选修四第四章《电化学基础》综合测试题4.docx
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选修四第四章《电化学基础》综合测试题4
选修四第四章《电化学基础》综合测试题4
1.火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质（如锌、金和银等），其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。
在电解精炼时（ ）
A．粗铜接电源负极
B．纯铜作阳极
C．杂质都将以单质形式沉积到池底
D．纯铜片增重2.56g，电路中通过电子为0.08mol
2.有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ）
①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole－
②负极上CH4失去电子，电极反应式：
CH4＋10OH－－8e－===
＋7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
④电池放电后，溶液pH不断升高
A．①②B．①③C．①④D．③④
3.锌锰干电池的两极分别为碳棒和锌皮，在放电时电池总反应方程式可以表示为Zn＋2MnO2＋
===Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O。
根据上述信息，下列结论不正确的是（ ）
A．放电时正极发生反应的物质为
B．Zn为负极，碳为正极
C．负极反应：
Zn－2e－===Zn2＋
D．正极反应：
2MnO2＋2
＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O
4.根据下图可判断出下列离子方程式中错误的是（ ）
A．2Ag（s）＋Cd2＋（aq）===2Ag＋（aq）＋Cd（s）
B．Co2＋（aq）＋Cd（s）===Co（s）＋Cd2＋（aq）
C．2Ag＋（aq）＋Cd（s）===2Ag（s）＋Cd2＋（aq）
D．2Ag＋（aq）＋Co（s）===2Ag（s）＋Co2＋（aq）
5.对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是（）
A．发生氧化反应的为负极B．正极为电子流入的一极
C．比较不活泼的金属为负极D．电流的方向由正极到负极
6.在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（）
A．正极附近的硫酸根离子浓度逐渐增大
B．正极有氧气逸出
C．电子通过导线由铜片流向锌片
D．铜片上有氢气逸出
7.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
B．在上图所示环境中，铁被腐蚀速率：
Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
C．铁制品保存在温度较高的地方
D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
8.下列实验中，在相同的时间里，铁腐蚀程度最大的是（ ）
A．将生铁放在煮沸过的水里
B．将白铁片（镀锌铁）放在溶有CO2的水中
C．将有磨损的马口铁（镀锡铁）放在溶有CO2的水中
D．将有磨损的放在白铁片（镀锌铁）溶有CO2的水中
9.某兴趣小组设计如下图所示微型实验装置。
实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流计G指针偏转。
下列有关描述正确的是（ ）
A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H＋＋2Cl－
Cl2↑＋H2↑
B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－
D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
10.如图是一种应用广泛的锂电池，LiPF6是电解质，SO（CH3）2作溶剂，反应原理是4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。
下列说法不正确的是（ ）
A．该装置将化学能转化为电能
B．电子移动方向是由a极到b极
C．可以用水代替SO（CH3）2做溶剂
D．b极反应式是FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S
11.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ ）
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
12.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（ ）
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
13.如图所示，两电极上发生的电极反应为：
a极：
Cu2＋＋2e－===Cu b极：
Fe－2e－===Fe2＋，下列说法中不正确的是（ ）
A．该装置可能是电解池
B．a极上一定发生还原反应
C．a、b可能是同种电极材料
D．该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能
14.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ ）
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
15.如图是利用试纸、铅笔芯设计的电解饱和NaCl溶液的微型实验。
以铅笔芯为电极，分别接触表面皿上的试纸，接通电源，观察实验现象。
下列说法错误的是（ ）
A．pH试纸变蓝B．KI－淀粉试纸变蓝
C．通电时，电能转换为化学能D．电子通过pH试纸到达KI淀粉试纸
16.某同学在做原电池原理的实验时，有如下实验步骤：
①用导线将灵敏电流计的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接（如图1）。
②把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中;
③把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中;
④用导线把锌片和铜片连接起来后,再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中（如图2）。
回答下列问题：
（1）实验步骤①中应观察到的现象是 。
（2）实验步骤②中应观察到的现象是 。
（3）实验步骤③中应观察到的现象是 。
（4）实验步骤④中应观察到的现象是 。
（5）通过实验步骤④该同学头脑中有了一个猜想（或假设）,该猜想是 。
（6）为了证实该猜想,该同学又设计了第⑤步实验,请简要画出第⑤步实验的装置示意图。
17.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。
一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。
回答下列问题：
（1）这种电池放电时发生的化学反应方程式是___________________________________。
（2）此电池正极发生的电极反应式是_______________________________________________，
负极发生的电极反应式是_________________________________________________________。
（3）电解液中的H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________________。
（4）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：
首先是燃料电池能量转化效率高，其次是___________________________________________________。
18.如图所示，某同学设计一个甲醚（CH3OCH3）燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
（1）通入氧气的电极为________极，写出电极反应式__________________________________
________________________________________________________________________。
（2）铁电极为________极，石墨电极（C）的电极反应式为
________________________________________________________________________。
（3）反应一段时间后，乙装置中生成NaOH主要在______________________________________
（填“铁极”或“石墨极”）区，简述理由是______________________________________
________________________________________________________________________。
（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为______________________________，反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________（填“增大”、“减小”或“不变”）
19.电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸，其装置示意图如图所示：
（1）阴极的电极反应式为__________________________________________________________。
（2）产品室中反应的离子方程式为________________________________________________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】电解精炼铜时，用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，A、B错误；锌比铜活泼，失电子变成锌离子进入溶液中，金、银不活泼，以单质形式沉积到池底，C错误；n（e－）＝
×2＝0.08mol，D正确。
2.【答案】A
【解析】CH4中的C为－4价，在O2中燃烧失去电子，在负极反应生成＋4价CO2，CO2与碱性溶液反应形成
，负极反应：
CH4＋10OH－－8e－===
＋7H2O,1molCH4～8mole－，消耗碱，pH降低，A正确。
3.【答案】A
【解析】根据总反应可知，Zn失去电子，发生氧化反应，作负极，Zn－2e－===Zn2＋，碳棒为正极，B、C正确；MnO2发生还原反应，得到电子，作正极：
2MnO2＋2
＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O，正极反应也可用总反应式减去负极反应式得到，A错误、D正确。
4.【答案】A
【解析】由图中“＋”“－”标志可知，左侧原电池的负极反应：
Cd－2e－===Cd2＋，正极反应Co2＋＋2e－===Co，金属性Cd>Co；右侧原电池负极反应：
Co－2e－===Co2＋，正极反应：
Ag＋＋e－===Ag，金属性Co>Ag；综合可得金属性强弱顺序为Cd>Co>Ag，氧化还原反应中金属性强的金属能置换出金属性弱的金属，A不能发生，错误。
5.【答案】C
【解析】在原电池中，相对活泼的金属为负极，不活泼的金属或导电非金属为正极；发生氧化反应的电极为负极，发生还原反应的电极为正极；原电池工作时，其外电路中电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极，电流的方向与电子流动的方向相反。
6.【答案】D
【解析】在铜锌原电池中，溶液中阴离子（硫酸根离子）向负极（电极锌）移动，阳离子（氢离子）向正极（电极铜）移动；氢离子在正极（铜片）上得电子被还原成氢气逸出；在该原电池的外电路中，电子的流向是由负极（锌片）沿导线流向正极（铜片）。
7.【答案】B
【解析】Fe、Cu露天堆放时，一旦与电解质溶液接触就能形成原电池，Fe作负极，被腐蚀，铜作正极，A错误；均发生吸氧腐蚀，Ⅰ中Fe直接和碳块接触，Ⅲ中Fe含有少量杂质碳，前者更容易发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，Ⅱ中锌作负极，Fe作正极，受到保护，B正确；温度较高，铁腐蚀速率加快，C错误；Fe作负极时，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D错误。
8.【答案】C
【解析】生铁在水中发生析氧腐蚀，煮沸可减少溶解在水中的O2，减缓铁的腐蚀。
白铁皮放在溶有CO2的水中，形成酸性条件下的原电池，活动性强的锌为原电池的负极，发生析氢腐蚀，表面的锌被腐蚀，铁为正极，受到保护；如为磨损的镀锡铁，活动性强的铁为负极，发生析氢腐蚀，加快了铁的腐蚀。
综合可见C中铁腐蚀程度最大。
9.【答案】D
【解析】断开K2，闭合K1时，该装置为电解池，两极均有气泡产生，活性电极铜为阴极，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨为阳极，2Cl－－2e－===Cl2↑；总反应为2Cl－＋2H2O
Cl2↑＋H2↑＋2OH－，A错误；铜电极附近溶液中因有OH－生成，使酚酞溶液变红色，B错误。
断开K1，闭合K2时，装置为原电池，只能是氢气燃料电池，铜电极为负极，H2－2e－＋2OH－===2H2O，石墨为正极，Cl2＋2e－===2Cl－，C错误，D正确。
10.【答案】C
【解析】本装置为原电池，A正确；Li是负极，失去电子，电子由a流出，经导线注入b，B正确；Li与水能反应，所以不能用水代替SO（CH3）2做溶剂，C错误；b为正极，得到电子，电极反应式：
FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，D正确。
11.【答案】B
【解析】插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀，A错误；开关由M改置于N时，Zn作负极，Cu Zn合金作正极，合金受到保护，B正确；接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体是在Pt电极上生成，C错误；Zn MnO2中，Zn不纯含有杂质，形成多个微小原电池发生氧化反应而自放电，D错误。
12.【答案】D
【解析】金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以C错误。
13.【答案】D
【解析】若a为石墨、b为铁片，电解质溶液为硫酸铜，电极反应满足题干要求；若b与电源正极相连，a导体与电源负极相连，电解质溶液为硫酸铜，电极反应也满足题干要求，只有D错误。
14.【答案】B
【解析】插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，最易发生吸氧腐蚀，而底端氧气含量少，腐蚀相对较慢，A错误；开关置于M时，合金作负极，铜作正极，改置于N时，Zn作负极，合金作正极，合金受到保护，B正确；接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体在Pt电极上生成，C错误；Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是锌不纯引起，Zn、锌中杂质和电解质溶液构成微型原电池而放电，D错误。
15.【答案】D
【解析】连接负极的铅笔芯为阴极，电极反应：
2H＋＋2e－===H2↑，溶液呈碱性，pH试纸遇碱变蓝色，A正确；连接正极的铅笔芯为阳极，电极反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，I2遇淀粉试液变蓝色，B正确；该装置是电解池，将电能转化为化学能，C正确；电解质溶液中阴、阳离子定向移动形成电流，电子不能通过电解质溶液，D错误。
16.【答案】
（1）电流计指针不偏转
（2）锌片上有气泡产生
（3）铜片上无气泡
（4）铜片上有大量气泡,锌片上没有气泡或有少量气泡
（5）有电子从锌经导线向铜片移动
（6）
【解析】原电池的形成条件：
①有活动性不同的两个电极，②两电极插入电解质溶液中，③两极用导线相连形成闭合回路，
④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
17.【答案】
（1）2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
（2）3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋
（3）正 负极 （4）对环境无污染
【解析】
（1）甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。
（2）CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋；氧气在正极的电极反应为3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应相加得总反应式。
（3）在电池中，负极释放电子，经导线传到正极上，负极产生H＋，正极消耗H＋，所以H＋向正极移动。
（4）甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。
18.【答案】
（1）正极 CH3OCH3－12e－＋16OH－===
＋11H2O
（2）阴极 2Cl－－2e－===Cl2↑
（3）铁极 石墨为阳极，氯离子发生氧化反应，铁为阴极，H＋反应，生成OH－，由于阳离子交换膜只允许钠离子向阴极区移动，故NaOH主要在阴极区生成。
（4）Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋ 减小
【解析】
（1）甲为燃料电池，提供电能，通燃料（甲醚）的电极是负极，通氧化剂（氧气）的电极是正极，负极上甲醚失电子发生还原反应，在碱性溶液中电极反应式为CH3OCH3－12e－＋16OH－===2
＋11H2O。
（2）乙、丙池属于电解池，铁电极连接原电池的负极，是阴极，石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式：
2Cl－－2e－===Cl2↑。
（3）乙池中阴极为水中氢离子放电，电极反应：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，乙装置中生成NaOH主要在铁极区。
（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅有铜，还有锌失电子进入溶液，阴极上析出铜离子，阳极反应式分别为Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋，根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，反应一段时间，丙装置中硫酸铜溶液浓度将减小。
19.【答案】
（1）2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－（或2H＋＋2e－===H2↑）
（2）HP
＋2H＋===H3PO3（或HP
＋H＋===H2P
、H2P
＋H＋===H3PO3）
【解析】
（1）由电解池装置图可以看出，在NaOH溶液中，阴极上氢离子得电子，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－（或2H＋＋2e－===H2↑）；
（2）由于阴极室消耗H＋，H＋由阳极室移向阴极室，与产品室中HP
结合生成亚磷酸，HP
＋2H＋===H3PO32H＋＋2e－===H2↑（或HP
＋H＋===H2P
、H2P
＋H＋===H3PO3）。
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