2016高中化学选修4人教版同步练习第4章电化学基础 单元检测及试题解析

1、422第 4 章单元综合检测及解析(时间：90 分钟，满分 100 分)一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分)1番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。以下叙述正确的 是( )a 铜片上发生氧化反应b 锌片为正极，铜片为负极c 锌片为阴极，铜片为阳极d 番茄汁起电解质溶液的作用解析：zn、cu 和番茄汁(酸性)形成的原电池，其中锌片作负极，发生氧化反应，铜片 作正极，发生还原反应，番茄汁起电解质溶液的作用。答案：d2铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( )a 形成原电池，铝作负极b 形成原电池，铜作负极c 形成原电池时，电流由

2、铝流向铜d 铝质铆钉发生了化学腐蚀解析：电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。金属铝发生的是 电化学腐蚀，铝比铜活泼，故金属铝是负极；电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反， 应是由铜流向铝。答案：a3双选题 用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物 质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是( )acucl cuso 2cnaclhclbnaohh odcuso cu(oh) 4解析：用惰性电极电解下列物质溶液时阴、阳两极产生的物质：选项a阳极产物cl2阴极产物cu复原时加入的物质cucl2bo2h2h o2ccl2h2通入 hcl 气体do2cuc

3、uo答案：bc4双选题为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( ) a将青铜器放在银质托盘上b 将青铜器保存在干燥的环境中c 将青铜器保存在潮湿的空气中d 在青铜器的表面覆盖一层防渗透的高分子膜解析：cu 比 ag 活泼，形成的原电池中 cu 作负极，a 不正确；将青铜器放在潮湿的空 气中，在表面形成原电池，cu 被腐蚀，c 不正确。答案：bd5钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2fe2h oo =2fe(oh) 。2 2 2以下说法正确的是( )a负极发生的反应为：fe2e=fe2b正极发生的反应为：2h oo 2e2 2=4ohc 原电池是将电能转变为化学能的装置d 钢柱在

4、水下部分比在水面处更容易腐蚀解析：从电池反应式可知，fe 失电子转变成 fe2，fe 为负极，a 项对；正极反应式为2h oo 4e=4oh，b 项错；原电池是将化学能转化为电能的装置，c 项错；水面的 o 2 2浓度较水下浓度高，水面处的金属更易被腐蚀，d 项错。2答案：a6(2012安徽师大附中模拟)利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作 出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池 的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是( )a 铝罐将逐渐被腐蚀b 炭粒和炭棒上发生的反应为 o 4e=2o 2c 炭棒应与玩具电机的负极相连d 该电池工作一段

5、时间后炭棒和炭粒的质量会减轻解析：该电池的反应原理是 4al3o =2al o ，所以 al 作电源负极，与玩具电极的负2 2 3极相连，逐渐被腐蚀，a 项正确，c、d 项错误；b 项中正确的反应式为 o 2h o2 24e=4oh。答案：a7若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是( ) a可把铁片与电源的正极相连电解b 电解质必须用含有锌离子的可溶性盐c 锌极发生氧化反应d 铁极的电极反应式为 zn22e =zn解析：电镀的实质就是以非惰性电极为阳极的一种特殊的电解。电镀时一般以镀层金 属为电解池的阳极，镀件为阴极，含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液。电镀过程中镀 层金属发生氧化反应成为离子溶入

6、电解液，其离子则在待镀件上发生还原反应而析出，且 电解质溶液浓度一般不变。故而本题只有 a 项不正确。答案：a8下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )解析：a 项，电解水生成 h 和 o ，是将电能转化为化学能；b 项，水力发电是将机械能2 2转化为电能；c 项，太阳能热水器是将光能转化为热能；d 项，干电池是将化学能转化为电 能。答案：d9现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正 确的是( )a 阴极产物是氢气b 阳极产物是氧气c 阴极产物是铝和氧气d 阳极产物只有氯气解析：将 alcl 溶液蒸干得 al(oh) ，灼烧时 al(oh

7、) 分解生成 al o ，电解熔融 al o 时，3 3 3 2 3 2 3阳极反应为 6o212e=3o ，阴极反应为 4al 2312e=4al，总反应式为 2al o (熔2 3融)=4al3o 。2答案：b10串联电路中的四个电解池分别装有 0.1 moll1 的下列溶液，用铂电极电解，连接 直流电源一段时间后，溶液的 ph 变小的是( )a盐酸bnaclcagno3dkno3解析：对于电解盐酸溶液，相当于电解 hcl，盐酸溶液浓度降低，h浓度降低，ph 增大。电解 nacl 溶液时 h在阴极上放电，阴极附近 oh浓度增大；阳极上 cl放电，阳极区域 h、oh浓度基本不变，因而电解后整

8、个溶液 ph 会变大。电解 agno 溶液时，阴极 ag3放电；阳极是 oh放电，阳极区域 h浓度变大，溶液 ph 会显著变小(相当于生成稀 hno )。3电解 kno 的实质是电解水，ph 不变。3答案：c11右图装置中，u 形管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液 (呈酸性)，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )a 生铁块中的碳是原电池的正极b 红墨水柱两边的液面变为左低右高c 两试管中相同的电极反应式是：fe2e =fe2 da 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀解析：a、b 中生铁发生电化学腐蚀，碳作正极，铁作负极；a 中 nacl 溶液呈

9、中性，发 生吸氧腐蚀，o 被消耗，试管内气体压强降低，b 试管中盛装 nh cl 溶液，酸性较强，发生2 4析氢腐蚀，产生 h ，试管内气体压强增大，故红墨水柱两边的液面应左高右低。2答案：b12若某电能与化学能的转化装置 (电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是 cu2h =cu2h ，则下列关于该装置的有关说法中正确的是( )2a 该装置可能是原电池，也可能是电解池b 该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸c 该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极d 该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸解析：原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。 由题给总方

10、程式知，cu 失电子，h得电子。如果是原电池，cu 是负极，它的金属活动性排 在氢之后，不可能，所以只能是电解池。答案：c13将两支惰性电极插入 cuso 溶液中，通电电解，当有 1103 mol 的 oh放电时，4溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是( )a阳极上析出 11.2 ml o (标准状况)2b 阴极上析出 32 mg cuc 阴极上析出 11.2 ml h (标准状况)2d阳极和阴极质量都无变化电解解析：用惰性电极电解 cuso 溶液时，电极反应为，阴极：2cu424e=2cu，阳极：4oh4e=o 2h o。当有 1103 mol 的 oh2 2放电时，生成标准状况下的 o 为 5

11、.6 ml，2此时转移电子为 1103 mol，则在阴极上析出 cu 32103 g。答案：b14双选题用石墨作电极电解 alcl 溶液时，如图所示电解质溶液变化的曲线合理的3是(不考虑 cl 溶解)( )2解析：阳极放电顺序：cloh；阴极放电顺序：hal3，因此电解 alcl 溶液实质是3电解溶质和溶剂，电解方程式为：2alcl 6h o=2al(oh) 3cl 3h 。电解前，3 2 3 2 2由于 al3水解，溶液呈酸性，ph7；随着电解的进行，c (h)减小，ph 升高，但生成的 al(oh)3是难溶性物质，故溶液 ph 不可能大于 7。电解过程中，al(oh) 沉淀量逐渐增加，al

12、cl 完3 3全电解后，沉淀的量保持不变。答案：ad15(2011 广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：cu22e=cuc无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变 成浅绿色da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，cu2向铜电极移动解析：本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反 应式的书写等的掌握情况。a、b 不连接，未形成原电池，cu2与 fe 在接触面上直接反应，a 项正确；a、b 用导线连接，铜片作正极

13、，cu2在该电极上得电子，b 项正确；a、b 连接与否，溶液中的 cu2均得电子发生还原反应生成 cu，fe 均失电子发生氧化反应生成 fe2，故 溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，c 项正确；a 与电源正极相连时，cu 片作阳极，cu2向 fe 电极移动，d 项错误。答案：d高温16金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量的 fe、zn、cu、pt 等杂质，用电解法制备 高纯度的镍，(已知：氧化性 fe2ni2cu2)。下列叙述中正确的是( )a阳极发生还原反应，其电极反应式：ni22e=nib 电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等c 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 fe2和 zn2d 电

14、解后，电解槽底部的阳极泥中只有 cu 和 pt解析：本题为课本中“电解精炼铜”的迁移应用。a 项，阳极应发生氧化反应。c 项， 溶液中的阳离子主要为 ni2 ，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为 zn2e=zn2，fe2e =fe2，ni2e=ni2，cu、pt 在该条件下不失电子，阴极反应为 ni22e=ni，fe2、zn2在该条件下不得电子。比较两电极反应，因 zn、fe、ni 的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。答案：d二、非选择题(本题包括 6 小题，共 52 分)17(8 分)镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛

15、。(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为_ 。 (2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为_ _ 。 (3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为_ _ 。 (4)在海洋工程上，通常用铝合金 (al-zn-cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：_ ； 解析：(3)属于钢铁的吸氧腐蚀；(4)属于牺牲阳极的阴极保护法。答案：(1)mg2h=mg2h 2(2)2alfe o =al o 2fe2 3 2 3(3)2h oo 4e=4oh2 2(4)al3e=al318(8 分)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电

16、解液中直 接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学方程式是_ 。(2)此电池的正极发生的电极反应式是_ ； 负极发生的电极反应式是_ 。(3)电解液中的 h向_极移动；向外电路释放电子的电极是_。解析：甲醇燃料电池实质就是利用 ch oh 燃料在氧气中反应来提供电能。ch oh 作负极，3 3发生氧化反应，电极反应为 2ch oh2h o12e=2co 12h3 2 2；氧气在正极反应：3o 212h12e=6h o，两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故 h2向正极移动。甲醇反应产物为 co 和 h o，对环境无污染。2 2

17、答案：(1)2ch oh3o =2co 4h o3 2 2 2(2)3o 12h12e=6h o2 22ch oh2h o12e=2co 12h3 2 2(3)正负极19(10 分)右图中是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收 集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。(1)a电极的名称_ 。(2)电解过程中观察到的现象_ 。(3)确定 n 出口的气体最简单的方法是 _ _ 。(4)电解的总反应离子方程式为_ 。(5) 若 将 b 电 极 换 成 铁 作 电 极 ， 写 出 在 电 解 过 程 中 u 形 管 底 部 出 现 的 现 象 _ 。解析：根据电子的流向，可以判断 a 极的名称

18、，a 极连接的是直流电源电子流出的一极， 为负极，因此，a 极是电解池的阴极；那么 b 极为阳极，产物为 cl ，检验 cl 的方法是用2 2湿润的淀粉碘化钾试纸；当将 b 极改为铁电极时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极产生的 oh结合生成 fe(oh) 沉淀，然后沉淀转化为 fe(oh) 。2 3答案：(1)阴极电解电解电解(2) 两极均有气泡产生；a 极区溶液变成红色；b 极液面上气体变为黄绿色；b 极区溶液 变为浅黄绿色(3) 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，若变蓝，则是 cl2(4)2cl2h o=cl h 2oh2 2 2(5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色20

19、(6 分)某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。现有甲、乙两位同学分别 选择了如下电极材料和电解质溶液：12a 电极cuptb 电极znptx 溶液h so2 4cucl2(1)甲同学在实验中将电键 k 闭合，zn 电极上的电极反应式为_ 。5(2) 乙 同 学 准 备 进 行 电 解 cucl 溶 液 的 实 验 ， 则 电 解 时 的 总 反 应 方 程 式 为2_ ；实验时应闭合的电键组合是_。(从下列五项中选择所有可能组合)ak 和 k1 2ck 和 k1 4bk 和 k1 3dk 和 k2 3ek 和 k2 4解析：(1)甲同学在实验中将电键 k 闭合，装置为原电池，较活泼的z

20、n 为原电池负极，5电极反应式为 zn2e=zn2。(2)乙同学用惰性电极电解 cucl 溶液，电解时的总反应方程式为：cucl =cucl ，2 2 2实验时应闭合 k 和 k 或 k 和 k 。1 4 2 3答案：(1)zn2e=zn2(2)cucl =cucl c、d2 221(10 分)某学生利用右面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(cu 元素的相对原子质量为 64)。按照实验步骤依次回答下列问题：(1)导线中电子流向为_(用 a、b 表示)。(2)写出装置中锌电极上的电极反应式 ：_ ；(3)若装置中铜电极的质量增加 0.64 g，则导线中转移的电子数目为_；(不许用“na”表示)电解(4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加 kcl 的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的k、cl的移动方向的表述正确的是_。a盐桥中的 k向左侧烧杯移动、cl向右侧烧杯移动b盐桥中的 k向右侧烧杯移动、cl向左侧烧杯移动c 盐桥中的 k、cl都向左侧烧杯移动d 盐桥中的 k、cl几乎都不移动解析：在该