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_________