2011高考化学复习训练 电化学基础（3）

单元质量检测单元质量检测 时间 90 分钟 满分 100 分 第 卷 选择题 共 48 分 一 选择题 本题包括 16 小题 每小题 3 分 共 48 分 1 下列有关金属的说法正确的是 A 银器在空气中变暗后一定条件下被还原又会变光亮 B 当镀锌铁制品的镀层破损时 镀层不能对铁制品起保护作用 C 不锈钢不生锈是因为表面有保护膜 D 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 解析 A 项 当银的化合物又变成单质银时可以变光亮 B 项 锌比铁活泼 所以镀层 破损后仍与铁构成原电池作负极 铁被保护 C 项 不锈钢不生锈是因为内部结构原因而具 有强的耐腐蚀能力 D 项 要使地下输油钢管不生锈 应要与外加电源的负极相连 答案 A 2 有一种锂电池 用金属锂和石墨作电极材料 电解质溶液是由四氯铝锂 LiAlCl4 溶解 在亚硫酰氯 中而形成的 电池总反应方程式为 8Li 3SOCl2 6LiCl Li2SO3 2S 下列叙述中正确的是 A 电解质溶液中混入水 对电池反应无影响 B 金属锂作电池的正极 石墨作电池的负极 C 电池工作过程中 亚硫酰氯 SOCl2 被还原为 Li2SO3 D 电池工作过程中 金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为 4 1 解析 由电池总反应式可知 Li 失电子 作电池的负极 石墨作电池的正极 故 B 选项 不正确 Li 为碱金属 易与水发生反应 2Li 2H2O 2LiOH H2 故 A 选项不正确 电 池工作过程中 SOCl2被还原为 S 故 C 选项不正确 由电池总反应式知 8 mol Li 参与反应 可提供 8 mol e 同时在正极析出 2 mol S 故本题正确选项为 D 答案 D 3 下列有关电化学的图示 完全正确的是 解析 A 项中 Zn 比 Cu 活泼 负极应为 Zn 正极应为 Cu B 项中 粗铜精炼时 应 让粗铜作阳极与电源正极相连 C 为电镀池 电镀时铁片即镀件应作阴极 锌片即镀层金属 应作阳极 D 项中 应首先根据电流方向判断出右端为阳极 左端为阴极 实质为用惰性电 极电解饱和食盐水 阴极放出 H2 用向下排气法收集 阳极为 Cl 放电生成 Cl2 用淀粉 KI 溶液检验 答案 D 4 铅蓄电池放电时发生下列变化 负极 Pb SO 2e PbSO4 正极 PbO2 4H SO 2e PbSO4 2H2O 2 4 2 4 使用该电池电解 CuSO4溶液 要得到纯铜 1 6 g 这时铅蓄电池消耗的 H2SO4的物质的 量为 A 0 025 mol B 0 05 mol C 0 1 mol D 0 2 mol 解析 蓄电池反应 电解 CuSO4 电子转移相等 2H2SO4 2e Cu 2 mol 64 g x 1 6 g x 0 05 mol 1 6 g 2 mol 64 g 答案 B 5 下列有关原电池和电解池的叙述正确的是 A 纯锌与稀硫酸反应时 加入少量 CuSO4溶液 可使反应速率加快 B 甲醇和氧气以及 KOH 溶液构成的新型燃料电池中 其负极上发生的反应为 CH3OH 6OH 6e CO2 5H2O C 在铁上镀铜时 金属铜作阴极 D 电解精炼铜时 电解质溶液中铜离子浓度基本不变 解析 纯锌与稀硫酸反应时 加入少量 CuSO4溶液 可形成原电池 使反应速率加快 所以 A 正确 B 中负极应失电子 C 中金属铜应作阳极 D 中电解精炼铜时 电解质溶液中 铜离子浓度要发生变化 答案 A 6 用石墨做电极电解 1 mol L CuSO4溶液 当 c Cu2 为 0 5 mol L 时 停止电解 向剩 余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状况 A CuSO4 B CuO C Cu OH 2 D CuSO4 5H2O 解析 电解 CuSO4的总反应方程式为 2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4 电解 故从溶液中析出的物质是 Cu 和 O2 每放出 1 mol O2即析出 2 mol Cu Cu 与 O 的物质的量 之比为 1 1 所以 加入 CuO 可使溶液恢复原状 答案 B 7 为使反应 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 能够发生 下列设计方案正确的是 A 用铜片作负极 石墨电极作正极 氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池 B 用铜片作电极 外接直流电源电解硫酸铜溶液 C 用铜片作阳极 铁片作阴极 电解硫酸钠溶液 D 用铜片作阴 阳电极 电解稀硫酸 解析 选项 A 不能构成原电池 不发生反应 A 错 B 选项相当于精炼铜 B 错 D 项 发生反应是 Cu 2H Cu2 H2 故 D 错 C 选项电解时 阳极 Cu 发生氧化反应 阴 极上水电离出的 H 发生还原反应 故反应为 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 所以正确答案 C 答案 C 8 微生物燃料电池因具有原料广泛 操作条件温和 清洁高效和资源利用率高 无污 染等特点而被人们所重视 以用葡萄糖作底物的燃料电池为例 其正负极反应式如下 正极反应 6O2 24H 24e 12H2O 催化剂 负极反应 C6H12O6 6H2O 24e 6CO2 24H 催化剂 则有关该电池的下列说法正确的是 A 该电池的工作环境是高温条件 B 作为负极的葡萄糖 C6H12O6 在变化中失去电子 被还原 C 该电池的电解质溶液是强酸性溶液 如浓硫酸或硝酸等 D 该电池的总反应为 C6H12O6 6O26CO2 6H2O 催化剂 解析 题目中指出 条件温和 所以选项 A 是错误的 选项 B 中作为正极的葡萄糖 C6H12O6 在变化中失去电子 被氧化 所以错误 选项 C 中硝酸不可以作电解质溶液 浓硫 酸与有机物会发生脱水等 把正极和负极的反应相加可以得出该电池的总反应为 C6H12O6 6O26CO2 6H2O 催化剂 答案 D 9 如下图所示 各烧杯中盛有海水 铁 含杂质 C 在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 A B C D 解析 形成原电池 是电解池反应 金属被腐蚀由快到慢的顺序是 电解池 的阳极 原电池的负极 原电池的正极 电解池的阴极 答案 C 10 金属镍有广泛的用途 粗镍中含有少量 Fe Zn Cu Pt 等杂质 可用电解法制备 高纯度的镍 下列叙述正确的是 已知 氧化性 Fe2 Ni2 Cu2 A 阳极发生还原反应 其电极反应式 Ni2 2e Ni B 电解过程中 阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C 电解后 溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2 和 Zn2 D 电解后 电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt 解析 阳极发生氧化反应 A 错误 电解过程中 阳极 Zn Fe Ni 溶解 阴极只有 Ni 析出 两电极质量的改变不等 B 错误 电解液中除 Zn2 Fe2 外 还有 Ni2 C 错误 阳 极 Ni Zn Fe 溶解后 Cu Pt 沉积下来成为阳极泥 D 正确 答案 D 11 由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源 根据下图所示的装置 判 断下列说法不正确的是 A 该装置中 Cu 极为阳极 B 当铜片的质量变化了 12 8 g 时 a 极上消耗的 O2在标准状况下的体积为 2 24 L C 该装置中 b 极的电极反应式是 H2 2OH 2e 2H2O D 该装置中 a 极为正极 发生氧化反应 解析 该装置的左边是燃料电池 右边是电解池 a 极为正极 发生还原反应 Cu 极与 电源正极连接 故为阳极 当铜片溶解了 12 8 g 时 失去电子 12 8 g 64 g mol 2 0 4 mol 于是 a 极上 O2得到电子也是 0 4 mol 则消耗 O2的物质的量是 0 1 mol 在标准状况下的体 积为 2 24 L 答案 D 12 铁锈的成分中含有铁的氧化物 铁的氢氧化物 研究证明 铁器的生锈与大气中的 氧气 水蒸气有关 下列做法中最有利于减缓铁器生锈的是 A 铁锅用完后用水刷洗干净其表面的油污 B 久置不用的铁刀涂抹凡士林在空气中保存 C 将铁壶盛水后保存 D 铁勺 铁铲放在阴湿处保存 解析 铁锅表面的油污用水刷洗掉后 铁直接与空气接触 而且铁锅刷洗后 表面有水 极易生锈 铁刀用凡士林涂抹后 使 Fe 与空气隔绝 可以减缓其生锈 铁器接触水 或在 潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀而生锈 答案 B 13 如图所示 下列叙述正确的是 A Y 为阴极 发生还原反应 B X 为正极 发生氧化反应 C Y 与滤纸接触处有氧气生成 D X 与滤纸接触处变红 解析 图中左边装置是以 Zn Cu 为电极的原电池装置 该电池中 Zn 极为负极 Cu 极为正极 而右边为电解池 根据连接情况可以推知 X 为阳极 发生氧化反应 Y 为阴极 发生还原反应 两极的电极反应式分别为 X 4OH 4e 2H2O O2 Y 2H 2e H2 从而可得出答案应为 A 答案 A 14 2009 安徽蚌埠质检 下列叙述中 可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的 是 A 在氧化还原反应中 甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B 同价态的阳离子 甲比乙的氧化性强 C 甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能 D 将甲 乙作电极组成原电池时 甲是正极 解析 A 项中失电子多少不能说明失电子难易 例如 Al 与 Na B 项中甲的阳离子氧化 性强 则甲的还原性弱 C 项正确 D 项中甲作正极 则甲不如乙活泼 答案 C 15 镍镉 Ni Cd 可充电电池在现代生活中有广泛应用 已知某镍镉电池的电解质溶液 为 KOH 溶液 其充 放电按下式进行 Cd 2NiOOH 2H2O Cd OH 2 2Ni OH 2 有关该电池的说法正确的是 A 充电时阳极反应 Ni OH 2 e OH NiOOH H2O B 充电过程是化学能转化为电能的过程 C 放电时负极附近溶液的碱性不变 D 放电时电解质溶液中的 OH 向正极移动 解析 充电时为电解池 阳极 Ni OH 2发生氧化反应 A 正确 充电时 电能转化为化 学能 B 错误 放电时负极为 Cd 反应为 Cd 2e 2OH Cd OH 2 故 c OH 减小 pH 减小 C 错误 放电时 阴离子向负极移动 D 错误 答案 A 16 下列关于实验现象的描述不正确的是 A 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中 铜片表面出现气泡 B 用锌片作阳极 铁片作阴极 电解氯化锌溶液 铁片表面出现一层锌 C 把铜片插入三氯化铁溶液中 在铜片表面出现一层铁 D 把锌粒放入盛有盐酸的试管中 加入几滴氯化铜溶液 气泡放出速率加快 解析 铜 铁是两种活泼性不同的金属 稀硫酸是电解质溶液 三者共同形成原电池 铁片上发生氧化反应 Fe 2e Fe2 铜片上发生还原反应 2H 2e H2 故 A 选 项正确 B 选项中的条件相当于在铁片上镀锌即电镀池 锌片上发生的反应为 Zn 2e Zn2 铁片上发生的反应为 Zn2 2e Zn 理论上 ZnCl2溶液的浓度不变 故 B 选项也正确 Cu 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2 故 C 选项错误 Zn 2HCl ZnCl2 H2 向其中加入几滴氯化铜溶液后 发生反应 Zn Cu2 Zn2 Cu 则铜和锌及电解质溶液形成了原电池 发生原电池反应 加快了氢 气的放出速率 故 D 选项也正确 答案 C 第 卷 非选择题 共 52 分 二 非选择题 本题包括 6 小题 共 52 分 17 10 分 工业上处理含 Cr2O的酸性工业废水常用以下方法 往工业废水里加入 2 7 适量的 NaCl 搅拌均匀 用 Fe 为电极进行电解 经过一段时间有 Cr OH 3和 Fe OH 3沉 淀产生 过滤回收沉淀 废水达到排放标准 试回答 1 电解时的电极反应 阳极 阴极 2 Cr2O转变成 Cr3 的离子反应方程式 2 7 3 电解过程 Cr OH 3 Fe OH 3沉淀是怎么产生的 4 能否用 Cu 电极来代替 Fe 电极 填 能 或 不能 简述理由 解析 1 阳极 Fe 为活性电极 反应为 Fe 2e Fe2 在阴极是 H 放电生成 H2 反 应为 2H 2e H2 2 阳极生成的 Fe2 具有较强的还原性 易被酸性条件下的 Cr2O氧化 反应为 2 7 6Fe2 Cr2O 14H 6Fe3 2Cr3 7H2O 2 7 3 因在阴极 H 放电 同时 Cr2O氧化 Fe2 时都要消耗 H 使溶液的 pH 上升 促 2 7 使 Fe3 Cr3 水解并最终完全转化为 Cr OH 3 Fe OH 3沉淀 4 若用 Cu 代替 Fe 电极 则 Cu 2e Cu2 但 Cu2 无还原性 不能将 Cr2O还 2 7 原 答案 1 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 2 6Fe2 Cr2O 14H 6Fe3 2Cr3 7H2O 2 7 3 在阴极反应及 Cr2O与 Fe2 反应的过程中 将消耗大量的 H 使溶液 pH 上升 2 7 促使 Fe3 Cr3 水解并最终转化为 Fe OH 3 Cr OH 3沉淀 4 不能 因为阳极产生的 Cu2 不能使 Cr2O还原到低价 2 7 18 7 分 甲 乙两池的电极材料都是铁棒与碳棒 如下图 请回答下列问题 1 若两池中均盛放 CuSO4溶液 反应一段时间后 有红色物质析出的是 甲池中的 棒 乙池中的 棒 在乙池中阴极的电极反应式是 2 若两池中均盛放饱和 NaCl 溶液 反应一段时间后 写出乙池中发生的总反应的离子方程式 将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙池附近 发现试纸变蓝 待一段时间后又发现蓝色褪去 这是因为过量的 Cl2将生成的 I2氧化 若反应的 Cl2和 I2的物质的量之比为 5 1 且生成两 种酸 该反应的化学方程式为 若乙池转移 0 02 mol 电子后停止实验 池中溶液的体积是 200 mL 则溶液混匀后的 pH 解析 甲池为原电池 乙池为电解池 且甲池中 Fe 为负极 乙中 Fe 为阴极 C 为阳 极 1 均盛放 CuSO4溶液时 甲池中发生的反应为 Fe Cu2 Fe2 Cu 乙池中发生的反 应为 2Cu2 2H2O2Cu 4H O2 通电 2 均盛放 NaCl 溶液时 甲池中发生吸氧腐蚀 乙池中发生的反应为 2Cl 2H2O Cl2 H2 2OH Cl2再氧化 I2 结合物质的量之比为 5 1 利用电子守 通电 恒即得出方程式为 5Cl2 I2 6H2O 10HCl 2HIO3 2Cl 2H2OCl2 H2 2OH 因此每生 电解 成 2 mol OH 即转移 2 mol e 所以 n OH n e 0 02 mol c OH 0 1 0 02 mol 0 2 L mol L 所以 pH 13 答案 1 碳 C 铁 Fe Cu2 2e Cu 2 2Cl 2H2O2OH H2 Cl2 通电 5Cl2 I2 6H2O 10HCl 2HIO3 13 19 10 分 在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体 上层液体中插入两根石 墨电极 圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒 可以上下搅动液体 装置如右图 接 通电源 阳极周围的液体呈现棕色 且颜色由浅变深 阴极上有气泡生成 停止通电 取出 电极 用搅棒上下剧烈搅动 静置后液体又分成两层 下层液体呈紫红色 上层液体几乎无 色 根据上述实验回答 1 阳极上的电极反应式为 2 阴极上的电极反应式为 3 原上层液体是 4 原下层液体是 5 搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是 6 要检验上层液体中含有的金属离子 其方法是 现 象是 解析 1 据题目现象可判断出阳极产物为 I2 故电极反应为 2I 2e I2 2 阴极产生无色气泡 说明 H 放电 反应为 2H 2e H2 3 结合 1 2 分析可知上层液体为活泼金属碘化物 可为 KI 或 NaI 4 下层液体难溶于水且比水的密度大的有机溶剂通常为 CCl4 5 因 I2易溶于有机溶剂 故搅拌后 I2溶于 CCl4中 所以下层液体呈紫红色 6 检验 K 或 Na 可通过焰色反应来证明 答案 1 2I 2e I2 2 2H 2e H2 3 KI 或 NaI 等 水溶液 4 CCl4 或 CHCl3等 5 I2在 CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 所以绝大部分 I2都转移到 CCl4中 6 焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色 其他合理答案同样给分 例如 若 中 答 NaI 水溶液 这里答火焰呈黄色 20 7 分 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料 工业上以软锰矿为原料 利用硫酸亚 铁制备高纯二氧化锰的流程如下 某软锰矿的主要成分为 MnO2 还含 Si 16 27 Fe 5 86 Al 3 42 Zn 2 68 和 Cu 0 86 等元素的化合物 部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的 pH 见下表 回答下列问题 沉淀物pH Al OH 35 2 Fe OH 33 2 Fe OH 29 7 Mn OH 210 4 Cu OH 26 7 Zn OH 28 0 CuS 0 42 ZnS 2 5 MnS 7 FeS 7 1 硫酸亚铁在酸性条件下将 MnO2还原为 MnSO4 酸浸时发生的主要反应的化学方程式 为 2 滤渣 A 的主要成分为 3 加入 MnS 的目的是除去 杂质 4 碱性锌锰干电池中 MnO2参与的电极反应方程式为 5 从废旧碱性锌锰干电池中可以回收利用的物质有 写出两种 解析 1 根据 FeSO4在反应条件下将 MnO2还原为 MnSO4 Fe2 被氧化为 Fe3 可以 写其反应方程式 2FeSO4 MnO2 2H2SO4 MnSO4 Fe2 SO4 3 2H2O 2 根据反应后滤液 Mn2 Fe3 Al3 Cu2 Zn2 Fe2 加氨水调 pH 至 5 4 结合 题表可知滤渣 A 的主要成分为 Fe OH 3和 Al OH 3 3 根据题表可知加入 MnS 是为了生成溶解度更小的 CuS ZnS 而除去 Cu2 Zn2 4 碱性锌锰干电池中 Zn 作负极 则 MnO2作正极得电子 其电极反应式应为 MnO2 H2O e MnOOH OH 5 从碱性锌锰干电池的原料可知 其废旧电池可回收利用的物质为锌和 MnO2 答案 1 MnO2 2FeSO4 2H2SO4 MnSO4 Fe2 SO4 3 2H2O 2 Fe OH 3 Al OH 3 3 Cu2 Zn2 4 MnO2 H2O e MnOOH OH 5 Zn MnO2 21 8 分 2009 济南模拟 某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水 探究过程如下 实验 1 如右图所示连接装置 电源接通后 与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生 与电池正极相连的铜丝由粗变细 电解开始 30 s 内 阳极附近出现白色浑浊 然后开始出现 橙黄色浑浊 此时测定溶液的 pH 约为 10 随着沉淀量的逐渐增加 橙黄色沉淀慢慢聚集在试 管底部 溶液始终未出现蓝色 实验 2 将实验 1 中试管底部的橙黄色沉淀取出 分装在两支小试管中 以后的操作和 现象如下 序号操作现象 滴入稀硝酸溶液沉淀溶解 有无色气泡产生 最终得到蓝色溶液 滴入稀硫酸溶液橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物 溶液呈现蓝色 阅读资料 常见铜的化合物颜色如下 物质颜色物质颜色 氯化铜 固体呈棕色 浓溶液呈绿色 稀溶液呈蓝色 氢氧化亚 铜 不稳定 橙黄 色 碱式氯化铜绿色氢氧化铜蓝色 氧化亚铜砖红色或橙黄色氯化亚铜白色 请回答下列问题 1 铜的常见正化合价为 最终试管底部橙黄色沉淀的化学式 2 阴极上发生的反应为 阳极上发生的反应为 3 写出实验 2 中 的离子方程式 解析 1 铜有 1 价和 2 价 据实验 1 的现象说明橙黄色沉淀较稳定 再结合铜的化 合物的颜色知该物质应为 Cu2O 而 Cu2O 也符合实验 2 中的要求 2 在阴极上 H 放电 反应为 2H 2e H2 而阳极为铜 据现象及信息知反应为 Cu e Cl CuCl 3 Cu2O 与稀 HNO3发生了氧化还原反应 方程式为 3Cu2O 14H 2NO 6Cu2 2NO 7H