精品解析：上海市实验中学2026-2027学年高二上学期10月测试 化学试题

高二化学等级考 电化学随堂练习 注意：本练习卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分；未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1    C-12    N-14    O-16    Na-23    K-39    Fe-56 一、单选题（每小题3分，共57分） 1. 金属单质存在活动性顺序，非金属单质也存在活动性顺序，具体为：。下列反应不能发生的是 A. B. C. D. 2. 关于反应，下列说法正确的是 A. 发生还原反应 B. 既是氧化剂又是还原剂 C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D. 只发生反应氧化反应 3. 下列措施不能加快与反应产生的速率的是 A. 升高温度 B. 用粉代替粒 C. 改用与反应 D. 滴加少量的溶液 4. 2022年8月30日，我国科研团队荣获国际“镁未来技术奖”，镁-空气电池广泛应用于海洋探索等领域。该电池在工作时，下列说法不正确的是 A. Mg在负极失去电子 B. 空气中的在正极发生还原反应 C. 阴离子由负极移向正极 D. 电子的移动方向：镁电极→导线→正极 5. 下列装置中，能构成原电池的是 A. B. C. D. 6. 下图为水果原电池装置，下列说法错误的是 A. Zn电极发生氧化反应 B. 番茄能导电 C. 电子从Zn电极流向Cu电极 D. Cu是负极 7. 某种一次电池——锌银纽扣电池的简化结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该电池可充电并重复利用 B. 可将金属外壳替换为塑料外壳 C. 电池工作时，发生还原反应 D. 电池工作时，电子由Zn经隔板流向 8. 一种新型蓄电池的工作原理如下图所示。放电时，铜电极质量减小。下列说法正确的是 A. 放电时，电能转化为化学能 B. 放电时的正极反应为： C. 放电时移向电极 D. 该电池充电时，Cu电极连接电源的阳极 9. 铅蓄电池放电时正极反应为，电池构造示意图如图。下列有关说法正确的是 A. 放电时，负极反应为 B. 放电时，电池将电能转化为化学能 C. 充电时，正极应与外接电源负极相连 D. 充电时，每生成，电路中转移1mol电子 10. 如图所示是一种以液态肼()为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700～900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 放电时，电子的流向为电极甲→负载→电极乙→固体氧化物→电极甲 B. 放电时，电池内的O2-由电极甲移向电极乙 C. 电池负极反应为：N2H4 - 4e-=N2 ↑+ 4H+ D. 当电路中通过2mol e-时，电极乙上有16g O2参与反应 11. 二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其装置示意图如图所示： 下列说法错误的是 A. 电池工作时，质子由a极移向b极 B. b为电池正极 C. a极反应式为 D. 理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况) 12. 下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，正确的是 A. 阴极的电极反应： B. 阳极有黄绿色气体产生 C. 电解过程中，向阴极移动 D. 总反应为： 13. 利用如图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是 A. 阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑ B. Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少 C. 向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色 D. 电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量 14. 氯碱工业、电镀、电解精炼等工艺都利用了电解原理。如图为电解精炼铜(粗铜含有Fe、Ag、Au)的装置示意图，下列叙述正确的是 A. X电极为阳极，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu B. Y电极为阴极，发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+ C. 电解精炼铜时，粗铜做阴极，精铜做阳极 D. 电解槽底部的阳极泥可以作为提炼金、银等金属的原料 15. 将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+ B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D. 以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 16. “千年锈色耐人寻”。Cu2(OH)3Cl是铜锈中的“有害锈”，生成原理如图。下列说法不正确的是 A. 正极反应：O2＋4e-＋4H＋=2H2O B. 铜失去电子，发生氧化反应 C. 潮湿的环境中更易产生铜锈 D. 明矾溶液可清除Cu2(OH)3Cl 17. 金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A. 图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B. 图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C. 图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D. 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 18. 利用废旧锂电池中制备的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 电极A为阴极 B. 电极B发生的反应为： C. 中的Mn元素均转移到了中 D. 和的迁移方向相同 19. 钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注。一种钠离子电池的工作原理为，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。装置如图所示。下列说法正确的是 A. 充电时，电极a为阳极 B. 放电时，钴元素的化合价升高，钠离子在正极上嵌入 C. 充电时，阴极反应式为 D. 放电时，外电路中转移时负极质量理论上减少23 g 二、电解法制二氧化氯 20. 电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示： （1）图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的(填“正极”或“负极”)_________，电解的总反应方程式为_________________________________________。 （2）极区溶液的_________(填“增大”“减小”或“不变”)，图中离子交换膜应使用_________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 Ⅱ．在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护： （3）图中能保护不被腐蚀的是装置_________(填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_________。 （4）在另一装置中，检验电极附近产物正离子的方法为_________。 （5）用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强()随时间变化关系的曲线如图2所示，下列说法错误的是_________。(双选) A. 时，压强增大是主要因为生成 B. 时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀 C. 时，正极主要发生电极反应式为 D. 整个过程中，负极电极反应式为 三、电解法制甲醇 随着能源结构的改变，甲醇、甲烷将成为21世纪具有竞争力的清洁能源，工业上常利用CO或CO2来生产甲醇、甲烷。回答下列问题： 某同学设计了如下电化学装置，利用CO2制取甲醇。 21. 固体电解质采用_______________（填“氧离子导体”或“质子导体”）。 22. 正极的电极反应式为_______________。 某学习小组利用甲烷燃料电池提供能量，以铁为电极电解KOH溶液制备K2FeO4，其工作原理如图所示： 已知：K2FeO4在强碱性条件下稳定。 23. 乙装置中，离子交换膜为_______________离子交换膜（填“正”或“负”） 24. X电极的电极反应式为_______________。 25. 当制取39.6 g K2FeO4时，甲装置理论上消耗甲烷的质量为_______________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学等级考 电化学随堂练习 注意：本练习卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分；未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1    C-12    N-14    O-16    Na-23    K-39    Fe-56 一、单选题（每小题3分，共57分） 1. 金属单质存在活动性顺序，非金属单质也存在活动性顺序，具体为：。下列反应不能发生的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题给活动性顺序，氟的活动性比氧强，氟气能与水反应生成氢氟酸和氧气，反应为，A正确； B．根据题给活动性顺序，氧的活动性比碘强，酸性条件下氧气能将碘离子氧化为碘单质，自身被还原为水，反应为，B正确； C．根据题给活动性顺序，氯的活动性比硫强，氯气能将硫化钠中的硫元素由−2价氧化为0价，生成硫单质，反应为，C正确； D．根据题给活动性顺序，碘的活动性比溴弱，碘不能从溴化钾中置换出溴，所列反应不能发生；溴能从碘化钾中置换出碘，反应为，D错误； 故选D。 2. 关于反应，下列说法正确的是 A. 发生还原反应 B. 既是氧化剂又是还原剂 C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D. 只发生反应氧化反应 【答案】B 【解析】 【分析】，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境； 【详解】A．转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A错误； B．中的S的平均化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和(+4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B正确； C．该反应的氧化产物是，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为，C错误； D．中的S的平均化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和(+4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，在反应中既发生氧化反应又发生还原反应，D错误； 故选B。 3. 下列措施不能加快与反应产生的速率的是 A. 升高温度 B. 用粉代替粒 C. 改用与反应 D. 滴加少量的溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．升高温度可增大单位体积内活化分子百分数，有效碰撞几率增大，化学反应速率加快，A不符合题意； B．用粉代替粒，增大了反应物的接触面积，化学反应速率加快，B不符合题意； C．改用反应时，反应物浓度降低，化学反应速率减慢，不能加快产生的速率，C符合题意； D．滴加少量溶液后，置换出，形成--稀硫酸原电池，可加快化学反应速率，D不符合题意； 故答案选C。 4. 2022年8月30日，我国科研团队荣获国际“镁未来技术奖”，镁-空气电池广泛应用于海洋探索等领域。该电池在工作时，下列说法不正确的是 A. Mg在负极失去电子 B. 空气中的在正极发生还原反应 C. 阴离子由负极移向正极 D. 电子的移动方向：镁电极→导线→正极 【答案】C 【解析】 【详解】A．Mg为活泼金属，作原电池负极，发生失电子的氧化反应，A正确； B．空气中的在正极得到电子，氧元素化合价降低，发生还原反应，B正确； C．原电池工作时，阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，阴离子应从正极移向负极，选项描述错误，C错误； D．原电池中电子由负极流出，经导线流向正极，即移动方向为镁电极→导线→正极，D正确； 故选C。 5. 下列装置中，能构成原电池的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．两个电极均为，活泼性完全相同，无法形成电势差，不满足原电池的构成条件，A错误； B．酒精属于非电解质，不能电离出自由移动的离子，无法导电，不满足电解质溶液的要求，B错误； C．两个电极分别盛放于两个独立的烧杯中，没有形成闭合回路，C错误； D．和是活泼性不同的两个电极，稀硫酸为电解质溶液，可与稀硫酸发生自发的氧化还原反应，且通过导线、电流表形成闭合回路，满足原电池所有构成条件，D正确； 故选D。 6. 下图为水果原电池装置，下列说法错误的是 A. Zn电极发生氧化反应 B. 番茄能导电 C. 电子从Zn电极流向Cu电极 D. Cu是负极 【答案】D 【解析】 【详解】A．Zn金属活动性强于Cu，在该原电池中作负极，失电子发生氧化反应，A正确； B．番茄中含有可自由移动的离子，属于电解质介质，能够导电，B正确； C．原电池中电子由负极经外电路流向正极，即电子从Zn电极流向Cu电极，C正确； D．Cu金属活动性弱于Zn，在该原电池中作正极，不是负极，D错误； 故选D。 7. 某种一次电池——锌银纽扣电池的简化结构如图所示。下列说法正确的是 A. 该电池可充电并重复利用 B. 可将金属外壳替换为塑料外壳 C. 电池工作时，发生还原反应 D. 电池工作时，电子由Zn经隔板流向 【答案】C 【解析】 【详解】A．该电池属于一次电池，放电后无法充电重复利用，A错误； B．金属外壳为导体，是电池外电路的组成部分，塑料为绝缘体，替换为塑料外壳无法形成闭合回路，电池不能正常工作，B错误； C．电池工作时，为负极发生氧化反应，为正极，元素化合价从+1价降低为0价，得电子发生还原反应，C正确； D．原电池中电子由负极经外电路流向正极，隔板内为电解质溶液，依靠离子定向移动导电，电子不能通过隔板，D错误； 故选C。 8. 一种新型蓄电池的工作原理如下图所示。放电时，铜电极质量减小。下列说法正确的是 A. 放电时，电能转化为化学能 B. 放电时的正极反应为： C. 放电时移向电极 D. 该电池充电时，Cu电极连接电源的阳极 【答案】B 【解析】 【分析】放电时，该装置为原电池。铜电极质量减小，结合原理图中铜转化为，可知铜失去电子，负极反应为，因此铜电极为负极，电极为正极。电子由铜电极经外电路流向电极；两侧溶液由负离子交换膜隔开，通过阴离子迁移保持电中性。充电时，两极发生与放电时相反的电极反应。 【详解】A．放电时，蓄电池作为原电池向用电器供电，将化学能转化为电能，A错误； B．放电时，铜电极失去电子，电极得到电子，为正极。结合右侧溶液中的及图中与的转化可知，每生成一个组成单元，需要结合个，并得到个电子，故正极反应为，B正确； C．放电时，铜电极为负极，其反应为，左侧溶液中的被消耗；右侧正极反应消耗。为保持两侧熔液电中性，从右侧溶液穿过负离子交换膜，向左侧溶液中的铜电极方向迁移，C错误； D．充电时，铜电极发生放电时负极反应的逆反应，得到电子生成铜，电极反应为。因此铜电极是电解池的阴极，应连接外接电源的负极；外接电源的两端应称为正极和负极，D错误； 故选B。 9. 铅蓄电池放电时正极反应为，电池构造示意图如图。下列有关说法正确的是 A. 放电时，负极反应为 B. 放电时，电池将电能转化为化学能 C. 充电时，正极应与外接电源负极相连 D. 充电时，每生成，电路中转移1mol电子 【答案】D 【解析】 【分析】铅蓄电池放电时，铅为负极，发生氧化反应：，二氧化铅为正极，发生还原反应：； 【详解】A．放电时，负极反应为，A错误； B．放电时，电池将化学能转化为电能，B错误； C．充电时，正极区域为阳极，应与外接电源正极相连，C错误； D．充电时总反应为，铅元素化合价由+2价变为0价、+4价，则每生成，电路中转移1mol电子，D正确； 故选D。 10. 如图所示是一种以液态肼()为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700～900℃时，O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 放电时，电子的流向为电极甲→负载→电极乙→固体氧化物→电极甲 B. 放电时，电池内的O2-由电极甲移向电极乙 C. 电池负极反应为：N2H4 - 4e-=N2 ↑+ 4H+ D. 当电路中通过2mol e-时，电极乙上有16g O2参与反应 【答案】D 【解析】 【分析】该电池中以液态肼为燃料，通入N2H4的电极为负极，即电极甲为负极，通入氧气的电极为正极，即电极乙为正极。 【详解】A．电子不能通过电解质，A错误； B．原电池中阴离子移向负极，故放电时，电池内的O2-由电极乙移向电极甲，B错误； C．反应生成物均为无毒无害的物质，所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O，电解质为固体氧化物，O2-在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为：，C错误； D．1molO2参与反应时转移4mol电子，故电路中通过2mol e-时，电极乙上消耗0.5molO2，即有16g O2参与反应，D正确； 故选D。 11. 二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其装置示意图如图所示： 下列说法错误的是 A. 电池工作时，质子由a极移向b极 B. b为电池正极 C. a极反应式为 D. 理论上每吸收，b电极消耗的的体积为(标准状况) 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极b为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。 【详解】A．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，则电池工作时，质子由a极移向b极，故A正确； B．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，故B正确； C．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为，故C错误； D．由得失电子数目守恒可知，理论上每吸收1mol二氧化硫，标准状况下b电极消耗氧气的体积为1mol××22.4L/mol=11.2L，故D正确； 故选C。 12. 下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，正确的是 A. 阴极的电极反应： B. 阳极有黄绿色气体产生 C. 电解过程中，向阴极移动 D. 总反应为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．阴极发生得电子的还原反应，正确电极反应为，选项给出的是失电子的氧化反应，A错误； B．阳极发生反应，为黄绿色气体，因此阳极有黄绿色气体产生，B正确； C．电解池中阴离子向阳极移动，因此向阳极移动，C错误； D．选项给出的是的电离方程式，电解总反应为，D错误； 故选B。 13. 利用如图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是 A. 阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑ B. Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少 C. 向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色 D. 电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为电解池，Cu作阳极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，Fe作阴极，根据题意，阴极表面产生无色气体，说明发生了反应2H++2e-=H2↑，Cu2+氧化性强于H+，故电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑，经检验，电解液中有Fe2+，说明阴极上有Cu析出，可与Fe形成局部原电池反应，正极反应为：2H++2e-=H2↑，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，则Cu覆盖Fe表面越多，该电池反应越弱。 【详解】A．根据分析，阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑，A正确； B．根据分析，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，即Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少，B正确； C．根据分析，电解液中有Fe2+，故向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色，C正确； D．根据分析，阳极电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑，根据电子守恒可知，电镀完成后，阳极减少的质量大于阴极增加的质量，D错误； 故选D。 14. 氯碱工业、电镀、电解精炼等工艺都利用了电解原理。如图为电解精炼铜(粗铜含有Fe、Ag、Au)的装置示意图，下列叙述正确的是 A. X电极为阳极，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu B. Y电极为阴极，发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+ C. 电解精炼铜时，粗铜做阴极，精铜做阳极 D. 电解槽底部的阳极泥可以作为提炼金、银等金属的原料 【答案】D 【解析】 【分析】从图中可以看出，X电极与电源的正极相连，为电解精炼池的阳极，Y电极与电源的负极相连，为电解精炼池的阴极。 【详解】A．由分析可知，X电极为阳极，X为粗铜，发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，A错误； B．Y电极为阴极，Cu2+在Y电极上得电子生成Cu，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，B错误； C．电解精炼铜时，需要去除粗铜中的金属杂质，则粗铜应做阳极，精铜做阴极，C错误； D．电解过程中，粗铜中的Ag、Au等不转化为离子，而是沉积在电解槽底部形成阳极泥，可以作为提炼金、银等金属的原料，D正确； 故选D。 15. 将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+ B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D. 以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 【答案】C 【解析】 【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-；据此解题； 【详解】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误； B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误； C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确； D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误； 综上所述，本题应选C. 【点睛】本题考查金属铁的腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型，电解质溶液为酸性条件下，铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：2H+ +2e-=H2↑；电解质溶液为碱性或中性条件下，发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-。 16. “千年锈色耐人寻”。Cu2(OH)3Cl是铜锈中的“有害锈”，生成原理如图。下列说法不正确的是 A. 正极反应：O2＋4e-＋4H＋=2H2O B. 铜失去电子，发生氧化反应 C. 潮湿的环境中更易产生铜锈 D. 明矾溶液可清除Cu2(OH)3Cl 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图知，发生吸氧腐蚀，正极上O2得电子和H2O反应生成OH-，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故A错误； B．失电子的物质发生氧化反应，该反应中Cu失电子生成Cu2+而发生氧化反应，故B正确； C．潮湿的环境中有电解质溶液，易形成原电池而更易产生铜锈，故C正确； D．明矾中铝离子水解生成Al(OH)3和H+而使溶液呈酸性，能和Cu2(OH)3Cl中OH-反应，所以明矾溶液能清除Cu2(OH)3Cl，故D正确； 答案选A。 17. 金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A. 图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B. 图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C. 图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D. 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的，A不正确； B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的放电外，海水中溶解的也会竞争放电，故可发生，B正确； C．图2为外加电流保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确； D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和辅助阳极均发生了氧化反应，D不正确； 综上所述，本题选B。 18. 利用废旧锂电池中制备的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 电极A为阴极 B. 电极B发生的反应为： C. 中的Mn元素均转移到了中 D. 和的迁移方向相同 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，该装置为电解池，电极A为与直流电源负极相连的阴极，酸性条件下，LiMn2O4在阴极得到电子发生还原反应生成锰离子，电极方程式为：LiMn2O4＋3e−+8H+=Li++2Mn2++4H2O，电极B为阳极，水分子作用下，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，则电解的总反应方程式为2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O。 【详解】A．电极A为与直流电源负极相连的阴极，故A正确； B．电极B为阳极，水分子作用下，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，故B正确； C．由分析可知，MnO2中的锰元素来源于阳极的硫酸锰溶液，由于存在阳离子交换膜，LiMn2O4中的锰元素不会转移到MnO2中，故C错误； D．电解池中阳离子移向阴极，和的迁移方向相同，都向阴极移动，故D正确； 故答案选C。 19. 钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注。一种钠离子电池的工作原理为，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。装置如图所示。下列说法正确的是 A. 充电时，电极a为阳极 B. 放电时，钴元素的化合价升高，钠离子在正极上嵌入 C. 充电时，阴极反应式为 D. 放电时，外电路中转移时负极质量理论上减少23 g 【答案】D 【解析】 【分析】放电时为原电池原理，根据图示放电时Na+的移动方向可知，电极a为负极、电极反应为NaxCn-xe-=Cn+xNa+，电极b为正极、电极反应为Na1-xCoO2+xe-+xNa+=NaCoO2；充电时为电解池原理，电极a为阴极、电极b为阳极。 【详解】A．根据分析，放电时电极a为负极，充电时原电池负极连接电源负极作阴极，因此充电时电极a为阴极，A错误； B．放电时正极电极反应为Na1-xCoO2+xe-+xNa+=NaCoO2，钴元素得到电子、化合价降低，B错误； C．充电时阴极发生得电子的还原反应，阴极反应式为Cn+xe-+xNa+=NaxCn，题给电极反应式为失电子的氧化反应、为阳极反应式，C错误； D．放电时负极反应为NaxCn-xe-=Cn+xNa+，每转移1mole-，有1molNa+从负极脱嵌移向正极，负极减少的质量为1mol×23g/mol=23g，D正确； 故选D。 二、电解法制二氧化氯 20. 电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。根据所学知识回答下列问题： Ⅰ．二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示： （1）图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的(填“正极”或“负极”)_________，电解的总反应方程式为_________________________________________。 （2）极区溶液的_________(填“增大”“减小”或“不变”)，图中离子交换膜应使用_________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 Ⅱ．在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护： （3）图中能保护不被腐蚀的是装置_________(填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_________。 （4）在另一装置中，检验电极附近产物正离子的方法为_________。 （5）用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强()随时间变化关系的曲线如图2所示，下列说法错误的是_________。(双选) A. 时，压强增大是主要因为生成 B. 时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀 C. 时，正极主要发生电极反应式为 D. 整个过程中，负极电极反应式为 【答案】（1） ①. 正极 ②. (或 ) （2） ①. 增大 ②. 阳 （3） ①. A ②. 牺牲阳极法 （4）取少量铁电极附近的溶液于试管中，滴加溶液，若产生特征蓝色沉淀，则说明有 （5）BD 【解析】 【分析】装置Ⅰ中，饱和食盐水从右侧进入，生成的b极发生氧化反应，是与电源正极相连的阳极；a极发生水的还原反应，是阴极。阴极反应生成和，因此a极区碱性增强；为维持两极区电中性，右侧的迁移到a极区，离子交换膜应允许阳离子通过。装置Ⅱ中，A装置的Zn比Fe活泼，Zn作负极而优先溶解，Fe作正极受到保护；B装置中Fe比Cu活泼，Fe作负极并氧化为。 【小问1详解】 b极上氯元素的化合价升高，发生氧化反应，故生成的电极与电源正极相连。阳极和阴极反应相加可得总反应：；相应的离子方程式为； 【小问2详解】 a极为阴极，水在该极得到电子：，故a极区溶液的pH增大。右侧的需通过膜迁移到a极区以维持电中性，所以应使用阳离子交换膜； 【小问3详解】 A装置中Zn比Fe活泼，Zn作负极并优先失去电子，Fe作正极而不被腐蚀，因此A装置采用的是牺牲阳极法； 【小问4详解】 B装置中Fe作负极，发生。取少量Fe电极附近的溶液于试管中，滴加溶液，若产生特征蓝色沉淀，则说明含有； 【小问5详解】 A．由图2可见，时瓶内压强明显增大；强酸性条件下析氢腐蚀生成，其生成对压强的影响占主导，A正确； B．由图2可见，时瓶内压强总体变化很小，说明生成气体与消耗氧气的作用同时存在，不能据此认定只发生吸氧腐蚀，B错误； C．由图2可见，时瓶内压强降低，吸氧腐蚀占主导；酸性溶液中正极主要发生，C正确； D．腐蚀过程中Fe作负极，主要失去2个电子生成，负极反应为，D错误； 故选BD。 三、电解法制甲醇 随着能源结构的改变，甲醇、甲烷将成为21世纪具有竞争力的清洁能源，工业上常利用CO或CO2来生产甲醇、甲烷。回答下列问题： 某同学设计了如下电化学装置，利用CO2制取甲醇。 21. 固体电解质采用_______________（填“氧离子导体”或“质子导体”）。 22. 正极的电极反应式为_______________。 某学习小组利用甲烷燃料电池提供能量，以铁为电极电解KOH溶液制备K2FeO4，其工作原理如图所示： 已知：K2FeO4在强碱性条件下稳定。 23. 乙装置中，离子交换膜为_______________离子交换膜（填“正”或“负”） 24. X电极的电极反应式为_______________。 25. 当制取39.6 g K2FeO4时，甲装置理论上消耗甲烷的质量为_______________。 【答案】21. 氧离子导体 22. 23. 负 24. 25. 2.4 g 【解析】 【21题详解】 左侧负极通入H2，发生反应，最终生成，右侧进口通入二氧化碳和水，出口只生成，说明水作为反应物参与了正极的还原反应生成了氧离子，故可知氧离子移动到了左侧和氢离子结合生成了水，故固体电解质为氧离子导体。 【22题详解】 右侧为正极，CO2和得水到电子被还原为CH3OH和氧离子，结合迁移过来的质子配平电荷和原子，电极反应式为：。 【23题详解】 乙装置是电解池，以Fe为电极制备​时，Fe作阳极（X电极）发生氧化反应，反应为，阳极区会消耗，为维持阳极区强碱性环境、补充，需要右侧阴极区的通过阴离子交换膜（即负电荷可通过的阴离子交换膜）向阳极迁移，因此离子交换膜为负离子交换膜。 【24题详解】 X电极连接甲烷燃料电池的正极B电极为电解池的阳极，Fe作为活性阳极失去电子，在强碱性条件下被氧化为​，电极反应式为。 【25题详解】 39.6 g ​的物质的量为，生成1 mol ​转移6 mol电子，因此总转移电子物质的量为；甲烷燃料电池中1 mol 被氧化为时转移8 mol电子，根据电子守恒，消耗的物质的量为，质量为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $