人教化学选修四第4章：电化学基础同步练习及答案

/人教化学选修四第4章：电化学根底同步练习及答案一、选择题【复习】用纯洁的CaCO3与1mol·L－1100mL稀盐酸反响制取CO2。关于此反响,以下说法不正确的选项是()A．可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反响的反响速率B．可以用单位时间内生成H2的量表示该反响的反响速率C．可以用单位时间内溶液中Ca2＋浓度的增加表示该反响的反响速率D．可以用单位时间内CaCO3浓度的变化表示该反响的反响速率答案：D1．以下装置中能构成原电池产生电流的是()答案B解析A、D项中电极与电解质溶液之间不发生反响,不能构成原电池；B项符合原电池的构成条件,两电极发生的反响分别是Zn－2e－=Zn2＋,2H＋＋2e－=H2↑；C项中酒精不是电解质,故不能构成原电池。2．以下各装置能形成原电池的是()答案D解析判断一个装置能否构成原电池,要看是否符合原电池的构成条件：①电极材料(活动性不同的金属、金属与非金属、金属与金属氧化物)；②电解质溶液；③构成闭合回路；④能自发进行的氧化复原反响。A装置：由于两个电极是同种金属,不能形成原电池；B装置：酒精不是电解质溶液,不能构成原电池；C装置：没有形成闭合回路,不能形成原电池；D装置：符合原电池构成的条件,能形成原电池。3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反响式为Zn＋MnO2＋H2O=ZnO＋Mn(OH)2以下说法中,错误的选项是()A．电池工作时,锌失去电子B．电池正极的电极反响式为MnO2＋2H2O＋2e－=Mn(OH)2＋2OH－C．电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少6.5g答案C解析此题要求利用原电池的原理,分析碱性锌锰电池：锌为负极,在反响中失去电子,故A正确；电池工作时,电流由正极通过外电路流向负极,而电子定向移动方向与电流方向相反,故C错误；由电子守恒知D项正确；由该电池反响的总反响式和原电池的原理写出正极反响式知B正确。4．某新型可充电电池,能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反响式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O放电充电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3放电充电A．放电时负极反响式为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2B．放电时正极反响式为FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－C．放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化D．充电时阳极附近的溶液的碱性减弱答案C解析选项A,放电时,在碱性条件下,Zn失去电子为电池的负极：Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2；选项B,根据放电时总电池反响式减去负极反响式(电子数需相等)可得放电时正极反响式为FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3＋5OH－；选项C,放电时,K2FeO4被复原；选项D,充电是放电的逆向反响,所以充电时,阳极消耗OH－,导致阳极附近的溶液的碱性减弱。5.如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,那么以下有关判断正确的选项是()A．a为负极,b为正极B．a为阳极,b为阴极C．电解过程中,d电极质量增加D．电解过程中,氯离子浓度不变答案C解析电流从电源的正极流出,故a为电源的正极,b为负极；与电源正极相连的c为阳极,与电源负极相连的d为阴极。在电解过程中,因为Cu2＋是阳离子,移向阴极d,在阴极放电析出Cu,所以d电极质量增加；Cl－是阴离子,移向阳极c,在阳极放电析出Cl2,导致溶液中氯离子浓度降低。6．以下有关电解池的说法正确的选项是()A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极B．无论电解何种物质,阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等C．电解氯化铜溶液时,在阴极上有气体生成D．电解NaCl、CuCl2两种溶液,参加反响的物质是相同的答案B解析与负极相连的是阴极。电解氯化铜时,阳极上有氯气生成,阴极上有铜析出；电解NaCl溶液时,水参加了反响,而电解CuCl2溶液时,水没有参加反响。7.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如下图的装置,以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的选项是()A．a为正极,b为负极；NaClO和NaClB．a为负极,b为正极；NaClO和NaClC．a为阳极,b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极,b为阳极；HClO和NaCl答案B解析电解饱和食盐水的方程式为2NaCl＋2H2O电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑,NaOH在阴极区生成,Cl2在阳极区生成。按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置,假设将阳极置于上方,那么氯气一生成即逸出,不能完全与NaOH反响。显然,应将阳极置于下方,阴极置于上方,下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的NaOH吸收。反响为Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。还应注意的是图中电极a、b是电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极,那么b为正极。8.、某固体化合物A不导电,但熔化或溶于水都能完全电离。以下关于物质A的说法中,正确的选项是()A．A是非电解质B．A是强电解质C．A是共价化合物D．A是弱电解质答案B解析在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物,而熔化或溶于水都能完全电离,所以为强电解质,故应选B。9.将Al片和Cu片用导线相连,一组插入浓HNO3溶液中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成了原电池,那么在这两个原电池中,正极分别为()A．Al片、Cu片B．Cu片、Al片C．Al片、Al片D．Cu片、Cu片解析将Al片和Cu片用导线相连,插入浓HNO3溶液中,此时Al在浓硝酸中钝化,不能继续反响,而Cu却能与浓硝酸持续反响。也就是说,在这种情况下,Cu易失去电子而Al却表现相对“惰性〞,“相对活泼〞的Cu为负极；插入稀NaOH溶液中,Al能与NaOH溶液反响,此时Al失去电子被氧化,也就是Al为负极。答案A10.假设某池(电解池或原电池)的总反响离子方程式是Cu＋2H＋=Cu2＋＋H2↑,关于此池的有关说法正确的选项是A．该池只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极B．该池只能是原电池,且电解质溶液为硝酸C．该池可能是原电池,也可能是电解池D．该池只能是电解池,电解质溶液可以是硫酸铜答案A解析铜与H＋不反响,因此不可能是原电池,只能是电解池。在该电解池中,铜失去电子被氧化,因此铜作电解池的阳极,A正确,B、C错误；D选项中假设电解质溶液是硫酸铜溶液,那么相当于电镀铜,与题给离子方程式不符,故D错误。11．关于金属腐蚀的表达中,正确的选项是()A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O=M(OH)n＋eq\f(n,2)H2↑B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀答案C解析金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比拟活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触,腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。A中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀,为M－ne－=Mn＋；B选项中Sn、Fe构成电化学腐蚀,主要是Fe－2e－=Fe2＋,铁先被腐蚀。常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,难以和非金属氧化剂(Cl2、S)等反响,发生化学腐蚀。12．以下各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是()①金属外表涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属外表清洁枯燥④金属外表进行电镀⑤使金属外表形成致密的氧化物薄膜A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部答案D解析金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,题目中①③④⑤中的方法都可以起到防止金属和电解质溶液接触形成原电池的目的；②中如在金属中参加某些其他元素改变金属内部结构也可以起到防腐蚀的效果。13．以下表达不正确的选项是()A．铁外表镀锌,铁作阳极B．船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反响式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反响式：2Cl－－2e－=Cl2↑答案A解析铁外表镀锌,铁应作阴极而锌作阳极,A错误；锌比铁活泼,在船底镶嵌锌块,可有效防护船体被腐蚀；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e－被复原；工业电解饱和食盐水的反响中阳极上Cl－失去e－被氧化,故B、C、D均正确。14．如下图,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再参加含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),以下表达正确的选项是()A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生复原反响C．a中铜丝上发生氧化反响D．b中铝条附近有气泡产生答案B解析依据原电池原理分析可知：a中铁钉作负极,发生氧化反响,铜丝作正极,发生O2＋2H2O＋4e－=4OH－的复原反响,可知A、C错误；b中铁钉作正极,发生O2＋2H2O＋4e－=4OH－的复原反响,而铝条发生氧化反响,不会冒气泡,B正确、D错误。二、非选择题1．某探究活动小组想利用原电池反响检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L－1的稀H2SO4中,乙同学将电极放入6mol·L－1的NaOH溶液中,如下图。(1)写出甲池中发生的有关电极反响的反响式：负极___________________________________________________________________,正极___________________________________________________________________。(2)写出乙池中发生的有关电极反响的反响式：负极____________________________________________________________________,正极___________________________________________________________________。总反响离子方程式为______________________________________________________。(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料假设是金属,那么构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼〞,那么甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验,可得到如下哪些结论？________。A．利用原电池反响判断金属活动性顺序应注意选择适宜的介质B．镁的金属性不一定比铝的金属性强C．该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值D．该实验说明化学研究对象复杂、反响条件多变,应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极〞的做法________(填“可靠〞或“不可靠〞)。如不可靠,那么请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案_____________________________________________________________。答案(1)Mg－2e－=Mg2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)2Al＋8OH－－6e－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)MgAl(4)AD(5)不可靠将两种金属电极连上电流表而构成原电池,利用电流表检测电流的方向,从而判断电子的流动方向,再来确定原电池的正、负极解析(1)甲池中电池总反响方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑,Mg作负极,电极反响式为Mg－2e－=Mg2＋,Al作正极,电极反响式为2H＋＋2e－=H2↑。(2)乙池中电池总反响方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑,负极上为Al被氧化生成Al3＋后与OH－反响生成AlOeq\o\al(－,2),电极反响式为2Al－6e－＋8OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O；正极产物为H2,电极反响式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑。(3)甲池中Mg为负极,Al为正极；乙池中Al为负极,Mg为正极,假设根据负极材料金属比正极活泼,那么甲判断Mg活动性强,乙判断Al活动性强。(4)选AD。Mg的金属活动性一定比Al强,金属活动性顺序表是正确的,应用广泛。(5)判断正、负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断,直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极是不可靠的。3、如图Ⅰ所示是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置,请填空：(1)X的电极名称是__________极,发生的电极反响式为______________,Y极的电极材料是____________,检验X极产物的方法是________________________________。(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反,导致X极上未收集到