最新人教版高中化学选修四检测试题第4章《电化学基础》章末检测及答案.docx

1、最新人教版高中化学选修四检测试题第4章电化学基础章末检测及答案章末检测卷（四）(时间：90分钟满分：100分)第卷(选择题，共45分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分；每小题只有一个选项符合题意)1下列关于实验现象的描述不正确的是()A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中，铜片表面出现气泡B用锌片作阳极，铁片作阴极，电解ZnCl2溶液，铁片表面出现一层锌C把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快答案C解析铜、铁是两种活动性不同的金属，稀H2SO4是电解质溶液，三者共同形成了原电池，铁片上发生氧化

2、反应，Fe2e=Fe2，铜片上发生还原反应，2H2e=H2，故A正确；B为电镀池，锌片上发生：Zn2e=Zn2，铁片上发生：Zn22e=Zn，理论上ZnCl2溶液的浓度不变，故B正确；Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，故C项错误；D项中Zn与被Zn 置换出的Cu以及原有的盐酸一起构成了原电池，发生了原电池反应，故D项也正确。2.如图是Zn和Cu形成的原电池，则下列结论中正确的是()铜为阳极，锌为阴极；铜极上有气泡；SO向铜极移动；若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体；电子的流向是铜到锌；正极反应式：Cu2e=Cu2。A BC D答案B解析中Cu为正极，Zn为负极

3、；中SO向负极(Zn极)移动；中电子的流向是ZnCu；中正极反应式：2H2e=H2，故错。3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。4用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是()ACuSO4 BH2SO4 C

4、CuCl2 DNaCl答案B解析当电解池的电极是惰性电极时，阳极不溶解，电解过程的本质是电解溶剂水或电解质或二者都发生反应。电池反应分别为A2CuSO42H2O2CuO22H2SO4B2H2O2H2O2CCuCl2CuCl2D2NaCl2H2OH2Cl22NaOH所以B项电解的实质是电解水。5近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在200 左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O，下列说法不正确的是()AC2H5OH在电池的负极上参加反应B1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子C在外电路中电子由负

5、极沿导线流向正极D电池正极的电极反应为4HO24e=2H2O答案B解析乙醇电池的电极反应，正极：3O212H12e=6H2O，负极：C2H5OH3H2O12e=2CO212H，所以1 mol乙醇在负极被氧化时转移电子12 mol，外电路中电子沿导线由负极流向正极。6某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，便消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极答案D解析在原电池中电子通过外电路从负

6、极流向正极，A错；b电极上发生的电极反应应为O24H4e=2H2O，B错；C选项中未说明标准状况下是1.12 L；在原电池中阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动，故只有D正确。7用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是()选项XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体答案C解析2NaCl2H2O电解,2NaOHH2Cl2，显然加H2O不能恢复到电解前的状态，应通入适量HCl气体；电解CuSO4溶液时n(SO)没变，加CuSO4溶液不能复原；电解H2SO4实

7、质是电解水，再加适量水，可使H2SO4溶液复原；Ag作阳极、Fe作阴极电解AgNO3溶液，实质是Fe镀Ag，AgNO3溶液浓度不变，不需加AgNO3晶体。8X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应：水溶液中：XY2=X2YZ2H2O(冷)=Z(OH)2H2M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M2e=M2Y可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化，则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是()AMNYXZ BNMXYZCNMYXZ DXZNMY答案C解析根据金属活动性强弱的判断规律：能在水溶液中发生置换反应，一定是XY，且均不是Al以前的金属；与冷水反应放出H2，为活泼金属

8、；原电池中负极活泼，MN；Y可与稀H2SO4反应，M不能，则：YM，故选C。9实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：PbSO2e=PbSO4正极：PbO24HSO2e=PbSO42H2O今欲制得Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()A0.025 mol B0.050 molC0.100 mol D0.200 mol答案C解析要求消耗H2SO4的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。而在制取Cl2时，每生成1 mol Cl2，电子转移2 mol

9、，现需要转移电子0.050 mol20.100 mol。由铅蓄电池总反应可知，每转移0.100 mol电子，将消耗0.100 mol H2SO4。10用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11答案D解析电解稀H2SO4，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液pH减小，A不正确；电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH，阴极消耗H，实质也是电解水，NaOH溶液

10、浓度增大，故溶液的pH增大，B不正确；电解Na2SO4溶液时，在阳极发生反应：4OH4e=2H2OO2，在阴极发生反应：2H2e=H2，由于两电极通过的电量相等，故析出H2与O2的物质的量之比为21，C不正确；电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu22e=Cu，阳极反应为2Cl2e=Cl2，两极通过电量相等时，产生Cu和Cl2的物质的量之比为11，D正确。11工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是()

11、A阳极反应：Fe2e=Fe2B阴极反应：2H2e=H2C在电解过程中工业废水由酸性变为碱性D可以将铁电极改为石墨电极答案D解析用石墨作电极，阳极产生Cl2，得不到Fe2，缺少还原剂，不能使Cr2OCr3Cr(OH)3而除去，所以D项错误。12.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH(熔融)4NaO22H2O；后来盖吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe4NaOH(熔融) Fe3O42H24Na。下列有关说法正确的是()A电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为2OH2e=H2O2B盖吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强C若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，

12、则两反应中转移的电子总数也相同D目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如上图)，电解槽中石墨为阳极，铁为阴极答案D解析电解熔融NaOH时，阳极OH放电生成O2和H2O，A错；钠的还原性强于铁，B错；C项中若制得4 mol 钠，转移电子数分别为4 mol、8 mol，C错。13铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。研读下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d极的电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d极为正极答案C解析

13、由图示关系可知，池为原电池，池为电解池，a极为正极，b极为负极，K闭合后，c极为阴极，d极为阳极，因电极材料为PbSO4，结合铅蓄电池的工作原理，可判断d极发生的电极反应为PbSO42H2O2e=PbO24HSO，A项正确；由题给方程式可判断，当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 mol，B项正确；电解池工作时，阴离子移向阳极，即d极，故C项错误；因池反应为2PbSO42H2OPbPbO22H2SO4，因此K闭合一段时间后，池可作为原电池对外供电，其中析出的铅附着在c极上作负极，析出的PbO2附着在d极上作正极，D项正确。14.右图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验

14、装置，下列有关说法不正确的是()A关闭K2、打开K1，试管内两极都有气泡产生B关闭K2、打开K1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为负极，b为正极C关闭K2，打开K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则a为负极，b为正极D关闭K2，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2，电流表指针不会偏转答案D解析关闭K2、打开K1，是电解NaCl溶液的过程，反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，Cl在阳极上放电生成Cl2，H在阴极上放电生成H2，则两极都有气泡产生；且由于Cl2可以溶于水，则收集到的Cl2的体积略少于H2的

15、体积，则与外电源b极相连的石墨棒作电解池的阳极，则b极为正极；左侧试管中溶液变红色，说明左侧试管中溶液呈碱性，则H放电，则左侧石墨棒为电解池的阴极，则a为外电源的负极；一段时间后，打开K2，关闭K1，可以构成原电池，放电时会引起电流表指针发生偏转。故A、B、C均正确，D错误，故应选D。15将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1 L(密度为1.06 gcm3)用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是()质量分数NaOH的阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/gA6.2%19152B6.2%15219C4.2%1.29.

16、4D4.2%9.41.2答案B解析这是一道电解的简单计算题，电解NaOH溶液，本质上是电解水，阳极产物是O2，阴极产物是H2，溶液浓度不断增大，根据数据分析B选项符合题意。第卷(非选择题，共55分)二、非选择题(本题包括6小题，共55分)16(4分)航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式均为2H2O2=2H2O。酸式电池中的电解质是酸，其负极反应可表示为2H24e=4H，则其正极反应可表示为_；碱式电池中的电解质是碱，其正极反应式为O22H2O4e=4OH，则其负极反应可表示为_。答案O24H4e=2H2O2H24OH4

17、e=4H2O解析原电池中，正极发生还原反应：O22H2O4e=4OH，因为电解质溶液显酸性，有4OH4H=4H2O，两式合并得酸式电池的正极反应式为O24H4e=2H2O；原电池负极发生氧化反应：2H24e=4H，因在碱性溶液中，又有4H4OH=4H2O，合并后的负极反应式为2H24OH4e=4H2O。17(8分)用如图所示的装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加。(1)写出乙中两极发生的电极反应式。阴极：_；阳极：_。(2)写出甲中发生反应的化学方程式：_。(3)C(左)、C(右)、Fe、Ag 4个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是_。答案(1)Age=AgAge=Ag(2)2C

18、uSO42H2O2Cu2H2SO4O2(3)214418(11分)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为4Li2SOCl2=4LiClSSO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_；(2)电池正极发生的电极反应为_；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式为_；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。答案(1)LiLie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO

19、2(3)出现白雾，有刺激性气味的气体生成SOCl2 H2O=SO2 2HCl(4)构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，SOCl2也与水反应解析分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂 ，SOCl2为氧化剂。(1)负极材料为Li(还原剂)，Lie=Li。(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl24e=4ClSSO2。(3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液而用水吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味的气体生成。(4)因为构成电池的两个主要成分Li能和氧气、水反应，SOCl2也与水反应。19(8分)将洁净的金属片Fe、Zn、A、B分别与Cu用导

20、线连接浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压表指针的偏转方向和电压表的读数如表：金属电子流动方向电压/VFeFeCu0.78ZnZnCu1.10ACuA0.15BBCu0.3根据以上实验记录，完成以下填空：(1)Zn、A、B三种金属的活动性由强到弱的顺序是_。(2)Cu与A组成的原电池，_为负极，电极反应式为_。(3)A、B形成合金，露置在潮湿的空气中，_先被腐蚀，这时正极的电极反应式为_。答案(1)ZnBA(2)CuCu2e=Cu2(3)BO22H2O4e=4OH20(12分)铅蓄电池是典型的可充电型电池，电池总反应式为PbPbO24H2SO2PbSO42H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的

21、氧化还原)：(1)放电时：正极的电极反应式是_；电解液中H2SO4的浓度将变_；当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_，电极反应：_，B电极上生成_，电极反应：_，此时铅蓄电池的正、负极的极性将_。答案(1)PbO22e4HSO=PbSO42H2O小48(2)PbPbSO42e=PbSOPbO2PbSO42H2O2e=PbO24HSO对换解析(1)放电时正极上发生还原反应，由电池总反应式知，发生还原反应的物质为PbO2，产物为PbSO4，同时消耗H2SO4，故正极反应式为PbO22e4H

22、SO=PbSO42H2O。(2)当完全耗尽PbO2和Pb，装置按图连接时，A极为电解池的阴极，电解质溶液中PbSO4产生的Pb2在此极上得电子，发生还原反应：PbSO42e=PbSO；而B极为电解池的阳极，电极反应可由总电池反应2PbSO42H2OPbPbO24H2SO减去阴极反应得到PbSO42H2O2e=PbO24HSO。21(12分)铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是_(填装置序号)，该装置中正极反应式为_；为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述_(填装置序号)装置原理进行防

23、护；装置中总反应的离子方程式为_。(2)新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。电池反应为FePO4LiLiFePO4，电解质为含Li的导电固体，且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li自由通过而导电。该电池放电时Li向_极移动(填“正”或“负”)，负极反应为Lie=Li，则正极反应式为_。(3)钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如下图所示：写出石墨电极的电极反应式：_。将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在下图虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。写出修改后石墨电极的电极反应式：_。答案(1)O22H2O4e=4OH2Cl2H2O2OHCl

24、2H2(2)正FePO4Lie=LiFePO4(3)O24e2H2O=4OH 2Cl2e=Cl2解析(1)图、分别为原电池和电解池，金属铁分别为正极和阴极，因此对金属铁起了保护作用；而中铁作原电池的负极，电解质溶液为中性，所以发生吸氧腐蚀，正极反应为O22H2O4e=4OH；为电解池，即电解食盐水，故离子反应为2Cl2H2O2OHCl2H2。(2)原电池中，阳离子向正极移动，放电时装置为原电池，则Li向正极移动；由FePO4LiLiFePO4减去Lie=Li，可得正极反应式：FePO4Lie=LiFePO4。(3)在钢铁的电化学腐蚀中，石墨为正极，电极反应式为O24e2H2O=4OH。可用外加电流的阴极保护法来保护铁，即将铁连外电源的负极，作为电解池的阴极，石墨接正极，作为电解池的阳极，阳极电极反应式为2Cl2e=Cl2。