新人教版高中化學(xué)選修4第四章電化學(xué)基礎(chǔ)單元測評A(含解析)

第四章測評A(基礎(chǔ)過關(guān)卷)(時間:45分鐘滿分:100分)第Ⅰ卷

(

選擇題

共

48分)一、選擇題

(本題包括

12小題,每題

4分,共

48分。每題只有一個選項(xiàng)吻合題意

)1.以下事實(shí)不能夠用電化學(xué)原理講解的是

(

)鋁片不用特別方法保護(hù)輪船水線下的船體上裝必然數(shù)量的鋅塊C.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時,滴入少量CuSO4溶液后速率增大鍍鋅鐵比較耐用解析:鋁能與空氣中的O2化合生成致密的氧化膜,保護(hù)鋁不受腐化;B項(xiàng)是犧牲陽極的陰極保護(hù)法;C項(xiàng)鋅與置換出的銅構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率;鍍鋅鐵一旦破壞護(hù)作用,比較耐用。答案:A2.以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.電解飽和食鹽水制燒堿時,Fe作陽極,石墨作陰極B.電解氯化銅溶液時,陽極上產(chǎn)生的氣體質(zhì)量和陰極上析出的銅的質(zhì)量相等C.鋼鐵在空氣中發(fā)生電化學(xué)腐化時,鐵作負(fù)極D.原電池工作時,陽離子移向電池的負(fù)極

,鋅比鐵爽朗

,還可以起保解析:電解飽和食鹽水制燒堿時,陽極必定是惰性電極,A錯誤;電解氯化銅時,實(shí)質(zhì)是電解氯化銅自己,陽極上產(chǎn)生的氣體質(zhì)量和陰極上析出的銅的質(zhì)量不相等,B錯誤;鋼鐵在空氣中發(fā)生電化學(xué)腐化,不論是析氫腐化還是吸氧腐化,均是鐵作負(fù)極,C正確;原電池工作時,陽離子移向電池的正極,D錯誤。答案:C3.Li-Al/FeS

電池是一種正在開發(fā)的車載電池

,該電池中正極的電極反應(yīng)式為2Li++FeS+2e-

Li2S+Fe,有關(guān)該電池的以下說法中

,正確的選項(xiàng)是

(

)A.Li-Al

在電池中作為負(fù)極資料

,該資料中

Li

的化合價為

+1價B.該電池的電池反應(yīng)式為

2Li+FeS

Li2S+FeC.負(fù)極的電極反應(yīng)式為

Al-3e-

Al3+D.充電時,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Li2S+Fe-2e-2Li++FeS解析:在該電池中Li是負(fù)極資料,資料中Li為0價,負(fù)極反應(yīng)式為2Li-2e-2Li+,結(jié)合題給正極反應(yīng)式可得出電池反應(yīng)為2Li+FeSLi2S+Fe,選項(xiàng)A、C不正確,選項(xiàng)B正確;充電時陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),選項(xiàng)D不正確。答案:B4.以以下列圖所示是某太空空間站能量轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的局部表示圖,其中燃料電池采用KOH溶液為電解液,以下有關(guān)說法中正確的選項(xiàng)是()A.該能量轉(zhuǎn)變系統(tǒng)工作時,需不斷補(bǔ)充H2O該轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的能量實(shí)質(zhì)上本源于太陽能C.水電解系統(tǒng)中的陰極反應(yīng):O2+2H2O+4e-4OH-D.燃料電池放電時的負(fù)極反應(yīng)-2H+:H2-2e解析:水電解時陰極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,C項(xiàng)錯誤;燃料電池放電時負(fù)極為H2+2OH--2e-2H2O,故D項(xiàng)錯誤;A項(xiàng)中H2O能夠循環(huán)利用,錯誤;B項(xiàng)正確。答案:B5.按以下列圖裝置實(shí)驗(yàn),若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可表示()①c(Ag+)②c(AgNO3)③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的pHA.①③B.③④C.①②④D.①②⑤解析:該電解池中,隨著電解的進(jìn)行,c(Ag+)不變,c(AgNO3)不變,溶液的pH不變。由于陽極反應(yīng)式為Ag-e-Ag+,陰極反應(yīng)式為Ag++e-Ag。答案:D6.Mg-H

2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。

該電池以海水為電解質(zhì)溶液

,表示圖以下。該電池工作時

,以下說法正確的選項(xiàng)是

(

)A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨電極周邊溶液的pH增大D.溶液中Cl-向正極搬動解析:該電池中Mg電極為負(fù)極,A項(xiàng)錯誤;石墨電極為正極,H2O2得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為H2O2+2e-2OH-,電極周邊溶液pH增大,B項(xiàng)錯誤,C項(xiàng)正確;溶液中Cl-移向Mg電極,即Cl-向負(fù)極搬動,D項(xiàng)錯誤。答案:C7.鉛蓄電池的工作原理為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,研讀以下列圖,以下判斷不正確的是()A.K

閉合時,d電極反應(yīng)式

-:PbSO4+2H2O-2e

+PbO2+4H+SB.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移

0.2mol

電子時

,Ⅰ中耗資的

H2SO4為0.2molC.K

閉合時

,Ⅱ中

S向c電極遷移D.K

閉合一段時間后斷開

,Ⅱ可單獨(dú)作為原電池

,d電極為正極解析:閉合

K后,Ⅰ為原電池

,Ⅱ?yàn)殡娊獬?/p>

,a、b、c、d分別為正極、負(fù)極、陰極、陽極

,因此

A正確;由化學(xué)方程式可知

B正確;陰離子旭日極

d搬動,C錯誤;K

閉合后

,Ⅱ作為電解池

,c電極得電子生成

Pb,d

電極失電子生成

PbO2,因此

D正確。答案:C8.用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的裝置以下列圖(a、b為石墨電極)。以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.電池工作時

,正極反應(yīng)式為

O2+2H2O+4e-

4OH-B.電解時

,a電極周圍第一世成

Cl2C.電解時,電子流動路徑是:負(fù)極→外電路→陰極→溶液→陽極→正極D.忽略能量耗費(fèi),當(dāng)電池中耗資0.02gH2時,b極周圍會產(chǎn)生0.02gH2解析:由于磷酸為電解質(zhì),電池的正極反應(yīng)為O2+4H++4e-2H2O,選項(xiàng)A不正確;a電極與原電池正極相連,為電解池的陽極,由于Br-還原性強(qiáng)于Cl-,因此Br-先放電生成Br2,選項(xiàng)B不正確;電解時,電子流動路徑是:負(fù)極→陰極,陽極→正極,電子不能夠從溶液中經(jīng)過,選項(xiàng)C不正確;依照電子守恒規(guī)律,當(dāng)電池中耗資0.02gH2時,b極周圍會產(chǎn)生0.02gH2,選項(xiàng)D正確。答案:D9.某同學(xué)按以下列圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),A、B為常有金屬,它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng)K閉合后,在交換膜處S從右向左搬動。以下解析不正確的選項(xiàng)是()A.溶液中c(A2+)增大B.B的電極反應(yīng):B-2e-B2+C.Y電極上有Cl2產(chǎn)生,發(fā)生氧化反應(yīng)D.反應(yīng)初期X電極周圍出現(xiàn)白色積淀,隨后積淀消失解析:當(dāng)K閉合后,在交換膜處S從右向左搬動,說明A為原電池的負(fù)極,該極的金屬A失去電子:A-2e-A2+,c(A2+)增大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B不正確;若金屬B是不爽朗金屬,溶液中的B2+獲得電子生成B,X為陰極,電極反應(yīng)為2H+-H2↑,陰極周邊水的電離平衡被破壞-+2e,c(OH)增大,Y為陽極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑,為氧化反應(yīng),選項(xiàng)C、D都正確。答案:B10.用以以下列圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若圖乙中橫坐標(biāo)x表示流入電極的電子的物質(zhì)的量。以下表達(dá)不正確的選項(xiàng)是()A.E的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量B.E的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)耗資H2O的物質(zhì)的量C.F的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)生成H2SO4的物質(zhì)的量D.F的縱坐標(biāo)可表示反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的量解析:該電解池中陽極、陰極的電極反應(yīng)式分別為:陽極:4OH--4e-2H2O+O2↑陰極:2Cu2++4e-2Cu總反應(yīng)式:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑從乙中所給的圖像看,每轉(zhuǎn)移4mole-,E縱坐標(biāo)變化為2mol,F縱坐標(biāo)變化為1mol,因此E可表示生成Cu或耗資水或生成H2SO4的物質(zhì)的量。F可表示生成O2的物質(zhì)的量。答案:C11.電解法辦理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2)時,以鐵板作陰、陽極,辦理過程中存在反應(yīng)2++3+3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。以下說法不正確的選項(xiàng)是Cr2+6Fe+14H2Cr+6Fe()2+陽極反應(yīng)為Fe-2eFe電解過程中溶液pH不會變化C.過程中有Fe(OH)3積淀生成D.電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子,最多有1molCr2被還原解析:電解過程中,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)正確;從題干信息中所給離子方程式可看出H+減-3+-少,pH會高升,B項(xiàng)錯誤;pH高升,c(OH)增大,Fe+3OHFe(OH)3↓,C項(xiàng)正確;還原1molCr2需要6molFe2+,由Fe-2e-Fe2+得電路中轉(zhuǎn)移的電子為2×6mol=12mol,D項(xiàng)正確。答案:B12.用惰性電極電解必然量的Cu(NO3)2溶液,以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2+-CuCu+2eB.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑C.若有6.4g金屬Cu析出,放出的O2必然為0.05molD.電解完成后,加入必然量的Cu(OH)2,溶液可能恢復(fù)到原來的濃度解析:用惰性電極電解必然量的Cu(NO3)2溶液,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑,A、B錯誤;若陰極只有銅放電時,每有6.4g金屬Cu(即0.1mol)析出,轉(zhuǎn)移電子是0.2mol,依照得失電子守恒知,放出的O2必然為0.05mol,若陰極還有H+放電,則產(chǎn)生的O2就比0.05mol還多,而此時走開溶液的相當(dāng)于是CuO和H2O,若二者等物質(zhì)的量時,能夠向其中加入必然量的Cu(OH)2,溶液可恢復(fù)到原來的濃度,故C錯誤,D正確。答案:D第Ⅱ卷

(

非選擇題

共

52分)二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)13.(10分)如圖是一個甲烷燃料電池工作時的表示圖

,乙池中的兩個電極一個是石墨電極

,一個是鐵電極

,工作時

,M、N

兩個電極的質(zhì)量都不減少

,請回答以下問題

:(1)M

電極的資料是

,其電極名稱是

,N的電極反應(yīng)式為

,乙池的總反應(yīng)是

,加入甲烷的鉑電極的電極反應(yīng)式為。(2)在此過程中

,乙池中某一電極析出金屬銀

4.32g

時,甲池中理論上耗資氧氣為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下

),若此時乙池溶液的體積為

400mL,則乙池中溶液的

H+的濃度為

。解析:(2)設(shè)甲池中理論上耗資氧氣體積為

x,乙池中生成

H+的物質(zhì)的量為

y。則:4AgNO3~4Ag

~

O2

~4H+4×108g

22.4L

4mol4.32g

x

y解得:x=0.224L,y=0.04mol。c(H+)==0.1mol-1。L·答案:(1)鐵陰極4OH--4e-O2↑+2HO4AgNO3232↑CH4--C+7H2O+2HO4Ag+4HNO+O+10OH-8e(2)0.224-10.1molL·14.(12分)如圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F極周邊呈紅色。請回答:(1)B極是電源的,一段時間后,甲中溶液顏色,丁中X極周邊的顏色逐漸變淺,Y極周邊的顏色逐漸變深,這表示在電場作用下向Y極搬動。(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時,對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為。(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應(yīng)是,電鍍液是溶液。(4)若將C電極換為鐵,其他裝置都不變,則甲中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為。解析:(1)F極周邊溶液呈紅色,說明F極是陰極,產(chǎn)生了NaOH,則B極是電源的負(fù)極。Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷,向陰極搬動。(2)甲中,C極為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):4OH--4e-2H2O+O2↑;D極為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng):2Cu2++4e-2Cu。乙中,E極為陽極,電極反應(yīng)為:4Cl--2Cl2↑,F極為陰極,電極反應(yīng)為+-2H2↑。甲、乙串通,轉(zhuǎn)移-4e:4H+4e電子的數(shù)量相同,故C,D,E,F電解產(chǎn)生單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(O2)∶n(Cu)∶n(Cl2)∶n(H2)=1∶2∶2∶2。(3)H極與電源負(fù)極相連,H極為陰極,電鍍時,鍍件應(yīng)作陰極,即H應(yīng)該是鍍件,電鍍液應(yīng)是AgNO3溶液。(4)若C電極為鐵,鐵為活性電極,陽極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,陰極反應(yīng)為Cu2+-Cu,總反應(yīng)為Fe+Cu2+2+。+2eCu+Fe答案:(1)負(fù)極變淺Fe(OH)3膠粒(2)1∶2∶2∶2(3)銅件AgNO3(4)Fe+Cu2+Cu+Fe2+15.(14分)以下列圖是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,圖中C、D均為鉑電極,U為鹽橋,G是矯捷電流計,其指針總是偏向電源正極。(1)As(砷)位于元素周期表中第4周期ⅤA族,則Na3AsO4溶液的pH(填“>”“或<“”=”。)7(2)向B杯中加入適合較濃的硫酸,發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移。此時A杯中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是,D電極上的電極反應(yīng)式為。(3)一段時間后,再向B杯中加入適合的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液,發(fā)現(xiàn)G的指針向左偏移。此時整套實(shí)驗(yàn)裝置的總的離子方程式為。(4)再過一段時間后,G的指針逐漸歸零,此時實(shí)驗(yàn)裝置中的化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K=。解析:(1)As的非金屬性弱于P,磷酸是中強(qiáng)酸,因此H3AsO4是弱酸,則Na3AsO4溶液顯堿性;(2)G的指針向右偏移,說明D是正極,C是負(fù)極,B中發(fā)生的反應(yīng)為As+2H++2e-As+H2O,A中發(fā)生的反應(yīng)為2I--I2,碘單質(zhì)遇到淀粉顯藍(lán)色;(3)G的指針向左偏移,說明C是正極,D是負(fù)-2e極,A中反應(yīng)為I2+2e-2I-,B中反應(yīng)為As+2OH--2e-As+H2O,總離子方程式為I2+As+2OH-H2O+2I-+As;(4)依照離子方程式可知,化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為等。答案:(1)>(2)無色溶液變成藍(lán)色As+2H++2e-As+H2O(3)I2+As+2OH--H2O+2I+As(4)(或其他有效表達(dá)式)16.(16分)以下列圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極。接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得丙中K2SO4濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答以下問題:①電源的N端為極。②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為。③計算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積:。④電極c的質(zhì)量變化是g。⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小可否發(fā)生變化,簡述其原因:甲溶液;乙溶液;丙溶液。若是電解過程中銅全部析出,此時電解可否