2012届高考化学一轮复习 第九章 电化学基础章末质量检测

20122012 届高考化学一轮复习章末质量检测 届高考化学一轮复习章末质量检测 第九章第九章 电化学基础电化学基础 测试时间 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 每小题只有一个选项符合题意 1 茫茫黑夜中 航标灯为航海员指明了方向 航标灯的电源必须长效 稳定 我国科 技工作者研制出以铝合金 Pt Fe 合金网为电极材料的海水电池 在这种电池中 铝合金是阳极 铝合金是负极 海水是电解液 铝合金电极发生还原反应 A B C D 解析 电池电极只称为正 负极 故 错 其中活泼的一极为负极 即为铝合金 对 电极在海水中 故海水为电解质溶液 对 铝合金为负极 则发生氧化反应 故 错 答案 A 2 2011 年原创题 如图为第 16 届广州亚运会的环境标志 标志创意源自 运动 让人 类健康成长 更加强壮 环保 让地球持续发展 生生不息的理念 为传达绿色亚运的理念 在亚运场馆与公共交通出行上 广州亚运会大量使用了以新能源为动力的工具 其代表为电 动汽车 电动汽车发展的关键技术是动力电池的开发 钠氯化镍蓄电池是一种新型的电动汽 车蓄电池 其正极 MCl2中的 M 代表 Ni Fe Ca Cr Mn Cu 等一系列金属 其中 NiCl2的 效果最好 而负极的活性物质是液态金属钠 正 负极活性物质被一种只允许 Na 迁移的 Al2O3固体电解质陶瓷管分隔 由于正极是固态多孔金属氧化物 所以还需要添加 NaAlCl4熔盐在正极处作第二电解质 在正 负极之间传导钠离子 下列有关钠氯化镍蓄电 池的说法错误的是 A 电池放电时的总反应为 2Na NiCl2 Ni 2NaCl B 充电时正极的电极反应为 Na e Na C 放电时正极的电极反应为 Ni2 2e Ni D 该电池被称为绿色电池 最大原因是从废弃电池中可以方便地回收较纯的镍 其他 产物对环境没有影响 解析 由题给信息可知 该电池反应为 2Na NiCl2Ni 2NaCl 故充电时负极 放电 充电 即阴极 的电极反应为 Na e Na 正极 即阳极 的电极反应为 Ni 2e Ni2 A 项对 B 项错 放电时的正极反应为 Ni2 2e Ni C 项对 已知镍容易回收 则 NaCl 对环境没 有影响 所以该电池被称为绿色电池 D 项对 答案 B 3 下列关于铜电极的叙述正确的是 A 铜锌原电池中铜电极上发生氧化反应 B 电解饱和食盐水制烧碱时 用铜作阳极 C 电解法精炼铜时 粗铜连接电源的正极 D 电镀铜和精炼铜时 均用纯铜作阴极 解析 铜锌原电池中铜电极为正极 发生还原反应 电解饱和食盐水制烧碱时 阳极为 石墨 电解法精炼铜时 粗铜作阳极被氧化 纯铜作阴极 故 C 正确 电镀铜时 铜作阳极 被氧化 答案 C 4 电解 CuCl2和 NaCl 的混合溶液 阴极和阳极上分别析出的物质是 A H2和 Cl2 B Cu 和 Cl2 C H2和 O2 D Cu 和 O2 解析 阴极上阳离子放电顺序 Cu2 H Na 所以 Cu2 2e Cu 阳极上阴离子放 电顺序 Cl OH 所以有 2Cl 2e Cl2 答案 B 5 河北省正定中学 2011 届高三第二次月考 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 若将该合金做阳极 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 Y Z W X B Z Y W X C W Z Y X D X Y Z W 解析 合金放入盐酸中只有 Z Y 能溶解 说明 Z Y 活泼性较强 若将合金置于潮湿空 气中 表面只出现 Z 的化合物 则 Z 比 Y 更活泼 电解时 在阴极上只析出 X 则 X 的离子 得电子能力最强 X 金属最不活泼 答案 B 6 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 因而金属的防护工作特别重要 下列对几种常见金属防腐方法的描述错误的是 选项方法对相应方法的描述 A 改变金属内部的组成结构此法实际上是将金属制成合金 增强抗腐蚀能力 B 在金属表面覆盖保护层保护层破损后 就完全失去了对金属的保护作用 C 外加电源的阴极保护法接外加直流电源构成电解池 被保护的金属作阴极 D 牺牲阳极的阴极保护法构成原电池 被保护的金属作正极 解析 如果镀层金属比保护的金属活泼 破损后 仍然能在一定程度上保护金属 就像 D 项所述方法一样 因而 B 是错误的 答案 B 7 浙江 2011 届高三五校联考 一种碳纳米管能够吸附氢气 用这种材料制备的二次电 池原理如下图所示 该电池的电解质为 6 mol L 1KOH 溶液 下列说法中正确的是 A 放电时 K 移向负极 B 放电时电池负极的电极反应为 H2 2e 2H C 放电时电池负极的电极反应为 NiO OH H2O e Ni OH 2 OH D 该电池充电时将碳电极与电源的正极相连 解析 该装置连接用电器时发生原电池反应 根据用电器中电子流向 确定碳电极作负 极 H2发生氧化反应 负极反应式为 H2 2OH 2e 2H2O 则充电时碳电极与外电源的负 极相连 镍电池作正极 发生还原反应 正极反应式为 NiO OH H2O e Ni OH 2 OH 电解质溶液中的阳离子移向正极 即 K 移向镍电极 正极 答案 C 8 2011 年武汉部分学校联考 如图所示 电解一段时间后 银阴极的质量增加了 0 648 g 金属 X 阴极的质量增加了 0 195g 则 X 的摩尔质量为 A 65g mol B 32 5g mol C 28g mol D 56g mol 解析 根据得失电子守恒 通过两极的电量相等 Ag e Ag n Ag 0 006mol 由硫酸盐组成 XSO4知 X 为 2 价 X2 2e X n X 0 648g 108g mol 1 0 003mol 故M X 65g mol 1 0 195g 0 003mol 答案 A 9 2011 年山东省实验中学期末 用于电动汽车的铝 空气燃料电池 通常以 NaCl 溶液 或 NaOH 溶液为电解液 铝合金为负极 空气电极为正极 下列说法正确的是 A 分别以 NaCl 溶液和 NaOH 溶液为电解液时 负极反应均为 Al 3OH 3e Al OH 3 B 分别以 NaCl 溶液和 NaOH 溶液为电解液时 正极反应不同 C 以 NaOH 溶液为电解液时 电池在工作过程中电解液的 pH 降低 D 电池工作时 电子通过外电路从正极流向负极 解析 NaCl 溶液作电解液 铝作负极 负极反应是铝失去电子变为 Al3 NaOH 溶液作 电解液 Al3 与过量的碱反应生成 AlO2 因此负极反应为 Al 4OH 3e AlO2 2H2O A 选项错误 该燃料电池正极发生的反应均为 O2 2H2O 4e 4OH B 选项错误 以 NaOH 溶液为电解液时 该电池在碱性条件下消耗了 碱 反应式为 4Al 3O2 4OH 4AlO2 2H2O 溶液 pH 降低 C 选项正确 电池工作时 电子从负极出来经过外电路流到正极 D 选项错误 答案 C 10 2011 年安徽省江南十校高三联考 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 溶液中的阳离子 向铁电极移动 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 解析 A 选项中锌的活泼性比铁强 所以可减缓铁的腐蚀 这种方法的名称也正确 所 以 A 选项正确 B 选项是外加电流的阴极保护法 可减缓铁的腐蚀 溶液中的阳离子向阴极 移动 所以 B 选项正确 C 选项是原电池 铜是正极 质量将增加 铁是负极 此时外电路 中的电子由负极向正极移动 C 选项正确 D 选项是在铁棒上镀铜 铁棒质量将增加 但溶 液中各离子浓度都不发生变化 所以 D 选项错误 答案 D 11 某溶液中含有两种溶质 NaCl 与 H2SO4 它们的物质的量之比为 3 1 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 阴极自始至终只有 H2 B 阳极先析出 Cl2后析出 O2 C 电解最后阶段为电解水 D 溶液 pH 不断增大 最后为 7 解析 电解所分三个阶段可认为是 1 电解盐酸 2 电解氯化钠溶液 3 电解硫酸钠 溶液 电解盐酸为分解型 电解氯化钠溶液生成碱 电解硫酸钠溶液为电解水型 所以最终 溶液呈碱性 答案 D 12 用石墨作电极电解 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溶液的总反应方程式为 2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4 故从溶液中析出的物质是 Cu 和 O2 每放 电解 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 13 按下图所示装置做实验 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 NO3 a棒的质量 b棒的质量 溶液的 pH A B C D 解析 由图象知 装置是电镀池 所以 AgNO3溶液不变 故得答案 答案 D 14 金属镍有广泛应用 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 其主要电极反应式 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含有 Cu 和 Pt 解析 电解精炼镍的化学原理与电解精炼铜相同 电解时将粗镍作阳极 由已知的氧化 性 Fe2 Ni2 Fe Ni Cu Pt 电解时阳极上 Ni 和杂质 Zn Fe 失电子 发生氧化反应 金属溶解进入溶液 Cu 和 Pt 不能失电子而形成阳极泥在阳极附近 沉积 在阴极上只有 Ni2 得电子析出金属镍 在通过相同电量时 阴阳两极反应的元素不完 全相同 所以两极质量的变化值不等 电解时的电解液为含 Ni2 的盐溶液 电解过程中 Ni2 浓度略有减少 所以溶液中仍含有大量的 Ni2 答案 D 15 电化学净水装置是生活用水和工业废水净化处理装置 由预处理 电化学反应 消 毒过滤 电动自控四个部分构成 有一种电化学净水原理为在电解过程中将低价态的金属离 子 如 Co2 氧化成高价态的金属离子 Co3 然后以高价态的金属离子作氧化剂把废水中的 有机物氧化成 CO2 从而达到净化的目的 实验室用如图所示装置模拟上述过程 下列说法 错误的是 A 电极 b 可以是石墨 不能是铜 电极 a 可以是石墨也可以是铜 B 电解后阴极附近 H 浓度变大 C Co3 氧化甲醇的离子方程式为 6Co3 CH3OH H2O CO2 6Co2 6H D 当 1mol 甲醇被完全氧化时 阳极应该失去 6mol 电子 解析 选项 A Cu 与电源正极相连时 Cu 失去电子而溶解 所以 b 极不能用 Cu 应用 石墨等惰性电极材料 选项 B 根据题给信息 阳极是溶液中的 Co2 失去电子生成 Co3 2Co2 2Co3 2e 阴极是溶液中的 H 得到电子变为 H2 2H 2e H2 所以 阴极附近 H 浓度变小 选项 C CH3OH 被氧化为 CO2 溶液中的 Co3 被还原为 Co2 再根 据得失电子守恒和离子方程式的正误判断方法可知该离子方程式正确 选项 D 阳极失去电 子的物质的量等于 Co3 获得电子的物质的量 1 mol CH3OH 被氧化时转移 6mol 电子 答案 B 16 山东威海 2011 届高三毕业班质检 用铂电极电解 CuSO4和 KNO3的混合溶液 500 mL 经过一段时间后 两极均得到标准状况下 11 2 L 的气体 则原混合溶液中 CuSO4的物质 的量浓度为 A 0 5 mol L 1 B 0 8 mol L 1 C 1 0 mol L 1 D 1 5 mol L 1 解析 阳极电极反应 4OH 4e 2H2O O2 失去电子的物质的量n O2 4 4 2 mol 阴极电极反应 首先发生的是 Cu2 2e Cu 其次发生的是 11 2 L 22 4 L mol 1 2H 2e H2 阴极被还原物质得到电子的总量n Cu2 2 n H2 2 n Cu2 2 2 两电极物质得失电子数相等 即 2 mol n Cu2 11 2 L 22 4 L mol 1 2 2 解得n Cu2 0 5 mol n CuSO4 n Cu2 0 5 mol 所以其 11 2 L 22 4 L mol 1 物质的量浓度 1 0 mol L 1 0 5 mol 500 10 3L 答案 C 第 卷 非选择题 共 52 分 二 本题包括 3 小题 共 29 分 17 7 分 1 今有 2H2 O22H2O 反应 构成燃料电池 则负极通的应是 KOH溶液 正极通的应是 电极反应式为 2 若把 KOH 溶液改为稀 H2SO4作电解质溶液 则电极反应式为 1 和 2 中溶液 pH 变化有何不同 答案 1 H2 O2 负极 2H2 4OH 4e 4H2O 正极 O2 2H2O 4e 4OH 2 负极 2H2 4e 4H 正极 O2 4H 4e 2H2O 1 溶液中 pH 变小 2 溶液中 pH 变大 18 10 分 2010 年宁波质检 科学家预言 燃料电池将是 21 世纪获得电能的重要途径 近几年开发甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子 通过 其工作原理的示意图如下 请回答下列问题 1 Pt a 电极是电池的 极 电极反应式为 Pt b 电极发生 反应 填 氧化 或 还原 电极反应式为 2 电池的总反应方程式为 3 如果该电池工作时电路中通过 2 mol 电子 则消耗的 CH3OH 有 mol 解析 Pt a 原料为 CH3OH 和水 产物为 CO2 H 根据 C 化合价由 2 价升到 4 价 失去 6 个电子 Pt a 为负极 Pt b 原料为 O2 H 产物为 H2O O 化合价由 0 价降低为 2 价 发生还原反应 为正极 答案 1 负 CH3OH H2O 6e CO2 6H 还原 O2 4H 4e 2H2O 2 2CH3OH 3O2 2CO2 4H2O 3 1 3 19 12 分 一百多年以前 人们曾用金属钠还原氧化铝得到金属铝 由于当时钠很贵 因而铝比钠更贵 价格跟黄金不相上下 直到 19 世纪末 人们发明了生产铝的新方法 电解冰晶石 Na3AlF6 和氧化铝的熔融混合物 才能够大规模冶炼金属铝 其电解反应式为 2Al2O34Al 3O2 回答下列问题 750 970 通电 Na3AlF6 1 氯化铝的熔点为 190 2 5 105 Pa 条件下 常压下在 180 时升华 比氧化铝的 熔点 2025 要低得多 为何不用电解熔融氯化铝的方法冶炼金属铝 2 电解时阳极反应式是 阴极反应式是 3 电解槽中阴极和阳极材料都是碳块 哪一极的碳块消耗较快 答 为什 么 4 在海洋工程上 通常用铝合金 Al Zn Cd 保护海底钢铁设施 其原理如下图所示 其中负极发生的电极反应为 在实际应用中 用铝合金而不选用纯铝 纯铝不 能很好地起到保护作用 其原因是 答案 1 AlCl3是共价化合物 熔融状态下不能发生电离 2 6O2 12e 3O2 4Al3 12e 4Al 3 阳极 阳极生成的氧气在高温下很容易与碳块发生反应 4 Al 3e Al3 纯铝表面易被氧化 生成一层致密的氧化膜 使其不易被腐蚀 无法起到保护钢铁设施的作用 三 本题包括 1 小题 共 15 分 20 15 分 2010 年四川理综 碘被称为 智力元素 科学合理地补充碘可防止碘缺乏 病 碘酸钾 KIO2 是国家规定的食盐加碘剂 它的晶体为白色 可溶于水 碘酸钾在酸性介 质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘 以碘为原料 通过电解制备碘酸钾的实验装置 如图所示 请回答下列问题 1 碘是 填颜色 固体物质 实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂 质的固体碘 2 电解前 先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液 溶解时发生反应 3I2 6KOH 5KI KIO3 3H2O 将该溶液加入阳极区 另将氢氧化钾溶液加入阴极区 电解槽用水冷却 电解时 阳极上发生反应的电极反应式为 阴极上观察到的实验 现象是 3 电解过程中 为确定电解是否完成 需检验电解液中是否有 I 请设计一个检验电 解液中是否有 I 的实验方案 并按要求填写下表 要求 所需药品只能从下列试剂中选择 实验仪器及相关用品自选 试剂 淀粉溶液 碘化钾淀粉试纸 过氧化氢溶液 稀硫酸 实验方法实验现象及结论 4 电解完毕 从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下 碘酸钾晶体 阳极 电解液 蒸发浓缩 过滤 洗涤 步骤 的操作名称是 步骤 的操作名称是 步骤 洗涤晶体的目的 是 解析 1 实验室常用升华的方法来分离提纯含少量杂质的固体碘 2 阳极阴