人教版高中化学选修4第4章 《电化学基础》测试题含答案.docx

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人教版高中化学选修4第4章《电化学基础》测试题含答案

第4章《电化学基础》测试题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1．图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。

图2中，x轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量，y轴表示（）

A．n（Na＋）B．n（Cl－）C．c（OH－）D．c（H＋）

2．某科研小组利用甲醇燃料电池进行如下电解实验，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，下列说法不正确的是（）

A．甲池中通入CH3OH的电极反应：

CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

B．甲池中消耗560mLO2（标准状况下），理上乙池Ag电极增重3.2g

C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度

D．丙池右侧Pt电极的电极反应式：

Mg2++2H2O+2e-=Mg（OH）2↓+H2↑

3．将含有0.4molCu（N03）2和0.3molKCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出0.1molCu，此时要将溶液恢复到电解前溶液一样，可加入一定量的（）

A．CuCl2B．CuOC．Cu（OH）2D．CuCO3

4．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

5．铜锌原电池（如图，盐桥中含KCl）工作时，下列叙述错误的是（）

A．正极反应为：

Cu2++2e–=CuB．电池反应为：

Zn+Cu2+=Zn2++Cu

C．在外电路中，电子从负极流向正极D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液

6．下列有关电化学的说法正确的是（）

A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

B．在海轮外壳上镶入锌块可减缓船体的腐蚀，是采用了牺牲阳极的阴极保护法

C．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁

7．某同学用如图所示的电化学装置电解硫酸铜溶液，有一个电极为Al，其它三个电极均为Cu，则下列说法正确的是（　　）

A．电子方向：

电极Ⅳ→→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应

C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：

Cu-2e-═Cu2+

8．下列事实不能用电化学原理解释的是（）

A．铝片不用特殊方法保护

B．轮船水线下的船体上装一定数量的锌块

C．纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量CuSO4溶液后速率增大

D．镀锌铁比较耐用

9．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．正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大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

10．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2=2AgCl。

下列说法正确的是（）

A．负极反应为Ag-e－=Ag+

B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成

C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子

11．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O

CH3COOH+4H+。

下列有关说法正确的是（　　）

A．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2

CH3COOH+H2O

B．若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气

C．检测时,电解质溶液中的H+向负极移动

D．正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O

4OH-

12．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。

下列说法不正确的是（）

A．Na2CO3俗称纯碱，属于盐类，可用于洗涤油污等

B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁

13．某种钢闸门保护法原理示意图如下，下列说法不正确的是（）

A．锌块发生氧化反应：

Zn-2e–=Zn2+

B．钢闸门有电子流入，可以有效减缓腐蚀

C．若通过外加电源保护钢闸门，应将钢闸门与电源正极相连

D．锅炉内壁装上若干镁合金的防腐原理与该种钢闸门保护法原理相同

14．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量为（）

A．2.5ax/bB．5.6ax/bC．11.2ax/bD．22.4ax/b

15．某化学兴趣小组进行两组电解实验。

实验一：

已知固体电解质只有特定离子才能移动。

按照下图装置研究α-AgI固体电解质导体是Ag＋导电还是I-导电；

实验二：

用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，对产生的气体进行研究。

关于以上实验，下列说法正确的是（）

A．实验一：

若α-AgI固体是Ag+导电，则通电一段时间后的晶体密度不均匀

B．实验一：

若α-AgI固体是I-导电，则通电一段时间后的晶体密度仍均匀

C．实验二：

若阳极为纯净气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1

D．实验二：

若阳极为混合气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1

二、填空题

16．在如图中，甲烧杯中盛有100mL0．50mol/LAgNO3溶液，乙烧杯中盛有100mL0．25mol/LCuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1．9g。

（1）电源E为________极

（2）A极的电极反应式为______________，析出物质______mol。

（3）B极的电极反应式为______________，析出气体______mL（标准状况）。

（4）D极的电极反应式为______________，析出气体______mL（标准状况）。

（5）甲烧杯中滴入石蕊试液，________极附近变红，如果继续电离，在甲烧杯中最终得到______溶液。

17．二甲醚是一种重要的清洁燃料。

合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。

（1）用CO2和H2可以合成二甲醚（CH3OCH3）

已知：

CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H1=-90.1kJ/mol

CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H2=-41.1kJ/mol

2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3=-24.5kJ/mol

则反应2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=________。

（2）二甲醚（CH3OCH3）燃料电池可以提升能量利用率。

利用二甲醚酸性介质燃料电池电解200mL饱和食盐水（惰性电极），电解一段时间后，阴极收集到标况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）

①二甲醚燃料电池的正极反应式为_____________，负极反应式为___________。

②请写出电解食盐水的化学方程式_______________________。

③电解后溶液的pH=_________，理论上消耗二甲醚的质量为___________（保留一位小数）。

18．分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表。

请回答下列问题:

（1）以下叙述中，正确的是_______（填字母）.

A甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B两烧杯中铜片表面均有气泡产生

C两烧杯中溶液pH均增大D产生气泡的速度甲中比乙中慢

E乙的外电路中电流方向Zn→CuF乙溶液中SO42-向铜片方向移动

（2）变化过程中能量转化的主要形式:

甲为_________；乙为________。

（3）在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是____。

（4）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式:

__________，当电路中转移0.25mo1电子时，消耗负极材料的质量为________。

19．

（1）家用液化石油气的主要成分之一是丁烷（C4H10），当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量为5×105kJ。

试写出丁烷燃烧的热化学方程式：

。

已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ热量，则1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳气体和气态水时，放出的热量为kJ。

（2）有同学制作一氢氧燃烧电池，通入H2的一极为极。

若以稀硫酸为电解质溶液时，其正极反应式为。

20．

（1）已知在常温常压下：

①CH3OH（l）＋O2（g）===CO（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－354.8kJ·mol－1

②2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）ΔH＝－566.0kJ·mol－1

③H2O（g）===H2O（l）　ΔH＝－44.0kJ·mol－1

则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为______________________________________。

（2）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，充电一次可使手机连续使用一个月。

①该电池负极的电极反应式为________________________________________________。

②若以该电池为电源，用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液。

离子

Cu2＋

H＋

Cl－

SO42－

c/（mol·L－1）

0.5

2

2

0.5

电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）。

阳极上最先发生的反应为___________________________；从各阶段的电解总反应方程式来看，最初是电解__________（填写化学式，下同）溶液，然后是电解________溶液，最后是电解H2O。

三、推断题

21．已知A、D为常见单质，各物质发生如下框图所示变化，回答下列问题：

（1）若A、D为短周期同主族非金属元素的单质，则A元素在周期表中的位置为______，D的晶体类型是______，请写出A+B→C+D的化学方程式______。

（2）若B为气体，其标准状况下密度为1.964g•L-1，C为白色固体，可用来制作耐高温材料。

 则B的电子式为______，C中含有的化学键是______（填写“离子键或者共价键”）。

（3）若A为生产生活中用量最大的金属，B在常温下为无色液体，写出C（金属元素有两种不 同化合价）与盐酸反应的离子反应方程式____________。

若以A和石墨 棒为电极，NaCl 溶液为电解质溶液构成原电池，请写出石墨电极的电极反应式______。

22．化合物A、B是中学常见的物质，其阴阳离子可从表中选择.

阳离子

K+、Na+、NH4+、Fe2+、Ba2+、Cu2+

阴离子

OH﹣、I﹣、NO3﹣、AlO2﹣、HCO3﹣、HSO4﹣

（1）若A的水溶液为无色，B的水溶液呈碱性，A、B的水溶液混合后，只产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则:

①A中的化学键类型为_________（填“离子键”、“共价键”）．

②A、B溶液混合后加热呈中性，该反应的离子方程__________________________．

（2）若A的水溶液为浅绿色，B的焰色反应呈黄色．向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液混合后无明显变化．则：

①A的化学式为__________________________．

②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种（请用文字叙述）

Ⅰ._______________________．Ⅱ._________________________．

③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因_________________________．

④利用上述过程中溶液变黄原理，将其设计成原电池，若电子由a流向b，则b极的电极反应式为_．

四、实验题

23．按如图1所示装置进行铁和水蒸气反应的实验．

（1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是：

；

（2）为检验生成的气体产物，需从图2选择必要的装置，其正确的连接顺序为（用接口字母表示）a﹣，描述能验证气体产物的实验现象；

（3）停止反应，待装置冷却后，取出反应过的铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应，过滤．简述检验所得滤液中Fe3+的操作方法：

；

（4）经检验上述滤液中不含Fe3+，这不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的铁．原因是（用离子方程式说明）：

；

（5）某同学利用上述滤液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向滤液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色．

①沉淀由白色变为红褐色的化学方程式是：

；

②为了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并尽可能使沉淀长时间保持白色，有同学设计如图3所示的装置：

通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是（填序号）．

A．电源中的a为正极，b为负极

B．可以用NaCl溶液作为电解液

C．A、B两端都必须用铁作电极

D．阴极发生的反应是2H++2e﹣═H2↑

24．某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答：

Ⅰ．用如图1所示装置进行第一组实验．

（1）在保证电极反应不变的情况下，能替代Cu做电极的是_________（填字母序号）．

A．铝B．石墨C．镁D．铂

（2）M极发生反应的电极反应式为_________；

（3）实验过程中，SO42-_________（填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有_________，写出产生此现象的反应方程式：

_________；

Ⅱ．用如图2所示装置进行第二组实验。

实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。

查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。

（4）电解过程中，X极区溶液的pH_________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑，若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少_________g。

（6）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池总反应为：

2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2该电池正极的电极反应式为_________。

五、计算题

25．由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上放出3.36L（标状况）气体时（锌片上无气体产生），硫酸恰好反应完．计算：

（1）产生这些气体消耗的金属是哪一种，消耗的质量是多少；

（2）有多少电子通过了导线；

（3）硫酸溶液的物质的量浓度是多少．

26．在由铜片、锌片和200mL一定浓度的稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36L（标准状况）的H2时，硫酸恰好用完，请填空并计算：

①正极的电极反应式为______________；负极的电极反应式为______________；

②通过导线的电子的物质的量___________；

③求原稀硫酸的物质的量浓度___________。

参考答案

1．C2．C3．A4．D5．D6．B7．D8．A9．D10．D11．A12．D13．C14．B15．D16．

（1）负

（2）4Ag＋＋4e－===4Ag；0．025

（3）4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；140

（4）2Cl－－2e－===Cl2↑；280

（5）B；HNO3

17．

（1）—122.5kJ·mol-1（2分）

（2）①O2＋4e－＋4H＋=2H2O（2分）CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+（2分）

②2NaCl＋2H2O

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑（2分）③14（2分）0.8g（2分）

18．CD化学能转化为热能化学能转化为电能锌片不纯，在锌片上就形成了原电池Cu2＋＋2e－===Cu8.125g

19．

（1）C4H10（g）+13/2O2（g）=4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2900kJ/mol2680

（2）负O2+4e-+4H+=2H2O

20．CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－725.8kJ·mol－1CH3OH－6e－+8OH－＝CO32－+6H2O2Cl－－2e－＝Cl2↑CuCl2HCl

21．第二周期第IVA族原子晶体SiO2+2C

Si+2CO

离子键Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-

22．离子键、共价键H++SO42﹣+NH4++Ba2++2OH﹣

BaSO4↓+NH3↑+2H2OFeI2仅有I﹣被氧化成I2使溶液呈黄色I﹣、Fe2+均被氧化使溶液呈黄色取少量变黄溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若变红则Ⅱ合理（其他合理亦可）NO3﹣+4H++3e-═NO↑+2H2O

23．

（1）Fe+4H2O（g）==Fe3O4+4H2；

（2）a﹣f﹣g﹣b﹣c﹣h；黑色的氧化铜变成红色，白色的无水硫酸铜变成蓝色；（3）取少量滤液与试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，证明含有铁离子，否则无铁离子；（4）2Fe3++Fe=3Fe2+；（5）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；ABD

24．

（1）BD；

（2）Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2；

（3）从右向左；滤纸上有红褐色斑点产生；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

（4）增大；（5）0.28

（6）2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-

25．

（1）锌9.75g

（2）0.3mol（3）0.75mol/L

26．2H++2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2+0.3mol0.75mol/L