讲与练高中化学 第四章 电化学基础章末测试 新人教版选修4.doc

第四章章末测试时间：90分钟满分：100分第卷(选择题共54分)一、选择题(每小题3分，共54分)1下列关于原电池和电解池的叙述正确的是()a原电池中失去电子的电极为正极b原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应c原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成的d电解时电解池的阳极一定是阴离子放电1解析：原电池中失去电子的一极作负极，a错误；原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应，b正确；原电池的电极可以是金属，也可以是非金属(如石墨等)，c错误；电解池的阳极可以是电极本身放电，d错误。答案：b2下列关于下图所示装置的叙述正确的是()a铜作正极，铜片上有气泡产生b铜片质量逐渐减少c电流从锌片经导线流向铜片d铜离子在铜片表面被还原2解析：该电池是由盐桥连接的锌铜原电池，锌作负极，铜作正极，溶液中的铜离子在铜片上获得电子生成单质铜，质量增加，电流由正极(铜)流向负极(锌)，综上，d正确。答案：d3下列变化中属于原电池反应的是()a白铁(镀锌铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化b在空气中，金属铝表面迅速被氧化，形成一层保护膜c红热的铁丝与水接触，表面形成蓝色保护层d铁与稀硫酸反应时，加入几滴cuso4溶液，可加快h2的产生，但不会影响产生气体的总量3解析：a项构成原电池，铁作正极被保护，正确；铝在空气中表面被氧化是化学腐蚀，不构成原电池，b项错误；红热的铁丝与水、氧气反应形成蓝色保护层属于直接反应形成的氧化膜，c项错误；锌与cuso4反应生成的铜附着在锌的表面，与稀硫酸共同构成原电池，能加快锌与酸的反应，但会使产生的氢气量减少，d项错误。答案：a4化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()a电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2cl2e= cl2b氢氧燃料电池的负极反应式：o22h2o4e= 4ohc粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：cu2e= cu2d钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：fe2e=fe24解析：氢氧燃料电池的正极反应式：o22h2o4e=4oh；粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜；钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：fe2e=fe2。答案：a5最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：zn2mno2h2o=zno2mnooh。下列说法不正确的是()a该电池zn为负极，mno2为正极b该电池的正极反应为：mno2eh2o=mnoohohc导电时外电路电子由zn流向mno2，内电路电子由mno2流向znd电流工作时水分子和oh都能通过薄层纸片5解析：原电池反应中zn失电子、mno2得电子，因此该电池负极为zn，正极为mno2。由电池总反应式减去负极反应式zn2e2oh=znoh2o即是正极反应式mno2eh2o=mnoohoh。电子只能由zn经外电路流向mno2，而不能通过内电路。答案：c6关于各图的说法(其中中均为惰性电极)正确的是()a装置中阴极产生的气体能够使湿润淀粉ki试纸变蓝b装置中待镀铁制品应与电源正极相连c装置中电子由b极流向a极d装置中的离子交换膜可以避免生成的cl2与naoh溶液反应6解析：装置用惰性电极电解cucl2溶液，阴极析出铜，阳极产生氯气，a错；装置为电镀铜装置，阳极电极反应式为：cu2e=cu2，阴极电极反应式为：cu22e=cu，因此待镀铁制品应与电源负极相连，b错；装置为氢氧燃料电池，b极通入o2，发生还原反应，作电池的正极，是电子流入的一极，c错。答案：d7甲、乙、丙三个电解槽如图所示(其中电极的大小、形状、间距均相同)。乙、丙中agno3溶液浓度和体积均相同，当通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128 g，则乙中电极上银的质量增加()a0.054 gb0.108 gc0.216 g d0.432 g7解析：甲中铜电极增重0.128 g，说明析出铜为0.002 mol。由图示可知，乙、丙并联后与甲串联，又因乙、丙两槽中的电极反应相同，故乙、丙中的电子转移分别是甲中的一半。甲中转移电子为0.004 mol，故乙中析出的银为0.002 mol，质量为0.002 mol108 gmol10.216 g。答案：c8如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和nacl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是()aa中铁钉附近呈现红色bb中铁钉上发生还原反应ca中铜丝上发生氧化反应db中铝条附近有气泡产生8解析：a装置由铁钉、铜丝、nacl溶液构成原电池，铁钉作负极发生氧化反应：fe2e=fe2，铁钉附近不会出现红色，a错误。铜丝上发生还原反应：o24e2h2o=4oh，c错误。b装置由铁钉、铝条、nacl溶液构成原电池，铝条作负极，发生氧化反应：al3e=al3，不会有气泡生成，d错误。铁钉作正极发生还原反应：o24e2h2o=4oh，b正确。答案：b9某溶液中含有两种溶质nacl和h2so4，它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()a阴极自始至终只逸出h2b阳极先逸出cl2，后逸出o2c电解最后阶段为电解水d溶液ph不断增大，最后为79解析：由题意知，n(h)n(cl)23，在阴极放电的是h， 在阳极放电的是cl、oh，cl先放电oh后放电。因此反应开始在两极放电的是h、cl，相当于电解盐酸。由h2so4电离出的h放完电后，在两极放电的是由水电离出的h和剩余的cl，相当于电解nacl溶液。cl放完电后，在两极放电的是由水电离出的h和oh，相当于电解水。故a、b、c均正确。溶液ph的变化是不断增大，但最后溶质是naoh和na2so4，ph不会为7。答案：d10.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2110解析：图象分为三段，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，cucl2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，则与图象不符，d项错误；根据bc，溶液的ph明显下降，说明b点时cl已耗完，而cu2过量，继续电解，水量减少，由此可判断b项错误；综上分析可知a项正确。答案：a11.如图中x为电源，y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴kmno4溶液，通电后y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()a滤纸上c点附近会变红色bcu电极质量减小，pt电极质量增大cz中溶液的ph先减小，后增大dz溶液中的so向cu电极移动11解析：由题中紫红色斑即mno向d端扩散，阴离子向阳极移动，说明d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极。nacl溶液中h放电，生成oh，c点附近会变红色。z为电解硫酸铜溶液，pt为阳极，溶液中的oh放电，2h2o4e=o24h，cu为阴极，溶液中的cu2得电子生成铜，总反应为2cuso42h2o2cuo22h2so4，阳极区生成h，则so向pt极移动，b、d项错误；随着电解的进行，z溶液变为硫酸溶液，再电解则变为电解水，硫酸浓度增大，c项错误。答案：a12如图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200 ml，开始时电解质溶液的浓度均为0.1 moll1，工作一段时间后，测得两端导线中均通过0.02 mol电子，若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是()a产生气体的体积：b电极上析出物质的质量：c溶液的ph变化：增大，减小d电极反应式中阳极：4oh4e=2h2oo2；中阳极：2h2e=h212答案：b13用惰性电极电解100 ml饱和食盐水，一段时间后在阴极得到112 ml h2(标准状况)，此时电解液(体积变化忽略不计)的ph为()a13 b12c8 d113解析：依解题思路“已知量消耗量积累量”模式，有如下关系式：h22h2oh1 2 n(oh)得n(oh)0.01 mol，c(oh)0.1 moll1n(h)1.01013 moll1ph13。答案：a14500 ml kno3和cu(no3)2的混合溶液中c(no)6.0 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22.4 l气体(标准状况)，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2 moll1b上述电解过程中共转移2 mol电子c电解得到铜的物质的量为0.5 mold电解后溶液中c(h)为2 moll114解析：电解kno3和cu(no3)2的混合溶液，阳极：4oh4e=2h2oo2，得o2 22.4 l(标准状况)，则转移电子数为4 mol，阴极：先发生：cu22e=cu，后发生：2h2e=h2，得h2 1 mol，则后式转移电子数为2 mol，前式转移电子数为(42)mol2 mol，故n(cu2)1 mol，ncu(no3)21 mol。总共n(no)0.5 l6 moll13 mol，故n(kno3)3 moln(cu2)21 mol。a项：c(k)2 moll1；b项转移电子数为4 mol；c项n(cu)1 mol；d项水溶液中n(h)n(oh)4 mol，有2 mol h电解放电，则剩余c(h)4 moll1。答案：a15下列叙述正确的是()a电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极b氯碱工业中电解的是熔融naclc氢氧燃料电池(酸性电解质)中o2通入正极，电极反应为o24h4e=2h2od右图中电子由zn极移向cu极，盐桥中的cl移向cuso4溶液15解析：电镀时镀件作阴极，a项错误；氯碱工业中电解的是nacl饱和溶液，b项错误；盐桥中的cl移向znso4溶液，d项错误。答案：c16某原电池装置如下图所示，盐桥中装有用氯化钾饱和溶液浸泡过的琼脂。下列叙述正确的是()a原电池工作一段时间后，fecl2溶液中c(cl)增大b此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同cfe为正极，石墨上发生的反应为2h2e=h2d该装置中的盐桥完全可用金属导线代替16解析：原电池中离子的移动方向由静电作用决定，铁失去电子形成fe2进入fecl2溶液中，使其带正电，吸引盐桥中的cl，故c(cl)增大，a项正确；太阳能电池是将太阳能转化为电能，原电池是将化学能转化为电能，b项错误；铁作负极，石墨作正极；c项错误；金属导线不能传递离子，故盐桥不能用金属导线代替，d项错误。答案：a17下图是化学能与电能相互转换的两套装置。下列对此两套装置进行的实验分析正确的是()a乙装置将化学能转化为电能b两装置中石墨电极上产生的气体都是h2c甲装置中的铁电极发生氧化反应d两装置的原理都可以在现实生活中用来防止铁被腐蚀17解析：乙装置是电解池，将电能转化为化学能，a项错误；甲装置中的石墨作正极，生成的是h2，乙装置中的石墨作阳极，生成的是o2，b项错误；甲装置中的铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀，c项正确，d项错误。答案：c18用电解质溶液为koh溶液的氢氧燃料电池电解na2co3饱和溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法正确的是()a当电池负极消耗m g气体时，电解池阳极同时有m g气体生成b电池的负极反应为h22e=2hc电解后c(na2co3)不变，且溶液中有晶体析出d电池中c(koh)不变，电解池中溶液的ph变大18解析：原电池与电解池各电极上通过的电子数目相等，原电池负极消耗氢气，电解池阳极产生氧气，两种气体质量不可能相等，a错误。原电池为碱性溶液，负极不生成h而生成水，b错误。电解池中实际为电解水，而原电解质溶液为饱和溶液，且温度不变，故溶液浓度不变，但有晶体析出，c正确。电池反应生成水，koh溶液浓度变小，d错误。答案：c第卷(非选择题共46分)二、非选择题(共46分)19(12分)钢铁工业是一个国家工业的基础，而且钢铁制品在人们的生产生活中有着广泛的用途。(1)钢材加工前需要对其表面的氧化物(如铁锈)进行处理。常用的方法之一是用硫酸处理。下列能加快除去钢铁表面氧化物速率的是_(填字母)。a用中等浓度的硫酸b用98.3%的浓硫酸c加热 d加少许铜粉(2)实际生产中也可以用适量的稀盐酸来处理钢铁表面的铁锈。某同学在实验室中，将一块表面生锈的铁片置于稀盐酸中。写出铁锈完全消失后溶液中发生化合反应的离子方程式：_。(3)为了降低某水库的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_。a铜 b钠c锌 d石墨(4)下图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。(5)防止钢铁腐蚀可以延长钢铁制品的使用寿命。在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示：上面的电镀装置图的“直流电源”中，_(选填“a”或“b”)是正极。接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用蒸馏水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量差为5.12 g，由此计算电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为_。上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：_，由此可推知铁镀_(填镀层金属名称)。19解析：(1)稀硫酸可以与铁反应，而浓硫酸则可以使铁钝化；加热可以使铁与浓硫酸反应；铜可以与fe3反应，从而降低溶液中fe3的浓度，有利于硫酸与铁锈的反应。(2)铁锈溶解于酸，生成fe3，fe3能与单质铁发生化合反应。(3)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如zn，就可由zn失去电子，zn被溶解，而fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，不能用na，因为na与水可直接反应。(4)乙属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。(5)电镀时正极连接的电极为阳极，故a为正极；阳极溶解的铜等于阴极上析出的铜，故阳极溶解的铜为2.56 g，即0.04 mol，故电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为0.08 mol；镀件破损时，镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电池，活泼性强的金属更容易被腐蚀。答案：(1)bd(2)2fe3fe=3fe2(3)c(4)负(5)a0.08 mol铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更易被腐蚀锌20(12分)将洁净的金属片fe、zn、a、b分别与cu用导线连接浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表所示。金属电子流动方向电压/vfefecu0.78znzncu1.10acua0.15bbcu0.3根据表中实验记录，回答下列问题：(1)构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越_(填“大”或“小”)。(2)zn、a、b三种金属活动性由强到弱的顺序是_。(3)cu与a构成的原电池中，_为负极，此电极反应为_。(4)a、b形成合金，露置在潮湿空气中，_先被腐蚀。20解析：(1)由表中1,2列数据可知，金属活动性差异越大，电压越大。(2)按此规律可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为znba。(3)cu与a构成的原电池中，cu为负极(表中对应数据为负)，此电极的电极反应为cu2e=cu2。(4)b比a活泼，则b先腐蚀。答案：(1)大(2)znba(3)cucu2e=cu2(4)b21(8分)由于fe(oh)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的fe(oh)2沉淀。若用如图所示实验装置可制得纯净的fe(oh)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。试完成下列问题：(1)a电极材料是_，其电极反应式为_。(2)电解质溶液d可以是_(填字母，下同)，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。a纯水bnacl溶液cnaoh溶液 dcucl2溶液(3)液体c为苯，其作用是_，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_。(4)若d改为na2so4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_。21解析：(1)要制取fe(oh)2沉淀，则必须产生fe2，因此，阳极(a)材料只能用铁，电极反应为fe2e=fe2。(2)要在溶液中生成fe(oh)2沉淀，电解质溶液可以用naoh或nacl溶液，如果用纯水，则溶液的导电能力太弱，不符合要求，如果用cucl2溶液，则会生成cu(oh)2沉淀。不符合要求。(3)苯不溶于水且密度比水小，浮于水面，可以隔绝空气，防止fe(oh)2被氧化，加热的目的是赶尽溶液中的氧气，防止产物被氧化。(4)若d改为na2so4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，则阳极反应为4oh4e=o22h2o，fe(oh)2在溶液中与o2和h2o发生反应，4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3，因此白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。答案：(1)fefe2e=fe2(2)cb(3)隔绝空气，防止产物被氧化赶尽溶液中的氧气(4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色22(14分)某化学兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合k时，观察到电流表的指针发生了偏移。请回答下列问题：(1)甲装置的名称是_；乙装置的名称是_；zn为_极；pt为_极。(2)写出电极反应：cu极：_；石墨棒极：_。(3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙