山东省济南市高三化学一轮模拟测试《电化学基础》含答案.docx

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山东省济南市高三化学一轮模拟测试《电化学基础》含答案

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山东省济南市2019-2020年高三化学一轮模拟测试《电化学基础》

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题，每小题3.0分,共60分）

1.将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。

下图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是（　　）

2.下图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出。

符合这一情况的是下表中的（　　）

3.下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是（　　）

A．酸雨后易发生析氢腐蚀、炒锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀

B．当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时，后者更易被腐蚀

C．铁与电源正极连接可实现电化学保护

D．将钢管与铜管一起堆放时可保护钢管少受腐蚀

4.分析如图所示的四个原电池装置，下列结论正确的是（　　）

A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极

B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑

C．③中Fe作负极

D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

5.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。

下列说法不正确的是（　　）

A．Zn为电池的负极

B．正极反应式为2FeO

＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O

C．该电池放电过程中电解质溶液浓度增大

D．电池工作时OH－向负极迁移

6.如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确是（　　）

A．a中铁钉附近呈现红色

B．b中铁钉上发生还原反应

C．a中铜丝上发生氧化反应

D．b中铝条附近有气泡产生

7.已知锂离子电池的总反应：

LixC＋Li1－xCoO2

C＋LiCoO2，锂硫电池的总反应：

2Li＋S

Li2S，有关上述两种电池说法正确的是（　　）

A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移

B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C．理论上两种电池的比能量相同

D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

8.日常所用干电池的电极分别为碳棒（上面有铜帽）和锌皮，以糊状氯化铵和氯化锌作电解质（其中加入二氧化锰吸收氢气），电极反应式可简化为Zn－2e－==Zn2＋，2NH

＋2e－==2NH3↑＋H2↑氨与锌离子能生成一种稳定的物质）。

根据上述判断，下列结论不正确的是（　　）

A．干电池内发生的是氧化还原反应

B．锌为负极，碳为正极

C．工作时，电子由碳极经过外电路流向锌极

D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器

9.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

10.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。

通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（　　）

A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

11.某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确的是（　　）

A．A接电源正极

B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2

＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

C．阴极区附近溶液pH降低

D．若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L（标准状况）时，有0.1molCr2

被还原

12.下列事实与电化学腐蚀无关的是（　　）

A．光亮的自行车钢圈不易生锈

B．黄铜（Cu、Zn合金）制的铜锣不易生锈

C．铜、铝电线一般不连接起来作导线

D．生铁比熟铁（几乎是纯铁）容易生锈

13.某电池的总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是（　　）

14.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（　　）

A．HCl、CuCl2、Ba（OH）2

B．NaOH、CuSO4、H2SO4

C．NaOH、H2SO4、Ba（OH）2

D．NaBr、H2SO4、Ba（OH）2

15.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

16.下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池（MHNi电池）。

下列有关说法不正确的是（　　）

A．放电时正极反应为NiOOH＋H2O＋e－―→Ni（OH）2＋OH－

B．电池的电解液可为KOH溶液

C．充电时负极反应为MH＋OH－―→H2O＋M＋e－

D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高

17.如图所示为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

18.下列关于电解池的说法正确的是（　　）

A．电源的负极就是阴极

B．与直流电源正极相连的是电解池的阴极

C．与直流电源负极相连的电极上发生还原反应

D．阳极上发生还原反应

19.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。

下列有关说法不正确的是（　　）

A．电池工作时，锂离子向正极移动

B．有机电解质可用水溶液代替

C．电池总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑

D．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气

20.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是（　　）

A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用

B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接

C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法

D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题，每小题10.0分,共40分）

21.　甲、乙两位学生想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L－1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如下图所示。

（1）如果甲、乙同学均认为若构成原电池的电极材料都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼，则甲会判断出________的活动性更强，而乙会判断出________的活动性更强（填元素符号）。

（2）由此实验，可得到哪些正确的结论？

________（填字母）。

A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质

B．镁的金属性不一定比铝的金属性强

C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值

D．该实验说明化学研究的对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析

（3）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法________（填“可靠”或“不可靠”）。

如不可靠，请你提出另一个判断原电池正、负极的可行的实验方案：

__________________________________________（如可靠，此空可不填）。

22.用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。

某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH＝1的0.1mol·L－1FeCl2溶液，研究废液再生机理。

记录如下（a、b、c代表电压数值）：

（1）用KSCN溶液检验出Fe3＋的现象是______________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。

写出有关反应：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电，原因是Fe2＋具有________性。

（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。

电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

①NaCl溶液的浓度是________mol·L－1。

②Ⅳ中检测Cl2的实验方法：

__________________________________________________

________________________________________________________________________。

③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）：

_____________________________________________

________________________________________________________________________。

23.某新型可充电电池能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH。

（1）放电时负极反应为______________________________。

（2）充电时Fe（OH）3发生________反应。

（3）放电时电子由________极流向________（填“正”或“负”）极。

（4）放电时1molK2FeO4发生反应，转移电子数是__________________。

24.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。

请回答：

（1）工业冶炼铝的化学方程式是____________________________________________________。

（2）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是__________________________________________。

（3）工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。

电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。

①该电解槽的阳极反应式是________________________________________________。

②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_________________________________

________________________________________________________________________。

③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________（填写“A”或“B”）导出。

答案解析

1.【答案】D

【解析】A中滴加CuSO4溶液：

Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn表面构成原电池，可以加快产生H2的速率，A的斜率要大于B的斜率，B错误；A中部分Zn与CuSO4反应，则与稀硫酸反应的Zn比B中小，产生的H2体积比B中小，A和C错误。

2.【答案】A

【解析】由a极板质量增加，知溶液中阳离子在a极板析出，则a为阴极，X为负极；因B中a极板不析出金属，C中X为正极，故B、C错；又由b极板有无色无味气体放出，知D错。

3.【答案】A

【解析】酸雨后溶液显酸性，容易发生析氢腐蚀，炒锅存留盐液是中性溶液，较易发生吸氧腐蚀，A正确；金属活动性Zn>Fe>Sn，所以镀锡铁镀层破损时，Fe作原电池的负极首先被腐蚀，而镀锌铁镀层破损时，由于Fe作正极，被保护起来，前者更易被腐蚀，B错误；铁与电源负极连接可实现电化学保护，C错误；将钢管与铜管一起堆放形成原电池，钢管作为负极，受腐蚀的程度增加，D错误。

4.【答案】B

【解析】电解质溶液不同，导致两极反应发生改变。

当稀硫酸是电解质溶液时，Mg作负极（活动性Mg＞Al）；当NaOH溶液是电解质溶液时，Al作负极（Mg不与NaOH溶液反应）；③中Cu作负极，反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Fe作正极，因为常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化；④中Cu作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

5.【答案】B

【解析】以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液的电池中，Zn为负极，发生反应：

Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2，K2FeO4为正极，发生反应：

FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3＋5OH－，放电过程中有OH－生成，则电解质溶液的浓度增大，OH－向负极迁移，故A、C、D正确，B错误。

6.【答案】B

【解析】两者都能形成原电池，发生类似铁的吸氧腐蚀。

a中铁钉是负极，发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋，铜丝是正极发生还原反应，发生的反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，正极附近显碱性，呈红色，A、C错误；b中铝条是负极发生氧化反应，不会有气泡生成，铁钉是正极发生还原反应，D错误，B正确。

7.【答案】B

【解析】放电时为原电池，负极失电子，带正电荷，阳离子向带负电荷的正极迁移，A错误；充电时阴极反应与原电池负极反应相反，锂硫电池放电时锂电极为负极，充电时，锂电极作阴极，发生还原反应，B正确；二种电池的负极不是同一物质，同质量产生的电量不相同，C错误；根据图示，有活泼金属锂失电子，作为原电池的负极，所以锂硫电池为原电池，锂离子电池为电解池，D错误。

8.【答案】C

【解析】在锌锰干电池中，活泼金属锌为负极，负极失去电子发生氧化反应；石墨碳棒为正极，电解质的离子在正极上得到电子发生还原反应；在其外电路中，电子从负极（锌极）经过外电路流向正极（碳极）；长时间连续使用该原电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且二氧化锰不断吸收氢气而生成水，糊状物也越来越稀，流出时会腐蚀用电器。

9.【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。

10.【答案】B

【解析】有关反应有2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，阳极生成Cl2，阴极生成NaOH，为使二者充分作用，根据气体特点，Cl2应在下端产生，从而推知电源b为正极，a为负极，消毒液的主要成分是NaCl、NaClO。

B正确。

11.【答案】C

【解析】根据图示，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，然后Cr2

＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，不含六价铬应是阳极区，A为阳极，外接电源的正极，A、B正确；阴极反应2H＋＋2e－===H2↑，c（H＋）减小，pH增大，C错误；根据6H2～6Fe2＋～Cr2

得，当有13.44L（标准状况）H2放出时，应有0.1molCr2

被还原，D正确。

12.【答案】A

【解析】Cu、Zn合金在潮湿空气中形成原电池，Zn为负极，Cu作正极被保护；铜、铝电线连接，在潮湿空气中形成原电池，铝加速腐蚀；生铁中含碳量高，在潮湿空气中容易形成原电池，生铁能够发生电化学腐蚀，B、C、D均与电化学腐蚀有关；A是直接与干燥空气接触，不产生电流，与原电池无关，符合题意。

13.【答案】A

【解析】能实现反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋的原电池应符合以下条件：

①负极为Fe，正极材料的活泼性比Fe差；②电解质溶液应为含Fe3＋的溶液，B、D两项电解质溶液选错；C项负极材料选错。

14.【答案】C

【解析】本题考查离子放电顺序的应用，考查学生的分析判断能力。

电解盐酸的方程式为2HCl

Cl2↑＋H2↑，电解CuCl2溶液的方程式为CuCl2

Cu＋Cl2↑，A选项错；电解CuSO4溶液的方程式为2CuSO4＋2H2O

2Cu＋2H2SO4＋O2↑，B选项错；电解NaBr溶液的方程式为2NaBr＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Br2，D选项错。

15.【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。

16.【答案】C

【解析】在金属氢化物镍电池（MHNi电池）中，MH在负极发生反应：

MH＋OH－－e－―→M＋H2O，NiOOH在正极发生反应：

NiOOH＋H2O＋e－―→Ni（OH）2＋OH－，电解液可为KOH溶液，A、B正确；充电时，阴极反应式为M＋H2O＋e－―→MH＋OH－，C错误；MH中氢密度越大，单位体积电池所储存电量越多，即电池能量密度越高，D正确。

17.【答案】C

【解析】由图可知，b极（Li电极）为负极，a极为正极，放电时，Li＋从负极（b）向正极（a）迁移，A、D正确；该电池放电时，负极：

xLi－xe－===xLi＋，正极：

Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，a极Mn元素的化合价发生变化，C错误；由放电反应可得充电时的反应，B正确。

18.【答案】C

【解析】解答本题需了解电解池阴、阳极的判断及电解的特点。

电解池的阴、阳极是根据直流电源的正、负极确定的，与电源负极相连的电极为电解池的阴极，该电极上发生还原反应；与电源正极相连的电极为电解池的阳极，该电极上发生氧化反应。

C正确。

19.【答案】B

【解析】由图可知正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，根据异电荷相吸原理，溶液中Li＋向正极移动，A正确；因2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，不可用水溶液代替有机电解质，B错误，C正确；由电池反应知，该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气，D正确。

20.【答案】A

【解析】搪瓷层破损后金属铁直接暴露在空气中，搪瓷层已不能再对破损部位形成有效的保护，A错误；利用的是外加电流的阴极保护法，从而保护铁不被腐蚀，B正确；牺牲阳极的阴极保护法，C正确；用沥青作涂层的涂层保护法，D正确。

21.【答案】

（1）Mg　Al　

（2）AD

（3）不可靠　将两种金属连上电流表后插入电解质溶液中，构成原电池，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子的流动方向，由此确定原电池的正、负极

【解析】本题采用相同金属材料和不同电解质溶液进行原电池反应，并得出有关结论。

解题时，应首先分析并写出两个原电池的电极反应式，可以发现，在NaOH溶液作电解质溶液的装置中，镁片不与碱反应，无法失去电子作负极，负极应该是铝片，从而进一步确定原电池反应都是自发进行的氧化还原反应。

在确定“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法不可靠之后，要设计可行方案，就必须根据氧化还原反应的实质（有电子得失），结合实验装置，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子的流动方向，再确定原电池的正、负极。

22.【答案】

（1）溶液变血红

（2）2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

（3）还原

（4）①0.2　②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝　③通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电

【解析】

（1）用KSCN溶液检测Fe3＋的现象是溶液变血红色。

（2）依据电解原理，氯离子在阳极失电子生成氯气，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气具有氧化性，氧化亚铁离子生成铁离子，溶液变黄色，反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。

（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe3＋在阳极放电，元素化合价升高，依据氧化还原反应分析Fe2＋具有还原性。

（4）①电解pH＝1的0.1mol·L－1FeCl2溶液，电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，探究氯离子是否放电，需要在Cl－浓度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度为0.2mol·L－1。

②依据检验氯气的实验方法分析，取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色证明生成氯气，否则无氯气生成。

③依据图表数据比较可知，电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验与Ⅱ对比，通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子，优先放电，说明生成铁离子有两种原因。

23.【答案】

（1）Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2

（2）氧化　（3）负　正　（4）1.806×1024

【解析】放电时锌在负极发生氧化反应，因为电解质是碱，故负极反应是Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2；电子由负极流出，通过外电路流向正极，每1molK2FeO4发生反应，转移电子是3mol，数目是1.806×1024，充电时Fe（OH）3失去电子发生氧化反应。

24.【答案】

（1）2Al2O3（熔融）

4Al＋3O2↑

（2）2Al＋2OH－＋2H2O===2Al

＋3H2↑

（3）①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑　②H＋放电，促进水的电离，OH－浓度增大　③B

【解析】

（1）、

（2）主要考查教材的基础知识，属于易得分题目。

（3）中，根据电解原理，阳极应是OH－失电子，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极H＋放电，促进水的电离，使OH－浓度增大，pH增大，根据阳离子交换膜的特点，K＋可从阳极区进入阴极区和OH－组成KOH，从而可在阴极区得到纯的KOH溶液，液体应从B口导出。