人教版高中化学选修四第四章电化学基础总复习(习题1)

河南省示范性高中罗山高中2016届高三化学复习巩固训练:选修4第章电化学基础（含解析）NH3中氢原子可被锂原子替代。亚氨基锂（Li2NH）是一种良好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为f-NH+HzfLiNHz+LiH。下列有关说法正确2的是（）L^NH中N的化合价为一1此法储氢和钢瓶储氢的原理相同LiH中的阳离子半径大于阴离子半径该反应中H2既是氧化剂又是还原剂高功率Ni/MH（M表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：下列叙述不正确的是（）该电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应放电时负极反应为：MH+OH-—e-=M+H。充电时阳极反应为：NiOOH+HO+e-=Ni（OH）+OH—22放电时每转移1mol电子，正极有ImolNiOOH被还原下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（）钢管与电源正极连接，钢管可被保护铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe—3e-===Fe3+电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（）原电池反应均是自发的氧化还原反应氢氧燃料电池工作时氢气在正极被氧化氢氧燃料电池是将热能转变为电能的装置铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加5.A.6.等物质量浓度的FeBr3和CuC»5.A.6.Fe3+B.Br-C.Cu2+D.Cl-下列装置中能构成原电池的是（）A.B.稀硫酸C.酒精DA.B.稀硫酸C.酒精D.7•分别放置下图所示装置（都盛有0Jm。1・L-1的屯旳溶液）中的四个相同的纯锌片，腐蚀最慢的是（）ABCD电极材料Cu、ZnCu、AgCu、CFe、Zn电解液FeCl3Fe(SO)243Fe(NO)32CuSO48某原电池总反应为:Cu+2Fe3+9.在如图的装置中，甲、乙两烧杯中都盛有相同体积的O.lmol/L的硫酸溶液，下列有关实验的叙述中，错误的是（）Cu2++2Fe2+,下列能实现该反应的原电池是（）Cui1TnZnZn.Cui1TnZnZn.甲乙电流计G的指针不动通过电流计G的电子流动方向是由下向上甲、乙两装置都不是电解槽甲装置中铜极上有气泡产生，乙装置中，［H+］会减小Cu20是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为2Cu+H2O电解化0+屯仁下列说法正确的是（）直流Ft!源77睪|-*~177睪|-*~1rqCu浓的强减性“氐解质帮液石墨电极上产生氢气铜电极发生还原反应铜电极接直流电源的负极当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu0生成2“纸质电池”于2006年被美国《时代》周刊评为年度8大最佳创新技术之一。这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：冇+汕叽十心.皿+咔1低：「山；关于此电池，下列说法正确的是（）电子从MnO2通过外电路流向b.该电池的正极反应为：壯％iUIT每转移0.1mol电子，消耗了6.5gZn电池工作时OH-能通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动银锌蓄电池是一种高能电池，它的两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，该电

放屯池反应的化学方程式为：Zn+Ag2O+H2O-：・Zn(OH)2+2Ag，下列判断正确的是()电池放电时，正极区溶液pH减小电池放电完后，需补充注入水负极电极反应式：2Ag+2OH-—2e-=Ag2O+H2O正极电极反应式：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-被称之为“软电池”的纸质电池，其电池总反应为Zn+2MnO+HOZn0+2Mn0(0H)。下列说法22正确的是()该电池的正极为锌该电池反应中二氧化锰起催化剂作用当65gZn完全溶解时，流经电极的电子为1mol电池正极反应式为2MnO+2e-+2HO2MnO(OH)+2OH-22下列物质的应用不涉及氧化还原反应的是()用稀硝酸洗去附在试管内壁的银镜用热的纯碱溶液清洗油污用新制的氢氧化铜悬浊液与病人的尿液混合加热，来检验病人是否患糖尿病在铁质镀件上镀铜镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行：Cd+2NiO(OH)+2HOCd(OH)+2Ni(OH)。有关该电池的说法正确的是(222充电时阳极反应:Ni(OH)—e-+OH-=NiO(OH)+HO22充电过程是化学能转化为电能的过程放电时负极附近溶液的碱性不变D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动16.根据下列实验现象，所得结论正确的是()A]r~FeFeCu<F16.根据下列实验现象，所得结论正确的是()A]r~FeFeCu<F稀HjSOtNaBr淀粉口溶液湾酒棉球电溥C迪0。涪液KC!榕證〔含艇)电溥C迪0。涪液KC!榕證〔含艇)实验实验现象结论A左烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡活动性：Al>Fe>CuB左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色氧化性：Cl>Br>I222C白色固体先变为淡黄色，后变为黑色溶解性：AgCl>AgBr>Ag2SD锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊非金属性：Cl>C>Si「17.如图，烧杯中的溶质均足量，a、b、c、d、e均为石墨电极，通电一段时间后，a电极上有红色物质析出，以下说法正确的是()

e电极上可以析出使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体c电极周围溶液变红A烧杯内Cu2+浓度降低B烧杯中加一定量的KCl固体可恢复原状糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H20+02+4e-=40H-含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀.若用如图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀.两极材料分别为石墨和铁。a电极材料为，其电极反应式为若电解液d是(填字母编号，下同)，则白色沉淀在电极上生成；若是则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。A.纯水B.NaCI溶液C.NaOH溶液D.CuCI2溶液液体c为苯，其作用是，在加入苯之前，要对d溶液进行(填操作名称)处理，其目的是除去溶液中溶解的氧气。若装置中生成的气体在标准状况下的体积为2.24L,则生成的沉淀质量为go有难溶于水的粉末状固体样品，可能含Al、FeO、CuO、SiO、FeO中的一种或几种。研究小232234组通过实验确定样品的成分。查阅资料知：①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；②部分氢氧化物在溶液中沉淀的pH见下表：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀的pH1.86.35.2完全沉淀的pH3.0&36.7注：金属离子的起始浓度为0.1mol・L-i实验步骤：.取一定量样品于烧杯中，加足量NaOH溶液，有气体产生，过滤得固体A和无色溶液B；.向B中加入稀硫酸，出现白色沉淀，继续滴加稀硫酸至过量，白色沉淀完全溶解；向A中加入足量稀硫酸并微热，固体完全溶解，得溶液C；W.向C中加入NaClO,调节溶液的pH至4〜5，产生红褐色沉淀，过滤得到蓝绿色溶液D；V.向D中加入NaOH，调节溶液的pH到7〜8，产生蓝色絮状沉淀。请回答下列问题。1中产生气体的离子方程式为由I、II知，原样品中一定不存在的物质是溶液C中除H+、Cw+外一定还含有的阳离子；为验证溶液C中存在该阳离子，可TOC\o"1-5"\h\z选用的试剂及对应的现象是。W中加NaCl0的目的。将W中得到的溶液D电解，阳极的电极反应式为;若电路中有O.lmol电子通过，则理论上阴极质量增go由上述实验可以获得结论：原样品所有可能的成分组合为组合1：.；组合2：,；……(用化学式表示)在20°C时，用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液(阳极放出氧气)，如有0.20mole-发生转移，试回答以下问题：在阴极发生什么反应？写出电极反应式，阴极得到铜的质量是多少？在阳极发生什么反应？写出电极反应式，阳极得到氧气的体积(标准状况)是多少？电解质溶液的pH发生了什么变化，为什么？如用铜片代替石墨作阳极，阳极发生什么反应？产物是什么？电解液的pH将如何变化？(6分)在盛有500mL0.4mol/LH2SO4混合溶液的大烧杯中。用锌、铜作电极，用导线连接形成原电池，当电极锌消耗6.5g时，试完成：写出电极反应式：负极;正极o电极上共析出氢气的质量。A-J是中学化学中常见的几种物质，它们之间的转化关系如图所示。已知常温下A为固体单质，B为淡黄色粉末，C、F、I为气态单质，E在常温下为液体，且E可由C、F合成，J可用作杀菌消毒剂。回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\zB的化学式：o写出反应⑦的离子方程式向AlCl3溶液中加入少量固体B,写出反应的化学方程o以Pt为电极电解滴加有少量酚酞的H饱和溶液，则在(填“阴、阳”)极附近溶液由无色变为红色，其原因是。A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。它们之间的关系如下：I•原子半径：A<C<B<E<DII.原子的最外层电子数：A=DC=EA+B=CIII•原子的核外电子层数：B=C=2AW.B元素的主要化合价：最高正价+最低负价=2请回答：甲为由A、B两种元素组成的常见气体，写出其电子式；写出某黑色含F的磁性氧化物与E最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式：。装置1经过一段时间向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为。单质F发生(填电化学腐蚀类型)汀玻璃筒［无底)汀玻璃筒［无底)憾和食盐计：向A、B、C三种元素组成的某盐稀溶液中滴加AgN03溶液生成白色沉淀，该反应的化学方程式为，已知该盐溶液常温下呈酸性，则0.1mol/L该盐溶液中离子浓度的大小顺序为。上述元素中的五种元素可形成一种常见复盐，经检测该复盐中三种离子的个数比为2:1:2。则该复盐的化学式为。为检验该复盐中的某种有色离子存在，请写出实验的操作步骤和现象参考答案1．D【解析】A.错Li2NH中N的化合价为一3价B错，此法储氢是化学变化，钢瓶储氢是物理变化，原理不同C错LiH中的阳离子是Li+，阴离子是H-,此时，二者核外电子数徐相同，质子数越大半径越小，所以应该是阳离子半径小于阴离子半径对该反应中H2化合价既升高，又降级，所以既是氧化剂又是还原剂。2．C【解析】试题分析：A项该电池放电时的正极发生还原反应，充电时的阴极均发生还原反应，正确；B项放电时负极反应为：MH+OH-—e-=M+H2O,正确；C项充电时阳极反应不正确，应该是Ni(OH)2+OH-—e-=NiOOH+H2O,错误；D项根据电极反应，放电时每转移lmol电子，正极有1molNiOOH被还原，正确。考点：考查充放电原理。点评：对于可充电电池，原电池的负极就是电解池的阴极的逆反应。3．B【解析】试题分析：A、钢管和电源正极相连，做阳极，容易腐蚀，所以不能被保护，不选A；B、铁在常温下在浓硝酸钝化，形成致密的氧化膜，保护内部不被腐蚀，选B;C、钢管和铜管放在一起，容易形成原电池，铁做负极，容易被腐蚀，不选C；D、钢铁腐蚀时，负极的反应是铁失去电子生成亚铁离子，不选D。考点：钢铁腐蚀和防护。4．A【解析】在燃料电池中氢气失去电子，在负极被氧化。原电池是把化学能转化为电能的装置。铅蓄电池在放电过程中，正负极均有PbSO4生成，电极质量均增加。答案是A。5．A【解析】试题分析：用惰性电极电解最初在负极发生反应还原反应的离子是氧化性最强的离子Fe3+。考点：离子的氧化还原性顺序。6．C【解析】试题分析：A、没有导线连接，构成不了闭合回路，错误；B、原电池的两个电极应该是不同的，错误；C、符合原电池的构成条件，正确；D、酒精不属于电解质溶液，不能构成原电池，错误。考点：原电池的构成条件。7．C【解析】试题分析：A中发生化学腐蚀，B中镁作负极，锌作正极，锌不易被腐蚀，C中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀，D中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，所以腐蚀最快的是C。考点：电化学腐蚀8．B【解析】9．A【解析】试题分析：A、两电源并联，电路中有电流产生，电流计G的指针偏转，故A错误；B、电子由负极经导线流向正极，即流动方向是由下向上，故B正确；C、两个装置都是原电池装置，故C正确；D、两个装置相同，铜为正极，发生还原反应，生成氢气，且氢离子浓度减小，故D正确，故选A。考点：考查原电池、电解池知识10．A【解析】试题分析：A、由总反应方程式可知，Cu作阳极，所以石墨作阴极，则石墨上有氢气产生，正确;B、铜电极作阳极，发生氧化反应，错误；C、铜电极与电源的正极相连，错误；D、Cu的化合价由0价升高到+1价，当有0.1mol电子转移时，参加反应的Cu的物质的量是0.1mol，根据Cu元素守恒，所以生成CuO的物质的量是0.05mol,错误，答案选A。2考点：考查电解池的反应原理的应用11．B【解析】12．D【解析】正确答案：D不正确，正极电极反应式：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,产生OH-,pH增大；不正确，充电后又生成水；不正确，负极Zn+2OH-—2e-=Zn(OH)2正确。13．D【解析】试题分析：A、从电池反应可知，锌被氧化，失去电子，所以是负极，故A错误；B、该电池反应中二氧化锰发生了还原反应，二氧化锰得到电子，被还原，为原电池的正极，故B错误；C、当有65gZn物质的量为1mol锌溶解时，流经电极的电子2mol，故C错误；D、电池的正极反应式为MnO+HO+e-=MnO(OH)+OH-，或2MnO+2e-+2HO=2MnO(OH)+2OH-，故D正确。222考点：化学电源新型电池。14．B【解析】试题分析：A.用稀硝酸洗去附在试管内壁的银镜，发生的是氧化还原反应，错误；B.用热的纯碱溶液清洗油污发生的是油脂的水解反应，不是氧化还原反应，正确；C.用新制的氢氧化铜悬浊液与病人的尿液混合加热，若发生氧化还原反应，产生砖红色沉淀，则该病人否患糖尿病，否则没有糖尿病，错误；D.在铁质镀件上镀铜就是在电流的作用下发生氧化还原反应，错误。考点：考查物质的性质的应用所包含的化学反应原理的知识。15．A【解析】试题分析：A.根据总反应方程式可知充电时阳极Ni(OH)2失去电子发生氧化反应变为NiO(OH)，电极反应式是：Ni(OH)2-e-+OH-=NiO(OH)+H2O,正确。。B•充电过程是在电流的作用下在阳极、阴两极发生氧化还原反应的过程，就是电能转化为化学能的过程，错误。C.放电时与负极连接的阴极附近c(OH-)增大，所以溶液的碱性增强。D.放电时电解质溶液中的OH-向正电荷较多的阳极移动，错误。考点：考查镍镉(Ni—Cd)可充电电池工作原理的知识。16．AC【解析】A作为基础原电池可以用于判断金属性强弱；B中不能说明Cl2>I2；C中为沉淀的转化；D中只能证明酸性强弱，要说明非金属性强弱要看最高价氧化物的水化物的酸性强弱。17．B【解析】试题分析：a电极上有红色物质析出，说明a为阴极，则b为阳极，c为阴极，d为阳极，e为阴极，电解池工作时阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，以此解答该题。A、e为阴极，电解氯化铜溶液时，阴极析出铜，故A错误；B、c为阴极，生成氢气和氢氧化钠，可使酚酞变红，故B正确；C、A中阳极通过被氧化，阴极析出铜，溶液Cu2+浓度不变，故C错误；D、B阳极析出氯气，阴极析出氢气，应通入氯化氢可恢复原状，故D错误，故选B。考点：考查原电池和电解池知识18．D【解析】试题分析：A.脱氧过程是减少了食品包装袋内的氧气含量，可以防止食品被氧化而变质，从而延长糕点保质期。错误。B.在脱氧过程中铁作原电池负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+。错误。C.脱氧过程中碳做原电池正极，电极反应为：2H20+02+4e-=40H-。错误。D.n(Fe)=1.12gF56g/mol=0.02mol。n(e-)=0.06mol。根据电子转移数目相等可知理论上最多能吸收氧气的物质的量为0.015mol,在标准状况下，其体积为336mL。正确。考点：考查原电池反应在食品保质期中的作用的知识。(8分)Fe(1分)Fe－2e－===Fe2＋(1分)C(1分)B(1分)⑶隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧气氧化；(1分)加热(1分)(4)9(2分)【解析】试题分析：(1)a电极与电源正极相连，因而是铁，电极反应是Fe—2e-===Fe?+；⑵A项，纯水几乎不能导电，D项铁与氯化铜不通电就反应，排除AD,B项，电解过程，溶液中逐渐有氢氧根产生，沉淀在溶液中产生，而C项，一开始就有氢氧根，沉淀在电极上产生，故答案分别是C和D；隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧气氧化；加热除去溶解的氧气；(4)结合方程式Fe—2e—===Fe?+和巧0+2&===20出+乜仁可知生成1molFe(OH)2，即卩9g。考点：金属的重要化合物；电解池点评：本题考查的Fe(OH)2性质及电解池的知识，题目难度不大，结合所学知识即可解答。(1)2A1+20H-+2H0=2A10-+3Hf22Si02Fe2+；向待测液中滴加K[Fe(CN)]溶液，出现蓝色沉淀(或向酸性KMn0溶液中滴加待测液，64褪色。此处不能选KSCN和氯水，因为不确定溶液中是否存在Fe3+)将Fe2+氧化成Fe3+，增大溶液的pH使Fe3+生成Fe(0H)3沉淀。2Cl—-2e—=Clf；3.22组合1：Al、Fe0、Cu0；组合2：Al、Cu0、Fe0；232234组合3：Al、Fe0、Cu0、Fe0。23234【解析】试题分析：(1)所给物质中只有铝能和氢氧化钠反应生成气体，所以肯定有铝，方程式为:2A1+20H-+2H20=2Al02-+3H2fo(2)二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠溶液，加入硫酸会产生白色沉淀:而题目中加入硫酸后沉淀能全部溶解，说明原固体中没有Si02。(3)C中加入次氯酸钠后有红褐色沉淀，说明原溶液中有亚铁离子被次氯酸钠氧化后生成的，检验亚铁离子可以利用亚铁离子和K[Fe(CN)]反应生成特征的蓝色沉淀或利用亚铁离子能是酸性高锰酸钾溶液褪色的性质。此处不36能选KSCN和氯水，因为不确定溶液中是否存在Fe3+)。(4)加入次氯酸钠是为了将Fe2+氧化成Fe3+,增大溶液的pH使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀。D的溶液为氯化铜，电解时阳极是氯离子失去电子，电极反应为：2Cl--2e-=Clf；阴极2是铜离子得到电子生成铜，每有2摩尔电子转移生成1摩尔铜，所以当有0.1摩尔电子转移，生成的铜为0.05摩尔，其质量为3.2克。(6)根据以上分析，原物质中有铝和氧化亚铜，氧化铁或四氧化三铁或氧化铁和四氧化三铁都存在。考点：金属及其化合物的性质(1)Cu2++2e-^=Cu6.4g4OH--4e-^=2H2O+O2f1.12LpH变小，因为电解消耗水且同时生成H2SO4。Cu-2e-二Cu2+Cu2+pH不变【解析】(1)Cu2++2e-^^=Cu2mol640.2molm(Cu)=6.4g4OH--4e-^=2H2O+O2f4mol22.4L0.2molV(O2)=1.12L⑶因为2CuSO4+2H2O电解2Cu+2H2SO4+O2f电解消耗了部分水,而且有H2SO4生成，所以pH变小。(4)铜片作阳极，则阳极反应:Cu-2e-^=Cu2+,pH不变。(1)负极;正极电极上共析出氢气的质量。0.1g【解析】(1)NaO(2)Cl+20H-=Cl-+Cl0-+H022222NaO+2H0=4Na0H+0f、AlCl+3NaOH=3NaCl+Al(OH)；222233阴极；在阴极由于H+得到电子产生氢气，破坏了水的电离平衡，促进水继续电离，导致溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性，所以阴极附近溶液变为红色【解析】试题分析：已知常温下A为固体单质，B为淡黄色粉末，则B是过氧化钠，因此A是钠，C是氧气。E在常温下为液体，则E是水，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，因此D是氢氧化钠。钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此F是氢气。J可用作杀菌消毒剂，J是由I单质气体和氢氧化钠反应生成，实验I是氯气，J是次氯酸钠，所以G是氯化氢，H是氯化钠。根据以上分析可知B是过氧化钠，化学式为Na202。氯气与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2Oo过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠能与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀，所以向AlCl溶液中加入少量固体过氧化钠的化学方程式为2NaO+2HO=4NaOH+Of、AlCl+3NaOH=222233NaCl+Al(OH)；o3惰性电极电解氯化钠溶液，阴极由于H+得到电子产生氢气，破坏了水的电离平衡，促进水继续电离，导致溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性，所以阴极附近溶液变为红色。考点：考查无机框图题的判断H：N：H(共14分)(1)甘(1分)FeO+8H+=2Fe3++Fe2++4HO(2分)；O+2HO+4e-=4OH-(2分)吸氧腐蚀(1分)34222NHNO+AgNO=AgNO；+NHNO；c(NO->c(NH+)>c(H+)>c(OH-)(各2分)(NH)Fe(SO)、取少量该复盐于试管中并加水溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯242水，溶液立即变红