高中化学 第四章 电化学基础单元测评A 新人教版选修4.docVIP

第四章测评a(基础过关卷)(时间:45分钟满分:100分)第卷(选择题共48分)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列事实不能用电化学原理解释的是()a.铝片不用特殊方法保护b.轮船水线下的船体上装一定数量的锌块c.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量cuso4溶液后速率增大d.镀锌铁比较耐用解析:铝能与空气中的o2化合生成致密的氧化膜,保护铝不受腐蚀;b项是牺牲阳极的阴极保护法;c项锌与置换出的铜构成原电池,加快反应速率;镀锌铁一旦破损,锌比铁活泼,仍能起保护作用,比较耐用。答案:a2.下列叙述正确的是()a.电解饱和食盐水制烧碱时,fe作阳极,石墨作阴极b.电解氯化铜溶液时,阳极上产生的气体质量和阴极上析出的铜的质量相等c.钢铁在空气中发生电化学腐蚀时,铁作负极d.原电池工作时,阳离子移向电池的负极解析:电解饱和食盐水制烧碱时,阳极必须是惰性电极,a错误;电解氯化铜时,实质是电解氯化铜本身,阳极上产生的气体质量和阴极上析出的铜的质量不相等,b错误;钢铁在空气中发生电化学腐蚀,不论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,均是铁作负极,c正确;原电池工作时,阳离子移向电池的正极,d错误。答案:c3.li-al/fes电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为2li+fes+2e-li2s+fe,有关该电池的下列说法中,正确的是()a.li-al在电池中作为负极材料,该材料中li的化合价为+1价b.该电池的电池反应式为2li+fesli2s+fec.负极的电极反应式为al-3e-al3+d.充电时,阴极发生的电极反应式为li2s+fe-2e-2li+fes解析:在该电池中li是负极材料,材料中li为0价,负极反应式为2li-2e-2li+,结合题给正极反应式可得出电池反应为2li+fesli2s+fe,选项a、c不正确,选项b正确;充电时阴极发生得电子的还原反应,选项d不正确。答案:b4.如下图所示是某太空空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用koh溶液为电解液,下列有关说法中正确的是()a.该能量转化系统工作时,需不断补充h2ob.该转化系统的能量本质上来源于太阳能c.水电解系统中的阴极反应:o2+2h2o+4e-4oh-d.燃料电池放电时的负极反应:h2-2e-2h+解析:水电解时阴极反应为2h+2e-h2,c项错误;燃料电池放电时负极为h2+2oh-2e-2h2o,故d项错误;a项中h2o可以循环利用,错误;b项正确。答案:b5.按下图装置实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示()c(ag+)c(agno3)a棒的质量b棒的质量溶液的pha.b.c.d.解析:该电解池中,随着电解的进行,c(ag+)不变,c(agno3)不变,溶液的ph不变。因为阳极反应式为ag-e-ag+,阴极反应式为ag+e-ag。答案:d6.mg-h2o2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是()a.mg电极是该电池的正极b.h2o2在石墨电极上发生氧化反应c.石墨电极附近溶液的ph增大d.溶液中cl-向正极移动解析:该电池中mg电极为负极,a项错误;石墨电极为正极,h2o2得电子发生还原反应,电极反应式为h2o2+2e-2oh-,电极附近溶液ph增大,b项错误,c项正确;溶液中cl-移向mg电极,即cl-向负极移动,d项错误。答案:c7.铅蓄电池的工作原理为pb+pbo2+2h2so42pbso4+2h2o,研读下图,下列判断不正确的是()a.k闭合时,d电极反应式:pbso4+2h2o-2e-pbo2+4h+sb.当电路中转移0.2 mol电子时,中消耗的h2so4为0.2 molc.k闭合时,中s向c电极迁移d.k闭合一段时间后断开,可单独作为原电池,d电极为正极解析:闭合k后,为原电池,为电解池,a、b、c、d分别为正极、负极、阴极、阳极,所以a正确;由化学方程式可知b正确;阴离子向阳极d移动,c错误;k闭合后,作为电解池,c电极得电子生成pb,d电极失电子生成pbo2,所以d正确。答案:c8.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含cl-、br-、na+、mg2+)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是()a.电池工作时,正极反应式为o2+2h2o+4e-4oh-b.电解时,a电极周围首先生成cl2c.电解时,电子流动路径是:负极外电路阴极溶液阳极正极d.忽略能量损耗,当电池中消耗0.02 g h2时,b极周围会产生0.02 g h2解析:由于磷酸为电解质,电池的正极反应为o2+4h+4e-2h2o,选项a不正确;a电极与原电池正极相连,为电解池的阳极,由于br-还原性强于cl-,因此br-先放电生成br2,选项b不正确;电解时,电子流动路径是:负极阴极,阳极正极,电子不能从溶液中通过,选项c不正确;根据电子守恒规律,当电池中消耗0.02 g h2时,b极周围会产生0.02 g h2,选项d正确。答案:d9.某同学按如图所示的装置进行实验,a、b为常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。当k闭合后,在交换膜处s从右向左移动。下列分析不正确的是()a.溶液中c(a2+)增大b.b的电极反应:b-2e-b2+c.y电极上有cl2产生,发生氧化反应d.反应初期x电极周围出现白色沉淀,随后沉淀消失解析:当k闭合后,在交换膜处s从右向左移动,说明a为原电池的负极,该极的金属a失去电子:a-2e-a2+,c(a2+)增大,选项a正确,选项b不正确;若金属b是不活泼金属,溶液中的b2+获得电子生成b,x为阴极,电极反应为2h+2e-h2,阴极附近水的电离平衡被破坏,c(oh-)增大,y为阳极,电极反应为2cl-2e-cl2,为氧化反应,选项c、d都正确。答案:b10.用如下图甲所示装置进行实验,若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是()a.e的纵坐标可表示反应生成cu的物质的量b.e的纵坐标可表示反应消耗h2o的物质的量c.f的纵坐标可表示反应生成h2so4的物质的量d.f的纵坐标可表示反应生成o2的物质的量解析:该电解池中阳极、阴极的电极反应式分别为:阳极:4oh-4e-2h2o+o2阴极:2cu2+4e-2cu总反应式:2cuso4+2h2o2cu+2h2so4+o2从乙中所给的图像看,每转移4 mol e-,e纵坐标变化为2 mol,f纵坐标变化为1 mol,因此e可表示生成cu或消耗水或生成h2so4的物质的量。f可表示生成o2的物质的量。答案:c11.电解法处理酸性含铬废水(主要含有cr2)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应cr2+6fe2+14h+2cr3+6fe3+7h2o,最后cr3+以cr(oh)3形式除去。下列说法不正确的是()a.阳极反应为fe-2e-fe2+b.电解过程中溶液ph不会变化c.过程中有fe(oh)3沉淀生成d.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol cr2被还原解析:电解过程中,阳极发生氧化反应,a项正确;从题干信息中所给离子方程式可看出h+减少,ph会升高,b项错误;ph升高,c(oh-)增大,fe3+3oh-fe(oh)3,c项正确;还原1 mol cr2需要6 mol fe2+,由fe-2e-fe2+得电路中转移的电子为26 mol=12 mol,d项正确。答案:b12.用惰性电极电解一定量的cu(no3)2溶液,下列说法中正确的是()a.阳极发生的电极反应式为cu2+2e-cub.阴极发生的电极反应式为4oh-4e-2h2o+o2c.若有6.4 g金属cu析出,放出的o2一定为0.05 mold.电解完成后,加入一定量的cu(oh)2,溶液可能恢复到原来的浓度解析:用惰性电极电解一定量的cu(no3)2溶液,阴极发生的电极反应式为cu2+2e-cu,阳极发生的电极反应式为4oh-4e-2h2o+o2,a、b错误;若阴极只有铜放电时,每有6.4 g金属cu(即0.1 mol)析出,转移电子是0.2 mol,根据得失电子守恒知,放出的o2一定为0.05 mol,若阴极还有h+放电,则产生的o2就比0.05 mol还多,而此时脱离溶液的相当于是cuo和h2o,若二者等物质的量时,可以向其中加入一定量的cu(oh)2,溶液可恢复到原来的浓度,故c错误,d正确。答案:d第卷(非选择题共52分)二、非选择题(本题包括4小题,共52分)13.(10分)如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时,m、n两个电极的质量都不减少,请回答下列问题:(1)m电极的材料是,其电极名称是,n的电极反应式为, 乙池的总反应是,加入甲烷的铂电极的电极反应式为。(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属银4.32 g 时,甲池中理论上消耗氧气为l(标准状况下),若此时乙池溶液的体积为400 ml,则乙池中溶液的h+的浓度为。解析:(2)设甲池中理论上消耗氧气体积为x,乙池中生成h+的物质的量为y。则:4agno34ago24h+4108 g22.4 l4 mol4.32 gxy解得:x=0.224 l,y=0.04 mol。c(h+)=0.1 moll-1。答案:(1)铁阴极4oh-4e-o2+2h2o4agno3+2h2o4ag+4hno3+o2ch4+10oh-8e-c+7h2o(2)0.2240.1 moll-114.(12分)如图装置所示,c、d、e、f、x、y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),a、b为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,f极附近呈红色。请回答:(1)b极是电源的,一段时间后,甲中溶液颜色,丁中x极附近的颜色逐渐变浅,y极附近的颜色逐渐变深,这表明在电场作用下向y极移动。(2)若甲、乙装置中的c、d、e、f电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为。(3)现用丙装置给铜件镀银,则h应是,电镀液是溶液。(4)若将c电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生的总反应的离子方程式为。解析:(1)f极附近溶液呈红色,说明f极是阴极,产生了naoh,则b极是电源的负极。fe(oh)3胶体粒子带正电荷,向阴极移动。(2)甲中,c极为阳极,阳极发生氧化反应:4oh-4e-2h2o+o2;d极为阴极,阴极发生还原反应:2cu2+4e-2cu。乙中,e极为阳极,电极反应为:4cl-4e-2cl2,f极为阴极,电极反应为:4h+4e-2h2。甲、乙串联,转移电子的数目相同,故c,d,e,f电解产生单质的物质的量之比为n(o2)n(cu)n(cl2)n(h2)=1222。(3)h极与电源负极相连,h极为阴极,电镀时,镀件应作阴极,即h应该是镀件,电镀液应是agno3溶液。(4)若c电极为铁,铁为活性电极,阳极反应为fe-2e-fe2+,阴极反应为cu2+2e-cu,总反应为fe+cu2+cu+fe2+。答案:(1)负极变浅fe(oh)3胶粒(2)1222(3)铜件agno3(4)fe+cu2+cu+fe2+15.(14分)如图所示是一套电化学实验装置,图中c、d均为铂电极,u为盐桥,g是灵敏电流计,其指针总是偏向电源正极。(1)as(砷)位于元素周期表中第4周期a族,则na3aso4溶液的ph(填“”“(2)无色溶液变成蓝色as+2h+2e-as+h2o(3)i2+as+2oh-h2o+2i-+as(4)(或其他有效表达式)16.(16分)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的naoh溶液、足量的cuso4溶液和100 g 10.00%的k2so4溶液,电极均为石墨电极。(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中k2so4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:电源的n端为极。电极b上发生的电极反应为。计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积:。电极c的质量变化是g。电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:甲溶液;乙溶液;丙溶液。(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?。解析:(1)乙中c电极质量增加,则c处发生的反应为cu2+2e-cu,即c处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,m为负极,n为正极。丙中为k2so4,相当于电解水,设电解的水的质量为x。由电解前后溶质质量相等有100 g10%=(100 g-x)10.47%,得x=4.5 g,即消耗0.25 mol h2o。由电解方程式2h2o2h2+o2可知,整个反应中转化0.5 mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。甲中为naoh,相当于电解h2o,阳极b处为阴离子oh-放电,即4oh-4e-2h2o+o2。转移0.5 mol电子,则b电极上生成o2为=0.125 mol,标准状况下的体积为0.125 mol22.4