2019_2020学年高中化学第4章电化学基础章末复习课后提能层级练新人教版选修4.doc

第四章电化学基础章末提能 拔高练1化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式：2Cl2e= Cl2B氢氧燃料电池的负极反应式：O22H2O4e= 4OHC粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式：Cu2e= Cu2D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe2e=Fe2解析：选A氢氧碱性燃料电池的正极反应式：O22H2O4e=4OH；粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜；钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe2e=Fe2。2(2019正阳高二检测)下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选C电镀铜时，Cu作阳极，镀件作阴极，故C错。3关于各图的说法(其中中均为惰性电极)正确的是()A装置中阴极产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝B装置中待镀铁制品应与电源正极相连C装置中电子由b极流向a极D装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应解析：选D装置用惰性电极电解CuCl2溶液，阴极析出铜，阳极产生氯气，A错；装置为电镀铜装置，阳极电极反应式为Cu2e=Cu2，阴极电极反应式为Cu22e=Cu，因此待镀铁制品应与电源负极相连，B错；装置为氢氧燃料电池，b极通入O2，发生还原反应，作电池的正极，是电子流入的一极，C错。4甲、乙、丙三个电解槽如图所示(其中电极的大小、形状、间距均相同)。乙、丙中AgNO3溶液浓度和体积均相同，当通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128 g，则乙中电极上银的质量增加()A0.054 gB0.108 gC0.216 g D0.432 g解析：选C甲中铜电极增重0.128 g，说明析出铜为0.002 mol。由图示可知，乙、丙并联后与甲串联，又因乙、丙两槽中的电极反应相同，故乙、丙中的电子转移分别是甲中的一半。甲中转移电子为0.004 mol，故乙中析出的银为0.002 mol，质量为0.002 mol108 gmol10.216 g。5某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解该混合溶液时，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阴极自始至终只逸出H2B阳极先逸出Cl2，后逸出O2C电解最后阶段为电解水D溶液pH不断增大，最后为7解析：选D由题意知，n(H)n(Cl)23，在阴极放电的是H， 在阳极放电的是Cl、OH，Cl先放电OH后放电。因此反应开始在两极放电的是H、Cl，相当于电解盐酸。由H2SO4电离出的H放完电后，在两极放电的是由水电离出的H和剩余的Cl，相当于电解NaCl溶液。Cl放完电后，在两极放电的是由水电离出的H和OH，相当于电解水，故A、B、C正确；溶液pH的变化是不断增大，但最后溶质是NaOH和Na2SO4，pH不会为7，故D错误。6将KCl和CuSO4两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是()A整个过程中两电极反应2Cl2e=Cl2、2H2e=H2不可能同时发生B电解至C点时，往电解质溶液中加入适量CuCl2固体，即可使电解质溶液恢复至原来的浓度CAB段表示电解过程中H被还原，pH增大D原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为21解析：选A图象分为三段，因此整个电解过程也有三个过程。第一个过程相当于电解CuCl2溶液，CuCl2水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，pH增大，C项错误；若原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为21，则达B点时CuCl2消耗完，接着只电解水，则与图象不符，D项错误；根据BC，溶液的pH明显下降，说明B点时Cl已耗完，而Cu2过量，继续电解，水量减少，由此可判断B项错误；综上分析可知A项正确。7如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大CZ中溶液的pH先减小，后增大DZ溶液中的SO向Cu电极移动解析：选A由题中紫红色斑即MnO向d端扩散，阴离子向阳极移动，说明d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极。NaCl溶液中H放电，生成OH，c点附近会变红色，A项正确；Z为电解CuSO4溶液，Pt为阳极，溶液中的OH放电，4OH4e=O22H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu2得电子生成铜，Cu电极质量增大，总反应为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，阳极区生成H，则SO向Pt极移动，B、D项错误；随着电解的进行，Z溶液变为硫酸溶液，再电解则变为电解水，硫酸浓度增大，pH一直在减小，C项错误。8如图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200 mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.1 molL1，工作一段时间后，测得两端导线中均通过0.02 mol电子，若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是()A产生气体的体积：B电极上析出物质的质量：C溶液的pH变化：增大，减小D电极反应式中阳极：4OH4e=2H2OO2；中阳极：2H2e=H2解析：选B中产生的气体为O2，中产生的气体为H2，转移相同电子时，生成的H2多，A错；中电极上析出0.01 mol Cu和0.005 mol O2，中电极上只析出0.01 mol H2，B正确；电解过程生成H2SO4，pH减小，生成H2，pH增大，C错；是原电池，没有阳极，D错。9500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为2 molL1B上述电解过程中共转移2 mol电子C电解得到铜的物质的量为0.5 molD电解后溶液中c(H)为2 molL1解析：选A电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极：4OH4e=2H2OO2，得O2 22.4 L(标准状况)，则转移电子数为4 mol，阴极：先发生：Cu22e=Cu，后发生：2H2e=H2，得H2 1 mol，则后式转移电子数为2 mol，前式转移电子数为(42) mol2 mol，故n(Cu2)1 mol，nCu(NO3)21 mol。总共n(NO)0.5 L6 molL13 mol，故n(KNO3)3 moln(Cu2)21 mol。c(K)2 molL1，A项正确；转移电子数为4 mol，B项错误；n(Cu)1 mol，C项错误；水溶液中n(H)n(OH)4 mol，有2 mol H电解放电，则剩余c(H)4 molL1，D项错误。10下列叙述正确的是()A电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极B氯碱工业中电解的是熔融NaClC氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O24H4e=2H2OD如图中电子由Zn极移向Cu极，盐桥中的Cl移向CuSO4溶液解析：选C电镀时镀件作阴极，A项错误；氯碱工业中电解的是NaCl饱和溶液，B项错误；盐桥中的Cl移向负极即移向ZnSO4溶液，D项错误。11如图是化学能与电能相互转换的两套装置。下列对两套装置进行的实验分析正确的是()A乙装置将化学能转化为电能B两装置中石墨电极上产生的气体都是H2C甲装置中的铁电极发生氧化反应D两装置的原理都可以在现实生活中用来防止铁被腐蚀解析：选C乙装置是电解池，将电能转化为化学能，A项错误；甲装置中的石墨作正极，生成的是H2，乙装置中的石墨作阳极，生成的是O2，B项错误；甲装置中的铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀，C项正确，D项错误。12用电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池电解Na2CO3饱和溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法正确的是()A当电池负极消耗m g气体时，电解池阳极同时有m g气体生成B电池的负极反应为H22e=2HC电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出D电池中c(KOH)不变，电解池中溶液的pH变大解析：选C原电池与电解池各电极上通过的电子数目相等，原电池负极消耗氢气，电解池阳极产生氧气，通过相等的电子两种气体质量不可能相等，A错误；原电池为碱性溶液，负极不生成H而生成水，电极反应为H22e2OH=2H2O，B错误；电解池中实际为电解水，而原电解质溶液为饱和溶液，且温度不变，故溶液浓度不变，但有晶体析出，C正确；电池反应生成水，KOH溶液浓度变小，pH变小，D错误。13(2019安阳一中高二段考)某新型可充电电池能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。(1)放电时负极反应为_。(2)充电时Fe(OH)3发生_反应。(3)放电时电子由_极流向_(填“正”或“负”)极。(4)放电时1 mol K2FeO4发生反应，转移电子数是_。解析：放电时锌在负极发生氧化反应，因为电解质是碱，故负极反应是Zn2e2OH=Zn(OH)2；电子由负极流出，通过外电路流向正极；每1 mol K2FeO4发生反应，转移电子是3 mol，数目是1.8061024。充电时Fe(OH)3失去电子发生氧化反应。答案：(1)Zn2e2OH=Zn(OH)2(2)氧化(3)负正(4)1.806102414将洁净的金属片Fe、Zn、A、B分别与Cu用导线连接浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表所示。金属电子流动方向电压/VFeFeCu0.78ZnZnCu1.10ACuA0.15BBCu0.3根据表中实验记录，回答下列问题：(1)构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越_(填“大”或“小”)。(2)Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是_。(3)Cu与A构成的原电池中，_为负极，此电极反应为_。(4)A、B形成合金，露置在潮湿空气中，_先被腐蚀。解析：(1)由表中1,2行数据可知，金属活动性差异越大，电压越大。(2)ZnCu中电压为1.10，此时金属性ZnCu，CuA中电压为负值，则Cu为负极，A为正极，金属性CuA，同理知BCu，三种金属的活动性由强到弱的顺序为ZnBA。(3)Cu与A构成的原电池中，Cu失电子为负极，此电极的电极反应式为Cu2e=Cu2。(4)B比A活泼，则B先被腐蚀。答案：(1)大(2)ZnBA(3)CuCu2e=Cu2(4)B15某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏移。请回答下列问题：(1)甲装置的名称是_；乙装置的名称是_；Zn为_极；Pt为_极。(2)写出电极反应：Cu极：_；石墨棒极：_。(3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为_；乙中产生的气体在标准状况下的体积应为_。(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K一段时间后，乙中溶液的颜色_(填“变深”“变浅”或“无变化”)。(5)若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，闭合K一段时间后，甲中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的pH将_。(6)若乙中电极不变，将其溶液换成饱和Na2SO4溶液，闭合K一段时间，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO410H2O析出，假设温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为_(用含w、a的表达式表示，不必化简)。解析：(1)Zn、Cu和稀硫酸可构成原电池，其中Zn是负极，Cu是正极；乙装置是电解池，石墨棒为阴极，Pt为阳极。(2)Cu极上发生还原反应：2H2e=H2；石墨棒上也发生还原反应：Cu22e=Cu。(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等，当甲中产生0.1 mol H2时，电路中通过0.2 mol电子，乙中析出0.1 mol Cu和放出0.1 mol Cl2。(4)若将乙中两个电极都换成铜，则乙装置相当于电解精炼铜的装置，阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多，溶液中Cu2的浓度基本不变，溶液的颜色基本不变。(5)若将乙中溶液换成NaCl溶液，则乙装置就是电解饱和食盐水的装置，因反应生成了NaOH，故电解后溶液的pH增大。反应时甲溶液中消耗了H，溶液酸性减弱，pH也增大。(6)电解Na2SO4溶液的本质是电解水，阴极上析出的a mol气体是H2，则反应中有a mol H2O被电解，此a mol H2O和析出的w g Na2SO410H2O构成饱和溶液，该饱和溶液与剩余饱和溶液的质量分数相同。则剩余溶液中溶质的质量分数100%100%。答案：(1)原电池电解池负阳(2)2H2e=H2Cu22e=Cu(3)6.4 g2.24 L(4)无变化(5)增大增大(6)100%8