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章末過關檢測卷(四)第四章電化學基礎(測試時間:50分鐘評價分值:100分)一、單選題(本題包括14個小題,1-10題每題3分,11-14題每題5分共50分,每小題只有一個選項符合題意)1.(2023·北京市魏善莊中學高三上學期期中考)下列各變化中屬于原電池反應的是()A.在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護層B.鍍鋅鐵表面有劃損時,仍然能阻止鐵被氧化C.紅熱的鐵絲與冷水接觸,表面形成藍黑色保護層D.鋅與稀硫酸反應時,用鋅粉代替鋅塊可使反應加快解析:A項,鋁和空氣中的氧氣發(fā)生的是化學腐蝕,A項錯誤;B項,鍍鋅鐵表面破損后形成原電池反應,鋅做負極,鐵被保護,B項正確;C項,紅熱的鐵絲與冷水接觸,表面形成藍黑色保護層是發(fā)生的化學反應,不是原電池反應,C項錯;D項,鋅粉和稀硫酸接觸面積大于鋅塊的接觸面積,鋅粉代替鋅塊可使反應加快,和原電池反應無關,故D項不符合;故選B項。答案:B2.(2023·珠海市高二期末)關于銅、鋅和稀H2SO4構成的原電池的說法正確的是()A.鋅是正極,銅是負極B.H+在溶液里流向鋅片C.電流由鋅流向銅D.電子經(jīng)外電路由鋅流向銅解析:鋅是負極,銅是正極,A錯;H+在溶液里流向銅片,B錯;電流由銅流向鋅,C錯;電子經(jīng)外電路由鋅流向銅,故答案為D。答案:D3.下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄表面涂漆C.汽水底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊解析:A.鋼閘門連接電源的負極,為電解池的陰極,被保護,屬于外加電流的陰極保護法,故A正確;B、C是金屬表面覆蓋保護層,隔絕空氣,故B、C錯誤;D.鎂比鐵活潑,構成原電池,鐵為正極,被保護,是犧牲陽極的陰極保護法,故D錯誤。答案:A4.下列圖示中關于銅電極的連接錯誤的是()解析:A項,鋅比銅活潑,銅做正極,故A正確;B項,電解精煉銅時,要使粗銅溶解,所以粗銅做陽極,故B正確;C項,電鍍銅時,銅必須連接電源正極提供銅離子,鍍件連接電源負極,故C錯誤;D項,銅電極只能做陰極,所以連接電源負極,故D正確;故答案選C。答案:C5.(2023·北京市魏善莊中學高三上學期期中考)下列關于銅電極的敘述中不正確的是()A.鋅銅原電池中銅是正極B.在鍍件上鍍銅時可用金屬銅作陽極C.用電解法精煉粗銅時粗銅作陽極D.用電解法精煉粗銅時純銅作陽極解析:A項,鋅比銅活潑,鋅銅原電池中銅是正極,故A正確;B項,在鍍件上鍍銅時可用金屬銅作陽極,電解質為銅鹽溶液,陰極上析出銅,故B正確;C項,用電解法精煉粗銅時粗銅作陽極,粗銅中的鋅、鐵、銀、金等金屬可與銅分離,故C正確;D項,用電解法精煉粗銅時純銅作陰極,可起到提純銅的目的,故D錯誤。故選D。答案:D6.(2023·珠海市高二期末)用鐵片與稀硫酸反應制氫氣時,下列不能使氫氣生成速率加大的是()A.加熱B.不用稀硫酸,改用98%濃硫酸C.加少量硫酸銅溶液D.不用鐵片,改用鐵粉解析:加熱能使氫氣生成速率加大,A錯;改用98%濃硫酸將使鐵鈍化,反而沒有氫氣生成,故B符合題意;加少量硫酸銅溶液,將構成原電池反應加快,C錯;改用鐵粉能使氫氣生成速率加大,D錯。答案:B7.(2023·哈爾濱高三月考)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導O2-。下列對該燃料電池說法不正確的是()A.在熔融電解質中,O2-移向負極B.電池的總反應是2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC.通入空氣的一極是正極,電極反應為O2+4e-=2O2-D.通入丁烷的一極是正極,電極反應為C4H10+26e-+13O2-=4CO2↑+5H2O解析:由原電池原理知陰離子O2-移向負極,A正確;原電池反應就是一個氧化還原反應,只是氧化反應和還原反應分別在兩極進行,由丁烷的燃燒反應知,該電池的總反應為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,且丁烷失電子,O2得電子,通入丁烷的一極是負極,故選D。答案:D8.(2023·山東德州市樂陵一中高二期中考)化學用語是學習化學的重要工具,下列用來表示物質變化的化學用語中,正確的是()A.氫氧燃料電池的負極反應:O2+2H2O+4e-=4OH-B.惰性材料做電極電解飽和食鹽水時,陽極的電極反應為2Cl--2e-=Cl2↑C.粗銅精煉時,與電源正極相連的是純銅,電極反應為Cu-2e-=Cu2+D.鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極反應:Fe-2e-=Fe2+解析:當電解質為堿性時,氫氧燃料電池的正極反應:O2+2H2O+4e-=4OH-,故A錯;B明顯正確;粗銅精煉時,粗銅與電源正極相連,主要電極反應為Cu-2e-=Cu2+(還有雜質金屬放電),C錯;鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的負極反應:Fe-2e-=Fe2+,D錯;故答案為B。答案:B9.(2023·廣東肇慶市高二期末質檢)銅鋅原電池(如圖)工作時,下列敘述正確的是()A.正極反應為Zn-2e-=Zn2+B.一段時間后銅片增重,鹽橋中K+移向CuSO4溶液C.電子從銅片經(jīng)導線流向鋅片D.電池工作時Zn2+和Cu2+的濃度保持不變解析:負極反應為Zn-2e-=Zn2+,A錯;一段時間后銅片增重,鹽橋中K+移向CuSO4溶液,B正確;電子從鋅片經(jīng)導線流向銅片,C錯;電池工作時Zn2+的濃度變大,Cu2+的濃度變小,D錯。答案:B10.(2023·增城市高三調研測試)某小組為研究電化學原理,設計了下圖所示的電化學裝置,電極Ⅰ為鋅,其他電極均為石墨,鹽橋是浸泡了飽和氯化鉀溶液的瓊脂,丙池是滴加了酚酞的氯化鈉溶液。下列敘述正確的是()A.電子由電極Ⅳ通過外電路流向電極ⅠB.裝置丙工作過程中電極Ⅲ周圍出現(xiàn)紅色C.電極Ⅱ發(fā)生還原反應D.鹽橋中Cl—向乙池移動解析:甲和乙裝置構成了有鹽橋的原電池,對丙進行電解,故電子由電極Ⅰ通過外電路流向電極Ⅳ,A錯;裝置丙工作過程中電極Ⅳ(陰極)周圍出現(xiàn)紅色,B錯;電極Ⅱ為正極,發(fā)生還原反應,C正確;鹽橋中Cl-向甲池移動,D錯;答案為C。答案:C11.某同學按下圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法不正確的是()A.電解過程中,銅電極上有H2產生B.電解初期,主反應方程式為Cu+H2SO4eq\o(=,\s\up7(通電))CuSO4+H2↑C.電解一定時間后,石墨電極上有銅析出D.整個電解過程中,H+的濃度幾乎不變解析:根據(jù)電解產物的判斷方法;陽極銅電極是活性電極(金屬活動順序表Ag以前),則電極材料失電子,電極被溶解,溶液中的陰離子不能失電子;陰極上的陽離子發(fā)生還原反應,陽離子的放電順序基本上符合金屬活動性順序表,溶液中的陽離子為H+和Cu2+,由于H+的氧化性比Cu2+弱,所以Cu2+在陰極得到電子,一定時間后,石墨電極上有銅析出;由于電解初期,溶液中的陽離子主要為H+,Cu2+的濃度很小,主要反應方程式為Cu+H2SO4eq\o(=,\s\up7(通電))CuSO4+H2↑隨著電解的進行,Cu2+的濃度增大,一定時間后,石墨電極上有銅析出,整個電解過程中,H+的濃度幾乎不變。答案:A12.一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導O2-。下列對該燃料電池說法正確的是()A.在熔融電解質中,O2-由負極移向正極B.電池的總反應是2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC.通入空氣的一極是正極,電極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-D.通入丁烷的一極是正極,電極反應為C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O解析:該燃料電池利用丁烷、氧氣的反應2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,依據(jù)原電池反應規(guī)律,還原劑C4H10在負極被氧化,所以D錯誤;氧化劑O2在正極被還原:O2+4e-=2O2-,C錯誤;電子由負極流出沿外電路流入正極,所以負極呈正電性,陰離子(O2-)向負極移動,所以A錯誤。答案:B13.(2023·順德一中高三月考改編)鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進行:Cd+2NiOOH+2H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有關該電池的說法正確的是()A.充電時陽極反應:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-B.充電過程是電能轉化為化學能的過程C.放電時負極附近溶液的堿性不變D.放電時電解質溶液中的OH-向正極移動解析:充電時Ni(OH)失去電子,故陽極反應:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,A錯誤;充電過程是電能轉化為化學能的過程,B正確;放電時負極Cd失去電子,轉化為Cd2+再結合OH-轉化為Cd(OH)2,故附近溶液的堿性變小,C錯;放電時電解質溶液中的OH-向負極移動,D錯;故答案為B。答案:B14.(2023·深圳高級中學高二期末聯(lián)考改編)某小組為研究電化學原理,設計如圖裝置。下列敘述正確的是()A.a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出B.a和b用導線連接時,銅片上發(fā)生的反應為Cu2++2e-=Cu2+C.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液均從藍色直接變成黃色D.a連接直流電流正極,b連接直流電流負極,電壓足夠大時,Cu2+向銅電極移動解析:a和b不連接時,鐵片直接與Cu2+發(fā)生,故鐵片上會有金屬銅析出,A正確;a和b用導線連接時,構成原電池,銅片上發(fā)生的反應為Cu2++2e-=Cu,B錯;無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液均從藍色直接變成淺綠色(Fe2+),C錯;若a連接直流電流正極,b連接直流電流負極,電壓足夠大時,Cu2+向鐵電極(陰極)移動,D錯;本題答案為A。答案:A二、非選擇題(本題包括4個小題,共50分)15.(12分)如圖裝置中,已知A、B兩池溶液的體積均為200mL:(1)判斷裝置的名稱:A池為________;(2)A池中左邊石墨棒為__________極,電極反應式為________________________________________________________________________;A池中總化學反應方程式為________________________________________________________________________;(3)若反應開始時,CuSO4溶液的濃度為mol/L。工作一段時間后取出電極,測得導線上通過了mole-。則反應后A池c(Cu2+)為____________mol/L(體積變化忽略不計)。解析:(2)A池中左邊石墨棒與電池的正極相連為陽極,電極反應式為4OH--4e-=2H2O+O2↑;A池中總反應化學方程式為2CuSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Cu+O2↑+H2SO4;(3)CuSO4溶液的濃度為mol/L,溶液中硫酸銅物質的量=mol/L×0.2L=mol,工作一段時間后取出電極,測得導線上通過了mole-,Cu2++2e-=Cu,消耗銅離子物質的量mol,電解后A池c(Cu2+)=-mol÷0.2L=mol/L答案:(1)電解池(2)陽4OH--4e-=2H2O+O2↑2CuSO4+2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Cu+O2↑+H2SO4(3)16.(2023·天津市聯(lián)考)(9分)金屬鎂在目前的汽車、航天、航空、機械制造、軍事等產業(yè)中得到迅猛發(fā)展。(1)目前市場上某些品牌筆記本電腦(如神舟電腦、IBM電腦等)的外殼一改以往的有機合成材料,而使用鎂鋁合金、鈦鋁合金等材料。鎂鋁合金材料在電腦上代替有機合成材料的目的是____________(多選)。A.降低成本B.增強美觀C.利于散熱D.增加強度E.增加運算速度(2)某學校研究性學習小組欲以鎂條、鋁片為電極,以稀NaOH溶液為電解質溶液設計原電池。①給你一只安培表,請你畫出該原電池的示意圖,并標出正負極。②一段時間后,鋁片發(fā)生的電極反應式是________________________;鎂條表面只有極少量的氣泡產生,則鎂電極產生的主要反應的電極反應式為________________________________________________________________________。解析:(1)鋁合金材料比有機合成材料在價格上要高,所以A錯;實際上鋁合金材料在電腦外殼上的使用是從“增加強度”和“增強美觀”的角度考慮的,當然鋁合金作為電腦的外殼材料散熱效果要比有機合成材料好的多;鋁合金材料的應用與電腦的運算速度沒有關系。(2)鋁能夠與NaOH溶液反應,所以作原電池的負極,而鎂與NaOH溶液不反應作正極。答案:(1)BCD(2)①如圖所示②Al+4OH--3e-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O2H++2e-=H2↑17.(2023·吉林長春市十一中高二測試)(13分)下圖是一個化學過程的示意圖。(1)圖中乙池是______________裝置。(2)C(Pt)電極的名稱是______________。(3)寫出通入CH3OH的電極上的電極反應式是________________________________________________________________________。(4)乙池中反應的離子方程式為________________________________________________________________________。(5)當乙池中B(Ag)極的質量增加5.40g時,甲池中理論上消耗O2________mL(標準狀況下);此時丙池某電極析出0.64g某金屬,則丙中的某鹽溶液可能是__________(填序號)。A.MgSO4B.CuSO4C.NaClD.AgNO解析:(1)甲池是甲醇燃料電池,則乙池和丙池為電解池;C(Pt)電極與電池的正極相連為陽極;(3)通入CH3OH的電極發(fā)生失電子的氧化反應,產物CO2被KOH溶液吸收:CH3OH+8OH--6e-=COeq\o\al(2-,3)+6H2O;(4)乙池中電極為惰性電極,電解AgNO3溶液,反應的離子方程式為4Ag++2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))4Ag+O2↑+4H+(5)當乙池中B(Ag)極的質量增加5.40g時,即析出5.40g銀,根據(jù)電子守恒,甲池中理論上消耗O2的體積為:5.4g÷108g/mol×1÷4×22.4L/mol=0.28L=280mL;丙池某電極析出金屬,排除AC,結合析出0.64g金屬,轉移電子也是5.4g÷108g/mol=mol,則丙中的某鹽溶液可能是CuSO4或AgNO3,只是金屬完全析出后,又接著發(fā)生電解水的反應。答案:(1)電解池(2)陽極(3)CH3OH+8OH--6e-=COeq\o\al(2-,3)+6H2O(4)4Ag++2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))4Ag+O2↑+4H+(5)280B、D18.(16分)化學實驗有助于理解化學知識,形成化學觀念,提高探究與創(chuàng)新能力,提升科學素養(yǎng)。(1)在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關實驗。①下列收集Cl2的正確裝置是________。②將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是______________。③設計實驗比較Cl2和Br2的氧化性,操作與現(xiàn)象是:取少量新制氯水和CCl4于試管中,________________________________________________________________________。(2)能量之間可以相互轉化:電解食鹽水制備Cl2是將電能轉化為化學能,而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池,探究其能量轉化效率。限選材料:ZnSO4(aq),F(xiàn)eSO4(aq),CuSO4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導線。完成原電池的甲裝置示意圖(見下圖),并作相應標注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。②以銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質溶液,只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可觀察到負極_________
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