2018-2019学年高中化学 第04章 电化学基础章末复习（练）新人教版选修4.doc

第四章 电化学基础章末复习练习1下列说法正确的是( )A铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应B电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠C给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液D生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀【答案】C2下列叙述中，正确的是()电解池是将化学能转变为电能的装置原电池是将电能转变成化学能的装置金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化A B C D【答案】B【解析】应为电能转变成化学能，为化学能转化为电能，发生了化学变化。3金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质Fe、Zn、Cu、Pt，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+)，下列叙述正确的是()A阳极发生还原反应，其电极反应：Ni2+2e-NiB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】D4天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为CoO2+LiC6LiCoO2+C6，下列说法正确的是()A充电时，电池的负极反应为LiC6-e-Li+C6B放电时，电池的正极反应为CoO2+Li+e-LiCoO2C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低【答案】B【解析】A项，充电时，发生电解池反应，电池负极即为电解池阴极，发生还原反应Li+C6+e-LiC6；B项，放电时发生原电池反应，电池正极发生还原反应；C项，含活泼氢的有机物作电解质易得电子；D项，锂相对原子质量小，其密度最小，所以锂离子电池的比能量高。5500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)= 60 molL-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224 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 molL-1B上述电解过程中共转移2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为05 molD电解后溶液中c(H+)为2 molL-1【答案】A【解析】两极都收集到224 L气体，说明阴极上发生的反应依次为：Cu2+2e-Cu；2H+2e-H2，阳极只生成O2：4OH-4e-O2+2H2O，n(H2)=n(O2)=1 moln(e-)=4 mol，B不正确。根据电子转移守恒得：n(Cu2+)=1 mol，根据电荷守恒有n(K+)+n(Cu2+)2=n(N)，所以n(K+)=1 molc(K+)=2 molL-1。A正确。根据Cu析出后，溶液中只有KNO3和HNO3，由电荷守恒可推出c(H+)=4 molL-1。6某兴趣小组设计如右微型实验装置。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-Cl2+H2B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】D7某小组为研究电化学原理，设计如图装置，下列叙述不正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba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Da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项正确；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项正确；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项正确；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项错误。8银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，放电时它的正、负两极的电极反应式如下：Ag2OH2O2e=2Ag2OH，Zn2OH2e=Zn(OH)2。下列判断正确的是( )A锌为负极，氧化银为正极B锌为正极，氧化银为负极C原电池工作时，负极区溶液pH增大D原电池反应的化学方程式为ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag【答案】AD9利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是( )A铝罐将逐渐被腐蚀B炭粒和炭棒上发生的反应为O24e=2O2C炭棒应与玩具电机的负极相连D该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻【答案】A【解析】该电池的反应原理是4Al3O2=2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具电极的负极相连，逐渐被腐蚀，A项正确，C、D项错误；B项中正确的反应式为O22H2O4e=4OH。10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【答案】D11已知在pH为45的溶液中，Cu2几乎不水解，而Fe3几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH3.8的含有Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液中加入适量的黑色粉末X，充分搅拌后过滤，将滤液用下图所示装置电解，其中某电极增重a g，另一电极上产生标准状况下的气体V mL。下列说法正确的是( )A黑色粉末X是铁粉B铜电极连接电源正极C石墨电极上发生的反应是4OH4e=O22H2OD铜的相对原子质量的计算式是【答案】C【解析】利用Fe3的水解，除去CuSO4溶液中Fe3方法是向其中加入黑色的CuO，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3水解，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去，A错误；电解时，石墨作阳极，电极反应式：4OH4e=2H2OO2，C正确；铜作阴极，电极反应式为：2Cu24e=2Cu，B错误；据两极上转移电子的量相等可知：24，解得：M(Cu)。12用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )A电子通过盐桥从乙池流向甲池B铜导线替换盐桥，原电池仍继续工作C开始时，银片上发生的反应是：Age=AgD将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同【答案】D13观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A装置中阳极上析出红色固体B装置的待镀铁制品应与电源正极相连C装置闭合电键后，外电路电子由a极流向b极D装置的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过【答案】C14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-Cl2B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】A【解析】在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气；粗铜精炼时，纯铜与电源的负极相连，将铜在溶液中还原出来；钢铁腐蚀的负极反应是Fe-2e-Fe2+。15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( )向日面时 背日面时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：O22H2O4e=4OHD燃料电池放电时的负极反应：H22e=2H【答案】B【解析】水电解时阴极为2H2e=H2，C项错误；燃料电池放电时负极为H22OH2e=2H2O，故D项错误；A项中H2O可以循环利用，错误；B项正确。161L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2+Al3+NO3-Cl-物质的量浓度（mol/L）11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole-通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是A电解后溶液呈酸性 Ba=3C阳极生成1.5molCl2 D阴极析出的金属是铜与铝【答案】A17人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图所示。（1）电源的负极为(填“A”或“B”)。（2）阳极室中发生的反应依次为、。（3）电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体1344 L(标准状况)，则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。【答案】（1）B （2）6Cl-6e-3Cl2CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl （3）不变72根据上述反应可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；由上述反应可以看出，转移6 mol e-时，阴极产生3 mol H2，阳极产生1 mol N2和1 mol CO2，故电解收集到的1344 L气体中V(N2)=V(CO2)=2688 L，即n(N2)=n(CO2)=012 mol。根据方程式CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl可知生成012 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为012 mol，其质量为：mCO(NH2)2=012 mol60 gmol-1=72 g。18)如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6880，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号)；A管溶液由红变黄B管溶液由红变黄A管溶液不变色B管溶液不变色（2）写出A管中发生的反应：；（3）写出B管中发生的反应：；（4）检验a管中气体的方法是；（5）检验b管中气体的方法是；（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是。【答案】（1）（2）2H+2e-H2、Mg2+2OH-Mg(OH)2（3）4OH-4e-2H2O+O2（4）用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰（5）用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内，木条复燃（6）溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)19有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 molL-1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 molL-1的NaOH溶液中，如图所示。请回答：（1）写出甲池中正极的电极反应式：。（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极，总反应的离子方程式为。（3）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出活动性更强，而乙会判断出活动性更强(填写元素符号)。（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论?(填写字母序号)。a利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质b镁的金属性不一定比铝的金属性强c该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值d该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析（5）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”，这种做法(填“可靠”或“不可靠”)。【答案】（1）2H+2e-H2（2）Al+4OH-3e-Al+2H2O2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2（3）MgAl（4）a、d（5）不可靠20现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。（1）试从下图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是：A接，B接。（2）铁棒接直流电源的极；碳棒上发生的电极反应为。（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是。（4）假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略)，当测得的氢气为56 mL时，溶液的pH为。【答案】（1）G、F、ID、E、C（2）负2Cl-2e-Cl2（3）淀粉KI溶液变成蓝色（4）12