高中化学试题人教版2019选择性必修1第四章化学反应与电能（A卷知识通关练）-【单元测试】练AB卷含解析

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班级_______    姓名_______   学号_______   分数_______ 第四章 化学反应与电能(A卷·知识通关练)核心知识1  原电池的工作原理1．在锌、铜、硫酸原电池中，下列说法正确的是A．锌是负极，发生还原反应 B．负极反应是：Zn-2e-===Zn2+C．铜是正极，发生氧化反应 D．铜极反应是：Cu2++2e-===Cu2．如图所示，电流表指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是  A．B极为原电池的正极 B．A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀硫酸C．C中阳离子向A极移动 D．A极发生氧化反应3．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是A．SO向铜片移动B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出4．下列关于实验现象的描述不正确的是(　　)A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快5．如图所示是和形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下。则卡片上的描述合理的是2021.6.18，实验后的记录：①为正极，为负极②极上有气泡产生，发生还原反应③向极移动④若有0.5电子流经导线，则可产生0.25气体⑤电子的流向是：⑥正极反应式：，发生氧化反应A．①②④ B．②④ C．②③④ D．③④⑤6．依据氧化还原反应：设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。(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)外电路中的电子是从 电极流向 电极。(4)X电极看到的现象是 ，发生 填氧化或还原反应。(5)上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为 。核心知识2  化学电源7．关于化学能、电能与原电池下列判断不正确的是A．利用原电池装置，可以将化学能转化为电能B．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，能量转化率可高达100%C．人们日常使用的电能主要来自火力发电D．最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池8．关于化学电源：①银锌纽扣电池；②氢氧燃料电池；③锌锰干电池；④铅蓄电池，有关说法正确的是A．②和③都属于绿色电池 B．①和③都属于一次电池C．①和④都属于二次电池 D．②可将化学能全部转化为电能9．下列有关装置的说法正确的是A．装置Ⅰ中为原电池的负极B．装置Ⅱ为一次电池C．装置Ⅲ可构成原电池D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒10．碱性锌锰干电池是一种使用广泛的便携式电源。电池总反应为，下列说法错误的是A．MnOOH中Mn的合价为+3B．参与正极反应的物质为和C．负极的电极反应为D．电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极11．铅蓄电池放电时发生的化学反应：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其电极材料分别是PbO2和Pb，电解质为H2SO4溶液，下列说法不正确的是A．电池工作过程中，H2SO4溶液浓度降低B．电池工作过程中，电解质溶液中H+向正极移动C．每当有2mol电子通过电路时，负极材料增重96gD．正极发生反应为：PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O12．燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如下图所示，、均为惰性电极。下列叙述不正确的是A．极是负极，该电极上发生氧化反应B．电池总反应为C．极电极反应式为D．氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源13．已知：H2O2是一种强氧化剂。Mg­H2O2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，示意图如图所示。该电池工作时，下列说法不正确的是A．Mg电极是该电池的负极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．该装置能将化学能转化为电能D．溶液中Cl－向Mg电极移动14．我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、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，结构示意图如下：  回答下列问题：(1)电池中，Zn为 极，B区域的电解质为 (填“”“”或“KOH”)。(2)电池反应的离子方程式为 。(3)阳离子交换膜为图中的 (填“a”或“b”)膜。15．(1)把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。若a、b相连，a为正极；c、d相连，c为负极；a、c相连，c上产生气泡；b、d相连，b质量减小，则四种金属的活动性由强到弱顺序为： 。(2)碱性锌锰干电池比普通锌锰电池的使用寿命长且性能高，其构造如图所示，电池反应为：，其中作 极，发生 反应，电极反应式为 。(3)甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题：①电极是电池的 极，电极反应式为 。②电解质溶液中的向 (填“a”或“b”)极移动，电子流入的电极是 (填“a”或“b”)极。③该电池工作时消耗(标准状况下)，则电路中通过 mol电子。核心知识3  电解原理16．用电解水的方法分析水的组成时，需要加入一些电解质以增强水的导电性，宜加入的物质是A．蔗糖 B．AgNO3 C．KOH D．CuSO417．要实现反应：Cu＋2HCl=CuCl2＋H2↑，设计了下列四个实验，你认为可行的是A． B． C． D．18．如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a电极质量增加，b电极处有无色无味气体放出。符合这一情况的是表中的 A．A B．B C．C D．D19．以石墨作电极，电解AgNO3溶液，可在两极分别得到Ag和O2，下列说法正确的是A．氧化性：Ag+ > H+，还原性：NO> OH－B．Ag附着在阳极：Ag+ + e－=AgC．电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱D．电路中每转移1mol电子，可生成1molAg和0.25molO220．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是A．CuCl2[CuSO4] B．NaOH [NaOH]C．NaCl [HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]21．用铁丝(电极a)、铜丝(电极b)和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池，如图所示，则下列说法正确的是（ 　  ）A．构成原电池时b极反应为Cu-2e-=Cu2+B．构成电解池时a极质量一定减少C．构成电解池时b极质量可能减少也可能增加D．构成的原电池或电解池工作后均能产生大量气体22．(1)如图装置闭合电键时，电流计A的指针将发生偏转。则B池是 ；Pt是 极Cu极上电极反应： C极上电极反应： (2)铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极是惰性材料，电池总反应式为：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO 2PbSO4＋2H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：①放电时，正极的电极反应式是 。电解液中H2SO4的浓度将变 ，当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加 。②在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按如图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 核心知识4  电解原理的应用23．下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是A．电解饱和食盐水的工厂要首先将食盐进行除杂B．与电源正极相连的电极区有NaOH生成C．与电源负极相连的电极上有氯气生成D．电解饱和食盐水的过程中Na+的浓度减小24．电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是A．电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极B．粗铜与电源负极相连，发生氧化反应C．阳极上发生的反应有Fe-2e-=Fe2+D．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥25．如图是工业上电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是A．装置出口①处的物质是氯气B．出口②处的物质是氢气，该离子交换膜不能让阴离子通过C．装置中发生反应的离子方程式为2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑D．该装置将电能转化为化学能26．欲在铁制品上镀一层一定厚度的铜，以下方案设计正确的是A．铜作阳极，镀件作阴极，溶液中含有铜离子B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有铜离子C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D．铜作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子27．用电解法可以在铝制品表面生成致密保护膜而有效防止铝被腐蚀，其原理为：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑，下列说法正确的是A．电解时阳极材料可选用金属铜B．电解形成保护膜过程中阳极附近溶液pH降低C．若电解质选用稀硫酸，则向阴极移动D．形成保护膜的铝制餐具可长时间盛放碱性食品28．氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示：(1)图中A极要连接电源的 (填“正”或“负”)极。(2)精制饱和食盐水从图中 位置补充，NaOH溶液从图中 位置流出。(填“a” “b” “c” “d” “e”或“f”)(3)电解饱和食盐水的离子方程式是 ；(4)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，盐酸的作用是 。某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(5)如图为某实验小组依据的氧化还原反应：(用离子方程式表示) 设计的原电池装置，该装置中，盐桥的作用是 。(6)反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过 mol电子。核心知识5  金属的腐蚀29．下列过程通电后才能进行的是①电离；②电解；③电镀；④电化学腐蚀A．①②③ B．①②④ C．②③ D．全部30．以下现象和电化学腐蚀无关的是A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B．银制物品久置表面变暗C．铁质器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈D．生铁比纯铁容易生锈31．下列关于钢铁腐蚀的叙述不正确的是A．钢铁在潮湿的空气中易腐蚀B．钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀C．腐蚀使钢铁色泽、外形等发生变化D．一般情况下，温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显32．下列有关金属腐蚀的说法正确的是A．金属的腐蚀一定伴有电流产生B．钢铁在干燥的空气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀C．发生化学能转变为电能的腐蚀时，较活泼的金属总是作正极而被腐蚀D．发生电化学腐蚀时有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子33．对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较，合理的是A．负极反应不同 B．正极反应相同C．析氢腐蚀更普遍 D．都是电化学腐蚀34．下列实验中，在相同的时间里，铁腐蚀程度最大的是A．将生铁放在煮沸过的水里B．将白铁片(镀锌铁)放在溶有CO2的水中C．将有磨损的马口铁(镀锡铁)放在溶有CO2的水中D．将有磨损的白铁片(镀锌铁)放在溶有CO2的水中35．下列电极反应式与出现的环境相匹配的是A．A B．B C．C D．D36．下列各容器中盛有海水，则铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是  A．④＞②＞①＞③＞⑤＞⑥ B．⑤＞④＞②＞③＞①＞⑥C．④＞⑥＞②＞①＞③＞⑤ D．⑥＞③＞⑤＞②＞④＞①37．I.炒过菜的铁锅为及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答：（1）铁锅的锈蚀是 腐蚀（填“析氢“或“吸氧”）。（2）写出铁锅腐蚀时正极的电极反应式： 。II.①某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。请画出能够实验这一反应的装置图 。②某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时，看到碳棒上有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因 ：核心知识6  金属的防护38．下列做法不能起防锈作用的是A．保留铁制品上的铁锈 B．在铁制品表面镀锌C．在金属机械上涂油 D．在车、船的表面刷油漆39．为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采取如图所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用（　 　）  A．锌 B．钠C．铜 D．石墨40．下列金属防腐的措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法的是A．地下钢管连接锌块B．金属护栏表面涂漆C．汽车底盘喷涂高分子膜D．水中的钢闸门连接电源的负极41．港珠澳大桥设计使用寿命为120年，对桥体钢构件采用多种方法防腐。下列分析错误的是A．防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池C．采用外加电流的阴极保护法时需直接在钢构件上绑上锌块D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率42．下列措施中，不符合生产实际的是A．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极B．利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连C．为保护地下管道中的金属铁，可将其与锌极相连D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极43．下列说法正确的是A．由原电池原理可知所有的合金都比纯金属更易被腐蚀B．铜板上的铜铆钉处在潮湿的空气中发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-3e-=Fe3+C．船舶外壳镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀D．镀层破损后，马口铁(镀锡铁)比白铁皮(镀锌铁)耐腐蚀44．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。一周后观察：(1)铁钉被腐蚀程度最大的是 (填实验序号)。(2)实验③中主要发生的是 (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。(3)铁钉发生电化学腐蚀的负极反应式为： 。(4)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是 。(5)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有 (填序号)。①健身器材刷油漆                      ②自行车钢圈镀铬③将钢管用导线与镁条连接              ④将钢管用导线与碳棒连接选项abX溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2电极反应式出现的环境AH2-2e-=2H+碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应BO2+2H2O+4e-=4OH-钢铁吸氧腐蚀的正极反应CCu-2e-=Cu2+电镀铜的阴极反应D4OH--4e-=O2↑+2H2O用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应实验序号①②③④实验内容参考答案：1．B【详解】A.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比较活泼做负极，发生氧化反应，故A错误；B.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，发生氧化反应，则负极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，故B正确；C.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，铜做正极，发生还原反应，故C错误；D.在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，铜做正极，氢离子在此极发生还原反应，反应式是：2H++2e-=H2，故D错误；故答案：B。2．C【分析】电流表指针发生偏转，说明形成原电池反应，化学能转化为电能；同时A极质量减少，则A为原电池负极，B极上有气泡产生，B为原电池正极，C为电解质溶液。【详解】A．B极上有气泡产生，应为氢离子被还原为氢气，为原电池的正极，A正确；B．锌比铜活泼，且可以与稀硫酸反应生成氢气，稀硫酸作电解质溶液形成原电池时，Zn为负极、Cu为正极，符合题意，B正确；C．原电池中阳离子流向正极，即阳离子流向B极，C错误；D．A电极是原电池的负极，失去电子，发生氧化反应，D正确；综上所述答案为C。3．D【详解】Zn、Cu、硫酸构成的原电池金属锌做负极，金属铜做正极。A．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，溶液中的SO移向负极，即向锌片移动，故A错误；B．电子通过导线由锌片流向铜片，故B错误；C．正极上放电的是氢离子，正极有氢气逸出，故C错误；D．金属铜做正极，正极上放电的是氢离子，有氢气逸出，故D正确。故选D。4．C【详解】A． 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成铜、铁、稀硫酸原电池，正极是金属铜，该电极上溶液中的氢离子得到电子产生氢气，A项正确；B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片上有金属铜单质析出，质量增加，B项正确；C． 把铜片插入三氯化铁溶液中，铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，铜的金属活动性不及铁，铜不能置换出铁，C项错误；D． 把锌片放入盛盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，锌置换出铜，所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池，原电池反应可以加速反应速率，D项正确；答案选C。5．A【分析】Zn和Cu形成的原电池中，Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生 Zn-2e-=Zn2+； Cu电极为正极，发生2H++2e-=H2↑，总电池反应Zn+2H+=Zn2++H2↑，电子由负极流向正极，阴离子向负极移动。【详解】①根据分析可知，Zn为负极，Cu为正极，故①正确；②根据分析，Cu电极上发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑，所以Cu极上有气泡产生，发生还原反应，故②正确；③原电池中，阴离子向负极移动，Zn为负极，则向Zn极移动，故③错误；④由2H++2e-=H2↑可知，有0.5mol电子流向导线，产生氢气0.25mol，故④正确；⑤原电池外电路，电子由负极经导线流向正极，电流与电子运动方向相反，电流由正极流向负极，Zn为负极，Cu为正极，则电流的流向是：Cu→Zn，故⑤错误；⑥根据分析，负极反应式:Zn-2e-= Zn2+，发生氧化反应，正极反应式：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故⑥错误；综上所述①②④正确，故选A。6． 铜 AgNO3溶液 正 Ag++e-==Ag Cu-2e-==Cu2+ Cu Ag X电极逐渐溶解 氧化 2NA【分析】在带有盐桥的原电池中，金属电极材料与电解质中的阳离子往往相同。【详解】(1)电极X所在的半电池中，电解质为CuSO4，所以电极X的材料是铜；电解质溶液Y所在的半电池中，电极材料为Ag，则电解质溶液Y是AgNO3溶液。答案为：铜；AgNO3溶液；(2)右池中，Ag+得电子，则银电极为电池的正极，发生的电极反应为 Ag++e-==Ag，X电极为负极，发生的电极反应为Cu-2e-==Cu2+。答案为：正；Ag++e-==Ag；Cu-2e-==Cu2+；(3)外电路中的电子由负极流向正极，所以是从Cu电极流向Ag电极。答案为：Cu；Ag；(4)X电极看到Cu失电子转化为Cu2+进入溶液，所以产生的现象是X电极逐渐溶解，发生氧化反应。答案为：X电极逐渐溶解；氧化；(5)上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为= 2NA。答案为：2NA。【点睛】有盐桥的原电池反应与一般的原电池反应的不同点，主要是使用两种不同的电解质，且两电极在两个容器内出现。7．B【详解】A．原电池装置，是将化学能转化为电能的装置，故A正确； B．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，但是在使用过程中还伴随着放出热量，能量转化率不可高达100%，故B错误；C．人们日常使用的电能主要来自火力发电，故C正确；D．最早使用的锌锰干电池电解质溶液显酸性容易腐蚀锌皮，寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池，故D正确；故答案为B。8．B【详解】A．锌锰干电池含有重金属元素，不是绿色电池，A错误；B．①银锌纽扣电池和③锌锰干电池完全放电后均不能再使用，属于一次电池，B正确；C．①银锌纽扣电池完全放电后不能再使用，属于一次电池，C错误；D．燃料电池放电过程中会有一部分化学能转化为热能，D错误；综上所述答案为B。9．D【详解】A．镁与氢氧化钠溶液不反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，装置Ⅰ中铝为负极，镁为正极，故A错误；B．铅蓄电池是二次电池，可以放电充电，故B错误；C．装置Ⅲ中的两个材料相同、都是Zn，不能构成原电池，故C错误；D．装置Ⅳ为干电池，锌为负极，碳棒为正极，工作时，原电池中电子由负极沿导线流向正极，因此电子由锌通过导线流向碳棒，故D正确；故选D。10．C【详解】A．MnOOH中0为-2价，H为+1价，故Mn的化合价为+3，A项正确；B．正极的电极反应为，故参与正极反应的物质为和，B项正确；C．负极的电极反应为，C项错误；D．原电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，D项正确。故选C。11．D【详解】A．铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅的同时还生成水，导致硫酸浓度降低，故A正确；B．原电池放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即电解质溶液中H+向正极移动，故B正确；C．在铅蓄电池中，负极上金属Pb失电子发生氧化反应：Pb+-2e-=PbSO4，每当有2mol电子通过电路时，负极材料增重96g，故C正确；D．在铅蓄电池的正极上，PbO2得电子发生还原反应：PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，故D错误；答案选D。12．C【分析】该装置为氢氧燃料电池，总反应为，通氢气的一极为负极，发生氧化反应，通氧气的一极为正极，发生还原反应，考虑到碱性环境，正极反应式为，氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源，据此解题。【详解】A．通氢气的一极为负极，发生氧化反应，故A正确；B．该装置为氢氧燃料电池，总反应为，故B正确；C．b电极反应式中得到电子写成失去电子，应为：，故C错误；D．氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源，故D正确；故选C。13．B【详解】A．金属镁只能失电子，做原电池的负极，A正确；B．H2O2是一种强氧化剂，在原电池的正极上发生还原反应，B错误；C．该装置为化学能变为电能的装置，为原电池，C正确；D．溶液中Cl－向负极（镁电极）移动，D正确；正确选项B。【点睛】原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子由负极流向正极。14． 负 a【详解】(1)根据图示可知，Zn失去电子变成，与溶液中的结合形成，所以Zn电极为负极；A区域的电解质为KOH，B区域的电解质为，C区域的电解质为，故答案为：负；；(2)负极的电极反应式为，正极的电极反应式为，总反应的离子方程式为，故答案为：；(3)A区域中，发生反应变为，为了维持溶液呈电中性，多余的通过离子交换膜进入B区域，因此a膜为阳离子交换膜，故答案为：a。15． 正极 还原 负极 b b 4【详解】(1)把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。一般负极是活泼金属，失去电子，质量减小，正极为不活泼金属，溶液中的H+得到电子生成氢气。若a、b相连，a为正极，则b比a活泼；c、d相连，c为负极，则c比d活泼；a、c相连，c上产生气泡，则c为正极，a比c活泼；b、d相连，b质量减小，则b为负极，b比d活泼，则四种金属的活动性由强到弱顺序为。(2)碱性锌锰干电池的电池反应为：，MnO2中Mn的化合价从+4价降低到MnOOH中的+3价，化合价降低，被还原，作正极，在碱性溶液中的电极反应式为：。(3)甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过。该电池是将甲烷和氧气的燃烧反应的化学能转化为电能。通入甲烷的电极为负极，通入空气的电极为正极。①由以上分析可知，电极是电池的负极，甲烷失去电子生成二氧化碳，电极反应式为：。②在原电池中，阳离子移向正极，所以电解质溶液中的向b极移动，电子从负极出发，流入正极，则电子流入的电极是b极。③该电池工作时消耗标准状况下即0.5molCH4，甲烷中碳元素的化合价从-4价升高到二氧化碳中的+4价，1molCH4失去8mol电子，则0.5mol甲烷失去4mol电子，即电路中通过4mol电子。16．C【解析】用电解水的方法分析水的组成时，需要加入一些电解质以增强水的导电性，加入的物质是可溶性强电解质，且该电解质电离出的阴阳离子不能在电极上放电，据此分析解答。【详解】A．蔗糖是非电解质，加入水溶液中以分子存在，所以水中离子浓度不变，则导电性不变，故A错误；B．加入可溶性强电解质硝酸银，电解时阴极上银离子放电而不是氢离子放电，所以不符合条件，故B错误；C．加入可溶性强电解质KOH，KOH电离生成钾离子和氢氧根离子而不影响氢离子、氢氧根离子放电，所以符合条件，故C正确；D．加入强电解质硫酸铜后，电解时阴极上铜离子放电而不是氢离子放电，所以不符合条件，故D错误；故答案选C。【点睛】明确实验目的及离子放电顺序是解本题关键，注意题干中隐含信息，注意：电解质溶液导电性与离子浓度有关。17．C【分析】实现Cu＋2HCl=CuCl2＋H2↑反应，因Cu与稀盐酸常温下不反应，则应设计为电解池，Cu为阳极，电解质为HCl。【详解】A．应设计为电解池，该装置为原电池，铁做负极，铜做正极，氢离子在正极得电子生成氢气，故A错误； B．应设计为电解池，该装置中虽然铜的活泼性大于银，但铜与盐酸不能自发进行氧化还原反应，故B错误；C．电解池中Cu为阳极，电解质为HCl，符合题意，故C正确；D．电解池中C为阳极，不符合题意，故D错误；故答案为C。18．A【分析】通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无味气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子。【详解】A．该选项符合条件，电解硫酸铜溶液，阳极生成气体氧气，阴极析出铜，A项正确；B．电解质溶液中金属阳离子钠离子在氢元素前边不放电，阴极和阳极生成气体，B项错误；C．铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极上得不到气体，C项错误；D．电解氯化铜溶液，阳极生成有色气体氯气，阴极析出铜，D项错误；答案选A。19．D【详解】A. 根据放电顺序可知，氧化性：Ag+ > H+，还原性：OH－> NO ，A错误；B.  Ag附着在阴极，阴极上发生还原反应：Ag+ + e－=Ag，B错误；C. 电解过程中阳极上氢氧根离子不断发生氧化反应生成氧气，阳极附近水的电离平衡被破坏，氢离子浓度增大，溶液的酸性将逐渐增强，C错误；D. 根据电子转移守恒4Ag~O2~4e-可知，电路中每转移1mol电子，可生成1molAg和0.25molO2，D正确；答案为D。20．C【分析】电解池中，要想使电解质溶液复原，遵循的原则是：电解后从溶液中减少的物质是什么，就利用元素守恒来加什么物质。【详解】A.电解氯化铜时，阳极放出氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，A错误；B.电解氢氧化钠时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，所以应加水让电解质溶液复原，B错误；C.电解氯化钠时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，所以应加氯化氢让电解质溶液复原，C正确；D.电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴极产生金属铜，所以应加氧化铜让电解质溶液复原，加入氢氧化铜相当于多加入水，D错误；故合理选项是C。【点睛】本题考查了电解池原理，掌握电解原理，弄清两个电极上产生的物质，是本题解答的关键，本着“出什么加什么”的思想可使电解质复原。21．C【详解】A. 构成原电池时，较不活泼的金属铜作正极，正极上溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，A错误；B. 构成电解池时，连接电源正极的电极为阳极，阳极上金属电极失电子发生氧化反应，如a连接电源负极，则a电极质量增加，B错误；C. 构成电解池时，连接电源正极的电极为阳极，阳极上金属电极失电子发生氧化反应，连接电源负极的电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应；如果b为阳极，电解池工作时，铜失电子生成铜离子进入溶液，导致电极质量减少；如果b为阴极，溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出附着在b电极上，导致电极质量增加，C正确；D. 构成原电池时，正极上铜离子得电子而析出；构成电解池时，阴极上溶液中铜离子得电子而析出，所以无论是原电池还是电解池都没有气体生成，D错误；故合理选项是C。22． 电解池 阳 2H++2e-=H2↑ Cu2++2e-=Cu PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O 减小 48g Pb【详解】(1)如图所示，装置A为原电池，Zn比Cu活泼，Zn电极为负极，Cu电极为正极，Zn(负极)电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，Cu(正极)电极反应：2H++2e-=H2↑，B为电解池，电解池中电源负极与电解池阴极相连，电源正极与电解池阳极相连，则C为阴极，Pt为阳极，根据放电顺序，C(阴极)电极上Cu2+放电，得电子，生成铜单质，电极反应为：Cu2++2e-=Cu；(2)①电池总反应式为：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO 2PbSO4＋2H2O，放电时：负极电极反应：Pb-2e-+SO=PbSO4 ，正极电极反应：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O；根据电极反应可知，电解液中H2SO4的浓度将减少；当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加=硫酸铅的质量-铅单质的质量=0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；②在完全放电耗尽PbO2和Pb时，电极上析出的是PbSO4，若按题图连接则装置为电解池，B为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，B电极上发生反应为：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO，A电极发生反应为：PbSO4+2e-=Pb+SO，所以A电极上生成Pb。23．A【详解】A．电解饱和食盐水的工厂采用的是离子交换膜法，若食盐中混有Mg2+、Ca2+等杂质，在电解过程中会生成Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀堵塞交换膜，所以电解前要首先将食盐进行除杂，故A正确；B．与电源正极相连的电极为阳极，在阳极上是Cl-失去电子生成氯气，不生成NaOH，故B错误；C．与电源负极相连的电极为阴极，在阴极是水电离产生的H+放电生成H2，故C错误；D．Na+没有参与反应，其物质的量不变，但电解过程中消耗了水，溶液体积减小，Na+的浓度增大，故D错误；故选A。24．C【详解】A．电解精炼铜时以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜作阳极，精铜作阴极，A错误；B．粗铜作阳极，与电源的正极相连，B错误；C．Fe比Cu活泼，电解时优先发生失电子的氧化反应：，C正确；D．Fe、Zn等比Cu活泼，电解时Fe、Zn等在阳极发生失电子的氧化反应，生成、，等进入电解质溶液中，Ag等活动性不如Cu的杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥，D错误；答案选C。25．C【详解】A．与电源正极相连的为阳极，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，出口①处的物质是氯气，A正确；B．溶液中水电离出的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，出口②处的物质是氢气，离子交换膜是阳离子交换膜，允许阳离子通过，不能让阴离子通过，B正确；C．电解饱和食盐水过程中生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为，C错误；D．该装置是电解池，将电能转化为化学能，D正确；故选C。26．A【详解】电镀原理是镀层金属作阳极发生氧化反应，镀件作阴极镀层金属阳离子在镀件发生还原反应，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液，综上分析A符合题意，故选A。答案选A27．B【详解】A.  由电解总反应知，Al失去电子，所以阳极应该是铝制品，A项错误；B. 在阳极形成保护膜，反应为：2Al−6e−+3H2O=Al2O3+6H+，产生H+，溶液酸性增强，pH降低，B项正确；C.带负电荷，应该向阳极移动，C项错误；D. Al2O3能与碱反应生成，所以铝制餐具不能长时间盛放碱性食品，D项错误；答案选B。28． 负极 a d 提高H+浓度，降低Cl2的溶解度 Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu 提供离子，平衡电荷，保持溶液的电中性 0.2【分析】工业上用电解饱和食盐水制取氯碱，在阳极区域加入饱和食盐水，氯离子在阳极上放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧化钠生成，所以在阴极区域产生氢氧化钠，阳离子交换膜只能阳离子通过，钠离子通过离子交换膜进入阴极区，则从d可导出氢氧化钠溶液；【详解】(1)由图知，钠离子从左侧区向右侧区移动，则左侧为阳极区，图中A极为阳极、要连接电源的正极。(2)阳离子交换膜法电解饱和食盐水，氯离子在阳极放电、钠离子透过阳离子交换膜进入阴极区，阴极的反应式为： ；故精制饱和食盐水从图中a位置补充，NaOH溶液从图中d位置流出。(3)电解饱和食盐水的离子方程式是；(4)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，与饱和食盐水相比，氢离子浓度较大，可抑制氯气溶解；则盐酸的作用是提高H+浓度，降低Cl2的溶解度。(5)如图所示为一个双液电池，该原电池装置的离子方程式为： Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu该装置中，盐桥的作用是提供离子，平衡电荷，保持溶液的电中性，能产生稳定的电流。(6)反应前，电极质量相等，电池总反应为 ，每转移2mol电子，消耗1molFe，铁电极减少56g，同时正极生成1molCu，石墨电极增加64g，则两电极质量相差120 g，若一段时间后两电极质量相差12 g，则导线中通过0.2mol电子。29．C【详解】①电离是电解质在水溶液中离解出自由移动离子的过程，不需要通电，故①错误；②电解池是外加电源强迫下的氧化还原反应，必须加外加电源，故②正确；③电镀池实质是一个电解池，必须加外加电源，故③正确；④电化学腐蚀原理是原电池原理，原电池中不含电源，是自发进行的氧化还原反应，故④错误；故②③，答案选C。30．B【详解】A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，金属锌为负极，金属铜做正极，Cu被保护，不易腐蚀，和电化学腐蚀有关，A项不选；B．银制物品久置表面变暗，是金属银和空气中的成分发生反应的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，B项选；C．铁质器件附有铜质配件，在接触处形成原电池装置，其中金属铁为负极，易生铁锈，和电化学腐蚀有关，C项不选；D．生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，D项不选。答案选B。31．B【详解】A．钢铁在潮湿的空气中易形成原电池，发生电化学腐蚀，加快腐蚀，A正确；B．钢铁中含有Fe、C元素，可以作为两个活泼性不同的电极，在潮湿的空气中易形成原电池，发生电化学腐蚀，而不是化学腐蚀，B错误；C．钢铁被腐蚀后生成红褐色的铁锈(Fe2O3)，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，C正确；D．一般情况下，温度越高，反应速率越快，温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显，D正确；综上所述答案为B。32．D【详解】A．金属发生化学腐蚀时，没有电流产生，A错误；B．钢铁在潮湿的空气中，其表面形成微小的原电池，铁被腐蚀更快，B错误；C．发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属作负极而被腐蚀，C错误；D．发生电化学腐蚀时有能量的转变，被腐蚀的金属失去电子，D正确；故答案为：D。33．D【分析】钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍的多，且腐蚀速度也快得多，在钢铁的电化学腐蚀中，在酸性条件下发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍。【详解】A项、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极都是铁放电生成亚铁离子，负极反应相同，故A错误；B项、钢铁的析氢腐蚀的正极是水膜中氢离子放电，吸氧腐蚀的正极是水膜中氧气放电，正极反应不同，故B错误；C项、在钢铁的电化学腐蚀中，钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，故C错误；D项、钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是电化学腐蚀，故D正确。故选D。【点睛】题考查了钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀，明确原电池原理是解本题关键。34．C【详解】生铁在水中发生吸氧腐蚀，煮沸可减少溶解在水中的O2，减缓铁的腐蚀。白铁皮放在溶有CO2的水中，形成酸性条件下的原电池，锌的活泼性大于铁，活动性强的锌为原电池的负极，发生析氢腐蚀，表面的锌被腐蚀，铁为正极，铁受到保护；如为磨损的镀锡铁，铁的活泼性大于锡，活动性强的铁为负极，发生析氢腐蚀，加快了铁的腐蚀。综合可见C中铁腐蚀程度最大，故选C。35．B【详解】A．碱性环境中不会生成氢离子，应为H2-2e-+2OH-=2H2O，A错误；B．钢铁在碱性、中性、弱酸性环境中发生吸氧腐蚀，所以正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确；C．电镀铜时阴极是铜离子被还原为Cu单质，电极反应为Cu2++2e-=Cu，C错误；D．电解质溶液显酸性，不会有氢氧根参与反应，正确反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，D错误；综上所述答案为B。36．C【详解】由题图可知，④中铁作电解池的阳极，被腐蚀的速率最快；②、⑥中铁作原电池的负极，铁被腐蚀，且两电极金属的活泼性相差越大，负极金属越容易被腐蚀，则铁被腐蚀的速率：⑥＞②；①中铁发生化学腐蚀；⑤中铁作电解池的阴极，铁被保护，被腐蚀的速率最慢；③中铁作原电池的正极，铁被保护，但被腐蚀的速率大于⑤。综上所述，铁被腐蚀的速率由快到慢的原序为④＞⑥＞②＞①＞③＞⑤，C项符合题意。故选C。37． 吸氧 2H2O+O2+4e-=4OH- 两极与电源的正负极接反了，或铜棒接电源的负极了等【详解】（1）①弱碱或者中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀。②正极发生还原反应，氧气得电子变成氢氧根离子，方程式为：2H2O+O2+4e-＝4OH-；（2）①铜和稀硫酸不反应，要实现该反应，需要通过电解，装置如图所示：。②当两极与电池的正负极接反了之后，该电解池就相当于电解水，正负极都会有气泡产生，而且铜不会被腐蚀。38．A【详解】A．铁锈是一种松脆多孔的物质，不能阻止内层的铁与外界的接触，从而不能起防锈作用，A符合；B．镀锌避免Fe和空气接触，能起防锈作用，B不符合；C．涂油避免Fe和空气接触，能起防锈作用，C不符合；D．在车、船的表面刷油漆，避免Fe和空气接触，能起防锈作用，D不符合。答案选A。39．A【详解】如图方案降低水库的铁闸门被腐蚀的速率，属于牺牲阳极的阴极保护法，根据原电池原理，R应选用活泼性比铁强的金属，且不能与水反应，所以只能选择金属锌，答案选A。40．A【详解】金属防腐的措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法，说明该装置构成原电池，被保护的金属作正极，据此解答。A．地下钢管连接锌块，Fe、Zn、电解质溶液构成原电池，Fe失电子能力小于Zn而作正极被保护，所以该保护方法属于牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；B．金属护栏表面涂漆，阻止Fe与空气、水接触，从而防止金属被腐蚀，属于物理方法，故B错误；C．汽车底盘喷涂高分子膜，阻止Fe与空气、水接触，从而防止金属被腐蚀，属于物理方法，故C错误；D．水中的钢闸门连接电源的负极，构成电解池，是外接电流阴极保护法，故D错误。答案选A。41．C【详解】A．大桥在海水中发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子：Fe-2e-=Fe2+，正极上氧气得电子：O2+4e-+2H2O=4OH-，故总反应为2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2，故防腐蚀即为了避免此反应的发生，故A正确；B．钢铁生锈的条件是有氧气和水，而钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，能隔绝空气和水，故能防止原电池的形成，故B正确；C．外加电流的阴极保护法中，钢铁做阴极被保护，阳极可以采用惰性阳极，而无需采用活性电极，故C错误；D．不锈钢的耐腐蚀性比较好，故钢构件可以采用不锈钢，故D正确。故选C。42．B【详解】A、电解精炼铜是粗铜作阳极，精铜作阴极，故A符合；B、利用外加电流的阴极保护法，应将水下的钢闸门与电源负极相连，避免被氧化，故B不符合；C、锌比铁活泼，锌铁原电池中锌做负极被氧化，可以保护铁，故C符合；D、电镀原理中，镀层金属做阳极，镀件金属做阴极，在镀件上镀锌，可用硫酸锌作电解质溶液，故D符合；故答案为B。43．C【详解】A．有些合金由于金属的内部组织结构被改变而比纯金属更难被腐蚀，A说法错误；B．铜板上的铜铆钉处在潮湿的空气中发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B说法错误；C．船舶外壳镶嵌锌块，锌比铁活泼，锌作负极，铁作正极，被保护，可防船体被腐蚀，C说法正确；D．镀层破损后，马口铁(镀锡铁)铁作负极，失电子生成亚铁离子，白铁皮(镀锌铁)中锌作负极，铁被保护，故白铁皮更耐腐蚀，D说法错误；答案为C。44．(1)④(2)电化学腐蚀(3)Fe-2e-=Fe2+(4)铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)(5)①②③【详解】（1）①在干燥空气中难以腐蚀，②隔绝空气也难以腐蚀，③④发生电化学腐蚀，但④中电解质溶液离子浓度大，导电性强，电化学腐蚀速率快，故答案为：④；（2）③中蒸馏水溶解氧气，能发生电化学腐蚀，故答案为：电化学腐蚀；（3）反应中铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2+，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；（4）电化学腐蚀发生了原电池反应，从原电池的形成条件来判断：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，金属腐蚀时还要有空气，故答案为：铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)；（5）本题中①②为外加防护膜的保护法，可以隔绝空气，③中金属镁比铁活泼，属于牺牲阳极的阴极保护法(可理解为牺牲负极的正极保护法)，④中加快了金属的腐蚀，故答案为：①②③。