人教版高中化学选修4课时练习第四章电化学基础.docx

1、人教版高中化学选修4课时练习第四章电化学基础第四章单元评估卷第卷(选择题，共54分)一、选择题(包括18个小题，每小题3分，共54分，每小题有1个正确选项)1下列叙述正确的是(C)A在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析：原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应，A项错误；电解Na2SO4溶液的实质是电解水，在阴、阳两极分别产生H2和O2，两者的物质的量之比为21，B项错误；根据电解饱和

2、NaCl溶液的化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2可知，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOH，C项正确；镀层破损后，镀锌铁板中，锌比铁活泼，锌作原电池的负极，铁作正极被保护，而镀锡铁板中，铁比锡活泼，铁作原电池的负极，更易被腐蚀，D项错误。2.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述错误的是(D)Aa和b不连接时，铁片质量会增加Ba和b用导线连接时，正极发生的电极反应为：Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均被腐蚀Da和b分别连接电源正、负极时，Fe电极发生的电极反应为：4OH4e=2H2OO2解析：a和b不连接时，铁与硫酸铜发生置换反应生成铜与硫酸亚铁

3、，生成的铜附着在铁片上，铁片质量增加，A项正确；a和b用导线连接时，组成原电池，Cu为正极，电极反应为Cu22e=Cu，B项正确；无论a和b是否连接，均发生氧化还原反应FeCu2=Fe2Cu，铁片均被腐蚀，C项错误；a和b分别连接电源正、负极时，Fe电极为阳极，电极反应为Fe2e=Fe2，D项错误。3有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是(C)Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析：由第一个装置可知a极溶解，故a

4、极是负极，可知金属活动性ab，第二个装置依据氧化性、还原性的规律可知金属活动性bc，故第三个装置的金属活动性dc，由第四个装置电流从ad，故电子从da，故金属活动性da。4下列事实解释准确的是(C)A糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为Fe2e=Fe2B酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为2H2OO24e=4OHC用石墨电极电解CuCl2溶液，阳极上发生的反应：2Cl2e=Cl2D铅蓄电池的正极反应为PbO24H2e=Pb22H2O解析：A项，脱氧过程中碳作原电池正极，A项错误；B项，酸性氢氧燃料电池的正极反应

5、为O24e4H=2H2O，B项错误；C项，用石墨电极电解CuCl2溶液，阳极上Cl放电，2Cl2e=Cl2，C项正确；D项，铅蓄电池的正极反应为PbO22e4HSO=PbSO42H2O，D项错误。5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(C)XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体解析：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，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溶液也不能复原。电解H

6、2SO4实质是电解水，再加适量水，可使H2SO 4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。6甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液。通电一段时间后，测得甲池电极质量增加2.16 g。乙池电极上析出0.64 g金属，则乙池中的溶质可能是(A)ACuSO4 BMgSO4CAl(NO3)3 DNa2SO4解析：甲池电解AgNO3，阴极质量增加的原因为Age=Ag，则得到的电子的物质的量为10.02 mol，串联电路中通过的电子的物质的量相等，则乙池中析出物质的摩尔质量为

7、64 g/mol或者32 g/mol，或96 g/mol，由此可知析出物质只能为铜。7原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是(C)A装置研究的是电解CuCl2溶液，b电极上有红色固体析出B装置研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的反应为Fe2e=Fe2C装置研究的是电解饱和食盐水，B电极发生的反应：2Cl2e=Cl2D三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析：装置研究的是电解CuCl2溶液，b电极为阴极，阴极发生还原反应：Cu22e=Cu，故b电极上有红色固体析出，A项正确；装置研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe为负极，负极反应为Fe2e=Fe2，B项正确；装置研究的是电解饱

8、和食盐水，B电极为阴极，阳离子在阴极放电，电极反应为2H2e=H2，C项错误；无论是原电池反应还是电解池反应都属于氧化还原反应，D项正确。8用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH变小，并且在阳极得到0.56 L气体，阴极得到1.12 L气体(两种气体在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是(D)A稀盐酸 BKNO3溶液CCuSO4溶液 D稀硫酸9将Fe片和Zn片放入盛有NaCl溶液(其中滴有酚酞)的表面皿中，如图所示。最先观察到变为红色的区域为(B)A和 B和C和 D和解析：甲图是原电池，负极(Zn)：Zn2e=Zn2；正极(Fe)：2H2e=H2，在区域H2O电离出的OH浓度较高，

9、能使无色酚酞溶液变成红色。乙图是电解池，阳极(Fe)：Fe2e=Fe2；阴极(Zn)：2H2e=H2，在区域H2O电离出的OH浓度相对较高，能使无色酚酞溶液变红色，综上所述B项正确。10如图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图示装置进行如下实验：断开K2，闭合K1一段时间，观察到两支玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K1，闭合K2，观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是(B)A断开K2，闭合K1一段时间，溶液的pH变大B断开K1，闭合K2时，b极上的电极反应式为：2H2e=H2C断开K2，闭合K1时，a极上的电极反应式为：4OH4e=O22H2OD断开K1，闭合K2时，OH向b极移

10、动解析：该试题为原电池及电解池的综合考题。当断开K2，闭合K1时为电解池，此时根据电源判断a极为阳极，b极为阴极，相当于电解了水，故A项正确；a极的电极反应式为4OH4e=O22H2O，故C项正确；当断开K1，闭合K2时，该装置为原电池，a极为正极，电极反应式为：O24e2H2O=4OH，b极为负极，电极反应式为2H24OH4e=4H2O，故D项正确；B项错误。11镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2M=NiOOHMH。已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO。下列说

11、法正确的是(A)ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液解析：A项，从所给方程式知：电池的正极是NiOOH，负极是MH，对。B项，OH是阴离子，向阳极移动，错。C项，H2O中的H被阴极提供的电子还原，不是被M还原，错。D项，从信息知：NiOOH与NH3能发生氧化还原反应，所以不能用氨水作电解质，错。12.如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，电极b附近溶液呈红色。下列说法正确的

12、是(C)AX是负极、Y是正极BPt是阴极、Cu是阳极CCuSO4溶液的pH逐渐减小DCuSO4溶液的pH不变解析：b电极附近溶液呈现红色，说明b电极处生成了OH。电解饱和食盐水阳极产生Cl2，阴极产生H2，因此b电极与电源负极相连，则Y为负极，X为正极，则Pt为阳极，铜为阴极，A、B两项错误；CuSO4在电解时，OH放电，阴极发生还原反应，铜离子放电，这样溶液中c(H)c(OH)，显酸性，pH变小，D项错误。13用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是(D)A电池工作时，正极反应式为O22H2O4e=4OHB电解时，a电极

13、周围首先放电的是Cl，而不是BrC电解时，电子流动路径是：负极外电路阴极溶液阳极正极D忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，b极周围会产生0.02 g H2解析：酸性电解液不可能有OH生成；电子流动路径是：负极外电路阴极，阳极正极，在溶液中靠阴、阳离子定向移动形成闭合回路。a电极首先放电的是Br，而不是Cl。14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)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解析：Al的活泼性强于Cu，故电极为原电池的负极，电极为原电池的正极，电极与原电池的正极相连，为电解池的阳极，电极为电

14、解池的阴极。电流方向：电源正极()电解池的阳极()，电解池的阴极()原电池的负极()，A项正确；B项，电极为原电池的负极，发生氧化反应，B项错误；C项，电极为原电池的正极，正极反应为Cu22e=Cu，C项错误；D项，电极为阳极，其电极材料是Cu，电极反应为Cu2e=Cu2，D项错误。15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)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Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过

15、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解析：电池工作时，正极上O2得到电子被还原，电极反应为O22H2O4e=4OH，A项正确；电解液为NaOH溶液时，在负极上产生的是NaAlO2而不是Al(OH)3，B项错误；电池的总反应为4Al3O24NaOH=4NaAlO22H2O，消耗NaOH，pH减小，C项错误；电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极，D项错误。16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(D)A. 电子通过外电路从b极流向a极B. b极上的电极反应式为O22H2O4

16、e=4OHC. 每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D. H由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H22e=2H，H由a极转移到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正极(b极)发生反应：O24H4e=2H2O，则电子从a极流向b极，A、B项错误；C项因未指明气体所处的温度和压强，错误。17甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的手机电池中的反应为2CH3OH3O24OH2CO6H2O，有关说法正确的是(B)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：CH3OH8OH6e=CO6H2OC标准状况下，通入11.2 L O

17、2完全反应有1 mol电子转移D充电时电解质溶液的pH逐渐减小解析：放电时为原电池，CH3OH被氧化，故CH3OH参与反应的电极为负极，电极反应为CH3OH8OH6e=CO6H2O，A项错误，B项正确；n(e)4n(O2)42 mol，C项错误；根据充电时的反应方程式可知，充电时电解质溶液中有OH生成，溶液的pH增大，D项错误。18如图所示，电解一段时间后，银阴极的质量增加了0.648 g，金属X阴极的质量增加了0.195 g，则X的摩尔质量为(A)A65 g/mol B32.5 g/molC28 g/mol D56 g/mol解析：左边X为阴极，该电极上有X单质生成，右边X为阳极，逐渐溶解；

18、左边Ag为阴极，该电极上有Ag单质生成，右边Ag为阳极，逐渐溶解；生成0.648 g Ag单质转移电子0.006 mol,1 mol X2生成1 mol X转移2 mol电子，因此转移电子0.006 mol有0.003 mol X生成，质量为0.195 g，则X的摩尔质量为65 g/mol。第卷(非选择题，共46分)二、非选择题(包括5个小题，共46分)19(13分)今有Cu2、Cl、Na、SO、Zn2五种离子两两组合分别组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解。(1)以Pt作阳极，电解NaCl溶液时，溶液的pH有明显升高，且溶液保持澄清。(2)以Pt作阳极，电解CuSO4

19、溶液时，溶液的pH有明显下降。(3)要使电解过程中溶液的浓度保持不变，应以铜为阳极，电解CuSO4溶液，或以Zn为阳极，电解ZnSO4 溶液。(4)以铜为阳极，电解NaCl或Na2SO4溶液，均可得到氢氧化物沉淀。(5)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以Pt为阳极，电解Na2SO4溶液，化学方程式为2H2O2H2O2。(6)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极，电解CuCl2溶液。解析：首先把五种离子组成电解质为CuCl2、NaCl、ZnCl2、CuSO4、Na2SO4、ZnSO4，要想使电解质pH升高，则需使H2O中的H放电，要想使电解

20、质pH下降，则需使水中的OH放电。20(8分)(1)某铅蓄电池的正、负极标记被磨损，试用如图装置设计实验，识别出此铅蓄电池的正负极。若A接E，B接F，而B电极出现黄绿色气体，反应式为2Cl2e=Cl2，则说明F为正极。铅蓄电池工作时(放电)，其E所在电极的电极反应式为：PbSO2e=PbSO4，充电时该极与外加电源的负极相连。若有0.2 mol电子发生转移，则正极消耗的PbO2的物质的量是0.1_mol。(2)利用甲醇(CH3OH)、氧气组成燃料电池，电解质溶液为碱性，电池工作时，其负极方程式为CH3OH8OH6e=CO6H2O(写离子方程式)。(3)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，

21、负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H，正极的反应式：O24H4e=2H2O；电池反应的总方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O。解析：(1)与原电池正极相连的电极为电解池的阳极，所以B为阳极，Cl在阳极失电子，生成氯气，即在B电极出现黄绿色气体，其电极反应式为2Cl2e=Cl2。铅蓄电池工作时，Pb为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO2e=PbSO4；充电时蓄电池的负极与外接电源的负极相连。正极上PbO2PbSO4，Pb元素的化合价从4降低到2，所以若有0.2 mol电子发生转移，则正极消耗的PbO2的物质的量是0.1 mol。(2)碱性条件下，

22、负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，其电极反应为CH3OH8OH6e=CO6H2O。(3)酸性燃料电池中氧气在正极得电子生成水，其电极反应为O24H4e=2H2O，正极的电极反应式和负极的电极反应式相加即是总反应，所以电池反应的总方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O。21(8分)认真观察下列装置，回答下列问题：(1)装置B中PbO2上发生的电极反应为PbO24HSO2e=PbSO42H2O。连接装置B、C的U形管中装填含有琼脂的饱和KCl溶液，其作用是使装置B、C中的溶液连成通路。(2)装置A中总反应的离子方程式为Cu2HCu2H2。(3)若装置E的目的是在铜上镀银，则X为AgNO3

23、，极板N的材料为Ag。若装置E的目的是验证金属的电化学腐蚀，则极板N的材料为惰性电极(或石墨等不溶性惰性材料)。(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时，装置D中产生的气体体积为3.92L(标准状况)。解析：本题的关键是判断哪些装置为原电池，由盐桥可知装置B、C构成原电池。Pb作负极：Pb2eSO=PbSO4。PbO2作正极：PbO24HSO2e=PbSO42H2O。装置A中与PbO2相连的Cu电极为电解池的阳极：Cu2e=Cu2，Pt电极为阴极：2H2e=H2，总反应为Cu2HCu2H2。装置E若为电镀装置，镀层金属作阳极，镀件作阴极，极板M为阴极，应为铜，极板N为阳极，应为银，溶液为A

24、gNO3溶液。22(9分)下图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号)：A管溶液由红变黄；B管溶液由红变黄；A管溶液不变色；B管溶液不变色；(2)写出A管中发生反应的反应式：2H2e=H2(写2H2O2e=2OHH2同样给分)，Mg22OH=Mg(OH)2；(3)写出B管中发生反应的反应式：4OH4e=2H2OO2(写2H2O4e=4HO2同样给分)；(4)检验a管中气体的方法是用拇指按住管口，取出试管，

25、靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰；(5)检验b管中气体的方法是用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)。23(8分)下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。(1)请完成图中甲、乙两池的名称。甲池是原电池(化学能转变为电能)装置，乙池是电解池(电能转变为化学能)装置。(2)请完成下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是负极，B(石墨)电极的名称是阳极。(3)写出下列电极反应式：通入O2的电极的

26、电极反应式是2H2OO24e=4OH。A(Fe)电极的电极反应式为4Ag4e=4Ag。(4)乙池中反应的化学方程式为4AgNO32H2O4HNO3O24Ag。(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2280 mL(标准状况下)。解析：(1)左边装置为一燃料电池，将化学能转变为电能；右边装置为电解硝酸银的电解池，电能转变为化学能。(2)通入CH3OH的电极是燃料电池的负极，B(石墨)电极由于与原电池的正极相接，是电解池的阳极。(3)通入O2的电极的电极反应式是2H2OO24e=4OH，A(Fe)电极的电极反应式为Age=Ag。(4)乙池中反应的化学方程式为4AgNO32H2O4HNO3O24Ag。(5)当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40 g时，电路中转移电子0.05 mol，甲池中理论上消耗O2 ：0.012 5 mol，换算成标准状况下其体积为280 mL。