高中化学选择性必修一第四章　综合检测

第四章综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液恢复至电解前状态的是()A．AgNO3B．CuSO4C．NaOHD．NaCl2．下列事实不能用电化学理论解释的是()A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B．铝片不用特殊方法保存C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快D．镀锌的铁比镀锡的铁耐用3．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则()A．电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－=Cu4．如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是()A．X极是电源负极，Y极是电源正极B．a极上的电极反应是2Cl－－2e－=Cl2↑C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D．b极上产生2.24L(标准状况下)气体时，Pt极上有6.4gCu析出5．如图是H2－N2O固体氧化物燃料电池装置原理图，已知：“YSZ”为钇稳定的氧化物，在高温(800～1000℃)下具有离子导电性；“LSM”为掺杂锶的亚锰酸镧。该装置工作时，下列说法不正确的是()A．X为H2，Y为N2OB．O2－从电势高的电极移向电势低的电极C．H2所在电极发生的反应为H2＋2OH－－2e－=2H2OD．正极反应为N2O＋2e－=N2＋O2－6．钢铁在腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是()①Fe由＋2价转化为＋3价②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O⑤杂质C被氧化除去A．①②B．①②③④C．③④D．①②④⑤7．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图。下列有关该电池的说法正确的是()A．反应CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．电池工作时，COeq\o\al(2－,3)向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)8．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O9．下列实验装置，其中按要求设计正确的是()A.电解饱和食盐水并验证产物B.铜锌原电池电流方向如箭头所示C.在钥匙上电镀银D.电解精炼铜10.科技工作者利用催化剂和电化学原理还原CO2，使其转化为可被利用的燃料。如图所示装置就可以将CO2转化为燃料CO。下列有关判断正确的是()A．该装置的电化学原理为电解原理，M电极发生氧化反应B．该装置工作时，N电极的电极反应为CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2OC．质子由N电极区通过质子交换膜移向M电极区D．外电路中流过10mol电子，理论上可收集70g燃料11．如图所示，电解一段时间后，银阴极的质量增加了0.648g，金属X阴极的质量增加了0.195g，则X的摩尔质量为()A．65g/molB．32.5g/molC．28g/molD．56g/mol12．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝6.0mol·L－1，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22.4L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()A．原混合溶液中c(K＋)为2mol·L－1B．上述电解过程中共转移2mol电子C．电解得到铜的物质的量为0.5molD．电解后溶液中c(H＋)为2mol·L－1二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)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/VFeFe→Cu＋0.78ZnZn→Cu＋1.10ACu→A－0.15BB→Cu＋0.3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。14．(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________极，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，这表明氢氧化铁胶体粒子带________电荷(填“正”或“负”)，在电场作用下向________极移动(填“X”或“Y”)。(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应该是________(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是________(填化学式)溶液。当乙中的溶液的pH是13时(此时乙中溶液的体积为500mL)，丙中镀件上析出银的质量为________，甲中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式为________________________________________________________________________。15．(12分)如图所示甲、乙两池电极材料均为铁棒与铂棒，请回答下列问题：(1)若电池中均为CuSO4溶液，则下列说法正确的是________(填标号)。A．一段时间后，甲、乙两池中Pt棒上都有红色物质析出B．甲池中Fe棒上发生氧化反应，乙池中Fe棒上发生还原反应C．甲池中Cu2＋向Fe棒移动，乙池中Cu2＋向Pt棒移动D．一段时间后，甲池中Fe棒质量减少，乙池中Fe棒质量增加(2)若两池中均为饱和NaCl溶液。①写出乙池中总反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，乙池中Pt棒上的电极反应属于________(填“氧化”或“还原”)反应。②甲池中Pt棒上的电极反应式是________________________________________________________________________。③室温下，若乙池转移0.02mol电子后停止实验，该池中溶液体积为2000mL，则溶液混合均匀后pH＝________。16．(16分)某化学兴趣小组的同学用如下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0.1mol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amol气体生成时，同时有wgNa2SO4·10H2O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)。第四章综合检测1．解析：A项，电解生成Ag和O2；B项，电解生成Cu和O2；C项，电解生成H2和O2；D项，电解生成H2和Cl2，只有C项相当于电解水，故C项符合题意。答案：C2．解析：A项，轮船船壳装锌块，目的是使锌与轮船中的钢铁形成原电池，Zn为负极，保护船体；B项，铝在空气中形成致密的氧化膜，不易被腐蚀，不能用电化学理论解释；C项，Zn置换出Cu，Cu、Zn与稀硫酸形成原电池，Zn的溶解速率加快，生成氢气的速率加快；D项，Zn比Fe活泼，而Sn不如Fe活泼，前者形成原电池，Fe为正极，被保护，后者形成原电池，Fe为负极，加快了Fe的腐蚀。答案：B3．解析：Al的活泼性强于Cu，故电极Ⅰ为原电池的负极，电极Ⅱ为原电池的正极，电极Ⅲ与原电池的正极相连，为电解池的阳极，电极Ⅳ为电解池的阴极。电流方向：电源正极(Ⅱ)→电解池的阳极(Ⅲ)，电解池的阴极(Ⅳ)→原电池的负极(Ⅰ)，A项正确；B项，电极Ⅰ为原电池的负极，发生氧化反应，B项错误；C项，电极Ⅱ为原电池的正极，正极反应为Cu2＋＋2e－=Cu，C项错误；D项，电极Ⅲ为阳极，其电极材料是Cu，电极反应为Cu－2e－=Cu2＋，D项错误。答案：A4．解析：b极附近溶液显红色，所以b极上的电极反应为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，a极上的电极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑，则Y为电源负极，X为电源正极，Pt为阳极，Cu为阴极，a为阳极，b为阴极，A项错误，B项正确；2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐变小，C项错误；Pt极上发生氧化反应，不会有Cu析出，D项错误。答案：B5．解析：根据该电池的反应物为H2和N2O，生成物为H2O和N2可知，X为H2，Y为N2O，A项正确；电池工作时，阴离子从正极移向负极，即从电势高的电极移向电势低的电极，B项正确；该电池的电解质为固体氧化物，电极反应不涉及OH－，由题图可知H2所在电极发生的反应为H2＋O2－－2e－=H2O，C项错误；正极N2O得电子，被还原为N2，故正极反应为N2O＋2e－=N2＋O2－，D项正确。答案：C6．解析：钢铁的腐蚀过程：铁作负极，发生反应为Fe－2e－=Fe2＋，杂质C作正极，若发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－=H2↑，若发生吸氧腐蚀，正极反应为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。随之Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3失水可形成Fe2O3·xH2O。答案：B7．解析：A项，由化合价变化知每消耗1molCH4转移6mol电子；B项，电极A为负极，发生的电极反应为H2－2e－＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2；C项，电池工作时，COeq\o\al(2－,3)向电极A移动；D项，电极B是正极，电极反应为O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)。答案：D8．解析：负极发生氧化反应，生成CO2气体，A项错误；微生物电池中的化学反应速率较快，即微生物促进了反应中电子的转移，B项正确；原电池中阳离子向正极移动，因此负极产生的质子(H＋)通过交换膜移向正极，C项正确；电池总反应是C6H12O6与O2反应生成CO2和H2O，D项正确。答案：A9．解析：该电解池中，阳极上Fe失电子而不是Cl－失电子，所以阳极上得不到氯气，则淀粉­KI溶液不会变蓝，A项错误；含有盐桥的铜锌原电池中，Zn作负极，Cu作正极，电流由正极流向负极，符合原电池设计要求，B项正确；该电镀池中电解质溶液应是AgNO3溶液，C项错误；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，且电解质溶液中必须含有铜离子，D项错误。答案：B10．解析：该电化学装置为原电池装置，A项错误；M电极为负极，N电极为正极，CO2得电子，被还原为CO，故电极反应为CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2O，B项正确；原电池工作时，阳离子从负极移向正极，即质子从M电极区移向N电极区，C项错误；对比两个电极的反应物与生成物可知，外电路中通过2mol电子，生成1molCO，故外电路中通过10mol电子，理论上可生成5molCO，即140gCO，D项错误。答案：B11．解析：左边X为阴极，该电极上有X单质生成，右边X为阳极，逐渐溶解；左边Ag为阴极，该电极上有Ag单质生成，右边Ag为阳极，逐渐溶解；生成0.648gAg单质转移电子0.006mol,1molX2＋生成1molX转移2mol电子，因此转移电子0.006mol有0.003molX生成，质量为0.195g，则X的摩尔质量为65g/mol。答案：A12．解析：电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，得O222.4L(标准状况)，则转移电子数为4mol，阴极：先发生：Cu2＋＋2e－=Cu，后发生：2H＋＋2e－=H2↑，得H21mol，则后式转移电子数为2mol，前式转移电子数为(4－2)mol＝2mol，故n(Cu2＋)＝1mol，n[Cu(NO3)2]＝1mol。总共n(NOeq\o\al(－,3))＝0.5L×6mol·L－1＝3mol，故n(KNO3)＝3mol－n(Cu2＋)×2＝1mol。c(K＋)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2mol·L－1，A项正确；转移电子数为4mol，B项错误；n(Cu)＝1mol，C项错误；水溶液中n(H＋)＝n(OH－)＝4mol，有2molH＋电解放电，则剩余c(H＋)＝eq\f(4－2mol,0.5L)＝4mol·L－1，D项错误。答案：A13．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)Zn→Cu中电压为＋1.10，此时金属性Zn>Cu，Cu→A中电压为负值，则Cu为负极，A为正极，金属性Cu>A，同理知B>Cu，三种金属的活动性由强到弱的顺序为Zn>B>A。(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Cu－2e－=Cu2＋。(4)B比A活泼，则B先被腐蚀。答案：(1)大(2)Zn>B>A(3)CuCu－2e－=Cu2＋(4)B14．解析：将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极附近溶液显碱性，可知氢离子在该电极放电，所以F极是阴极，B为电源负极、A为电源正级，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极。(1)由上述分析可知，B极是电源的负极；C、D电极发生的电极反应分别为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋、Cu2＋＋2e－=Cu，Cu2＋浓度逐渐减小，故甲中溶液颜色逐渐变浅；Y极是阴极，该电极附近颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体粒子向该电极移动，异种电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷。(2)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋、Cu2＋＋2e－=Cu、2Cl－－2e－=Cl2↑、2H＋＋2e－=H2↑，当各电极转移电子的物质的量均为1mol时，生成单质的物质的量分别为0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1:2:2:2。(3)电镀装置中，镀层金属必须作阳极，镀件作阴极，所以H应该是镀件，电镀液含有镀层金属阳离子，故电渡液为AgNO3溶液；当乙中溶液的pH为13，即c(OH－)＝0.1mol·L－1时(此时乙中溶液的体积为500mL)，根据电极反应2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，则放电的氢离子的物质的量为0.1mol·L－1×0.5L＝0.05mol，即转移电子的物质的量为0.05mol，H极的电极反应式为Ag＋＋e－=Ag，则可知此时丙中镀件上析出银的质量为108g·mol－1×0.05mol＝5.4g；由甲中C、D两极的电极反应式2H2O－4e－=O2↑＋4H＋、Cu2＋＋2e－=Cu可知，电解过程中溶液中氢离子浓度增大，则甲中溶液的pH变小。(4)若将C电极换为铁，则阳极铁失电子，阴极铜离子得电子，电解池总反应式为Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up15(通电))Cu＋Fe2＋。答案：(1)负逐渐变浅正Y(2)1:2:2:2(3)镀件AgNO35.4g变小(4)Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up15(通电))Cu＋Fe2＋15．解析：(1)甲池为原电池，其中Pt棒作正极，发生还原反应：Cu2＋＋2e－=Cu，有红色物质析出；乙池为电解池，其中Pt棒与电源正极相连，作阳极，发生氧化反应，Pt棒无红色物质析出，A项错误。甲池中Fe棒作负极，发生氧化反应，乙池中Fe棒和电源负极相连，作阴极，发生还原反应，B项正确。甲池中Cu2＋向正极(Pt棒)移动，乙池中Cu2＋向阴极(Fe棒)移动，C项错误。甲池中Fe棒作负极，发生氧化反应：Fe－2e－=Fe2＋，Fe棒质量减少；乙池中Fe棒与电源负极相连，作阴极，发生还原反应Cu2＋＋2e－=Cu，Fe棒质量增加，D项正确。(2)①乙池是用惰性电极作阳极电解饱和NaCl溶液，电解总反应为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；乙池中Pt棒作阳极，发生氧化反应。②甲池为原电池，Pt棒作正极，正极上O2得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－。③乙池转移0.02mole－，会生成0.02mol的NaOH，所得NaOH溶液的浓度c＝n÷V＝0.02mol÷2L＝0.01mol/L，则c(H＋)＝10－12mol/L，则pH＝12。答案：(1)BD(2)①2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑氧化②O2＋2H2O＋4e－=4OH－③1216．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：2H＋＋2e－=H2↑；石墨棒上也发生还原反应：Cu2＋＋2e－=Cu。(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等，当甲中产生0.1molH2时，电路中通过0.2mol电子，乙中析出0.1molCu和放出0.1molCl2。(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，则乙装置就是电解饱和食盐水的装置，因反应生成了NaOH，故电解后溶液的pH增大。反应时甲溶液中消耗了H＋，溶液酸性减弱，pH也增大。(6)电解Na2SO4溶液的本质是电解水，阴极上析出的amol气体是H2，则反应中有amolH2O被电解，此amolH2O和析出的wgNa2SO4·10H2O构成饱和溶液，该饱和溶液与剩余饱和溶液的质量分数相同。则剩余溶液中溶质的质量分数＝eq\f(w×\f(142,322),18a＋w)×100%＝eq\f(142w,32218a＋w)×100%。答案：(1)原电池电解池负阳(2)2H＋＋2e－=H2↑Cu2＋＋2e－=Cu(3)6.4g2.24L(4)无变化(5)增大增大(6)eq\f(142w,322w＋18a)×100%第四章检测卷(化学反应与电能)一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。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．轮船吃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溶液后反应速率增大D．镀锌铁比较耐用【答案】A2．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是() A．太阳能电池 B．燃气燃烧 C．电池充电 D．水力发电【答案】C3．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，阳极的电极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu－2e－=Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应：Fe－2e－=Fe2＋【答案】A4．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A．装置①中阳极上析出红色固体B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连C．装置③闭合电键后，外电路电子由a极流向b极D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过【答案】C【解析】装置①中阳极上氯离子放电生成氯气，A错误；装置②是电镀装置，待镀铁制品作阴极，应与电源负极相连，B错误；装置③闭合电键后，a极是负极，因此外电路电子由a极流向b极，C正确；装置④的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过，D错误。5．某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是()A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－=CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动【答案】D【解析】a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，A正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：Cu2＋＋2e－=Cu，铁片上发生氧化反应：Fe－2e－=Fe2＋，B正确；通过以上分析可知，无论a和b是否连接，均发生反应Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，故溶液均从蓝色(Cu2＋的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe2＋的颜色)，C正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2＋应向阴极(铁电极)移动，D错误。6．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是()A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－=NiB．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等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【答案】D【解析】阳极应发生氧化反应，A错误；根据金属活动性顺序和金属阳离子的氧化性强弱，阳极反应为Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－=Ni。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等，B、C均错误。7．铜在发生电化腐蚀时，正极发生的反应是()A．2Cu－4e－=2Cu2＋B．2H＋＋2e－=H2↑C．O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．4OH－－4e－=O2↑＋2H2O【答案】C8．采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是()A．阳极反应为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑B．电解一段时间后，阳极室的pH未变C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量【答案】D9．中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如下：下列说法正确的是()A．电极Ⅰ为阴极，其反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2OB．聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过C．如果电极Ⅱ为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体D．当负极质量减少5.4g时，正极消耗3.36L气体【答案】C【解析】电极Ⅰ为正极，电解质溶液为碱性，其反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A错误；根据图中信息右边为酸性溶液，左边为碱性海水，右边氢离子不能通过聚丙烯半透膜，B错误；若不在标准状况下，则无法计算正极消耗气体的体积，D错误。10．肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A．电池工作时，正极附近的pH减小B．当消耗1molO2时，有2molNa＋由甲槽向乙槽迁移C．负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2OD．若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作【答案】C【解析】电池工作时，O2在正极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，由于生成OH－，溶液的pH增大，A错误；当消耗1molO2时，电路中转移4mol电子，生成4molOH－，为保持溶液呈电中性，应有4molNa＋由甲槽向乙槽迁移，B错误；N2H4在负极上失电子发生氧化反应，则负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2O，C正确；若去掉阳离子交换膜，肼会与水中溶解的氧气直接接触，发生爆炸，无法正常工作，D错误。11．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝6.0mol·L－1，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22.4L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()A．原混合溶液中c(K＋)为2mol·L－1B．上述电解过程中共转移6mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为0.5molD．电解后溶液中c(H＋)为2mol·L－1【答案】A【解析】两极都收集到22.4L气体，说明阴极上发生的反应依次为：①Cu2＋＋2e－=Cu；②2H＋＋2e－=H2↑，阳极只生成O2：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，n(H2)＝n(O2)＝1mol，则n(e－)＝4mol，B错误。根据电子转移守恒得，原溶液中n(Cu2＋)＝1mol，根据电荷守恒有n(K＋)＋n(Cu2＋)×2＝n(NOeq\o\al(－,3))，所以n(K＋)＝1mol，c(K＋)＝2mol·L－1，A正确。根据Cu析出后，溶液中只有KNO3和HNO3，由电荷守恒可以推出c(H＋)＝4mol·L－1，D错误。12．工业上电解熔融NaCl与电解食盐水都能直接得到的物质是()A．Na B．NaOHC．H2 D．Cl2【答案】D13．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag＋Zn(OH)2eq\o(,\s\up7(充电),\s\do5(放电))Ag2O＋Zn＋H2O。此电池放电时，负极上发生反应的物质是()A．Ag B．Zn(OH)2C．Ag2O D．Zn【答案】D14．下列措施不能加快Zn与1mol·L－1H2SO4反应产生H2的速率是()A．用Zn粉代替Zn粒B．滴加少量的CuSO4溶液C．升高温度D．再加入1mol·L－1CH3COOH溶液【答案】D15．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【答案】C16．某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为Cl2＋2e－=2Cl－D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极【答案】D【解析】由题意知，断开K2，闭合K1时，两极均有气泡产生，则说明铜电极没有参与反应，则铜电极一定作阴极，石墨电极作阳极，所以总反应的离子方程式应为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－，铜电极附近溶液变红，A、B均错误；断开K1，闭合K2时，氯气在石墨电极上得到电子生成Cl－，氢气在铜电极上失去电子生成氢离子，所以此时石墨电极作正极，铜电极作负极，C错误，D正确。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(14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___________________________________________________，通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4.32g时，甲池中理论上消耗氧气________L(标准状况下)，若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池溶液的H＋的浓度为________________________。【答案】(1)铁阴极4OH－－4e－=O2↑＋2H2O4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))4Ag＋4HNO3＋O2↑CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O(2)0.2240.1mol·L－1【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：4AgNO3～4Ag～O2～4H＋4×108g22.4L4mol4.32gxy解得：x＝0.224L，y＝0.04mol。c(H＋)＝eq\f(n（H＋）,V)＝eq\f(0.04mol,0.4L)＝0.1mol·L－1。18．(14分)如图所示装置，C、D、E、F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________。(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)负极变浅(2)1∶2∶2∶2(3分)(3)铜件AgNO3(4)Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up7(电解))Cu＋Fe2＋(3分)【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。(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、乙池串联，转移电子的数目相同，故C、D、E、F电极产生单质的物质的量之比为n(O2)∶n(Cu)∶n(Cl2)∶n(H2)＝1∶2∶2∶2。(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，电镀液可以是AgNO3溶液。(4)若C电极为铁，铁为活性电极，阳极反应：Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应：Cu2＋＋2e－=Cu，总反应：Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up7(电解))Cu＋Fe2＋。19．(14分)(1)O2辅助的Al－CO2电池工作原理如图所示。该