学年 选修4 电化学基础 单元测试5Word下载.docx

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6．如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d均为石墨电极，则下列有关判断正确的是（）

A．a为负极，b为正极

B．a为阴极，b为阳极

C．电解过程中，氯离子浓度不变

D．电解过程中，d电极覆盖上一层红色物质

7．用石墨电极电解稀硫酸的过程中，溶液pH的变化情况为（）

A．不改变B．逐渐减小

C．逐渐增大D．先减小，后增大

8．下列关于铜电极的叙述正确的是（）

A．铜锌原电池中铜是正极

B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极

C．在镀件上电镀铜时用金属铜作阴极

D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极

9．对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法．下列有关说法中正确的是（）

A．电解NaOH溶液可生成金属钠、O2以及H2

B．电解熔融CaCl2时，金属钙在阳极生成

C．可用电解饱和MgCl2溶液的方法获得金属镁

D．电解熔融Al2O3制备金属铝时，要加入冰晶石，使Al2O3在较低温度下熔解

10．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀的速度最慢的是（）

A．在潮湿疏松透气的土壤中

B．在干燥致密不透气的土壤中

C．在含铁元素较多的酸性土壤中

D．在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中

二．选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分．每小题有一个或两个选项符合题意．若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；

若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得1.5分，选两个且都正确的得3分，但只要选错一个，该小题就为0分）

11．三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：

用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解．电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO﹣，把二价镍氧化为三价镍．以下说法正确的是（）

A．可用铁作阳极材料

B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高

C．阳极反应方程式为：

2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2

D．1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子

12．某原电池的电池反应为：

Fe+2Fe3+=3Fe2+，与此电池反应不符合的原电池是（）

A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池

B．石墨、铁片、Fe（NO3）3溶液组成的原电池

C．铁片、锌片、Fe2（SO4）3溶液组成的原电池

D．银片、铁片、Fe（NO3）2溶液组成的原电池

13．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用．锌锰碱性电池以KOH为电解质，电池总反应式为：

Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2．下列说法错误的是（）

A．电池工作时，锌失去电子

B．电池正极的电极反应式为：

MnO2+H2O+e﹣═MnOOH+OH﹣

C．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

D．锌锰碱性电池是二次电池，所以性能比普通锌锰电池好

14．如图，铁腐蚀由快到慢的顺序为（电解质溶液为水）（）

A．⑥＞④＞③＞②＞①＞⑤B．⑤＞③＞①＞②＞④＞⑥C．⑤＞④＞①＞②＞③＞⑥D．⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥

15．用惰性电极电解Fe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液，且已知Fe2（SO4）3+Cu═2FeSO4+CuSO4，下列说法正确的是（）

A．阴极反应式为：

Cu2++2e﹣═Cu，当有Cu2+存在时，Fe3+不放电

B．阴极上首先析出铁，然后析出铜

C．首先被电解的是Fe2（SO4）3溶液，后被电解的是CuSO4溶液

D．阴极上不可能析出铜

16．用铂电极分别电解KCl溶液和K2SO4溶液时，都会出现的现象或实验结果是（）

A．溶液中K+离子浓度都不变

B．溶液的pH都不变

C．阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的气体

D．阴极上都生成可燃的气体

17．如图所示为氢氧燃料电池的原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（）

A．a电极是负极

B．b电极的电极反应为：

4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑

C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

18．若某电能与化学能的转化装置（电解池或原电池）中发生的总反应的离子方程式是2Ag+2H+═2Ag++H2↑，则下列关于该装置的有关说法正确的是（）

A．该装置可能是原电池，也可能是电解池

B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸

C．该装置只能是电解池，且金属银为该电解池的阳极

D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸

19．某同学为了使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是（）

A．

B．

C．

D．

20．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：

3Zn+2K2FeO4+8H2O

3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOG下列叙述不正确的是（）

A．放电时负极反应为：

Zn﹣2e+2OH=Zn（OH）2

B．充电时阳极反应为：

Fe（OH）3﹣3e+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O

C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

三．（本题包括2小题，共20分）

21．如图水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：

（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀．

（2）若试管内液面上升，则原溶液呈__________性，发生__________腐蚀，正极反应为__________．

（3）若试管内液面下降，则原溶液呈__________性，发生__________腐蚀，正极反应式为__________．

22．一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式．如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是：

氧化反应为：

Cu﹣2e﹣=Cu2+；

还原反应为：

2Fe3++2e﹣=2Fe2+．

（1）请据此将反应3NO2+H2O=2H++2N

+NO拆写为两个半反应式．

氧化反应__________；

还原反应__________．

（2）已知某一反应的半反应式CH4+10OH﹣﹣8e﹣=C

+7H2O，O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣．则总方程式为__________．

四．（本题包括2小题，共30分）

23．（14分）某课外活动小组研究电解饱和食盐水．甲、乙两位同学均采用了以下仪器和试剂：

烧杯、直流电源、铁钉、碳棒、导线以及滴加了两滴酚酞试液的饱和NaCl溶液．

（1）甲同学设计的电解装置中，铁钉与直流电源的负极相连．通电后，很快可以观察到铁钉附近出现的现象为__________．但继续通电下，不久该现象就会消失，你认为其中的原因是__________．甲同学的电解实验中，阳极反应式为__________，阴极反应式为__________．

（2）乙同学设计的电解装置中，铁钉与直流电源的正极相连．若通电后，预期铁钉附近出现的现象为__________．

24．（16分）已知pH为4﹣5的条件下，Cu2+几乎不水解，而Fe3+几乎完全水解．某学生用电解纯净的CuSO4溶液的方法，并根据电极上析出Cu的质量（n）以及电极上产生气体的体积（VmL标准状况）来测定Cu的相对原子质量，过程如图1：

回答下列问题：

（1）加入CuO的作用是__________．

（2）步骤②中所用的部分仪器如图2所示，则A、B分别连直流电源的__________和__________极（填“正”或“负”）．

（3）电解开始后，在U形管中可以观察到的现象有：

__________．电解的离子方程式为__________．

（4）下列实验操作中必要的是__________（填写字母）．

a．电解前的电极的质量；

b．电解后，电极在烘干称量前，必须用蒸馏水冲洗；

c．刮下电解后电极上析出的铜，并清洗，称量；

d．电解后烘干称重的操作中必须按“烘干→称量→再烘干→再称量”进行；

e．在有空气存在的情况下，烘干电极必须用低温烘干的方法．

（5）铜的相对原子质量为__________（用带有n、V的计算式表示）．

新人教版选修4《第4章电化学基础》2015年单元测试卷（广东实验中学）

【考点】原电池和电解池的工作原理．

【专题】电化学专题．

【分析】该装置为原电池装置，Zn为负极，发生氧化反应Zn﹣2e﹣═Zn2+，Cu为正极，发生还原反应Cu2++2e﹣═Cu，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以此解答该题．

【解答】解：

A．该原电池中，铜作正极，正极上铜离子得电子生成铜单质，所以铜片上没有气泡产生，故A错误；

B．取出盐桥后，不是闭合回路，没有电流产生，电流计不发生偏转，故B错误；

C．原电池放电时，盐桥中阳离子向正极移动，所以盐桥中钾离子向硫酸铜溶液移动，故C正确；

D．铜电极上铜离子得电子发生还原反应而析出铜，所以铜片质量增加，故D错误；

故选C．

【点评】本题考查了原电池原理，注意原电池正负极的判断及电极反应式的书写，题目难度不大．

【考点】金属的电化学腐蚀与防护．

【分析】钢铁生锈的过程是金属铁发生了吸氧腐蚀的原电池原理，铁为负极，发生失电子的氧化反应，正极上是氧气得电子发生还原反应，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，氢氧化铁失水即形成铁锈．

钢铁生锈的过程是金属铁发生了吸氧腐蚀（或是析氢腐蚀）的原电池原理，铁为负极，发生失电子的氧化反应，Fe﹣2e﹣=Fe2+，正极上是氧气得电子发生还原反应，2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣，O2被还原，或是在酸性环境下，氢离子得电子的过程，会产生氢气，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，Fe由+2价转为+3价，最后Fe（OH）3失水形成Fe2O3•xH2O，即为铁锈的成分；

杂质碳不参加反应．

【点评】本题考查了钢铁的腐蚀，把握金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀是解题的关键，题目难度不大．

【分析】钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，防护金属时，可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电源的阴极保护法．

为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，应将铁设计成原电池的正极，则负极为较铁更活泼的金属，

A、金属铜不如金属铁活泼，二者形成的原电池中，金属铜会作正极，故A错误；

B、不可用钠，因钠与水发生剧烈反应，起不到保护铁不被腐蚀的效果，故B错误；

C、金属锌和金属铁构成的原电池中，金属铁作正极，故C正确；

D、金属铁和石墨构成的原电池中，石墨作正极，故D错误；

【点评】本题考查金属的腐蚀及防护、燃料电池等知识，题目难度中等，注意相关基础知识的积累．

【考点】原电池和电解池的工作原理；

常见金属的活动性顺序及其应用．

【分析】形成原电池时，活泼金属做负极，根据电极反应现象首先判断电池的正负极，再判断金属的活泼性强弱．

形成原电池时，活泼金属做负极，若a、b相连时，a为负极，则金属活动性a＞b，c、d相连时，电流由d到c，则c为负极，活动性c＞d，a、c相连时，c极上产生大量气泡，说明在c极上产生氢气，c极上发生还原反应，c极为正极，则活动性a＞c，b、d相连时，b极上有大量气泡产生，说明在b极上产生氢气，b极上发生还原反应，b极为正极，则活动性d＞b，所以四种金属的活动性顺序为a＞c＞d＞b，

故选B．

【点评】本题从原电池的角度比较金属性的活动性顺序，正确判断原电池负极是解本题关键，难度不大．

【考点】常见化学电源的种类及其工作原理．

【分析】在铅蓄电池充电的过程中，阴极上发生还原反应，在铅蓄电池放电的过程中，正极上发生还原反应．

铅蓄电池充电的过程中，属于电解池的工作原理，在阴极上发生还原反应，在铅蓄电池放电的过程中，属于原电池的工作原理，此时正极上发生还原反应．

【点评】本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，注意二次电池的工作原理是解题关键，难度不大．

【分析】由电流方向可知a为正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极，电解时阳极发生氧化反应，生成氯气，阴极发生还原反应，生成铜，以此解答该题．

A．原电池中电流从正极流向负极，所以a为正极，b为负极，故A错误；

B．a、b为电源的两极，a为正极、b为负极，故B错误；

C．电解时阳极发生氧化反应，氯离子被氧化生成氯气，则氯离子浓度降低，故C错误；

D．阴极发生还原反应，铜离子被还原生成铜，则d电极覆盖上一层红色物质，故D正确．

故选D．

【点评】本题考查电解池知识，为高考高频考点，注意根据电流方向判断电解池的阴阳极电极反应，为解答该题的关键，难度不大．

【考点】电解原理．

【分析】用石墨电极电解稀硫酸，阳极为氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极为氢离子得电子发生还原反应，据此分析．

用石墨电极电解稀硫酸，阳极为氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极为氢离子得电子发生还原反应，其实质为电解水，所以电解过程中，硫酸硫酸浓度越来越大，则溶液pH的变化情况为逐渐减小，故选：

B．

【点评】本题考查学生电解池的工作原理，分析好阴阳两极的反应是解题关键，难度中等．

【分析】A．铜锌原电池中，锌作负极，铜作正极；

B．电解法精炼铜时，粗铜作阳极；

C．在镀件上电镀铜时，金属铜作阳极；

D．电解稀硫酸制取氢气、氧气时，阳极应该用惰性电极．

A．铜锌原电池中，锌易失电子而作负极，铜作正极，故A正确；

B．电解法精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故B错误；

C．在镀件上电镀铜时，镀件作阳极，镀层铜作阳极，故C错误；

D．电解稀硫酸制取氢气和氧气时，如果用铜作阳极，则阳极上是铜放电而不是氢氧根离子放电，所以得不到氧气，应该用惰性电极作阳极，故D错误；

故选A．

【点评】本题考查了原电池和电解质原理，明确电极上得失电子及反应类型是解本题关键，易错选项是D，注意电解池中活泼金属作阳极时，阳极上金属放电而不是电解质溶液中阴离子放电，为易错点．

【考点】电解原理；

金属冶炼的一般原理．

【分析】A．根据离子放电顺序可知，电解NaOH溶液实质是电解水；

B．电解中阳极发生氧化反应，氯离子在阳极放电生成氯气；

C．根据离子放电顺序可知，电解饱和MgCl2溶液生成氢氧化镁、氢气与氯气；

D．电解熔融Al2O3制备金属铝时，要加入冰晶石，降低氧化铝的熔点，使Al2O3在较低温度下熔解．

A．根据离子放电顺序可知，电解NaOH溶液实质是电解水，生成氢气与氧气，故A错误；

B．电解中阳极发生氧化反应，氯离子在阳极放电生成氯气，钙离子在阴极发生还原反应，阴极析出金属钙，故B错误；

C．根据离子放电顺序可知，电解饱和MgCl2溶液生成氢氧化镁、氢气与氯气，应电解熔融的氯化镁制备金属Mg，故C错误；

D．电解熔融Al2O3制备金属铝时，要加入冰晶石，降低氧化铝的熔点，使Al2O3在较低温度下熔解，故D正确，

【点评】本题以金属的原理为载体，考查电解原理，比较基础，掌握离子放电顺序与电极反应是关键．

【考点】金属的电化学腐蚀与防护；

金属防护的常用方法．

【分析】铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，据此进行分析判断即可．

A、在潮湿、疏松、透气的土壤中，输油铸铁管道能与氧气、水分能充分接触，生锈速度较快．

B、在干燥、致密、不透气的土壤中，输油铸铁管道不能与氧气、水分能充分接触，生锈速度较慢．

C、在呈酸性的土壤中，铁能与酸反应，输油铸铁管道能与氧气、水分充分接触，生锈速度较快．

D、在含沙粒较多、潮湿、透气的土壤中，输油铸铁管道能与氧气、水分能充分接触，生锈速度较快．

故输油铸铁管道被腐蚀速度最慢的B．

故选：

【点评】本题难度不大，掌握铁生锈的条件（与氧气、水同时接触）是正确解答本题的关键．

【分析】A．若Fe为阳极，则氯离子不能在阳极生成；

B．电解时阳极附近氯离子放电；

C．电解时阳极附近氯离子放电；

D．由Ni2+﹣e﹣=Ni3+可知转移的电子数．

A．若Fe为阳极，则氯离子不能在阳极生成，则不会存在产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO﹣，把二价镍氧化为三价镍，故A错误；

B．电解时阳极附近氯离子放电，溶液的pH不会升高，故B错误；

C．电解时阳极附近氯离子放电，发生电极反应为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2，故C正确；

D．由Ni2+﹣e﹣=Ni3+可知1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子，故D正确；

故选CD．

【点评】本题考查电解原理，明确离子的放电顺序及发生的电极反应是解答本题的关键，选项A为解答的易错点，题目难度中等．

【分析】根据反应“2Fe3++Fe=3Fe2+”可知，反应中铁因失电子而被氧化，应为原电池负极；

正极应为活泼性比铁弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液应为含Fe3+的盐．

A、铁的活泼性大于铜，铁作负极，铜作正极，电解质溶液为氯化铁，所以是能实现该反应的原电池，故A正确；

B、铁的活泼性大于石墨，铁作负极，石墨作正极，电解质溶液为硝酸铁，所以是能实现该反应的原电池，故B正确；

C、锌的活泼性大于铁，锌作负极，铁作正极，故C错误．

D、要想实现该原电池，电解质溶液应是铁盐溶液不是亚铁盐溶液，故D错误．

【点评】本题考查原电池的设计及原电池的工作原理，题目难度不大，注意从氧化还原反应的角度确定原电池的电极材料及电解质溶液．

13．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用．锌锰碱性电池