1．空气中供我们呼吸的气体是

A．氧气　　　　　 B．氮气　　　　　 C．水蒸气　　　　　 D．稀有气体

0.004 mol　 　0.128 g

得M＝64.

答案：(1)正　氧化　(2)阳　氧气　阴　氢气

(3)4OH^－－4e^－===O₂↑+2H₂O

(4)开始时C、D两极气体体积比为1∶3,10分钟时约为1∶2，说明开始时氧气溶解于溶液中

(5)不变　(6)64 g/mol

22．(12分)如图，p、q为直流电源两极，A为+2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡．试回答：

(1)p为________极，A极发生了________反应．

(2)C为_______极，试管里收集到的气体是________；D为_______极，试管里收集到的气体是________．

(3)C极的电极方程式是____________________________________________．

(4)在电解过程中，测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下：

仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是_____________________________

____________________________________________________________________.

(5)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)．

(6)当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为________．

解析：(1)接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A为阳极，故(1)中q为负极，p为正极，A上发生氧化反应．

(2)H₂SO₄电解池中，C为阳极，C试管内得O₂，D为阴极，此试管内得H₂.

(4)C、D两极所得O₂、H₂体积比应该为1∶2，但实验数据由1∶3随时间变化而增大，到达10分钟时约为1∶2，因为开始O₂溶解于溶液中．

(5)A极：X－2e^－===X²⁺.

B极：X²⁺+2e^－===X，两极附近pH不变．

(6)设X的摩尔质量为M g/mol，则

X²⁺+　2e^－　===　X

　　　 　2 mol　 　　M g

21．(8分)(2009·海南高考)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，电解液是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

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

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)，电极反应为Li－e^－=== Li⁺.

(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl₂+ 4 e^－=== 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SOCl₂与水反应的现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成．

(4)因为构成电池的两个主要成分中Li能和氧气、水反应，SOCl₂也与水反应．

答案：(1)锂　Li－e^－===Li⁺

(2)2SOCl₂+4e^－===4Cl^－+S+SO₂

(3)出现白雾，有刺激性气体生成

SOCl₂+H₂O===SO₂↑+2HCl↑

(4)锂是活泼金属，易与H₂O、O₂反应；SOCl₂也可与水反应

20．(9分)观察图A、B、C，回答下列问题：

(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片____________(填“有”或“没有”)气泡产生．再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A)，组成一个原电池，负极为________，正极的电极反应式为__________________________________________________________．

(2)如果烧杯中最初装入的是2 mol/L 500 mL的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池(见图B，假设产生的气体没有损失)，当在标准状况下收集到11.2 L 的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)__________、__________.

(3)如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接，插入氯化钠溶液中(见图C)，放置数天后，主要发生__________________________________________________

电化学腐蚀，写出正极的电极反应式________________________________．

(4)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程，其最主要原因是________．

A．回收利用电池外壳的金属

B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源的污染

C．防止电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品

D．回收其中的石墨电极

解析：铁跟碳相连接插入食盐水中，由于食盐水显中性，且食盐水必定会溶解有少量氧气，所以会发生吸氧腐蚀．

答案：(1)没有　锌

2H⁺+2e^－===H₂↑

(2)c(H₂SO₄)＝1 mol/L

c(ZnSO₄)＝1 mol/L

(3)吸氧　O₂+2H₂O+4e^－===4OH^－

(4)B

19．(9分)(2009·山东高考)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.

解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e^－===Zn²⁺；电池工作时，电子是从负极流向正极．

(2)Zn与Cu²⁺发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀．

(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H⁺+2e^－===H₂↑；每生成1 mol MnO₂需转移2 mol电子，故每通过2 mol电子，理论上生成1 mol MnO₂，质量为87 g.

答案：(1)Zn(或锌)　正极

(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀　b

(3)2H⁺+2e^－===H₂↑　87

18．(8分)在如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：

(1)电源电极X名称为______________．

(2)pH变化：A__________，B__________，C_______________.

(填“增大”“减小”或“不变”)

(3)通电5 min时，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL.则通电前CuSO₄溶液的物质的量浓度为______________(设电解前后溶液体积无变化)．

(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为____________(设电解前后溶液体积无变化)．

解析：(1)C装置的铜电极质量增加，说明铜极上有金属析出，即溶液中的银离子被还原生成银单质，故铜极为阴极，由此可确定X极为负极．

(2)A装置电解KCl溶液，生成氢气、氯气和氢氧化钾．B装置生成Cu、O₂和H₂SO₄，溶液中氢离子浓度增大．C装置阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上溶液的物质的量浓度不变．

(3)B装置两极上电子转移的数目与C装置中转移的电子数目相同．C装置中转移的电子为＝0.02 mol.经判断，B装置两极上的反应为：

阴极：Cu²⁺+2e^－===Cu,2H⁺+2e^－===H₂↑

阳极：4OH^－－4e^－===O₂↑+2H₂O

根据题意可得：

2n(H₂)+2n(Cu)＝4n(O₂)＝0.02 mol，

n(H₂)+n(O₂)＝，

解得n(Cu)＝0.005 mol，CuSO₄溶液的物质的量浓度为：0.005 mol/0.2 L＝0.025 mol/L

(4)A装置的反应为：

2KCl+2H₂O2KOH+H₂↑+Cl₂↑

即反应中电子转移的物质的量与生成的氢氧根离子的物质的量相等，为0.02 mol.

c(OH^－)＝＝0.1 mol/L，

故pH＝13.

答案：(1)负极　(2)增大　减小　不变　(3)0.025 mol/L

(4)13

17．(6分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案．请你帮助他们完成有关实验项目：

方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性．该原理的离子方程式为

________________________________________________________________________.

方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性．试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式．

正极反应式：____________________________________________________.

负极反应式：_________________________________________________________.

方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用离子方程式表示其反应原理：_____________________________________________________________.

解析：方案Ⅰ：铁与酸反应而铜与酸不反应．

Fe+2H⁺===Fe²⁺+H₂↑

方案Ⅱ：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液应能与电极反应，实验现象应比较明显．

方案Ⅲ：设计简单实验时注意原理与方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且现象明显，操作简单．

答案：Ⅰ：Fe+2H⁺===Fe²⁺+H₂↑

Ⅱ：

正极：2H⁺+2e^－===H₂↑

负极：Fe－2e^－===Fe²⁺

Ⅲ：将铁片置于CuSO₄溶液中，一段时间后观察Fe表面是否有金属铜析出

Fe+Cu²⁺===Fe²⁺+Cu

16．LiFePO₄新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠．已知该电池放电时的电极反应式为：正极FePO₄+Li⁺+e^－===LiFePO₄，负极Li－e^－===Li⁺.下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．充电时的总反应为FePO₄+Li===LiFePO₄

B．充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连

C．放电时电池内部Li⁺向负极移动

D．放电时，在正极上是Li⁺得电子被还原

解析：放电时，+3价铁在正极得电子被还原为+2价铁，Li在负极失电子生成Li⁺，Li⁺向正极移动，C、D不正确．充电时的总反应为LiFePO₄===FePO₄+Li，A不正确．电池的正极在充电时作阳极，与外接电源的正极相连，B正确．

答案：B

15．(2010·威海模拟)按如图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确

的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K₁>只闭合K₃>都断开>

只闭合K₂

B．只接通K₁，一段时间后，U形管中出现白色沉淀

C．只接通K₂，U形管左、右两端液面均下降

D．先只接通K₁，一段时间后，漏斗液面上升，然后再只接通K₂，漏斗液面下降

解析：只闭合K₁，铁作阳极电解氯化钠溶液，铁失电子生成Fe²⁺，H₂O在阴极得电子生成H₂和OH^－，Fe²⁺和OH^－扩散到U形管底部相遇生成白色氢氧化亚铁沉淀，B项正确．只接通K₂，铁作阴极，不能失电子，阴极生成氢气，石墨电极上生成氯气，C项正确．综上分析只接通K₁铁腐蚀速率最快；只闭合K₃，形成原电池，铁腐蚀的速率次之；都断开时铁自然腐蚀；而只接通K₂时铁作阴极被保护，腐蚀速率最慢，故A项正确．

答案：D