試紙上一段時(shí)間后，若接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色，則鉛筆芯與試紙接觸處的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________。(3)上述(1)中的變化在本質(zhì)上與鋼鐵的________腐蝕類(lèi)似，若將(1)中的鋅換成鐵，寫(xiě)出其總反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________。解析：(1)該裝置為原電池，鋅為負(fù)極，鉛筆芯為正極，正極上發(fā)生的是吸氧腐蝕型反應(yīng)，正極區(qū)溶液呈堿性，故試紙變藍(lán)色。(2)當(dāng)B為直流電源時(shí)，整套裝置相當(dāng)于電解池。①出現(xiàn)藍(lán)色字跡表明鉛筆為陰極，陰極上發(fā)生H2O得電子的反應(yīng)；②當(dāng)出現(xiàn)雙色同心圓時(shí)，表明有氯氣生成，鉛筆芯為陽(yáng)極，Cl－放電生成Cl2。(3)鐵在中性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕，生成的Fe2＋會(huì)與正極上生成的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2。答案：(1)O2＋2H2O＋4e－=4OH－正b(2)2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑2Cl－－2e－=Cl2↑(3)吸氧2Fe＋O2＋2HO=2Fe(OH)220．(10分)以甲醇為燃料的新型電池，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，如圖甲是目前研究較多的一類(lèi)固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)B極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________(2)若用該燃料電池作電源，用石墨作電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陽(yáng)極收集到11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，消耗甲醇的質(zhì)量為_(kāi)_______g，要使溶液復(fù)原，可向電解后的溶液中加入的物質(zhì)有________。(3)目前已開(kāi)發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。①如圖乙所示，用石墨作電極，在一定條件下電廨飽和食鹽水制取ClO2。若用上述甲醇燃料電池進(jìn)行電解，則電解池的電極a連接甲醇燃料電池的________(填“A”或“B”)極，寫(xiě)出陽(yáng)極上產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。②電解一段時(shí)間，當(dāng)陰極上產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，停止電解，則通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。解析：(1)甲醇在B電極上失去電子轉(zhuǎn)化為CO2與H2O，其中O2－參與電極反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH3OH＋3O2－－6e－=CO2＋2H2O。(2)陽(yáng)極上收集的氣體是O2，當(dāng)其體積為11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移的電子為2mol，結(jié)合甲醇放電的電極反應(yīng)式易求出需要消耗的甲醇為2mol×eq\f(1,6)×32g·mol－1＝10.67g；由于電解CuSO4溶寢時(shí)有H＋生成，且有Cu、O2脫離溶液體系，故可加入CuO或CuCO，使溶液復(fù)原。(3)①由圖中Na＋的移動(dòng)方向知a電極是陽(yáng)極，它應(yīng)連接電源的正極(A極)，電池工作時(shí)Cl－失去電子轉(zhuǎn)化為ClO2，相應(yīng)的電極反應(yīng)式為2H2O＋Cl－－5e－=ClO2↑＋4H＋；②陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，陰極上生成0.005mol氫氣時(shí)，產(chǎn)生0.01molOH－，由電中性原理知通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子應(yīng)該為0.01mol。答案：(1)CH3OH＋3O2－－6e－=CO2＋2H2O(2)10.67CuO或CuCO3(3)①A2H2O＋Cl－－5e－=ClO2↑＋4H＋②0.0121．(12分)在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以黃銅礦礦為原料，制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示：Ⅰ.將黃銅礦精礦(主要受成分CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。Ⅱ.采用如下裝置進(jìn)行電化學(xué)浸出實(shí)驗(yàn)。將精選黃銅礦粉加入電解槽陽(yáng)極區(qū)，勻速攪拌，使礦粉溶解。在陰極區(qū)通入氧氣，并加入少量催化劑。Ⅲ.一段時(shí)間后，抽取陰極區(qū)溶液，向其中加入有機(jī)萃取劑(RH)發(fā)生反應(yīng)：2RH(有機(jī)相)＋Cu2＋(水相)R2Cu(有機(jī)相)＋2H＋(水相)分離出有機(jī)相，向其中加入一定濃度的硫酸，使Cu2＋得以再生。Ⅳ.電解硫酸銅溶液制得金屬銅。(1)黃銅礦粉加入陽(yáng)極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應(yīng)：CuFeS2＋4H＋=Cu2＋＋Fe2＋＋2H2S2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋①陽(yáng)極區(qū)硫酸鐵的主要作用是________________________________________________________________________。②電解過(guò)程中，陽(yáng)極區(qū)Fe3＋的濃度基本保持不變，原因是______________________________________________________________________________________