精品高中化学第四章电化学基础阶段水平测试新人教版选修41.docx

1、精品高中化学第四章电化学基础阶段水平测试新人教版选修41第四章 电化学基础 (时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)1下列过程需要通电后才可以发生或进行的是()电离电泳电解电镀电化学腐蚀A BC D全部解析：电解质溶于水即可发生电离，不需要通电；电化学腐蚀的实质是发生原电池反应，是化学能转变为电能的自发反应，也不需要通电。答案：B22014广元二模下列对四个常用电化学装置的叙述中，正确的是()图碱性锌锰电池图铅蓄电池图电解精炼铜图纽扣式银锌电池A.图所示电池中，MnO2的作用是催化剂B图所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C图所示装置工作过程中，电

2、解质溶液中Cu2浓度始终不变D图所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag解析：A项，图所示电池中，MnO2的作用是氧化剂；B项，图所示电池放电过程中，硫酸浓度不断减小；C项，图所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2浓度降低。答案：D3选用下列试剂和电极：稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn，组成右图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察到电流计的指针均明显偏转，则其可能的组合共有()A3种 B4种C5种 D6种解析：电极的组合有三种：FeCu、ZnFe、ZnCu，三种组合都能与两种电解质溶液发生自发的氧化还原反应，选D。答案：D4某同学为了使反应2HCl2Ag

3、=2AgClH2能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是()解析：由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag作阳极，设计成电解池可实现该反应。答案：C52014山西忻州联考如图为电解精炼粗银(含Al、Zn、Pt、Au等杂质)的示意图，其中b极有少量无色气体生成，该气体遇空气变红棕色，下列说法不正确的是()A在电解过程中，含有杂质的粗银应是电极aBb极生成气体的电极反应式为NO3e4H=NO2H2OC当纯银片增重2.16 g时，电路中通过0.02 mol电子D电解后Pt、Au以单质的形式沉积在a极下方解析：电解时，粗银为阳极，接电源正极，A项正确；b电极生成NO，该气体是NO得电子发生还

4、原反应产生的，B项正确；阳极上Ag发生氧化反应，Al、Zn也发生氧化反应，阴极上Ag发生还原反应，NO也发生还原反应，故纯银片增重2.16 g时，电路中通过的电子大于0.02 mol，C项错误；Pt、Au不能发生氧化反应，以单质的形式沉积在a极下方，D项正确。答案：C6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 ()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2 BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析：本题考查电解规律，电解能够生成H2和O2的物质类型是强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐，C项符合题意。答案：C72014

5、江苏盟校二联“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为MHNiO(OH)=MNi(OH)2(M为氢化物电极的储氢金属，也可看做H2直接参加反应)。下列说法正确的是()A充电时阴极区电解质溶液pH降低B在使用过程中此电池要不断补充水C放电时NiO(OH)在电极上发生氧化反应D充电时阳极反应为Ni(OH)2eOH=NiO(OH)H2O解析：主要考查原电池原理和电解池原理。放电时，Ni元素化合价降低，发生还原反应，故C错误。充电时，阴极反应为2H2e

6、=H2，阳极反应为Ni(OH)2eOH=NiO(OH)H2O，阴极区电解质溶液pH升高，故A错误，D正确。总反应过程中无H2O消耗，故B错误。答案：D82014东北师大附中一模下列电化学实验装置能达到实验目的的是()A .电解精炼铜B.验证电解饱和NaCl溶液的产物C.在铁制品上镀铜D.构成原电池解析：电解饱和NaCl溶液时铁棒应作阴极，碳棒作阳极，B错误；在电解镀铜时，铜片作阳极，待镀金属作阴极，C错误；构成原电池时，FeCl3溶液应放在右侧烧杯中，发生还原反应，D错误。答案：A92014秦皇岛质检用如图装置进行实验(A为电流计)： 图1图2观察到现象：装置图1：Cu电极上产生大量的无色气泡

7、装置图2：Cu电极上无气泡产生，而Cr电极上产生大量气泡则下列说法正确的是()A图1是电解池，图2是原电池B两个电池中，电子均由Cr电极流向Cu电极C图2中Cr电极可能被浓HNO3钝化成惰性电极D由实验现象可知金属活动性：CuCr解析：本题考查了原电池知识，意在考查考生对原电池原理的理解及应用能力。图1和图2均为原电池，A项错误；图1中的Cu电极上产生无色气泡，即为氢气，故Cu为正极，电子从Cr电极流向Cu电极，图2中Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，电子由Cu电极流向Cr电极，B项错误、C项正确；图1原电池可以比较两种金属的活动性，即CrCu，D项错误。答案：C10用酸性氢氧燃料电池为电源进行电

8、解的实验装置如图所示。下列说法中正确的是 ()A燃料电池工作时，正极反应：O22H2O4e=4OHBa极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出Ca极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出Da、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等解析：酸性燃料电池工作时，正极反应：O24H4e=2H2O，A错误；a极是铁，b极是铜时，a极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b极上Cu2发生还原反应有铜析出，B错误；a极是粗铜，b极是纯铜时，a极上发生氧化反应，粗铜溶解，b极上Cu2发生还原反应，有铜析出，C正确；a、b两极均是石墨时，根据电子守恒，a极上产生的O2与电

9、池中消耗的H2的体积比为12，D错误。答案：C112014嘉兴一模下列叙述正确的是()图1图2ACu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图1所示，石墨电极上产生氢气，铜电极发生氧化反应B图1所示当时有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成C图2装置中发生：Cu2Fe3=Cu22Fe2，X极是负极，Y极材料可以是铜D如图2，盐桥的作用是传递电荷以维持电荷平衡，Fe3经过盐桥进入左侧烧杯中解析：若有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，B错误；若发生Cu2Fe3=Cu22Fe2，Cu作负极，比Cu不活泼的石墨、Pt等作正极

10、，C错误；盐桥的作用是维持电荷平衡，但只是盐桥中离子发生定向移动，Fe3不能移动到左侧烧杯中，D错误。答案：A122014大理名校联考液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是()A电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B负极发生的电极反应式为N2H44OH4e=N24H2OC该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触D该燃料电池持续放电时，正极发生氧化反应，pH减小解析：由图可判

11、定通入空气的为正极，通入N2H4的为负极，正极发生还原反应，D错误。答案：D132014常德模拟锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是()A该电池放电时，正极的电极反应为O24H4e=2H2OB该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Lie=LiC电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替D正极区产生的LiOH可回收利用解析：正极的反应式为O22H2O4e=4OH，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，C项错误。答案：D14常温时，将500 mL pHa的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨电极电解

12、一段时间，测得溶液的pH变为b(假设溶液体积的变化忽略不计)，在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生。下列说法错误的是()A若使溶液恢复到电解前的浓度可以向溶液中加20(10b10a) g CuCO3Bba7C阳极电极反应：2H2O4e=O24HD整个过程中是阳极产生氧气，阴极析出铜单质解析：本题的关键是看在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生，马上就知道整个过程中是阳极产生氧气，阴极析出铜单质，要恢复电解前的溶液就要将氧气和铜的质量转化成CuO或CuCO3，需要20(10b10a) g CuO，CuCO3是31(10b10a) g。考虑水解a7，电解转变成酸则ba。答案：A1

13、5生物燃料电池是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应为C2H5OH3H2O12e=2CO212H。下列说法中不正确的是()AC1极为电池负极，C2极为电池正极BC2极的电极反应为O24H4e=2H2OC该生物燃料电池的总反应方程式为C2H5OH3O2=2CO23H2OD电子由C2极经外电路流向C1极解析：根据原电池的反应原理，通入乙醇的电极发生氧化反应，是原电池的负极，通入氧气的电极发生还原反应，是原电池的正极，该燃料电池的总反应方程式是C2H5OH3O2=2CO23H2O，则选项A

14、、B、C均正确。电子流动的方向是从C1极经外电路流向C2极，选项D不正确。答案：D16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 m

15、ol, 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。答案：C二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)172014北京市房山区模拟(9分)如下图装置所示，是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验： AB(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料，其储氢原理是：Li2NHH2=LiNH2LiH ，则下列说法中正确的是_。ALi2NH中N的化合价是1B该反应中H2既是氧化剂又是还原剂CLi和H的离子半径相等D此法储氢和钢瓶储氢的原理相同(2)在电池B工作时：若用固体Ca(HSO4)2为电解

16、质传递H，则电子由_极流出，H向_极移动 (填“a”或“b ”) 。b极上的电极反应式为_。外电路中，每转移0.1 mol电子，在a极消耗_ L的H2(标准状况下)。(3)若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则B工作时：电解池中X极上的电极反应式是_。在X极这边观察到的现象是_。检验Y电极上反应产物的方法是_。若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，可实现的实验目的是_。解析：(1)Li2NH中N的化合价为3价，故A错误；反应中H2分别生成LiNH2和LiH，LiNH2中H为1价，LiH中H的化合价为1价，反应中H2既是氧化剂又是还原剂，故B正确；LiH中的阳离子和

17、阴离子核外电子排布相同，核电核数越大，半径越小，则阳离子半径小于阴离子半径，故C错误；此法储氢是利用氧化还原反应将H2转化为固体材料，发生化学变化，而钢瓶储氢将氢液化，为物理变化，原理不同，故D错误；(2)通入氢气的电极为电池的负极，发生氧化还原反应，反应为H22e=2H，通入氧气的电极为电池的正极，发生还原反应，反应为O24e4H=2H2O；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即H由a极通过固体酸电解质传递到b极；b极为正极，发生氧化反应，电极反应O24e4H=2H2O；转移电荷守恒，由题意知每转移2 mol电子消耗1 mol H2，即每

18、转移0.1 mol电子，在a极消耗0.05 mol H2，即1.12 L H2；(3)由题意知，a端为电源负极，b端为电源正极，电解饱和食盐水中和电源的负极a端相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H2e=H2，溶液中H离子浓度减小，碱性增强，酚酞变红。和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl2e=Cl2生成产物为氯气，检验方式为用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物，变蓝，证明产生Cl2气。Y极发生失去电子的氧化反应化合价升高，铁生成亚铁离子，溶液中有大量氢氧根离子和亚铁离子结合生成氢氧化亚铁沉淀，故其目的为制Fe(OH)2。答案：

19、(1)B(2)abO24H4e=2H2O1.12(3)2H2e=H2溶液变红用润湿的KI 淀粉试纸接近Y极气体产物，变蓝，证明产生Cl2气制Fe(OH)218(6分)如图所示的实验装置，丙为一张用碘化钾淀粉和酚酞混合溶液润湿的滤纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源，x、y为电源的两极。A、B、C、D均为石墨电极。闭合K2，断开K1，一段时间后，A、B两个电极产生的气体体积之比为21。请回答下列问题：(1)M溶液可能是_(填字母)。AKNO3溶液BBa(OH)2溶液C硫酸DNaCl溶液 ECuSO4溶液(2)x极为_极(填“正”或“负”)，C电极的电极反应为_。(3)滤纸丙的m端发生的现

20、象为_ _。(4)若乙池中AgNO3溶液电解后体积为100 mL，测得溶液的pH1，则乙池中C电极析出的固体质量为_g。(5)再电解一段时间后，甲池中A、B极均有气体包围，此时闭合K1，断开K2，发现A、B电极的试管内气体体积减少，且电流表的指针发生偏转，则A电极的电极反应为_。解析：(1)因为A、B两个电极产生的气体体积之比为21，则甲电解池中相当于电解水，用惰性电极电解含氧强酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐溶液都相当于电解水，故选A、B、C。(2)由(1)可知，A电极上产生H2，是电解池的阴极，故电源的y极是负极，x极是正极，C是电解池的阴极，Ag在电极上得电子：Age=Ag。(3)滤纸丙也相

21、当于一个电解池，且m极是阳极，I失去电子生成碘单质使得淀粉变蓝。(4)电解AgNO3溶液时的总反应为4AgNO32H2O4AgO24HNO3，由题意可知电解过程中生成的n(HNO3)0.01 mol，则生成的n(Ag)0.01 mol，质量为1.08 g。(5)当闭合K1，断开K2时，甲池相当于氢氧燃料电池，且A电极是负极，发生的电极反应为H22e=2H。答案：(1)ABC(2)正Age=Ag(3)滤纸变蓝(4)1.08(5)H22e=2H19(11分)铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_。(

22、2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在虚线框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应_；负极反应_。(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和Fe2的物质的量浓度均为0.10 molL1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3和Fe2的实验步骤_。(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式_ _；劣质不锈钢腐蚀的实验现象_ _。解析：本题考查电化学及铁的化合物的知识。把Cu与FeCl3溶液的反应设计为原电池，Cu

23、作负极，惰性电极石墨作正极，FeCl3溶液为电解质溶液。除去含Cu2的溶液中的Fe3、Fe2，先把Fe2氧化成Fe3，由表中数据可知加入CuO调节pH至3.24.7，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。由于劣质不锈钢在酸中不易被腐蚀，在某些盐中易被腐蚀，取少量CuO，加入适量H2SO4制成CuSO4溶液，取劣质不锈钢放入CuSO4溶液中，若劣质不锈钢表面有红色物质出现，证明其易被盐溶液腐蚀。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)装置图如下图所示：正极反应：Fe3e=Fe2(或2Fe32e=2Fe2)负极反应：Cu2e=Cu2(3)通入足量氯气将Fe2氧化成Fe3；加入CuO调节溶液

24、的pH至3.24.7；过滤除去Fe(OH)3(4)CuOH2SO4=CuSO4H2O，CuSO4Fe=FeSO4Cu不锈钢表面有红色物质生成202015福建福州中学月考(8分)如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：(1)B极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜

25、件镀银，则H应是_，电镀液是_溶液。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为_。解析：(1)F极附近溶液呈红色，说明F极是阴极，产生了NaOH，则B极是电源的负极。Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，向阴极移动。(2)甲中，C极为阳极，阳极发生氧化反应：4OH4e=2H2OO2；D极为阴极，阴极发生还原反应：2Cu24e=2Cu。乙中，E极为阳极，电极反应为4Cl4e=2Cl2，F极为阴极，电极反应为4H4e=2H2。甲、乙串联，转移电子的数目相同，故C，D，E，F电解产生单质的物质的量之比为n(O2)n(Cu)n(Cl2)n(H2)1222。(3)H极与电源负极相

26、连，H极为阴极，电镀时，镀件应作阴极，即H应该是镀件，电镀液应是AgNO3溶液。(4)若C电极为铁，铁为活性电极，阳极反应：Fe2e=Fe2，阴极反应：Cu22e=Cu，总反应为FeCu2CuFe2。答案：(1)负极变浅胶粒(2)1222(3)铜件AgNO3(4)FeCu2CuFe2212014江西摸底(10分)为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。甲 乙.用图甲所示装置进行第一组实验时：(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是_(填字母)。A石墨B镁C银D铂(2)实验过程中，SO_(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象是_。.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：(3)电解过程中，X极处溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)电解过程中，Y极发生的电极反应为_。(5)电解进行一段时间后，若在X极收集到672 mL气体，Y电极(铁电极)质量减小0.28 g，则在Y极收集到气体为_mL(均已折算为标准状况时气体体积)。(6)K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为