学年高二化学 专题04 电化学基础B卷选修4教师版.docx
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学年高二化学专题04电化学基础B卷选修4教师版
第四章电化学基础单元测试(B卷)
(测试时间:
90分钟满分:
100分)
班级姓名学号分数
第Ⅰ卷(选择题,48分)
每题只有一个正确答案,每题3分,共48分
1.【杭州地区(含周边)重点中学2014-2015学年上学期期末考】2014年6月5日为世界环境日,主题为“提高你的呼声而不是海平面”,提倡节能减排,以下措施中不能体现这一思想的是()
A.在电解铝工业中添加冰晶石B.大力发展火电,缓解用电紧张
C.开发太阳能、风能、氢能等清洁能源D.研制出性能优良的催化剂,降低反应所需温度
【答案】B
考点:
化学与环境。
2.【太原五中2014-2015学年上学期期末】下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护
B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-===Fe3+
【答案】B
【解析】
试题分析:
A、钢管和电源正极相连,做阳极,容易腐蚀,所以不能被保护,不选A;B、铁在常温下在浓硝酸钝化,形成致密的氧化膜,保护内部不被腐蚀,选B;C、钢管和铜管放在一起,容易形成原电池,铁做负极,容易被腐蚀,不选C;D、钢铁腐蚀时,负极的反应是铁失去电子生成亚铁离子,不选D。
考点:
钢铁腐蚀和防护。
3.【聊城市(茌平、东昌府、东阿)三县2014-2015学年上学期期末】某同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+来设计原电池。
下列设计方案中可行的是()
A.电极材料为铁和锌,电解质溶液为FeCl3溶液
B.电极材料为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.电极材料为铁和铜,电解质溶液为FeCl3溶液
D.电极材料为石墨,电解质溶液为FeCl3溶液
【答案】C
【解析】
试题分析:
根据2Fe3++Fe=3Fe2+,铁失电子,作原电池的负极,正极选择碳棒或比铁不活泼的金属作正极,电解质溶液采用可溶性的铁盐。
A.锌比铁活泼作负极,错误;B和D.电极材料必须是活泼性不同的两种金属作电极,电极材料都为铁或石墨,错误;C.符合原电池的构成条件,正确;选C。
考点:
考查原电池的工作原理。
4.【西安市庆安高级中学2014-2015学年上学期期末】用惰性电极电解足量的下列溶液,一段时间后,加入一定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( )
A.CuCl2[CuSO4] B.NaOH[H2O]
C.NaCl[H2O]D.CuSO4[Cu(OH)2]
【答案】B
考点:
电解产物的判断。
5.【揭阳第一中学2014-2015学年上学期期末】有关右图的说法正确的是()
A.构成原电池时溶液中SO42-移向Cu极
B.构成原电池时Cu极反应为:
Cu﹣2e-===Cu2+
C.构成电解池时Fe极质量既可增也可减
D.a和b分别接直流电源正、负极,Fe极会产生气体
【答案】C
【解析】
试题分析:
构成原电池时,铜为正极、铁为负极。
原电池中阴离子向负极移动,故A错误;正极发生还原反应,故B错误;构成电解池时,若铁为阳极则质量减小、若铁为阴极则质量增大,故C正确;a和直流电源正极相连,铁为阳极,极反应为
,故D错误。
考点:
本题考查电化学原理。
6.【湖北省咸宁市2014-2015学年上学期期末考】下列叙述,其中正确的是()
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.③④C.③④⑤D.④
【答案】B
【解析】
试题分析:
电解池是将电能转变成化学的装置,①错;原电池是将化学转变成电能的装置,②错;金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电会有离子的定向移动,发生电解反应,是化学变化,③对;电解是一种强有力的氧化还原反应手段,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 ④对;电镀是化学变化,不是物理变化,⑤错,故选B。
考点:
原电池和电解池的概念,物理变化和化学变化的区别。
7.【龙岩市一级达标校2014—2015学年上学期期末考】通过NO传感器可监测NO的含量,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是()
A.该装置实现化学能向电能的转化
B.该电池的总反应为2NO+O2=2NO2
C.NiO电极的电极反应式:
NO+O2--2e—=NO2
D.当有2.24L的O2参与反应时,转移了0.4mole—
【答案】D
考点:
新型电池的理解和原电池的基本知识。
8.【玉溪一中2014-2015学年上学期期末考】某可充电的锂离子电池,以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。
放电时的电池总反应为:
Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。
下列说法正确的是()
A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应
B.放电时,正极反应为:
Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4
C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应
D.充电时,阳极反应为:
Li++e-=Li
【答案】B
考点:
考查可充电电池。
9.【西安市庆安高级中学2014-2015学年上学期期末】以硫酸铜作电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。
下列叙述正确的是()
①粗铜与直流电源负极相连;
②阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu
③电路中每通过3.01×1023个电子,得到的精铜质量为16g
④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥
A.①③ B.②④C.③④D.②③
【答案】D
【解析】
试题分析:
①粗铜作阳极与直流电源正极相连,错误;
②阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu,正确;
③电路中每通过3.01×1023个即0.5mol电子,得到的精铜质量为16g,正确;
④杂质Ag以单质Ag的形式沉入电解槽形成阳极泥,错误。
综上②③正确,选D。
考点:
粗铜精炼。
10.【汕头市东厦中学等三校2014-2015学年上学期期末】根据下列实验现象,所得结论正确的是()
实验
实验现象
结论
A
左边烧杯中镁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡
还原性:
Al>Mg>Cu
B
左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色
氧化性:
Cl2>Br2>I2
C
试管中白色固体先变淡黄色,后变为黄色
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
D
锥形瓶中有气体产生,烧杯中溶液变浑浊
非金属性:
Cl>C>Si
【答案】C
考点:
金属性、非金属性的强弱的比较断,沉淀溶解平衡的应用。
11.【聊城市(茌平、东昌府、东阿)三县2014-2015学年上学期期末】0.4molCuSO4和0.4molNaCl溶于水,配成1L溶液,用惰性电极进行电解,当—个电极得到0.3molCu时,另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是()
A.5.6LB.6.72LC.1.344LD.11.2L
【答案】A
【解析】
试题分析:
在电解过程中,阴阳极放电量相等,阴极得到0.3molCu,说明Cu得到0.6mole-,那么阳极失电子总数也为0.6mol,根据阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=2H2O+O2↑,
0.40.40.20.20.05
阴极生成的气体为氯气和氧气,共0.25mol,体积为0.25×22.4=5.6L,选A。
考点:
考查电解的计算。
12.【德州市2014-2015学年上学期期末】用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理如图所示。
下列说法正确的是()
A.充电时,阴极的电极反应为:
B.放电时,负极的电极反应为:
C.放电时,OH-移向镍电极
D.充电时,将电池的碳电极与外电源的正极相连
【答案】B
考点:
蓄电池的原理。
13.【玉溪一中2014-2015学年上学期期末考】把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()
A.1:
2:
3B.3:
2:
1C.6:
3:
1D.6:
3:
2
【答案】D
【解析】
试题分析:
串联电解槽,各个电极上放电量相同,根据K++e-=KMg2++2e-=MgAl3++3e-=Al,设各个电极均放电6mol,则析出钾、镁、铝的物质的量之比为6:
3:
2,选D。
考点:
考查电解的应用。
14.【娄底市湘中名校2014—2015学年上学期期末考】下面有关电化学的图示,完全正确的是()
A.Cu-Zn原电池 B、粗铜的精炼 C、铁片镀锌 D、验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物
【答案】D
【解析】
试题分析:
在Cu-Zn原电池中,Zn比Cu活泼作负极,A项错误;粗铜精炼时,粗铜做阳极,B项错误;铁片上镀锌,镀件做阴极,即铁片做阴极,与电源的负极相连,C项错误;电解食盐水,铁棒做阴极,在阴极生成氢气,用向下排空气法收集、检验,碳棒做阳极,在阳极生成氯气,氯气用淀粉-KI溶液检验,D项正确;选D。
考点:
考查电化学的工作原理及应用。
15.【景德镇市2014—2015学年上学期期末考】将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2和0.6molKCl溶于水配成100mL溶液,用惰性电极电解一段时间后,在一极上析出0.3molCu,此时,另一极上的气体体积(标准状况)为()
A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.7.8L
【答案】B
考点:
考查电解的计算。
16.【华中师大一附中2014-2015学年上学期期末】新能源汽车(如比亚迪秦、唐等)相对传统汽车,有一系列的优点。
如:
环保、加速快(比亚迪唐0-100km/h加速时间仅需4.9秒)。
而新能源汽车一个核心部件为锂离子电池,下图是我国科学家报道的某种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
【答案】C
考点:
电化学原理应用。
第Ⅱ卷(非选择题,52分)
17.(9分)【湛江市2014-2015学年上学期期末考】观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是
(1)在①图中,发生反应的化学方程式为:
。
(2)在②图中,待镀铁制品应与电源极相连,电极反应式为:
。
(3)在③图中,外电路电子由极流向极,若电解液为KOH溶液,则b极的反应式为:
。
【答案】
(1)CuCl2Cu+Cl2↑(2分)
(2)负(1分)Cu2++2e-=Cu(2分)
(3)a(1分)b(1分)O2+4e-+2H2O=4OH-(2分)
【解析】
试题分析:
(1)装置①中阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上铜离子放电生成铜,所以发生反应的化学方程式为CuCl2
Cu+Cl2↑;
(2)装置②的待镀铁制品应与电源负极相连,电极反应式为:
Cu2++2e-=Cu;(3)装置③中,a电极是负极,b电极是正极,负极上氢气失电子,正极上氧气得电子,所以电子从a极沿导线流向b极,反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
考点:
考查原电池和电解池的工作原理。
18.(8分)【娄底市湘中名校2014—2015学年上学期期末考】右图所示装置中,甲、乙、丙三个烧
杯依次分别盛放100
5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4
溶液和l00
10.00%的K2SO4溶液.电极均为石墨电极。
接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,
乙中c电极质量增加。
据此回答问题:
①电源的N端为极;
②电极b上发生的电极反应为;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积:
;﹙精确到小数点后一位小数﹚
④电极c的质量变化是增加
;
【答案】①正②4OH--4e-=2H2O+O2↑
③生成O2体积:
×
×22.4L·mol-¹=2.8L④16
考点:
考查电解池的工作原理、电极的判断,电极反应式的书写及电解的计算等知识。
19.(12分)【江苏省响水中学2014-2015学年上学期期末考】海水中富含镁,可经过加碱沉淀、过滤、酸溶、结晶及脱水等步骤得到无水氯化镁,最后电解得到金属镁。
(1)加碱沉淀镁离子时,生成的Mg(OH)2在分散系中处于沉淀溶解平衡,其溶度积常数表达式Ksp=。
(2)MgCl2溶液显酸性,其水解的离子方程式为。
(3)除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3,可加入的试剂有
a.MgOb.Mg(OH)2c.MgCO3d.MgSO4
(4)若在空气中加热MgCl2·6H2O,可生成Mg(OH)Cl或MgO,写出相关的化学方程式之一。
(5)MgCl2·6H2O在干燥的HCl气流中加热可得到无水氯化镁,其原因是。
(6)电解熔融的MgCl2,阳极的电极反应式为:
。
【答案】
(1)Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)
(2)Mg2++2H2O
Mg(OH)2+2H+(3)abc
(4)MgCl2·6H2O
Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑或MgCl2·6H2O
MgO+2HCl↑+5H2O↑
(5)HCl气流可抑制Mg2+水解(6)2Cl――2e-=Cl2↑
考点:
考查沉淀溶解平衡,物质的除杂,盐类的水解,电极反应式的书写等知识。
20.(14分)【临川一中2014-2015学年上学期期末考】如图所示,甲、乙是电化学实验装置,请回答下列问题:
(1)若甲、乙两个烧杯中均盛放饱和NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式是________________________。
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯的上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为电解生成的某种气体A氧化了I-生成了I2。
若A气体和I2按物质的量之比为5∶1反应,且生成两种酸,该反应的化学方程式为___________________。
③如果不考虑气体产物与烧杯中溶液之间的反应,当乙反应有0.01mol电子转移后停止实验,烧杯中溶液的体积为100mL,则溶液混匀后的pH=________。
(2)若甲、乙两烧杯中均盛放CuSO4溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为______________________________________。
②乙中总反应的离子方程式为_____________________________________。
③如果起始时乙中盛放100mLpH=5的CuSO4溶液(25℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到起始时的浓度(忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g。
【答案】
(1)①O2+2H2O+4e-=4OH-②5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3③13
(2)①Fe-2e-=Fe2+②2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+③CuO/CuCO30.4/0.62
考点:
本题考查电化学原理。
21.(9分)【文昌中学2014-2015学年上学期期末考】
(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+260kJ·mol-1
已知:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_________________;
(2)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是
__________________________________________________________;
②电镀结束后,装置Ⅰ中KOH溶液的浓度(忽略溶液体积的变化)_______(填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度________;
③电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外还含有__________;
④在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
【答案】
(1)2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g)△H=-46kJ·mol-1(2分)
(2)①CH4(1分)CH4-8e-+10OH-===CO32-+7H2O(2分)②变小(1分)不变(1分)③CO32-(1分)④1.12L(2分)
考点:
盖斯定律的应用,燃料电池的工作原理、转移电子的计算、