解析版-人教版高中化學(xué)選修四第四章-電化學(xué)基礎(chǔ)測試題

解析版-人教版高中化學(xué)選修四第四章-電化學(xué)基礎(chǔ)測試題解析版-人教版高中化學(xué)選修四第四章-電化學(xué)基礎(chǔ)測試題解析版-人教版高中化學(xué)選修四第四章-電化學(xué)基礎(chǔ)測試題資料僅供參考文件編號：2022年4月解析版-人教版高中化學(xué)選修四第四章-電化學(xué)基礎(chǔ)測試題版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：絕密★啟用前人教版高中化學(xué)選修四第四章電化學(xué)基礎(chǔ)測試題本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共100分分卷I一、單選題(共10小題,每小題分,共40分)1.下列關(guān)于電解池的敘述中，正確的是()A．電解池中的閉合回路僅是由電子的定向移動形成的B．金屬導(dǎo)線中，電子從電源的負極流向電解池的陽極，從電解池的陰極流向電源的正極C．在電解質(zhì)溶液中，陰離子向陰極移動，陽離子向陽極移動D．相同時間內(nèi)，陽離子在陰極上得到電子與陰離子在陽極上失去電子的總數(shù)相等【答案】D【解析】外電路電子的定向移動和內(nèi)電路電解質(zhì)溶液中的陰、陽離子的定向移動，形成電解池的閉合回路，A錯誤；金屬導(dǎo)線中，電子從電源的負極流向電解池的陰極，從電解池的陽極流向電源的正極，B錯誤；電解池中陰離子向帶正電荷的陽極移動，陽離子向帶負電荷的陰極移動，C錯誤；相同時間內(nèi)，根據(jù)電子守恒，陽離子在陰極上得到電子與陰離子在陽極上失去電子的總數(shù)相等，D正確。2.將物質(zhì)的量濃度相等的CuSO4溶液和NaCl溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液的pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法中不正確的是()A．AB段產(chǎn)生氯氣，析出銅B．整個過程中陽極先產(chǎn)生Cl2，后產(chǎn)生O2C．BC段陽極產(chǎn)物是Cl2D．CD段電解的物質(zhì)是水【答案】C【解析】根據(jù)放電順序，陰離子：Cl－>OH－>SO42-，陽離子：Cu2＋>H＋>Na第一階段：電解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑；第二階段：電解CuSO4溶液：陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，陽極：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，兩式相加得到總反應(yīng)式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑；第三階段：電解H2O：2H2O2H2↑＋O2↑。所以AB段陽極產(chǎn)物為氯氣、陰極為銅，A正確；BC段陽極產(chǎn)物為氧氣、陰極為銅，C錯誤；CD段電解的物質(zhì)是水，D正確；整個過程中陽極先產(chǎn)生Cl2，后產(chǎn)生O2，B正確。3.鐵在下列四種情況中腐蝕速率判斷正確的是()A．a(chǎn)＞b＞c＞dB．b＞a＞d＞cC．d＞c＞b＞aD．b＞d＞a＞c【答案】B【解析】金屬電極在原電池和電解池裝置中，腐蝕規(guī)律為電解池陽極腐蝕>原電池負極腐蝕，金屬被保護效果規(guī)律是原電池正極保護<電解池陰極保護。a、b、d裝置是原電池，c裝置是電解池。a裝置中鐵作負極，在氯化鈉溶液中鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e失電子變成離子進入溶液，加快鐵腐蝕的速度；b裝置中鐵作負極，在硫酸溶液中鐵發(fā)生析氫腐蝕，F(xiàn)e容易失電子變成離子進入溶液，腐蝕的速度最快；c裝置中鐵作電解池的陰極，在外加電源的作用下，鐵被保護腐蝕速度最慢；d裝置構(gòu)成金屬的吸氧腐蝕，鐵作正極，鋅作負極，鋅易失電子而使鐵受到保護，但保護效果不如c裝置，綜合以上可得腐蝕速率為b＞a＞d＞c4.鐵生銹是一種常見的自然現(xiàn)象，其主要化學(xué)反應(yīng)方程式為4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O。如圖為一放在水槽中的鐵架，水位高度如圖所示。最容易生銹的鐵架橫桿是()A．①B．②C．③D．④【答案】C【解析】鐵的腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，后者是鐵腐蝕的主要原因。電化學(xué)腐蝕中最常見的是在中性和弱酸性條件下的吸氧腐蝕，圖中③處接觸空氣最多，最符合吸氧腐蝕發(fā)生的條件，所以腐蝕最快。④處不存在電解質(zhì)溶液，只能發(fā)生化學(xué)腐蝕，①②處接觸溶液中含氧量少，吸氧腐蝕機會也少。5.把物質(zhì)的量均為mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液，用石墨作電極電解，并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體，一段時間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同。則下列描述正確的是()A．電路中共轉(zhuǎn)移個電子B．陽極得到的氣體中O2的物質(zhì)的量為molC．陰極質(zhì)量增加gD．電解后剩余溶液中硫酸的濃度為1mol·L－1【答案】A【解析】根據(jù)放電順序，陰離子：Cl－>OH－>SO42-，陽離子：Cu2＋>H＋，知該電解過程分為兩個階段：第一階段：電解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑；第二階段：電解H2O：2H2O2H2↑＋O2↑。陽極開始產(chǎn)生Cl2，后產(chǎn)生O2，陰極開始生成Cu，后產(chǎn)生H2，根據(jù)電子守恒：Cl2～2e－～Cu,2H2～4e－～O2，可知n(Cu2＋)＝n(Cl2)＝mol,2n(O2)＝n(H2)又因為兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同，即n(Cl2)＋n(O2)＝n(H2)，所以n(H2)＝mol，n(O2)＝mol，n(Cl2)＝mol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)＝×2＋×4)×NA＝，A正確、B錯誤；陰極析出銅mol，即g，C錯誤；電解后溶液的體積未知，不能計算，D電解后。6.某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中，正確的是()A．Fe作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．負極反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑C．工作一段時間后，兩燒杯中溶液pH均不變D．工作一段時間后，NaCl溶液中c(Cl－)增大【答案】D【解析】活潑金屬Fe作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，A、B錯誤；正極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，故右側(cè)燒杯中溶液的pH增大，C錯誤；原電池鹽橋中Cl－向負極移動，以中和左側(cè)燒杯中溶液產(chǎn)生的正電荷Fe2＋，NaCl溶液中c(Cl－)增大，D正確。7.按下圖裝置實驗，若x軸表示負極流出的電子的物質(zhì)的量，則y軸應(yīng)表示()①c(Ag＋)②c(NO3A．①③B．③④C．①②④D．②【答案】D【解析】在這個原電池中，負極：Fe－2e－===Fe2＋，正極：Ag＋＋e－===Ag，a棒質(zhì)量減少，b棒增重，c(Ag＋)減小，c(NO3-))不變；每流過2mol電子時溶解56gFe，析出216gAg，溶液的質(zhì)量減小。隨著電子的增加，只有c(8.由于具有超低耗電量、壽命長的特點，LED產(chǎn)品越來越受人歡迎。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的裝置。下列有關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)處通入氧氣，b處通入氫氣B．該裝置中只涉及兩種形式的能量轉(zhuǎn)化C．電池正極電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．P－型半導(dǎo)體連接的是電池負極【答案】C【解析】根據(jù)LED中電子移動方向可判斷N－型半導(dǎo)體與電池負極相連，a處為負極，應(yīng)通入氫氣，b處通入氧氣，P－型半導(dǎo)體與電池正極相連，A、D錯誤；該裝置主要涉及化學(xué)能、電能、光能三種形式的能量轉(zhuǎn)化，B錯誤；在KOH溶液中，正極電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正確。9.根據(jù)反應(yīng)：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，設(shè)計如圖所示原電池，下列說法錯誤的是()A．X可以是銀或石墨B．Y是硫酸銅溶液C．電子從銅電極經(jīng)外電路流向X電極D．X極上的電極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag【答案】B【解析】由反應(yīng)2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag知銅為負極，則X為正極，X材料為活動性比銅弱的金屬或非金屬導(dǎo)體，A正確；電解質(zhì)溶液應(yīng)含Ag＋，B錯；在原電池中，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，C正確；Ag＋在正極X上得電子，Ag＋＋e－===Ag，D正確。和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)＝mol·LA．原混合溶液中c(K＋)為2mol·L－1B．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移6mol電子C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為molD．電解后溶液中c(H＋)為2mol·L－1【答案】A【解析】陽極反應(yīng)為4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑，陰極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑；根據(jù)陰、陽兩極上轉(zhuǎn)移電子相同可列出2n(Cu)＋2n(H2)＝4n(O2)，則n(Cu)＝(1mol×4－1mol×2)÷2＝1mol，C錯誤；溶液中c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO3-)，則c(K＋)＝2mol·L－1，A正確；根據(jù)陽極反應(yīng)，產(chǎn)生LO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，B錯誤；根據(jù)電極反應(yīng)，陽極消耗4molOH－，陰極消耗2molH＋，電解后溶液中c(H＋)＝2mol÷L＝4mol·L二、雙選題(共4小題,每小題分,共20分)11.(雙選)銀鋅蓄電池是一種高能電池，它的兩極材料分別為鋅和氧化銀，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時的電極反應(yīng)式如下：正極：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，負極：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。下列判斷正確的是()A．鋅為負極，氧化銀為正極B．鋅為正極，氧化銀為負極C．原電池工作時，負極區(qū)溶液pH增大D．原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag【答案】AD【解析】根據(jù)電極反應(yīng)，鋅失電子被氧化，為負極，Ag2O得電子被還原，是正極，A正確、B錯誤；負極反應(yīng)中OH－被消耗，負極區(qū)溶液的pH減小，C錯誤；合并電極反應(yīng)式得總化學(xué)方程式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，D正確。12.（雙選）一個原電池總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池材料及電解質(zhì)可能是()【答案】CD【解析】原電池總反應(yīng)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu可分為Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))，Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應(yīng))，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為原電池的負極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為原電池的正極，因此，負極材料只能為Zn，正極上Cu2＋放電還原為銅，電解質(zhì)為可溶性的銅鹽，正極材料為活潑性比Zn弱的Cu、Fe、C、Pt等?？蛇xC、D。13.(雙選)銅鋅原電池(如下圖所示)工作時，下列敘述正確的是()A．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．Cu為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．在外電路中，電子從鋅電極流向銅電極D．鹽橋中的Cl－移向CuSO4溶液【答案】AC【解析】如圖裝置構(gòu)成Zn－CuSO4－Cu原電池，A正確；活潑金屬Zn作為負極，Zn－2e－===Zn2＋，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；原電池中電子從負極(Zn)→導(dǎo)線→正極(Cu)，C正確；正極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，CuSO4溶液中銅離子濃度減小，為使溶液保持電中性，鹽橋中的K＋移向CuSO4溶液，D錯誤。14.(雙選)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)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)黑色會褪去。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被還原生成單質(zhì)銀C．該反應(yīng)過程中Al失去電子D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl【答案】BC【解析】處理方法屬于原電池原理的應(yīng)用。鋁的活潑性大于銀，銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀，B正確；鋁為負極，失電子，電極反應(yīng)式：Al－3e－===Al3＋，C正確；黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為金屬Ag，處理過程中銀器的質(zhì)量逐漸減小，A、D錯誤。分卷II三、非選擇題(共4小題,每小題分,共40分)15.鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應(yīng)：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42-2PbSO4＋2H2放電時，正極的電極反應(yīng)是__________________；電解液中H2SO4的濃度將變______；當外電路通過1mol電子時，理論上負極板的質(zhì)量增加________g?！敬鸢浮縋bO2＋2e－＋4H＋＋SO42-===PbSO4＋2H【解析】放電時正極上發(fā)生還原反應(yīng)，由總電池反應(yīng)知，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)為PbO2，產(chǎn)物為PbSO4，同時消耗H2SO4，故正極反應(yīng)：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42-===PbSO4＋2H16.蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置，有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)是NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，用該蓄電池電解(陰、陽極均為惰性電極)M(NO3)x溶液時，若此蓄電池工作一段時間后消耗g水。(1)電解時，電解池的陽極應(yīng)連接________(填序號)。A．NiO2B．FeC．Fe(OH)2D．Ni(OH)2(2)電解M(NO3)x溶液時某一極質(zhì)量增至mg，金屬M的相對原子質(zhì)量的計算式為__________(用m、x表示)。(3)此蓄電池電解含有molCuSO4和molNaCl的混合溶液100mL，轉(zhuǎn)移相同量的電子時，陽極產(chǎn)生氣體__________L(標準狀況)，電解后溶液加水稀釋至1L，溶液的pH為________?！敬鸢浮?1)A(2)50mx(3)2【解析】(1)電解池的陽極應(yīng)連原電池的正極，故連NiO2。(2)蓄電池工作時，消耗g水，通過mol電子，由得失電子守恒知mxM＝M＝50mx(3)通過電子mol，首先產(chǎn)生molCl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol，然后發(fā)生4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，產(chǎn)生O2：0.02mol-0.01mol4＝mol，V氣＝mol＋mol)×L·mol－1＝L。產(chǎn)生n(H＋)＝mol×4＝mol，c(H17.酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是碳粉、二氧化錳、氯化鋅和氯化銨等組成的填充物，該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH，回收處理該廢電池可以得到多種化工原料。回答下列問題：(1)該電池的正極反應(yīng)式為_______________________________________________________，電池反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。(2)維持電流強度為，電池工作5min，理論消耗Zn______g。(已知F＝96500C·mol－1)【答案】(1)MnO2＋e—＋H＋===MnOOHZn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnOOH(2)【解析】(1)酸性鋅錳干電池中鋅是負極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋。碳棒為正極，二氧化錳得到電子，正極電極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋H＋===MnOOH，總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnOOH。(2)維持電流強度為，電池工作5min，則通過的電量是Q＝It＝×300s＝150C，因此通過電子的物質(zhì)的量是150C965000C·mol18.某課外小組分別用如圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。請回答：Ⅰ．用圖1所示裝置進行第一組實驗。（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu作電極的是（填字母序號）。A.鋁B.石墨C.銀D.鉑（2）N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為。Ⅱ．用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中，觀察到與第一組實驗