学年人教版选修4 第4章 电化学基础 本章测试 3Word格式.docx

1、D 阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应5.下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是（）A 锌片逐渐溶解B 烧杯中溶液逐渐呈蓝色C 电子由铜片通过导线流向锌片D 锌为正极，铜为负极6.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7.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A 铜电极上发生氧化反应B 电池工作一段时间

2、后，甲池的c（）减小C 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D 阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡8.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2（OH）2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH （不考虑二氧化碳的溶解）。则电解过程中转移的电子的物质的量为（）A 0.4 molB 0.5 molC 0.6 molD 0.8 mol9.甲醇、氧气和强碱溶液做电解质的手机电池中的反应：2CH3OH3O24OH26H2O，有关说法正确的是（）A 放电时，CH3OH参与反应的电极为正极B 放电时，负极电极反应：CH3OH

3、8OH6e=6H2OC 标况下，通入11.2 L O2完全反应有1 mol电子转移D 充电时电解质溶液的pH逐渐减小10.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（）A 答案AB 答案BC 答案CD 答案D11.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电极上生成氧化物Y，下列说法不正确的是（）A 石墨附近发生的反应为NO2e=N2O5B 石墨附近反生的反应为O24e=2O2C 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O

4、2的体积比为4112.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Cr26Fe214H=2Cr36Fe37H2OC 阴极区附近溶液pH降低D 若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44 L（标准状况）时，有0.1 mol Cr2被还原13.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

5、、B两端都必须使用铁作电极14.关于下图装置的叙述，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 电流从锌片经导线流向铜片D 氢离子在铜片表面被还原后生成H215.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NaClB a为负极，b为正极；C a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD a为阴极，b为阳极；二、填空题 16.下图是一个电化学过程的示意图，回答下列问题：（1）甲池是_装置，乙

6、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）。17.从H、Cu2、Na、Cl五种离子中选择并恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：（1）以石墨为电极，使电解质质量减少，水质量不变，进行电解，则可采用的电解质是_。（2）以石墨为电极，使电解质质量不变，水质量减少，进行电解，则可采用的电解质

7、是_。（3）以石墨为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水的质量都减少，进行电解，则电解质是_。（4）以石墨为电极，若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是_。（5）以石墨为电极，两极分别放出气体，且体积比为11时，电解质的化学式可能是_。18.高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。（1）FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_。（2）K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，Zn作为负极材料，电极反应式为_，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为_19.下图所示的是某研究性学习小组

8、探究金属腐蚀条件的实验装置图，试分析实验并回答下列问题：（1）若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是_。铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为（用甲、乙、丙填写）_。（2）通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_（填“高”或“低”）越易腐蚀。（3）乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为_。（4）针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：_（写出一点即可）。20.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：请回答下列问

9、题：（1）Pt（a）电极是电池的_极，电极反应式为_；Pt（b）电极发生_（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为_。（2）电池的总反应方程式为_。（3）如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有_mol。三、实验题 21.某同学在做原电池原理的实验时，有如下实验步骤：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）。把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中;把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中;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）实验步骤中应观察到的现象是。（2）实验步骤中应观察到的现象是。（3）实验

10、步骤中应观察到的现象是。（4）实验步骤中应观察到的现象是。（5）通过实验步骤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,该同学又设计了第步实验,请简要画出第步实验的装置示意图。 答案解析1.【答案】B【解析】电解池是将电能转变成化学能的装置；原电池是将化学能转变成电能的装置；Cu2Ag=Cu22Ag，属于自发进行的氧化还原反应，既可设计在原电池中进行，也可设计在电解池中进行，但后者速率更快。错误，其余正确，B符合题意。2.【答案】C【解析】根据电极覆盖物是否相同可以看出，闭合K后，为原电池，为电解池，a、b、c、d分别为正极、负极、阴极、阳极，阳极失电子，发生氧化反应，

11、d阳极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24H，A正确；由化学方程式可知PbPbO22H2SO42e，B正确；c阴极反应式为PbSO42e=Pb，阴离子向阳极d移动，C错误；K闭合后，作为电解池，c电极得电子生成Pb，d电极失电子生成PbO2，断开K后可以形成原电池，c为负极，d为正极，D正确。3.【答案】C【解析】pH4，酸性较强，碳钢主要发生析氢腐蚀，A正确；pH6时，酸性较弱，主要发生吸氧腐蚀，碳钢腐蚀的正极反应为O22H2O4e=4OH，B正确，C错误；煮沸除O2后，不易形成原电池反应，腐蚀速率减缓，D正确。4.【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

12、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，Zn2e=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，Br22e=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。5.【答案】A【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

13、。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，铜电极保持不变，溶液中不存在铜离子，不能使溶液成蓝色。6.【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。7.【答案】C【解析】金属活动性ZnCu，Zn为负极，失电子发生氧化反应Zn2e=Zn2，Cu为正极，得电子发生还原反应Cu22e=Cu，A错误；Zn2由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2被Zn

14、2代替，摩尔质量M（Zn2）M（Cu2），c（）不变，乙池溶液的总质量增加，B错误，C正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，阴离子并不通过交换膜，D错误。8.【答案】C【解析】由于Cu2（OH）2CO32H2SO4=2CuSO43H2OCO2，nCu2（OH）2CO30.1 mol，则根据反应方程式可知产生0.2 mol的CuSO4和0.3 mol的H2O。电解后恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解了0.2 mol的CuSO4和0.3 mol的H2O。根据电解方程式2CuSO43H2O2Cu2H2SO4H2O2。则电解过程中转移的电子的物质的量为0.6 mol，C符合题意。9.【答案】B

15、【解析】放电时，CH3OH失电子，发生氧化反应，CH3OH参与反应的电极为负极，A错误；电解质溶液为碱性，电极反应式为CH3OH8OH6e=6H2O，B正确；标况下，11.2 L O2的物质的量为0.5 mol，所以11.2 L O2完全反应有0.5 mol42mol电子转移，C错误；充电时，反应从右向左进行，氢氧根离子浓度增大，溶液pH逐渐升高，D错误。10.【答案】D【解析】A中滴加CuSO4溶液：ZnCuSO4=CuZnSO4，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H

16、2体积比B中小，A和C错误。11.【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O22N2O54e=，B错误；NO2发生氧化反应，氮元素化合价升高，石墨电极上生成氧化物Y，则Y只能是N2O5，在熔融NaNO3介质中，电极反应式为NO2e=N2O5，石墨为电池的负极；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NO2e=N2O5、O22N2O54e=4，则放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为41，D正确。12.【答案】C【解析】根据图示，阳极反应为Fe2e=Fe2，然后Cr26Fe214H=2C

17、r36Fe37H2O，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2H2e=H2，c（H）减小，pH增大，C错误；根据6H26Fe2Cr2得，当有13.44 L（标准状况）H2放出时，应有0.1 mol Cr2被还原，D正确。13.【答案】C【解析】根据图示，B电极是阴极，产生H2，驱赶原溶液中溶解的氧，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。14.【答案】D【解析】锌的活泼性比铜强，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，A错误。Cu为原电

18、池的正极，电流流向与电子流向相反，电子经导线流向正极（Cu极），溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2，B、C错误，D正确。15.【答案】B【解析】电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子得电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠。16.【答案】（1）原电池阳极（2）CH410OH8e=CO32-7H2OAge=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

19、负极，通入氧气的电极为正极，与电池正极相连的电极A为阳极，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=CO32-7H2O，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）

20、0.005 mol0.5 L0.01 molL1，c（H）1012molL1，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。17.【答案】（1）HCl、CuCl2（2）H2SO4、Na2SO4、NaHSO4（3）CuSO4、NaCl（4）CuSO4（5）HCl、NaCl（1）电解质质量减少，水质量不变，实质电解电解质，如HCl、CuCl2。（2）电解质质量不变，水质量减少，实质电解水，如H2SO4、Na2SO4、NaHSO4。（3）电解质和水的质量都减少，电解质和H2O都参与电解反应，如CuSO4、NaCl。（

21、4）若阴极析出金属，阳极放出O2时，由不活泼金属阳离子和OH放电，如CuSO4。（5）两极分别放出气体，且体积比为11时，一般生成H2和Cl2，如HCl、NaCl。18.【答案】（1）2Fe33ClO10OH=25H2O3Cl（2）Zn2e2OH=Zn（OH）23e4H2O=Fe（OH）35OH8H2O3Zn=2Fe（OH）33Zn（OH）24OH（1）FeCl3和KClO在强碱性条件下反应，实质是ClO氧化Fe3，ClO的还原产物是Cl，FeCl3氧化成目标产物（K2FeO4）。（2）Zn做负极，失去电子，在碱性环境中Zn2e2OH=Zn（OH）2，K2FeO4作正极，6价铁元素得到电子，在

22、碱性环境中3e4H2O=Fe（OH）35OH；书写总反应的离子方程式时，关键是抓住Fe和Zn的存在形式分别是Fe（OH）3和Zn（OH）2。19.【答案】（1）乙乙甲丙（2）高（3）2H2OO24e=4OH（4）将金属放在油脂或有机溶剂中【解析】铁粉、炭粉食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中铁粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蚀得快，丙中乙醇为非电解质，铁粉、炭粉形不成原电池，Fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行防护。20.【答案】（1）负CH3OHH2O6e=CO26H还原O24H4e=2H2O（2）2CH3OH3O2=2CO24H2O（3） 【解析】Pt（a）原料为CH3OH和水，产物为CO2、H和水，根据C化合价由2价升到4价，失去6个电子，Pt（a）为负极；Pt（b）原料为O2、H，产物为H2O，O化合价由0价降低为2价，发生还原反应，为正极。21.【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：有活动性不同的两个电极，两电极插入电解质溶液中，两极用导线相连形成闭合回路，相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。