人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》单元测试试题(含答案).pdf

人教版高中化学选修 4 第四章 电化学基础单元测试试题（含答案）1/14第四章第四章 电化学基础电化学基础单元测试题单元测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）一、单选题（每小题只有一个正确答案）1利用反应 Zn+Cu2+=Zn2+Cu 设计成原电池。则该电池的负极、正极和电解质溶液选择合理的是（）AZn、Cu、ZnSO4BCu、Zn、ZnCl2CCu、Zn、CuCl2DZn、Cu、CuSO42控制适合的条件，将反应 2Fe32I2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是（）A为证明反应的发生，可取甲中溶液加入铁氰化钾溶液B反应开始时，甲中石墨电极上 Fe3被还原，乙中石墨电极上发生氧化反应C电流计读数为零时，在甲中溶入 FeCl2固体时，甲中的石墨电极为正极D此反应正反应方向若为放热，电流计读数为零时，降低温度后乙中石墨电极为负极3某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为 Zn，其他电极均为 Cu，电解质溶液都是 CuSO4溶液，则下列说法正确的是（）A电子移动：电极电极电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu2e=Cu24已知海水中含有的离子主要有 Na+、Mg2+、Cl、Br，利用下图装置进行实验探究，下列说法正确的是（）AX 为锌棒，K 置于 M，可减缓铁的腐蚀，铁电极上发生的反应为 2H2eH2BX 为锌棒，K 置于 M，外电路电流方向是从 X 到铁CX 为碳棒，K 置于 N，可减缓铁的腐蚀，利用的是外加电流的阴极保护法DX 为碳棒，K 置于 N，在 X 电极周围首先失电子的是 Cl5下列解释事实的反应方程式不正确的是（）A.热的纯碱溶液可去除油污：CO32+2H2OH2CO3+2OHB.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe2eFe2+C.以 Na2S 为沉淀剂，除去溶液中的 Cu2+：Cu2+S2CuSD.向电解饱和食盐水的两极溶液中滴加酚酞，阴极变红：2H2O+2e=H2+2OH-6化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法错误的是（）A锅炉水垢中含有的 CaSO4，可先用 Na2CO3溶液处理，后用盐酸除去B废旧钢材焊接前，可依次用饱和 Na2CO3溶液、饱和 NH4Cl 溶液处理焊点处C使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀D为防止海鲜腐烂，可将海鲜产品浸泡在硫酸铜溶液中7研究人员发现了一种利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电的“水”电池，总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列说法正确的是（）A正极反应式：Ag+Cl-e-=AgClB每生成 1mol Na2Mn5O10转移的电子数为2NACNa+不断向“水”电池的负极移动DAgCl 是还原产物8液体燃料电池相比于气体燃科电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以胼（N2H4）为燃料的电池装置如下图装置，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列有关叙述不正确的是（）A该燃料电池负极发生的电极反应为：N2H4+4OH-4e-N2+4H2OB用该燃料电池作为装置的直流电源，产生 7.1gCl2至少需加入 0.5molN2H4C该燃料电池放电一段时间后，KOH 溶液的 pH 保持不变（KOH 溶液经充分搅拌且忽略反应过程中溶液体积的改变）人教版高中化学选修 4 第四章 电化学基础单元测试试题（含答案）3/14D该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，其目的是提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触9一种测定 O2含量的气体传感器如图所示。传感器工作时，仅 Ag+能在 AgI 晶体里迁移，O2透过聚四氟乙烯进入传感器、AgI 的物质的量增加。下列有关说法不正确的是（）A正极反应为 I2+2Ag+2e=2AgIB负极反应为 Ag+Ie=AgIC电位计读数越大 O2含量越高D部分 AlI3固体变为 Al2O3固体10热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb，下列说法不正确的是()A工作时，电池的正极质量逐渐减轻B放电过程中，Li向正极移动C每转移 0.1 mol 电子，理论上生成 20.7 g PbD常温时，在正负极间接上电流表，指针不偏转11如图所示能够组成原电池，并且产生明显的电流的是（）12一种充电电池放电时的电极反应为：H2+2OH-2e-=2H2O；NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是（）ANi(OH)2的氧化 BNiO(OH)的还原 CH2的氧化 DH2O 的还原13用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变，且用惰性电极，下列说法不正确的是（）A当电池负极消耗 mg 气体时，电解池阴极同时有 mg 气体生成B电池的正极反应式为：O22H2O4e=4OHC电池中 c（KOH）不变；电解池中溶液 pH 变大D电解后 c（Na2CO3）不变，且溶液中有 Na2CO310H2O 晶体析出14设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是()A等物质的量的 NaN3和 Na2O2中所含阴离子数均为 NAB电解精炼铜时，若阳极质量减少 6.4 g，则电路中转移电子数为 0.2NAC标准状况下,将 3.36L Cl2通入 1L 0.2 mol/L FeBr2溶液中，被氧化的 Br-数目为0.1NAD标准状况下，11g 由3H 和16O 组成的超重水中，中子数和电子数之和为 10NA二、填空题二、填空题15能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料，回答有关问题：（1）从能量的角度看，断开化学键要_，形成化学键要_。已知拆开 1 mol HH 键、1 mol II、1 mol HI 键分别需要吸收的能量为 436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘反应生成 1 mol HI 需要_（填“放出”或“吸收”）_kJ 的热量。（2）沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可用来点火做饭。已知 8g 甲烷完全燃烧生成液态水时放出445.0kJ 的热量，请写出甲烷燃烧热的热化学方程式_。（3）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。在如图甲、乙两装置中，甲中负极电极反应式为_，溶液中的阳离子向_极移动（填“正”或“负”）；乙中铝电极作_极，发生_反应（填“氧化”或“还原”）。16 A、B、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。人教版高中化学选修 4 第四章 电化学基础单元测试试题（含答案）5/14（1）A 中反应的离子方程式为 。（2）B 中 Sn 极的电极反应式为 ，Sn 极附近溶液的 pH（填“增 大”、“减小”或“不变”）。（3）C 中被腐蚀的金属是 ，总反应方程式 17右图表示一个电解池，装有电解液 a、X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若 X、Y 都是惰性石墨电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，在 X 极附近观察到的现象是_；Y 电极上的电极反应式是_，将 Y 电极反应产物通入 Na2S 溶液观察到的现象是_。电解 NaCl 溶液的离子方程式是_。某厂现有 50 台电解槽,每台平均每天消耗2925105 g 食盐，电解生成的Cl2与 H2按体积比 1:115 合成质量分数为 365%的盐酸。不考虑损耗，理论上一天可生产 365%的盐酸 t。（保留三位有效数字）（2）若要在铁制品上镀一定厚度的 Ag，Y 电极反应式为 ，工作一段时间后 pH 将 （填“增大”或“减小”或“不变”）(3)若 X、Y 都是铂电极，电解某金属 M 的氯化物（MCl2）溶液，当收集到 1.12 L 氯气时（标准状况），阴极增重 3.2 g。该金属的相对原子质量是 。18硫单质及其化合物在化工生产、污水处理等领域应用广泛。(1)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(O=C=S)，该物质可转化为 H2S，主要反应如下：.水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)H1.氢解反应：COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)H2已知反应中相关的化学键键能数据如下表：化学键H-HC=O(COS)C=SH-SE/kJmol-14367455803391076恒温恒压下，密闭容器中发生反应 i。下列事实能说明反应 i 达到平衡状态的是_。(填标号)a容器的体积不再改变b化学平衡常数不再改变c混合气体的密度不再改变d形成 1molHO 键，同时形成 1molHS 键一定条件下，密闭容器中发生反应 i，其中 COS(g)的平衡转化率()与温度(T)的关系如图所示。则 A、B、C 三点对应的状态中，v(COS)=v(H2S)的是_。(填标号)反应 ii 的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示，其中表示逆反应的平衡常数(K逆)的是_(填“A”或“B”)。T1时，向容积为 10 L 的恒容密闭容器中充入 2 mol COS(g)和 1 mol H2(g)，发生反应 ii，COS 的平衡转化率为_。(2)过二硫酸是一种强氧化性酸，其结构式为在 Ag+催化作用下，S2O82-能与 Mn2+在水溶液中发生反应生成 SO42-和 MnO4-，该反应的离子方程式为_。工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液的方法制备过二硫酸铵。总反应的离子方程式为_。(3)NaHS 可用于污水处理的沉淀剂。已知：25时，反应 Hg2+(aq)+HS-(aq)HgS(s)+H+(aq)的平衡常数 K=1.751038，H2S 的电离平衡常数 Ka1=1.010-7，Ka2=7.010-15。NaHS 的电子式为_。人教版高中化学选修 4 第四章 电化学基础单元测试试题（含答案）7/14Ksp(HgS)=_。19甲醇可作为燃料电池的原料。以 CH4和 H2O 为原料，通过下列反应来制备甲醇。I：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H+206.0 kJmol1II：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H 129.0 kJmol1（1）CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CH3OH(g)和 H2(g)的热化学方程式为 。（2）将 1.0 mol CH4和 2.0 mol H2O(g)通入容积为 100 L 的反应室，在一定条件下发生反应 I，测得在一定的压强下 CH4的转化率与温度的关系如右图。假设 100 时达到平衡所需的时间为 5 min，则用 H2表示该反应的平均反应速率为 。100时反应 I 的平衡常数为 。（3）在压强为 0.1 MPa、温度为 300条件下，将 a mol CO 与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应 II 生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的 l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。Ac(H2)减少B正反应速率加快，逆反应速率减慢 CCH3OH 的物质的量增加D重新平衡 c(H2)/c(CH3OH)减小E平衡常数 K 增大（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将 Co2+氧化成 Co3+，然后以 Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成 CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：写出阳极电极反应式 。写出除去甲醇的离子方程式 。若右图装置中的电源为甲醇空气KOH 溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式 ，净化含 1 mol 甲醇的水燃料电池需消耗 KOH mol。三、推断题三、推断题20红帘石矿的主要成分为 Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0 少量 MnO2 等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属钰并制得绿色高效的水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:(1)在稀硫酸浸取矿石的过程中，MnO2可将 Fe2+氧化为 Fe3+，写出该反应的离子方程式:_。(2)浸出液中的阳离子除 H+、Fe2+、Fe3+外还有_(填离子符号)。(3)已知:不同金属离子生成生成氢氧化物沉淀所需的 pH 如下表:离子Fe3+A13+Fe2+Mn2+Mg2+开始沉淀的 pH2.73.77.07.89.6完全沉淀的 pH3.74.79.69.811.1步骤中调节溶液的 pH 等于 6，调节 pH 的试剂最好选用下列哪种试剂:_(填选项字母，下同)滤渣 B 除掉杂质后可进一步制取 K2FeO4，除掉滤渣 B 中杂质最好选用下列哪种试剂:_。a.稀盐酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3(4)滤渣 B 经反应生成高效水处理剂的离子方程式_。(5)电解装置如图所示，箭头表示溶液中阴离子移动的方向；则与 A 电极连接的是直流电源的_极。阳极电解液是稀硫酸，若阴极上只有锰单质析出，当生成 11g 锰时，另一个电极上产生的气体在标准状况下的体积为_。人教版高中化学选修 4 第四章 电化学基础单元测试试题（含答案）9/1421铝是用途广泛的金属材料，目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝，其常见的过程如下：请回答下列问题：（1）沉淀 B 的化学式为 ，溶液 C 中阴离子主要是 。（2）操作是 （填操作名称）（3）写出过程中发生反应的离子方程式 。（4）Al(OH)3沉淀必须进行洗涤才能通过操作获得纯净 Al2O3，操作是 （填操作名称），简述洗涤沉淀的操作方法：。（5）生产过程中，除水、CaO 和 CO2可以循环使用外，还可循环使用的物质有 （填化学式）。（6）电解 Al2O3制取金属 Al 的阳极电极反应式为 。四、实验题四、实验题22某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：试根据表中的实验现象完成下列问题：(1)实验、中铝所作的电极(指正极或负极)_(填“相同”或“不相同”)。(2)实验中铝为_极，电极反应式为_；石墨为_极，电极反应式为_；电池总反应式为_。(3)实验中铝作负极还是正极？_，理由是_，铝电极的电极反应式为_。(4)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为_。23(12 分)铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：首先检查制取氧气装置的气密性，然后按上图所示连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续 3 分钟左右，观察到的实验现象为：直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。试回答以下问题：(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_。(2)仪器 A 的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_。(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为_ _。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。人教版高中化学选修 4 第四章 电化学基础单元测试试题（含答案）11/14五、计算题五、计算题24如图所示的电解装置中,A 池盛有 200mL 饱和 KCl 溶液,B 池盛有 200ml 饱和 CuSO4溶液,四个电极都用惰性材料制成,通电一段时间后,B 池中阴极增重 0.64g,求:(1)写出 A、B 两池中阳极电极反应式_。(2)计算标准状况下气体各为多少升?_。25铅蓄电池属于二次电池，其电极材料分别是 Pb 和 PbO2，电解质溶液为一定浓度的硫酸，工作时，该电池的总反应为 PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；PbSO4不溶。（1）该蓄电池工作时负极的电极反应式为_（2）将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入 CuSO4溶液中，铁棒接该蓄电池 Pb 极，石墨棒接该蓄电池 PbO2极，一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了 3.2 克，则 CuSO4溶液质量_（增加、减少）_克；如果要求将 CuSO4溶液恢复成与开始时完全相同，则可以加入下列物质中的_ACuSO4溶液BCuCO3固体CCuO 固体DCu(OH)2固体ECu 固体 F Cu2(OH)2CO3固体（3）若用该蓄电池作电源（都用惰性材料做电极）电解 400 克饱和食盐水，如果电池内硫酸的的体积为 5 升，当其浓度从 1.5mol/L 降至 1.3mol/L 时，计算剩余溶液中氯化钠的质量分数_（该温度下氯化钠的溶解度为 32 克）。人教版高中化学选修 4 第四章 电化学基础单元测试试题（含答案）1/14参考答案参考答案1D 2C 3D 4C 5A 6D 7B 8B 9B 10C 11B 12A 13C 14C 15吸 放 放出 5.5 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H=-890.0KJ/mol Zn-2e-=Zn2+正极 负 氧化 16（1）Fe+2H+=Fe2+H2 （2）2H+2e=H2 增大 （3）Zn Zn+2H+=Zn2+H217（1）有无色气泡产生，溶液变红（2 分）2Cl-2e-=Cl2（2 分）溶液中产生黄色沉淀产生（1 分）2Cl-+2H2O Cl2+H2+2OH-（2=电解 分）25.0t（2）(2)Ag+e-=Ag（2 分）减小 （1 分）(3)64（2 分）18 d A B C B 33.3%5S2O82-+2Mn2+8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+2SO42-+2H+S2O82-+H2 4.010-5319（1）CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)H+77.0 kJmol1；（2）0.003 molL1min1；2.2510-4；（3）CD（4）Co2+-eCo3+；6Co3+CH3OH+H2OCO2+6 Co2+6H+；CH3OH-6e+8OHCO32+6H2O；220MnO2+2Fe2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O Mn2+、Mg2+、Al3+d b 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 负 2.24L 21（1）Fe2O3（2 分)，AlO2和 OH-(2 分，写 Al(OH)4-也可，OH不写不扣分)（2）过滤（2 分）（3）Al2O3+2OH=2AlO2+H2O 或 Al2O3+2OH+3H2O=2Al(OH)4-(共 2 分)；（4）灼烧（2 分)，向过滤器中加水至刚好浸没沉淀，让水自然流尽后重复操作 23 次。（2 分）（5）NaOH。(2 分)（6）2O2-4e-=O2或 6O2-12e-=3O2(2 分，漏写气体符号扣 1 分，写错化学式或配平错不给分)22 不相同 负 2Al6e2Al3 正 6H6e3H2 2Al6H2Al33H2 负极 铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应 Al3e4OHAlO22H2O 另一个电极材料的活动性和电解质溶液23(1)电化学腐蚀(2)球形干燥管碱石灰(或无水 CaCl2)干燥 O2(3)跟氧气和水接触O2浓度24(1)A 池：2Cl-2e-=Cl2B 池：4OH4e=2H2O+O2V（Cl2）=224mL；V（O2）=112mL25Pb-2e-+SO42-=PbSO4 减少 4 BC 10.6%