高三化学一轮复习测试精析 单元评估检测(八)电化学基础 新人教版.doc

单元评估检测(八)第九章（90分钟 100分）一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1.下列叙述中不正确的是( )a.电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应b.原电池的正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应c.电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应d.用原电池做电源进行电解时，电子从原电池负极流向电解池阴极2.下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是( )3.(2012淄博模拟)光电池是发展性能源。一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，agcl (s) ag (s)+cl(agcl)，cl(agcl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面，接着cl(agcl)+e=cl (aq)，若将光源移除，电池会立即恢复至初始状态。下列说法不正确的是( )a.光照时，电流由x流向yb.光照时，pt电极发生的反应为：2cl +2e=cl2c.光照时，cl向pt电极移动d.光照时，电池总反应为：agcl (s) +cu+ (aq)ag (s) +cu2+ (aq)+cl(aq)4.下列说法正确的是( )a.钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是：fe-3e-=fe3+b.将钢铁与电源的正极相连，可防止其被腐蚀c.在镀件上镀铜时可用金属铜作阴极d.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极5.如图装置中，u形管内为红墨水，a、b试管中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.a中发生了吸氧腐蚀，b中发生了析氢腐蚀b.两试管中负极反应均是：fe-2e-=fe2+c.生铁块中碳作原电池正极d.在一段时间后，红墨水两边液面变为左低右高6.(2012济南模拟)能够使反应cu+2h2o=cu(oh)2+h2发生的是( )a.铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液b.铜锌合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀c.用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钠水溶液d.用铜片作阴、阳电极，电解硫酸铜水溶液7.有一合金由x、y、z、w四种金属组成，若将合金放入盐酸中只有z、y能溶解；若将合金置于潮湿空气中，表面只出现z的化合物；若将该合金作阳极，用x盐溶液作电解液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出x。这四种金属的活动性顺序是( )a.yzwxb.zywxc.wzyxd.xyzw8.如图，a池用石墨电极电解naoh溶液，b池精炼粗铜，一段时间后停止通电，a池中d极产生具有氧化性的气体，在标准状况下为2.24 l。下列说法正确的是( )a.a池为电解池，b池为原电池b.d、e两极都发生氧化反应c.e极应为粗铜板材料d.b池中e极质量增加12.8 g9.某研究性学习小组用如图装置研究不同能量之间的转化问题。下列说法正确的是( )a.断开开关s1，闭合开关s2，化学能转化为电能，电能转化为光能等b.断开开关s1，闭合开关s2，此时构成的装置属于电解池c.断开开关s2，闭合开关s1，此时构成的装置属于原电池d.断开开关s2，闭合开关s1，化学能转化为电能10.某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应式为2h2+o2=2h2o，正极反应式为o2+2co2+4e-=2co32-，则下列推断正确的是( )a.负极反应式为h2+2oh-2e-=2h2ob.该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性c.该电池供应2 mol水蒸气，同时转移电子的物质的量为2 mold.放电时负极有co2生成11.(2012北京西城区模拟)如图是某固体酸燃料电池基本结构示意图，其中以ca(hso4)2固体为电解质传递h+，电池总反应式为：2h2+o2=2h2o，下列有关说法不正确的是( )a.h2通过多孔电极时能增大h2的接触面积，加快反应b.a极上的电极反应式为：o2+2h2o+4e-=4oh-c.每转移01 mol电子，消耗标准状况下的h2 1.12 ld.h+由b极通过固体酸电解质传递到a极12.串联电路中四个电解池分别装有0.5 moll-1的下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液ph最小的是( )a.kno3溶液 b.nacl溶液c.agno3溶液 d.cucl2溶液13.(2012成都模拟)关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )a.用装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为cuso4溶液b.装置的总反应式是cu+2fe3+=cu2+2fe2+c.装置中钢闸门应与外接电源的负极相连d.装置中的铁钉几乎没被腐蚀14.(2012吉林模拟)将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的naoh溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是( )a.mg比al活泼，mg失去电子被氧化成mg2+b.铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理c.该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的d.al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出15.利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是( )a.若x为锌棒，y为nacl溶液，开关k置于m处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法b.若x为碳棒，y为nacl溶液，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀c.若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于m处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动d.若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于n处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小16.(2012开封模拟)图中乙是甲的电解池进行电解时的某个量(纵坐标x)随时间变化的曲线(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，则x表示( )a.各电解池析出气体体积总数的变化b.各电解池阳极质量的增加c.各电解池阴极质量的增加d.各电极上放电的离子总数的变化二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17.(4分)目前人们正在研究开发一种高能电池钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以能使na+自由通过而导电的-al2o3陶瓷作固体电解质，电池反应为2na+xsna2sx。回答下列问题：电池在工作时，正极反应式为 ；负极反应式为 。18.(8分)能源问题是当前人类社会面临的一项重大课题，h2、co、ch3oh都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kj/mol、282.5 kj/mol、726.7 kj/mol。请回答：(1)已知co和h2在一定条件下可以合成甲醇：co+2h2=ch3oh。则h2与co反应生成ch3oh的热化学方程式为： 。(2)如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。 使用时，空气从 口通入(填“a”或“b”)；假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为： _；假设使用的“燃料”是水煤气(成分为co、h2)用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4 g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为 。19.(12分)如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和nacl溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为 ；乙中总反应的离子方程式为 ；将湿润的淀粉-ki试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的cl2氧化了生成的i2。若反应中cl2和i2的物质的量之比为51，且生成两种酸，该反应的化学方程式为： ；(2)若甲、乙两烧杯中均盛有cuso4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为： ；如果起始时乙中盛有200 ml ph = 5的cuso4溶液(25 )，一段时间后溶液的ph变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入 (填写物质的化学式) g。20.(16分)某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。(1)若开始时开关k与a连接，则b极的电极反应式为 。(2)若开始时开关k与b连接，则b极的电极反应式为 ，总反应的离子方程式为 。有关上述实验，下列说法正确的是(填序号) 。溶液中na+向a极移动从a极处逸出的气体能使湿润的ki淀粉试纸变蓝反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度若标准状况下b极产生2.24 l气体，则溶液中转移0.2 mol电子(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。该电解槽的阳极反应式为 。此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为 。21.(12分)某研究性学习小组设计以下装置制取氯气，并以氯气为原料进行特定反应。分析并回答下列问题：(1)装置a中，b 为电池的 (填“正”或“负”)极。(2)实验开始时，先让氯气和水蒸气充满装有炭粉的装置c，再点燃c处的酒精灯，装置c中发生氧化还原反应，生成co2和hcl(g)，则反应的化学方程式为： 。(3)要将装置b接入装置a和c之间，正确的连接顺序是：c f(4)实验结束后，将装置b试管中的氯水倒入已检查完好的分液漏斗中，然后再注入10 ml ccl4，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上(如图)等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是 (填“上层液”或“下层液”)，该层液体能否使干燥的有色布条褪色？ (填“能”或“不能”)。(5)若装置a中产生的氯气恰好能与100 ml 4 mol/l的naoh溶液完全反应，则此时a中pt电极(阴极)增加的质量为 g。答案解析1.【解析】选b。电解池的阳极接原电池的正极，阴极接原电池的负极，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，a、c、d正确；原电池的正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应，b错误。2.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)首先判断是原电池还是电解池；(2)电解质溶液为硫酸，原电池的正极和电解池的阴极会放出h2而产生气泡。【解析】选b。装置a和c均是原电池装置，铜作正极，放出h2；装置b是电解池装置，铜作阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成；装置d也是电解池装置，铜作阴极，溶液中h+得到电子在阴极析出。3.【解析】选b。ag极发生cl(agcl)+e=cl(aq)，则ag极为正极,pt极为负极，外电路电流由x流向y,a项正确；pt极为负极失去电子，发生cu+-e-= cu2+，b项错误；光照时cl向负极pt极移动，c项正确；电池总反应为：agcl(s) +cu+ (aq)ag (s) +cu2+ (aq)+cl(aq)。4.【解析】选d。a项，钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是：fe-2e-=fe2+，a错误；b项，将钢铁与电源的正极相连，作阳极，将加速腐蚀，b错误；c项，在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极，c错误。【误区警示】(1)用铁作阳极或电池的负极时，发生电极反应为：fe-2e-=fe2+而不是fe-3e-=fe3+；(2)当金属作原电池的负极或与电源的正极相连作阳极时，易被腐蚀。5.【解题指南】解答本题应注意两点：(1)准确判断电解质溶液呈酸性还是碱性。(2)酸性较强时发生析氢腐蚀，酸性很弱或中性、碱性条件发生吸氧腐蚀。【解析】选d。从图示可以得知，左边发生吸氧腐蚀，右边发生析氢腐蚀，左边由于吸收氧气，导致气压降低，而右边则是析出氢气，导致气压变大。故应出现两边液面变为右低左高。6.【解析】选c。由电极反应式可知，这是一个不能自发进行的氧化还原反应，故只能设计成电解池，由于铜失电子，故铜作电解池的阳极和阴极，电解水。故答案选c。7.【解析】选b。由“合金放入盐酸中只有z、y能溶解”，说明它们的金属活动性强于x和w；由“将合金置于潮湿空气中，表面只出现z的化合物”，说明z的金属活动性强于y；由“将该合金作阳极，用x盐溶液作电解液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出x”，说明x离子的氧化性最强，对应的金属的活动性最弱，故答案为b。8.【解题指南】解答本题时应注意两点：(1)正确判断电解池的阳、阴极，电源的正、负极。(2)运用电子守恒求e极析出金属的质量。【解析】选d。a池中d极产生的具有氧化性的气体必为氧气，则d极为阳极，e为阴极，a、b两池都为电解池，故a、b项错误；故e极为纯铜，f极为粗铜，c项错误；由产生氧气的量可求得通过电路中的电子的物质的量为2.24 l/ 22.4 lmol-14e-=0.4 mol,根据闭合电路中的电量守恒可求得在e极上析出的铜的量为0.4 mol/264 g/mol=12.8 g，故d项正确。9.【解析】选a。从装置图中可知断开开关s1，闭合开关s2，构成原电池，化学能转化为电能，电能转化为光能等，a正确，b错误；断开开关s2，闭合开关s1，此时构成的装置属于电解池，c、d错误。10.【解析】选d。 放电时，正极产生碳酸根离子，阴离子向负极移动，由总反应式减去正极反应式得到负极反应式，可判断负极有co2生成，则a项错误、d项正确；该电池的电解质为熔融的碳酸钾，在常温下无法工作，b项错误；该电池产生2 mol水蒸气，同时转移电子的物质的量为4 mol，c项错误。【方法技巧】电极反应式的书写及应用(1)写其中一极的电极反应式时，可用总电极反应式减去另一极电极反应式(电量守恒)。(2)可通过总的电极反应式求算电路中的电子转移数目。11.【解析】选b。由电极反应式可知，氢气通入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为正极、b为负极，因此b电极产生的h+通过固体电解质流向a极，故d选项是正确的；a极上的电极反应式应为o2+4e-+4h+=2h2o，故b选项是错误的；根据电池的反应式可以得出转移0.1 mol电子，消耗h2的物质的量为0.05 mol,在标准状况下的体积为1.12 l，故c选项是正确的；b电极的材料是多孔物质，能够增大h2反应的接触面积，加快反应的速率，故a选项是正确的。【易错提醒】在判断原电池内部阴阳离子移动方向时，因对两极电性的错误理解正极带正电，负极带负电，而认为阳离子向负极移动，阴离子向正极移动。事实是原电池的正极有大量的负电荷，吸引阳离子靠拢，负极输出电子，显正电性，吸引阴离子靠拢。12.【解题指南】解答本题时应注意两点：(1)ph最小的溶液说明溶液的酸性最强。(2)根据电解规律，写出每个电解池对应的电解方程式，观察是否生成酸。【解析】选c。电解kno3溶液一段时间后，溶液仍呈中性；电解nacl溶液一段时间后，由于产生了naoh溶液呈碱性；电解agno3溶液一段时间后，由于产生了hno3溶液呈酸性；电解cucl2溶液一段时间后，由于cu2+浓度的减小使溶液ph微弱增大，故选c项。13.【解析】选b。装置中a为阳极，电解精炼铜时，应是粗铜；装置中，铁的金属活动性大于铜，总反应式应是fe+2fe3+=3fe2+；装置中为保护钢闸门不被腐蚀，应使闸门与外接电源的负极相连；装置中由于浓硫酸有强的吸水性，铁钉在干燥的空气中不易被腐蚀。14.【解析】选b。本题是新情境下原电池的相关试题，解题的关键仍然是要明确原电池工作时所对应的自发氧化还原反应，在碱性条件下，金属镁不能发生反应，而单质al则能与naoh反应生成naalo2和h2，则al为还原剂，作原电池负极。a项，电解质溶液为naoh溶液，al失电子，为负极，错。b项，铝条表面的氧化膜为al2o3，al2o3能与naoh溶液反应，故不必处理，对。c项，在内电路中电流是阴、阳离子定向移动形成的，错。d项，电池工作时铝元素的反应为alalo2-，所以无沉淀产生，错。15.【解析】选d。a项，构成原电池，锌比铁活泼，可减缓铁的腐蚀；b项，构成电解池，铁为阴极，不被腐蚀；c项，构成原电池，铜为正极，外电路电子由铁流向铜；d项，若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于n处，形成的是电镀池，铜棒作阳极，不断溶解，质量减少，铁棒质量增加，在铁棒上镀铜，电镀液中cu2+浓度将保持不变。16.【解题指南】解答本题要注意以下三点：(1)各电池中的具体反应；(2)图像中的变化趋势；(3)d项是各电极的放电离子的变化总数。【解析】选c。随着电解的进行x值始终为0，可排除a项；三个电解池的阳极上都是阴离子放电，其中中析出的都是氧气，质量相同，故可排除b项。各电极上放电的离子总数是相同的，所以d项也不正确。17.【解析】正极发生还原反应，单质硫被还原，反应式为xs+2e-=sx 2-，负极发生氧化反应，钠被氧化，反应式为2na-2e-=2na+。答案：xs+2e-=sx 2-2na-2e-=2na+18.【解析】(1)根据所给信息可以写出h2、co、ch3oh燃烧热的热化学方程式。(2)从图上可以看出，电子由a流向b，因而a为负极，b为正极，空气应该进入正极区。注意甲醇失去电子，生成的co2要与oh-反应转化为co32-。待镀金属增重6.4 g，即析出0.1 mol cu，电子转移0.2 mol，则消耗水煤气0.1 mol，标准状况下体积为2.24 l。答案：(1)co(g)+2h2(g)=ch3oh(l) h=-127.4 kj/mol(2)bch3oh -6e-+8oh-=co32-+6h2o2.24 l 19.【解析】(1)若两烧杯中均盛有饱和nacl溶液，则：甲装置为原电池，石墨棒作正极，o2放电，电极反应为：o2+2h2o+4e-=4oh-。乙装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，fe电极不参与反应，其实质与用惰性电极电解食盐水相同，离子方程式为：2cl-+2h2ocl2+h2+2oh-。cl2和i2的物质的量之比为51，生成hcl和hio3。(2)若两烧杯中均盛有cuso4溶液，则：甲装置为原电池，铁作负极，电极反应式为：fe-2e-=fe2+。乙装置为电解池，电解反应为：2cuso4+2h2o 2cu+2h2so4+o2，根据电解方程式，从电解质溶液中析出cu，放出o2，因此只需加入cuo(或cuco3)即可恢复到电解前的状态。由电解反应式可知，2h+cuocuco3，电解后n(h+)= 0.10.2 = 0.02(mol)，故m(cuo)0.0280 = 0.8(g)，m(cuco3)0.021241.24(g)。答案：(1)o2+2h2o+4e-=4oh-2cl-+2h2o2oh-+h2+cl25cl2+i2+6h2o=10hcl+2hio3(2)fe-2e-=fe2+cuo(或cuco3) 0.8(或1.24)20.【解析】(1)开关k与a相连，装置构成原电池，fe失去电子为原电池负极。(2)开关k与b相连，装置构成电解nacl溶液的电解池，b为电解池的阴极，溶液中的h+在b极放电生成h2。电解过程中na+应该向阴极b移动；a极产生的气体为cl2，cl2能将i-氧化为i2，淀粉遇i2变蓝