2018年高中化学 第4章 电化学基础章末综合检测 新人教版选修4

1、1第第 4 4 章章 电化学基础电化学基础章末综合检测章末综合检测(时间：100 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分；每小题只有一个选项符合题意) 1科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气 进入以磷酸为电解质溶液的燃料电池中发电，电池负极反应式为( ) AH22OH2e=2H2O BO24H4e=2H2O CH22e=2H DO22H2O4e=4OH 答案 C 解析 根据题给信息，该燃料电池的总反应式为 2H2O2=2H2O；电解液为酸性溶液， 电极反应式中不能出现 OH，A 错误。又因为燃料电池中负极通入氢气，正极通入氧气， B、D 错误。 2天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧 化钴(LiCoO2)，充电时 LiCoO2中 Li 被氧化，Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以 LiC6表示。电池反应为 LiCoO2C6CoO2LiC6，下列说法正确的是( )充电放电 A充电时，电池的负极反应为 LiC6e=LiC6 B. 放电时，电池的正极反应为

2、 CoO2Lie=LiCoO2 C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低 答案 B 解析 充电时，Li 被氧化，电池负极反应为 C6e=C，故 A 项错误；由于 Li 为活 6 泼金属，可与羧酸、醇等物质反应，故 C 项错误；由于 Li 的摩尔质量较小，所以锂电池的 比能量应较高，故 D 项错误。 3下列叙述正确的是( ) A纯锌与稀硫酸反应时，加入少量 CuSO4溶液，可使反应速率加快 B甲醇和氧气以及 KOH 溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为 CH3OH6OH6e=CO25H2O C在铁件上镀铜时，金属铜作阴极 D电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变 答案 A 4用石墨作电极电解 1 molL1的 CuSO4溶液，当c(Cu2)为 0.5 molL1时，停 止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态( ) ACuSO4 BCuO CCu(OH)2 DCuSO45H2O 答案 B 解析 电解过程中的反应式为 阳极：4OH4e=2H2OO2， 阴极：2Cu24e=2Cu。总反应式为 2

3、CuSO42H2O2H2SO42CuO2。=电解由以上反应可知，电解使 2 mol CuSO4和 2 mol H2O 变成了 2 mol H2SO4，同时析出铜， 放出 O2，溶液中每生成 2 mol Cu，则放出 1 mol O2，故需补充 CuO。 5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 H2SO4中，铜片表面出现气泡 B用锌片作阳极，铁片作阴极，电解 ZnCl2溶液，铁片表面出现一层锌 C把铜片插入 FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁2D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴 CuCl2溶液，气泡放出速率加快 答案 C 解析 铜、铁是两种活动性不同的金属，稀 H2SO4是电解质溶液，三者共同形成了原电 池，铁片上发生氧化反应：Fe2e=Fe2，铜片上发生还原反应：2H2e=H2，故 A 正确；B 为电镀池，锌片上发生：Zn2e=Zn2，铁片上发生：Zn22e=Zn，故 B 正确；Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，故 C 错误；Zn 与被 Zn 置换出的 Cu 以及原有的盐酸一 起构成了原电池，发生了原电池反应，故 D 正确。 6最近，科

4、学家研制出一种纸质电池，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。电池总反应式为 Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列说法不正确的是( ) A该电池中 Zn 为负极，MnO2为正极 B该电池的正极反应式为 MnO2eH2O=MnOOHOH C导电时外电路电子由 Zn 流向 MnO2，内电路电子由 MnO2流向 Zn D电池工作时水分子和 OH都能通过薄层纸片 答案 C 解析 原电池反应中 Zn 失电子、MnO2得电子，因此该电池负极为 Zn，正极为 MnO2。由 电池总反应式减去负极反应式 Zn2e2OH=ZnOH2O 即得正极反应式 MnO2eH2O=MnOOHOH。电子只能由 Zn 经外电路流向 MnO2，而不能通过内电路。 7如图所示，a、b 是石墨电极，通电一段时间后，b 极附近溶液显红色。下列说法正 确的是( )AX 极是电源的负极，Y 极是电源的正极 BCu 电极上增重 6.4 g 时，b 极产生 4.48 L(标准状况)气体 C电解过程中 CuSO4溶液的 pH 逐渐增大 Da 极的电极反应式为 2Cl2e=Cl2 答案

5、D 解析 b 极显红色，则 b 极为阴极，a 为阳极，Pt 为阳极，则 X 为电源正极；Cu 增重 6.4 g 时转移 0.2 mol e，b 极应产生 0.1 mol H2；电解过程中 CuSO4溶液转变为 H2SO4，pH 减小。 8用如图所示的装置进行实验，反应一段时间后断开 K，向右侧烧杯中加入 0.1 mol CuO 后 CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和 pH。下列说法中不正确的是( )A铜棒为正极，其电极反应式为 2H2e=H2 B烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出 C反应中消耗锌的质量为 13 g D导线中通过的电子的物质的量为 0.2 mol 答案 C 9关于下图所示装置的判断，叙述正确的是( )3A左边的装置是电解池，右边的装置是原电池 B该装置中铜为正极，锌为负极 C当铜片的质量变化为 12.8 g 时，a 极上消耗的 O2在标准状况下的体积为 2.24 L CuCu经过 CuSO4溶液Znb 答案 C 解析 根据图中所给的信息，我们可以判断出左边是氢氧燃料电池，右边是电解池，故 A 项错误；根据入口处所标的氧气和氢气的位置，可以知道 a 作正极，b

6、 作负极；并且 Zn 和 b 相连，所以是阴极，而 Cu 是阳极，故 B 项错误；Cu 片上的电极反应式为 Cu2e=Cu2，当铜片的质量变化为 12.8 g 时，电路中转移的电子的物质的量为n(e) 2n(Cu2)20.4 mol。a 极上的电极反应式为 O24e2H2O=4OH，因为各个电极12.8 g 64 gmol1 转移的电子的物质的量相等，所以 a 极上消耗氧气的体积V(O2)22.4 Lmol1n(O2) 22.4 Lmol12.24 L，故 C 项正确。0.4 mol 4 10按下图装置进行实验，若乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述 中不正确的是( )AE 表示生成铜的物质的量 BE 表示总反应中消耗水的物质的量 CF 表示反应中生成氧气的物质的量 DF 表示生成硫酸的物质的量 答案 D 解析 甲装置是电解 CuSO4的实验装置，其电解方程式为 2CuSO42H2O2Cu=电解O22H2SO4，可得 2CuSO42H2O2CuO22H2SO44e，结合图乙可知选项 D 错误。 11工业上为了处理含有 Cr2O的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水

7、27 中加入适量 NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有 Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀生成， 工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是( ) A阳极反应：Fe2e=Fe2 B阴极反应：2H2e=H2 C在电解过程中工业废水由酸性变为碱性 D可以将铁电极改为石墨电极 答案 D 解析 用石墨作电极，阳极产生 Cl2,得不到 Fe2+,缺少还原剂，不能使 Cr3Cr3 Cr(OH)3而除去，所以 D 项错误。 12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4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，正极反应式都为 O22H2O4e=4OH B以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应式为 Al3OH3e=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 答案 A 解析 B 项，以 NaOH 溶液为电解液时，不应生成 Al(OH)3沉淀，而应生成 AlO；C 项， 2 电

8、解液的 pH 应减小；D 项，电子通过外电路从负极流向正极。 13下列有关电化学的图示，完全正确的是( )答案 A 解析 在 CuZn稀硫酸形成的原电池中，锌失电子，在铜电极生成 H2，故 A 对；电 解精炼铜时应该粗铜作阳极，所以 B 错；铁片镀锌应该锌作阳极，所以 C 错；D 中碳棒作阳 极，在该极产生 Cl2，用 KI淀粉溶液进行检验，铁棒作阴极，在阴极区产生 H2，可以用小 试管收集并进行检验，所以 D 错。 14化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( ) A明矾水解形成的 Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化 B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 CMgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D电解 MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 答案 D 解析 A 项，Al3水解可得 Al(OH)3胶体，起净水作用；B 项，镶入锌块，相当于牺牲 阳极的阴极保护法；C 项，利用了 MgO 熔点高的性质；D 项，电解 MgCl2饱和溶液最终会得 到 Mg(OH)2而非 Mg。 15某原电池总反应的离子方程式为 2Fe3Fe=3Fe2，不能实现该反应的

9、原电池是 ( ) A正极为 Cu，负极为 Fe，电解质溶液为 FeCl3 B正极为 C，负极为 Fe，电解质溶液为 Fe(NO3)3 C正极为 Fe，负极为 Zn，电解质溶液为 Fe2(SO4)3 D正极为 Ag，负极为 Fe，电解质溶液为 Fe2(SO4)3 答案 C 解析 还原剂应为负极，材料为单质铁；氧化剂为 Fe3，在正极上得到电子，电解质 溶液应该为含有 Fe3的溶液。C 选项不能实现 2Fe3Fe=3Fe2。 16.某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿， 再加数滴酚酞溶液，按如图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是( )5A乙中导气管中产生气泡 B乙中导气管里形成一段水柱 C金属片剪口处溶液变红 D锌被腐蚀 答案 A 解析 在食盐水中 Zn、Fe 形成原电池，发生吸氧腐蚀消耗甲中的氧气，甲中压强变小， 乙中导气管受大气压强作用形成一段水柱；在金属剪口处形成 ZnFe 原电池，正极发生反应 2H2OO24e=4OH，溶液呈碱性，溶液变红，Zn 比 Fe 活泼，Zn 作负极， Zn2e=Zn2而被腐蚀。 二、非选择题(本题包括 6 小题，共 52 分) 17(8 分)关于“电解 CuCl2溶液时的 pH 变化”问题，化学界有以下两种不同的观点： 观点一是， “理论派”认为电解 CuCl2溶液后溶液的 pH 升高

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