专题04 电化学基础A卷学年高二化学同步单元双基双测AB卷选修4解析版.docx
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专题04电化学基础A卷学年高二化学同步单元双基双测AB卷选修4解析版
2016~2017学年同步课堂系列之单元测试AB卷
(测试时间:
90分钟满分:
100分)
班级姓名学号分数
第Ⅰ卷(选择题,48分)
选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共48分)
1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是()
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上.镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高,可用于制翻作耐高温材料
D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
【答案】D
【考点定位】考查盐类水解的应用;金属的电化学腐蚀与防护;电解原理;金属冶炼的一般原理
【名师点晴】本题主要考查了物质的水解反应以及水解反应的用途、常见物质在生产生活中的具体用途、
常见物质的制备及发生的化学反应方程式等方面的知识,是一道综合题目。
金属的冶炼方法取决于金属的
活泼性,活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得;较不活泼
的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得,常用还原剂有(C、CO、H2等);Hg、Ag用加热分解氧化
物的方法制得,Pt、Au用物理分离的方法制得。
金属的腐蚀与防护,解答时要从钢铁生锈的条件方面进行
分析、判断,从而找出科学的防锈方法。
牺牲阳极的阴极保护法--被保护的金属上连接一种更活泼的金属,
被保护的金属作原电池的正极;外加电流的阴极保护法--被保护的金属与电源的负极相连,作电解池的阴极。
2.Mg﹣AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池.下列叙述错误的是()
A.负极反应式为Mg﹣2e﹣=Mg2+
B.正极反应式为Ag++e﹣=Ag
C.电池放电时Cl﹣由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
【答案】B
考点:
原电池的工作原理
3.下列有关原电池的说法中,正确的是()
A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,镁片较活泼,作负极
B.铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极
C.镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后,前者较易被腐蚀
D.将反应2Fe3++Fe==3Fe2+设计为原电池,则可用锌片作负极,铁片作正极,FeCl3溶液作电解质
【答案】B
【解析】
试题分析:
A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,由于Al能够与NaOH反应,而Mg不反应,
所以Al片作负极,故A错误;B.铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中,由于Al在常温下在浓硝酸中会
发生钝化现象,所以铜作负极,故B正确;C.镀锌铁镀层破损后,由于活动性Zn>Fe,所以Zn作原电池
的负极,首先被腐蚀,仍然对Fe起到保护作用;而镀锡铁的镀层破损后,由于活动性Fe>Sn,所以Fe最原
电池的负极,首先被腐蚀,Fe腐蚀的比前者快,故C错误;D.若将反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计为原电池,
则可用铁片作负极,石墨作正极,FeCl3溶液作电解质,故D错误。
故选B。
考点:
考查原电池原理的应用,原电池的形成条件
4.下列各装置中,能构成原电池的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【点评】本题考查了原电池的构成条件,为高频考点,侧重于双基知识的考查,难度不大,注意这几个条
件必须同时存在才能形成原电池,缺一不可.
5.下列说法中正确的是()
A.增大反应物浓度,可逆反应正速率增大;减少反应物浓度,可逆反应逆速率增大
B.粗铜精炼时,电解质液中的c(Cu2+)保持不变
C.纯银在空气中久置变黑发生的是电化学腐蚀
D.阴极电保护法是将被保护的金属与外加电源的负极相连
【答案】D
【解析】
试题分析:
A.增大反应物浓度,可逆反应正速率增大;减少反应物浓度,可逆反应正反应速率减小,随着
化学平衡的移动,逆反应速率逐渐减小,A项错误;B.粗铜精炼时,电解质液中的c(Cu2+)略微减小,B
项错误;C.纯银在空气中久置变黑发生的是化学腐蚀,C项错误;D.阴极电保护法是将被保护的金属与
外加电源的负极相连,被保护的金属作电解的阴极,D项正确;答案选D。
考点:
考查化学反应速率、电解精炼铜、金属的腐蚀与防护。
6.某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。
下列说法正确的是()
A.正极反应式为2FeO42-+10H++6e-=Fe2O3+5H2O
B.Zn为电池的负极
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D.电池工作时K+向负极迁移
【答案】B
【解析】
试题分析:
A.KOH溶液为电解质溶液,则正极电极方程式为2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-,故A
错误;B.根据化合价升降判断,Zn化合价只能上升,故为负极材料,K2FeO4为正极材料,故B正确;C.该
电池放电过程中电解质溶液浓度减小,故错误;D.电池工作时阳离子向正极迁移,故D错误;故选B。
【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理
【名师点晴】本题考查原电池知识,侧重考查学生的分析能力,题目较为基础,注意从元素化合价的角度
分析,把握原电池与氧化还原反应的关系。
该电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液,
原电池发生工作时,Zn被氧化,为原电池的负极,K2FeO4具有氧化性,为正极,碱性条件下被还原生成
Fe(OH)3,结合电极方程式以及离子的定向移动解答。
7.用惰性电极分别电解下列各电解质的水溶液,一段时间后(设电解质足量),向电解后溶液中加入适量
原电解质,可以使溶液恢复到电解前的浓度的是()
A.Cu(NO3)2B.K2SO4C.HClD.NaOH
【答案】C
考点:
本题考查电解原理。
8.下列关于化学电源的说法不正确的是()
A.我们可以根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电
B.燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应,将化学能转化为热能,然后再转化为电能的化学电源
C.普通锌锰干电池中,发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后,就不能再使用了
D.由Ag2O和Zn形成的碱性银锌纽扣电池,发生电化学反应时,Zn作为负极
【答案】B
【解析】
试题分析:
铅蓄电池电池反应式为Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O,放电时硫酸参加反应生成水,
导致溶质质量减小、溶液质量增大,密度减小,充电时,生成硫酸,溶质的质量增大、溶剂的质量减小,
溶液密度增大,则可以根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是否需要充电,故A正确;燃料电池是将化学能
转化为电能,不需要将化学能转化为热能,故B错误;普通锌锰干电池中,发生氧化还原反应的物质大部
分被消耗后,不能被复原,所以就不能再使用了,故C正确;原电池中,易失电子的金属作负极,该原电池
中,Zn易失电子而作负极,故D正确。
考点:
本题考查化学电源。
9.下列叙述不正确的是()
A.钢铁腐蚀的正极反应:
Fe﹣3e﹣=Fe3+
B.铁船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.原电池是将化学能转化为电能的装置
D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:
2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑
【答案】A
考点:
本题考查电化学反应原理。
10.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X和Y组成原电池时,Y为电
池的负极.X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()
A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X
【答案】C
【解析】
试题分析:
活泼性强的金属能置换出活泼性弱的金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,
活泼性X>Z;原电池中负极的活泼性大于正极,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极,活泼性Y>X,故
C正确。
考点:
本题考查原电池原理应用。
11.如图装置放置一段时间后,铁钉均被腐蚀。
下列有关描述错误的是()
A.红墨水水柱两边的液面变为左低右高
B.I和Ⅱ中负极反应式均为Fe-2e-=Fe2+
C.I中正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
D.Ⅱ中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀
【答案】A
考点:
考查钢铁的腐蚀等知识。
12.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()
A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
【答案】D
【解析】
试题分析:
电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,溶液浓度变大,故溶液pH变小,故A错误;电解稀氢氧
化钠溶液,实质上是电解水,溶液浓度变大,故溶液pH增大,故B错误;电解硫酸钠溶液,实质上是电解
水,在阴极上生成氢气、阳极上析出氧气,物质的量之比为2∶1,故C错误;电解氯化铜溶液,在阴极上
生成铜、阳极上析出氯气,物质的量之比为1∶1,故D正确。
考点:
本题考查电解原理。
13.用如图所示装置处理含NO3—的酸性工业废水,某电极反应式为2NO3—+12H++10e-=N2+6H2O,则下列说
法错误的是()
A.电源正极为A,电解过程中有气体放出
B.电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动
C.电解过程中,右侧电解液pH保持不变
D.电解池一侧生成5.6gN2,另一侧溶液质量减少l8g
【答案】C
【考点定位】考查电解原理的应用。
【名师点睛】本题考查电解原理的应用,注意电子守恒和阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,题目难
度中等。
据电极反应式为2NO3—+12H++10e-=N2+6H2O可知,该反应为还原反应,为阴极反应式,废水在B
极反应,说明B为阴极;A为阳极,氢氧根离子在阳极放电生成氧气和氢离子,据电子守恒和原子守恒解
答。
14.最近科学家开发出一种新型的燃料电池—固体氧化物电池,该电池用辛烷(C8H18)作燃料,电池中间部
分为固体氧化物陶瓷,可传递氧离子。
下列说法中正确的是()
A.电池工作时,氧气发生氧化反应
B.电池正极的电极反应为:
O2+2H2O+4e-==4OH-
C.电池负极的电极反应为:
2C8H18+50O2-==16CO2+18H2O+100e-
D.若消耗的O2为11.2L(标准状况),则电池中有1mol电子发生转移
【答案】B
考点:
考查燃料电池
15.铅蓄电池是常见的二次电池,目前汽车上使用的电瓶大多数是铅蓄电池。
已知铅蓄电池的电解质溶液
为硫酸溶液,其充、放电按下式进行:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
2PbSO4(s)+2H2O
(1),下列
有关该电池的说法正确的是()
A.放电时,溶液中H+向PbO2电极迁移
B.放电时,电路中转移0.2mol电子时Pb电极质量减小20.7g
C.充电时,电解质溶液的pH增大
D.充电时,阴极的电极反应式为:
PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
【答案】A
【解析】
试题分析:
A.放电时相当于原电池,溶液中H+向正极PbO2电极迁移,A正确;B.放电时,电路中转移
0.2mol电子时Pb电极质量增加,B错误;C.充电时有硫酸产生,电解质溶液的pH减小,C错误;D.充
电时,阴极得到电子,其电极反应式为:
PbSO4+2e-=Pb+SO42-,D错误,答案选A。
考点:
考查铅蓄电池的有关判断
16.已知反应:
2CrO42-(黄)+2H+=Cr2O72-(橙)+H2O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4
溶液制取Na2Cr2O7,下列有关叙述正确的是()
A.CrO42-生成Cr2O72-的反应为非氧化还原反应,不能通过电解方法获得
B.电源左侧是正极
C.右侧电极的电极反应为:
2H2O+2e-=H2+2OH-
D.Na+从右侧通过膜进入左侧
【答案】D
【考点定位】考查电化学反应原理的应用的知识。
【名师点睛】电解池是将化学能转化为电能的装置。
电解时,与电源正极连接的电极为阳极,阳极发生氧
化反应,若阳极是活性电极,则电极本身失去电子,若为惰性电极,则是电解质溶液的阴离子失去电子,
放电顺序是:
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子;阴极则是溶液的阳离子获得电子,发生还原反应,离子放
电顺序与金属活动性顺序表相反,只有Ag+>Fe3+>Cu2+。
看电源的正极、负极或电解质溶液中物质浓度的变
化是正确判断、分析解答的关键。
第Ⅱ卷(共52分)
17.(14分)依据氧化还原反应:
2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是______;电解质溶液Y是________;
(2)银电极为电池的极,发生的电极反应式为;X电极上发生的电极反应为______反应;(填“氧化”或“还原”)
(3)外电路中的电子(填“流出”或“流向”)Ag电极。
(4)当有1.6g铜溶解时,银棒增重______g。
【答案】
(1)Cu(2分),AgNO3(2分);
(2)正(2分),Ag++eˉ=Ag(2分),氧化反应(2分);
(3)流向(2分);(4)5.4(2分)。
考点:
考查原电池工作原理、电极反应式书写、原电池的计算等知识。
18.(8分)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
(1)该电池中OH-向_______极移动(填“正”或“负”)
(2)该电池负极的电极反应为___________________
(3)用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO4溶液,电解一段时间后,为使电解质溶液恢复到原状态,需要向溶液中加入9.8gCu(OH)2固体。
则原CuSO4溶液的物质的量浓度为_______________,电解过程中收集到标准状况下的气体体积为_____________。
【答案】
(1)负(2分);
(2)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O(2分)
(3)0.2mol/L(2分);4.48L(2分)
【解析】
考点:
本题考查原电池、电解池、化学计算。
19.(11分)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应.
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是
a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是,当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为mol.向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是
(3)下图为电解精炼银的示意图,(填a或b)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为
(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为.
【答案】
(1)bd(2分);
(2)Cu2S(2分);4(2分);氢气(1分);
(3)a(2分);NO3﹣+e﹣+2H+=NO2↑+H2O(2分);(4)作电解质溶液,形成原电池(2分)
【解析】
试题分析:
(1)电解法:
冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的
三氧化二铝)制得;热还原法:
冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2
等);热分解法:
Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,物理分离法:
Pt、Au用物理分离的方法制得;
(2)失电子化合价升高的反应物是还原剂,根据得失电子相等计算失去电子的物质的量,硫酸铜溶液呈酸性,镁和酸反应生成氢气;
20.(8分)用铅蓄电池连接惰性电极电解一定量的CuSO4溶液,请回答下列问题:
(1)铅蓄电池放电时正极的电极反应式为________________________________;
(2)惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程为_____________________;
(3)若电解一段时间后向电解池溶液中加入1molCu(OH)2·CuCO3,可以使该溶液恢复至原来的浓度和体积,则在该电解过程中转移电子的数目为___________,该电解过程中铅蓄电池中消耗的H2SO4和电解池中生成的H2SO4的物质的量之比为____________。
【答案】
(1)PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O(2分)
(2)2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+(2分)
(3)6NA(2分)2:
1(2分)
【解析】
试题分析:
(1)铅蓄电池放电时正极材料为PbO2,发生的电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;
(2)利用惰性电极电解CuSO4溶液时阴极有Cu析出,阳极上有氧气放出,发生反应的离子方程为
2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+;
(3)Cu(OH)2·CuCO3和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,所以加入1molCu(OH)2·CuCO3相当于加入2molCuO、1molH2O,根据生成物知,阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电,根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)=2mol、n(H2)=1mol,则转移电子的物质的量=2mol×2+1mol×2=6mol,即电解过程中转移电子的数目为6NA;1molCu(OH)2·CuCO3能和2molH2SO4完全反应,可知电解池生成的H2SO4为2mol;根据PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知,电解过程中转移6mol电子消耗6molH2SO4,则电解过程中铅蓄电池中消耗的H2SO4和电解池中生成的H2SO4的物质的量之比为6mol:
3mol=2:
1。
考点:
考查原电池与电解池工作原理,涉及电子守恒规律的应用。
21.(11分)下图是一个化学过程的示意图,回答下列问题:
(1)甲池是________装置,乙装置中电极A的名称是____________________。
(2)甲装置中通入CH4的电极反应式为________________________________,乙装置中电极B(Ag)的电极反应式为___________________________,丙装置中D极的产物是________(写化学式)。
(3)一段时间,当丙池中产生112mL(标准状况下)气体时,均匀搅拌丙池,所得溶液在25℃时的
c(OH-)=________。
(已知:
NaCl溶液足量,电解后溶液体积为500mL)。
若要使丙池恢复电解前的状态,应向丙池中通入________(写化学式)。
【答案】
(1)原电池(1分)阳极(1分)
(2)CH4+10OH--8e-=CO
+7H2O(2分)
Ag++e-=Ag(2分)H2和NaOH(2分)(3)0.01mol/L(2分)HCl(1分)
(3)设电解后氢氧化钠的物质的量浓度是xmol/L,丙池中产生112mL,则氢气的体积与氯气的体积相同均为56ml,
2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH
22.4L2mol
0.056L0.5xmol
解得x=(2mol×0.056L)÷(22.4L×0.5mol)=0.01mol/L;由于电解生成H2和Cl2从溶液中逸出,所以应该加二者的化合物,即加入HCl使丙池恢复电解前的状态。
【考点定位】本题主要是考查原电池、电解池的工作原理
【名师点晴】该题的难点是电解的计算,解答的依据是电子得失守恒。
①根据电子守恒计算:
用于串联电
路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
②根据
关系式计算:
根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。
例
如:
,(式中M为金属,n为其离子的化合
价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常
见的电化学计算问题。
在电化学计算中,还常利用Q=I·t和Q=n(e-)×NA×1.60×10-19C来计算电路
中通过的电量。
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