高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)單元測評B 新人教版選修4.doc

第四章測評b(高考體驗卷)(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題意)1.(2014北京理綜)下列電池工作時,o2在正極放電的是()解析:上述電池中只有氫燃料電池中o2參與正極反應(yīng)并放電。答案:b2.(2014課標(biāo)全國)2013年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()a.a為電池的正極b.電池充電反應(yīng)為limn2o4li1-xmn2o4+xlic.放電時,a極鋰的化合價發(fā)生變化d.放電時,溶液中l(wèi)i+從b向a遷移解析:由題給圖可知:該電池的b極電極式為:li-e-li+,所以b極為負(fù)極,a為正極,a項正確;b項正確;c項放電時,負(fù)極li價態(tài)發(fā)生變化,a為正極,li+價態(tài)不變,c項錯誤;d項放電時陽離子移向正極,d項正確。答案:c3.(2014天津理綜)已知:鋰離子電池的總反應(yīng)為:lixc+li1-xcoo2c+licoo2鋰硫電池的總反應(yīng)為:2li+sli2s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(fù)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:放電時為原電池,陽離子向正極遷移,a項錯誤;充電時,鋰電極作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),b正確;同質(zhì)量產(chǎn)生的電量不相同,c項錯誤;鋰離子電池為電解池,鋰硫電池為原電池,d項錯誤。答案:b4.(2014大綱全國)下圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(mh-ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是()a.放電時正極反應(yīng)為:niooh+h2o+e-ni(oh)2+oh-b.電池的電解液可為koh溶液c.充電時負(fù)極反應(yīng)為:mh+oh-h2o+m+e-d.mh是一類儲氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度越高解析:在這個電池中,mh中的h失電子在負(fù)極反應(yīng),niooh得電子在正極反應(yīng),由于niooh的存在,所以電解質(zhì)溶液不能是酸性溶液,放電時負(fù)極反應(yīng)是mh+oh-m+h2o+e-,充電時陰極反應(yīng)為m+h2o+e-mh+oh-,所以c項錯誤。答案:c5.(2013安徽理綜)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水licl-kcl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:pbso4+2licl+cacacl2+li2so4+pb。下列有關(guān)說法正確的是()a.正極反應(yīng)式:ca+2cl-2e-cacl2b.放電過程中,li+向負(fù)極移動c.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成20.7 g pbd.常溫時,在正負(fù)極間接上電流表或檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)解析:負(fù)極反應(yīng)為ca失電子,a錯;放電過程中,陽離子移向正極,b錯;由電池總反應(yīng)方程式可知,每轉(zhuǎn)移2 mol e-,生成1 mol pb,即每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成10.35 g pb,故c錯;d項,由題干信息可知,常溫下,該電池反應(yīng)不能發(fā)生,故d正確。答案:d6.(2013天津理綜)為增強鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以al作陽極、pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下:電池:pb(s)+pbo2(s)+2h2so4(aq)2pbso4(s)+2h2o(l)電解池:2al+3h2oal2o3+3h2電解過程中,以下判斷正確的是()電池電解池ah+移向pb電極h+移向pb電極b每消耗3 mol pb生成2 mol al2o3c正極:pbo2+4h+2e-pb2+2h2o陽極:2al+3h2o-6e-al2o3+6h+d解析:電池中h+移向正極即pbo2電極,電解池中h+移向陰極即pb電極,a錯誤;每消耗3 mol pb轉(zhuǎn)移6 mol e-,生成1 mol al2o3,b錯誤;電池正極反應(yīng)式為pbo2+4h+s+2e-pbso4+2h2o,電解池中陽極反應(yīng)為2al+3h2o-6e-al2o3+6h+,c錯誤;d中電池中負(fù)極上pb生成pbso4使其質(zhì)量增大,電解池中陰極上h+生成h2,pb電極質(zhì)量無變化,d正確。答案:d7.(2014福建理綜)某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2ag+cl22agcl。下列說法正確的是()a.正極反應(yīng)為agcl+e-ag+cl-b.放電時,交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成c.若用nacl溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變d.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e-時,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子解析:原電池的正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng):cl2+2e-2cl-,負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng):ag-e-+cl-agcl,陽離子交換膜右側(cè)無白色沉淀生成;若用nacl溶液代替鹽酸,電池總反應(yīng)不會改變;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol電子時,負(fù)極消耗0.01 mol cl-,右側(cè)正極生成0.01 mol cl-,左側(cè)溶液中應(yīng)有0.01 mol h+移向右側(cè),約減少0.02 mol離子。答案:d8.(2013浙江理綜)電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有ki及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3i2+6oh-i+5i-+3h2o下列說法不正確的是()a.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2h2o+2e-h2+2oh-b.電解結(jié)束時,右側(cè)溶液中含有ic.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:ki+3h2okio3+3h2d.如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內(nèi)發(fā)生的總反應(yīng)不變解析:左側(cè)溶液變藍(lán),說明i-放電生成i2,所以左側(cè)pt電極為陽極,右側(cè)pt電極為陰極。a項,右側(cè)為陰極區(qū),水電離出的h+放電。b項,右側(cè)產(chǎn)生的oh-可通過陰離子交換膜移向陽極與i2反應(yīng)產(chǎn)生i,i也可通過陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)。c項,陽極反應(yīng):2i-2e-i2,3i2+6oh-i+5i-+3h2o陰極反應(yīng):2h2o+2e-h2+2oh-,兩式相加可得總反應(yīng)。d項,若用陽離子交換膜,oh-無法移向陽極,即無法與陽極處生成的i2反應(yīng),故總反應(yīng)為2ki+2h2oi2+h2+2koh,故總化學(xué)反應(yīng)不同。答案:d9.(2014天津理綜)化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列敘述錯誤的是()a.鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性b.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染c.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素d.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放解析:鐵上鍍鋅,形成一層保護膜,可以保護鐵,a項正確;聚乙烯不易降解,易導(dǎo)致白色污染,b項錯誤;c、d項正確。答案:b10.(2013上?；瘜W(xué))糕點包裝中常用的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是()a.脫氧過程是吸熱反應(yīng),可降低溫度,延長糕點保質(zhì)期b.脫氧過程中鐵作原電池正極,電極反應(yīng)為:fe-3e-fe3+c.脫氧過程中碳作原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為:2h2o+o2+4e-4oh-d.含有1.12 g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)解析:鋼鐵腐蝕中鐵作負(fù)極、碳作正極,b、c錯誤;n(fe)=0.02 mol,負(fù)極電極反應(yīng)式fe-2e-fe2+,生成fe2+與正極生成的oh-結(jié)合生成fe(oh)2,fe(oh)2被空氣中的氧氣氧化生成fe(oh)3,所以0.02 mol fe最終失去0.06 mol電子,消耗n(o2)=0.015 mol,d選項正確。答案:d二、非選擇題(本題包括3個小題,共50分)11.(2014山東理綜)(16分)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系。由有機陽離子、al2c和alc組成的離子液體作電解液時,可在鋼制品上電鍍鋁。(1)鋼制品應(yīng)接電源的極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為。若改用alcl3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為。(2)為測定鍍層厚度,用naoh溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層,當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時,所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為mol。(3)用鋁粉和fe2o3做鋁熱反應(yīng)實驗,需要的試劑還有。a.kclb.kclo3c.mno2d.mg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物,將其溶于足量稀硫酸,滴加kscn溶液無明顯現(xiàn)象,(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無fe2o3,理由是(用離子方程式說明)。解析:(1)電鍍時,鍍件應(yīng)作陰極,與電源負(fù)極相連,在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成鋁。由電解液的組成可知陰極電極反應(yīng)式為4al2c+3e-al+7alc;若用alcl3水溶液作電解液,在陰極上h+得電子生成h2。(2)鋁與naoh溶液反應(yīng)的還原產(chǎn)物是h2,由化學(xué)方程式(或電子守恒)可知,每轉(zhuǎn)移6 mol電子,生成3 mol h2。(3)鋁熱反應(yīng)需要mg條和kclo3引發(fā)反應(yīng);滴加kscn溶液無明顯現(xiàn)象,說明溶液中無fe3+,但是,固體溶于足量稀硫酸,由于fe2o3與h2so4反應(yīng)生成fe2(so4)3,生成的fe2(so4)3能與fe反應(yīng)生成feso4,所以不能說明固體中無fe2o3。答案:(1)負(fù)4al2c+3e-al+7alch2(2)3(3)b、d不能fe2o3+6h+2fe3+3h2o、fe+2fe3+3fe2+(或只寫fe+2fe3+3fe2+)12.(2013山東理綜)(16分)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是。a.fe2o3b.naclc.cu2sd.al2o3(2)輝銅礦(cu2s)可發(fā)生反應(yīng):2cu2s+2h2so4+5o24cuso4+2h2o,該反應(yīng)的還原劑是,當(dāng)1 mol o2發(fā)生反應(yīng)時,還原劑所失電子的物質(zhì)的量為 mol。向cuso4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是。(3)下圖為電解精煉銀的示意圖,(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為。(4)為處理銀器表面的黑斑(ag2s),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸,ag2s轉(zhuǎn)化為ag,食鹽水的作用是。解析:(1)冶煉活潑金屬(金屬活動順序中al之前)時,一般采用電解法,所以答案為bd。(2)在反應(yīng)2cu2s+2h2so4+5o24cuso4+2h2o中,cu2s中銅元素化合價由+1價升高到cuso4中+2價,硫元素化合價由-2價升高到cuso4中+6價,cu和s均被氧化,故cu2s作還原劑。在該反應(yīng)中氧元素化合價由o2中0價降低到-2價,1 mol o2得4 mol e-,即1 mol o2參加反應(yīng)時,還原劑失電子物質(zhì)的量為4 mol。cuso4溶液中因cu2+水解顯酸性,故加入鎂條時,可產(chǎn)生h2。(3)電解精煉銀時,粗銀連接在電源正極上,作陽極,電極本身放電溶解,精銀連接到電源負(fù)極上,作陰極。由圖可知,b極為電解池陰極,發(fā)生反應(yīng)為ag+e-ag,若該電極產(chǎn)生紅棕色氣體即no2,則應(yīng)發(fā)生如下電極反應(yīng):n+2h+e-no2+h2o。(4)將銀器浸于鋁質(zhì)容器的食鹽水中并相互接觸,則構(gòu)成原電池,al作負(fù)極,銀器作正極,ag2s得電子還原為單質(zhì)銀,食鹽水主要是起到電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的作用。答案:(1)bd(2)cu2s4h2(3)an+2h+e-no2+h2o(4)作電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?13.(2013重慶理綜)(18分)化學(xué)在環(huán)境保護中起著十分重要的作用,催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1)催化反硝化法中,h2能將n還原為n2,25 時,反應(yīng)進(jìn)行10 min,溶液的ph由7變?yōu)?2。n2的結(jié)構(gòu)式為。上述反應(yīng)離子方程式為,其平均反應(yīng)速率v(n)為moll-1min-1。還原過程中可生成中間產(chǎn)物n,寫出3種促進(jìn)n水解的方法。(2)電化學(xué)降解n的原理如圖所示。電源正極為(填“a”或“b”),陰極反應(yīng)式為。若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左-m右)為g。解析:(1)n2的結(jié)構(gòu)式為nn。由題意可得反應(yīng)的離子方程式為2n+5h2n2+2oh-+4h2o。反應(yīng)后ph=12,則c(oh-)=0.01 moll-1,c(oh-)=0.01 moll-1-10-7 moll-10.01 moll-1v(oh-)=0.001 mol(lmin)-1,v(n)=v(oh-)=0.001 mol(lmin)-1促進(jìn)n水解的方法有:加酸,升高溫度,加水。(2)圖中n在ag-pt電極附近轉(zhuǎn)化成n2,說明n在該極得電子,則ag-pt電極作陰