山东省济南市莱芜区暑假新高三高考一轮化学电化学基础复习测试含答案.docx

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山东省济南市莱芜区暑假新高三高考一轮化学电化学基础复习测试含答案

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山东省济南市莱芜区2020年暑假新高三高考一轮化学电化学基础复习测试

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I

一、单选题（共15小题,每小题4.0分,共60分）

1.在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24L气体（标准状况下），则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为（　　）

A．1mol·L－1

B．2mol·L－1

C．3mol·L－1

D．4mol·L－1

2.如图是模拟电化学反应装置图。

下列说法正确的是（　　）

A．开关K置于N处，则铁电极的电极反应式：

Fe－2e－===Fe2＋

B．开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀

C．开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑

D．开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁棒

3.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是（　　）

A．电子从锌电极通过电流表流向铜电极

B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移

C．锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－===H2↑

D．取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变

4.研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF2﹣CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。

下列说法中，正确的是（　　）

A．由TiO2制得1mol金属Ti，理论上外电路通过2mol电子

B．阳极的电极反应式为C+2O2﹣-4e﹣===CO2↑

C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少

D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱应连接Pb电极

5.按下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（　　）

A．Cu电极上发生还原反应

B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

C．片刻后甲池中c（

）增大

D．片刻后可观察到滤纸b点变红色

6.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（　　）

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

C．两烧杯中溶液的pH均增大

D．产生气泡的速率甲比乙慢

7.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置（如图所示），电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。

下列说法不正确的是（　　）

A．充电时电极a连接电源的负极

B．放电时负极的电极反应式为Zn—2e－===Zn2＋

C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应

8.研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。

下列说法中正确的是（　　）

A．由TiO2制得1mol金属Ti，理论上外电路转移2mol电子

B．阳极的电极反应式为2O2－－4e－===O2↑

C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少

D．本装置中石墨电极材料不需要定期更换

9.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

10.关于钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是（　　）

A．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋

B．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．地下钢管连接镁块是采用牺牲阳极的阴极保护法

D．用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁接电源的正极

11.电解水制取H2和O2时为了增强导电性常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中（　　）

A．NaCl

B．NaOH

C．HCl

D．CuSO4

12.下列描述中，符合生产实际的是（　　）

A．电解食盐水制得金属钠

B．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极

C．一氧化碳高温还原铁矿石制得铁

D．电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极

13.下列四种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快的是（　　）

A．镀铝塑扣

B．食品罐头盒（镀锡）

C．白铁水桶（镀锌）

D．镀银铜质奖章

14.下列描述中，不符合生产实际的是（　　）

A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极

B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极

D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

15.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是（　　）

A．甲中负极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

B．乙中阳极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．丙中H＋向碳棒方向移动

D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体

分卷II

二、非选择题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

16.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A溶液中组成原电池，如图1所示：

　　　图1　　　　　　　　　　图2

（1）若A为稀盐酸，则Al片作________极，该电极的电极反应式为________________________，Cu片电极反应式为__________________________________________。

（2）若A为NaOH，则Al片作________极，该电极的电极反应式为____________________。

（3）若A为稀HNO3，则Cu片作________极，该电极的电极反应式为_________________。

17.如图是一个原电池装置，请按要求填空。

（1）正极材料是________，负极材料是________。

（2）电子的流向是由________（填“Fe”或“Cu”，不同）极经外电路流向________极。

（3）写出电极反应式：

负极_________________________________________________________，

正极________________________________________________________________________。

（4）该原电池中发生的总反应离子方程式为__________________________________________。

18.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。

如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－（O2＋4e－===2O2－）。

（1）c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为

________________________________________________________________________。

（2）如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol·L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为_______________，若a电极产生56mL（标准状况）气体，则所得溶液的pH＝________（不考虑溶液体积变化），若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入________（填字母）。

a．CuOb．Cu（OH）2

c．CuCO3d．Cu2（OH）2CO3

19.已知H2O2是一种弱酸，在强碱性溶液中主要以

形式存在。

目前研究比较热门的Al－H2O2电池，其电池总反应为2Al＋3

===2A

＋OH－＋H2O。

现以AlH2O2电池电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制备氢气（右池中隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性电极）。

试回答下列问题：

（1）电极b是________极，电极反应式为______________________________________________。

（2）右池是________池，电极c的电极反应式为________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）通电2min后，Al电极的质量减轻2.7g，则产生氮气的体积为________L（标准状况）。

答案解析

1.【答案】A

【解析】电解H2SO4、CuSO4的混合液时，阳极电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极的电极反应先是Cu2＋＋2e－===Cu，后2H＋＋2e－===H2↑，由题可知两极产生的气体H2、O2各0.1mol，O2是由OH－失去0.4mol电子而得到，H2是由H＋得到0.2mol电子而生成。

由得失电子守恒知，还有0.2mol电子是Cu2＋得到的，n（Cu2＋）＝0.1mol，c（Cu2＋）＝

＝1mol·L－1。

2.【答案】B

【解析】开关K置于N处，构成电解池，铁电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，铁的腐蚀减缓；开关K置于M处，构成原电池，铁电极为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，电子从铁棒经开关K流向碳棒。

3.【答案】A

【解析】锌片作负极，铜片作正极，电子从负极流向正极，A选项正确；盐桥中的阴离子向负极移动，B选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，C选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，铜电极在反应后质量增加，D选项错误。

4.【答案】B

【解析】由TiO2制得1mol金属Ti，Ti元素化合价由+4价变为0价，所以理论上外电路转移4mol电子，A错误；根据图知，阳极上C失电子和氧离子反应生成二氧化碳，电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣===CO2↑，B正确；左边装置中氧化钙生成钙离子和氧离子，右边装置中钙离子结合氧离子生成氧化钙，所以整套装置中CaO的总量不变，C错误；若用铅蓄电池作该装置的供电电源，铅蓄电池放电时，二氧化铅作阳极，所以“+”接线柱应连接PbO2电极，D错误。

5.【答案】A

【解析】图示是Zn－CuSO4－Cu原电池，相对活泼金属Zn作为负极，Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，Cu作正极，Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应，A正确；电子只能在电极和导线间流动，不能在溶液中移动，Zn→a，b→Cu，B错误；与负极相连的a为阴极，电极反应：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，可使酚酞变红，D错误；为保持电荷守恒，盐桥中的Cl－会移向甲池，

浓度不变，C错误。

6.【答案】C

【解析】乙烧杯中锌片和铜片没有接触，不能构成原电池，A、B皆错；甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解，产生气泡速率加快，D错；两烧杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H＋，C正确。

7.【答案】A

【解析】在充电时，电能转化为化学能，相当于电解池；放电时，化学能转化为电能，相当于原电池。

可先分析原电池的正负极反应式分析放电现象或原理，正负极电极反应式的反向就是电解池的阳阴极反应式，由此分析充电时反应现象或原理。

由图示信息和原电池工作原理知，Zn失去电子，发生氧化反应，Zn—2e－===Zn2＋，b为原电池的负极，B正确；充电时b极发生还原反应，作电解池阴极，外接电源负极，a应外接电源正极，A错误；放电时a极为正极，发生还原反应，Br2＋2e－===2Br－，阳离子通过交换膜进入左侧平衡电荷，C正确；阳离子交换膜只允许阳离子通过，不允许分子和阴离子通过，有效避免Br2与Zn直接发生反应，D正确。

8.【答案】B

【解析】根据图中信息，熔融液中O2－失电子被氧化为氧气，电极反应为2O2－－4e－===O2↑，阴极：

2Ca2＋＋4e－===2Ca，总反应式：

TiO2＋2Ca===Ti＋2CaO，B正确；制得1molTi，外电路应转移4mole－，A错误；制备钛前后，CaO的总量保持不变，C错误；阳极周围产生的氧气，在电解池高温环境下易被氧化为CO2，因此需要定期更换，D错误。

9.【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。

10.【答案】D

【解析】钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀都是铁失去电子作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，钢铁发生吸氧腐蚀时O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A、B正确；地下钢管连接镁块，镁比铁活泼，作负极，铁作正极得到保护，C正确；用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁连接电源的负极，D错误。

11.【答案】B

【解析】阴离子放电顺序：

Cl－>OH－>

，阳离子放电顺序：

Cu2＋>H＋>Na＋；所以加入NaCl阳极氯离子放电生成氯气；加入HCl，在阴极上析出氢气，阳极上析出氯气；加入CuSO4时，阴极铜离子放电生成Cu；A、C、D均不符合题意。

加入NaOH，仍然为阳极OH－放电生成O2，阴极H＋放电生成H2，B符合。

12.【答案】C

【解析】惰性电极电解食盐水生成NaOH、氢气、氯气，应电极熔融NaCl冶炼Na，A错误；铁作阳极时，Fe失去电子，亚铁离子的氧化性大于铝离子，阴极上可能生成Fe，应选惰性电极电解熔融的氧化铝制取金属铝，B错误；Fe为较活泼金属，可利用热还原法冶炼，则一氧化碳高温还原铁矿石制得铁，C正确；电解法精炼粗铜，粗铜作阳极，失去电子发生氧化反应，而纯铜作阴极，电解质溶液含铜离子，D错误。

13.【答案】B

【解析】这些金属腐蚀本质都是发生原电池反应，金属活泼性：

Al>Zn>Fe>Sn>Cu>Ag，活泼性强的作为负极，在反应中失电子被氧化，A中塑料不被腐蚀；B中铁为负极，加速腐蚀；C中Fe为正极，被保护；D中Cu虽然为负极，但铜活泼性不如铁，腐蚀速率比铁慢。

14.【答案】A

【解析】电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。

电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生反应Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋移动到阴极上发生反应Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。

15.【答案】C

【解析】由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A错；丙中Fe为负极，C为正极，H＋向正极移动，C正确；乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子，B错；丁中放电顺序：

I－>Cl－，开始产生I2，D错。

16.【答案】

（1）负　Al－3e－===Al3＋　2H＋＋2e－===H2↑

（2）负　Al＋4OH－－3e－===AlO

＋2H2O

（3）正　NO

＋3e－＋4H＋===NO↑＋2H2O

【解析】

（1）Cu－Al－盐酸构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋；Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

（2）Al－Cu－NaOH溶液构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO

＋2H2O，Cu作正极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。

（3）Al－Cu－稀HNO3构成的原电池，Al片作负极，Cu片作正极，该电极上NO

在酸性条件下得电子生成NO和H2O。

17.【答案】

（1）Cu　Fe　

（2）Fe　Cu　（3）Fe－2e－===Fe2＋　Cu2＋＋2e－===Cu　（4）Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

【解析】金属活动性Fe>Cu，装置中存在反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe为负极，失电子，发生反应Fe－2e－===Fe2＋；Cu为正极，发生反应Cu2＋＋2e－===Cu；电子由铁电极流出经外电路流向铜电极。

18.【答案】

（1）正极　CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O　

（2）4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　1　ac

【解析】

（1）原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极；d电极为负极，通入的气体为甲烷，d电极反应式为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O。

（2）用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极（a电极）反应式：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极反应式：

2Cu2＋＋4e－===2Cu，n（O2）＝

＝2.5×10－3mol。

线路中转移电子的物质的量为2.5×10－3mol×4＝0.01mol，溶液中c（H＋）＝

＝0.1mol·L－1，pH＝－lg0.1＝1。

加入CuO或者说CuCO3与溶液中的H＋反应，可使电解质溶液恢复到电解前的状态。

19.【答案】

（1）正　

＋2e－＋H2O===3OH－

（2）电解　CO（NH2）2－6e－＋8OH－===

＋N2↑＋6H2O

（3）1.12

【解析】Al和b电极构成原电池，Al活泼易失电子发生氧化反应作负极，b作正极；c和d电极构成电解池，c作阳极，d作阴极。

（1）电极b是正极，电极反应式为

＋2e－＋H2O===3OH－。

（2）右池是电解池，电极c作阳极，电极反应式为CO（NH2）2－6e－＋8OH－===

＋N2＋6H2O。

（3）由电子守恒，2.7gAl失电子0.3mol，生成氮气0.3mol/6＝0.05mol，在标准状况下的体积为1.12L。