二、非选择题

17.(9分)(2011·佛山高二检测)在一个U形管里盛有CuCl₂溶液，并插入两块锌片作电极，按如图连接。

(1)如果把电键K接A，该装置应是电解装置，Zn①极是________极，电极反应式为____________________，Zn②极是________极，电极反应式为__________________________。

(2)上述反应进行5 min后，转换电键K到C，则这个装置是原电池装置，Zn①极是________极，电极反应式为________。

(3)上述装置进行2 min后，再转换电键K到B，则Zn①极发生的化学反应为________________________________________________________________________，

Zn②极发生的有关电化学的反应为_________________________________________。

解析：当电键K接触A点时，构成一个有外接直流电源的电解池装置，与电源正极相连的Zn①极是阳极，与电源负极相连的Zn②极是阴极。当工作5 min后，Zn②极上析出了Cu，此时，将电键K接触C点，构成一个原电池装置，表面覆盖铜的Zn②极是原电池的正极，Zn①极是原电池的负极。当把电键K接触B点时，形成断路，Zn①极发生Zn与CuCl₂的置换反应，Zn②极由于在锌的表面有铜，又浸在CuCl₂溶液中，发生电化学腐蚀。

答案：(1)阳　Zn－2e^－===Zn^2＋

阴　Cu^2＋＋2e^－===Cu　(2)负　Zn－2e^－===Zn^2＋

(3)Zn＋CuCl₂===ZnCl₂＋Cu

负极：Zn－2e^－===Zn^2＋，

正极：Cu^2＋＋2e^－===Cu

16.(2011·北京海淀区期末练习)已知在pH为4～5的溶液中，Cu^2＋几乎不水解，而Fe^3＋几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO₄溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH＝3.8的含有Fe₂(SO₄)₃杂质的CuSO₄溶液中加入适量的黑色粉末X，充分搅拌后过滤，将滤液用右图所示装置电解，其中某电极增重a g，另一电极上产生标准状况下的气体V mL。下列说法正确的是(　)

A．黑色粉末X是铁粉

B．铜电极连接电源正极

C．石墨电极上发生的反应是

4OH^－－4e^－===O₂↑＋2H₂O

D．铜的相对原子质量的计算式是

解析：利用Fe^3＋的水解，除去CuSO₄溶液中Fe^3＋方法是向其中加入黑色的CuO，与Fe^3＋水解产生的H^＋反应，促进Fe^3＋水解，使Fe^3＋转化为Fe(OH)₃沉淀而除去，A错误；电解时，石墨作阳极，电极反应式：

4OH^－－4e^－===2H₂O＋O₂↑，C正确；

铜作阴极，电极反应式为：2Cu^2＋＋4e^－===2Cu，B错误；

据两极上转移电子的量相等可知：

×2＝×4，

解得：M(Cu)＝。

答案：C

15．按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示(　)

①c(Ag^＋)　②c(AgNO₃)　③a棒的质量　④b棒的质量

⑤溶液的pH

A．①③ 　　　　　　　　　　　B．③④

C．①②④　　　　　　　　　 　D．①②⑤

解析：该电解池，随着电解的进行，c(Ag^＋)不变，c(AgNO₃)不变，溶液的pH不变。因为阳极反应式为Ag－e^－===Ag^＋，阴极反应式为Ag^＋＋e^－===Ag。

答案：D

14．(2011·安徽师大附中模拟)利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是(　)

A．铝罐将逐渐被腐蚀

B．炭粒和炭棒上发生的反应为O₂＋4e^－===2O^2－

C．炭棒应与玩具电机的负极相连

D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻

解析：该电池的反应原理是4Al＋3O₂===2Al₂O₃，所以Al作电源负极，与玩具电极的负极相连，逐渐被腐蚀，A项正确，C、D项错误；B项中正确的反应式为O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－。

答案：A

13．[双选题]银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，放电时它的正、负两极的电极反应式如下：

Ag₂O＋H₂O＋2e^－===2Ag＋2OH^－，

Zn＋2OH^－－2e^－===Zn(OH)₂。

下列判断正确的是(　)

A．锌为负极，氧化银为正极

B．锌为正极，氧化银为负极

C．原电池工作时，负极区溶液pH增大

D．原电池反应的化学方程式为Zn＋Ag₂O＋H₂O===Zn(OH)₂＋2Ag

解析：从电极反应式看，锌失电子被氧化，所以锌为负极；Ag₂O得电子被还原，所以是正极。由电极反应式相加可得，总化学方程式：Zn＋Ag₂O＋H₂O===Zn(OH)₂＋2Ag。从负极电极反应式分析，OH^－被消耗，所以负极区溶液的pH应减小，选A、D。

答案：AD

12．(2011·杭州师大附中月考)1 L某溶液中含有的离子如下表：

用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e^－通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是(　)

A．电解后溶液的pH＝0 　　　　　　　　　　　B．a＝3

C．阳极生成1.5 mol Cl₂ 　　　　　　　　　　　D．阴极析出的金属是铜与铝

解析：根据电子守恒可知，该反应过程中涉及的反应有：阳极：2Cl^－－2e^－===Cl₂↑(产生氯气的体积，标准状况下为0.5　 mol)，4OH^－－4e^－===2H₂O＋O₂↑；阴极：Cu^2＋＋2e^－===Cu,2H^＋＋2e^－===H₂↑。从电子守恒的角度知，电解后溶液的pH＝0，A项正确；从电荷守恒的角度可知，a＝4，B不正确。

答案：A

11．[双选题]将金属A和金属B分别放入稀H₂SO₄中有氢气生成。若将金属A和金属B相连后投入稀H₂SO₄中发现A被腐蚀，B未被腐蚀，关于A、B的叙述正确的是(　)

A．金属活动性A＞B

B．还原性B＞A

C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应

D．金属B的表面有明显的气泡产生

解析：金属A和金属B相连后投入稀H₂SO₄中，构成了原电池，负极腐蚀而损耗，正极被保护，即金属A为负极，金属B为正极。

答案：AD

10．(2011·山东省实验中学高二检测)氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中正确的是(　)

A．可以选用石墨棒作为阴、阳极材料，但阳极材料也可以用铁棒

B．用湿润的淀粉KI试纸靠近阴极区域，试纸变蓝

C．电解过程中，在阳极区域溶液中滴加品红，品红褪色

D．实验结束后，将溶液搅拌，然后用pH试纸检验，溶液呈中性

解析：电解时阳极不能选用活泼的金属材料，故A错；电解饱和食盐水时阴极产物为还原产物H₂，故B错；电解时阳极产物为氧化产物氯气，故C正确；电解饱和食盐水除生成氢气和氯气外，在阴极还有NaOH产生，所以电解实验结束后，搅拌溶液，溶液中有NaOH，显碱性，故D错。

答案：C

9．(2011·长春高二检测)用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是(　)

A．电子通过盐桥从乙池流向甲池

B．铜导线替换盐桥，原电池仍继续工作

C．开始时，银片上发生的反应是：Ag－e^－===Ag^＋

D．将铜片浸入AgNO₃溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同

解析：根据原电池工作原理，电子由负极(Cu)沿导线传递给正极(Ag)，电解质溶液中阴离子沿盐桥从乙流向甲；正极(Ag)：2Ag^＋＋2e^－===2Ag，负极(Cu)：Cu－2e^－===Cu^2＋，总反应：Cu＋2Ag^＋===Cu^2＋＋2Ag，与将Cu片浸入AgNO₃溶液中发生的化学反应相同。故选D。

答案：D

8．如下图所示是某太空空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液，下列有关说法中正确的是(　)

　　 向日面时　　　　　　 背日面时

A．该能量转化系统工作时，需不断补充H₂O

B．该转化系统的能量本质上来源于太阳能

C．水电解系统中的阴极反应：

O₂＋2H₂O＋4e^－===4OH^－

D．燃料电池放电时的负极反应：H₂－2e^－===2H^＋

解析：水电解时阴极为2H^＋＋2e^－===H₂↑，C项错误；燃料电池放电时负极为H₂＋2OH^－－2e^－===2H₂O，故D项错误；A项中H₂O可以循环利用，错误；B项正确。

答案：B