高中_化学_化学选修_选修4_高中化学第1-4章章节练习新人教版选修4_高中化学第1-4章综合测评新人教版选修4_高中化学第四章电化学基础综合测评新人教版选修4

综合测评(四)(时间：45分钟　满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共计60分)1．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是(　　)A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．*氧燃料电池可将热能直接转化为电能C．*氧燃料电池工作时*气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅【解析】　选项A中锌锰干电池作负极的是Zn，石墨作电池的正极，只起导电的作用，被腐蚀的是Zn；选项B中*氧燃料电池是把化学能直接转化为电能，而不是把热能直接转化为电能；选项D中太阳能电池的主要材料是高纯度的单晶硅，它的能量转化高。【*】　C2．下列说法不正确的是(　　)A．电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程B．利用电解饱和食盐水所得的产物可以生产盐*C．铜在**环境中易发生析*腐蚀D．*氧燃料电池的负极通入的是*气【解析】　由于铜不和*反应生成H2，在**环境中不能发生析*腐蚀。【*】　C3．下列叙述与电化学腐蚀有关的是(　　)A．炒过菜的铁锅不及时清洗易生锈B．在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀*C．红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑*的物质D．把铁片投入到*化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红*的铜【解析】　炒过菜的铁锅不及时清洗，在铁锅上就会形成以NaCl为电解质溶液的原电池，发生电化学腐蚀。金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀*，是因为它们在空气中容易被氧化，在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止继续被氧化，属于化学腐蚀。红热的铁丝与水接触和铁片投入到*化铜的溶液中都是直接发生化学反应，属于化学腐蚀。【*】　A4．下列关于原电池和电解池的比较中正确的是(　　)A．能量转化形式相同B．两极的名称相同C．负极和*极上移向的离子类别相同D．负极和阳极上发生的反应类型相同【解析】　原电池和电解池原理的实质均为氧化还原反应，但原电池是由化学能转化为电能，而电解池是由电能转化为化学能；它们的能量转化形式和电极名称不同；负极和阳极，正极和*极上移向的离子类别相同，发生的电极反应类型相同。【*】　D5．为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)(　　)INCLUDEPICTURE"../J471.tif"\*MERGEFORMAT【解析】　A项电解质溶液为NaOH，Al与之反应实质不是与H＋反应，生成产物是AlOeq\o\al(－,2)而不是Al3＋；C项Al与稀HNO3反应产生的为NO；D项为电能转变为化学能。【*】　B6．下列说法中，不正确的是(　　)A．电解饱和食盐水或熔融*化*时，阳极的电极反应式均为2Cl－－2e－===Cl2↑B．**介质或碱*介质的*氧燃料电池的正极反应式均为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．精炼铜和电镀铜时，与电源负极相连的电极反应式均为Cu2＋＋2e－===CuD．钢铁发生吸氧腐蚀和析*腐蚀的负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋【解析】　在**介质中的*氧燃料电池的正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。【*】　B7．近年来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺*类质子作溶剂，在200℃左右时供电，乙醇电池比*醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，下列说法不正确的是(　　)A．C2H5OH在电池的负极上参加反应B．1mol乙醇被氧化转移6mol电子C．在外电路中电子由负极沿导线流向正极D．电池正极的电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2O【解析】　电极反应，正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，负极：C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋，所以1mol乙醇在负极被氧化时转移电子12mol，外电路中电子沿导线由负极流向正极。【*】　B8．某固体*燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是(　　)INCLUDEPICTURE"../J472.tif"\*MERGEFORMATA．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1mol电子，便消耗1.12L的H2D．H＋由a极通过固体*电解质传递到b极【解析】　在原电池中电子通过外电路从负极流向正极，A错；b电极上发生的电极反应应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B错；C选项中未说明标准状况下是1.12L；在原电池中阳离子向正极移动，而*离子向负极移动，故只有D正确。【*】　D9．下列有关电化学装置的说法正确的是(　　)INCLUDEPICTURE"../J474.tif"\*MERGEFORMAT　　　　　　　　图a　　　　　　　　　　　　图bINCLUDEPICTURE"../J475.tif"\*MERGEFORMAT　　　　　　　　图c　　　　　　　　　　图dA．利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－B．图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红*物质析出C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D．图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的*极保护法”使铁不被腐蚀【解析】　A选项，铝作负极，Ag2S作正极得电子生成Ag，正确；B选项，铜接电源负极，为*极，质量增加，错误；C选项，电解精炼铜，粗铜作阳极接电源的正极，错误；D选项，“牺牲阳极的*极保护法”是应用原电池工作原理，此为电解池，错误。【*】　A10．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up14(放电),\s\do5(充电))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是(　　)A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2B．充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2OC．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱*增强【解析】　根据题给总反应式，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，被氧化；高铁**在正极得到电子，被还原。充电时，阳极上*氧化铁转化成高铁**。放电时正极附近生成OH－，碱*要增强。【*】　C11．如图所示，将铁棒和石墨棒*入1L1mol·L－1食盐水中。下列说法正确的是(　　)INCLUDEPICTURE"../P47.tif"\*MERGEFORMATA．若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀B．若电键K与N连接，正极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜D．若电键K与M连接，当两极*生28L(标准状况)气体时，生成了1molNaOH【解析】　A项，若电键K与N连接，则形成原电池，铁作负极，被腐蚀，不正确；B项，若电键K与N连接，正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，不正确；C项，若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，则形成电解池，若要在铁棒上镀铜，电解质溶液不能用食盐水，而应用硫*铜溶液，故不正确；D项，若电键K与M连接，为电解食盐水，根据反应方程式：解得x＝1，V＝22.4，即1mol*化*全部被电解完，产生1mol*氧化*，而现在产生气体为28L，表明电解完*化*后继续电解水，但生成*氧化*的量不变，即生成了1molNaOH。【*】　D12．铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。研读下图，下列判断不正确的是(　　)INCLUDEPICTURE"../J476.tif"\*MERGEFORMATA．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)B．当电路中转移0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2molC．K闭合时，Ⅱ中SOeq\o\al(2－,4)向c电极迁移D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极【解析】　由图示关系可知，Ⅰ池为原电池，Ⅱ池为电解池，a极为正极，b极为负极，K闭合后，c极为*极，d极为阳极，因电极材料为PbSO4，结合铅蓄电池的工作原理，可判断d极发生的电极反应为PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，A项正确；由题给方程式可判断，当电路中转移0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2mol，B项正确；电解池工作时，*离子移向阳极，即d极，故C项错误；因Ⅱ池反应为2PbSO4＋2H2Oeq\o(=====,\s\up14(电解))Pb＋PbO2＋2H2SO4，因此K闭合一段时间后，Ⅱ池可作为原电池对外供电，其中析出的铅附着在c极上作负极，析出的PbO2附着在d极上作正极，D项正确。【*】　C二、非选择题(本题包括4小题，共40分)13．(10分)下列四种装置中，①盛200mL硫*铜溶液　②盛200mL0.01mol·L－1硫*溶液　③盛200mL*化锌溶液　④盛200mL*化钾溶液INCLUDEPICTURE"../J477.tif"\*MERGEFORMAT(1)上述装置中①为________池，②为________池，反应一段时间溶液浓度基本不变的是________。装置①中两电极的电极反应式分别是_________________、__________________(注明电极名称)。(2)用离子方程式回答：通电时装置④中的总反应是_________________________________________________________________________________________________________________，溶液中可能发生的副反应是__________________________________________________________。(3)若将装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，则Fe极上发生的反应是_______________________________________。【解析】　(1)电解池的标志是有外加电源，①③④中都有直流电源，都是电解池，③中阳极为活*电极Zn，反应为：Zn－2e－===Zn2＋，*极反应为：Zn2＋＋2e－===Zn，故溶液浓度基本不变。(2)装置④中就是用惰*电极电解*化钾溶液，生成*气、*气、KOH，其中Cl2与KOH会发生氧化还原反应(副反应)。(3)若将装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，与*化钾溶液构成原电池，即Fe的吸氧腐蚀。【*】　(1)电解　原电　③*极：2Cu2＋＋4e－===2Cu阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(2)2Cl－＋2H2Oeq\o(=====,\s\up14(电解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(3)Fe－2e－===Fe2＋14．(10分)如图所示为相互串联的*、乙两电解池。试回答：INCLUDEPICTURE"../J479.tif"\*MERGEFORMAT　　　　　　　　　　*　　　　　乙(1)若*池利用电解原理在铁上镀银，则A是________、________(填电极材料和电极名称，下同)，电极反应式是___________________；B是________、________，电极反应式是_______________________________________________，应选用的电解质溶液是________。(2)乙池中若滴入少量*酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈________*。(3)若*槽*极增重43.2g，则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是________mL。【解析】　(1)电解池中，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是*极，所以A是*极，B是阳极。电解时，通常用待镀件制品作*极，用镀层金属作阳极。用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此A是铁，B是银，电极反应分别是Ag＋＋e－===Ag，Ag－e－===Ag＋。电解质溶液为AgNO3溶液。(2)铁极附近H＋放电，OH－聚集，显碱*，使*酞呈红*。(3)*槽*极析出银：n(Ag)＝eq\f(43.2g,108g·mol－1)＝0.4mol，乙槽中阳极上放出的气体是*气：n(Cl2)＝0.2mol，标准状况下：V(Cl2)＝0.2mol×22400mL·mol－1＝4480mL。【*】　(1)铁　*极　Ag＋＋e－===Ag银　阳极　Ag－e－===Ag＋AgNO3溶液　(2)红　(3)448015．(10分)如图为持续电解含一定CaCl2水溶液的装置(以铂为电极)，A为电流表。电解一段时间t1后，将CO2持续通入电解液中。INCLUDEPICTURE"../487.tif"\*MERGEFORMAT(1)电解时，F极发生________(填“氧化”或“还原”，下同)反应，电极反应式为：_________________________________，E极发生________反应，电极反应式为：_________________________________，电解总反应式为：_________________________________。(2)通电后E极处溶液呈________。(3)持续通入CO2发生的现象有：___________________________。【解析】　溶液中含有Ca2＋、H＋、Cl－、OH－，通电时，Ca2＋、H＋移向*极，由于H＋放电能力比Ca2＋强，在E极上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑；Cl－、OH－移向阳极，Cl－在阳极放电：2Cl－－2e－===Cl2↑，电解至t1后，溶液中OH－浓度增大，通入CO2后会有CaCO3沉淀生成，继续通入CO2，沉淀又消失。【*】　(1)氧化　2Cl－－2e－===Cl2↑　还原　2H＋＋2e－===H2↑　CaCl2＋2H2Oeq\o(=====,\s\up14(电解))Ca(OH)2＋H2↑＋Cl2↑(2)红*(3)先出现白*沉淀，继续通CO2，沉淀又消失16．(10分)下图所示装置中，*、乙、*三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。INCLUDEPICTURE"../j480.tif"\*MERGEFORMAT接通电源，经过一段时间后，测得*中K2SO4的质量分数为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：(1)电源的N端为________极；(2)电极b上发生的电极反应为_____________________；(3)列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：_______________________________；(4)电极c的质量变化是________g。【解析】　由题中信息c的电极质量增加知：c极上析出铜，故c为*极，d为阳极，e为*极，f为阳极。(1)N为正极，M为负极，a为*极，b为阳极。(2)*烧杯中b极上发生反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。(3)电解K2SO4溶液实际上是电解水，设电解水的质量为m，则100g×10.00%＝(100g－m)×10.47%，解得m＝4.5g，即0.25molH2O，每电解2molH2O转移4mol电子，故整个装置转移0.5mol电子，产生O2的体积为V＝n·Vm＝eq\f(0.5mol,4)×22.4L·mol－1＝2.8L。(4)c极上析出铜的质量为eq\f(0.5mol,2)×64g·mol－1＝16g。【*】　(1)正　(2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(3)水减少的质量：100g×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(10.00%,10.47%)))＝4.5g　生成O2的体积：eq\f(4.5g,18g·mol－1)×eq\f(1,2)×22.4L·mol－1＝2.8L(4)16