高中化学 第4章 电化学基础训练4 新人教版选修4
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第四章《电化学基础》测试题一、单选题1.有一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200 ℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。
电池总反应为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确的是( )A.a极为电池的负极B.电池工作时,电流由b极沿导线经灯泡再到a极C.电池正极的电极反应为4H++O2+4e-===2H2OD.电池工作时,1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移2.能正确表示下列反应的离子方程式是()A.Na2S水解:S2- +2H2O ⇌ H2S+2OH﹣B.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+ = 2Fe(OH)3+3Mg2+C.用醋酸溶液除水垢:2H++ CaCO3=Ca2++ H2O+CO2↑D.用铜为电极电解饱和食盐水:2Cl-+ 2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-3.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1-CoO2+Li x C6===LiCoO2+C6(x+1)。
下列关于该电池的说法正确的是()xA.放电时,Li+在电解质中由正极向负极迁移B.放电时,负极的电极反应式为Li x C6+ x e-===x Li++C6C.充电时,若转移1 mol e-,石墨(C6)电极将增重7x gD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2+x e-===Li1-x CoO2+x Li+4.下列关于原电池的叙述中,正确的是()A.电流从正极流出B.正极不断产生电子经导线流向负极C.负极发生还原反应D.电极只能由两种不同的金属构成5.下列说法中正确的是()A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电解水生成H2和O2的实验中,可加入少量盐酸或硫酸增强导电性C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率D.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢6.500 mL 1 mol/L的稀HCl与锌粒反应,下列措施不会使反应速率加快的是A.升高温度B.加入少量的铜粉C.将500 mL 1 mol/L的HCl改为1000 mL 1 mol/L的HClD.用锌粉代替锌粒7.下列关于如图所示原电池装置的叙述中,正确的是A.铜片是负极B.电流从锌片经导线流向铜片C.硫酸根离子在溶液中向正极移动D.锌电极上发生氧化反应8.对于下列实验事实的解释,不合理...的是A.A B.B C.C D.D9.我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”,该电池结构如图所示。
第四章《电化学基础》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列叙述中,正确的是()①电解池是将化学能转变成电能的装置①原电池是将电能转变成化学能的装置①金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化①不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现①Cu+2Ag+===Cu2++2Ag,反应既可以在原电池中实现,也可以在电解池中实现,其他条件相同时,二种装置中反应速率相同A.①①①①B.①①C.①①①D.①2.铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+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++SO42-B.当电路中转移0.2 mol电子时,①中消耗的H2SO4为0.2 molC. K闭合时,①中SO42-向c电极迁移D. K闭合一段时间后断开,①可单独作为原电池,d电极为正极3.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:下列说法不正确的是()A.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓4.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示),电解液为溴化锌水溶液,电解液在电解质储罐和电池间不断循环。
下列说法不正确的是()A.充电时电极a连接电源的负极B.放电时负极的电极反应式为Zn—2e-===Zn2+C.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大D.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应5.下图为铜锌原电池示意图,下列说法正确的是()A.锌片逐渐溶解B.烧杯中溶液逐渐呈蓝色C.电子由铜片通过导线流向锌片D.锌为正极,铜为负极6.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是()A.我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.给铁件通入直流电,把铁件与电池负极相连接C.轮船在船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法D.钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青7.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡8.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH (不考虑二氧化碳的溶解)。
人教版选修4 第四章电化学基础一、选择题1.如图所示,液面上浮着一个空心铁球。
数天后可观察到的现象是 ()①铁球表面出现红棕色锈斑②铁球表面出现黑色锈斑③量筒内水位下降④量筒内水位上升A.①③B.①④C.②③D.③④2.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1 mol CuO后恰好恢复到电解前状态。
则电解过程中转移电子的物质的量为()A.0.1 mol B.0.2 molC.0.3 mol D.0.4 mol3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是()A.反应时,电子从乙中石墨电极沿导线流向甲中石墨电极B.反应时,甲中石墨电极发生还原反应C.电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流表读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极4.用含少量银和锌的粗铜作阳极,纯铜片作阴极,CuSO4溶液作电解液,电解一段时间后,阳极质量减少了x g,则()A.电解液质量增加x gB.阴极质量增加x gC.阴极质量增加b g,b>xD.阴极质量增加b g,b<x5.下列叙述与电化学腐蚀有关的是()A.炒过菜的铁锅不及时清洗易生锈B.在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性C.红热的铁丝与水接触时,表面形成了蓝黑色的物质D.把铁片投入氯化铜的溶液中,在铁表面上附着一层红色的铜6.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是()A.正极反应式:Zn-2e-===Zn2+B.电池总反应式:Zn+Cu2+===Zn2++CuC.在外电路中,电子从正极流向负极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液7.全固态锂硫电池能量密度高、成本做,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+x S8===8Li2S x(2≤x≤8)。
下列说法错误的是()A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子.负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多8.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
2020年人教版化学选修4第四章《电化学基础》章末基础训练一、选择题1.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为硫酸,放电时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O 下列结论正确的是()A.Pb为正极被氧化B.SO42﹣只向PbO2处移动C.Pb电极质量减少D.电解质溶液的pH不断增大2.在0 ℃和1×105 Pa下,用铂电极电解硫酸铜溶液,当阴极产生6.4 g铜时,阳极放出()A.1.12 L氢气B.1.12 L氧气C.2.24 L氢气D.2.24 L氧气3.用铂电极电解CuSO4溶液,当c(Cu2+)降至原来的一半时停止通电,则加入下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是()A.无水CuSO4B.CuO C.Cu(OH)2D.CuSO4·5H2O4.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。
下列说法正确的是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极5.镍镉电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用,其工作原理可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O℃2Ni (OH)2+Cd(OH)2以下说法中正确的是()A.以上反应是可逆反应B.放电时,镉为正极C.充电时电池上标有“+”号的电极连接电源正极D.以镍镉电池为电源,电解Na2CO3溶液,当收集到气体的总体积为33.6L电池中转移了2mol电子6.关于如图所示装置的叙述,错误的是()A.锌是负极,其质量逐渐减小B.氢离子的铜片表面被还原,产生气泡C.电子从锌片经导线流向铜片D.电流从锌片经导线流向铜片7.镍—镉可充电电池,电极材料是Cd和NiO(OH),电解质溶液是KOH,放电时的电极反应式是:Cd + 2OH --2e-=Cd(OH)2;2NiO(OH) +2 H2O+2e-=2 Ni(OH)2+2OH-下列说法不正确的是()A.电池的总反应是:Cd +2NiO(OH) +2 H2O=2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2B.电池充电时,镉元素被还原C.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大D.电池充电时,电池的负极和电源的负极相连接8.锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中,其示意图如图所示。
人教版高二化学必修四第四章、电化学基础期末基础知识复习及训练(含答案)基础知识点整理一、原电池基本概念理解。
1、原电池的概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2、化学电池的分类:常见的原电池可以分为三类:(1)一次电池:常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等;(2)二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池;(3)燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。
3、原电池的电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑4、常见原电池的电极反应总结。
⑴干电池(属于一次电池)①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极: Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充电反应:阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-===总反应式:Pb + PbO 2 + 2H2SO4放电充电2PbSO4 + 2H2O5、典型例题分析。
例题1、原电池的电极名称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.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑答案:B解析:(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极;(3)中铜作负极;(4)是铁的吸氧腐蚀,Fe作负极。
第4章《电化学基础》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。
图2中,x轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量,y轴表示()A.n(Na+) B.n(Cl-) C.c(OH-) D.c(H+) 2.某科研小组利用甲醇燃料电池进行如下电解实验,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,下列说法不正确的是()A.甲池中通入CH3OH的电极反应:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2OB.甲池中消耗560mLO2(标准状况下),理上乙池Ag电极增重3.2gC.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.丙池右侧Pt电极的电极反应式:Mg2++2H2O+2e-=Mg(OH)2↓+H2↑3.将含有0.4mol Cu(N03)2和0.3 mol KCl 的水溶液 1 L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出 0.1 mol Cu ,此时要将溶液恢复到电解前溶液一样,可加入一定量的()A.CuCl2 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuCO34.对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较,合理的是()A.负极反应不同B.正极反应相同C.析氢腐蚀更普遍D.都是电化学腐蚀5.铜锌原电池(如图,盐桥中含KCl)工作时,下列叙述错误的是()A.正极反应为:Cu2++2e–=Cu B.电池反应为:Zn+Cu2+=Zn2+ +CuC.在外电路中,电子从负极流向正极 D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液6.下列有关电化学的说法正确的是()A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.在海轮外壳上镶入锌块可减缓船体的腐蚀,是采用了牺牲阳极的阴极保护法C.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁7.某同学用如图所示的电化学装置电解硫酸铜溶液,有一个电极为Al,其它三个电极均为Cu,则下列说法正确的是()A.电子方向:电极Ⅳ→→电极ⅠB.电极Ⅰ发生还原反应C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反应:Cu-2e-═Cu2+ 8.下列事实不能用电化学原理解释的是( )A.铝片不用特殊方法保护B.轮船水线下的船体上装一定数量的锌块C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量CuSO4溶液后速率增大D.镀锌铁比较耐用9.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片,下列叙述正确的是()A.正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出10.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
训练4 电解原理的应用
[基础过关]
一、电解原理的应用
1.在冶金工业中,常用电解法得到钠、镁、铝等金属,其原因是 ( ) A.都是轻金属
B.都是活泼金属
C.成本低廉
D.这些金属的化合物熔点较低
2.火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。
在电解精炼时 ( ) A.粗铜接电源负极
B.纯铜作阳极
C.杂质都将以单质形式沉积到池底
D.纯铜片增重2.56 g,电路中通过电子为0.08 mol
3.欲在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极。
下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是 ( ) A.Ag和AgCl溶液 B.Ag和AgNO3溶液
C.Pt和Ag2CO3溶液 D.Pt和Ag2SO4溶液
4.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1。
用石墨作电极电解溶液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段。
下列叙述不正确的是 ( ) A.阴极只析出H2
B.阳极先析出Cl2,后析出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.溶液pH不断增大,最后为7
5.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )
A.装置①工业上可用于生产金属钠,电解过程中石墨电极产生金属,此法也可用于生产活泼金属镁、铝等
B.装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜,并且电流表示数不断变小
C.装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过
D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
二、电解的有关计算
6.用惰性电极电解饱和食盐水,当电源提供给0.2 mol电子时停止通电。
若此溶液体积为2L,则所得电解液的pH是 ( ) A.1 B.8 C.13 D.14
7.以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol,则阴极上析出Cu的质量为 ( ) A.0.64 g B.1.28 g
C.2.56 g D.5.12 g
8.在水中加等物质的量的Ag+、Ba2+、Na+、SO2-4、NO-3、Cl-,将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量比为 ( ) A.35.5∶108 B.16∶207
C.8∶1 D.108∶35.5
9.常温下用石墨作电极,电解100 mL 0.1 mol·L-1的Cu(NO3)2和0.1 mol·L-1的AgNO3组成的混合溶液,当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L时,假设溶液体积不变,下列说法正确的是( )
A.阴极增重1.4 g B.所得溶液pH<1
C.阴极增重0.64 g D.所得溶液pH>1
[能力提升]
10.电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
现将你设计的原电池通过导线与右图中的电解池相连,其中a为电解液,X和Y均为惰性电极,则:
(1)若a为CuSO4溶液,则电解时的化学反应方程式为______________。
(2)若电解含有0.04 mol CuSO4和0.04 mol NaCl的混合溶液400 mL,当
阳
极产生672 mL(标准状况下)气体时,溶液的pH=________(假设电解后溶
液体积不变)。
11.如图所示,甲、乙为相互串联的两电解池。
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A电极名称为________极,电极材料是
__________,电极反应式为________________,电解质溶液可以是________。
(2)乙池中Fe极电极反应式为________________,若在乙池中滴入少量酚酞试液,开始
电解一段时间,Fe极附近呈________色。
12.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。
请回答:
(1)工业冶炼铝的化学方程式是_____________________________________________。
(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。
电
解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是_________________________________________________。
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因
________________________________________________________________________。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________(填写“A”或“B”)导出。
[拓展探究]
13.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置,有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是
NiO2+Fe+2H2O 放电
充电Fe(OH)2+Ni(OH)2,用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电
极)M(NO3)x溶液时,若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g 水。
(1)电解时,电解池的阳极应连接________(填序号)。
A.NiO2 B.Fe C.Fe(OH)2 D.Ni(OH)2
(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增至m g,金属M的相对原子质量的计算式为
__________________(用m、x表示)。
(3)此蓄电池电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100 mL,转移相同
量的电子时,阳极产生气体__________L(标准状况),电解后溶液加水稀释至1 L,溶液的pH为________。
14.某课外活动小组准备用如下图所示的装置进行实验。
现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液:
(1)甲同学在实验中将电键K5闭合,Zn电极上的电极反应式为
________________________________________________________________________。
(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验,则电解时的总反应方程式为
________________________________________________________________________。
实验时应闭合的电键的组合是____________(从下列五项中选择所有可能组合,第(3)小题也在这五项中选择)。
A.K1和K2 B.K1和K3
C.K1和K4 D.K2和K3
E.K2和K4
(3)丙同学准备在Fe上镀Cu,选择了用某种盐来配制电镀液,则该盐中应含的阳离子为____________,实验时,应闭合的电键的组合是____________。
答案
1.B 2.D 3.B 4.D 5.B 6.C 7.B 8.C 9.B
10.(1)2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 (2)1
11.(1)阴 纯铜 Cu 2++2e -===Cu 含Cu 2+的溶液(如CuSO 4溶液) (2)2H ++2e -
===H 2↑ 红
12.(1)2Al 2O 3(熔融)=====电解
4Al +3O 2↑
(2)2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -
2+3H 2↑
(3)①4OH --4e -===2H 2O +O 2↑
②H +放电,促进水的电离,OH -浓度增大
③B 13.(1)A (2)50mx (3)0.168 2
14.(1)Zn -2e -===Zn 2+
(2)CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑ C 、D (3)Cu 2+
D。