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2021届高考化学三轮复习回归基础练习09 电化学基础
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这是一份2021届高考化学三轮复习回归基础练习09 电化学基础，共24页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年度高考三轮（回归基础）练习09电化学基础
一、单选题
1．某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含 Cr2O72-废水( pH 约为 6)和淡化食盐水，其装置示意图如图所示。图中 D 和 E 为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z 为 待淡化食盐水。已知 Cr3+ 完全沉淀所需的 pH 为 5.6。下列说法不正确的是
A．C室的电极反应式为 +6e+8H+=2Cr(OH)3 ↓ + H2O
B．X为有机物污水，Y为含废水
C．理论上处理 1mol废水的同时可脱除 6mol的NaCl
D．E为阴离子交换膜
2．以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备 Fe(OH)2，装置如图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是
A．石墨电极Ⅱ处的电极反应式为O2＋4e－===2O2－
B．X是铁电极
C．电解池中有1mol Fe溶解，石墨Ⅰ耗H2 22.4 L
D．若将电池两极所通气体互换，X、Y两极材料也互换，实验方案更合理。
3．原电池结构如图所示，下列有关该原电池的说法正确的是
A．能将电能转换成化学能
B．电子从碳棒经外电路流向铁棒
C．碳棒发生氧化反应
D．总反应为 Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑
4．图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(均表示石墨电极，且与直流电源连接方式相同，表示水分子).下列说法正确的是
A．Y电极与电源负极相连
B．能导电的装置中，Y电极产物相同
C．是电解质，三种状态下都能导电
D．图b说明通电后发生了：
5．某水系锂离子电池可实现Li+和Co2+分离回收，其装置如图。25℃时，Co(OH)2的Ksp分别为6.31×10—15，LiOH的溶解度为12.7g．下列说法不正确的是
A．负极材料中发生变价的元素是Ti
B．交换膜a为阳离子交换膜
C．负极液和正极液中的c(Li+)均变大
D．在过滤层可收集到Co(OH)2
6．某废水中含有HX，利用如图所示电化学装置可获得HX溶液。下列说法错误的是
A．当电路中通过1mol电子时，在m极产生0.5mol
B．电极m应与电源的正极相连接
C．电解一段时间后，的浓度增大
D．交换膜b为阴离子交换膜
7．用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液中c(H+ )依次为升高、不变、降低的是（ ）
A．CuSO4、Na2SO4、KCl B．AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2
C．CaCl2、KOH、NaNO3 D．HCl、HNO3、K2SO4
8．如图是某装置示意图，下列说法不正确的是
A．盐桥的作用是离子导体 B．负极反应物上发生还原反应
C．正极发生的反应是 Cu2++2e-=Cu D．Zn2+、都没有参与电极反应
9．用惰性电极电解(电解质足量)下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来完全一样的是
A． B． C． D．
10．已知反应：2CrO(黄)+2H+=Cr2O(橙)+H2O，设计如图所示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，下列有关叙述正确的是
A．CrO生成Cr2O的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得
B．电源左侧是正极
C．右侧电极的电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．Na+从右侧通过膜进入左侧
11．利用假单胞菌分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法错误的是
A．该过程将化学能转化为电能
B．电流流向：B电极→用电器→A电极
C．A电极上发生氧化反应，电极反应式为：
D．若有机物为乙酸，处理有机物，透过质子交换膜移动到右室
12．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3+
D．合金都比纯金属易被腐蚀
13．粗铜中含有锌、铁、金、银等杂质，通过电解法将其精炼，下列说法不正确的是
A．锌、铁、金、银等杂质沉积在阳极周围，成为阳极泥
B．精铜作为阴极材料，不参与电极反应，电解过程中逐渐变粗
C．用CuSO4作电解质溶液，电解过程中CuSO4溶液浓度略减小
D．粗铜与电源的正极相连发生氧化反应：Cu-2e-= Cu2+
14．某课题组以纳米作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是
A．放电时，正极的电极反应式为
B．该电池可以用水溶液作电解质溶液
C．放电时，Fe在负极失电子，在正极得电子
D．充电时，电池被磁铁吸引
15．2019年2月27日至3月1日，第十届日本国际二次电池展在日本东京举行，各种新型二次电池在东京有明展览中心展出，其中以为代表的新型可充电钠离子电池，格外引人注意，其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，正极反应式为：
B．放电时，电子自Mg箔流出，经含Na+的电解质流向Mo箔
C．充电时，Na+通过离子交换膜从右室移向左室
D．充电时，Mo箔接电源的负极
16．乙硼烷(B2H6)碱性燃料电池是一种新型电池,具有能量转化效率高、无污染等优点,其结构示意图如图所示。下列说法中不正确的是
A．正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- B．电池工作时,Na+通过阳离子交换膜向右移动
C．转移6mol电子理论上消耗乙硼烷的质量为14g D．消耗1molB2H6时负极参与反应的n(OH-)为12mol
17．一种以和为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电子从电极A经外电路流向电极B
B．层的作用是提高原电池的工作效率
C．电池放电时，从B极移向A极
D．B极室的输出液经处理后可输入A极室循环利用
18．下列装置为锂钒氧化物二次电池，其成本较低，且对环境无污染：V2O5+xLiLixV2O5；在图中用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍。下列说法正确的是
A．该电池充电时，B电极的电极反应式为：LixV2O5-xe-=V2O5+xLi+
B．锂钒氧化物二次电池可以用LiCl水溶液作为电解液
C．电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大
D．当锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，转移电子数为0.5NA
19．某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,工业设备如图所示,下列说法正确的是 ( )
A．A接电源负极
B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
C．阴极区附近溶液pH减小
D．若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L时(标准状况下),有0.2 mol Cr2O72-被还原
20．如图所示原电池，盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，相关的叙述中，不正确的是
A．正极的电极反应是Ag++e-=Ag
B．电子沿导线由Cu片流向Ag片
C．盐桥中的K+向Cu片移动
D．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应
21．下列各种情况下能大量共存的离子组为（ ）
A．pH=7的溶液中：Fe3+、Cl-、Na+、NO3-
B．水电离出的c（H+）=1.0×10-3mol/L的溶液中Na+、CO32-、Cl-、K+
C．pH=1的溶液中NH4+、Cl-、Mg2+、SO42-
D．Al3+、HCO3-、Cl-、K+
22．下列描述中，不符合生产实际的是
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝
B．电解法精炼粗铜，用粗铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
23．如图为通过电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图。下列说法正确的是
A．a 膜为阴离子交换膜，c 膜为阳离子交换膜
B．N室中，进口和出口NaOH溶液的浓度：a%>b%
C．若每生成2 mol H3BO3，两极室共生成 33.6 L气体(标准状况)
D．电子从电源负极流出到达右侧石墨电极，经过电解质溶液到达左侧石墨电极，沿导线流回电源正极
24．如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为MH＋OH－=H2O＋M＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
25．以铅蓄电池为外电源，作阳极、作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。已知：
铅蓄电池中的总反应方程式为：
电解的化学方程式：
对该电解过程，下列判断错误的是
A．电解池：溶液的减小
B．电解池： 移向电极
C．铅蓄电池：负极质量不变
D．铅蓄电池：工作一段时间后，进行充电时铅蓄电池的负极接电源的负极
26．下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为
A．⑤②①③④ B．④③①②⑤ C．⑤④②①③ D．③②④①⑤
二、填空题
27．（9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_______g。
28．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。
(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，
B电极的电极反应式是___________________________________。
②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。
③镀层破损后，不易被腐蚀的是___________（填A或B）。
A．镀铜铁 B．镀锌铁 C．镀锡铁
29．铝及其化合物在生产、生活中有极其广泛的用途。
（1）化学式Mg17Al12的合金是一种新型的纳米储氢合金，其储氢原来理为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al，得到的混合物X（17MgH2+12Al）在一定条件下能释放出H2。
①MgH2中氢元素的化合价为____。
②将X与足量的NaOH溶液混合可得到H2，则766gX充分反应后可得到___molH2。
（2）将铝片放在汞盐溶液中，其表面会形成铝汞合金（铝表面的氧化膜被破坏了），从溶液中取出铝并放置在空气中，铝片表面会迅速长出胡须状的“白毛”（主要成分为Al2O3），同时放出大量的热．导致迅速长出“白毛”的原因可能有：一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应；二是___。确定前一种可能原因是否存在的简单方法是___。
（3）无水AlCl3可用作有机合成的催化剂，工业上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反应制备无水AlCl3，该反应的另一种产物是可燃性气体，写出该反应的化学方程式：___。
（4）聚合氯化铝铁（PAFC）的组成可表示为[AlFe(OH)nCl6-n]m，它是应用广泛的高效净水剂。
①PAFC在强酸性和强碱性溶液中均会失去净水作用，原因是____。
②为检测PAFC中Al和Fe的含量，设计如图所示的流程：
试剂A是____，步骤②中发生反应的离子方程式是____。
参考答案
1．D
【分析】
该装置为原电池装置，根据电子流向可知A室为负极，C室为正极，B室中待净化食盐水中氯离子需要流向负极，所以D为阴离子交换膜，钠离子需要流向正极，E为阳离子交换膜；转化为Cr(OH)3时需要被还原，所以应通入原电池的正极，则Y为含废水，X 为有机物污水。
【详解】
A．根据分析可知，C室通入含废水，得电子发生还原反应，结合电子守恒和电荷守恒可知方程式为+6e+8H+=2Cr(OH)3 ↓ + H2O，故A正确；
B．根据分析可知X为有机物污水，Y为含废水，故B正确；
C．该原电池正极电极反应式为+6e-+8H+=2Cr(OH)3↓+H2O，理论上处理1mol的时转移电子6mol，则Na+、Cl-分别定向移动6mol，即可脱除6mol的NaCl，故C正确；
D．该原电池中碳电极为正极，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，为了淡化食盐水，需要Na+移向C室，Cl-移向A室，所以E为阳离子交换膜，故D错误；
故答案为D。
2．D
【分析】
左边装置是原电池，通入氢气的电极I是负极，发生氧化反应；通入氧气的电极II是正极，正极发生还原反应。右边装置是电解池，X是阴极、Y是阳极，Fe作阳极发生氧化反应，据此分析解答。
【详解】
左边装置是原电池，通入氢气的电极I是负极、通入氧气的电极II是正极，负极反应式为H2-2e-+CO32-=CO2+H2O，正极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-。右边装置是电解池，X是阴极、Y是阳极，阴极反应式为2H2O +2e-=H2↑+2OH-，阳极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH) 2↓。
A．通入氧气的电极II是正极，正极上氧气获得电子，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，A错误；
B．X与负极连接，作阴极，Y与电源正极连接，作阳极，要制取Fe(OH) 2，阳极Y必须是铁电极，X电极为石墨电极，B错误；
C．电解池中有1mol Fe溶解，失去2mol电子，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知在石墨Ⅰ耗H21mol，但未指明气体所处的条件，因此不能确定氢气的体积就是 22.4 L，C错误；
D．若将电池两极所通气体互换，则I是正极，X是阳极，X电极材料是Fe，该电极产生的Fe2+和碱反应得到Fe(OH) 2白色沉淀，可以将沉淀和氧气隔绝，实验方案更合理，D正确；
故答案选D。
【点睛】
本题考查原电池和电解池的反应原理，明确在燃料电池中通入燃料H2的电极为负极，与电源负极连接的电极为阴极，Fe电极与电源正极连接作阳极，发生氧化反应变为Fe2+是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意该原电池中电解质是熔融碳酸盐而不是酸或碱溶液。
3．D
【详解】
A．该装置是原电池，是将化学能转变为电能的装置，故A错误；
B．铁为负极，碳为正极，电子从铁棒沿导线流向碳棒，故B错误；
C．碳棒上氢离子得电子发生还原反应，故C错误；
D．该原电池的电池反应式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故D正确；
故选D。
4．A
【详解】
A．氯离子半径大于钠离子，则图中代表的离子是Cl-，b图中阴离子向X极移动，失电子生成氯气，则X为阳极，接电源正极，Y电极为阴极，与电源负极相连，故A正确；
B．bc中存在自由移动的离子，为能导电的装置，Y是阴极，图b中是Na+得电子生成Na单质，图c中是水电离的H+得电子生成H2，产物不同，故B错误；
C．是电解质，NaCl在晶体状态没有自由移动的电子和离子，不导电，即图a不导电，故C错误；
D．熔融状态下，NaCl通电生成Na和Cl2，氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离，不需要通电也能电离，故D错误；
答案选A。
5．B
【解析】
【详解】
A、由图可知，通入O2的电极为正极，放电过程中，负极材料Li2Ti2(PO4)2中Ti元素化合价升高，故A不符合题意；
B、正极发生反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，为实现Li+和Co2+分离回收，交换膜b应选用阳离子交换膜，由溶液呈电中性可知，交换膜a为阴离子交换膜，故B符合题意；
C、负极材料中Ti元素化合价升高，生成Li+，废液中Li+向正极液中移动，故负极液和正极液中的c(Li+)均变大，故C不符合题意；
D、正极液中生成了OH-，Co2+与OH-会反应生成Co(OH)2，在过滤层中沉积，故D不符合题意；
故答案为B。
6．A
【分析】
由题意可知m为阳极，电极反应式为，a为阳离子膜，左边溶液中产生的氢离子会进入到中间室；n为阴极，电极反应式为，b为阴离子膜，X-会进入到中间室，与氢离子组成HX。
【详解】
A．当电路中通过1mol电子时，在m极产生0.25mol ，A项错误；
B．m极产生，通过交换膜a进入中间室，故m极应与电源的正极相连接，故B正确；
C．m极电极反应式为，由于消耗了水，故的浓度增大，故C正确；
D．从图可知，通过交换膜b进入中间室形成HX溶液，所以交换膜b为阴离子交换膜，故D正确。
答案选A。
7．A
【详解】
A．电解CuSO4时，生成铜和氧气以及硫酸，溶液中c(H+ )升高，电解Na2SO4生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )不变，电解KCl时会生成氢气、氯气单质和氢氧化钾，溶液中c(H+ )减小， A正确；
B．电解AgNO3会生成硝酸、银和氧气，溶液中c(H+ )升高；氯化铜溶液呈酸性，电解CuCl2会生成铜和氯气，电解后浓度减小，铜离子水解程度减弱，溶液中c(H+ )减小；电解Cu（NO3）2时会生成铜、硝酸和氧气，溶液中c(H+ )升高，B错误；
C．电解CaCl2时生成氢氧化钙、氯气和氢气，溶液中c(H+ )减小，电解KOH时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )减小，电解NaNO3时，生成氢气和氧气，即电解水型的溶液中c(H+ )不变， C错误；
D．电解HCl生成氯气和氢气，电解本身，溶液中c(H+ )减小，电解HNO3时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )升高，电解K2SO4时，时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )不变，D错误。
故答案为：A。
8．B
【详解】
A．为平衡两烧杯中溶液的电性，常使用盐桥，盐桥的作用是离子导体，A正确；
B．在原电池负极上，反应物失电子发生氧化反应，B不正确；
C．在原电池的正极，Cu2+得电子生成Cu，发生的反应是 Cu2++2e-=Cu，C正确；
D．在电解质溶液中，负极Zn失电子生成Zn2+，正极Cu2+得电子生成Cu，Zn2+、都没有参与电极反应，D正确；
故选B。
9．B
【分析】
用惰性电极电解下列溶液，则阳离子在阴极放电，阴离子在阳极放电，若加入物质能使溶液恢复到原来的成分和浓度，则从溶液中析出什么物质就应加入什么物质，以此来解答。
【详解】
A．电解氯化铜时，阳极放氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，故A不选；
B．电解NaCl溶液，氢离子和氯离子放电，则应加入HCl恢复原样，故B选；
C．电极KNO3溶液实质是电解水，再加入水恢复溶液浓度即可，故C不选；
D．电解CuSO4溶液，铜离子和氢氧根离子放电，则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样，加入氢氧化铜引入了氢原子，不符合题意，故D不选；
故答案选B。
【点睛】
明确惰性电极电解溶液时离子的放电顺序是解答本题的关键，从溶液中析出什么物质就应加入什么物质。
10．D
【详解】
A．已知反应：2CrO(黄)+2H+=Cr2O(橙)+H2O，电解时阳极氢氧根离子失去电子，同时生成氢离子，氢离子浓度增大，化学平衡向右移动，CrO生成Cr2O，所以可以通过电解方法获得 ，故A错误；
B．根据图示可知左侧氢离子放电，左侧是阴极，所以电源左侧是负极 ，故B错误；
C．左侧是阴极，发生还原反应，电极反应式是：2H2O+2e-=H2↑+2OH- ，故C错误；
D．阳离子移向阴极，左侧为阴极，所以Na+从右侧通过膜进入左侧，故D正确；
故选：D。
11．D
【分析】
由图示可知，A电极由X转化为Y，该过程是失去了两个氢原子，发生氧化反应，为负极，B电极是O2转化为H2O，得到电子发生还原反应，B为正极，据此分析解题。
【详解】
A．该装置是原电池，利用的反应原理为有机物氧化反应，故化学能转化为电能，A正确；
B． 由分析可知：A电极为负极，B为正极，故电流由B电极→用电器→A电极，B正确；
C．由图知X到Y少了2个H，有机物升高2价，失去2个电子，电极反应式正确，C正确；
D．由反应CH3COOH+2O2 → 2CO2+2H2O 可知，1mo乙酸反应，转移8mol电子，则有8molH+透过质子交换膜移动到右室，D错误；
故答案为：D。
12．A
【详解】
A．纯银中无杂质，在空气中不形成原电池，银和空气中的硫化氢反应生成黑色的硫化银，故纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗，故A正确；
B．锡、铁和电解质溶液可形成原电池，铁作负极被腐蚀，故当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层不再能对铁制品起到保护作用，故B错误；
C．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe-2e-═Fe2+，故C错误；
D．合金不一定比纯金属易被腐蚀，如改变内部结构的金属不锈钢，故D错误。
答案选A。
13．A
【详解】
A．锌、铁比铜活泼，电解精炼铜时，锌、铁和铜均在阳极失去电子被氧化而溶解，金和银比铜不活泼、会沉积在阳极周围，成为阳极泥，A错误；
B． 精铜作为阴极材料，不参与电极反应，铜离子在阴极得到电子析出铜，故阴极逐渐变粗，B正确；
C． 阳极上发生氧化反应，电极反应有Zn-2e-= Zn2+、Cu-2e-= Cu2+等，阴极反应为：Cu2++2e-= Cu，两极上得失电子数守恒，则用CuSO4作电解质溶液，电解过程中CuSO4溶液浓度略减小，C正确；
D． 电源的正极相连的电极是阳极，阳极上发生氧化反应，粗铜作阳极、铜被氧化时发生反应为：Cu-2e-= Cu2+，D正确；
答案选A。
14．A
【分析】
电池放电的总反应式为，单质锂在负极放电，负极的电极反应式为，由总反应和负极的电极反应式可得到正极的电极反应式，据此分析作答。
【详解】
A. 根据上述分析可知，放电时正极反应式为：，A项正确；
B. 因为单质锂可以与水反应，所以电解质溶液不能是水溶液，B项错误；
C. 放电时，Li在负极失电子，在正极得电子，C项错误；
D. 从图中可以看到，充电时(向左反应)，电池会远离磁铁，即充电时电池中的单质铁转化为氧化铁，不能被磁铁吸引，D项错误；
答案选A。
15．A
【分析】
根据图示，放电过程中Mg变成[Mg2Cl2]2+，被氧化，所以Mg电极为负极，Mo电极为正极；则充电时Mg电极上发生还原反应，为阴极，Mo电极为阳极。
【详解】
A．根据分析Mo箔作正极，结合图示可知正极反应式为，故A说法正确；
B．放电时电子自Mg箔流出，经导线流向Mo箔，电子不能经过电解质，故B说法错误；
C．充电时为电解池，阳离子移向阴极，Na+应从左室移向右室，故C说法错误；
D．充电时，Mo电极为阳极，应接电源的正极，故D说法错误；
故答案为A。
16．D
【详解】
A项，碱性电解质溶液，氧气得电子生成OH-，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故A正确；B项，原电池工作时，阳离子向正极移动，所以Na+通过阳离子交换膜向右移动，故B正确；C项，由图可知B2H6转化为BO2-，根据电子守恒和电荷守恒可得，该极电极反应式为：B2H6-12e-+14OH-=2BO2-+10H2O，所以转移6mol电子理论上消耗0.5molB2H6，其质量为14g，故C正确，D项，由上述分析，耗1molB2H6时负极参与反应的n(OH-)为14mol，故D错误。
点睛：本题通过新型化学电池考查了原电池工作原理以及电极反应式的书写、有关计算等知识，注意掌握原电池工作原理，提高根据电子守恒、元素守恒等关系进行计算的知识迁移应用能力。
17．C
【分析】
A电极上发生氧化反应，A极是负极；B电极上发生还原反应生成，B极是正极。
【详解】
A．电子由负极经外电路流向正极，即由电极A流向电极B，故A正确；
B．二氧化锰能催化过氧化氢分解，提高原电池的工作效率，故B正确；
C．该装置放电时为原电池，阳离子移向正极，即由A极移向B极，故C错误；
D．正极的电极反应式为，B极室中产生的氢氧化钠溶液可以循环使用，故D正确；
故答案为C。
18．C
【分析】
放电时，该原电池中锂失电子，作负极，V2O5得电子，作正极，根据题意，该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍，说明c中Ni2＋得到电子生成Ni单质，推出c为阴极，B为负极，A为正极，a为阳极，据此分析；
【详解】
A、电池工作时，B为负极，则充电时，B电极为阴极，阴极上是Li＋得到电子发生还原反应生成Li单质，故A错误；
B、金属锂能与水反应，因此不可以用LiCl水溶液作为电解液，故B错误；
C、电解过程中，a为阳极，溶液中的OH－放电生成O2，为了平衡电荷守恒，Na＋通过离子交换膜进入b，c中Ni2＋得到电子生成Ni单质，溶液中Cl－通过阴离子交换膜进入b中，因此b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大，故C正确；
D、锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，转移电子物质的量为×1=1mol，故D错误；
答案为C。
19．B
【解析】
【分析】
A.据图分析，右侧电解槽生成氢气，发生还原反应，右侧为阴极，B连接电源负极。
B. 左侧铁板为阳极，铁放电生成亚铁离子，亚铁离子被溶液中的Cr2O72-离子氧化。
C. 右侧为阴极，生成氢气，氢离子浓度降低，pH增大。
D. n(H2)=13.44L÷22.4L/mol=0.6mol，得电子1.2mol，根据电子得失守恒，n(Fe2+)=1.2mol÷2 =0.6mol，结合Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O，被还原的n(Cr2O72-)=0.6mol÷6 =0.1mol。
【详解】
A.右侧电解槽生成氢气，发生还原反应， B连接电源负极，A接电源正极，A错误。
B.左侧铁板为阳极，铁放电生成亚铁离子，亚铁离子被溶液中的Cr2O72-离子氧化，阳极区溶液中发生的氧化还原反应：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O，B正确。
C.右侧为阴极，生成氢气，氢离子浓度降低，pH增大，C错误。
D. n(H2)=13.44L÷22.4L/mol=0.6mol，得电子1.2mol，根据电子得失守恒，n(Fe2+)=1.2mol÷2 =0.6mol，结合Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O，被还原的n(Cr2O72-)=0.6mol÷6 =0.1mol，D错误。
20．C
【分析】
Cu比Ag活泼，Cu为负极，发生氧化反应，Ag为正极，发生还原反应，结合原电池原理分析解答。
【详解】
A．正极上银离子得到电子发生还原反应，电极反应：Ag++e－=Ag，故A正确；
B．铜作负极，Ag作正极，电子由Cu片沿导线流向Ag片，故B正确；
C．该装置是原电池，铜作负极，Ag作正极，盐桥中K+向Ag片移动，故C错误；
D．Cu为负极，铜片上发生氧化反应，Ag为正极，银片上发生还原反应，故D正确；
答案选C。
【点睛】
明确原电池中正负极上发生的反应是解本题的关键。本题的易错点为B，要注意电子不经过电解质溶液，电解质溶液通过自由移动的离子导电。
21．C
【详解】
A．Fe3+水解显酸性，pH不可能等于7，故A不符合题意；
B．水电离出的c(H+)=1.0×10−3 mol·L−1，溶液可能显酸性，H+与CO32−反应不能共存，故B不符合题意；
C．离子之间不反应，大量共存，故C符合题意；
D．Al3+ + 3HCO3－ = Al(OH)3↓ + 3CO2↑，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
22．B
【详解】
A．工业上将Al2O3 熔在熔融的冰晶石Na3AlF6中进行电解制取金属铝，符合生产实际，故 A 正确；
B．电解法精炼粗铜时，粗铜作阳极，活性金属如锌、镍在阳极失电子变为阳离子进入溶液中，铜失电子进入溶液，铜离子在阴极得电子，变为纯铜，粗铜做阴极不符合生产实际，故 B 错误；
C．电解饱和食盐水制烧碱用涂镍碳钢网作阴极，阴极材料不反应，阳极生成氯气，阴极上是氢离子放电生成氢气和氢氧化钠，符合生产实际，故 C 正确；
D．电镀原理中，镀层金属做阳极，镀件金属做阴极，符合生产实际，故 D 正确；
故选B。
23．C
【分析】
由装置图可知，N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，则原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，c膜为阳离子交换膜；M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，H+通过a膜进入产品室，则a膜为阳离子交换膜，原料室中的离子通过b膜进入产品室，、H+发生反应生成H3BO3，所以b膜为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】
A．由分析可知，a 膜为阳离子交换膜，c 膜为阳离子交换膜，A错误；
B．N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室a%＜b%，B错误；
C．理论上每生成2molH3BO3产品，M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-，M室生成0.5molO2、N室生成1.0molH2，两极室共生成气体体积在标况下是（0.5mol+1.0mol）×22.4L/mol=33.6L，C正确；
D．电子不能通过溶液，D错误，
故答案为：C。
24．C
【详解】
A．放电时化学能转化为电能，是原电池，所以正极发生还原反应，NiOOH得电子生成Ni（OH）2，A正确；
B．为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作电解液，故B正确；
C．充电时电能转化为化学能，是电解池装置，则阴极与电源的负极相连，发生还原反应，电极反应是H2O＋M＋e－= MH＋OH－，C错误；
D．M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，其氢密度越大，电池的能量密度越高，D正确；
故答案选C。
25．C
【分析】
铅蓄电池作为原电池，根据铅蓄电池中的总反应方程式：可知，放电时Pb为负极，负极反应式为Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4，PbO2为正极，正极反应式为：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O，铅蓄电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，内电路中阳离子移向正极，阴离子移向负极；充电时，装置为电解池，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理分析回答。
【详解】
A．电解池中作阳极、作阴极，电解液为稀硫酸，由电解的化学方程式：可知，该反应消耗水，所以稀硫酸的浓度会变大，则溶液的pH减小，A正确；
B．在电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以SO42-移向阳极(电极)，B正确；
C．铅蓄电池放电时Pb为负极，负极反应式为Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4，所以Pb会溶解，则负极质量变小，C错误；
D．放电时，铅蓄电池的负极(Pb)发生失电子的氧化反应，所以进行充电时铅蓄电池的负(Pb)要发生得电子的还原反应，即充电时铅蓄电池的Pb极作为阴极，接电源的负极，D正确；
答案选C。
26．C
【详解】
判断金属腐蚀快慢，首先判断该金属是充当原电池还是电解池的电极，若是电解池的阳极，金属腐蚀速率最快，其次是充当原电池的负极腐蚀较快，而作为电解池的阴极和原电池的正极不被腐蚀。其中第⑤，Fe作为电解池的阳极，腐蚀最快，②③④均为原电池，第③中，Fe为正极，不被腐蚀，②④中Fe均为负极被腐蚀，Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn大，④中铁腐蚀较快，其腐蚀速率由快到慢的顺序为⑤④②①③，故合理选项为C。
27．（9分）
（1）Zn 正极
（2）锌与还原出来的Cu构成Zn-Cu原电池加快Zn的腐蚀 b
（3）2H++2e-=H2↑ 87
【解析】
试题分析：（1）原电池中负极失去电子，锌是活泼的金属，所以锌是负极，电极反应式是Zn-2e-＝ Zn2+，电池工作时电子经外电路由负极流向正极。
（2）锌的活泼性强于铜，所以锌可以置换出铜。锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。欲除去Cu2+，且不能再引入新的杂质，所以最好选用锌，选项b符合题意。
（3）MnO2是氧化产物，在阳极得到，阴极发生的是还原反应，故阴极电极反应为：2H++2e-=H2↑；阳极电极反应为Mn2+ -2e- +2H2O =MnO2 + 4H+，当电解电路中转移2 mol电子，生成的MnO2为1mol，故质量为87克。
考点：考查原电池与电解池理论，涉及电解过程中电子转移数目及电解产物的质量计算
28．BD 铜 Cu2＋ + 2e－=== Cu 0.08 B
【分析】
（1）铁为活泼金属，易发生电化学腐蚀，当为原电池负极时，易发生电化学腐蚀，如铁为原电池的正极或外接电源的负极，可防止腐蚀；
（2）电镀时，镀层金属为阳极，镀件金属为阴极，形成原电池反应时，铁为负极，铜为正极；两电极变化的质量相同。
【详解】
（1）A．形成原电池反应，铁为负极，碳为正极，为铁的吸氧腐蚀，故A错误；
B．锌比铁活泼，铁为正极，被保护而难以腐蚀，故B正确；
C．水中溶解氧气，铁可发生腐蚀，故C错误；
D．铁连接电源负极，为阴极，被保护不易腐蚀，故D正确．
故选BD；
（2）①在铁件的表面镀铜，铜为阳极，铁为阴极，B发生还原反应，电极方程式为Cu2＋+2e－=Cu；
②两电极变化的质量相同，二者质量差为5.12 g，阳极溶解的铜为5.12g/2=2.56g,n(Cu)=2.56g/64g·mol－1=0.04mol，则电镀时电路中通过的电子为0.08mol。
③A和B比较：铁比铜活泼，形成原电池反应时，铁为负极，铜为正极，镀层破损后，铁更容易被腐蚀；而锌比铁活泼，形成原电池反应时，铁为正极，锌为负极，铁难以被腐蚀；C中锡活沷性比铁弱，镀层破损后，铁做负极易被腐蚀，故选B。
29．-1 35 汞作催化剂加速了铝的氧化反应 用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验 Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO 强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法形成相应胶体 氢氧化钠溶液 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】
【详解】
（1）①因为镁为+2价，又化合物的化合价代数和为0，所以MgH2中氢元素的化合价为-1价，故答案为：-1；
②混合物X（17MgH2+12Al）与足量的NaOH溶液混合，铝与氢氧化钠反应还生成氢气，其方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，又766gX中含铝的物质的量为×12mol=12mol，所以生成氢气为×3mol=18mol，又766gX中含MgH2的物质的量为×17mol=17mol，所以一共可以达到（18+17）=35molH2，故答案为：35；
（2）因为加快反应速率，一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应；二是汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验，如果铝片表面没有会迅速长出胡须状的“白毛”，则为铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应，反之则不是，故答案为：汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验；
（3）因为工业上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反应制备无水AlCl3，该反应的另一种产物是可燃性气体根据原子守恒则为CO，所以方程式为Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；故答案为：Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；
（4）①因为三价铁、三价铝离子在水中发生水解生成氢氧化铁和氢氧化铝的胶体吸附水中悬浮杂质净水，在强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法发生水解生成相应胶体，所以均会失去净水作用；故答案为：强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法形成相应胶体；
②为检测PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A为氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤后得到氢氧化铁，灼烧得到氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体，反应生成氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝；所以试剂A为氢氧化钠溶液，步骤②中的反应为偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；故答案为：氢氧化钠溶液，AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
2020-2021学年度高考三轮（回归基础）练习09电化学基础
一、单选题
1．某微生物电池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含 Cr2O72-废水( pH 约为 6)和淡化食盐水，其装置示意图如图所示。图中 D 和 E 为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z 为 待淡化食盐水。已知 Cr3+ 完全沉淀所需的 pH 为 5.6。下列说法不正确的是
A．C室的电极反应式为 +6e+8H+=2Cr(OH)3 ↓ + H2O
B．X为有机物污水，Y为含废水
C．理论上处理 1mol废水的同时可脱除 6mol的NaCl
D．E为阴离子交换膜
2．以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备 Fe(OH)2，装置如图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是
A．石墨电极Ⅱ处的电极反应式为O2＋4e－===2O2－
B．X是铁电极
C．电解池中有1mol Fe溶解，石墨Ⅰ耗H2 22.4 L
D．若将电池两极所通气体互换，X、Y两极材料也互换，实验方案更合理。
3．原电池结构如图所示，下列有关该原电池的说法正确的是
A．能将电能转换成化学能
B．电子从碳棒经外电路流向铁棒
C．碳棒发生氧化反应
D．总反应为 Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑
4．图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(均表示石墨电极，且与直流电源连接方式相同，表示水分子).下列说法正确的是
A．Y电极与电源负极相连
B．能导电的装置中，Y电极产物相同
C．是电解质，三种状态下都能导电
D．图b说明通电后发生了：
5．某水系锂离子电池可实现Li+和Co2+分离回收，其装置如图。25℃时，Co(OH)2的Ksp分别为6.31×10—15，LiOH的溶解度为12.7g．下列说法不正确的是
A．负极材料中发生变价的元素是Ti
B．交换膜a为阳离子交换膜
C．负极液和正极液中的c(Li+)均变大
D．在过滤层可收集到Co(OH)2
6．某废水中含有HX，利用如图所示电化学装置可获得HX溶液。下列说法错误的是
A．当电路中通过1mol电子时，在m极产生0.5mol
B．电极m应与电源的正极相连接
C．电解一段时间后，的浓度增大
D．交换膜b为阴离子交换膜
7．用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液中c(H+ )依次为升高、不变、降低的是（ ）
A．CuSO4、Na2SO4、KCl B．AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2
C．CaCl2、KOH、NaNO3 D．HCl、HNO3、K2SO4
8．如图是某装置示意图，下列说法不正确的是
A．盐桥的作用是离子导体 B．负极反应物上发生还原反应
C．正极发生的反应是 Cu2++2e-=Cu D．Zn2+、都没有参与电极反应
9．用惰性电极电解(电解质足量)下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来完全一样的是
A． B． C． D．
10．已知反应：2CrO(黄)+2H+=Cr2O(橙)+H2O，设计如图所示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，下列有关叙述正确的是
A．CrO生成Cr2O的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得
B．电源左侧是正极
C．右侧电极的电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．Na+从右侧通过膜进入左侧
11．利用假单胞菌分解有机物的电化学原理如图所示。下列说法错误的是
A．该过程将化学能转化为电能
B．电流流向：B电极→用电器→A电极
C．A电极上发生氧化反应，电极反应式为：
D．若有机物为乙酸，处理有机物，透过质子交换膜移动到右室
12．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3+
D．合金都比纯金属易被腐蚀
13．粗铜中含有锌、铁、金、银等杂质，通过电解法将其精炼，下列说法不正确的是
A．锌、铁、金、银等杂质沉积在阳极周围，成为阳极泥
B．精铜作为阴极材料，不参与电极反应，电解过程中逐渐变粗
C．用CuSO4作电解质溶液，电解过程中CuSO4溶液浓度略减小
D．粗铜与电源的正极相连发生氧化反应：Cu-2e-= Cu2+
14．某课题组以纳米作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是
A．放电时，正极的电极反应式为
B．该电池可以用水溶液作电解质溶液
C．放电时，Fe在负极失电子，在正极得电子
D．充电时，电池被磁铁吸引
15．2019年2月27日至3月1日，第十届日本国际二次电池展在日本东京举行，各种新型二次电池在东京有明展览中心展出，其中以为代表的新型可充电钠离子电池，格外引人注意，其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，正极反应式为：
B．放电时，电子自Mg箔流出，经含Na+的电解质流向Mo箔
C．充电时，Na+通过离子交换膜从右室移向左室
D．充电时，Mo箔接电源的负极
16．乙硼烷(B2H6)碱性燃料电池是一种新型电池,具有能量转化效率高、无污染等优点,其结构示意图如图所示。下列说法中不正确的是
A．正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- B．电池工作时,Na+通过阳离子交换膜向右移动
C．转移6mol电子理论上消耗乙硼烷的质量为14g D．消耗1molB2H6时负极参与反应的n(OH-)为12mol
17．一种以和为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电子从电极A经外电路流向电极B
B．层的作用是提高原电池的工作效率
C．电池放电时，从B极移向A极
D．B极室的输出液经处理后可输入A极室循环利用
18．下列装置为锂钒氧化物二次电池，其成本较低，且对环境无污染：V2O5+xLiLixV2O5；在图中用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍。下列说法正确的是
A．该电池充电时，B电极的电极反应式为：LixV2O5-xe-=V2O5+xLi+
B．锂钒氧化物二次电池可以用LiCl水溶液作为电解液
C．电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大
D．当锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，转移电子数为0.5NA
19．某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,工业设备如图所示,下列说法正确的是 ( )
A．A接电源负极
B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
C．阴极区附近溶液pH减小
D．若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44 L时(标准状况下),有0.2 mol Cr2O72-被还原
20．如图所示原电池，盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液，相关的叙述中，不正确的是
A．正极的电极反应是Ag++e-=Ag
B．电子沿导线由Cu片流向Ag片
C．盐桥中的K+向Cu片移动
D．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应
21．下列各种情况下能大量共存的离子组为（ ）
A．pH=7的溶液中：Fe3+、Cl-、Na+、NO3-
B．水电离出的c（H+）=1.0×10-3mol/L的溶液中Na+、CO32-、Cl-、K+
C．pH=1的溶液中NH4+、Cl-、Mg2+、SO42-
D．Al3+、HCO3-、Cl-、K+
22．下列描述中，不符合生产实际的是
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝
B．电解法精炼粗铜，用粗铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
23．如图为通过电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图。下列说法正确的是
A．a 膜为阴离子交换膜，c 膜为阳离子交换膜
B．N室中，进口和出口NaOH溶液的浓度：a%>b%
C．若每生成2 mol H3BO3，两极室共生成 33.6 L气体(标准状况)
D．电子从电源负极流出到达右侧石墨电极，经过电解质溶液到达左侧石墨电极，沿导线流回电源正极
24．如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为MH＋OH－=H2O＋M＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
25．以铅蓄电池为外电源，作阳极、作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。已知：
铅蓄电池中的总反应方程式为：
电解的化学方程式：
对该电解过程，下列判断错误的是
A．电解池：溶液的减小
B．电解池： 移向电极
C．铅蓄电池：负极质量不变
D．铅蓄电池：工作一段时间后，进行充电时铅蓄电池的负极接电源的负极
26．下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为
A．⑤②①③④ B．④③①②⑤ C．⑤④②①③ D．③②④①⑤
二、填空题
27．（9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_______g。
28．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。
(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，
B电极的电极反应式是___________________________________。
②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。
③镀层破损后，不易被腐蚀的是___________（填A或B）。
A．镀铜铁 B．镀锌铁 C．镀锡铁
29．铝及其化合物在生产、生活中有极其广泛的用途。
（1）化学式Mg17Al12的合金是一种新型的纳米储氢合金，其储氢原来理为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al，得到的混合物X（17MgH2+12Al）在一定条件下能释放出H2。
①MgH2中氢元素的化合价为____。
②将X与足量的NaOH溶液混合可得到H2，则766gX充分反应后可得到___molH2。
（2）将铝片放在汞盐溶液中，其表面会形成铝汞合金（铝表面的氧化膜被破坏了），从溶液中取出铝并放置在空气中，铝片表面会迅速长出胡须状的“白毛”（主要成分为Al2O3），同时放出大量的热．导致迅速长出“白毛”的原因可能有：一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应；二是___。确定前一种可能原因是否存在的简单方法是___。
（3）无水AlCl3可用作有机合成的催化剂，工业上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反应制备无水AlCl3，该反应的另一种产物是可燃性气体，写出该反应的化学方程式：___。
（4）聚合氯化铝铁（PAFC）的组成可表示为[AlFe(OH)nCl6-n]m，它是应用广泛的高效净水剂。
①PAFC在强酸性和强碱性溶液中均会失去净水作用，原因是____。
②为检测PAFC中Al和Fe的含量，设计如图所示的流程：
试剂A是____，步骤②中发生反应的离子方程式是____。
参考答案
1．D
【分析】
该装置为原电池装置，根据电子流向可知A室为负极，C室为正极，B室中待净化食盐水中氯离子需要流向负极，所以D为阴离子交换膜，钠离子需要流向正极，E为阳离子交换膜；转化为Cr(OH)3时需要被还原，所以应通入原电池的正极，则Y为含废水，X 为有机物污水。
【详解】
A．根据分析可知，C室通入含废水，得电子发生还原反应，结合电子守恒和电荷守恒可知方程式为+6e+8H+=2Cr(OH)3 ↓ + H2O，故A正确；
B．根据分析可知X为有机物污水，Y为含废水，故B正确；
C．该原电池正极电极反应式为+6e-+8H+=2Cr(OH)3↓+H2O，理论上处理1mol的时转移电子6mol，则Na+、Cl-分别定向移动6mol，即可脱除6mol的NaCl，故C正确；
D．该原电池中碳电极为正极，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，为了淡化食盐水，需要Na+移向C室，Cl-移向A室，所以E为阳离子交换膜，故D错误；
故答案为D。
2．D
【分析】
左边装置是原电池，通入氢气的电极I是负极，发生氧化反应；通入氧气的电极II是正极，正极发生还原反应。右边装置是电解池，X是阴极、Y是阳极，Fe作阳极发生氧化反应，据此分析解答。
【详解】
左边装置是原电池，通入氢气的电极I是负极、通入氧气的电极II是正极，负极反应式为H2-2e-+CO32-=CO2+H2O，正极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-。右边装置是电解池，X是阴极、Y是阳极，阴极反应式为2H2O +2e-=H2↑+2OH-，阳极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH) 2↓。
A．通入氧气的电极II是正极，正极上氧气获得电子，发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-，A错误；
B．X与负极连接，作阴极，Y与电源正极连接，作阳极，要制取Fe(OH) 2，阳极Y必须是铁电极，X电极为石墨电极，B错误；
C．电解池中有1mol Fe溶解，失去2mol电子，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知在石墨Ⅰ耗H21mol，但未指明气体所处的条件，因此不能确定氢气的体积就是 22.4 L，C错误；
D．若将电池两极所通气体互换，则I是正极，X是阳极，X电极材料是Fe，该电极产生的Fe2+和碱反应得到Fe(OH) 2白色沉淀，可以将沉淀和氧气隔绝，实验方案更合理，D正确；
故答案选D。
【点睛】
本题考查原电池和电解池的反应原理，明确在燃料电池中通入燃料H2的电极为负极，与电源负极连接的电极为阴极，Fe电极与电源正极连接作阳极，发生氧化反应变为Fe2+是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意该原电池中电解质是熔融碳酸盐而不是酸或碱溶液。
3．D
【详解】
A．该装置是原电池，是将化学能转变为电能的装置，故A错误；
B．铁为负极，碳为正极，电子从铁棒沿导线流向碳棒，故B错误；
C．碳棒上氢离子得电子发生还原反应，故C错误；
D．该原电池的电池反应式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故D正确；
故选D。
4．A
【详解】
A．氯离子半径大于钠离子，则图中代表的离子是Cl-，b图中阴离子向X极移动，失电子生成氯气，则X为阳极，接电源正极，Y电极为阴极，与电源负极相连，故A正确；
B．bc中存在自由移动的离子，为能导电的装置，Y是阴极，图b中是Na+得电子生成Na单质，图c中是水电离的H+得电子生成H2，产物不同，故B错误；
C．是电解质，NaCl在晶体状态没有自由移动的电子和离子，不导电，即图a不导电，故C错误；
D．熔融状态下，NaCl通电生成Na和Cl2，氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离，不需要通电也能电离，故D错误；
答案选A。
5．B
【解析】
【详解】
A、由图可知，通入O2的电极为正极，放电过程中，负极材料Li2Ti2(PO4)2中Ti元素化合价升高，故A不符合题意；
B、正极发生反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，为实现Li+和Co2+分离回收，交换膜b应选用阳离子交换膜，由溶液呈电中性可知，交换膜a为阴离子交换膜，故B符合题意；
C、负极材料中Ti元素化合价升高，生成Li+，废液中Li+向正极液中移动，故负极液和正极液中的c(Li+)均变大，故C不符合题意；
D、正极液中生成了OH-，Co2+与OH-会反应生成Co(OH)2，在过滤层中沉积，故D不符合题意；
故答案为B。
6．A
【分析】
由题意可知m为阳极，电极反应式为，a为阳离子膜，左边溶液中产生的氢离子会进入到中间室；n为阴极，电极反应式为，b为阴离子膜，X-会进入到中间室，与氢离子组成HX。
【详解】
A．当电路中通过1mol电子时，在m极产生0.25mol ，A项错误；
B．m极产生，通过交换膜a进入中间室，故m极应与电源的正极相连接，故B正确；
C．m极电极反应式为，由于消耗了水，故的浓度增大，故C正确；
D．从图可知，通过交换膜b进入中间室形成HX溶液，所以交换膜b为阴离子交换膜，故D正确。
答案选A。
7．A
【详解】
A．电解CuSO4时，生成铜和氧气以及硫酸，溶液中c(H+ )升高，电解Na2SO4生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )不变，电解KCl时会生成氢气、氯气单质和氢氧化钾，溶液中c(H+ )减小， A正确；
B．电解AgNO3会生成硝酸、银和氧气，溶液中c(H+ )升高；氯化铜溶液呈酸性，电解CuCl2会生成铜和氯气，电解后浓度减小，铜离子水解程度减弱，溶液中c(H+ )减小；电解Cu（NO3）2时会生成铜、硝酸和氧气，溶液中c(H+ )升高，B错误；
C．电解CaCl2时生成氢氧化钙、氯气和氢气，溶液中c(H+ )减小，电解KOH时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )减小，电解NaNO3时，生成氢气和氧气，即电解水型的溶液中c(H+ )不变， C错误；
D．电解HCl生成氯气和氢气，电解本身，溶液中c(H+ )减小，电解HNO3时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )升高，电解K2SO4时，时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液中c(H+ )不变，D错误。
故答案为：A。
8．B
【详解】
A．为平衡两烧杯中溶液的电性，常使用盐桥，盐桥的作用是离子导体，A正确；
B．在原电池负极上，反应物失电子发生氧化反应，B不正确；
C．在原电池的正极，Cu2+得电子生成Cu，发生的反应是 Cu2++2e-=Cu，C正确；
D．在电解质溶液中，负极Zn失电子生成Zn2+，正极Cu2+得电子生成Cu，Zn2+、都没有参与电极反应，D正确；
故选B。
9．B
【分析】
用惰性电极电解下列溶液，则阳离子在阴极放电，阴离子在阳极放电，若加入物质能使溶液恢复到原来的成分和浓度，则从溶液中析出什么物质就应加入什么物质，以此来解答。
【详解】
A．电解氯化铜时，阳极放氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，故A不选；
B．电解NaCl溶液，氢离子和氯离子放电，则应加入HCl恢复原样，故B选；
C．电极KNO3溶液实质是电解水，再加入水恢复溶液浓度即可，故C不选；
D．电解CuSO4溶液，铜离子和氢氧根离子放电，则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样，加入氢氧化铜引入了氢原子，不符合题意，故D不选；
故答案选B。
【点睛】
明确惰性电极电解溶液时离子的放电顺序是解答本题的关键，从溶液中析出什么物质就应加入什么物质。
10．D
【详解】
A．已知反应：2CrO(黄)+2H+=Cr2O(橙)+H2O，电解时阳极氢氧根离子失去电子，同时生成氢离子，氢离子浓度增大，化学平衡向右移动，CrO生成Cr2O，所以可以通过电解方法获得 ，故A错误；
B．根据图示可知左侧氢离子放电，左侧是阴极，所以电源左侧是负极 ，故B错误；
C．左侧是阴极，发生还原反应，电极反应式是：2H2O+2e-=H2↑+2OH- ，故C错误；
D．阳离子移向阴极，左侧为阴极，所以Na+从右侧通过膜进入左侧，故D正确；
故选：D。
11．D
【分析】
由图示可知，A电极由X转化为Y，该过程是失去了两个氢原子，发生氧化反应，为负极，B电极是O2转化为H2O，得到电子发生还原反应，B为正极，据此分析解题。
【详解】
A．该装置是原电池，利用的反应原理为有机物氧化反应，故化学能转化为电能，A正确；
B． 由分析可知：A电极为负极，B为正极，故电流由B电极→用电器→A电极，B正确；
C．由图知X到Y少了2个H，有机物升高2价，失去2个电子，电极反应式正确，C正确；
D．由反应CH3COOH+2O2 → 2CO2+2H2O 可知，1mo乙酸反应，转移8mol电子，则有8molH+透过质子交换膜移动到右室，D错误；
故答案为：D。
12．A
【详解】
A．纯银中无杂质，在空气中不形成原电池，银和空气中的硫化氢反应生成黑色的硫化银，故纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗，故A正确；
B．锡、铁和电解质溶液可形成原电池，铁作负极被腐蚀，故当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层不再能对铁制品起到保护作用，故B错误；
C．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe-2e-═Fe2+，故C错误；
D．合金不一定比纯金属易被腐蚀，如改变内部结构的金属不锈钢，故D错误。
答案选A。
13．A
【详解】
A．锌、铁比铜活泼，电解精炼铜时，锌、铁和铜均在阳极失去电子被氧化而溶解，金和银比铜不活泼、会沉积在阳极周围，成为阳极泥，A错误；
B． 精铜作为阴极材料，不参与电极反应，铜离子在阴极得到电子析出铜，故阴极逐渐变粗，B正确；
C． 阳极上发生氧化反应，电极反应有Zn-2e-= Zn2+、Cu-2e-= Cu2+等，阴极反应为：Cu2++2e-= Cu，两极上得失电子数守恒，则用CuSO4作电解质溶液，电解过程中CuSO4溶液浓度略减小，C正确；
D． 电源的正极相连的电极是阳极，阳极上发生氧化反应，粗铜作阳极、铜被氧化时发生反应为：Cu-2e-= Cu2+，D正确；
答案选A。
14．A
【分析】
电池放电的总反应式为，单质锂在负极放电，负极的电极反应式为，由总反应和负极的电极反应式可得到正极的电极反应式，据此分析作答。
【详解】
A. 根据上述分析可知，放电时正极反应式为：，A项正确；
B. 因为单质锂可以与水反应，所以电解质溶液不能是水溶液，B项错误；
C. 放电时，Li在负极失电子，在正极得电子，C项错误；
D. 从图中可以看到，充电时(向左反应)，电池会远离磁铁，即充电时电池中的单质铁转化为氧化铁，不能被磁铁吸引，D项错误；
答案选A。
15．A
【分析】
根据图示，放电过程中Mg变成[Mg2Cl2]2+，被氧化，所以Mg电极为负极，Mo电极为正极；则充电时Mg电极上发生还原反应，为阴极，Mo电极为阳极。
【详解】
A．根据分析Mo箔作正极，结合图示可知正极反应式为，故A说法正确；
B．放电时电子自Mg箔流出，经导线流向Mo箔，电子不能经过电解质，故B说法错误；
C．充电时为电解池，阳离子移向阴极，Na+应从左室移向右室，故C说法错误；
D．充电时，Mo电极为阳极，应接电源的正极，故D说法错误；
故答案为A。
16．D
【详解】
A项，碱性电解质溶液，氧气得电子生成OH-，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故A正确；B项，原电池工作时，阳离子向正极移动，所以Na+通过阳离子交换膜向右移动，故B正确；C项，由图可知B2H6转化为BO2-，根据电子守恒和电荷守恒可得，该极电极反应式为：B2H6-12e-+14OH-=2BO2-+10H2O，所以转移6mol电子理论上消耗0.5molB2H6，其质量为14g，故C正确，D项，由上述分析，耗1molB2H6时负极参与反应的n(OH-)为14mol，故D错误。
点睛：本题通过新型化学电池考查了原电池工作原理以及电极反应式的书写、有关计算等知识，注意掌握原电池工作原理，提高根据电子守恒、元素守恒等关系进行计算的知识迁移应用能力。
17．C
【分析】
A电极上发生氧化反应，A极是负极；B电极上发生还原反应生成，B极是正极。
【详解】
A．电子由负极经外电路流向正极，即由电极A流向电极B，故A正确；
B．二氧化锰能催化过氧化氢分解，提高原电池的工作效率，故B正确；
C．该装置放电时为原电池，阳离子移向正极，即由A极移向B极，故C错误；
D．正极的电极反应式为，B极室中产生的氢氧化钠溶液可以循环使用，故D正确；
故答案为C。
18．C
【分析】
放电时，该原电池中锂失电子，作负极，V2O5得电子，作正极，根据题意，该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍，说明c中Ni2＋得到电子生成Ni单质，推出c为阴极，B为负极，A为正极，a为阳极，据此分析；
【详解】
A、电池工作时，B为负极，则充电时，B电极为阴极，阴极上是Li＋得到电子发生还原反应生成Li单质，故A错误；
B、金属锂能与水反应，因此不可以用LiCl水溶液作为电解液，故B错误；
C、电解过程中，a为阳极，溶液中的OH－放电生成O2，为了平衡电荷守恒，Na＋通过离子交换膜进入b，c中Ni2＋得到电子生成Ni单质，溶液中Cl－通过阴离子交换膜进入b中，因此b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大，故C正确；
D、锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，转移电子物质的量为×1=1mol，故D错误；
答案为C。
19．B
【解析】
【分析】
A.据图分析，右侧电解槽生成氢气，发生还原反应，右侧为阴极，B连接电源负极。
B. 左侧铁板为阳极，铁放电生成亚铁离子，亚铁离子被溶液中的Cr2O72-离子氧化。
C. 右侧为阴极，生成氢气，氢离子浓度降低，pH增大。
D. n(H2)=13.44L÷22.4L/mol=0.6mol，得电子1.2mol，根据电子得失守恒，n(Fe2+)=1.2mol÷2 =0.6mol，结合Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O，被还原的n(Cr2O72-)=0.6mol÷6 =0.1mol。
【详解】
A.右侧电解槽生成氢气，发生还原反应， B连接电源负极，A接电源正极，A错误。
B.左侧铁板为阳极，铁放电生成亚铁离子，亚铁离子被溶液中的Cr2O72-离子氧化，阳极区溶液中发生的氧化还原反应：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O，B正确。
C.右侧为阴极，生成氢气，氢离子浓度降低，pH增大，C错误。
D. n(H2)=13.44L÷22.4L/mol=0.6mol，得电子1.2mol，根据电子得失守恒，n(Fe2+)=1.2mol÷2 =0.6mol，结合Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+2Cr3++6Fe3++7H2O，被还原的n(Cr2O72-)=0.6mol÷6 =0.1mol，D错误。
20．C
【分析】
Cu比Ag活泼，Cu为负极，发生氧化反应，Ag为正极，发生还原反应，结合原电池原理分析解答。
【详解】
A．正极上银离子得到电子发生还原反应，电极反应：Ag++e－=Ag，故A正确；
B．铜作负极，Ag作正极，电子由Cu片沿导线流向Ag片，故B正确；
C．该装置是原电池，铜作负极，Ag作正极，盐桥中K+向Ag片移动，故C错误；
D．Cu为负极，铜片上发生氧化反应，Ag为正极，银片上发生还原反应，故D正确；
答案选C。
【点睛】
明确原电池中正负极上发生的反应是解本题的关键。本题的易错点为B，要注意电子不经过电解质溶液，电解质溶液通过自由移动的离子导电。
21．C
【详解】
A．Fe3+水解显酸性，pH不可能等于7，故A不符合题意；
B．水电离出的c(H+)=1.0×10−3 mol·L−1，溶液可能显酸性，H+与CO32−反应不能共存，故B不符合题意；
C．离子之间不反应，大量共存，故C符合题意；
D．Al3+ + 3HCO3－ = Al(OH)3↓ + 3CO2↑，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
22．B
【详解】
A．工业上将Al2O3 熔在熔融的冰晶石Na3AlF6中进行电解制取金属铝，符合生产实际，故 A 正确；
B．电解法精炼粗铜时，粗铜作阳极，活性金属如锌、镍在阳极失电子变为阳离子进入溶液中，铜失电子进入溶液，铜离子在阴极得电子，变为纯铜，粗铜做阴极不符合生产实际，故 B 错误；
C．电解饱和食盐水制烧碱用涂镍碳钢网作阴极，阴极材料不反应，阳极生成氯气，阴极上是氢离子放电生成氢气和氢氧化钠，符合生产实际，故 C 正确；
D．电镀原理中，镀层金属做阳极，镀件金属做阴极，符合生产实际，故 D 正确；
故选B。
23．C
【分析】
由装置图可知，N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，则原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，c膜为阳离子交换膜；M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，H+通过a膜进入产品室，则a膜为阳离子交换膜，原料室中的离子通过b膜进入产品室，、H+发生反应生成H3BO3，所以b膜为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】
A．由分析可知，a 膜为阳离子交换膜，c 膜为阳离子交换膜，A错误；
B．N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室a%＜b%，B错误；
C．理论上每生成2molH3BO3产品，M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-，M室生成0.5molO2、N室生成1.0molH2，两极室共生成气体体积在标况下是（0.5mol+1.0mol）×22.4L/mol=33.6L，C正确；
D．电子不能通过溶液，D错误，
故答案为：C。
24．C
【详解】
A．放电时化学能转化为电能，是原电池，所以正极发生还原反应，NiOOH得电子生成Ni（OH）2，A正确；
B．为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作电解液，故B正确；
C．充电时电能转化为化学能，是电解池装置，则阴极与电源的负极相连，发生还原反应，电极反应是H2O＋M＋e－= MH＋OH－，C错误；
D．M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，其氢密度越大，电池的能量密度越高，D正确；
故答案选C。
25．C
【分析】
铅蓄电池作为原电池，根据铅蓄电池中的总反应方程式：可知，放电时Pb为负极，负极反应式为Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4，PbO2为正极，正极反应式为：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O，铅蓄电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，内电路中阳离子移向正极，阴离子移向负极；充电时，装置为电解池，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理分析回答。
【详解】
A．电解池中作阳极、作阴极，电解液为稀硫酸，由电解的化学方程式：可知，该反应消耗水，所以稀硫酸的浓度会变大，则溶液的pH减小，A正确；
B．在电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以SO42-移向阳极(电极)，B正确；
C．铅蓄电池放电时Pb为负极，负极反应式为Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4，所以Pb会溶解，则负极质量变小，C错误；
D．放电时，铅蓄电池的负极(Pb)发生失电子的氧化反应，所以进行充电时铅蓄电池的负(Pb)要发生得电子的还原反应，即充电时铅蓄电池的Pb极作为阴极，接电源的负极，D正确；
答案选C。
26．C
【详解】
判断金属腐蚀快慢，首先判断该金属是充当原电池还是电解池的电极，若是电解池的阳极，金属腐蚀速率最快，其次是充当原电池的负极腐蚀较快，而作为电解池的阴极和原电池的正极不被腐蚀。其中第⑤，Fe作为电解池的阳极，腐蚀最快，②③④均为原电池，第③中，Fe为正极，不被腐蚀，②④中Fe均为负极被腐蚀，Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn大，④中铁腐蚀较快，其腐蚀速率由快到慢的顺序为⑤④②①③，故合理选项为C。
27．（9分）
（1）Zn 正极
（2）锌与还原出来的Cu构成Zn-Cu原电池加快Zn的腐蚀 b
（3）2H++2e-=H2↑ 87
【解析】
试题分析：（1）原电池中负极失去电子，锌是活泼的金属，所以锌是负极，电极反应式是Zn-2e-＝ Zn2+，电池工作时电子经外电路由负极流向正极。
（2）锌的活泼性强于铜，所以锌可以置换出铜。锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。欲除去Cu2+，且不能再引入新的杂质，所以最好选用锌，选项b符合题意。
（3）MnO2是氧化产物，在阳极得到，阴极发生的是还原反应，故阴极电极反应为：2H++2e-=H2↑；阳极电极反应为Mn2+ -2e- +2H2O =MnO2 + 4H+，当电解电路中转移2 mol电子，生成的MnO2为1mol，故质量为87克。
考点：考查原电池与电解池理论，涉及电解过程中电子转移数目及电解产物的质量计算
28．BD 铜 Cu2＋ + 2e－=== Cu 0.08 B
【分析】
（1）铁为活泼金属，易发生电化学腐蚀，当为原电池负极时，易发生电化学腐蚀，如铁为原电池的正极或外接电源的负极，可防止腐蚀；
（2）电镀时，镀层金属为阳极，镀件金属为阴极，形成原电池反应时，铁为负极，铜为正极；两电极变化的质量相同。
【详解】
（1）A．形成原电池反应，铁为负极，碳为正极，为铁的吸氧腐蚀，故A错误；
B．锌比铁活泼，铁为正极，被保护而难以腐蚀，故B正确；
C．水中溶解氧气，铁可发生腐蚀，故C错误；
D．铁连接电源负极，为阴极，被保护不易腐蚀，故D正确．
故选BD；
（2）①在铁件的表面镀铜，铜为阳极，铁为阴极，B发生还原反应，电极方程式为Cu2＋+2e－=Cu；
②两电极变化的质量相同，二者质量差为5.12 g，阳极溶解的铜为5.12g/2=2.56g,n(Cu)=2.56g/64g·mol－1=0.04mol，则电镀时电路中通过的电子为0.08mol。
③A和B比较：铁比铜活泼，形成原电池反应时，铁为负极，铜为正极，镀层破损后，铁更容易被腐蚀；而锌比铁活泼，形成原电池反应时，铁为正极，锌为负极，铁难以被腐蚀；C中锡活沷性比铁弱，镀层破损后，铁做负极易被腐蚀，故选B。
29．-1 35 汞作催化剂加速了铝的氧化反应 用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验 Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO 强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法形成相应胶体 氢氧化钠溶液 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】
【详解】
（1）①因为镁为+2价，又化合物的化合价代数和为0，所以MgH2中氢元素的化合价为-1价，故答案为：-1；
②混合物X（17MgH2+12Al）与足量的NaOH溶液混合，铝与氢氧化钠反应还生成氢气，其方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，又766gX中含铝的物质的量为×12mol=12mol，所以生成氢气为×3mol=18mol，又766gX中含MgH2的物质的量为×17mol=17mol，所以一共可以达到（18+17）=35molH2，故答案为：35；
（2）因为加快反应速率，一是铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应；二是汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验，如果铝片表面没有会迅速长出胡须状的“白毛”，则为铝、汞及介质共同形成了微小原电池，加速了铝的氧化反应，反之则不是，故答案为：汞作催化剂加速了铝的氧化反应；用汞和除去氧化膜的铝片在干燥的空气中作对比实验；
（3）因为工业上可用Al2O3、Cl2、焦炭混合反应制备无水AlCl3，该反应的另一种产物是可燃性气体根据原子守恒则为CO，所以方程式为Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；故答案为：Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO；
（4）①因为三价铁、三价铝离子在水中发生水解生成氢氧化铁和氢氧化铝的胶体吸附水中悬浮杂质净水，在强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法发生水解生成相应胶体，所以均会失去净水作用；故答案为：强酸性和强碱性溶液中三价铁、三价铝离子无法形成相应胶体；
②为检测PAFC中Al和Fe含量，PAFC加入足量A为氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤后得到氢氧化铁，灼烧得到氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体，反应生成氢氧化铝沉淀，灼烧得到氧化铝；所以试剂A为氢氧化钠溶液，步骤②中的反应为偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；故答案为：氢氧化钠溶液，AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
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