2023高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)章末檢測(cè)卷（四）新人教版選修4

PAGEPAGE1第四章電化學(xué)根底(時(shí)間：90分鐘總分值：100分)第一卷(選擇題，共48分)一、選擇題(此題包括16小題，每題3分，共48分；每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.堿性鋅錳電池中，MnO2是催化劑B.銀鋅紐扣電池工作時(shí)，Ag2O被復(fù)原為AgC.放電時(shí)，鉛蓄電池中硫酸濃度不斷增大D.電鍍時(shí)，待鍍的金屬制品外表發(fā)生氧化反響答案B解析由堿性鋅錳電池的總反響Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2可知，正極MnO2得電子被復(fù)原，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銀鋅紐扣電池由Zn粉(作負(fù)極)、Ag2O(作正極)和KOH溶液構(gòu)成，電池工作時(shí)的反響原理為Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，電池工作過程中，正極上Ag2O得電子發(fā)生復(fù)原反響，生成Ag，B項(xiàng)正確；鉛蓄電池放電時(shí)，發(fā)生的反響是PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，硫酸不斷被消耗，濃度不斷減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電鍍時(shí)，待鍍的金屬制品作陰極，在陰極上發(fā)生復(fù)原反響，D項(xiàng)不正確。2.化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，以下用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中，正確的選項(xiàng)是()A.電解飽和食鹽水時(shí)，陽極的電極反響為2Cl－－2e－=Cl2↑B.酸性氫氧燃料電池的正極電極反響為2H2O＋O2＋4e－=4OH－C.粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的是純銅，電極反響為Cu－2e－=Cu2＋D.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，鐵作負(fù)極被氧化：Fe－3e－=Fe3＋答案A解析電解飽和食鹽水陽極上電極反響為2Cl－－2e－=Cl2↑，A項(xiàng)正確；酸性氫氧燃料電池的正極反響式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，B項(xiàng)不正確；粗銅精煉時(shí)粗銅接電源正極，C項(xiàng)不正確；鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的正極反響式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負(fù)極反響式為Fe－2e－=Fe2＋，D項(xiàng)不正確。3.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298K時(shí)，在FeCl3酸性溶液中加少量鋅粒后，F(xiàn)e3＋立即被復(fù)原成Fe2＋。某夏令營(yíng)興趣小組根據(jù)該實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)計(jì)了如下圖原電池裝置。以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是()A.該原電池的正極反響是Zn－2e－=Zn2＋B.左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去C.該電池鉑電極上有氣泡出現(xiàn)D.該電池總反響為3Zn＋2Fe3＋=2Fe＋3Zn2＋答案B解析該電池的總反響為Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，所以左燒杯Pt為正極，電極反響為Fe3＋＋e－=Fe2＋，右燒杯Zn為負(fù)極，電極反響為Zn－2e－=Zn2＋；由于左燒杯中的Fe3＋被復(fù)原為Fe2＋，所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。4.關(guān)于以下各裝置圖的表達(dá)中，不正確的選項(xiàng)是()A.用裝置①精煉銅，那么a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B.裝置②的總反響是Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋C.裝置③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連D.裝置④中的鐵釘幾乎沒被腐蝕答案B解析A項(xiàng)，根據(jù)電流方向，a為陽極，b為陰極，粗銅作陽極；B項(xiàng)，裝置②的總反響為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；C項(xiàng)，被保護(hù)的金屬應(yīng)作陰極；D項(xiàng)，鐵釘所處的環(huán)境枯燥不被腐蝕。5.某原電池構(gòu)造如下圖。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.在外電路中，電子由銀電極流向銅電極B.取出鹽橋后，電流表的指針仍發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.外電路中每通過0.1mol電子，銅的質(zhì)量理論上減小6.4gD.原電池的總反響式為Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2答案D解析Cu作負(fù)極，Ag作正極，外電路中，電子由Cu電極流向Ag電極，A項(xiàng)不正確；取出鹽橋后，不能形成閉合回路，故電流表的指針不偏轉(zhuǎn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電極反響式分別是負(fù)極：Cu－2e－=Cu2＋，正極：2Ag＋＋2e－=2Ag，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，銅的質(zhì)量理論上減小3.2g，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電池總反響式為Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2，D項(xiàng)正確。6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)。通電后，溶液中產(chǎn)生白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色。以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.電源中a為負(fù)極，b為正極B.電解池中的電解液不可以是NaCl溶液C.B電極發(fā)生的反響：2H＋＋2e－=H2↑D.A、B兩端都必須使用鐵作電極答案C解析根據(jù)圖示，B電極是陰極，產(chǎn)生H2，A電極為Fe，作陽極，產(chǎn)生Fe2＋，OH－與Fe2＋反響生成Fe(OH)2沉淀。電源a為正極，b為負(fù)極。為了增強(qiáng)導(dǎo)電性，電解液可以是NaCl溶液。D項(xiàng)，陽極必須用鐵，陰極可用石墨等。7.如下圖的電解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b<d，符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是()選項(xiàng)XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3答案D解析電解過程中b和d電極無氣體放出，但質(zhì)量均增大，且增重b<d，那么知X鹽和Y鹽中含有金屬活動(dòng)順序表中H后的金屬，且Cu～2Ag～2e－，故只有D選項(xiàng)符合題意。8.可用于電動(dòng)汽車的鋁－空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。以下說法正確的選項(xiàng)是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反響都為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B.以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反響為Al－3e－=Al3＋C.以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D.電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極答案A解析以NaCl溶液為電解液時(shí)，正極反響為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負(fù)極反響為Al－3e－=Al3＋，以NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反響為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負(fù)極反響為Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，溶液pH減小，故A項(xiàng)正確，B和C項(xiàng)不正確；電池工作時(shí)，電子通過外電路從負(fù)極流向正極，D項(xiàng)不正確。9.以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是()A.鉛蓄電池的正極反響為PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2OB.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池負(fù)極電極反響式為CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2OC.電解法精煉銅時(shí)，以粗銅作陰極，純銅作陽極D.工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣答案B解析書寫鉛蓄電池電極反響式時(shí)應(yīng)考慮SOeq\o\al(2－,4)參與反響，正極電極反響式為PbO2＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋＋2e－=PbSO4＋2H2O，A項(xiàng)不正確；以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池，負(fù)極CO失電子在堿性條件下生成COeq\o\al(2－,3)，所以負(fù)極電極反響式為CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，B項(xiàng)正確；電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，純銅作陰極，C項(xiàng)不正確；工業(yè)電解熔融NaCl制備鈉和氯氣，D項(xiàng)不正確。10.某同學(xué)組裝了如下圖的電化學(xué)裝置。電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，那么()A.電流方向：電極Ⅳ→→電極ⅠB.電極Ⅰ發(fā)生復(fù)原反響C.電極Ⅱ逐漸溶解D.電極Ⅲ的電極反響：Cu2＋＋2e－=Cu答案A解析電極Ⅰ是原電池的負(fù)極，電極Ⅱ是原電池的正極，電極Ⅲ是電解池的陽極，電極Ⅳ是電解池的陰極，故電流方向：電極Ⅳ→→電極Ⅰ，A正確；電極Ⅰ發(fā)生氧化反響，B錯(cuò)誤；電極Ⅱ是原電池的正極，發(fā)生復(fù)原反響，有單質(zhì)銅析出，C錯(cuò)誤；電極Ⅲ是電解池的陽極，發(fā)生氧化反響，電極反響為Cu－2e－=Cu2＋，D錯(cuò)誤。

11.裝置中發(fā)生反響的離子方程式為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.a、b不可能是同種材料的電極B.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C.該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D.該裝置可看作是銅－鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸答案A解析假設(shè)a和b都是鋅片、電解液為稀鹽酸的電解池，陽極反響為Zn－2e－=Zn2＋，陰極反響為2H＋＋2e－=H2↑，總反響式為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，那么A項(xiàng)不正確，B項(xiàng)正確；假設(shè)用鋅作負(fù)極、銅作正極，用稀鹽酸或稀硫酸作電解質(zhì)溶液，負(fù)極反響為Zn－2e－=Zn2＋，正極反響為2H＋＋2e－=H2↑，總反響為Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，那么C、D項(xiàng)都正確。12.根據(jù)以下圖判斷，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.K與N連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大B.K與N連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨電極反響：2H＋＋2e－=H2↑C.K與M連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大D.K與M連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨電極反響：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑答案A解析A項(xiàng)，K與N連接時(shí)構(gòu)成原電池，X為硫酸，發(fā)生析氫腐蝕，鐵作負(fù)極，失去電子被氧化，石墨作正極，氫離子在正極外表得到電子，一段時(shí)間后溶液的pH增大；B項(xiàng)，K與N連接時(shí)構(gòu)成原電池，X為氯化鈉，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，石墨電極反響：2H2O＋O2＋4e－=4OH－；C項(xiàng)，K與M連接時(shí)構(gòu)成電解池，X為硫酸，石墨作陽極，鐵作陰極，相當(dāng)于電解水，一段時(shí)間后硫酸的濃度增大，溶液的pH減??；D項(xiàng)，K與M連接時(shí)構(gòu)成電解池，X為氯化鈉，石墨作陽極，電極反響式為2Cl－－2e－=Cl2↑。13.：鋰離子電池的總反響為L(zhǎng)ixC＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))C＋LiCoO2，鋰硫電池的總反響為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選項(xiàng)是()A.鋰離子電池放電時(shí)，Li＋向負(fù)極遷移B.鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生復(fù)原反響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答案B解析A項(xiàng)，原電池中陽離子向正極移動(dòng)，那么鋰離子電池放電時(shí)，Li＋向正極遷移，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極與外接電源的負(fù)極相連，鋰電極上，Li＋得電子發(fā)生復(fù)原反響，正確；C項(xiàng)，鋰硫電池放電時(shí)負(fù)極為L(zhǎng)i，鋰離子電池放電時(shí)負(fù)極為L(zhǎng)ixC，兩種電池鋰的變價(jià)不同，兩種電池的負(fù)極材料不同，所以比能量不相同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)，正接正，負(fù)接負(fù)，所以Li電極接C電極，錯(cuò)誤。14.糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為復(fù)原性鐵粉、氯化鈉、碳粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。以下分析正確的選項(xiàng)是()A.脫氧過程是吸熱反響，可降低溫度，延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期B.脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反響為Fe－3e－=Fe3＋C.脫氧過程中碳作原電池負(fù)極，電極反響為2H2O＋O2＋4e－=4OH－D.含有1.12g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案D解析在脫氧過程中，由鐵、碳作電極，氯化鈉溶液作電解質(zhì)溶液，形成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕，該過程為放熱反響；在脫氧過程中，碳作正極，鐵作負(fù)極，鐵失電子發(fā)生氧化反響，生成Fe2＋；在脫氧過程中，F(xiàn)e失電子被氧化為Fe2＋，F(xiàn)e2＋最終還是被氧氣氧化為Fe3＋，由電子得失守恒知消耗氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)V(O2)＝22.4L·mol－1×eq\f(3×\f(1.12g,56g·mol－1),4)＝0.336L＝336mL。15.微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如下圖。以下有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.正極反響中有CO2生成B.微生物促進(jìn)了反響中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反響為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O答案A解析根據(jù)微生物電池工作原理示意圖可知，C6H12O6在負(fù)極發(fā)生氧化反響生成CO2，電極反響式為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋；O2在正極得電子發(fā)生復(fù)原反響，電極反響式為6O2＋24H＋＋24e－=12H2O，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；微生物促進(jìn)了反響中電子的轉(zhuǎn)移，B項(xiàng)正確；H＋通過質(zhì)子交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，C項(xiàng)正確；電池總反響為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O，正確。16.某模擬“人工樹葉〞電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如以下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。以下說法正確的選項(xiàng)是()A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B.該裝置工作時(shí)，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1molO2，有44gCO2被復(fù)原D.a電極的反響為3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2O答案B解析由模擬“人工樹葉〞電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置可知，該裝置將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A項(xiàng)不正確；在電解池內(nèi)部，陽離子向陰極移動(dòng)，故H＋從b極區(qū)向a極區(qū)移動(dòng)，B項(xiàng)正確；陰極上3CO2～C3H8O～18e－，陽極上2H2O～O2～4e－，根據(jù)電子守恒可知，當(dāng)陽極生成1molO2時(shí)，陰極被復(fù)原的CO2的質(zhì)量為eq\f(4mol,6)×44g·mol－1≈29.3g，故C項(xiàng)不正確；a極電極反響為3CO2＋18H＋＋18e－=C3H8O＋5H2O，故D項(xiàng)不正確。第二卷(非選擇題，共52分)二、非選擇題(此題包括5小題，共52分)17.(10分)現(xiàn)需設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置來電解飽和食鹽水，并測(cè)量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6mL)和檢驗(yàn)氯氣的氧化性(不應(yīng)將多余的氯氣排入空氣中)。(1)試從以下圖中選用幾種必要的儀器，連成一整套裝置，各種儀器接口的連接順序(填編號(hào))是A接________，B接________。(2)鐵棒接直流電源的________極；碳棒上發(fā)生的電極反響為___________________。(3)能說明氯氣具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)G、F、ID、E、C(2)負(fù)2Cl－－2e－=Cl2↑(3)淀粉KI溶液變成藍(lán)色解析由電解產(chǎn)生的氫氣的體積約6mL和檢驗(yàn)氯氣的氧化性可知，鐵棒作陰極，鐵棒上產(chǎn)生的是氫氣；碳棒作陽極，從B口導(dǎo)出的是氯氣，碳棒上發(fā)生的電極反響為2Cl－－2e－=Cl2↑。18.(10分)科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。如圖1所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在電極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－(O2＋4e－=2O2－)。(1)c電極的名稱為________，d電極上的電極反響式為__________________________。(2)如圖2所示用惰性電極電解100mL0.5mol·L－1CuSO4溶液，a電極上的電極反響式為____________，假設(shè)a電極產(chǎn)生56mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，那么所得溶液的pH＝________(不考慮溶液體積變化)，假設(shè)要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可參加________(填字母)。a.CuO b.Cu(OH)2c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3答案(1)正極CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O(2)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑1ac解析(1)原電池中電流的方向是從正極流向負(fù)極，故c電極為正極；d電極為負(fù)極，通入的氣體為甲烷，d電極反響式為CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O。(2)用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，陽極(a電極)反響式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；陰極反響式：2Cu2＋＋4e－=2Cu，n(O2)＝eq\f(0.056L,22.4L·mol－1)＝2.5×10－3mol。線路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5×10－3mol×4＝0.01mol，溶液中c(H＋)＝eq\f(0.01mol,0.1L)＝0.1mol·L－1，pH＝－lg0.1＝1。參加CuO或者說CuCO3與溶液中的H＋反響，可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。19.(10分)圖中的A為直流電源，B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)電源A中a點(diǎn)為________極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反響方程式為________________________________________________________________________________________________________________。(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K點(diǎn)，使c、d兩點(diǎn)短路，那么電極e上發(fā)生的反響為_______________________________________________________________________，電極f上發(fā)生的反響為___________________________________________________，電鍍槽中盛放的電鍍液可以是________或__________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。答案(1)正(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH(3)Zn－2e－=Zn2＋Zn2＋＋2e－=ZnZnSO4溶液ZnCl2溶液20.(10分)以下圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖，答復(fù)以下問題：(1)甲池是______________裝置，乙裝置中電極A的名稱是___________________。(2)甲裝置中通入CH4的電極反響式為______________________，乙裝置中電極B(Ag)的電極反響式為_____________________，丙裝置中D極的產(chǎn)物是____________(寫化學(xué)式)。(3)一段時(shí)間，當(dāng)丙池中產(chǎn)生112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí)，均勻攪拌丙池，所得溶液在25℃時(shí)的pH＝________(：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為500mL)。假設(shè)要使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向丙池中通入________(寫化學(xué)式)。答案(1)原電池陽極(2)CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OAg＋＋e－=AgH2和NaOH(3)12HCl解析(1)由圖可知，甲裝置為燃料電池，是原電池，通入燃料的電極為負(fù)極，通入氧氣的電極為正極，與電池正極相連的電極A為陽極，B為陰極，C為陽極，D為陰極。(2)甲裝置中由于電解質(zhì)為KOH溶液，負(fù)極反響為CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O，正極反響為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，乙、丙裝置為電解池，B極反響式為Ag＋＋e－=Ag，D極發(fā)生反響為2H＋＋