2018-2019學(xué)年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)檢測(cè)（A）新人教版選修.docx

第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)檢測(cè)(A)(時(shí)間:90分鐘滿(mǎn)分:100分)一、選擇題(本題包括18個(gè)小題,每小題3分,共54分)1如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入1 L 1 molL-1食鹽水中。下列說(shuō)法正確的是()A.若電鍵K與N連接,鐵被保護(hù)不會(huì)腐蝕B.若電鍵K與N連接,正極反應(yīng)式是4OH-4e-2H2O+O2C.若電鍵K與M連接,將石墨棒換成銅棒,可實(shí)現(xiàn)鐵棒上鍍銅D.若電鍵K與M連接,當(dāng)兩極共產(chǎn)生28 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),生成了1 mol NaOH答案D2如下圖所示是某太空空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖,其中燃料電池采用KOH溶液為電解液,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工作時(shí),需不斷補(bǔ)充H2OB.該轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的能量本質(zhì)上來(lái)源于太陽(yáng)能C.水電解系統(tǒng)中的陰極反應(yīng):O2+2H2O+4e-4OH-D.燃料電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng):H2-2e-2H+答案B3化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下列用來(lái)表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語(yǔ)中,正確的是()A.電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:2Cl-2e-Cl2B.氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-4OH-C.粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的是純銅,電極反應(yīng)式為:Cu-2e-Cu2+D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式:Fe-2e-Fe2+答案A4下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.電解池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置B.原電池跟電解池連接后,電子從原電池負(fù)極流向電解池陽(yáng)極C.電鍍時(shí),電鍍池里的陽(yáng)極材料發(fā)生氧化反應(yīng)D.電解飽和食鹽水時(shí),陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣答案B5關(guān)于右圖所示的原電池,下列說(shuō)法中正確的是()A.電子從鋅電極通過(guò)電流計(jì)流向銅電極B.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C.鋅電極發(fā)生還原反應(yīng),銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是2H+2e-H2答案A6觀察下列幾個(gè)裝置示意圖,有關(guān)敘述正確的是()A.裝置中陽(yáng)極上析出紅色固體B.裝置的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C.裝置閉合電鍵后,外電路電子由a極流向b極D.裝置的陽(yáng)離子交換膜允許陽(yáng)離子、陰離子、水分子自由通過(guò)解析裝置中陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2,A錯(cuò)誤;裝置中待鍍鐵制品應(yīng)作陰極,應(yīng)與電源負(fù)極相連,B錯(cuò)誤;裝置中a極是原電池的負(fù)極,H2失電子,電子經(jīng)導(dǎo)線流向b極,C正確;裝置中的陽(yáng)離子交換膜不允許陰離子自由通過(guò),D錯(cuò)誤。答案C7下列敘述中正確的是()A.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí),加入少量CuSO4溶液,可使反應(yīng)加快B.甲醇和氧氣以及KOH溶液構(gòu)成的新型燃料電池中,其負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為:CH3OH+6OH-+6e-CO2+5H2OC.在鐵件上鍍銅時(shí),金屬銅作陰極D.電解精煉銅時(shí),電解質(zhì)溶液中銅離子濃度保持不變解析鋅置換出少量銅后形成銅鋅原電池,使反應(yīng)加快,A項(xiàng)正確;負(fù)極上應(yīng)發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),并且CO2在堿性環(huán)境中要生成C,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電鍍池中,鍍層金屬作陽(yáng)極,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電解精煉銅時(shí),溶液中銅離子濃度降低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A8某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)如圖所示,電池總反應(yīng)可表示為:2H2+O22H2O,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.電子通過(guò)外電路從b極流向a極B.b極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-4OH-C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗1.12 L的H2D.H+由a極通過(guò)固體酸膜電解質(zhì)傳遞到b極解析由電極反應(yīng)式可知,氫氣通入的一極為負(fù)極,氧氣通入的一極為正極,故a為負(fù)極、b為正極,電子應(yīng)該是通過(guò)外電路由a極流向b極,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),b極上的電極反應(yīng)式為O2+4H+4e-2H2O;C項(xiàng),沒(méi)有明確此時(shí)是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況,故無(wú)法計(jì)算氣體的體積。答案D9如圖所示,銅片、鋅片和石墨棒用導(dǎo)線連接后插入番茄里,電流計(jì)中有電流通過(guò),下列說(shuō)法正確的是()A.鋅片是負(fù)極B.兩個(gè)銅片上都發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨是陰極D.兩個(gè)番茄都形成原電池解析左側(cè)Cu、Zn與番茄汁構(gòu)成原電池,鋅片是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),銅片是正極,發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;右側(cè)為電解池,Cu為陰極,石墨為陽(yáng)極,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A10下列敘述中正確的是()A.在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B.用惰性電極電解Na2SO4溶液,陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液,若有1 mol電子轉(zhuǎn)移,則生成1 mol NaOHD.鍍層破損后,鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕解析選項(xiàng)A中在電解池的陰極是陽(yáng)離子得到電子,發(fā)生的是還原反應(yīng);選項(xiàng)B中用惰性電極電解Na2SO4溶液,實(shí)際上是電解水,在陰極上:4H+4e-2H2,在陽(yáng)極上:4OH-4e-2H2O+O2,所以陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21;選項(xiàng)C中2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,每生成2 mol的NaOH轉(zhuǎn)移電子2 mol,所以轉(zhuǎn)移1 mol電子,生成的NaOH就是1 mol;選項(xiàng)D中鍍層破損后,鍍錫鐵組成的原電池,Fe作負(fù)極而被腐蝕,鍍鋅鐵組成的原電池,Zn作負(fù)極,所以鍍層破損后,鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更容易被腐蝕。答案C11為了防止鋼鐵銹蝕,下列防護(hù)方法中正確的是()A.在精密機(jī)床的鐵床上安裝銅螺釘B.在排放海水的鋼鐵閥門(mén)上用導(dǎo)線連接一鉛塊,一同浸入海水中C.在海輪殼上鑲嵌鋅塊D.將電動(dòng)輸油管的鑄鐵管接直流電源的正極,電源負(fù)極接惰性電極解析A、B中形成的原電池都是鐵作負(fù)極,加速鋼鐵腐蝕;D中鑄鐵管作陽(yáng)極,加速腐蝕;C中鋅比鐵活潑,鐵作正極。答案C12Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,用作制造整流器的材料,還可以用于制船底防污漆(殺死低級(jí)海生動(dòng)物)、農(nóng)作物的殺菌劑。在實(shí)驗(yàn)室里可模擬工業(yè)過(guò)程制取Cu2O,總反應(yīng)式是2Cu+H2OCu2O+H2,其裝置如圖,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)符合綠色化學(xué)的設(shè)計(jì)理念B.圖中的虛線框內(nèi)需連接直流電源,且正極與石墨相連C.CuO高溫加熱分解也可以得到Cu2OD.上述裝置中,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是2Cu+2OH-2e-Cu2O+H2O解析正極應(yīng)與銅極相連。答案B13關(guān)于電解飽和NaCl水溶液,下列敘述正確的是()A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕黃色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈無(wú)色D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行越馕鲭娊怙柡蚇aCl水溶液,陽(yáng)極析出氯氣,陰極析出氫氣,A錯(cuò)誤;若在陽(yáng)極附近滴入KI溶液,將析出I2,得到I2的水溶液,故顯棕黃色,B正確;陰極附近由于顯堿性,加酚酞顯紅色;電解一段時(shí)間后,攪拌得到的是含有NaOH的溶液,顯堿性。答案B14將Al、Cu片用導(dǎo)線相連,一組插入濃硝酸中,一組插入稀NaOH溶液中,分別構(gòu)成了原電池,則在這兩個(gè)原電池中,正極分別為()A.Al片、Cu片B.Cu片、Al片C.Al片、Al片D.Cu片、Cu片解析將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連,插入濃硝酸中,此時(shí)Al在濃硝酸中鈍化,不能繼續(xù)反應(yīng),而Cu卻能與濃硝酸繼續(xù)反應(yīng),則Cu為負(fù)極;插入稀NaOH溶液中,Al能與NaOH溶液反應(yīng),此時(shí)Al失去電子被氧化,則Al為負(fù)極。答案A15下列有關(guān)電化學(xué)裝置完全正確的是()ABCD銅的精煉鐵上鍍銀防止Fe被腐蝕構(gòu)成銅鋅原電池解析電解精煉銅時(shí),應(yīng)該用粗銅作陽(yáng)極,純銅作陰極,故A錯(cuò)誤;鐵上鍍銀時(shí),應(yīng)該用銀作陽(yáng)極,鐵作陰極,故B錯(cuò)誤;C是外加電流的陰極保護(hù)法,正確;銅鋅原電池中,鋅應(yīng)插入硫酸鋅溶液中,銅應(yīng)插入硫酸銅溶液中,故D錯(cuò)誤。答案C16用石墨電極電解CuCl2溶液(見(jiàn)右圖)。下列分析正確的是()A.a端是直流電源的負(fù)極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng):Cu2+2e-CuD.通電一段時(shí)間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體解析由電解裝置圖可知,Cu2+向陰極移動(dòng),可知a為電源負(fù)極,A項(xiàng)正確;CuCl2溶于水中就能電離成自由移動(dòng)的Cu2+和Cl-,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;通電一段時(shí)間后,應(yīng)在陽(yáng)極附近觀察到黃綠色的氣體Cl2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A17可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為:O2+2H2O+4e-4OH-B.以NaOH溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:Al-3e-Al3+C.以NaOH溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變D.電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極解析B項(xiàng),以NaOH溶液為電解液時(shí),不應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,而應(yīng)生成Al;C項(xiàng),電解液的pH應(yīng)減小;D項(xiàng),電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極。答案A18如圖所示,下列敘述中正確的是()A.Y為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)B.X為正極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.Y與濾紙接觸處有氧氣生成D.X與濾紙接觸處變紅解析左側(cè)形成了鋅銅原電池,鋅是負(fù)極,銅是正極,則Y是陰極,氫離子得電子生成氫氣,發(fā)生了還原反應(yīng),破壞了水的電離平衡,Y極附近溶液呈堿性,溶液呈紅色;X是陽(yáng)極,電極本身被氧化生成Cu2+。答案A二、非選擇題(本題包括6小題,共46分)19(7分)如圖為持續(xù)電解含一定CaCl2水溶液的裝置(以鉑為電極),為電流表。電解一段時(shí)間t1后,將CO2持續(xù)通入電解液中。(1)電解時(shí),F極發(fā)生(填“氧化”或“還原”,下同)反應(yīng),電極反應(yīng)式為,E極發(fā)生反應(yīng),電極反應(yīng)式為,電解總反應(yīng)式為。(2)通電后E極處溶液呈。(3)持續(xù)通入CO2發(fā)生的現(xiàn)象有。解析溶液中含有Ca2+、H+、Cl-、OH-,通電時(shí),Ca2+、H+移向陰極,由于H+放電能力比Ca2+強(qiáng),在E極上發(fā)生反應(yīng):2H+2e-H2;Cl-、OH-移向陽(yáng)極,Cl-在陽(yáng)極放電:2Cl-2e-Cl2,電解至t1后,溶液中OH-濃度增大,通入CO2后會(huì)有CaCO3沉淀生成,繼續(xù)通入CO2,CaCO3轉(zhuǎn)化為Ca(HCO3)2而使沉淀又溶解。答案(1)氧化2Cl-2e-Cl2還原2H+2e-H2CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2+Cl2(2)紅色(3)先出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)通CO2,沉淀又消失20(7分)(1)下列哪些裝置可防止鐵棒被腐蝕。(2)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如圖:請(qǐng)回答:A電極對(duì)應(yīng)的金屬是(寫(xiě)元素名稱(chēng)),B電極的電極反應(yīng)式是。若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱(chēng)量,二者質(zhì)量差為5.12 g,則電鍍時(shí)電路中通過(guò)的電子為 mol。鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。解析(1)根據(jù)原電池和電解原理可知,A項(xiàng)鐵作負(fù)極,加速了鐵的腐蝕;B項(xiàng)鐵作正極被保護(hù);C項(xiàng)為鐵的自然腐蝕;D項(xiàng)鐵作陰極,被保護(hù)。(2)鍍銅時(shí)陽(yáng)極材料應(yīng)選銅。陽(yáng)極銅溶解,陰極析出銅,故在陰極析出銅的質(zhì)量為:=2.56 g。根據(jù)Cu2+2e-Cu可知轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.08 mol。鍍銅鐵鍍層破損,構(gòu)成原電池時(shí)鐵為負(fù)極,而鍍鋅鐵鍍層破損,鐵作正極。答案(1)BD(2)銅Cu2+2e-Cu0.08鐵比銅活潑,鍍層破壞后,在潮濕環(huán)境中形成原電池,鐵為負(fù)極,加速鐵的腐蝕(敘述合理即可)21(10分)下圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極,電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后,在c、d兩極上共收集到336 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體?；卮?(1)直流電源中,M為極。(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是,其質(zhì)量為 g。(3)電源輸出電子的物質(zhì)的量與電極b、c、d上生成物的物質(zhì)的量之比為:2。(4)AgNO3溶液的濃度(填“增大”“減小”或“不變”,下同),H2SO4溶液的pH。(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%,則原有5.00%的H2SO4溶液為 g。解析(1)因?yàn)橛枚栊噪姌O電解稀硫酸,就是電解水,在陰極產(chǎn)生H2,在陽(yáng)極產(chǎn)生O2,且二者的體積比為21,根據(jù)圖中收集到氣體體積大小,可知d處收集的是H2,c處收集的是O2,所以d是陰極,c是陽(yáng)極;與電極d相連的N極是電源的負(fù)極,M是電源的正極。生成氣體的總物質(zhì)的量為:=0.015 mol,所以n(O2)=0.015 mol=0.005 mol,電極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:n(e-)=40.005 mol=0.02 mol。(2)a極的反應(yīng):Ag-e-Ag+,b極的電極反應(yīng):Ag+e-Ag;所以Pt電極生成的物質(zhì)是Ag,根據(jù)(1)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量可知m(Ag)=108 gmol-10.02 mol=2.16 g。(3)a、b、c、d極上的反應(yīng)分別為:Ag-e-Ag+、Ag+e-Ag、4OH-4e-2H2O+O2、2H+2e-H2,所以電源輸出電子的物質(zhì)的量與電極b、c、d生成物的物質(zhì)的量之比為220.51。(4)左邊裝置相當(dāng)于在Pt上鍍銀,溶液中AgNO3濃度不變;右邊裝置相當(dāng)于電解水,使硫酸濃度增大,pH減小。(5)2H2O2H2+O2,根據(jù)c、d兩極生成的氣體的體積336 mL,可知電解的水的物質(zhì)的量:n(H2O)=2n(O2)=20.005 mol=0.01 mol,則m(H2O)=0.01 mol18 gmol-1=0.18 g。設(shè)原有5.00%的H2SO4溶液的質(zhì)量為m,則根據(jù)溶質(zhì)守恒得:5.00%m=(m-0.18 g)5.02%,解之得:m=45.18 g。答案(1)正(2)Ag2.16(3)20.51(4)不變減小(5)45.1822(7分)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如下圖。(1)電源的負(fù)極為(填“A”或“B”)。(2)陽(yáng)極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為、。(3)電解結(jié)束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將;若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素為 g(忽略氣體的溶解)。解析(1)由圖中產(chǎn)生Cl2的電極為陽(yáng)極知A為電源正極,B為電源負(fù)極。(2)陽(yáng)極室發(fā)生反應(yīng)2Cl-2e-Cl2。由產(chǎn)物CO2、N2知CO(NH2)2在此室被氧化,CO(NH2)2CO2+N2,發(fā)生還原反應(yīng)的為Cl2。故化學(xué)方程式為CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl。(3)陰極室2H+2e-H2。陽(yáng)極室產(chǎn)生的H+通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室,從而使陰極室H+濃度保持不變。故pH與電解前相比不變。兩極共收集到的氣體n(氣體)=0.6 mol。陽(yáng)極陰極6e-CO(NH2)25 mol60 g0.6 molmCO(NH2)2mCO(NH2)2=7.2 g答案(1)B(2)2Cl-2e-Cl2CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl(3)不變7.223(8分)某科研單位利用電化學(xué)原理用SO2來(lái)制備硫酸,裝置如圖所示。電極為多孔的材料,能吸附氣體,同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。(1)通入SO2的電極為極,其電極反應(yīng)式為,此電極區(qū)溶液的pH(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)電解質(zhì)溶液中的H+通過(guò)質(zhì)子膜(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng),通入氧氣的電極反應(yīng)式為。(3)電池總反應(yīng)式為。解析(1)用SO2制備硫酸,SO2被氧化,為負(fù)極反應(yīng)物,S的化合價(jià)升高2,即SO2-2e-S,溶液顯酸性,用H2O、H+配平得SO2+2H2O-2e-S+4H+,依據(jù)電極反應(yīng)式可知負(fù)極區(qū)溶液酸性增強(qiáng);(2)陽(yáng)離子向正極區(qū)移