高中化学人教版化学反应原理第四章电化学基础单元测试 第四章章末过关检测(四)

章末过关检测(四)(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题4分，共60分)1.下列关于原电池和电解池的比较中正确的是()A．能量转化形式相同B．两极的名称相同C．负极和阴极上移向的离子类别相同D．负极和阳极上发生的反应类型相同解析：选D。原电池和电解池原理的实质均为氧化还原反应，但原电池是由化学反应产生电流，而电解池是由电流引发的化学反应；它们的能量转化形式和电极名称不同；负极和阳极，正极和阴极上移向离子类别相同，发生的电极反应类型相同，则答案为D。2．下列有关电池的叙述正确的是()A．锌锰干电池中，锌电极是负极B．iPhone6s用的锂离子电池属于一次电池C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被还原D．太阳能电池的主要材料为二氧化硅解析：选A。锌锰干电池中Zn失去电子生成Zn2＋，故Zn作负极；iPhone6s用的锂离子电池属于二次电池；氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化；太阳能电池的主要材料为硅。3．下列有关电化学的示意图中正确的是()解析：选D。本题考查电化学的图示。A项，Zn应作负极，错。B项，Zn应放在ZnSO4溶液中，Cu应放在CuSO4溶液中，图示装置不会构成原电池，而是在左烧杯中直接发生化学反应，错。C项，电解精炼铜，应将粗铜作阳极，错。D项，电解饱和食盐水，在阴极产生H2，阳极产生Cl2，正确。4．可用如图装置在铁皮上镀一层锌，以下叙述错误的是()A．电镀前，铁皮可用热碱溶液除油渍，盐酸除铁锈B．c为铁，d为锌C．用含Zn2＋的盐配成电解质溶液D．电镀时，发生氧化反应和还原反应的都是锌元素解析：选B。电镀时，铁作阴极，所以c为锌，d为铁，B项错误。5．下列说法中，不正确的是()A．电解饱和食盐水或熔融氯化钠时，阳极的电极反应式均为2Cl－－2e－=Cl2↑B．酸性介质或碱性介质的氢氧燃料电池的正极反应式均为O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．精炼铜和电镀铜时，与电源负极相连的电极反应式均为Cu2＋＋2e－=CuD．钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe－2e－=Fe2＋解析：选B。A项，还原性强的阴离子在阳极放电，正确；B项，酸性介质时正极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，错误；C项，与电源负极相连的是电解池阴极，电极反应式均为Cu2＋＋2e－=Cu，正确；D项，析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极均为Fe失去电子，电极反应式均为Fe－2e－=Fe2＋，正确。6．原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是()A．由Fe、Cu和FeCl3溶液组成的原电池中，负极反应式为Cu－2e－=Cu2＋B．由Al、Cu和稀硫酸组成的原电池中，负极反应式为Cu－2e－=Cu2＋C．由Al、Mg和NaOH溶液组成的原电池中，负极反应式为Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OD．由Al、Cu和浓HNO3组成的原电池中，负极反应式为Al－3e－=Al3＋解析：选C。A项，Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋；B项，Al作负极，电极反应式为Al－3e－=Al3＋；C项中Mg不与NaOH溶液反应，Al作负极；D项中Al在浓HNO3中钝化，Cu作负极。7．下列电极反应式与所处环境相匹配的是()选项电极反应式所处环境AO2＋2H2O＋4e－=4OH－碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应B4OH－－4e－=O2↑＋2H2O较强酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀C2H＋＋2e－=H2↑用铜作阳极，石墨作阴极电解NaOH溶液的阴极反应DH2－2e－=2H＋用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反 应解析：选C。A项所给电极反应式为正极反应式，错误；在较强酸性环境下，钢铁主要发生析氢腐蚀，B项错误；用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，D项错误。8．(2023·高考天津卷)已知：锂离子电池的总反应为LixC＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))C＋LiCoO2，锂硫电池的总反应为2Li＋Seq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))Li2S。有关上述两种电池说法正确的是()A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析：选B。锂离子电池放电时Li＋(阳离子)向正极迁移，A项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C项错误；题中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D项错误。9．Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg=Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是()A．AgCl为电池的正极B．正极反应为Ag＋＋e－=AgC．该电池一定不能被MgCl2溶液激活D．可用于海上应急照明供电，直接将化学能转化为光能解析：选A。A.根据电池的总反应，AgCl中Ag＋得电子生成Ag发生还原反应，作电池的正极，A项正确；是难溶于水的物质，正极反应为AgCl＋e－=Ag＋Cl－，B项错误；是电解质，导电能力强于海水，能激活该电池，C项错误；D.该电池能应急照明供电，能将化学能转化为电能，D项错误。10．用石墨作电极电解2mol·L－1的NaCl和1mol·L－1的MgSO4混合溶液时，下列曲线合理的是()解析：选D。电解时，发生的反应依次为Mg2＋＋2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑。电解前，因Mg2＋水解而使溶液呈酸性，pH＜7；电解完成后，溶液中的溶质为Na2SO4，pH＝7，故A、B不正确。电解开始即产生沉淀，当第一个反应完成后，沉淀的量不再变化，故C不正确，D正确。11．(2023·宁波十校联考)肼(N2H4)－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。下列说法中不正确的是()A．该电池放电时，通入肼的一极为负极B．电池每释放1molN2转移的电子数为4NAC．通入空气的一极的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将不变解析：选D。该碱性燃料电池的总反应方程式为N2H4＋O2=N2＋2H2O，N2H4中N化合价升高发生氧化反应，通入N2H4的一极为负极，A项正确；每生成1molN2转移电子4mol，B项正确；碱性条件下O2放电生成OH－，电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C项正确；从总反应可知放电过程生成H2O，KOH溶液浓度降低，pH减小，D项错误。12．铁银碱性电池具有优良的循环寿命，其总反应方程式为2Fe＋Ag2O2＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))2Fe(OH)2＋2Ag。下列说法中不正确的是()A．电池放电过程中阳离子向正极移动B．电池放电时，Ag2O2作原电池的正极C．电池充电过程中阴极附近溶液的碱性减弱D．电池充电时，阳极的电极反应式为2Ag＋4OH－－4e－=Ag2O2＋2H2O解析：选C。根据该电池总反应方程式可知，放电时，Fe作原电池的负极，其电极反应式为2Fe＋4OH－－4e－=2Fe(OH)2；Ag2O2作原电池的正极，其电极反应式为Ag2O2＋2H2O＋4e－=2Ag＋4OH－；在原电池内电路中，阳离子向正极移动。充电时，阳极反应式为2Ag＋4OH－－4e－=Ag2O2＋2H2O；阴极反应式为2Fe(OH)2＋4e－=2Fe＋4OH－，故充电过程中阴极附近溶液的碱性增强，C选项错误。13．铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。研读下图，下列判断不正确的是()A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)B．当电路中转移mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为molC．K闭合时，Ⅱ中SOeq\o\al(2－,4)向c电极迁移D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极解析：选C。C项，当K闭合时，Ⅰ为原电池、Ⅱ为电解池，Ⅱ中c电极上的PbSO4得电子转化为Pb和SOeq\o\al(2－,4)，d电极上的PbSO4失电子转化为PbO2和SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)向d电极移动。14．右图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有关说法不正确的是()A．关闭K2、打开K1，试管内两极都有气泡产生B．关闭K2、打开K1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为负极，b为正极C．关闭K2、打开K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则a为负极，b为正极D．关闭K2、打开K1，一段时间后，再关闭K1、打开K2，电流表指针不会偏转解析：选D。关闭K2、打开K1，是电解NaCl溶液的过程，反应方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，Cl－在阳极上放电生成Cl2，H＋在阴极上放电生成H2，则两极都有气泡产生；且由于Cl2可以溶于水，收集到的Cl2的体积略少于H2的体积，则与外电源b极相连的石墨棒作电解池的阳极，b极为正极；左侧试管中溶液变红色，说明左侧试管中溶液呈碱性，则H＋放电，左侧石墨棒为电解池的阴极，a为外电源的负极；一段时间后，打开K2、关闭K1，可以构成原电池，放电时会引起电流表指针发生偏转。15．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。现通过如图所示装置进行实验探究。下列说法正确的是()A．用图Ⅰ所示装置进行实验，为了更快、更清晰地观察到液柱上升，可用酒精灯加热具支试管B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ所示装置的正极材料是铁C．铝制品表面出现白斑的原理可以通过图Ⅲ所示装置进行探究，Cl－由活性炭向铝箔表面迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑D．图Ⅲ所示装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑解析：选D。A项，加热使具支试管中气体体积增大，部分气体逸出，冷却后，气体体积缩小，导管中形成液柱，不能证明金属发生了吸氧腐蚀，错误；B项，负极材料应为铁，错误；C项，铝箔为负极，活性炭为正极，正极反应为3O2＋12e－＋6H2O=12OH－，负极反应为4Al－12e－＋12OH－=4Al(OH)3，错误；D项，将正极反应式和负极反应式相加可得图Ⅲ所示装置的总反应：4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑，正确。二、非选择题(本题包括3小题，共40分)16．(13分)甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：(1)若两池中电解质溶液均为CuSO4溶液，反应一段时间后：①有红色物质析出的是甲池中的________棒，乙池中的________棒。②乙池中阳极的电极反应式是________________________________________________________________________。(2)若两池中均为饱和NaCl溶液：①写出乙池中总反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②甲池中碳极上电极反应式是________________________________________________________________________，乙池中碳极上电极反应属于________(填“氧化反应”或“还原反应”)。解析：甲为原电池，乙为电解池。(1)若两池中均为CuSO4溶液，则有甲eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(负极（Fe）：Fe－2e－=Fe2＋,正极（C）：Cu2＋＋2e－=Cu))乙eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(阳极（C）：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O,阴极（Fe）：2Cu2＋＋4e－=2Cu))有红色物质析出，即析出Cu，电极上发生还原反应，甲池中是碳棒，乙池中是铁棒。(2)若均为NaCl溶液，则有甲eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(负极（Fe）：2Fe－4e－=2Fe2＋（氧化反应）,正极（C）：O2＋2H2O＋4e－=4OH－（还原反应）))乙eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(阳极（C）：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）,阴极（Fe）：2H＋＋2e－=H2↑（还原反应）))乙池中的总反应方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。答案：(1)①碳铁②4OH－－4e－=2H2O＋O2↑(2)①2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－②2H2O＋O2＋4e－=4OH－氧化反应17．(12分)如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O。据此完成下列问题：(1)图中甲池是__________装置；A(石墨)电极的名称是__________。(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙池中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________；当乙池中B(Ag)极的质量增加g时，甲池中理论上消耗O2__________mL(标准状况下)。解析：根据甲图所示可知为原电池装置，能将化学能转化为电能；其中通入CH3OH和O2的电极分别为负极和正极。A与原电池正极相连，即A为电解池的阳极，乙池中电解AgNO3溶液，其总反应为4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))4Ag＋O2↑＋4HNO3。乙池中Ag电极增加g时，转移电子为mol，则根据甲池反应可求得消耗O2为280mL(标准状况)。答案：(1)原电池(或化学能转变为电能)阳极(2)CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O(3)4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))4Ag＋O2↑＋4HNO328018．(15分)图中X是直流电源。Y烧杯中c、d为石墨棒，Z烧杯中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近溶液显红色。(1)①电源b极为________(填“正”“负”或“阴”“阳”，下同)极。②Z烧杯中e为________极。③连接Y、Z烧杯线路中，电子流动的方向是d________(填“→”或“←”)e。(2)①写出Y烧杯中c极上的电极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②写出Y烧杯中总反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③写出Z烧杯中e极上的电极反