20172018人教版高中化學(xué) 選修四電化學(xué)基礎(chǔ) 章節(jié)測試題 含解析與答案

1、2017-2018人教版高中化學(xué) 選修四 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 章節(jié)測試題一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分。每小題只有一個選項符合題意)1.下列敘述中,正確的是()電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理有可能實現(xiàn)電鍍過程相當(dāng)于金屬的“遷移”,可視為物理變化A.B. C.D.2.化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中,正確的是()A.電解飽和食鹽水時,陽極的電極反應(yīng)為2Cl-2e-Cl2B.氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng):O2+2H2O+4e-4O

2、H-C.粗銅精煉時,與電源正極相連的是純銅,電極反應(yīng)為Cu-2e-Cu2+D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)Fe-2e-Fe2+3.下列說法正確的是()A.鉛蓄電池放電時鉛電極發(fā)生還原反應(yīng)B.電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣,陰極得到金屬鈉C.給鐵釘鍍銅可采用CuSO4作電鍍液D.生鐵浸泡在食鹽水中發(fā)生析氫腐蝕4.某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計如圖裝置,下列敘述不正確的是()A.a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出B.a和b用導(dǎo)線連接時,銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2+2e-CuC.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D.a和b分別連接直流電源正、負(fù)極,電壓足夠大時,Cu2+向銅電極

3、移動5.根據(jù)下列事實:(1)X+Y2+X2+Y;(2)Z+2H2OZ(OH)2+H2;(3)Z2+氧化性比X2+弱;(4)由Y、W電極組成的原電池,電極反應(yīng)為W2+2e-W,Y-2e-Y2+?？芍猉、Y、Z、W的還原性由強(qiáng)到弱的順序是()A.X>Z>Y>WB.Z>W>X>YC.Z>X>Y>WD.Z>Y>X>W6.如下圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H+Zn2+H2,下列說法錯誤的是()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

4、銅鋅原電池,電解質(zhì)溶液是稀硫酸7.用銅片、銀片設(shè)計成如圖所示的原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()A.電子通過鹽橋從乙池流向甲池B.銅導(dǎo)線替換鹽橋,原電池仍繼續(xù)工作C.開始時,銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag-e-Ag+D.將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池總反應(yīng)相同8.氯堿工業(yè)的基本原理就是電解飽和食鹽水。下列關(guān)于實驗室電解飽和食鹽水的說法中正確的是()A.可以選用石墨棒作為陰、陽極材料,但陽極材料也可以用鐵棒B.用濕潤的淀粉KI試紙靠近陰極區(qū)域,試紙變藍(lán)C.電解過程中,在陽極區(qū)域溶液中滴加品紅,品紅褪色D.實驗結(jié)束后,將溶液攪拌,然后用pH試紙檢驗,溶液呈中性9.銀質(zhì)器皿日久表

5、面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故,根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理,在鋁制容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色褪去,下列說法正確的是()A.處理過程中銀器一直保持恒重B.銀器為正極,Ag2S被還原成單質(zhì)銀C.該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl10.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B.圖b中,開關(guān)由M改置于N時,Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C.圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大D.圖d中,Zn-MnO2干電池自放電腐

6、蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的11.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)= 6.0 mol·L-1,用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時間后,兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是()A.原混合溶液中c(K+)為2 mol·L-1B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移2 mol電子C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD.電解后溶液中c(H+)為2 mol·L-112.某興趣小組設(shè)計如下微型實驗裝置。實驗時,先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生:一段時間后,斷開K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表

7、A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()A.斷開K2,閉合K1時,總反應(yīng)的離子方程式為2H+2Cl-Cl2+H2B.斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅C.斷開K1,閉合K2時,銅電極上的電極反應(yīng)為Cl2+2e-2Cl-D.斷開K1,閉合K2時,石墨電極作正極二、填空題(本題共3小題,共40分)13.(12分)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如下圖所示。(1)電源的負(fù)極為(填“A”或“B”)。 (2)陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為 、 。 (3)電解結(jié)束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將;若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素

8、為 g(忽略氣體的溶解)。 14.(14分)如圖是一個用鉑絲作電極,電解稀的MgSO4溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍:6.88.0,酸色紅色,堿色黃色)回答下列問題:(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號); A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色(2)寫出A管中發(fā)生的反應(yīng):  ; (3)寫出B管中發(fā)生的反應(yīng): ; (4)檢驗a管中氣體的方法是  ; (5)檢驗b管中氣體的方法是  ; (6)電解一段時間后,切

9、斷電源,將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是。 15.(14分)有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序,兩人均使用鎂片與鋁片作電極,但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中,乙同學(xué)將電極放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如圖所示。請回答:(1)寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式:。 (2)寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式:負(fù)極 ,總反應(yīng)的離子方程式為。 (3)如果甲、乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬,則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”,則甲會判斷出活動性更強(qiáng),而乙會判斷出活動性更

10、強(qiáng)(填寫元素符號)。 (4)由此實驗,可得到如下哪些正確結(jié)論?(填寫字母序號)。 a.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)b.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)c.該實驗說明金屬活動性順序已過時,已沒有實用價值d.該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜,反應(yīng)受條件影響較大,因此應(yīng)具體問題具體分析(5)上述實驗也反過來證明了“直接利用金屬活動性順序判斷原電池中的正負(fù)極”,這種做法(填“可靠”或“不可靠”)。 解析與答案： 一、1. 解析:應(yīng)為電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)生了化學(xué)變化。答案:B2.解析:在氫氧燃料電池的負(fù)極上反應(yīng)的是氫氣;粗銅精煉時,純銅

11、與電源的負(fù)極相連,將銅在溶液中還原出來;鋼鐵腐蝕的負(fù)極反應(yīng)是Fe-2e-Fe2+。答案:A3. 解析:鉛蓄電池放電時鉛電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),A錯誤;電解飽和食鹽水,陽極上得到氯氣,陰極上得到氫氣,B錯誤;電鍍時電鍍液采用鍍層金屬的可溶性鹽溶液,C正確;食鹽水為中性溶液,所以應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕,D錯誤。答案:C4. 解析:a和b不連接時,鐵與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+Fe2+Cu,A項正確;a和b用導(dǎo)線連接時,組成了原電池,Fe為負(fù)極,Cu為正極,銅片上發(fā)生還原反應(yīng):Cu2+2e-Cu,鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng):Fe-2e-Fe2+,B項正確;通過以上分析可知,無論a和b是否連接,均發(fā)生反

12、應(yīng):Fe+Cu2+Fe2+Cu,故溶液均從藍(lán)色(Cu2+的顏色)逐漸變成淺綠色(Fe2+的顏色),C項正確;a和b分別連接直流電源正、負(fù)極時,構(gòu)成電解池,銅片為陽極,鐵片為陰極,Cu2+應(yīng)向陰極(鐵電極)移動,D項錯誤。答案:D5.解析:依據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。還原性:由題中(1)可知X>Y,由(3)可知Z>X,由(4)可知Y>W,故C項正確。答案:C6. 解析:題給裝置可以是電解池,陽極的電極材料為Zn、陰極的電極材料也為Zn或其他可導(dǎo)電的材料,如Cu、石墨等,電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等,故A項錯、B項正確;該裝置也可以是原電池,此時電池負(fù)極材料

13、為Zn、正極材料為比Zn活潑性差的可導(dǎo)電的材料,如Cu、石墨等,電解質(zhì)溶液為鹽酸或硫酸等,故C、D項正確。答案:A7.解析:根據(jù)原電池工作原理,電子由負(fù)極(Cu)沿導(dǎo)線傳遞給正極(Ag),電解質(zhì)溶液中陰離子沿鹽橋從乙流向甲。正極(Ag):2Ag+2e-2Ag,負(fù)極(Cu):Cu-2e-Cu2+,總反應(yīng):Cu+2Ag+Cu2+2Ag,與將Cu片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)相同。故選D。答案:D8. 解析:電解時陽極不能選用活潑的金屬材料,故A錯;電解飽和食鹽水時陰極產(chǎn)物為還原產(chǎn)物H2,故B錯;電解時陽極產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物氯氣,故C正確;電解飽和食鹽水除生成氫氣和氯氣外,在陰極還有NaOH產(chǎn)生,

14、所以電解實驗結(jié)束后,攪拌溶液,溶液中有NaOH,顯堿性,故D錯。答案:C9.解析:處理過程中Ag2S變?yōu)閱钨|(zhì)銀,質(zhì)量減輕,A項錯誤。銀器為正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),B項正確。Al2S3在溶液中不能穩(wěn)定存在,發(fā)生水解相互促進(jìn)的反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硫化氫氣體,C項錯誤。黑色褪去的原因是Ag2S變?yōu)閱钨|(zhì)銀,不是轉(zhuǎn)化為氯化銀沉淀。答案:B10. 解析:圖a中,底部海水中的含氧量比較少,故鐵棒發(fā)生吸氧腐蝕的速率應(yīng)該減小,A項錯誤;圖b中,當(dāng)開關(guān)置于N時,左邊的鋅與合金形成了原電池,并且合金作正極,合金的腐蝕速率減小,B項正確;圖c中,接通開關(guān)后,形成原電池,生成氫氣的速率增大,但氫氣是在Pt電極上放出的

15、,C項錯誤;圖d中,干電池中,MnO2不是正極材料也不是電解質(zhì),而是一種去極化劑,自放電腐蝕是由Zn與NH4Cl反應(yīng)生成H2引起的,D項錯誤。答案:B11.解析:兩極都收集到22.4 L氣體,說明陰極上發(fā)生的反應(yīng)依次為:Cu2+2e-Cu;2H+2e-H2,陽極只生成O2:4OH-4e-O2+2H2O,n(H2)=n(O2)=1 moln(e-)=4 mol,B不正確。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒得:n(Cu2+)=1 mol,根據(jù)電荷守恒有n(K+)+n(Cu2+)×2=n(N),所以n(K+)=1 molc(K+)=2 mol·L-1。A正確。根據(jù)Cu析出后,溶液中只有KNO3和H

16、NO3,由電荷守恒可推出c(H+)=4 mol·L-1。答案:A12. 解析:由題意知,斷開K2,閉合K1時,兩極均有氣泡產(chǎn)生,則說明銅電極沒有參與反應(yīng),則銅電極一定作陰極,石墨電極作陽極,所以總反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-,銅電極附近溶液變紅,故A、B項均錯誤;斷開K1,閉合K2時,氯氣在石墨電極上得到電子生成Cl-,氫氣在銅電極上失去電子生成氫離子,所以此時石墨電極作正極,銅電極作負(fù)極,故C項錯誤,D項正確。答案:D二、13.解析:根據(jù)電解池中陰離子在陽極放電和陽離子在陰極放電的規(guī)律和本題圖中的電極產(chǎn)物H2和Cl2可以判斷出A為電源的正極,B為電源

17、的負(fù)極,故陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為2Cl-2e-Cl2,CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl;(3)陰極反應(yīng)為6H2O+6e-6OH-+3H2(或6H+6e-3H2)陽極反應(yīng)為6Cl-6e-3Cl2CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl根據(jù)上述反應(yīng)可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH-、H+的數(shù)目相等,陽極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH-恰好反應(yīng)生成水,所以陰極室中電解前后溶液的pH不變;由上述反應(yīng)可以看出,轉(zhuǎn)移6 mol e-時,陰極產(chǎn)生3 mol H2,陽極產(chǎn)生1 mol N2和1 mol CO2,故電解收集到的13.44 L氣體中V(N2

18、)=V(CO2)=2.688 L,即n(N2)=n(CO2)=0.12 mol。根據(jù)方程式CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物質(zhì)的量也為0.12 mol,其質(zhì)量為mCO(NH2)2=0.12 mol×60 g·mol-1=7.2 g。答案:(1)B(2)6Cl-6e-3Cl2CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl(3)不變7.214.解析:由裝置圖可知A為電解池的陰極,電極反應(yīng)為4H+4e-2H2;B為電解池的陽極,電極反應(yīng)為4OH-4e-2H2O+O2。根據(jù)放電情況可知A極由于H+放電附近顯堿性,指示劑應(yīng)顯黃色,同時還會發(fā)生反應(yīng)Mg2+2OH-Mg(OH)2;B極由于OH-放電附近顯酸性,指示劑仍顯本身的顏色紅色。在檢驗H2時利用其可燃性,檢驗O2時利用其能使帶火星的木條復(fù)燃的性質(zhì)進(jìn)行檢驗。由于該電解池實質(zhì)是電解水,所以將電解液倒入燒杯后,整個溶液呈中性,故指示劑變紅,Mg(OH)2沉淀會消失。答案:(1)(2)2H+2e-H2、Mg2+2OH-Mg(OH)2(3)4OH-4e-2H2O+O2(4)用拇指按住管口,取出試管,靠近火焰,放開拇指,有爆鳴聲,管口有