学年选修4 第4章 电化学基础 本章测试 4.docx

1、学年选修4 第4章 电化学基础 本章测试 4章末检测卷(四)(时间：90分钟满分：100分)第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1.下列有关叙述正确的是()A.碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂B.银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为AgC.放电时，铅蓄电池中硫酸浓度不断增大D.电镀时，待镀的金属制品表面发生氧化反应答案B解析由碱性锌锰电池的总反应Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2可知，正极MnO2得电子被还原，A项错误；银锌纽扣电池由Zn粉(作负极)、Ag2O(作正极)和KOH溶液构成，电池工作时的反应原理为Z

2、nAg2OH2O=Zn(OH)22Ag，电池工作过程中，正极上Ag2O得电子发生还原反应，生成Ag，B项正确；铅蓄电池放电时，发生的反应是PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O，硫酸不断被消耗，浓度不断减小，C项错误；电镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生还原反应，D项不正确。2.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl2e=Cl2B.酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为2H2OO24e=4OHC.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu2e=Cu2D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe3e

3、=Fe3答案A解析电解饱和食盐水阳极上电极反应为2Cl2e=Cl2，A项正确；酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O24H4e=2H2O，B项不正确；粗铜精炼时粗铜接电源正极，C项不正确；钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为O22H2O4e=4OH，负极反应式为Fe2e=Fe2，D项不正确。3.实验发现，298 K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3立即被还原成Fe2。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是()A.该原电池的正极反应是Zn2e=Zn2B.左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去C.该电池铂电极上有气泡出现D.该电池总反应为3Zn2Fe3=2Fe3Zn2答

4、案B解析该电池的总反应为Zn2Fe3=2Fe2Zn2，所以左烧杯Pt为正极，电极反应为Fe3e=Fe2，右烧杯Zn为负极，电极反应为Zn2e=Zn2；由于左烧杯中的Fe3被还原为Fe2，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。4.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是()A.用装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液B.装置的总反应是Cu2Fe3=Cu22Fe2C.装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D.装置中的铁钉几乎没被腐蚀答案B解析A项，根据电流方向，a为阳极，b为阴极，粗铜作阳极；B项，装置的总反应为Fe2Fe3=3Fe2；C项，被保护的金属应作阴极；D项，铁钉所处的环境干燥不被腐蚀

5、。5.某原电池构造如图所示。下列叙述正确的是()A.在外电路中，电子由银电极流向铜电极B.取出盐桥后，电流表的指针仍发生偏转C.外电路中每通过0.1 mol电子，铜的质量理论上减小6.4 gD.原电池的总反应式为Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2答案D解析Cu作负极，Ag作正极，外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，A项不正确；取出盐桥后，不能形成闭合回路，故电流表的指针不偏转，B项错误；电极反应式分别是负极：Cu2e=Cu2，正极：2Ag2e=2Ag，当转移0.1 mol电子时，铜的质量理论上减小3.2 g，C项错误；电池总反应式为Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2，D项正确。6

6、.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是()A.电源中a为负极，b为正极B.电解池中的电解液不可以是NaCl溶液C.B电极发生的反应：2H2e=H2D.A、B两端都必须使用铁作电极答案C解析根据图示，B电极是阴极，产生H2，A电极为Fe，作阳极，产生Fe2，OH与Fe2反应生成Fe(OH)2沉淀。电源a为正极，b为负极。为了增强导电性，电解液可以是NaCl溶液。D项，阳极必须用铁，阴极可用石墨等。7.如图所示的电解池和中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b

7、d，符合上述实验结果的盐溶液是()选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3答案D解析电解过程中b和d电极无气体放出，但质量均增大，且增重bd，则知X盐和Y盐中含有金属活动顺序表中H后的金属，且Cu2Ag2e，故只有D选项符合题意。8.可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O22H2O4e=4OHB.以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al3e=Al3C.以NaOH溶液为电解液时，电池在

8、工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案A解析以NaCl溶液为电解液时，正极反应为O22H2O4e=4OH，负极反应为Al3e=Al3，以NaOH溶液为电解液时，正极反应为O22H2O4e=4OH，负极反应为Al4OH3e=AlO2H2O，溶液pH减小，故A项正确，B和C项不正确；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，D项不正确。9.下列有关说法正确的是()A.铅蓄电池的正极反应为PbO24H2e=Pb22H2OB.以CO和O2构成的碱性燃料电池负极电极反应式为CO4OH2e=CO2H2OC.电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极D.工业上通过电解氯

9、化钠溶液制备金属钠和氯气答案B解析书写铅蓄电池电极反应式时应考虑SO参与反应，正极电极反应式为PbO2SO4H2e=PbSO42H2O，A项不正确；以CO和O2构成的碱性燃料电池，负极CO失电子在碱性条件下生成CO，所以负极电极反应式为CO4OH2e=CO2H2O，B项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，C项不正确；工业电解熔融NaCl制备钠和氯气，D项不正确。10.某同学组装了如图所示的电化学装置。电极为Al，其他电极均为Cu，则()A.电流方向：电极电极B.电极发生还原反应C.电极逐渐溶解D.电极的电极反应：Cu22e=Cu答案A解析电极是原电池的负极，电极是原电池的正极，电极是电

10、解池的阳极，电极是电解池的阴极，故电流方向：电极电极，A正确；电极发生氧化反应，B错误；电极是原电池的正极，发生还原反应，有单质铜析出，C错误；电极是电解池的阳极，发生氧化反应，电极反应为Cu2e=Cu2，D错误。11.装置中发生反应的离子方程式为Zn2H=Zn2H2。下列说法错误的是()A.a、b不可能是同种材料的电极B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D.该装置可看作是铜锌原电池，电解质溶液是稀硫酸答案A解析若a和b都是锌片、电解液为稀盐酸的电解池，阳极反应为Zn2e=Zn2，阴极反应为2H2e=H2，总反应式为Zn2H=Zn2H2，则A项不

11、正确，B项正确；若用锌作负极、铜作正极，用稀盐酸或稀硫酸作电解质溶液，负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为2H2e=H2，总反应为Zn2H=Zn2H2，则C、D项都正确。12.根据下图判断，下列叙述正确的是()A.K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大B.K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：2H2e=H2C.K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大D.K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：4OH4e=2H2OO2答案A解析A项，K与N连接时构成原电池，X为硫酸，发生析氢腐蚀，铁作负极，失去电子被氧化，石墨作正极，氢离子在正极表面得到电子，一段时间后溶液的pH增大；B项

12、，K与N连接时构成原电池，X为氯化钠，铁发生吸氧腐蚀，石墨电极反应：2H2OO24e=4OH；C项，K与M连接时构成电解池，X为硫酸，石墨作阳极，铁作阴极，相当于电解水，一段时间后硫酸的浓度增大，溶液的pH减小；D项，K与M连接时构成电解池，X为氯化钠，石墨作阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2。13.已知：锂离子电池的总反应为LixCLi1xCoO2CLiCoO2，锂硫电池的总反应为2LiSLi2S。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答案B解析A项，原电

13、池中阳离子向正极移动，则锂离子电池放电时，Li向正极迁移，错误；B项，锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上，Li得电子发生还原反应，正确；C项，锂硫电池放电时负极为Li，锂离子电池放电时负极为LixC，两种电池锂的变价不同，两种电池的负极材料不同，所以比能量不相同，错误；D项，充电时，正接正，负接负，所以Li电极接C电极，错误。14.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、碳粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为Fe3e=Fe3C.脱氧过程中碳作原电池负极，电极

14、反应为2H2OO24e=4OHD.含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)答案D解析在脱氧过程中，由铁、碳作电极，氯化钠溶液作电解质溶液，形成原电池，发生吸氧腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳作正极，铁作负极，铁失电子发生氧化反应，生成Fe2；在脱氧过程中，Fe失电子被氧化为Fe2，Fe2最终还是被氧气氧化为Fe3，由电子得失守恒知消耗氧气的体积(标准状况下)V(O2)22.4 Lmol10.336 L336 mL。15.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A.正极反应中有CO2

15、生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O答案A解析根据微生物电池工作原理示意图可知，C6H12O6在负极发生氧化反应生成CO2，电极反应式为C6H12O66H2O24e=6CO224H；O2在正极得电子发生还原反应，电极反应式为6O224H24e=12H2O，故A项错误；微生物促进了反应中电子的转移，B项正确；H通过质子交换膜从负极区移向正极区，C项正确；电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O，正确。16.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H

16、8O)。下列说法正确的是()A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时，H从b极区向a极区迁移C.每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原D.a电极的反应为3CO218H18e=C3H8O5H2O答案B解析由模拟“人工树叶”电化学实验装置可知，该装置将光能和电能转化为化学能，故A项不正确；在电解池内部，阳离子向阴极移动，故H从b极区向a极区移动，B项正确；阴极上3CO2C3H8O18e，阳极上2H2OO24e，根据电子守恒可知，当阳极生成1 mol O2时，阴极被还原的CO2的质量为44 gmol129.3 g，故C项不正确；a极电极反应为3CO218H18e=C3H8O5H2

17、O，故D项不正确。第卷(非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17.(10分)现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。(1)试从下图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是A接_，B接_。(2)铁棒接直流电源的_极；碳棒上发生的电极反应为_。(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_。答案(1)G、F、ID、E、C(2)负2Cl2e=Cl2(3)淀粉KI溶液变成蓝色解析由电解产生的氢气的体积约6 mL和检验氯气的氧化性可知，铁棒作阴极，铁棒上产生的是氢气；

18、碳棒作阳极，从B口导出的是氯气，碳棒上发生的电极反应为2Cl2e=Cl2。18.(10分)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(O24e=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100 mL 0.5 molL1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为_，若a电极产生56 mL(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

19、_(填字母)。a.CuO b.Cu(OH)2c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3答案(1)正极CH44O28e=CO22H2O(2)4OH4e=2H2OO21ac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CH44O28e=CO22H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反应式：4OH4e=2H2OO2；阴极反应式：2Cu24e=2Cu，n(O2)2.5103 mol。线路中转移电子的物质的量为2.5103 mol40.01 mol，溶液中c(H)0.1 molL1，pHlg 0.11。加入CuO或者说C

20、uCO3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.(10分)图中的A为直流电源，B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：(1)电源A中a点为_极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为_。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为_，电极f上发生的反应为_，电镀槽中盛放的电镀液可以是_或_(只要求填两种电解质溶液)。答案(1)正(2)2NaCl2H2OH2Cl22NaOH(3)Zn2e=Zn2Zn22e=ZnZnSO4溶液ZnCl2溶液20.(10分)下图是一个化学过程的示意图，回答下列问

21、题：(1)甲池是_装置，乙装置中电极A的名称是_。(2)甲装置中通入CH4的电极反应式为_，乙装置中电极B(Ag)的电极反应式为_，丙装置中D极的产物是_(写化学式)。(3)一段时间，当丙池中产生112 mL(标准状况)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25 时的pH_(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500 mL)。若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入_(写化学式)。答案(1)原电池阳极(2)CH410OH8e=CO7H2OAge=AgH2和NaOH(3)12HCl解析(1)由图可知，甲装置为燃料电池，是原电池，通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极，与电池正极相连的电极A为

22、阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极。(2)甲装置中由于电解质为KOH溶液，负极反应为CH410OH8e=CO7H2O，正极反应为O22H2O4e=4OH，乙、丙装置为电解池，B极反应式为Age=Ag，D极发生反应为2H2e=H2，由于D极消耗了H，破坏了水的电离平衡，最终在D极产生大量NaOH溶液，故D极产物为H2和NaOH。(3)在丙装置中，阳极C发生反应：2Cl2e=Cl2，阴极D发生反应：2H2e=H2，n(气体)0.112 L22.4 Lmol10.005 mol，所以转移的电子的物质的量为n(e)0.005 mol，c(OH)0.005 mol0.5 L0.01 molL1，c(H)

23、1012 molL1，pH12，n(NaOH)n(HCl)0.005 mol，所以若要使丙池恢复电解的状态，应向丙池中通入HCl气体0.005 mol。21.(12分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液的电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应式分别为_、_。(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_。(3)若每个电池中甲烷的通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为_L(标准状况)。答案(1)2O24H2O8e=8OHCH410OH8e=CO7H2O(2)H2或氢气2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(3)4