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).doc

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）
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．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（ ）
A．Zn、Cu、ZnSO4 B．Cu、Zn、 ZnCl2
C．Cu、Zn、CuCl2 D．Zn、Cu、CuSO4
2．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．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Ⅰ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Ⅰ→电极Ⅳ→电极Ⅲ→电极Ⅱ
B．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅳ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应：Cu－2e－=Cu2＋
4．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（ ）

A．X为锌棒，K置于M，可减缓铁的腐蚀，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－＝H2↑
B．X为锌棒，K置于M，外电路电流方向是从X到铁
C．X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
D．X为碳棒，K置于N，在X电极周围首先失电子的是Cl－
5．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+2OH－
B.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe－2e－＝Fe2+
C.以Na2S为沉淀剂，除去溶液中的Cu2+：Cu2++S2－＝CuS↓
D.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-=AgCl B．每生成1mol Na2Mn5O10转移的电子数为2NA
C．Na+不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl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①，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↑+4H2O
B．用该燃料电池作为装置②的直流电源，产生7.1gCl2至少需加入0.5molN2H4
C．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）
D．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α－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－=2AgI B．负极反应为Ag+I――e－=AgI
C．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：PbSO4＋2LiCl＋Ca=CaCl2＋Li2SO4＋Pb ，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 Pb
D．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（ ）
A．Ni(OH)2的氧化 B．NiO(OH)的还原 C．H2的氧化 D．H2O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：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．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Na2CO3﹒10H2O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NA
B．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0.2NA
C．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0.1NA
D．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
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 H－H键、1 mol I－I、1 mol H－I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。

（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2．925×105 g食盐，电解生成的Cl2与H2按体积比1:1．15合成质量分数为36．5%的盐酸。不考虑损耗，理论上一天可生产36．5%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：
ⅰ.水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1
ⅱ.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-H
C=O(COS)
C=S
H-S

E/kJ·mol-1
436
745
580
339
1076

①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1molH—O键，同时形成1molH—S键
②一定条件下，密闭容器中发生反应i，其中COS(g)的平衡转化率(α)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)

③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
①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_____________________________。
②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=1.75×1038，H2S的电离平衡常数Ka1=1.0×10-7，Ka2=7.0×10-15。
①NaHS的电子式为____________________。
②Ksp(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 kJ·mol－1
II：CO ( g ) + 2H2 ( g ) ＝ CH3OH ( g ) △H ＝—129.0 kJ·mol－1
（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。

①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 。
②100℃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)。
A．c ( H2 )减少
B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH 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：

① 写出阳极电极反应式 。
② 写出除去甲醇的离子方程式 。
③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
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pH
2.7
3.7
7.0
7.8
9.6
完全沉淀的pH
3.7
4.7
9.6
9.8
11.1

步骤②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④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___。

21．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Ⅰ是 （填操作名称）
（3）写出①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Ⅳ获得纯净Al2O3，操作Ⅳ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
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①、②中铝所作的电极(指正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。
(2)实验③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④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：①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；②直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③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________。

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___________
A．CuSO4溶液
B．CuCO3固体
C．CuO固体
D．Cu(OH)2固体

E．Cu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）。

1 / 14
参考答案
1．D 2．C 3．D 4．C 5．A 6．D 7．B 8．B 9．B 10．C 11．B 12．A 13．C 14．C
15．吸 放 放出 5.5 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） ΔH=-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++H2↑
17．（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↑ 4.0×10-53
19．（1）CH4(g)+H2O(g)＝CH3OH (g)+H2(g) △H ＝+77.0 kJ·mol－1；
（2）0.003 mol·L－1·min－1；2.25×10-4；
（3）CD
（4）①Co2+ -e—＝Co3+；
②6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6 Co2++6H+；
③CH3OH-6e—+8OH—＝CO32—+ 6H2O；2
20．MnO2+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2~3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 2Al－6e－＝2Al3＋ 正 6H＋＋6e－＝3H2↑ 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 负极 铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应 Al－3e－＋4OH－＝AlO2－＋2H2O 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- == Cl2↑
B池：4OH––4e–== 2H2O + O2↑
⑵V（Cl2）= 224mL； V（O2）=112mL
25．Pb-2e-+SO42- = PbSO4 减少 4 BC 10.6 %