2017-2018学年化学选修4 第4章 电化学基础 本章测试 含答案 精品

第4章电化学基础测试题(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题,共36分)一、选择题(本题包括18小题,每小题2分,共36分)1.下列关于实验现象的描述,不正确的是( )A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B.用铜板作电极电解硫酸铜溶液,阴极铜板质量增加C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快【解析】选C。

选项A中构成Fe、Cu原电池,负极Fe失电子溶解,H+在正极Cu上得电子生成H2,现象描述正确;选项B中阳极Cu失电子溶解,Cu2+在阴极铜板上得电子使铜板增重,现象描述正确;选项C中发生Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,没有铁生成,现象描述错误;选项D中发生Zn+Cu2+Zn2++Cu,生成的铜与锌构成原电池,加快锌的腐蚀,现象描述正确。

2.下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )【解析】选C。

电镀时,镀件作阴极,而铜作阳极,C项接反了。

3.如下图,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为( )A.①②③④⑤B.④③②①⑤C.④③①②⑤D.④②③①⑤【解析】选C。

金属腐蚀快慢的比较规律:电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极,结合题给装置选C。

4.(2016·张家界高二检测)液流电池是一种新的蓄电池,是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。

如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液。

下列说法正确的是( )A.充电时阳极的电极反应式:Zn-2e-Zn2+B.充电时电极a为外接电源的负极C.放电时Br-向右侧电极移动D.放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大【解析】选D。

题图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,所以该电池的负极为锌,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,溴为原电池的正极,电极反应式为Br2+2e-2Br-,充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反,所以充电时阳极的电极反应式为2Br--2e-Br2,故A错;在充电时,原电池的正极连接电源的正极,是电解池的阳极,而原电池的负极连接电源的负极,是电解池的阴极,所以充电时电极a为外接电源的正极,故B错;放电时为原电池,在原电池中间隔着一个阳离子交换膜,所以Br-不能向右侧电极移动,故C错;放电时左侧生成溴离子,右侧生成锌离子,所以放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大,故D正确。

5.(2016·赣州高二检测)如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化) ( )A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高【解析】选D。

若杠杆为导体则构成原电池,铁作负极失电子而溶解:Fe-2e-Fe2+,溶液中Cu2+在正极(铜极)得电子生成铜,质量增大而下降,A端低,B端高;若杠杆为绝缘体,则铁球和CuSO4溶液发生置换反应生成Cu覆于表面,质量增加而下降,A端高,B端低。

6.(2016·泰安高二检测)钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点,特别适合于固定式大规模储能应用的需求。

一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池总反应为NaTi2(PO4)3+2Na2NiFeⅡ(CN)6Na3Ti2(PO4)3 +2NaNiFeⅢ(CN)6(注:其中P的化合价为+5,Fe的上标Ⅱ、Ⅲ代表其价态)。

下列说法不正确的是( )A.放电时,NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应B.放电时,负极材料中的Na+脱离电极进入溶液,同时溶液中的Na+嵌入正极材料中C.充电过程中阳极反应式为2NaNiFeⅢ(CN)6+2Na++2e-2Na2NiFeⅡ(CN)6D.该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na+的浓度基本保持不变【解析】选C。

A项,放电时,NaTi2(PO4)3→Na3Ti2(PO4)3,Ti的化合价由+4→+3价,发生还原反应;C 项,阳极反应式为Na3Ti2(PO4)3-2e-NaTi2(PO4)3+2Na+,阴极反应式为2NaNiFeⅢ(CN)6+2e-+2Na+2Na2NiFeⅡ(CN)6。

7.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重ag时,在阳极上同时产生bL(标准状况)氧气,从而可知M的相对原子质量是( )A.错误！未找到引用源。

B.错误！未找到引用源。

C.错误！未找到引用源。

D.错误！未找到引用源。

【解析】选C。

根据电解原理,阳极析出氧气,阴极析出M单质,阳极产生氧气的物质的量是错误！未找到引用源。

mol,则转移电子的物质的量是错误！未找到引用源。

mol×4=错误！未找到引用源。

mol,M的化合价是+x,设M的相对原子质量是y,根据得失电子守恒可知错误！未找到引用源。

×x=错误！未找到引用源。

,解得y=错误！未找到引用源。

8.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。

NiMH中的M表示储氢金属或合金。

该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M NiOOH+MH已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH-6Ni(OH)2+N错误！未找到引用源。

下列说法正确的是( )A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-B.充电过程中OH-从阳极向阴极迁移C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O+M+e-MH+OH-,H2O中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【解析】选A。

正极发生得电子的还原反应,结合充电时的方程式知A正确;电解时阴离子移向阳极,B错误;MH中M和氢化合价都是0价,充电时阴极发生水中的氢得电子被还原的反应,不是被M还原,C错误;根据已知信息6NiOOH+NH3+H2O+OH-6Ni(OH)2+N错误！未找到引用源。

,电解质溶液若用氨水时会发生副反应,D错误。

【易错提醒】MH是金属或合金吸收氢后的物质,但是化合价没有变化,通过分析所给反应可以得到,否则容易将得电子的元素看作是金属而错选。

9.(2016·济宁高二检测)按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示( )①c(Ag+) ②c(N错误！未找到引用源。

) ③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A.①③B.③④C.①②④D.②【解析】选D。

在这个原电池中,负极反应:Fe-2e-Fe2+,正极反应:Ag++e-Ag,使b棒增重,溶液中c(N错误！未找到引用源。

)不变。

10.(2016·郑州高二检测)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。

其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,则下列有关说法中不正确的是( )A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B.阳极区pH增大C.图中的b>aD.该过程中的产品主要为H2SO4和H2【解析】选B。

从图可知,电解槽的左侧H+→H2,发生还原反应,为阴极反应,故X为电源的负极,Y 为电源的正极,A项正确;阳极反应:S错误！未找到引用源。

-2e-+H2O S错误！未找到引用源。

+2H+,溶液的酸性增强,溶液的pH降低,则a<b,B项错误、C项正确;结合以上分析和图示可知,阴极产物是H2,阳极产物是H2SO4,D项正确。

【补偿训练】某同学设计如图所示装置,探究氯碱工业原理,下列说法正确的是( )A.石墨电极与直流电源负极相连B.用湿润淀粉KI试剂在铜电极附近检验气体,试纸变蓝色C.氢氧化钠在石墨电极附近产生,Na+向石墨电极迁移D.铜电极的反应式为2H++2e-H2↑【解析】选D。

A.该装置是探究氯碱工业原理,则Cu电极应该与电源的负极连接,C电极与直流电源正极相连,错误;B.Cu电极为阴极,在阴极发生反应:2H++2e-H2↑;在阳极C电极上发生反应:2Cl—-2e-Cl2↑;所以用湿润淀粉KI试剂在碳电极附近检验气体,试纸变蓝色,错误;C.由于Cu电极为阴极,在阴极发生反应:2H++2e-H2↑,破坏了附近的水的电离平衡,最终在Cu电极附近产生氢氧化钠,Na+向铜电极迁移,错误;D.铜电极的反应式为2H++ 2e-H2↑,正确。

11.将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极来电解硝酸银溶液:ⅰ.以电流强度为 1 A,通电10 min;ⅱ.10 min后,反接电源,以电流强度为2 A继续通电10 min;下列图象分别表示:铂电极的质量,银电极的质量及电解池产生气体质量与电解时间的关系图,正确的是( )A.①③B.①②C.②③④D.①②③④【解析】选A。

一开始银电极作阳极失电子形成Ag+,银电极质量减少;铂电极作阴极,Ag+在阴极得电子生成银单质,所以铂电极质量增加;反接后银电极作阴极,质量增加,铂电极上的银先失电子,质量减少,当银反应完后,只有OH-失电子(因为铂是惰性电极,不失电子)产生氧气,再从电流强度和时间关系可得出①③正确。

12.(2016·绍兴高二检测)利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O构成电池的装置如图所示。

此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。

下列说法正确的是( )A.电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜C.电极A的电极反应式为2NH3-6e-N2+6H+D.当有4.48 L NO2被处理时,转移电子数为0.8N A【解析】选B。

该反应中,二氧化氮中氮元素化合价由+4价变为0价、氨气中氮元素化合价由-3价变为0价,所以通入二氧化氮的电极是正极、通入氨气的电极是负极,放电时,电流从正极沿导线流向负极,所以电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极,故A错误;原电池工作时,阴离子向负极移动,为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜,防止二氧化氮反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,导致原电池不能正常工作,故B正确;电解质溶液呈碱性,则负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O,故C错误;气体摩尔体积受温度和压强影响,温度和压强未知导致气体摩尔体积未知,所以无法计算,故D错误。

13.(2016·襄阳高二检测)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I 2设计成如图所示的原电池。