高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ)單元測試 第四章章末過關(guān)檢測(四)

章末過關(guān)檢測(四)(時間：60分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題包括15小題，每小題4分，共60分)1.下列關(guān)于原電池和電解池的比較中正確的是()A．能量轉(zhuǎn)化形式相同B．兩極的名稱相同C．負極和陰極上移向的離子類別相同D．負極和陽極上發(fā)生的反應(yīng)類型相同解析：選D。原電池和電解池原理的實質(zhì)均為氧化還原反應(yīng)，但原電池是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，而電解池是由電流引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)；它們的能量轉(zhuǎn)化形式和電極名稱不同；負極和陽極，正極和陰極上移向離子類別相同，發(fā)生的電極反應(yīng)類型相同，則答案為D。2．下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A．鋅錳干電池中，鋅電極是負極B．iPhone6s用的鋰離子電池屬于一次電池C．氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被還原D．太陽能電池的主要材料為二氧化硅解析：選A。鋅錳干電池中Zn失去電子生成Zn2＋，故Zn作負極；iPhone6s用的鋰離子電池屬于二次電池；氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化；太陽能電池的主要材料為硅。3．下列有關(guān)電化學(xué)的示意圖中正確的是()解析：選D。本題考查電化學(xué)的圖示。A項，Zn應(yīng)作負極，錯。B項，Zn應(yīng)放在ZnSO4溶液中，Cu應(yīng)放在CuSO4溶液中，圖示裝置不會構(gòu)成原電池，而是在左燒杯中直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，錯。C項，電解精煉銅，應(yīng)將粗銅作陽極，錯。D項，電解飽和食鹽水，在陰極產(chǎn)生H2，陽極產(chǎn)生Cl2，正確。4．可用如圖裝置在鐵皮上鍍一層鋅，以下敘述錯誤的是()A．電鍍前，鐵皮可用熱堿溶液除油漬，鹽酸除鐵銹B．c為鐵，d為鋅C．用含Zn2＋的鹽配成電解質(zhì)溶液D．電鍍時，發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的都是鋅元素解析：選B。電鍍時，鐵作陰極，所以c為鋅，d為鐵，B項錯誤。5．下列說法中，不正確的是()A．電解飽和食鹽水或熔融氯化鈉時，陽極的電極反應(yīng)式均為2Cl－－2e－=Cl2↑B．酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的氫氧燃料電池的正極反應(yīng)式均為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．精煉銅和電鍍銅時，與電源負極相連的電極反應(yīng)式均為Cu2＋＋2e－=CuD．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負極反應(yīng)式均為Fe－2e－=Fe2＋解析：選B。A項，還原性強的陰離子在陽極放電，正確；B項，酸性介質(zhì)時正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，錯誤；C項，與電源負極相連的是電解池陰極，電極反應(yīng)式均為Cu2＋＋2e－=Cu，正確；D項，析氫腐蝕和吸氧腐蝕的負極均為Fe失去電子，電極反應(yīng)式均為Fe－2e－=Fe2＋，正確。6．原電池電極的“正”與“負”不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是()A．由Fe、Cu和FeCl3溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋B．由Al、Cu和稀硫酸組成的原電池中，負極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋C．由Al、Mg和NaOH溶液組成的原電池中，負極反應(yīng)式為Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．由Al、Cu和濃HNO3組成的原電池中，負極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋解析：選C。A項，F(xiàn)e作負極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋；B項，Al作負極，電極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋；C項中Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，Al作負極；D項中Al在濃HNO3中鈍化，Cu作負極。7．下列電極反應(yīng)式與所處環(huán)境相匹配的是()選項電極反應(yīng)式所處環(huán)境AO2＋2H2O＋4e－=4OH－堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負極反應(yīng)B4OH－－4e－=O2↑＋2H2O較強酸性環(huán)境下鋼鐵的吸氧腐蝕C2H＋＋2e－=H2↑用銅作陽極，石墨作陰極電解NaOH溶液的陰極反應(yīng)DH2－2e－=2H＋用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反 應(yīng)解析：選C。A項所給電極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式，錯誤；在較強酸性環(huán)境下，鋼鐵主要發(fā)生析氫腐蝕，B項錯誤；用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，D項錯誤。8．(2023·高考天津卷)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為LixC＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))C＋LiCoO2，鋰硫電池的總反應(yīng)為2Li＋Seq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Li2S。有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()A．鋰離子電池放電時，Li＋向負極遷移B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C．理論上兩種電池的比能量相同D．上圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電解析：選B。鋰離子電池放電時Li＋(陽離子)向正極遷移，A項錯誤；鋰硫電池放電時負極反應(yīng)為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)，B項正確；比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，二者的比能量不同，C項錯誤；題中裝置是鋰硫電池給鋰離子電池充電，D項錯誤。9．Mg－AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為2AgCl＋Mg=Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有關(guān)該電池的說法正確的是()A．AgCl為電池的正極B．正極反應(yīng)為Ag＋＋e－=AgC．該電池一定不能被MgCl2溶液激活D．可用于海上應(yīng)急照明供電，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能解析：選A。A.根據(jù)電池的總反應(yīng)，AgCl中Ag＋得電子生成Ag發(fā)生還原反應(yīng)，作電池的正極，A項正確；是難溶于水的物質(zhì)，正極反應(yīng)為AgCl＋e－=Ag＋Cl－，B項錯誤；是電解質(zhì)，導(dǎo)電能力強于海水，能激活該電池，C項錯誤；D.該電池能應(yīng)急照明供電，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D項錯誤。10．用石墨作電極電解2mol·L－1的NaCl和1mol·L－1的MgSO4混合溶液時，下列曲線合理的是()解析：選D。電解時，發(fā)生的反應(yīng)依次為Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑。電解前，因Mg2＋水解而使溶液呈酸性，pH＜7；電解完成后，溶液中的溶質(zhì)為Na2SO4，pH＝7，故A、B不正確。電解開始即產(chǎn)生沉淀，當(dāng)?shù)谝粋€反應(yīng)完成后，沉淀的量不再變化，故C不正確，D正確。11．(2023·寧波十校聯(lián)考)肼(N2H4)－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。下列說法中不正確的是()A．該電池放電時，通入肼的一極為負極B．電池每釋放1molN2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NAC．通入空氣的一極的電極反應(yīng)式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH將不變解析：選D。該堿性燃料電池的總反應(yīng)方程式為N2H4＋O2=N2＋2H2O，N2H4中N化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)，通入N2H4的一極為負極，A項正確；每生成1molN2轉(zhuǎn)移電子4mol，B項正確；堿性條件下O2放電生成OH－，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C項正確；從總反應(yīng)可知放電過程生成H2O，KOH溶液濃度降低，pH減小，D項錯誤。12．鐵銀堿性電池具有優(yōu)良的循環(huán)壽命，其總反應(yīng)方程式為2Fe＋Ag2O2＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Fe(OH)2＋2Ag。下列說法中不正確的是()A．電池放電過程中陽離子向正極移動B．電池放電時，Ag2O2作原電池的正極C．電池充電過程中陰極附近溶液的堿性減弱D．電池充電時，陽極的電極反應(yīng)式為2Ag＋4OH－－4e－=Ag2O2＋2H2O解析：選C。根據(jù)該電池總反應(yīng)方程式可知，放電時，F(xiàn)e作原電池的負極，其電極反應(yīng)式為2Fe＋4OH－－4e－=2Fe(OH)2；Ag2O2作原電池的正極，其電極反應(yīng)式為Ag2O2＋2H2O＋4e－=2Ag＋4OH－；在原電池內(nèi)電路中，陽離子向正極移動。充電時，陽極反應(yīng)式為2Ag＋4OH－－4e－=Ag2O2＋2H2O；陰極反應(yīng)式為2Fe(OH)2＋4e－=2Fe＋4OH－，故充電過程中陰極附近溶液的堿性增強，C選項錯誤。13．鉛蓄電池的工作原理為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。研讀下圖，下列判斷不正確的是()A．K閉合時，d電極反應(yīng)式：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移mol電子時，Ⅰ中消耗的H2SO4為molC．K閉合時，Ⅱ中SOeq\o\al(2－,4)向c電極遷移D．K閉合一段時間后，Ⅱ可單獨作為原電池，d電極為正極解析：選C。C項，當(dāng)K閉合時，Ⅰ為原電池、Ⅱ為電解池，Ⅱ中c電極上的PbSO4得電子轉(zhuǎn)化為Pb和SOeq\o\al(2－,4)，d電極上的PbSO4失電子轉(zhuǎn)化為PbO2和SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)向d電極移動。14．右圖是某同學(xué)設(shè)計的驗證原電池和電解池的實驗裝置，下列有關(guān)說法不正確的是()A．關(guān)閉K2、打開K1，試管內(nèi)兩極都有氣泡產(chǎn)生B．關(guān)閉K2、打開K1，一段時間后，發(fā)現(xiàn)左側(cè)試管收集到的氣體比右側(cè)略多，則a為負極，b為正極C．關(guān)閉K2、打開K1，一段時間后，用拇指堵住試管移出燒杯，向試管內(nèi)滴入酚酞，發(fā)現(xiàn)左側(cè)試管內(nèi)溶液變紅色，則a為負極，b為正極D．關(guān)閉K2、打開K1，一段時間后，再關(guān)閉K1、打開K2，電流表指針不會偏轉(zhuǎn)解析：選D。關(guān)閉K2、打開K1，是電解NaCl溶液的過程，反應(yīng)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，Cl－在陽極上放電生成Cl2，H＋在陰極上放電生成H2，則兩極都有氣泡產(chǎn)生；且由于Cl2可以溶于水，收集到的Cl2的體積略少于H2的體積，則與外電源b極相連的石墨棒作電解池的陽極，b極為正極；左側(cè)試管中溶液變紅色，說明左側(cè)試管中溶液呈堿性，則H＋放電，左側(cè)石墨棒為電解池的陰極，a為外電源的負極；一段時間后，打開K2、關(guān)閉K1，可以構(gòu)成原電池，放電時會引起電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。15．在日常生活中，我們經(jīng)?？吹借F制品生銹、鋁制品表面出現(xiàn)白斑等眾多金屬腐蝕現(xiàn)象?，F(xiàn)通過如圖所示裝置進行實驗探究。下列說法正確的是()A．用圖Ⅰ所示裝置進行實驗，為了更快、更清晰地觀察到液柱上升，可用酒精燈加熱具支試管B．圖Ⅱ是圖Ⅰ所示裝置的原理示意圖，圖Ⅱ所示裝置的正極材料是鐵C．鋁制品表面出現(xiàn)白斑的原理可以通過圖Ⅲ所示裝置進行探究，Cl－由活性炭向鋁箔表面遷移，并發(fā)生電極反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑D．圖Ⅲ所示裝置的總反應(yīng)為4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3進一步脫水形成白斑解析：選D。A項，加熱使具支試管中氣體體積增大，部分氣體逸出，冷卻后，氣體體積縮小，導(dǎo)管中形成液柱，不能證明金屬發(fā)生了吸氧腐蝕，錯誤；B項，負極材料應(yīng)為鐵，錯誤；C項，鋁箔為負極，活性炭為正極，正極反應(yīng)為3O2＋12e－＋6H2O=12OH－，負極反應(yīng)為4Al－12e－＋12OH－=4Al(OH)3，錯誤；D項，將正極反應(yīng)式和負極反應(yīng)式相加可得圖Ⅲ所示裝置的總反應(yīng)：4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3進一步脫水形成白斑，正確。二、非選擇題(本題包括3小題，共40分)16．(13分)甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒，請回答下列問題：(1)若兩池中電解質(zhì)溶液均為CuSO4溶液，反應(yīng)一段時間后：①有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的________棒，乙池中的________棒。②乙池中陽極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。(2)若兩池中均為飽和NaCl溶液：①寫出乙池中總反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②甲池中碳極上電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________，乙池中碳極上電極反應(yīng)屬于________(填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。解析：甲為原電池，乙為電解池。(1)若兩池中均為CuSO4溶液，則有甲eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(負極（Fe）：Fe－2e－=Fe2＋,正極（C）：Cu2＋＋2e－=Cu))乙eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(陽極（C）：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O,陰極（Fe）：2Cu2＋＋4e－=2Cu))有紅色物質(zhì)析出，即析出Cu，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，甲池中是碳棒，乙池中是鐵棒。(2)若均為NaCl溶液，則有甲eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(負極（Fe）：2Fe－4e－=2Fe2＋（氧化反應(yīng)）,正極（C）：O2＋2H2O＋4e－=4OH－（還原反應(yīng)）))乙eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(陽極（C）：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）,陰極（Fe）：2H＋＋2e－=H2↑（還原反應(yīng)）))乙池中的總反應(yīng)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。答案：(1)①碳鐵②4OH－－4e－=2H2O＋O2↑(2)①2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－②2H2O＋O2＋4e－=4OH－氧化反應(yīng)17．(12分)如圖是一個化學(xué)過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O。據(jù)此完成下列問題：(1)圖中甲池是__________裝置；A(石墨)電極的名稱是__________。(2)寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________；當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加g時，甲池中理論上消耗O2__________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。解析：根據(jù)甲圖所示可知為原電池裝置，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；其中通入CH3OH和O2的電極分別為負極和正極。A與原電池正極相連，即A為電解池的陽極，乙池中電解AgNO3溶液，其總反應(yīng)為4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4HNO3。乙池中Ag電極增加g時，轉(zhuǎn)移電子為mol，則根據(jù)甲池反應(yīng)可求得消耗O2為280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。答案：(1)原電池(或化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?陽極(2)CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O(3)4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4HNO328018．(15分)圖中X是直流電源。Y燒杯中c、d為石墨棒，Z燒杯中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近溶液顯紅色。(1)①電源b極為________(填“正”“負”或“陰”“陽”，下同)極。②Z燒杯中e為________極。③連接Y、Z燒杯線路中，電子流動的方向是d________(填“→”或“←”)e。(2)①寫出Y燒杯中c極上的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②寫出Y燒杯中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③寫出Z燒杯中e極上的電極反