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单元测评(四)A [时间：45分钟 分值：100分]
一、选择题(本题包括14小题，每小题4分，共56分，每小题只有一个正确答案) 1．下列说法正确的是( ) A．碱性锌锰电池是二次电池 B．铅蓄电池是一次电池 C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池的活性物质大量储存在电池内部 2．暖宝宝是市场上常见的热敷、止痛、消肿贴剂。它由原料层、明胶层、无纺布袋层三部分组成，其中原料是由铁、石墨、活性炭、无机盐等物质组成，构成了原电池，其中铁作( ) A．正极 B．负极 C．阴极 D．阳极 3．对外加电流的金属保护中，下列叙述正确的是( ) A．被保护的金属与电源的正极相连 B．被保护的金属与电源的负极相连 C．在被保护的金属表面上发生氧化反应 D．被保护的金属为阴极，其表面上发生氧化反应 4．100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是( ) A．加入适量的6 mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 5．在电解质溶液中插入M、N电极，并连接直流电源进行电解，可以看到两极上均有气泡产生，电解后测定电解质溶液，其H＋浓度无变化。符合这些条件的是( ) A．两个电极均为铁片，M是阴极，电解质溶液是0.4%的NaOH溶液 B．两个电极均为石墨，M是阳极，电解质溶液是0.4%的H2SO4溶液 C．两个电极均为石墨，M是阳极，电解质溶液是0.4%的KOH溶液 D．M是铁片，作阴极，N是石墨，电解质溶液是0.4%的KNO3溶液 6．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( ) A．电解饱和食盐水，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑ B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．粗铜精炼时，与电池正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋ D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ 7．X、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下化学反应： (1)水溶液中X＋Y2＋===X2＋＋Y； (2)Z＋2H2O(冷水)===Z(OH)2＋H2↑； (3)M、N为电极，与N盐溶液组成原电池，电极反应为M－2e－===M2＋； (4)Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化。则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是( ) A．M．N C．N．X 8．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是( ) A．CuCl2[CuSO4] B．NaOH[Na2O] C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2] 9．Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe 有关该电池的下列说法中，正确的是( ) A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价 B．该电池的总反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋ D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 10．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是( ) ①Fe2＋转化为Fe3＋ ②O2被还原 ③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O ⑤杂质碳被氧化 A．①② B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 11．一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O，则有关说法正确的是( ) A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极 B．放电时负极的电极反应为CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O C．标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移 D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低 12．用石墨电极电解含有一定量重水(D2O)的水(H2O)，下列说法正确的是( ) A．相同状况下两电极上产生的气体体积之比为2∶1 B．两电极产生的气体质量之比为8∶1 C．相同状况下两电极上产生的气体体积之比为4∶1 D．若两电极上产生的气体质量为16∶3，则D2O与H2O的物质的量之比为2∶1 13．目前已研制出一种用磺酸类质子作溶剂的酸性乙醇电池，其效率比甲醇电池高出32倍，电池构造如图DL4-1所示，电池反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O。下列关于该电池的说法正确的是 ( )
图DL4-1 A．通入乙醇的电极为该电池的正极 B．放电过程中，电源内部的H＋从正极区向负极区迁移 C．该电池的正极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2O D．用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2 mol C2H5OH，阴极产生标准状况下气体的体积为13.44 L 14．用石墨作电极电解3 mol·L－1KCl和0.5 mol·L－1Al2(SO4)3的1 L混合溶液时，下图电解变化曲线合理的是( )
A B C D 图D4-2 二、非选择题(本题包括4小题，共44分) 15．(12分)Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。 (2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。 a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O (3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是______________。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为________。
图D4-3 16．(10分)某校化学兴趣小组同学，利用下列装置探究pH试纸上的微型电解。 (1)如图D4-3，取一条广泛pH试纸，浸润了饱和Na2SO4溶液后放置于玻璃片上，取两只回形针(铁制)夹住试纸两端，另取导线、鳄鱼夹、6 V电池连接好电路。 当两根鳄鱼夹夹住回形针后，试纸上立刻出现以下现象： 阳极回形针处很快出现大片红棕色；阴极附近迅速呈现大片蓝紫色，对照比色卡发现其pH约为13。 ①如图，右端回形针为________极(填“阴”或“阳”)；阴极试纸上出现大片蓝紫色的原因是(用反应式结合文字表示)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②推测阳极回形针处出现的红棕色物质可能是________________________(写化学式)。 (2)小组同学另取两根铅笔芯作为电极，对pH试纸上的Na2SO4溶液电解，可见阳极与试纸接触处呈现________色圆点，而在阴极与试纸接触处呈现________色圆点，说明了电解硫酸钠饱和溶液的实质是：__________________________(用方程式表示)。 17．(12分)某课外活动小组准备用如图DL4-4所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：
(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，Zn电极上的电极反应式为________________________________________________________________________。 (2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应方程式为________________________________________________________________________； 实验时应闭合的电键组合是________。(从下列五项中选择所有可能组合，第三小题也在这五项中选择) A．K1和K2 B．K1和K3 C．K1和K4 D．K2和K3 E．K2和K4 (3)丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了某种盐来配制电镀液，则该盐的化学式为__________________，实验时，应闭合的电键组合是________(选项如上)。
图D4-6 18．(10分)某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。 按照实验步骤依次回答下列问题： (1)导线中电子流向为________(用a、b表示)； (2)写出装置中锌电极上的电极反应式：________________________________________________________________________； (3)若装置中铜电极的质量增加0.64 g，则导线中转移的电子数目为________；(不许用“NA”表示)； (4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K＋、Cl－的移动方向表述正确的是________。 A．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右烧杯移动 B．盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左烧杯移动 C．盐桥中的K＋、Cl－都向左侧烧杯移动 D．盐桥中的K＋、Cl－几乎不移动
单元测评(四)B 第四章 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷54分，第Ⅱ卷46分， 共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题 共54分) 一、选择题(本大题共18小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．如图CB4-1所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( )
图CB4-1 A．外电路的电流方向为X→外电路→Y B．若两电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为Zn C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 2．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( ) A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的成分都保持不变 C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋ D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu 3．如图CB4-2所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余。下列有关说法正确的是( )
图CB4-2 A．Fe比Pb活泼，始终作负极 B．Fe在浓HNO3中钝化，始终不会溶解 C．电池停止工作时，烧杯中生成了Fe(NO3)3 D．利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想 4．下列关于图CB4-3实验装置的说法正确的是( )
图CB4-3 A．该装置电流表中没有电流通过 B．铝箔是正极 C．总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 D．电子从铝箔流出，经电流表、活性炭、滤纸回到铝箔 5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋ 6．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b 相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为( ) A．a＞c＞d＞b B．a＞b＞c＞d C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a 7．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为 Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ 总反应式为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag 根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是( ) A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH增大 B．在使用过程中，电子由Ag2O经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应 8．Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图CB4-4。该电池工作时，下列说法正确的是( )
图CB4-4 A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正极移动 9．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是( ) A．电解时以纯铜作阳极 B．电解时阳极发生还原反应 C．纯铜连接电源负极，其电极反应式是Cu－2e－===Cu2＋ D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Au等金属的阳极泥 10．用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成原电池——燃料电池，该电池放电时发生的反应为CH4＋2KOH＋2O2===K2CO3＋3H2O，下列说法错误的是( ) A．通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极 B．放电时，通入O2一极附近溶液的pH升高 C．放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化 D．通甲烷极的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O 11．电解CuCl2与NaCl的混合溶液，阴极上和阳极上最先析出的物质为( ) A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2 12．图CB4-5所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。一段时间后，a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是( )
图CB4-5 A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1 C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1 13．把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中(如图CB4-6所示平面图)，经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是( )
图CB4-6 A．Ⅰ和Ⅲ附近 B．Ⅰ和Ⅳ附近 C．Ⅱ和Ⅲ附近 D．Ⅱ和Ⅳ附近 14．有关甲、乙、丙、丁四个图的叙述正确的是( )
图CB4-7 A．甲中负极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ B．乙中阳极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．丙中H＋向碳棒方向移动 D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 15．为使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是( ) A．用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池 B．用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液 C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液 D．用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸 16．下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是( ) A．电解饱和食盐水 阴极：Na＋＋e－===Na B．电解CuSO4溶液 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu C．电解熔融NaCl 阴极：Na＋＋e－===Na D．电解NaOH溶液 阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 17．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是( ) A．阴极只析出H2 B．阳极先极出Cl2，后析出O2 C．电解最后阶段为电解水 D．溶液pH不断增大，最后为7 18．如图CB4-8所示，下列叙述正确的是( )
图CB4-8 A．Y为阴极，发生还原反应 B．X为正极，发生氧化反应 C．Y与滤纸接触处有氧气生成 D．X极与滤纸接触处变红 请将选择题答案填入下表：
第Ⅱ卷 (非选择题 共46分) 二、非选择题(本大题共4小题，共46分) 19．(12分)(1)反应NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，能否设计成原电池________。(填“能”或“否”) (2)依反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图CB4-9所示。
图CB4-9 请回答下列问题： ①电极X的材料是________；电解质溶液Y是________； ②银电极为电池的________极，发生的电极反应为_______________________________； X电极上发生的电极反应为________________________________________。 (3)金属腐蚀的电化学原理可用下图CB4-10模拟。
图CB4-10 ①铁棒上的电极反应式：_________________________________。 该图所表示的是_______________________________________________ (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 ②若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀H2SO4溶液，则此图可表示________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即可将碳棒改为________棒。 20．(11分)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。请回答下列问题： (1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为_______________________________； (2)电池正极发生的电极反应为__________________________________________； (3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_______________________________，反应的化学方程式为______________________________； (4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_________________________。 21．(11分)图CB4-11是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH放电充电2K2CO3＋6H2O
图CB4-11 (1)请回答图中甲、乙两池的名称。 甲池是________装置，乙池是________装置。 (2)请回答下列电极的名称： 通入CH3OH的电极名称是________，B(石墨)电极的名称是_______________________。 (3)写出电极反应式：通入O2的电极反应式是__________________________。 A(Fe)电极的电极反应式为______________________。 (4)乙池中反应的化学方程式为___________________________。 22．(12分)电解原理在化学工业中有广泛应用。图CB4-12表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
图CB4-12 (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： ①电解池中X极上的电极反应式为________________________， 在X极附近观察到的现象是_____________________________。 ②Y电极上的电极反应式是____________________，检验该电极反应产物的方法是__________________。 (2)如果用电解法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则： ①X电极的材料是________，电极反应式是_______________________________。 ②Y电极的材料是________，电极反应式是_________________________。 (说明：杂质发生的电极反应不必写出)
参考答案 单元测评四(A) 1．C [解析] 碱性锌锰电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池。 2．B [解析] 由题意知Fe、石墨、无机盐形成了原电池，铁在原电池中作负极。 3．B [解析] 外加电流的金属保护法依据的是电解池的原理，被保护的金属与电源的负极相连，作阴极，发生还原反应，故只有B项正确。 4．B [解析] 增大氢离子浓度能加快反应速率，但由于是跟过量的锌片反应，所以再加入适量的6 mol/L的盐酸会增加生成氢气的量，A错误；加入数滴氯化铜溶液，锌置换出铜以后，就会构成原电池，从而加快反应速率，B正确；加入适量蒸馏水或加入适量的氯化钠溶液都会减小氢离子浓度，从而减慢了反应速率。 5．D [解析] 由电解原理可知，A项中Fe作阳极时失去电子，不会产生气体，不符合题意；B项中电解水，H2SO4浓度增加，不符合题意；C项电解KOH时也是电解水，KOH浓度增大即c(OH－)增大，故c(H＋)减小，不符合题意；D项中虽电解水，但溶液中c(H＋)＝c(OH－)，c(H＋)不发生变化。 6．A [解析] 氢氧燃料电池的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。 7．C [解析] 由反应(1)可知活动性Y；由反应(2)得，Z是非常活泼的金属；(3)中M发生氧化反应，则M极为原电池的负极，活动性较强，M>N；由(4)可得，M。综合上述分析可得这五种金属的活动性由弱到强的顺序是N。 8．C [解析] 电解NaCl溶液放出H2和Cl2，可通入HCl气体；A项应加CuCl2，B项应加水，D项应加CuO。 9．B [解析] 由正极的电极反应式知，在负极上Li失去电子被氧化，所以Li-Al在电池中作为负极材料。该材料中Li的化合价为0价，故A项错误；负极的电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，故C项错误；该电池的总反应式为正、负极的电极反应式之和：2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B项正确；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为2Li＋＋2e－===2Li，故D项错误。 10．C [解析] 在钢铁腐蚀中铁作负极发生氧化反应，根据电解质溶液的酸性强弱可发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，而碳作正极，只起到电极作用，碳不参与反应。 11．B [解析] 从电池反应可知，CH3OH为原电池的负极，A选项错误；正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，标准状况下，5.6 L O2为0.25 mol，转移电子为1 mol，C选项错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液OH－浓度增大，pH升高，D选项错误。 12．A [解析] 电解重水和水的反应方程式为2D2O2D2↑＋O2↑，2H2O2H2↑＋O2↑，只要电路中通过一定量的电子，两极上产生H2和D2与O2的物质的量之比均为2∶1，在相同状况下体积比为2∶1，但质量比不为8∶1，则A项正确，B、C项错误；根据反应方程式可知当两电极上产生的气体质量为16∶3时D2O与H2O的物质的量之比为1∶1，D项错误。 13．C [解析] 通入O2的电极为该电池的正极，A错误；H＋应由负极区向正极区迁移，B错误；正极O2反应，由质子移动方向可知电解质溶液呈酸性，C正确；消耗0.2 mol C2H5OH，转移的电子为2.4 mol，此时阴极生成的气体理论上应为1.2 mol，在标况下即为26.88 L，D错误。 14．D [解析] 电解时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ 3 mol 3 mol 阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑ 3 mol 3 mol 3 mol H＋放电时产生了3 mol OH－， Al3＋ ＋ 3OH－===Al(OH)3 1 mol 3 mol Al3＋恰好与OH－完全反应生成Al(OH)3沉淀，剩余溶液为K2SO4溶液，故选D项。 15．(1)Zn(或锌) 正极 (2)锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b (3)2H＋＋2e－===H2↑ 87 g [解析] (1)锌为活泼金属，易失去电子，为负极；电池工作时，电子由负极流向正极。 (2)锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2＋置换为单质而除去。 (3)阴极上得电子，发生还原反应，H＋得电子生成氢气。因为MnSO4～MnO2～2e－，通过2 mol电子产生1 mol MnO2，质量为87 g。 16．(1)①阳 2H＋＋2e－===H2↑，使水的电离平衡右移，c(OH－)增大，阴极附近呈碱性 ②Fe2O3 (2)红 蓝 2H2O2H2↑＋O2↑ [解析] (1)右端回形针电池的正极相连，作阳极，电解硫酸钠溶液时，阴极H＋放电，2H＋＋2e－===H2↑，使溶液中OH－浓度增大，阴极附近呈碱性，试纸变为蓝紫色。右端回形针(铁制)作阳极，回形针被腐蚀，推测出现的红棕色物质为Fe2O3。 (2)铅笔芯的成分含有石墨，以铅笔芯(石墨)作电极，电解Na2SO4溶液，阳极OH－放电，H＋浓度增大，阳极附近显酸性，pH试纸变红，阴极H＋放电，OH－浓度增大，阴极附近显碱性，pH试纸变蓝，电解硫酸钠溶液，实质是电解水。 17．(1)Zn－2e－===Zn2＋ (2)CuCl2Cu＋Cl2↑ CD (3)CuCl2或CuSO4 D [解析] (1)甲同学在实验中将电键K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。 (2)乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总反应方程式为CuCl2Cu＋Cl2↑，实验时应闭合K1和K4或K2和K3。 (3)丙同学准备在Fe上镀Cu，则Fe为电镀池阴极，接电源负极，Cu为电镀池阳极，接电源正极，实验时应闭合K2和K3。应选择含有Cu2＋的电解质溶液为电解液。 18．(1)由a到b(或a→b) (2)Zn－2e－===Zn2＋ (3)1.204×1022 (4)B [解析] 在该原电池中负极为Zn，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极为铜，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，当铜电极增加0.64 g时，转移电子(由a到b)为×6.02×1023mol－1×2＝1.204×22，盐桥中K＋向正极区(右侧烧杯)移动，Cl－向负极区(左侧烧杯)移动。
单元测评四(B) 1．C [解析] 由图可知电子的流动方向是X→外电路→Y，则电流的方向就为Y→外电路→X；X为原电池的负极，Y为正极，X的活动性比Y强；X极应发生氧化反应，Y极应发生还原反应。 2．D [解析] A项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电解液成分改变；C项电解精炼铜时，若有比铜活泼的金属杂质(如锌)，则阳极还会发生Zn－2e－===Zn2＋的反应。 3．D [解析] 开始时，电解质溶液是浓HNO3，Fe在浓HNO3中钝化，所以开始时Pb是负极：Pb－2e－===Pb2＋；随着反应的进行，浓HNO3变成稀HNO3，Fe变为原电池的负极：Fe－2e－===Fe2＋。由于最终Fe有剩余，所以不会生成Fe(NO3)3。根据Pb与浓HNO3反应：Pb＋4HNO3(浓)===Pb(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，过量的Fe与稀HNO3发生反应：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，可知反应产生了有害气体NO2、NO，会污染环境，不符合“绿色化学”思想。故选D。 4．C [解析] 这是一个由铝箔、活性炭、氯化钠溶液组成的原电池装置，铝箔为负极；电流表中有电流通过；电子不能在电解质溶液中移动。 5．B [解析] 钢管连电源正极，则作阳极，易腐蚀；铜管与钢管堆放，钢管作负极，易腐蚀。 6．A [解析] 依据原电池中负极材料的活泼性强于正极材料，故金属活泼性a＞b；在原电池中，电流从正极流向负极，故活泼性c＞d；金属a、c与硫酸形成原电池，产生气泡c电极为正极，故活泼性a＞c，同理可知金属活泼性d＞b，故金属活动性顺序为a＞c＞d＞b。 7．C [解析] 根据电极反应式可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag2O得电子被还原，故Zn是负极，Ag2O是正极，所以C正确；负极(即Zn极)在反应时消耗OH－，则负极区溶液的pH应减小，故A错误；发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从Zn极经外电路到Ag2O极，故B错误；在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故D错误。 8．C [解析] 组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，A错；双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为OH－，溶液pH值增大，故B错、C正确；溶液中Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动，D错；故答案为C。 9．D [解析] 电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，Cu2＋得到电子后析出，附着在阴极上，故纯铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，A、B、C错误；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的Fe、Zn先失去电子，变成Fe2＋、Zn2＋进入溶液，然后是铜失去电子，变成Cu2＋进入溶液，因Ag、Au等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在电解槽底部成为阳极泥，D正确。 10．C [解析] 原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应，由总反应式知，此燃料电池的电极反应式是 正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ 负极：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H4O 由此可见A、B、D正确，错误的为C。 11．B [解析] 溶液中Cu2＋、H＋、Na＋移向阴极，Cu2＋先放电得到Cu；Cl－、OH－移向阳极，Cl－先放电得到Cl2。 12．A [解析] 由电解规律可知：a、c为阴极，b、d为阳极。a极上析出Cu，b极上析出Cl2，c极上析出Ag，d极上析出O2。由电子守恒可得出：2e－～Cu～Cl2～2Ag～O2，所以a、b、c、d四个电极上所析出物质的物质的量之比为1∶1∶2∶＝2∶2∶4∶1。 13．B [解析] 此题将电解知识与原电池知识融合在一起。要解决此问题，必须要从概念、模型、电极名称、电极反应式等方面去区分，这些知识都弄清楚了，才能顺利解答此题，达到“在应用中理解、在理解中应用”的效果。左图为电解池，Fe为阳极，阳极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；Zn为阴极，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，因此Ⅰ区域c(OH－)变大，碱性增强使酚酞变红；右图为原电池，Fe为正极，正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，因此Ⅳ区域c(OH－)变大，碱性增强使酚酞变红。 14．C [解析] 由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A错；丙中Fe为负极，C为正极，H＋向正极移动，C正确；乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子，B错；D中放电顺序为I－>Cl－，开始产生I2，D错。 15．C [解析] 该反应为不能自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为Cu放电，阴极为H＋放电，即用Cu作阳极，电解质溶液中为H2O放电，选项C符合要求。 16．A [解析] A中电解饱和食盐水时，阴极应是H2O电离出的H＋得电子放出H2。 17．D [解析] 电解质溶液中，n(Na＋)∶n(Cl－)∶n(H＋)∶n(SO)＝3∶3∶2∶1。开始电解产生H2和Cl2，随着产生H2和Cl2的同时生成的OH－中和H2SO4，且OH－过量，最后是电解水，因而最后溶液的pH>7，阴极只放出H2。三个阶段分别相当于电解HCl→NaCl→H2O。 18．A [解析] 本题左侧装置相当于一个原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极。原电池提供直流电，用铜电极电解硫酸钠溶液，X极与电源的正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应：Cu－2e－===Cu2＋，Y极与电源的负极相连作阴极，发生还原反应，电极反应：2H＋＋2e－===H2↑，因此Y极与滤纸接触处变红。 19．(1)否 (2)①Cu AgNO3 ②正 Ag＋＋e－===Ag Cu－2e－===Cu2＋ (3)①2Fe－4e－===2Fe2＋ 吸氧 ②析氢 锌(或其他比铁活泼的金属) [解析] (1)否，只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。 (2)由氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)可知，可以选用Cu-Ag-AgNO3(aq)构成简易的原电池。因此题图中电极X的材料是Cu，电解质溶液Y是AgNO3(aq)，正极为Ag，正极上发生的反应为Ag＋＋e－===Ag。负极为Cu，负极上发生的反应为Cu－2e－===Cu2＋。在外电路，电子由负极流向正极，即从X(Cu)电极流向Ag电极。 (3)电解质溶液呈中性，溶解氧气，为吸氧腐蚀；氯化钠溶液换成酸性的硫酸，发生析氢腐蚀；保护铁，则铁作正极，负极为比铁更活泼的金属。 20．(1)Li Li－e－===Li＋ (2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑ (3)出现白雾，有刺激性气味气体生成 SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑ (4)构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应 [解析] 分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。 (1)负极材料为Li(还原剂)，电极反应式为Li－e－===Li＋。 (2)正极反应式可由总反应减去负极反应式得到： 2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。 (3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味气体生成。 (4)构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。 21．(1)原电池 电解池 (2)负极 阳极 (3)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 4Ag＋＋4e－===4Ag (4)4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 [解析] 根据题意，甲池是一个燃料电池，则乙池为电解池，在甲池中CH3OH发生氧化反应，为原电池的负极，O2发生还原反应，为原电池的正极，A与CH3OH极相连，为电解池的阴极，B为阳极，电极反应式为 甲池： 负极：2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO＋12H2O 正极：3O2＋12e－＋6H2O===12OH－ 乙池： 阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 阴极：4Ag＋＋4e－===4Ag 总反应：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 22．(1)①2H＋＋2e－===H2↑ 有气泡冒出，溶液变红 ②2Cl－－2e－Cl2↑ 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色 (2)①纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋ [解析] (1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色。 (2)电解精炼粗铜时，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。反应过程中，阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋。
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