2019_2020学年高中化学第四章电化学基础过关检测新人教版必修.docx

第四章电化学过关检测【说明】本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。请将第卷的答案填入答题栏内，第卷可在各题后直接作答。本卷共4页。题号一二171819202122总分得分本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。 第卷(选择题，共60分)一、选择题(本题包括15小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题4分，共60分)1下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A硅太阳能电池工作时，光能转化成电能B锂离子电池放电时，化学能转化成电能C电解质溶液导电时，电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能答案A解析A项，硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应，将太阳能转化为电能，与氧化还原反应无关。B项，该能量转化过程利用的是原电池原理，在负极发生氧化反应，正极发生还原反应，与氧化还原反应有关。C项，该能量转化过程利用的是电解池原理，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，与氧化还原反应有关。D项，葡萄糖为生命活动提供能量时，能量转化的同时葡萄糖被氧化为CO2和水，与氧化还原反应有关。2下列描述中不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用镁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极答案A解析电解熔融的氧化铝制取金属铝，应选择石墨作阳极，若选用金属镁作阳极，则金属镁会失电子参与反应，A项错误；电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，B项正确；要形成电镀装置，需满足以下条件：镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，D项正确。3根据下列事实：XY2=X2Y，Z2H2O(冷)=Z(OH)2H2，Z2氧化性比X2弱，由Y、W电极组成的原电池电极反应为W22e=W、Y2e=Y2，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是()AXZYW BZWXYCZYXW DZXYW答案D解析由题意知：中发生置换反应，还原性XY，中Z与H2O(冷)反应说明Z还原性很强，中Z2氧化性比X2弱，说明还原性ZX，中由Y、W构成的原电池中Y发生氧化反应为负极，知还原性YW，所以X、Y、Z、W的还原性强弱顺序为ZXYW，故选D。4电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子，图中电极均为惰性电极。下列叙述中正确的是()AA膜是阳离子交换膜B通电后，海水中的阴离子往b电极处运动C通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现白色沉淀D通电后，a电极的电极反应式为4OH4e=O22H2O答案C解析题给电解池中a电极为阳极、b电极为阴极，若将海水变成淡水，则A膜为阴离子交换膜、B膜为阳离子交换膜，A项错误；通电后海水中的阴离子通过A膜向a电极(阳极)移动，阳离子通过B膜向b电极(阴极)移动，B项错误；通电后阳极氯离子失去电子转化为氯气，阴极水电离出的氢离子得到电子转化为氢气，同时产生氢氧根离子，氢氧根离子与镁离子结合生成氢氧化镁白色沉淀，C项正确，D项错误。5用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()ACuSO4 BH2OCCuO DCuSO45H2O答案C解析石墨电极电解硫酸铜溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原反应得到铜，因此补充氧化铜即可使电解液恢复到起始状态。6如图所示的钢铁腐蚀中，下列说法正确的是()A碳表面发生氧化反应B钢铁被腐蚀的最终产物为FeOC生活中钢铁制品的腐蚀以图所示为主D图中，正极反应式为O24e2H2O=4OH答案D解析根据图知，为铁的析氢腐蚀，为铁的吸氧腐蚀。碳作正极，正极上发生还原反应，A项错误；Fe被氧化生成Fe2，Fe2和OH反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定易被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水生成Fe2O3xH2O(铁锈)，所以钢铁被腐蚀的最终产物是Fe2O3xH2O而不是FeO，B项错误；生活中钢铁主要以吸氧腐蚀为主，C项错误；图中铁发生吸氧腐蚀，正极反应式为O24e2H2O=4OH，D项正确。7一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为2CH3OH3O24OH2CO6H2O，则有关说法正确的是()A放电时，CH3OH参与反应的电极为正极B放电时，负极的电极反应为CH3OH8OH6e=CO6H2OC标准状况下，通入5.6 L O2并完全反应后，有0.5 mol电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低答案B解析从电池反应可知，CH3OH为原电池的负极，A错误；正极反应为：O22H2O4e=4OH，标准状况下，5.6 L O2为0.25 mol，转移电子1 mol，C错误；正极反应产生OH，pH不会降低，D错误。8如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味气体放出。符合这一情况的是附表中的()a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2答案A解析由题意知，通电后a极板质量增加，说明有金属析出，由此可知，a极为电解池的阴极，则X为电源负极，B、C均不符合；b极放出的是无色无味的气体，可排除D。9.将KCl和CuSO4两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是()A整个过程中两电极反应2Cl2e=Cl2、2H2e=H2不可能同时发生B电解至C点时，往电解质溶液中加入适量CuCl2固体，即可使电解质溶液恢复至原来的浓度CAB段表示电解过程中H被还原，pH增大D原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为21答案A解析图像分为三段，因此整个电解过程也有三个过程。第一个过程相当于电解CuCl2溶液，Cu2水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，pH增大，C项错误；若原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为21，则达B点时CuCl2消耗完，接着只电解水，则与图像不符，D项错误；根据BC，溶液的pH明显下降，说明B点时Cl已消耗完，而Cu2过量，继续电解，阴极Cu2放电，阳极是OH放电生成O2，由此可判断B项错误；综上分析可知A项正确。10有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是()AA池中负极的电极反应为Mg2e=Mg2BMg在A池中为负极，在B池中为正极CB池中电子的流向：MgAlD原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大答案C解析判断原电池正负极，除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属。但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负极，B项正确；A池中负极电极反应为Mg2e=Mg2，A项正确；B池中电子流向为AlMg，C项错误；A池中正极2H2e=H2，随着反应进行，c(H)减少，pH增大，D项正确。11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减小答案D解析由图可判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项错误。12某原电池装置如图所示，电池总反应为2AgCl2=2AgCl。下列说法正确的是()A正极反应为AgCle=AgClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子答案D解析原电池的正极发生得电子的还原反应：Cl22e=2Cl，负极发生失电子的氧化反应：AgeCl=AgCl，阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成；若用NaCl溶液代替盐酸，电池总反应不会改变；当电路中转移0.01 mol电子时，负极消耗0.01 mol Cl，右侧正极生成0.01 mol Cl，左侧溶液中应有0.01 mol H移向右侧，约减少0.02 mol离子。13电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如下图。下列说法不正确的是()A铁电极的电极反应式为：Fe2e=Fe2B通入甲烷的石墨电极的电极反应式为：CH44CO8e=5CO22H2OC为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量食盐D若左池石墨电极产生44.8 L气体，则消耗0.5 mol甲烷答案D解析右池中通入甲烷的一极为原电池的负极，通入空气的一极为原电池的正极，故左池中Fe电极为阳极，石墨电极为阴极，Fe电极发生氧化反应，Fe2e=Fe2，A项正确；原电池的负极发生氧化反应，电极反应式正确；NaCl是易溶的离子化合物，加入食盐可使溶液的导电能力增强，C项正确；电解池中石墨电极(阴极)的电极反应式为：2H2e=H2，标准状况下，n(e)2n(H2)24 mol，每消耗1 mol CH4，转移8 mol e，则n(CH4)0.5 mol，但D项并未说明是标准状况，故不正确。14.用如图所示的装置电解K2SO4溶液同时制备H2SO4和KOH溶液，中装入K2SO4溶液，下列有关分析正确的是(a、b是离子交换膜)()A区生成H2SO4Ba是阴离子交换膜C区中的K进入区D区溶液的pH会升高答案C解析区是阴极区，溶液中的H放电而被消耗，故区生成的是KOH，区中的K通过阳离子交换膜进入区，A、B两项错，C项对；区生成H2SO4而使溶液pH下降，D项错。15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下列说法正确的是()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答案A解析NiMH放电时正极发生还原反应，分析化合价可知正极为NiOOH得电子生成Ni(OH)2，可知A项正确；充电过程中，OH由阴极向阳极移动，B项错误；充电过程中，被还原的是氢元素，生成的H2被储氢合金M吸收起来，M不参与反应，C项错误；D项由已知信息可知NiOOH与氨水反应，破坏电解体系，错误。第卷(非选择题，共40分)二、非选择题(本题包括3小题，共40分)16(13分)如图所示的装置，闭合开关一段时间后，再断开，请回答问题。在此过程中：(1)A中发生反应的离子方程式是_，其中Fe电极的名称是_。(2)若B中溶液仍为蓝色，其中一电极增重1.6 g，则增重的是B中的_(填“C”或“Cu”)电极，电解后溶液的pH为_；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入_(填化学式)，其质量为_g。(假设电解前后溶液的体积500 mL不变)(3)断开开关后，发现C中溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)，其通电过程中阳极发生的反应是_。(4)此过程中D中的铜电极质量_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，银电极质量_，电解质溶液浓度_。答案(1)2AgFe=Fe22Ag负极(2)Cu1CuO2(3)减小4OH4e=2H2OO2(4)增大减小不变解析(1)图A是活泼性不同的两个电极插入电解液中形成闭合回路，故A为原电池装置，Fe为负极，Ag为正极，总反应的离子方程式为Fe2Ag=2AgFe2。(2)图B为电解池，C为阳极，Cu为阴极，电解硫酸铜溶液，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，故阳极质量不变；阴极反应为Cu22e=Cu，质量增加。电解池反应中，阳极失电子数目阴极得电子数目，Cu电极增重1.6 g，则转移电子0.05 mol，阳极消耗n(OH)0.05 mol，故溶液中的c(H)0.1 mol/L，pH1，同时阳极放出0.4 g O2，则电解液要恢复到原状态，需加入2 g CuO。(3)图C电解NaHSO4溶液，本质上是电解水，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，阴极反应为4H4e=2H2，由于消耗了水，使c(H)增大，pH减小。(4)图D，Cu作阴极，电极反应为Age=Ag，质量增大，Ag作阳极，电极反应为Age=Ag，质量减小，消耗和生成的Ag数目相等，故AgNO3溶液的浓度不变。17(12分)燃料电池是获得电能的重要途径。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是_。(2)此电池正极发生的电极反应式是_，负极发生的电极反应式是_。(3)电解液中的H向_极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是_。答案(1)2CH3OH3O2=2CO24H2O(2)3O212H12e=6H2O2CH3OH2H2O12e=2CO212H(3)正负极(4)对环境无污染解析甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料与氧气反应来提供电能。CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH2H2O12e=2CO212H；氧气在正极的电极反应为3O212H12e=6H2O，两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故H向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。18(15分)A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Na、K、Cu2阴离子SO、OH在下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题：(1)M为电源的_(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应为_。(2)电极e上生成的气体在标准状况下的体积为_。(3)写出乙烧杯中的电解反应：_。(4)若电解过程中，乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出，此时