2018_2019版高中化学专题五电化学问题研究专题测试五苏教版.docx

专题五 电化学问题研究专题测试(五)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)1我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，依据你所掌握的电镀原理，你认为硬币制作时，钢芯应该做()A正极 B负极C阳极 D阴极解析钢芯属于镀件作阴极，镀层金属作阳极。答案D2相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析A、B、D均形成原电池使Fe腐蚀，而C中铁被均匀的铜镀层保护。答案C3电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析碳棒是惰性电极，因此不会被消耗，A错。选B中是将燃料的化学能转化为电能和部分热能，B错。选项D中太阳能电池的主要材料是硅而非二氧化硅。答案C4在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A正极附近的SO离子浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上有H2逸出解析题给装置属于原电池装置，负极反应：Zn2e=Zn2，正极反应：2H2e=H2，电子由负极流出经过外电路流向正极，为形成闭合回路，溶液中的阴离子向负极迁移，阳离子向正极移动。因此可知只有选项D正确。答案D5某小组进行电化学研究，甲同学设计如下图的装置图，乙同学利用甲的装置桌面其他的药品与材料，不能完成的实验是()A使甲同学的正极变为负极B设计一个新的原电池C在碳电极上镀锌D使锌电极受到保护解析A项，将铜与石墨相连，以AgNO3溶液作电解质，铜为负极，正确；B项，铝铜AgNO3溶液、铝铜Cu(NO3)2溶液等均可以组成新的原电池，正确；C项，镀锌是电解池，错误；D项，锌与铝相连，锌作正极，受到保护，正确。答案C6(2016北京理综，12)用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；下列对实验现象的解释或推测不合理的是()Aa、d处：2H2O2e=H22OHBb处：2Cl2e=Cl2Cc处发生了反应：Fe2e=Fe2D根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜解析A项，a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，正确；B项，b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氯离子放电生成氯气同时与H2O反应生成HClO和H，CleH2O=HClOH，错误；C项，c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，正确；D项，实验一中ac形成电解池，bd形成电解池，所以实验二中形成3个电解池，n(右面)有气泡生成，为阴极产生氢气，n的另一面(左面)为阳极产生Cu2，Cu2在m的右面得电子析出铜，正确。答案B7把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()Aabcd BacdbCcabd Dbdca解析根据原电池原理，作为负极的活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是负极流向正极，电流方向与电子流动的方向相反，溶液中的H在正极上得电子生成H2，因此可依次作出如下判断：活动性ab，cd，ac，db，综合得到结论：金属活动性：acdb，所以B正确。答案B8.如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连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CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是()A铁圈和银圈左右摇摆不定B保持平衡C铁圈向下倾斜D银圈向下倾斜解析铁圈和银圈两种活动性不同的金属相互连接组成闭合回路，放入CuSO4溶液中，构成了原电池，活泼金属铁作负极失电子生成Fe2进入溶液中，质量减轻：Fe2e=Fe2，电子传给了银圈，溶液中的Cu2在银圈上得电子生成铜单质而增重：Cu22e=Cu，所以铁圈向上倾斜，银圈向下倾斜。答案D9(2016课标全国，11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A通电后中间隔室的SO离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O4e=O24H，负极区溶液pH降低D当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成解析电解池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，即SO离子向正极区移动，Na 向负极区移动，正极区水电离的OH发生氧化反应生成氧气，H留在正极区，该极得到H2SO4产品，溶液pH减小，负极区水电离的H发生还原反应生成氢气，OH留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增大，故A、C项错误，B正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的O2生成，错误。答案B10下列叙述错误的是()A钢铁表面发生吸氧腐蚀时，钢铁表面水膜的pH增大B电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少C在镀件上电镀锌，可以用锌作阳极，也可以用惰性电极材料作阳极D工作时在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程解析钢铁的吸氧腐蚀，负极(Fe)：2Fe4e=2Fe2，正极(C)：2H2OO24e=4OH，pH增大；精炼铜时，转移电子数相同，阳极失电子的有Cu、Zn、Fe，阴极得电子的只有Cu，故阳极溶解的Cu少于阴极析出的Cu；电镀时常用镀层金属作阳极，或当电镀液含有锌离子时用惰性电极材料作阳极也可以；D错误。答案D11.某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活泼性，设计如图所示装置，下列推断合理的是()A若铬比铁活泼，则电子经外电路由铁电极流向铬电极B若铬比铁活泼，则铁电极反应式为2H2e=H2C若铁比铬活泼，则溶液中H向铁电极迁移D若铁电极附近溶液pH增大，则铁比铬活泼解析若铬比铁活泼，则铬为负极，铁为正极，电子由负极(铬)流向正极(铁)，正极反应为2H2e=H2，A项错误，B项正确；C项，若铁比铬活泼，则铁为负极，铬为正极，溶液中的H在正极(铬)得电子，H向铬电极迁移，错误；D项，铁电极附近pH增大，说明H得电子生成H2，铁电极为正极，铬为负极，错误。答案B12如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀解析粗看装置虽感到陌生，但仔细分析得知该实验是吸氧腐蚀与析氢腐蚀的简单综合。a试管内盛装食盐水，溶液呈中性，发生的是吸氧腐蚀，负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为O22H2O4e=4OH，显然a装置内气体的物质的量减少，压强减小。b试管内盛装氯化铵，溶液呈酸性，发生的析氢腐蚀，负极反应式为Fe2e=Fe2，正极反应式为2H2e=H2，气体的物质的量增加，压强增大。综上分析选项B错。答案B13用下列装置能达到预期目的的是()A甲图装置可用于电解精炼铝B乙图装置可得到持续、稳定的电流C丙图装置可达到保护钢闸门的目的D丁图装置可达到保护钢闸门的目的解析AlCl3溶液中存在Al3、H，通电时后者先得电子，故阴极得到的不是铝，而是氢气，A不能达到目的；B中的这种原电池中，电流会迅速衰减，乙装置不能达到目的；丙装置是牺牲阳极的阴极保护法，其中阳极材料要为活泼的金属，故不能达到预期目的。答案D14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()A装置研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的反应为Fe2e=Fe2B装置研究的是电解CuCl2溶液，它将电能转化为化学能C装置研究的是电解饱和食盐水，电解过程中B极上发生氧化反应D三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应解析A中铁做负极， 反应为Fe2e=Fe2 ，碱性或中性发生吸氧腐蚀，正确；B中正确；C中B极：2H2e=H2，发生还原反应，错误；D中正确。答案C15有甲、乙两位同学，他们一起做了水果电池的实验，测得数据如下：实验次数电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450甲同学提出的问题，乙同学解释不正确的是()甲同学乙同学A实验6中的负极电极反应如何写？铝为负极：Al3e=Al3B实验1，5电流方向为什么相反？1中锌为负极，电流由铜经导线到锌，5中铝为负极，铝失去电子，电流由锌经导线流向铝C水果电池的电压与哪些因素有关？只跟水果的类型有关D实验中发光二极管不太亮，如何使它更明亮起来？可用铜锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来解析实验6中铝作负极得电子，A正确；实验1中锌作负极，实验5中锌作正极，所以电流方向相反，B正确；C中电压除和水果类型有关还和构成原电池的金属等有关，C不正确。答案C二、非选择题(共55分)16(8分)ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_，电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀。其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZncFe dNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_。解析(1)还原性较强的Zn作负极，电子由负极经外电路流向正极。(2)除杂原则是加入的物质要过量(以除尽杂质)且不能引入新杂质，故选Zn将Cu2置换而除去。(3)阴极上应是H得电子。由关系式知：MnSO4MnO22e，通过2 mol电子产生1 mol MnO2，即87 g。答案(1)Zn正极(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H2e=H287 g17(8分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。在此过程中，两个电极上质量的变化值：阴极_阳极(填“”、“Al，故负极为Mg，正极为Al，正极的电极反应式：2H2e=H2。(2)乙中电解质溶液为NaOH溶液，该溶液不能与Mg反应，故Mg作正极，Al作负极，负极的电极反应式：Al4OH3e=Al(OH)，总反应的离子方程式为：2Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2。(3)一般情况下，构成原电池的两极(都是金属)，负极比正极活泼，所以甲会判断出Mg的活动性更强，这是正确的，乙会判断出Al的更强，这是错误的。(4)两种相同的金属在电解质溶液不同时，得出两种不同的结果，说明反应条件对反应结果的影响较大，故应选a、d。(5)很明显，这种方法不可靠；可以在两极之间连一个电流计，测电流的方向，根据电流由正极流向负极来判断。答案(1)2H2e=H2(2)Al4OH3e=Al(OH)2Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2(3)MgAl(4)ad(5)不可靠在两电极之间连上一个电流计，测电流的方向，根据“电流由正极流向负极”来判断19(9分)某兴趣小组同学利用氧化还原反应：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，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：(1)发生氧化反应的烧杯是_(填“甲”或“乙”)。(2)外电路的电流方向为：从_到_。(填“a”或“b”)(3)电池工作时，盐桥中的SO移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(4)甲烧杯中发生的电极反应为_。解析根据氧化还原反应可知：甲烧杯中石墨作正极，发生还原反应，电极反应为：MnO48H5e=Mn24H2O；乙烧杯中石墨作负极，发生氧化反应，电极反应为Fe2e=Fe3，外电路电流方向从正极流向负极，即从a到b。电池工作时，盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，即SO移向乙烧杯。答案(1)乙(2)ab(3)乙(4)MnO8H5e=Mn24H2O20(10分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为_。(2)为了降低某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_。(填写字母序号)A铜 B钠 C锌 D石墨(3)图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。(4)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为_。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_(填字母)。解析(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子，正极上O2得电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，则锌会失去电子而溶解，Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极。(4)若为析氢腐蚀则B、C、D的腐蚀程度相同，则该电化学腐蚀为吸氧腐蚀。氧气的浓度越大，吸氧腐蚀越严重，则B区域产生铁锈最多。答案(1)2Fe4e=2Fe2(负极)，O22H2O4e=4OH(正极)(2)C(3)负 (4)吸氧腐蚀B21(10分)在如图所示的装置中，若通直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题。(1)电源中X电极为直流电源的_极。(2)pH变化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)通电5 min时，B中共收集224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(