高中化学选修4第四章基础训练题.doc

高中化学选修4第四章基础训练题

相对原子质量：H 1 C 12 O 16 N 14 Na 23 S 32 C1 35.5 Cu 64
一. 选择题(每小题只有一个选项符合题意。每小题5分，共60分)
1、电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
2、控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成原电池。下列
判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，
乙中石墨电极为负极
3、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。
关于该电池的叙述正确的是( )
A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：
C6H12O6＋6H2O－24e－==6CO2↑＋24H＋
C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成CO2气体22.4 L
4、为了避免青铜器生成铜绿，以下方法不正确的是（　　）
A.将青铜器放在铁质托盘上 B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中 D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
5、下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是( )
A．镀铝塑料 B．食品罐头盒(镀锡) C．白铁水桶(镀锌) D．镀银铜质奖章
6、如下图所示，a、b两电极材料分别为铁丝和铜丝。则以下说法不正确的是(　　)
A．该装置可以构成原电池，也可以构成电解池
B．a电极可能发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu
C．b电极质量可能增加
D．该过程可能有大量气体产生
7、pH＝a的某电解质溶液中，插入两只惰性电极，
通直流电一段时间后，溶液的pH＜a，则该电解质可能是 ( )
A．NaOH B．H2SO4 C．Na2CO3 D.Na2SO4
8、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．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
B．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：
O2＋2H2O＋4e－= 4OH－
C．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－= Al(OH)3↓
D．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
9、 将下图所示实验装置的K闭合，下列
判断正确的是(　　)
A．Cu电极上发生还原反应
B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C．片刻后甲池中c(SO)增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
10、以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制
品上镀锌，下列说法正确的是(　　)
A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，
电镀过程是该原电池的充电过程
B．因部分电能转化为热能，电镀时通过
的电量与锌的析出量无确定关系
C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改
变电解反应速率
D．镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
11、一种新型酸性乙醇电池用磺酸类质子作
溶剂，比甲醇电池效率高出32倍，电池反应式
为： C2H5OH＋3O2===2CO2＋ 3H2O，电池构造如
右图所示。 下列关于该电池的说法正确的是(　　)
A．通入乙醇的电极是正极
B．该电池的正极反应为：4H＋＋O2＋4e－===2H2O
C．放电过程中电源内部的H＋从正极区向负极区迁移
D．用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2 mol
C2H5OH，阴极产生标准状况下气体的体积为13.44 L
12、【2017全国卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常
用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理
如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是(　　)
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

用心 爱心 恒心
姓名 座号
题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

二、 非选择题（共40分）
13（共13分）、(1)氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反
应式均为2H2＋O2＝2H2O．
①酸式氢氧燃料电池中的电解质是酸，其正极反应式可表示为：　　　　　　　　　 　 　　；
②碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱，其负极反应式可表示为：　　 　　　　　　　。
(2)将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池。
①通入甲烷的一极为 ，电极反应式为 ；
②通入氧气的一极为 ，电极反应式为 ，
③总反应式为 。
电池工作时溶液的pH值将___________（填“不变”、“变大”、“变小”）。
14（共14分）、电解原理在化学工业中有广泛应用。
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：
⑴若X、Y都是惰性电极，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，则：
①电解池中X极上的电极反应式
是 。
在X极附近观察到的现象 。
②Y电极上的电极反应式是 ，
检验该电极反应产物的方法是
。
⑵如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是 ，电极反应式是：

②Y电极的材料是 ，电极反应式是：
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重 克。
15（共13分）、工业上为了除去含Cr2O72-离子的酸性废水，采用以下处理方法：①往工业废水中加入适量的食盐水1~2g/L；②以铁作为电极进行电解；③鼓入空气，经过一段时间后，使废水中的含铬（有毒）量降到可排放的标准。其原理是：将Cr2O72-离子还原为可溶性三价铬离子；在电解除铬过程中，溶液的pH不断升高，使工业废水由酸性变为碱性，再把三价铬离子变成不溶性氢氧化物除去。根据上述原理回答下列问题：
(1)用铁作为电极电解时，加入食盐的目的是 ，
电极反应式为：阳极 、
阴极 ；
(2)在水溶液中将Cr2O72-离子还原成Cr3+离子的还原剂为溶液中的 离子，此氧化还原反应的离子方程式是 。
(3)在处理废水的过程中，溶液的pH不断升高，由酸性变为碱性是通过
和 途径来实现的。
（4）将Cr3+转变成不溶性氢氧化物的离子方程式为 ，
同时还有 沉淀生成。
三． 补充题
16．有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起博器的能源。它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。请写出两极反应的方程式：
正极 _______ _____________，负极 _________________________。
17、科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原 理的示意图如下：
请回答下列问题：
（1） Pt(a)电极是电池的
________极，电极反应式
为
__ _ ___；
Pt(b)电极发生________
反应(填“氧化”或“还
原”)，电极反应式为
_______ ___________。
(2)电池的总反应方程式为____________________________________。
(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗掉CH3OH____ mol。
18．在25 ℃时，用石墨电极电解2L 0.5 mol/L CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有0.64 g Cu生成。试回答下列问题：
(1)写出无铜析出的石墨极的电极反应式 。
(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为 。
(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入 mol的 。
(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差_______g，电解液的pH 。(填“变小”、“变大”或“不变”)

用心 爱心 恒心
13、 （·1）电解质溶液为酸时，正极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O，
如果电解质为碱，则负极反应式为：2H2-4e-+4OH-=4H2O，
（2）负极；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；
正极；O2+4e-+2H2O=4OH-； CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O PH变小.
14．（1） ① 2H+ ＋2e- ＝H2↑；放出气体，溶液变红。 ② 2Cl – －2e- ＝Cl2 ↑；
把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
（2）① 纯铜 Cu2+ ＋2e- ＝Cu ② 粗铜 Cu －2e- ＝Cu2+
15. （1）是增加污水中离子浓度，增强导电能力。
阳极 Fe-2e-=Fe2+; 阴极 2H++2e-=H2↑
（2）Fe2+，6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++ 2Cr3++7H2O
（3）离子反应消耗H+、阴极H+放电生成氢气
(4) Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓， Fe(OH)3
16．负极：2Zn－4e - = 2Zn 2+ ，正极：O 2 + 4H + + 4e - = 2H 2 O 。
17. (1)负　2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋　
还原　3O2＋12H＋＋12e－===6H2O
(2) 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O (3)
17. （1）阳　4OH－ －4e－  ===2H 2 O＋O 2 ↑
（2）1　(3)0.1　CuO　(4)12.8　不变
n(CuSO 4 )＝2.0 L×0.5 mol/L＝1.0 mol，而在阴极析出的Cu为＝0.1 mol，故CuSO4未完全电解，阳极发生氧化反应，电极反应为4OH － －4e － ===2H 2 O＋O 2 ↑。
2)总反应为：
2CuSO 4 ＋2H 2 O=2Cu　＋　O2↑　＋　2H 2 SO 4
2       2        2          1           2
0.1 mol  0.1 mol  0.1 mol    0.05 mol    0.1 mol
所以电解后c(H＋)＝＝0.1 mol/L，故pH＝－lg 0.1＝1。
(3)电解后生成的0.1 mol Cu和0.05 mol O2脱离该体系，即相当于0.1 mol CuO，因此若将溶液复原，则应加入0.1 mol CuO。
(4)此时成为电镀池，阳极Cu－2e－===Cu2＋，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，因此若阴极上析出6.4 g铜，则阳极溶解6.4 g铜，电解后两铜片质量差为6.4 g＋6.4 g＝12.8 g，而电解液的pH不变。

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