人教版高中化学选修四 第四章 电化学基础检测卷含答案.docx

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人教版高中化学选修四第四章电化学基础检测卷含答案

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人教版高中化学选修四第四章电化学基础检测卷

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题（共10小题,每小题4.0分,共40分）

1.下图用来研究钢铁制品的腐蚀，装置的气密性良好，且开始时U形管两端的红墨水液面相平。

一段时间后能观察到铁钉生锈。

下列说法不正确的是（　　）

A．铁钉表面发生的反应为Fe－3e－===Fe3＋

B．若液体a为稀醋酸，则U形管液面右高左低

C．若液体a为食盐水，则U形管液面左高右低

D．若液体a为食用油，则铁钉生锈速率较慢

2.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是（　　）

A．锌是电池的负极，发生还原反应

B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移

C．电流从锌电极通过电流计流向铜电极

D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑

3.如图中，两电极上发生的电极反应为a极：

Cu2＋＋2e－===Cu；b极：

Fe－2e－===Fe2＋。

下列说法不正确的是（　　）

A．装置中电解质溶液一定含有Cu2＋

B．该装置一定是化学能转化为电能

C．a、b可能是同种电极材料

D．a极上一定发生还原反应

4.按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。

下列叙述正确的是（　　）

A．F表示反应生成Cu的物质的量

B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量

C．E表示反应生成O2的物质的量

D．F表示反应生成H2SO4的物质的量

5.如下图所示，把锌片和铜片用导线相连后插入装有稀硫酸溶液的烧杯中构成原电池。

下列叙述正确的是（　　）

A．Zn是负极，发生还原反应

B．电流从锌片流向铜片

C．一段时间后，铜片质量减轻

D．该装置将化学能转变为电能

6.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，下列说法不正确的是（　　）

A．石墨Ⅰ附近发生的反应为NO2＋

－e－===N2O5

B．石墨Ⅱ附近反生的反应为O2－4e－===2O2－

C．该电池放电时

从右侧向左侧迁移

D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1

7.某小组设计电解饱和食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是（　　）

A．铜电极附近观察到黄绿色气体

B．石墨电极附近溶液呈红色

C．溶液中的Na＋向石墨电极移动

D．铜电极上发生还原反应

8.有关如下图所示原电池的叙述，正确的是（盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂）（　　）

A．反应中，盐桥中的K＋会移向CuSO4溶液

B．取出盐桥后，电流计依然发生偏转

C．铜片上有气泡逸出

D．反应前后铜片质量不改变

9.某原电池装置如图所示。

下列有关叙述中，正确的是（　　）

A．Fe作正极，发生氧化反应

B．负极反应：

2H＋＋2e－===H2↑

C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变

D．工作一段时间后，NaCl溶液中c（Cl－）增大

10.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

二、双选题（共5小题,每小题6.0分,共30分）

11.（双选）某电池的总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（　　）

12.（双选）如下图所示，下列叙述正确的是（　　）。

A．铜是负极，铜片上有气泡产生

B．铜片质量逐渐减少

C．电子从锌片经导线流向铜片

D．氢离子在铜片表面被还原

13.（双选）将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中都有氢气生成。

若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀，B未被腐蚀，关于A、B的叙述正确的是（　　）

A．金属活动性A＞B

B．还原性B＞A

C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应

D．金属B的表面有明显的气泡产生

14.（双选）下列关于钢铁锈蚀的叙述中，错误的是（　　）

A．酸雨能使钢铁更容易发生电化学腐蚀

B．钢铁在潮湿的地窖中较易发生析氢腐蚀

C．在酸性环境下，钢铁只能发生析氢腐蚀

D．钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为Fe3＋，而后生成Fe（OH）3，再部分脱水成为氧化铁的水合物

15.（双选）如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是（　　）

A．电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的正极

B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu

C．该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋

D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子

第Ⅱ卷

三、填空题（共2小题,每小题10.0分,共20分）

16.如图中，甲是电解饱和食盐水，乙是铜的电解精炼，丙是电镀，回答：

（1）b极上的电极反应式为　　，甲电池的总反应化学方程式是　　。

（2）在粗铜的电解过程中，图中c电极的材料是　　（填“粗铜板”或“纯铜板”）；在d电极上发生的电极反应为　　；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是　　，电解一段时间后，电解液中的金属离子有　　。

（3）如果要在铁制品上镀镍（二价金属），则e电极的材料是　　（填“铁制品”或“镍块”，下同），f电极的材料是　　。

（4）若e电极的质量变化118g，则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为　　。

17.如图所示，通电5min后，③极增重2.16g，此时CuSO4恰好电解完。

设A池中原混合溶液的体积为200mL。

（1）电源F为________极；②极为________极；B池为________池。

（2）A池中②极上的电极反应式为______________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）通电前A池中原混合溶液Cu2＋的浓度为________。

四、实验题（共1小题,每小题10.0分,共10分）

18.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：

试根据表中的实验现象完成下列问题：

（1）实验①、②中铝所作的电极（指正极或负极）________（填“相同”或“不相同”）。

（2）实验③中铝为________极，电极反应式为________________；石墨为________极，电极反应式为_______________；电池总反应式为_____________________________。

（3）实验④中铝作负极还是正极？

_____，理由是___________________________________，铝电极的电极反应式为_______________________________。

（4）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为_____________________。

答案解析

1.【答案】A

【解析】铁钉腐蚀时铁钉表面发生反应为Fe－2e－===Fe2＋，A错误；若液体a为稀醋酸，发生析氢腐蚀，正极反应式：

2H＋＋2e－===H2↑，产生氢气，装置内气压增大，U形管右高左低，B正确；若液体a为食盐水，发生吸氧腐蚀，正极反应式：

2H2O＋O2＋4e－===4OH－，消耗装置内氧气，气压减小，U形管左高右低，C正确；若液体a为食用油，铁钉不易形成原电池，生锈最慢，D正确。

2.【答案】B

【解析】如图装置构成Zn－CuSO4－Cu原电池，活泼金属Zn作为负极，Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，A错误；Cu为正极，Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应，D错误；CuSO4溶液中铜离子减小，为使CuSO4溶液保持电中性，盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，B正确；原电池中电流从正极（Cu）→导线→负极（Zn），C错误。

3.【答案】B

【解析】该装置既可构成原电池，也可构成电解池。

当构成原电池时，a极材料是活动性比铁差的金属或石墨，b极为铁，电解质溶液含Cu2＋；当构成电解池时，a极作阴极，b极作阳极且必须是铁电极，电解液中含Cu2＋。

4.【答案】B

【解析】惰性电极电解硫酸铜溶液，生成物是铜、氧气和硫酸，反应的化学方程式是2H2O＋2CuSO4

2H2SO4＋2Cu＋O2↑。

根据电子守恒：

2Cu～4e－～O2，反应中生成1mol氧气转移4mol电子，而转移4mol电子生成2mol铜，F表示反应生成氧气的物质的量，E表示反应生成Cu的物质的量或生成硫酸的物质的量或消耗水的物质的量或消耗硫酸铜的物质的量，答案选B。

5.【答案】D

【解析】该装置可构成原电池，是将化学能转变为电能的装置，D正确。

较活泼金属锌作负极，Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，A错误；较不活泼金属铜做正极，2H＋＋2e－===H2↑，发生还原反应，C错误；电子从负极经导线流向正极，电流方向与之相反，B错误。

6.【答案】B

【解析】燃料电池中O2总是得电子，发生还原反应，作正极，在熔融NaNO3介质中，电极方程式为O2＋2N2O5＋4e－===

，B错误；NO2发生氧化反应，氮元素化合价升高，石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，则Y只能是N2O5，在熔融NaNO3介质中，电极反应式为NO2＋

－e－===N2O5，石墨Ⅰ为电池的负极；由正负极电极反应可知，

在正极生成，在负极消耗，

从正极移向负极，C正确；电极方程式分别为NO2＋

－e－===N2O5、O2＋2N2O5＋4e－===4

，则放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1，D正确。

7.【答案】D

【解析】因通电后两极均有气泡产生，则金属铜电极是阴极，该极上的反应：

2H＋＋2e－===H2↑，得电子发生还原反应，D正确；H2无色，A错误；酚酞遇OH－显红色，B错误；石墨是阳极，阳极反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑，为保持电荷平衡，阳离子移向阴极，即移向铜电极，C错误。

8.【答案】A

【解析】原电池负极Zn－2e－===Zn2＋，正极Cu2＋＋2e－===Cu，正极周围阳离子减少，盐桥中阳离子补充移向正极，A正确。

取出盐桥不能形成闭合回路，构不成原电池，电流计指针不偏转，B错误。

Cu片为正极，有Cu析出，C、D错误。

9.【答案】D

【解析】活泼金属Fe作负极，发生氧化反应，Fe－2e－===Fe2＋，A、B错误；正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故右侧烧杯中溶液的pH增大，C错误；原电池盐桥中Cl－向负极移动，以中和左侧烧杯中溶液产生的正电荷Fe2＋，NaCl溶液中c（Cl－）增大，D正确。

10.【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。

11.【答案】CD

【解析】依据反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

Fe发生氧化反应，失去电子，作负极，用比Fe活动性弱的金属或非金属导体（如Cu、Ag、C等）作正极，用含Fe3＋的溶液作电解质溶液。

A、B可以，C、D不可以实现。

12.【答案】CD

【解析】在铜锌原电池中，锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。

负极锌失去电子不断溶解，在外电路中电子由锌电极流向铜电极；溶液中的氢离子，在正极铜表面得到电子被还原，有氢气产生。

13.【答案】AD

【解析】金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中，构成了原电池，负极腐蚀而损耗，正极被保护，即金属A为负极，金属B为正极，活动性强的金属为负极，A正确；还原性A>B，B错误；A腐蚀失电子，发生氧化反应，C错误；B极电极反应式：

2H＋＋2e－===H2↑，D正确。

14.【答案】CD

【解析】钢铁发生析氢锈蚀时，铁原子失电子生成Fe2＋，D错误。

强酸性环境下，钢铁发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，所以酸性条件下钢铁不一定发生析氢腐蚀，C错误；地窖中CO2含量较高，水膜电解质溶液酸性较强，生铁容易析氢腐蚀，酸雨环境也是如此，A、B正确。

15.【答案】AC

【解析】根据原电池材料可知，最易发生反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，C正确。

电极Ⅱ是负极，电极Ⅰ是正极，分别发生氧化反应和还原反应，A对、B错。

盐桥作为内电路的一部分，是通过离子的移动形成闭合电路，D错误。

16.【答案】

（1）2H++2e﹣===H2↑　2NaCl+2H2O===2NaCl+Cl2↑+H2↑　

（2）粗铜板　Cu2++2e﹣===Cu　　Au、Ag　Cu2+、Fe2+　

（3）镍块　　铁制品　

（4）44.8L　

【解析】

（1）甲是电解饱和食盐水，M为正极，则a为阳极发生氧化反应，b为阴极发生还原反应，电极反应式为2H++2e﹣===H2↑，电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，总反应化学方程式为2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑。

（2）用电解法进行粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，该装置中M为原电池的正极，N为原电池的负极，所以c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜溶液为电解液，溶液中的Cu2+得到电子在阴极上发生还原反应，即Cu2++2e﹣===Cu；作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，所以Fe发生Fe﹣2e﹣===Fe2+反应，以Fe2+的形式进入溶液中；比铜不活泼的金属Au、Ag不会失去电子，以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是Au、Ag，电解一段时间后，电解液中的金属离子有Cu2+、Fe2+。

（3）要在铁制品上镀镍（二价金属），则铁作阴极与电源负极N相连即f极，镍为阳极与电源正极M相连即e极。

（4）若e电极的质量变化118g，根据转移电子数相等，Ni～2e﹣～Cl2，则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为

×22.4L·mol-1=44.8L。

17.【答案】

（1）正　阳　电镀

（2）4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

（3）0.05mol·L－1

【解析】

（1）由③极增重2.16g可知，①③是电解池的阴极，②④是电解池的阳极，E是电源的负极，F是电源的正极。

又因为B池的阳极是银，电解质是硝酸银，故该池是电镀池。

（2）A池中，②极只发生反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。

（3）因为③极增重2.16g是银的质量，即转移电子是2.16g÷108g·mol－1＝0.02mol，而①极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，故原Cu2＋物质的量为0.02mol×

＝0.01mol，故Cu2＋的物质的量浓度为0.05mol·L－1。

18.【答案】

（1）不相同　

（2）负；2Al－6e－===2Al3＋；正；6H＋＋6e－===3H2↑；2Al＋6H＋==2Al3＋＋3H2↑　　

（3）负极；铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应；

Al－3e－＋4OH－==AlO2－＋2H2O

（4）另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性

【解析】实验①中镁比铝活泼，镁作原电池的负极，铝作原电池的正极，电流计指针偏向铝；实验②中铝比铜活泼，铝作原电池的负极，铜作原电池的正极，电流计指针偏向铜；实验③中铝失去电子，发生氧化反应，③为负极，石墨为正极，电流计指针偏向石墨。