重点推荐人教版高中化学选修四高二第四单元电化学基础期末知识梳理.docx
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重点推荐人教版高中化学选修四高二第四单元电化学基础期末知识梳理
高中化学学习材料
（精心收集**整理制作）
第四单元水溶液中的离子平衡
（满分：
100分 时间：
90分钟）
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分）
1．番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。
以下叙述正确的是（ ）
A．铜片上发生氧化反应
B．锌片为正极，铜片为负极
C．锌片为阴极，铜片为阳极
D．番茄汁起电解质溶液的作用
解析：
Zn、Cu和番茄汁（酸性）形成的原电池，其中锌片作负极，发生氧化反应，铜片作正极，发生还原反应，番茄汁起电解质溶液的作用。
答案：
D
2．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为（ ）
A．形成原电池，铝作负极
B．形成原电池，铜作负极
C．形成原电池时，电流由铝流向铜
D．铝质铆钉发生了化学腐蚀
解析：
电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。
金属铝发生的是电化学腐蚀，铝比铜活泼，故金属铝是负极；电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反，应是由铜流向铝。
答案：
A
3．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是（ ）
A．电子从铜电极通过检流计流向锌电极
B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应
D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑
解析：
该电池中Cu和Zn分别做正极和负极，分别对应还原反应和氧化反应；正极是Cu2＋＋2e－===Cu，电子从负极流出，经导线回到正极；电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
答案：
B
4．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ）
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
解析：
A、B中形成的原电池都是铁作负极，加速钢铁腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼，铁作正极，故选C。
答案：
C
5．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：
2Fe＋2H2O＋O2===2Fe（OH）2。
以下说法正确的是（ ）
A．负极发生的反应为：
Fe－2e－===Fe2＋
B．正极发生的反应为：
2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在水面处更容易腐蚀
解析：
从电池反应式可知，Fe失电子转变成Fe2＋，Fe为负极，A项对；正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，B项错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C项错；水面的O2浓度较水下浓度高，水面处的金属更易被腐蚀，D项错。
答案：
A
6．利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。
该电池工作时，有关说法正确的是（ ）
A．铝罐将逐渐被腐蚀
B．炭粒和炭棒上发生的反应为O2＋4e－===2O2－
C．炭棒应与玩具电机的负极相连
D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻
解析：
该电池的反应原理是4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具电极的负极相连，逐渐被腐蚀，A项正确，C、D项错误；B项中正确的反应式为O2＋2H2O＋
4e－===4OH－。
答案：
A
7．若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是（ ）
A．可把铁片与电源的正极相连
B．电解质必须用含有锌离子的可溶性盐
C．锌极发生氧化反应
D．铁极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn
解析：
电镀的实质就是以非惰性电极为阳极的一种特殊的电解。
电镀时一般以镀层金属为电解池的阳极，镀件为阴极，含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液。
电镀过程中镀层金属发生氧化反应成为离子溶入电解液，其离子则在待镀件上发生还原反应而析出，且电解质溶液浓度一般不变。
故而本题只有A项不正确。
答案：
A
8．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是（ ）
解析：
A项，电解水生成H2和O2，是将电能转化为化学能；B项，水力发电是将机械能转化为电能；C项，太阳能热水器是将光能转化为热能；D项，干电池是将化学能转化为电能。
答案：
D
9．现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是（ ）
A．阴极产物是氢气
B．阳极产物是氧气
C．阴极产物是铝和氧气
D．阳极产物只有氯气
解析：
将AlCl3溶液蒸干得Al（OH）3，灼烧时Al（OH）3分解生成Al2O3，电解熔融Al2O3时，阳极反应为6O2－－12e－===3O2↑，阴极反应为4Al3＋＋12e－===4Al，总反应式为2Al2O3（熔融）
4Al＋3O2↑。
答案：
B
10．串联电路中的四个电解池分别装有0.1mol·L－1的下列溶液，用铂电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH变小的是（ ）
A．盐酸B．NaCl
C．AgNO3D．KNO3
解析：
对于电解盐酸溶液，相当于电解HCl，盐酸溶液浓度降低，H＋浓度降低，pH增大。
电解NaCl溶液时H＋在阴极上放电，阴极附近OH－浓度增大；阳极上Cl－放电，阳极区域H＋、OH－浓度基本不变，因而电解后整个溶液pH会变大。
电解AgNO3溶液时，阴极Ag＋放电；阳极是OH－放电，阳极区域H＋浓度变大，溶液pH会显著变小（相当于生成稀HNO3）。
电解KNO3的实质是电解水，pH不变。
答案：
C
11．下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液（呈酸性），各加入生铁块，放置一段时间。
下列有关描述错误的是（ ）
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：
Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
解析：
a、b中生铁发生电化学腐蚀，碳作正极，铁作负极；a中NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，O2被消耗，试管内气体压强降低，b试管中盛装NH4Cl溶液，酸性较强，发生析氢腐蚀，产生H2，试管内气体压强增大，故红墨水柱两边的液面应左高右低。
答案：
B
12．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Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，则下列关于该装置的有关说法中正确的是（ ）
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，且金属铜为该电解池的阳极
D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸
解析：
原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。
由题给总方程式知，Cu失电子，H＋得电子。
如果是原电池，Cu是负极，它的金属活动性排在氢之后，不可能，所以只能是电解池。
答案：
C
13．将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×10－3mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是（ ）
A．阳极上析出11.2mLO2（标准状况）
B．阴极上析出32mgCu
C．阴极上析出11.2mLH2（标准状况）
D．阳极和阴极质量都无变化
解析：
用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应为，阴极：
2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极：
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。
当有1×10－3mol的OH－放电时，生成标准状况下的O2为5.6mL，此时转移电子为1×10－3mol，则在阴极上析出Cu32×10－3g。
答案：
B
14．下列有关电化学的示意图中正确的是（ ）
解析：
选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极。
选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。
选项C，粗铜应连接电源正极。
选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl－在阳极放电产生Cl2，溶液中的H＋在阴极获得电子而产生H2，正确。
答案：
D
15．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。
下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：
Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
解析：
本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。
a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2＋在该电极上得电子，B项正确；a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu2＋向Fe电极移动，D项错误。
答案：
D
16．金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，（已知：
氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）。
下列叙述中正确的是（ ）
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：
Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析：
本题为课本中“电解精炼铜”的迁移应用。
A项，阳极应发生氧化反应。
C项，溶液中的阳离子主要为Ni2＋，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，Fe2＋、Zn2＋在该条件下不得电子。
比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
答案：
D
二、非选择题（本题包括6小题，共52分）
17．（8分）镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
（1）镁与稀硫酸反应的离子方程式为__________________________________________。
（2）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
（3）在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。
其中正极的电极反应式为______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）在海洋工程上，通常用铝合金（Al Zn Cd）保护海底钢铁设施，其原理如图所示：
其中负极发生的电极反应为：
____________________________________________________________________________________；
解析：
（3）属于钢铁的吸氧腐蚀；
（4）属于牺牲阳极的阴极保护法。
答案：
（1）Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
（2）2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe
（3）2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（4）Al－3e－===Al3＋
18．（8分）一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极
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