高中化学 选修4高中化学人教版 选修4练习章末综合检测4.docx
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高中化学选修4高中化学人教版选修4练习章末综合检测4
章末综合检测
（90分钟，100分）
一、选择题（本题包括18个小题，每小题3分，共54分）
1．下列过程需要通电后才可以发生或进行的是（ ）
①电离 ②电泳 ③电解 ④电镀 ⑤电化学腐蚀
A．①②B．②③④
C．②③④⑤D．全部
解析：
电解质溶于水即可发生电离，不需要通电；电化学腐蚀的实质是发生原电池反应，是化学能转变为电能的自发反应，也不需要通电。
答案：
B
2．下列叙述中，正确的是（ ）
①电解池是将化学能转变成电能的装置
②原电池是将电能转变成化学能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化
④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现
⑤电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化
A．①②③④B．③④
C．③④⑤D．④
解析：
①、②正好相反了，③、④正确，⑤中电镀是特殊形式的电解，仍然是化学变化。
答案：
B
3．用石墨棒作电极，电解下列物质的水溶液，实质上与电解水一致的是（ ）
A．NaOHB．NaCl
C．CuSO4D．CuCl2
解析：
B项中电解NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2。
C项中电解CuSO4溶液生成Cu、O2、H2SO4。
D项中电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2。
答案：
A
4．某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是（ ）
解析：
由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag作阳极，设计成电解池可实现该反应。
答案：
C
5．选用下列试剂和电极：
稀H2SO4、Fe2（SO4）3溶液、Fe、Cu、Zn，组成右图所示的原电池装置（只有两个电极），观察到电流计Ⓖ的指针均明显转偏，则其可能的组合共有（ ）
A．3种B．4种
C．5种D．6种
解析：
电极的组合有三种：
Fe—Cu、Zn—Fe、Zn—Cu，三种组合都能与两种电解质溶液发生自发的氧化还原反应，选D。
答案：
D
6．（2014·三明一中高二期中）在铁制品上镀上一定厚度的铜层，以下电镀方案中正确的是（ ）
A．铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe2＋
B．铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Cu2＋
C．铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Fe3＋
D．铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Cu2＋
解析：
在铁上镀铜，则要求铜在阳极，铁在阴极，电解质溶液含Cu2＋，D项符合题意。
答案：
D
7．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（ ）
A．HCl、CuCl2、Ba（OH）2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba（OH）2
D．NaBr、H2SO4、Ba（OH）2
解析：
本题考查电解规律，电解能够生成H2和O2的物质类型是强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐，C项符合题意。
答案：
C
8．（2014·高考Ⅱ卷）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是（ ）
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
解析：
本题考查电化学知识，意在考查考生对知识的理解能力、判断能力以及电极反应式的书写能力。
根据原电池中金属性较强的材料作负极，可知b为电池的负极，则a为电池的正极，A项正确；电池的充电反应为电解池原理，B项正确；放电时，a作电池的正极，Mn元素化合价发生变化，Li元素化合价不变，C项错误；放电时，阳离子移向电池的正极，D项正确。
答案：
C
点评：
本题易错点是不能正确地确定正负极。
判断负极方法：
①金属性较强的材料作负极；②电子流出的是负极（或电流流入的是负极）；③发生氧化反应的是负极（即化合价升高的）。
9．（2014·江苏盟校二联）“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。
其供电原理是：
白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。
镍氢电池放电时的总反应原理为：
MH＋NiOOH―→M＋Ni（OH）2（M为氢化物电极的储氢金属，也可看做H2直接参加反应）。
下列说法正确的是（ ）
A．充电时阴极区电解质溶液pH降低
B．在使用过程中此电池要不断补充水
C．放电时NiOOH在电极上发生氧化反应
D．充电时阳极反应为：
Ni（OH）2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O
解析：
主要考查原电池原理和电解池原理。
放电时，Ni元素化合价降低，发生还原反应，故C错误。
充电时，阴极反应为：
2H＋＋2e－===H2↑，阳极反应为：
Ni（OH）2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O，阴极区电解质溶液pH升高，故A错误，D正确。
正反应过程中无H2O消耗，故B错误。
答案：
D
10．（2014·广东粤西北九校联考）下列叙述正确的是（ ）
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B．氯碱工业上电解的是熔融的NaCl
C．氢氧燃料电池（酸性电解质）中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
D．下图中电子由Zn极移向Cu极，盐桥中的Cl－移向CuSO4溶液
解析：
电镀时镀件应该作阴极，A项错误；氯碱工业上电解的是饱和NaCl溶液，B项错误；盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项错误。
答案：
C
11．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是（ ）
A．锌片是负极
B．两个铜片上都发生氧化反应
C．石墨是阴极
D．两个番茄都形成原电池
解析：
左侧Cu、Zn与番茄汁构成原电池，锌片是负极，发生氧化反应，铜片是正极，发生还原反应，A项正确、B项错误；右侧为电解池，Cu为阴极，石墨为阳极，C、D项错误。
答案：
A
12．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。
下列说法中正确的是（ ）
A．燃料电池工作时，正极反应：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出
C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
解析：
酸性燃料电池工作时，正极反应：
O2＋4H＋＋4e－===2H2O，A错误；a极是铁，b极是铜时，a极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b极上Cu2＋发生还原反应有铜析出，B错误；a极是粗铜，b极是纯铜时，a极上发生氧化反应，粗铜溶解，b极上Cu2＋发生还原反应，有铜析出，C正确；a、b两极均是石墨时，根据电子守恒，a极上产生的O2与电池中消耗的H2的体积比为1∶2，D错误。
答案：
C
13．（2014·临沂质检）某原电池装置如图所示，盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂。
下列叙述正确的是（ ）
A．原电池工作一段时间后，FeCl2溶液中c（Cl－）增大
B．此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同
C．Fe为正极，石墨上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
D．该装置中的盐桥完全可用金属导线代替
解析：
原电池中离子的移动方向由静电作用决定，铁失去电子形成Fe2＋进入FeCl2溶液中，使其带正电，吸引盐桥中的Cl－，故c（Cl－）增大，A项正确；太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，原电池是化学能转化为电能的装置，B项错误；铁作负极，石墨作正极；C项错误；金属导线不能传递离子，所以盐桥不能用导线代替，D项错误。
答案：
A
14．如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的是（ ）
A．Fe是负极，C是正极
B．负极反应式：
Fe－3e－===Fe3＋
C．内电路中阴离子移向FeCl2溶液
D．电流由石墨电极流向Fe电极
解析：
负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，B不正确；阴离子移向负极（左池），C项正确；电流由正极流向负极，D项正确。
答案：
B
15．（2014·高考天津卷）已知：
锂离子电池的总反应为：
LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2
锂硫电池的总反应为：
2Li＋SLi2S
有关上述两种电池说法正确的是（ ）
A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
解析：
本题考查电化学反应原理，意在考查考生的理解能力和分析判断的能力。
锂离子电池放电时Li＋（阳离子）向正极迁移，A项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C项错误；题中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D项错误。
答案：
B
16．以铁为阳极、铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为（ ）
A．2molC．4mol
B．3moID．5moI
解析：
阳极：
Fe－－2e－＋2OH－===Fe（OH）2
阴极：
2H＋＋2e－===H2↑
电池总反应式为：
Fe＋2H2OH2↑＋Fe（OH）2
4mol2mol
4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3
2mol1mol2mol
所以生成2molFe（OH）3共需水5mol。
答案：
D
17．生物燃料电池是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。
已知C1极的电极反应为C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。
下列说法中不正确的是（ ）
A．C1极为电池负极，C2极为电池正极
B．C2极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．该生物燃料电池的总反应方程式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O
D．电子由C2极经外电路流向C1极
解析：
根据原电池的反应原理，通入乙醇的电极发生氧化反应，是原电池的负极，通入氧气的电极发生还原反应，是原电池的正极，该燃料电池的总反应方程式是C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，则选项A、B、C均正确。
电子流动的方向是从C1极经外电路流向C2极，选项D不正确。
答案：
D
18．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：
Pb＋SO－2e－===PbSO4
正极：
PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O
今欲制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）
A．0.025molB．0.050mol
C．0.100molD．0.200mol
解析：
要求消耗H2SO4的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。
将上述两个电极反应合并可得：
Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
而在制取Cl2时，每生成1molCl2，电子转移2mol，现需要转移电子0.050mol×2＝0.100mol。
由铅蓄电池总反应可知，每转移0.100mol电子，将消耗0.100molH2SO4。
答案：
C
二、非选择题（本题包括5个小题。
共46分）
19．（10分）请按要求回答下列问题。
（1）根据上图回答①②：
①打开K2，闭合K1。
A电极可观察到的现象是_____________________________________________________
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