2019-2020学年高中化学 第4章 电化学基础章末复习课后提能层级练 新人教版选修4

第四章电化学基础章末提能 拔高练1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：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：cu2e= cu2d钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：fe2e=fe2解析：选a氢氧碱性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。2(2019正阳高二检测)下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选c电镀铜时，cu作阳极，镀件作阴极，故c错。3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溶液反应解析：选d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。4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 g解析：选c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。5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7解析：选d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，故d错误。6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21解析：选a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。7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电极移动解析：选a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，a项正确；z为电解cuso4溶液，pt为阳极，溶液中的oh放电，4oh4e=o22h2o，cu为阴极，溶液中的cu2得电子生成铜，cu电极质量增大，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，ph一直在减小，c项错误。8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=h2解析：选b中产生的气体为o2，中产生的气体为h2，转移相同电子时，生成的h2多，a错；中电极上析出0.01 mol cu和0.005 mol o2，中电极上只析出0.01 mol h2，b正确；电解过程生成h2so4，ph减小，生成h2，ph增大，c错；是原电池，没有阳极，d错。9500 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 moll1解析：选a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。c(k)2 moll1，a项正确；转移电子数为4 mol，b项错误；n(cu)1 mol，c项错误；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，d项错误。10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如图中电子由zn极移向cu极，盐桥中的cl移向cuso4溶液解析：选c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移向负极即移向znso4溶液，d项错误。11如图是化学能与电能相互转换的两套装置。下列对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解析：选c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。12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变大解析：选c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，通过相等的电子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，电极反应为h22e2oh=2h2o，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，ph变小，d错误。13(2019安阳一中高二段考)某新型可充电电池能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应为3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh。(1)放电时负极反应为_。(2)充电时fe(oh)3发生_反应。(3)放电时电子由_极流向_(填“正”或“负”)极。(4)放电时1 mol k2feo4发生反应，转移电子数是_。解析：放电时锌在负极发生氧化反应，因为电解质是碱，故负极反应是zn2e2oh=zn(oh)2；电子由负极流出，通过外电路流向正极；每1 mol k2feo4发生反应，转移电子是3 mol，数目是1.8061024。充电时fe(oh)3失去电子发生氧化反应。答案：(1)zn2e2oh=zn(oh)2(2)氧化(3)负正(4)1.806102414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。解析：(1)由表中1,2行数据可知，金属活动性差异越大，电压越大。(2)zncu中电压为1.10，此时金属性zncu，cua中电压为负值，则cu为负极，a为正极，金属性cua，同理知bcu，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失电子为负极，此电极的电极反应式为cu2e=cu2。(4)b比a活泼，则b先被腐蚀。答案：(1)大(2)znba(3)cucu2e=cu2(4)b15某化学兴趣小组的同学用如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，乙中析出铜的质量应为_；乙中产生的气体在标准状况下的体积应为_。(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合k一段时间后，乙中溶液的颜色_(填“变深”“变浅”或“无变化”)。(5)若乙中电极不变，将其溶液换成nacl溶液，闭合k一段时间后，甲中溶液的ph将_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的ph将_。(6)若乙中电极不变，将其溶液换成饱和na2so4溶液，闭合k一段时间，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g na2so410h2o析出，假设温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为_(用含w、a的表达式表示，不必化简)。解析：(1)zn、cu和稀硫酸可构成原电池，其中zn是负极，cu是正极；乙装置是电解池，石墨棒为阴极，pt为阳极。(2)cu极上发生还原反应：2h2e=h2；石墨棒上也发生还原反应：cu22e=cu。(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等，当甲中产生0.1 mol h2时，电路中通过0.2 mol电子，乙中析出0.1 mol cu和放出0.1 mol cl2。(4)若将乙中两个电极都换成铜，则乙装置相当于电解精炼铜的装置，阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多，溶液中cu2的浓度基本不变，溶液的颜色基本不变。(5)若将乙中溶液换成nacl溶液，则乙装