完整版人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》单元检测题解析版文档格式.docx

1、A X为负极，电极反应式为Si4e=Si4B X为正极，电极反应式为4H2O4e=4OH2H2C X为负极，电极反应式为Si6OH4e=3H2OD Y为负极，电极反应式为Fe2e=Fe27.燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是（）A 甲醇 B 天然气 C 液化石油气 D 氢气8.500 mL KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（）0.6 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是（）A 原混合溶液中c（K）为0.2 mol

2、L1B 上述电解过程中共转移0.2 mol电子C 电解得到的Cu的物质的量为0.05 molD 电解后溶液中c（H）为0.2 mol9.在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是（）A 精铜砂装载过多导致沉船B 运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大超过船的承载能力C 在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀D 在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体

3、作阳极而被氧化腐蚀10.由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是 （）A 石墨极为正极，石墨极为负极B Y的化学式可能为NOC 石墨极的电极反应式为NO2e=N2O5D 石墨极上发生氧化反应11.下面列出了用惰性电极电解不同物质的电极反应式，其中错误的是（）A 电解饱和食盐水阴极：Nae=NaB 电解CuSO4溶液阴极：Cu22e=CuC 电解熔融NaCl阴极：D 电解NaOH溶液阳极：4OH4e=2H2OO212.如图装置，在盛水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO

4、4溶液。片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）（）A 铁圈和银圈左右摇摆不定B 保持平衡状态不变C 铁圈向下倾斜D 银圈向下倾斜13.一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池（如下图所示）的碳电极。该电池的电解质溶液为6 molL1的KOH溶液，下列说法正确的是（）A 充电时阴极发生氧化反应B 充电时将碳电极与电源的正极相连C 放电时碳电极反应为H22e=2HD 放电时镍电极反应为NiO（OH）H2Oe=Ni（OH）2OH14.用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb（s）PbO2（s）2H2SO4（aq）2PbSO4（s）2H2O（l）。电解一段时间后向，c极和d极附近

5、分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，下列说法正确的是（）A d极为阴极B 若利用甲池精炼铜，b极应为粗铜C 放电时铅蓄电池负极的电极反应式：PbO2（s）4H（aq）（aq）2e=PbSO4（s）2H2O（l）D 若四个电极材料均为石墨，当析出6.4 g Cu时，两池中共产生气体3.36 L（标准状况下）15.利用如图所示装置可以模拟钢铁的电化学防护。下列说法正确的是（）A 若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生还原反应B 若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生还原反应C 若X为碳棒，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀D 若X为锌棒，开关K置于M处，可加快铁的腐蚀 二、填空题 16.如图所示，通电5

6、min后，极增重2.16 g，此时CuSO4恰好电解完。设A池中原混合溶液的体积为 200 mL。（1）电源F为_极；极为_极；B池为_池。（2）A池中极上的电极反应式为_。（3）通电前A池中原混合溶液Cu2的浓度为_。17.如下图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：（1）电源电极X的名称为_。（2）pH变化：A_（填“增大”、“减小”或“不变”），B_，C_。（3）通电5 min后，B中共收集224 mL气体（标准状况），溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_（设电解前后溶液体积无变化）。（4）若A中KCl溶液的体积也是200

7、 mL，电解后，溶液中OH的物质的量浓度为_（设电解前后溶液体积无变化）。18.能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4（aq），FeSO4（aq），CuSO4（aq）；铜片，铁片，锌片和导线。（1）完成原电池甲的装置示意图（见下图），并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。（2）以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极_。（3）甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_，其原因是_。

8、19.炒过菜的铁锅未及时洗净（菜的残液中含NaCl），第二天铁锅便出现红棕色锈斑（Fe2O3xH2O）。请完成下列问题：（1）该腐蚀属于_（填“化学”或“电化学”）腐蚀。（2）正极的电极反应式是_。（3）用电极反应、离子反应、化学反应方程式表示铁锈的形成过程_。20.某研究性学习小组根据反应2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2（SO4）3K2SO48H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：（1）此原电池的正极是石墨_（填“a”或“b”），发生_反应。（2）电池

9、工作时，盐桥中的移向_（填“甲”或“乙”）烧杯。（3）两烧杯中的电极反应式分别为甲_；乙_。（4）若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 molL1，则反应中转移的电子为_mol。三、实验题 21.某同学用如图所示做水果电池的实验,测得数据如下表所示：请回答以下问题:（1）实验中负极的电极反应式为。（2）实验、中电流方向相反的原因是。（3）影响水果电池电压的因素有、。（4）若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做。（填“合理”或“不合理”）22.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，

10、自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白：（1）实验原理：Fe2H=Fe2H2（2）实验用品：电极（_、_）、稀硫酸、_、_、耳机（或者电流表）（填写所缺的实验用品）。（3）实验装置如图。（4）原电池设计及注意的问题：按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓”的声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为_，在耳机中又由_转化为声音这种能量；如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的_极，电极反应式为_，发生了_

11、反应；铜钉应该接电流表的_极，电极反应式为_，发生了_反应。答案解析1.【答案】D【解析】锡青铜是合金，合金的熔点比任何一种纯金属的熔点都低，一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度都大，可判断A对；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀，C正确；电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子，有电子的转移，属于化学反应过程，D错。2.【答案】B【解析】由反应FeCu2=CuFe2知，铁为负极，X为铁极，A错；电解质溶液应含Cu2，B对；在原电池中，电子从负极经外电路流向正极，C错；Cu2在正极铜上得电子，Cu22e=Cu，D错。3.【答案】B【

12、解析】因铁的金属性比铜强，形成原电池铁作负极，铁铆钉被氧化而腐蚀，A正确；若水膜中溶解了SO2，水膜的酸性增强，则铁铆钉腐蚀的速率变大，B错误；铜极上的反应是2H2e=H2，O24e4H=2H2O，C正确；在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀，D正确。4.【答案】B【解析】图示原电池中Mg为负极，发生氧化反应，Mg2e=Mg2，A错误；石墨作正极，H2O2得到电子，发生还原反应，H2O22e=2OH，B正确，C错误；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中Cl向负极移动，D错误。5.【答案】D【解析】钢铁腐蚀中铁作负极、碳作正极，B、C错误；n（Fe）0.02 mol，负极电极

13、反应式为Fe2e=Fe2，生成Fe2与正极生成的OH结合生成Fe（OH）2，4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3，总反应可写作：4Fe3O26H2O=4Fe（OH）3，消耗n（O2）0.015 mol，D正确；脱氧过程化学能转变为热能，A错误。6.【答案】C【解析】由硅、铁、NaOH溶液组成原电池时，存在反应为Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，所以Si为负极：Si4e6OH=3H2O；铁为正极：4H2O4e=4OH2H2，C正确。7.【答案】D【解析】氢氧燃料电池的产物只有H2O，没有其他物质生成，最为环保。其余三种燃料电池都有温室气体CO2产生。8.【答案】A【解析】根据

14、离子放电顺序：阴离子：OH），阳离子：Cu2HK，知该电解过程分为两个阶段：第一阶段：电解Cu（NO3）2溶液：阴极：Cu22e=Cu，阳极：2OH4e=2H2OO2，两式相加得到总反应式：2Cu22H2O2Cu4HO2；第二阶段：电解H2O：2H2O2H2O2。根据电子守恒：O24e4H，从阳极收集到O2为2.24 L可推知上述电解过程中共转移0.4 mol电子，B错误；H22e2H生成2.24 L H2消耗0.2 mol电子，所以Cu2共得到0.4 mol0.2 mol0.2 mol电子，Cu22eCu，n（Cu）0.1 mol，C错误；电解前后分别有以下守恒关系：c（K）2c（Cu2）c

15、（），c（K）c（H）c（），因为阳极生成n（H）0.4 mol，阴极消耗n（H）0.2 mol，不难算出：电解后c（H）0.4 molL1，电解前c（K）0.2 molL1，D错误、A正确。9.【答案】C【解析】由题可知是船体漏水导致事故，A错误；铜活动性弱，在潮湿的环境中与空气的反应也很慢，B错误；铜与铁（船体）、水膜（溶解有O2）形成原电池时，铁作负极，铁腐蚀速率被加快，C正确，D错误。10.【答案】C【解析】氧气在反应中被还原，石墨是正极，石墨是负极，A、D不正确； Y是NO2被氧化后的产物，N化合价升高，不可能为NO，B不正确。11.【答案】A【解析】饱和食盐溶液中离子有Na、H及C

16、l、OH四种离子，得电子能力HNa，失电子能力ClOH，阴极反应为2H2e=H2，阳极反应为2Cl2e=Cl2，A错误，其余正确。12.【答案】D【解析】构成原电池，较活泼的铁作负极，失去电子，发生氧化反应生成亚铁离子，质量减小；较不活泼的银作正极，铜离子在正极得到电子，发生还原反应生成铜，在银圈上析出，质量增加，所以铁圈向上倾斜，银圈向下倾斜，D正确。13.【答案】D【解析】充电时，阴极得电子，发生还原反应，A错误；充电时，碳电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；放电时碳电极的反应为H22OH2e=2H2O，C错误。14.【答案】B【解析】串联电路中转移电子相等，电解后滴加酚酞变红，说明在C

17、电极溶液显碱性，即电极反应：2H2O2e=H22OH，c是阴极，d是阳极，A错误；b是阳极，a是阴极，若利用甲池精炼铜，粗铜应放在阳极（b）处，B正确；放电时铅蓄电池负极的电极反应式：Pb（s） 2e（aq）=PbSO4（s），C错误；若四个电极材料均为石墨，当析出6.4 g Cu时，则电子转移（6.4 g64 gmol1）20.2 mol，在甲池b电极产生Cl20.1 mol，乙池实质是电解水，2H2O2H2O2，若转移电子0.2 mol，则乙池产生气体的物质的量是0.15 mol，所以两池中共产生气体的物质的量是0.25 mol，在标准状况下，其体积是0.25 mol22.4 Lmol15

18、.6 L，D错误。15.【答案】A【解析】A形成原电池，锌为负极，铁为正极，铁被保护，正确；B形成电解池，X极为阳极，发生氧化反应，错误；C形成电解池，铁为阴极，铁被保护，可减缓铁的腐蚀，错误；D形成原电池，锌为负极，铁为正极，发生还原反应，铁被保护，D错误。16.【答案】（1）正阳电镀（2）4OH4e=2H2OO2（3）0.05 mol【解析】（1）由极增重2.16 g可知，是电解池的阴极，是电解池的阳极，E是电源的负极，F是电源的正极。又因为B池的阳极是银，电解质是硝酸银，故该池是电镀池。（2）A池中，极只发生反应4OH4e=2H2OO2。（3）因为极增重2.16 g是银的质量，即转移电子

19、是2.16 g108 gmol10.02 mol，而极反应为Cu22e=Cu，故原Cu2物质的量为0.02 mol0.01 mol，故Cu2的物质的量浓度为0.05 molL1。17.【答案】（1）负极（2）增大减小不变（3）0.025 molL1（4）0.1 mol（1）C装置的铜电极质量增加，说明铜极上有金属析出，即溶液中的银离子被还原生成银单质，铜极为阴极，可确定电极X为负极。（2）A装置是电解KCl溶液，阴极析出氢气，阳极析出氯气，溶液中氢氧根离子浓度增大；B装置中阴极上先析出铜，当铜离子消耗完后析出氢气，而阳极上析出氧气，溶液中氢离子浓度增大；C装置中阴极析出银单质，阳极上的银失去电

20、子变成银离子，理论上AgNO3溶液的物质的量浓度不变。（3）B装置两极上电子转移的数目与C装置中转移的电子数目相同，C装置中转移的电子为0.02 mol，经判断，B装置中阴极：Cu22e=Cu,2H2e=H2，阳极：4OH4e=O22H2O，根据题意可得：2n（H2）2n（Cu）4n（O2）0.02 mol，n（H2）n（O2），解得n（Cu）0.005 mol，CuSO4溶液物质的量浓度：0.025 mol（4）A装置的反应为2KCl2H2O2KOHH2Cl2，即反应中电子转移的物质的量与生成的氢氧根离子的物质的量相等，为0.02 mol，c（OH）0.1 mol18.【答案】（1）（2）负

21、极不断溶解（3）甲甲中锌单质和硫酸锌接触、铜单质和硫酸铜接触，两份溶液通过盐桥连通，不会出现氧化剂和还原剂之间的直接反应，所有电子均通过外电路形成电流，电池的效率高（1）根据所给的材料，可以形成构成ZnCuSO4Cu原电池、FeCuSO4Cu原电池、ZnFeSO4Fe原电池等。（2）原电池的负极一般为相对活泼的金属，在原电池反应中失去电子而逐渐溶解。（3）单液原电池中负极可与电解质溶液直接反应，导致一部分电子没有通过外电路发生定向移动（相当于短路）而形成电流。双液原电池中锌单质和硫酸锌接触、铜单质和硫酸铜接触，两份溶液通过盐桥联通，不会出现氧化剂和还原剂之间的直接反应，所有电子均通过外电路形成

22、电流，电池的效率高。19.【答案】（1）电化学（2）2H2OO24e=4OH（3）负极：Fe2e=Fe2，正极：2H2OO24e=4OH；离子反应式：Fe22OH=Fe（OH）2；化学方程式：4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3，2Fe（OH）3=Fe2O3xH2O（3x）H2O【解析】铁锅中含杂质碳，在NaCl残液中与Fe形成了原电池，通常条件下水膜酸性不强，以吸氧腐蚀为主，Fe失去电子生成了Fe2，O2得电子生成了OH，两者生成Fe（OH）2，后被氧化成Fe（OH）3，最后转化为铁锈斑。20.【答案】（1）a还原（2）乙（3）Mn5e8H=Mn24H2O5Fe25e=5Fe3（4

23、）0.5（1）由总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，石墨a是正极。（2）电池工作时，盐桥中向负极移动以平衡电荷，即向乙烧杯移动。（3）甲烧杯中的电极反应式为Mn5e8H=Mn24H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe25e=5Fe3。（4）溶液中的MnSO4浓度由1molL1变为1.5 molL1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5 molL10.2L0.1 mol，转移的电子为0.1 mol50.5 mol。21.【答案】（1）Al-3e-Al3+（2）实验中锌比铜活泼，锌作负极，实验中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反（3）水果品种；电极材料（4）合理【解析】实验中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为Al-3e-Al3+；实验中锌比铜活泼，锌为负极，实验中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验和可知,水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。22.【答案】（2）铁钉或铁条；铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确）；烧杯；导线（4）电能；电能；负；Fe2e=Fe2；氧化正；2H2e=H2；还原【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼材料作正极，发生还原反应。电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。