专题07 原电池与电解池 金属的腐蚀与防护-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期末真题分类汇编（安徽专用）

专题07 原电池与电解池 金属的腐蚀与防护 1．（23-24高二上·安徽宣城·期末）下列关于能量转化说法错误的是 A．燃料电池是将热能转化为电能 B．植物通过光合作用将光能转化为化学能 C．风力发电将风能转化为机械能 D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 2．（23-24高二上·安徽滁州·期末）设计如图装置回收金属钴，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。保持细菌所在环境pH稳定，借助细菌降解乙酸盐生成CO2，同时将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2（s）转化为中。已知电极材料均为石墨材质，下列说法错误的是 A．左侧装置为电解池，右侧装置为原电池 B．装置工作时，左侧装置中H+从左室经阳膜移向甲室 C．左侧装置a电极反应式为 D．右侧装置d电极反应式为 3．（23-24高二上·安徽六安·期末）利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法正确的是 A．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 B．当电路中转移1mol电子时，实际海水理论上除盐58.5g C．正极反应为： D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶5 4．（23-24高二上·安徽·期末）我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域。如图是其放电过程工作示意图，下列说法不正确的是 A．放电时，PbO2为原电池的正极 B．每消耗6.5gZn就有0.2molK+通过交换膜a进入B区域 C．电池反应的离子方程式为 D．b为阳离子交换膜 5．（23-24高二上·安徽合肥·期末）天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化，当甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．报警器触发时，装置将化学能转化为电能 B．多孔电极a为负极，电势低于多孔电极b C．电流方向由多孔电极a经导线流向多孔电极b D．当电极a有11.2mL甲烷(标况)参与反应时，电路中有0.004mol电子转移 6．（23-24高二上·安徽合肥·期末）某锂离子电池的总反应为：FeS+2Li=Fe+Li2S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH)2废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水，并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[LiPF6·SO(CH3)2为锂离子电池的电解质]。下列说法错误的是 A．X极相连的锂离子电池电极反应式为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S B．当电路中转移1mole-时，b室离子数增加2NA个 C．离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜 D．若去掉离子膜M，将ab两室合并，则X极会产生有毒气体 7．（23-24高二上·安徽六安·期末）一种可充电锂硫电池装置示意图如图。电池放电时，与在硫碳复合电极处生成(、2、4、6或8)。已知和能通过离子筛，、和不能通过离子筛。下列说法不正确的是 A．和不能通过离子筛的原因是它们的离子直径较大 B．放电时，外电路电子从锂电极流向硫碳复合电极 C．充电时，硫碳复合电极中转化为的电极反应式为 D．充电时，当有转化成时，锂电极质量增加 8．（23-24高二上·安徽·期末）高效率新型光催化钠离子电池是一种二次电池，放电时工作原理如图所示。电池中填充固体电解质，用太阳光照射光催化电极可以对该电池进行充电。下列说法错误的是 A．放电时，光催化电极为正极 B．放电时，通过离子交换膜移向石墨电极 C．放电时，电池中总反应式为 D．光照时，石墨电极发生的电极方程式为 9．（23-24高二上·安徽合肥·期末）如下所示装置，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断正确的是 A．b是电源的负极 B．当通过质子交换膜的H+为0.12mol时，Ⅱ室内溶液质量增加超过3.32g C．电解一段时间后，I室溶液的pH降低 D．电解一段时间后，欲使CuCl2溶液恢复到原来浓度，需补充一定量的金属铜和氯气 10．（23-24高二上·安徽黄山·期末）化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 序号 实验I 实验Ⅱ 实验 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ中铁钉周边出现蓝色，铜片周边略显红色 B．实验Ⅱ中铁钉周边出现红色，锌片周边未见明显变化 C．实验I、Ⅱ均发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4H++4e−=2H2O D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 11．（23-24高二上·安徽黄山·期末）据2022年1月统计，我国光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵［］常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵［］为原料，采用电渗析法合成［］，工作原理如图。下列说法正确的是 A．c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜 B．光伏并网发电装置中N型半导体为正极 C．a极的电极反应为2(CH3)4N++2H2O−2e−=H2↑+2(CH3)4NOH D．比较NaOH溶液的浓度：m%>n% 12．（23-24高二上·安徽六安·期末）双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的转化为而矿化封存，其工作原理如图所示。双极膜中间层中的解离成和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A．两个双极膜中间层中的均向左侧迁移 B．碱室中比值越小，越有利于的矿化封存 C．电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度减少 D．该技术中电解固碳总反应的离子方程式为 13．（23-24高二上·安徽淮北·期末）如图为Zn-Cu原电池的示意图，请回答： （1）锌片为原电池的 极，铜片为原电池的 极 (填“正”或“负”) 。 （2）锌电极反应式是 ，属于 反应(填“氧化”或“还原”)；铜电极反应式是 ，属于 反应(同上)。 （3）若锌片减轻0.1mol，则另一极放出气体的物质的量为 mol。 14．（23-24高二上·安徽六安·期末）请分析如下电化学装置，回答下列问题： （1）甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入电极的电极反应式为 。 （2）当甲池中消耗为2.24L(标准状况下)时，理论上乙池中B极质量增加 g。 （3）丙池溶液体积为300mL，写出其总反应的化学方程式 ；为了防止丙池中两极产物相互反应，实际生产中在两极之间设有 离子交换膜(填“阴”或“阳”或“质子”)。电解一段时间后，当溶液的pH为13时，消耗的质量为 g(忽略溶液体积变化，不考虑损耗)。 （4）甲醇的燃烧热为725.76KJ/mol，写出甲醇燃烧热的热化学方程式 。 15．（23-24高二上·安徽安庆·期末）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。 （1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：正极 ， 负极 。 （2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用_________。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 （3）如图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 极。 （4）现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。请回答下列问题(填“>”、“<”或“=”)： ①若溶液的pH=7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ②若溶液的pH>7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ③若c()<c (Cl-)，则溶液的pH 7。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 原电池与电解池 金属的腐蚀与防护 1．（23-24高二上·安徽宣城·期末）下列关于能量转化说法错误的是 A．燃料电池是将热能转化为电能 B．植物通过光合作用将光能转化为化学能 C．风力发电将风能转化为机械能 D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 【答案】A 【解析】A．燃料电池是将化学能转化为电能，A错误；B．光合作用将光能转化为化学能存储，B正确；C．风力发电将风能转化为机械能，C正确；D．太阳能电池可以将太阳能直接转化为电能，D正确；故选A。 2．（23-24高二上·安徽滁州·期末）设计如图装置回收金属钴，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。保持细菌所在环境pH稳定，借助细菌降解乙酸盐生成CO2，同时将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2（s）转化为中。已知电极材料均为石墨材质，下列说法错误的是 A．左侧装置为电解池，右侧装置为原电池 B．装置工作时，左侧装置中H+从左室经阳膜移向甲室 C．左侧装置a电极反应式为 D．右侧装置d电极反应式为 【答案】D 【分析】由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池﹔原电池中，c电极为电池的负极，CH3COO-在负极失去电子发生氧化反应生成CO2和H+，电极反应式为，乙室的LiCoO2电极为正极，酸性条件下LiCoO2在正极得到电子发生还原反应生成Li+，Co2+和H2O，电极反应式为；电解池中，与原电池正极相连的a电极为阳极，CH3COO-在阳极失去电子发生氧化反应生成CO2和H+，电极反应式为，b电极为阴极，Co2+在阴极得到电子发生还原反应生成Co，电极反应式为，电解的总反应为。 【解析】A．由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池，正确；B．细菌所在环境pH稳定，b电极发生还原反应，而细菌所在环境发生，产生的氢离子向甲室移动，B正确；C．电解池中，与原电池正极相连的a电极为阳极，CH3COO-在阳极失去电子发生氧化反应生成CO2和H+，电极反应式为，C正确；D．右侧装置d电极为正极，酸性条件下LiCoO2在正极得到电子发生还原反应生成Li+，Co2+和H2O，电极反应式为，D错误；故选D。 3．（23-24高二上·安徽六安·期末）利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法正确的是 A．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 B．当电路中转移1mol电子时，实际海水理论上除盐58.5g C．正极反应为： D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶5 【答案】B 【分析】该池为原电池，a极生成，为负极，电极方程式为，b为正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；据此分析。 【解析】A．分析知，a为负极，溶液中阴离子流向a极，则隔膜1为阴离子交换膜，b为正极，溶液中阳离子流向b极，则隔膜2为阳离子交换膜，A错误；B．当电路中转移1mol电子时，就有1molCl-和1molNa+通过交换膜，即可除去1molNaCl，质量为m=n×M=1mol×58.5g/mol=58.5g，B正确；C．由分析可知，正极反应为2H++2e-=H2↑，C错误；D．负极电极方程式为，正极电极反应式为：10H++10e-=5H2↑，则电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为5∶2，D错误；故选B。 4．（23-24高二上·安徽·期末）我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域。如图是其放电过程工作示意图，下列说法不正确的是 A．放电时，PbO2为原电池的正极 B．每消耗6.5gZn就有0.2molK+通过交换膜a进入B区域 C．电池反应的离子方程式为 D．b为阳离子交换膜 【答案】D 【解析】A．锌是活泼金属，PbO2具有强氧化性，则放电时Zn电极为原电池的负极，PbO2为原电池的正极，A正确；B．A区域是溶液，结合变为，为了维持溶液呈电中性，应通过交换膜进入区域，每消耗就有通过交换膜a进入B区域，B正确；C．负极电极反应式为，正极电极反应式为，总反应离子方程式为，C正确；D．由C项分析可知A区域电解质为，区域电解质为，则在B区域电解质为，交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜，D错误；故选D。 5．（23-24高二上·安徽合肥·期末）天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化，当甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．报警器触发时，装置将化学能转化为电能 B．多孔电极a为负极，电势低于多孔电极b C．电流方向由多孔电极a经导线流向多孔电极b D．当电极a有11.2mL甲烷(标况)参与反应时，电路中有0.004mol电子转移 【答案】C 【分析】由图可知，该报警器的主要结构为甲烷燃料电池，a为电池负极发生CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，b为电池正极发生2O2+8e-=4O2-。 【解析】A．该装置本质是甲烷燃料电池，将化学能转化为电能，A正确；B．多孔电极a为负极，电势低于正极多孔电极b，B正确；C．电流方向在外电路是由正极经导线流向负极，由多孔电极b经导线流向多孔电极a，C错误；D．标准状况，有0.0005mol甲烷参与反应，结合电极a的反应方程式CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则电路中有0.004mol电子转移，D正确； 6．（23-24高二上·安徽合肥·期末）某锂离子电池的总反应为：FeS+2Li=Fe+Li2S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH)2废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水，并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[LiPF6·SO(CH3)2为锂离子电池的电解质]。下列说法错误的是 A．X极相连的锂离子电池电极反应式为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S B．当电路中转移1mole-时，b室离子数增加2NA个 C．离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜 D．若去掉离子膜M，将ab两室合并，则X极会产生有毒气体 【答案】B 【分析】由锂离子电池总反应可知，锂元素被氧化，因此Li电极为负极；废水经过处理后得到单质镍，因此电解池c池中的电极反应为：Ni2++2e-=Ni，即镍棒上发生了还原反应，因此镍棒为阴极，与锂离子电池的Li电极Y相连；碳棒为阳极，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；因为最后还得到了BaCl2溶液，因此a池中Ba2+经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl-经过离子交换膜N进入b池，最终得到BaCl2溶液。 【解析】A与X电极相连的为锂离子电池的正极，发生还原反应，FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S，故A正确；B．当电路中转移1mole-时，b室会进入1molCl-，0.5molBa2+，因此共增加1.5mol电子，即b室离子数增加1.5NA个，故B错误；C．因为Ba2+经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl-经过离子交换膜N进入b池，因此离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜，故C正确；D．若去掉离子膜M，将ab两室合并，氯离子优先放电，则X极会产生有毒气体氯气，故D正确。 7．（23-24高二上·安徽六安·期末）一种可充电锂硫电池装置示意图如图。电池放电时，与在硫碳复合电极处生成(、2、4、6或8)。已知和能通过离子筛，、和不能通过离子筛。下列说法不正确的是 A．和不能通过离子筛的原因是它们的离子直径较大 B．放电时，外电路电子从锂电极流向硫碳复合电极 C．充电时，硫碳复合电极中转化为的电极反应式为 D．充电时，当有转化成时，锂电极质量增加 【答案】D 【分析】电池放电时，Li电极失去电子变为，发生氧化反应，则Li为负极，硫碳复合电极为正极，负极发生的电极反应为：，正极发生的电极反应为：。充电时硫碳复合电极为阳极，锂电极为阴极，据此分析。 【解析】A．已知和能通过离子筛，、和不能通过离子筛，说明它们的离子直径较大，A正确；B．放电时，Li电极为负极，硫碳复合电极为正极，放电时，外电路电子从负极即锂电极流向正极即硫碳复合电极，B正确；C．充电时，硫碳复合电极为阳极，失去电子，故转化为的电极反应式为，C正确；D．充电时，阳极发生电极反应式：，阴极为，当有转化成时，转移0.2mol电子，则锂电极增加0.2mol Li，即锂电极质量增加，D错误；故选D。 8．（23-24高二上·安徽·期末）高效率新型光催化钠离子电池是一种二次电池，放电时工作原理如图所示。电池中填充固体电解质，用太阳光照射光催化电极可以对该电池进行充电。下列说法错误的是 A．放电时，光催化电极为正极 B．放电时，通过离子交换膜移向石墨电极 C．放电时，电池中总反应式为 D．光照时，石墨电极发生的电极方程式为 【答案】B 【分析】从工作原理图中可看出放电时，失去电子转化为，石墨电极为负极，光催化电极为正极，据此分析解答； 【解析】A． 由上述分析可知，放电时，光催化电极为正极，A项正确；B．放电时，阳离子通过离子交换膜移向正极，B项错误；C．放电时，电池中总反应式为，C项正确；D．光照时是充电过程，石墨电极为阴极，发生的电极方程式为，D项正确；故选：B。 9．（23-24高二上·安徽合肥·期末）如下所示装置，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断正确的是 A．b是电源的负极 B．当通过质子交换膜的H+为0.12mol时，Ⅱ室内溶液质量增加超过3.32g C．电解一段时间后，I室溶液的pH降低 D．电解一段时间后，欲使CuCl2溶液恢复到原来浓度，需补充一定量的金属铜和氯气 【答案】B 【解析】A．由石墨电极Ⅱ产生氧气可知，电极Ⅱ为阳极，电极I为阴极，则b是电源的正极，故A错误；B．随着电解的进行，当通过质子交换膜的H+为0.12mol时，Ⅱ室得到了来自I室的0.12mol氯离子，Ⅲ室的0.12mol氢离子，并且根据Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，0.01mol Fe2O3完全溶解，质量增加为：0.12 mol×36.5 g/mol＋0.01 mol×160 g/mol＝5.98 g，超过3.32 g，故B正确；C．电解一段时间后，I室中Cu2+浓度降低，水解平衡Cu2+＋2H2OCu(OH)2＋2H+向左移动，溶液的pH升高，故C错误；D．电解一段时间后，欲使CuCl2溶液恢复到原来浓度，需补充氯化铜固体，故D错误。 10．（23-24高二上·安徽黄山·期末）化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 序号 实验I 实验Ⅱ 实验 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ中铁钉周边出现蓝色，铜片周边略显红色 B．实验Ⅱ中铁钉周边出现红色，锌片周边未见明显变化 C．实验I、Ⅱ均发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4H++4e−=2H2O D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 【答案】C 【分析】实验I中，铁更活泼，发生吸氧腐蚀，铁为负极，失电子，生成亚铁离子，铜为正极，发生电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-；实验Ⅱ中，Zn更活泼，做负极，失电子，生成锌离子，从而保护了铁不被腐蚀，铁做正极，电极反应式和实验I中铜电极相同。 【解析】A．实验I中，铁更活泼，为负极，失电子生成亚铁离子，遇K3[Fe(CN)6]溶液显蓝色，铜做正极，电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-，酚酞遇碱变红，A正确；B．实验Ⅱ中，铁做正极，电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-，酚酞遇碱变红，而锌为负极，失电子生成锌离子，无明显现象，B正确；C．实验I发生吸氧腐蚀，实验Ⅱ铁被保护，正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e−=4OH-，C错误；D．对比实验I、Ⅱ可知，镀铜铁板在镀层破损后铁为负极，更易被腐蚀，D正确；本题选C。 11．（23-24高二上·安徽黄山·期末）据2022年1月统计，我国光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵［］常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵［］为原料，采用电渗析法合成［］，工作原理如图。下列说法正确的是 A．c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜 B．光伏并网发电装置中N型半导体为正极 C．a极的电极反应为2(CH3)4N++2H2O−2e−=H2↑+2(CH3)4NOH D．比较NaOH溶液的浓度：m%>n% 【答案】D 【分析】从图中可以看出，光伏并网发电装置中，a电极连接N型半导体，则其为负极，b电极连接P型半导体，则其为正极；电解装置中，a极为阴极，b极为阳极。从电解池a极区溶液中四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]浓度增大，也可推出(CH3)4N+透过c膜向a电极移动，则a电极为阴极，c膜为阳膜；Cl-透过d膜向右侧移动，则d膜为阴膜；Na+透过e膜向左侧移动，则e膜为阳膜。 【解析】A．由分析可知，c、e为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，A不正确；B．由分析可知，光伏并网发电装置中，N型半导体为负极，B不正确；C．a为阴极，(CH3)4N+得电子产物与电解质作用，生成(CH3)4NOH和H2，电极反应式为2(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑，C不正确；D．b为阳极，溶液中的氢氧根离子失去电子生成氧气，电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，氢氧根被消耗，氢氧化钠溶液浓度减小，故m%>n%，D正确；本题选D。 12．（23-24高二上·安徽六安·期末）双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的转化为而矿化封存，其工作原理如图所示。双极膜中间层中的解离成和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A．两个双极膜中间层中的均向左侧迁移 B．碱室中比值越小，越有利于的矿化封存 C．电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度减少 D．该技术中电解固碳总反应的离子方程式为 【答案】C 【分析】左侧双极膜中的H+向左移动，进入左侧硝酸钠溶液中，发生反应，OH-向右移动进入“碱室”与二氧化碳反应生成，通过阴离子交换膜进入CaCl2溶液生成CaCO3；CaCl2溶液中的Cl-通过阴离子交换膜进入“酸室”， 右侧双极膜中的H+向左移动进入“酸室”，OH-向右移动，进入右侧硝酸钠溶液中，发生反应。 【解析】A．左侧双极膜中的H+向左移动，进入左侧硝酸钠溶液中，右侧双极膜中的H+向左移动进入“酸室”，故A正确；B．碱室中比值越小，Ca2+与反应生成CaCO3的量越多，越有利于CO2的矿化封存，故B正确；C．CaCl2溶液中的Cl-通过阴离子交换膜进入“酸室”，右侧双极膜中的H+向左移动进入“酸室”，所以电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大，故C错误；D．根据以上分析，该技术中电解固碳总反应的离子方程式为，故D正确；故答案为：C。 13．（23-24高二上·安徽淮北·期末）如图为Zn-Cu原电池的示意图，请回答： （1）锌片为原电池的 极，铜片为原电池的 极 (填“正”或“负”) 。 （2）锌电极反应式是 ，属于 反应(填“氧化”或“还原”)；铜电极反应式是 ，属于 反应(同上)。 （3）若锌片减轻0.1mol，则另一极放出气体的物质的量为 mol。 【答案】（1）负 正 （2） 氧化 还原 （3）0.1 【分析】原电池总反应为，锌失去电子，为负极，发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应。 【解析】（1）锌失去电子，为负极；氢离子在铜电极发生还原反应，铜为正极；（2）原电池总反应为，锌电极反应式是，属于氧化反应；铜电极反应式是，属于还原反应；（3）根据原电池总反应为知，若锌片减轻0.1mol，则另一极放出氢气的物质的量为0.1mol。 14．（23-24高二上·安徽六安·期末）请分析如下电化学装置，回答下列问题： （1）甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入电极的电极反应式为 。 （2）当甲池中消耗为2.24L(标准状况下)时，理论上乙池中B极质量增加 g。 （3）丙池溶液体积为300mL，写出其总反应的化学方程式 ；为了防止丙池中两极产物相互反应，实际生产中在两极之间设有 离子交换膜(填“阴”或“阳”或“质子”)。电解一段时间后，当溶液的pH为13时，消耗的质量为 g(忽略溶液体积变化，不考虑损耗)。 （4）甲醇的燃烧热为725.76KJ/mol，写出甲醇燃烧热的热化学方程式 。 【答案】（1）原电池 （2）43.2 （3） 阳 （4）   【分析】装置甲为甲醇燃料电池为原电池装置，是化学能转变为电能的装置，通入氧气的电极为正极，通入甲醇的电极为负极；乙和丙装置为电解池，与正极相连的为阳极，为负极相连的为阴极，故电解中的电极从左往右，A为阳极、B为阴极、C为阳极、D为阴极，能量转化方式为电能转变为化学能。 【解析】（1）根据分析可知甲为原电池，甲醇的电极为负极，KOH为电解液，则电极反应为CH3OH−6e−+8OH−=CO+6H2O； （2）标准状况下2.24L O2的物质的量为0.1mol，反应转移电子为0.1mol×2×2=0.4mol，乙为电解池，B电极为阴极，发生还原反应，Ag++e-=Ag，转移电子0.4mol，生成银0.4mol，质量增加0.4mol ×108g/mol=43.2g； （3）氯化钠溶液电解生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；本装置中要防止氢氧根离子和阳极生成的氯气反应，可以使钠离子向阴极移动，故际生产中在两极之间设有阳离子交换膜；电解一段时间后，当溶液的pH为13时，此时溶液中氢氧根离子的物质的量=0.1mol/L×0.3L=0.03mol，阴极反应为：2H2O+2e-=H2↑+20H-，则转移电子的物质的量为0.03mol，装置甲中正极的电极反应为：O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ，消耗氧气的物质的量为：0.03mol×=0.0075mol，质量为：0.0075mol×32g/mol=0.24g； （4）25℃和101kPa时，液态甲醇()的燃烧热，甲醇燃烧热的热化学方程式为  。 15．（23-24高二上·安徽安庆·期末）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。 （1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：正极 ， 负极 。 （2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用_________。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 （3）如图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 极。 （4）现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。请回答下列问题(填“>”、“<”或“=”)： ①若溶液的pH=7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ②若溶液的pH>7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ③若c()<c (Cl-)，则溶液的pH 7。 【答案】（1） （2）C （3）负 （4）＝ ＞ ＜ 【解析】（1）钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为，负极上Fe失电子发生氧化反应，电极反应式为； （2）作原电池负极的金属加速被腐蚀，作原电池正极的金属被保护，根据图知，该装置是利用原电池原理保护Fe，所以应该选取比Fe活泼的金属，如锌，钠是活泼金属，极易与水反应，故答案为C； （3）作电解池阳极的金属加速被腐蚀，作电解池阴极的金属被保护，根据图知，该装置是利用电解池原理保护Fe，则铁作电解池阴极，应该连接电源负极，故答案为：负。 （4）①若溶液的pH=7，(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒c()+c(H＋)＝c(Cl－)+c(OH－)可知该溶液中c()＝c(Cl－)。 ②若溶液的pH>7，(H＋)＜c(OH－)，根据电荷守恒c()+c(H＋)＝c(Cl－)+c(OH－)可知则该溶液中c()＞c(Cl－)。 ③若c()<c(Cl－)，根据电荷守恒c()+c(H＋)＝c(Cl－)+c(OH－)可知(H＋)＞c(OH－)，因此溶液的pH＜7。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$