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1、章末综合检测 (90 分钟，100 分)一、选择题(本题包括 18 个小题，每小题 3 分，共 54 分)1下列过程需要通电后才可以发生或进行的是( )电离 电泳 电解 电镀 电化学腐蚀ABCD全部解析：电解质溶于水即可发生电离，不需要通电；电化学腐蚀的实质是发生原电池反应，是化学能转变为电能的自发反应，也不需要通电。答案：B2下列叙述中，正确的是( )电解池是将化学能转变成电能的装置原电池是将电能转变成化学能的装置金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现电镀过程相当于金属的“迁移” ，可视为物理变化AB C D解析：、正好相反了
2、，、正确，中电镀是特殊形式的电解，仍然是化学变化。答案：B3用石墨棒作电极，电解下列物质的水溶液，实质上与电解水一致的是( )ANaOHBNaClCCuSO4DCuCl2解析：B 项中电解 NaCl 溶液生成 NaOH、H2、Cl2。C 项中电解 CuSO4溶液生成Cu、O2、H2SO4。D 项中电解 CuCl2溶液生成 Cu 和 Cl2。答案：A4某同学为了使反应 2HCl2Ag=2AgClH2能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是( )解析：由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag 作阳极，设计成电解池可实现该反应。答案：C5选用下列试剂和电极：稀 H2SO4、Fe2(SO4)
3、3溶液、Fe、Cu、Zn，组成右图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察到电流计的指针均明显转偏，则其可能的组合共有( )A3 种B4 种C5 种D6 种解析：电极的组合有三种：FeCu、ZnFe、ZnCu，三种组合都能与两种电解质溶液发生自发的氧化还原反应，选 D。答案：D6(2014三明一中高二期中)在铁制品上镀上一定厚度的铜层，以下电镀方案中正确的是( )A铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含 Fe2B铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含 Cu2C铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含 Fe3D铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含 Cu2解析：在铁上镀铜，则要求铜在阳极，铁在阴极，电解质溶液含 Cu2，D
4、 项符合题意。答案：D7下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析：本题考查电解规律，电解能够生成 H2和 O2的物质类型是强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐，C 项符合题意。答案：C8(2014高考卷)2013 年 3 月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )Aa 为电池的正极B电池充电反应为 LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a 极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中 Li从 b 向
5、a 迁移解析：本题考查电化学知识，意在考查考生对知识的理解能力、判断能力以及电极反应式的书写能力。根据原电池中金属性较强的材料作负极，可知 b 为电池的负极，则 a 为电池的正极，A 项正确；电池的充电反应为电解池原理，B 项正确；放电时，a 作电池的正极，Mn 元素化合价发生变化，Li 元素化合价不变，C 项错误；放电时，阳离子移向电池的正极，D 项正确。答案：C点评：本题易错点是不能正确地确定正负极。判断负极方法：金属性较强的材料作负极；电子流出的是负极(或电流流入的是负极)；发生氧化反应的是负极(即化合价升高的)。9(2014江苏盟校二联)“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的
6、电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为：MHNiOOHMNi(OH)2(M 为氢化物电极的储氢金属，也可看做 H2直接参加反应)。下列说法正确的是( )A充电时阴极区电解质溶液 pH 降低B在使用过程中此电池要不断补充水C放电时 NiOOH 在电极上发生氧化反应D充电时阳极反应为：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O解析：主要考查原电池原理和电解池原理。放电时，Ni 元素化合价降低，发生还原反应，故 C 错误。充电时，阴极反应为：2H2e=H2，阳极反应为：Ni(OH)2eOH=NiO
7、OHH2O，阴极区电解质溶液 pH 升高，故 A 错误，D 正确。正反应过程中无 H2O 消耗，故 B 错误。答案：D10(2014广东粤西北九校联考)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氯碱工业上电解的是熔融的 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下图中电子由 Zn 极移向 Cu 极，盐桥中的 Cl移向 CuSO4溶液解析：电镀时镀件应该作阴极，A 项错误；氯碱工业上电解的是饱和 NaCl 溶液，B 项错误；盐桥中的 Cl移向 ZnSO4溶液，D 项错误。答案：C11如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄
8、里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是( )A锌片是负极 B两个铜片上都发生氧化反应 C石墨是阴极 D两个番茄都形成原电池 解析：左侧 Cu、Zn 与番茄汁构成原电池，锌片是负极，发生氧化反应，铜片是正极，发生还原反应，A 项正确、B 项错误；右侧为电解池，Cu 为阴极，石墨为阳极，C、D 项错误。答案：A12用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法中正确的是( )A燃料电池工作时，正极反应：O22H2O4e=4OHBa 极是铁，b 极是铜时，b 极逐渐溶解，a 极上有铜析出Ca 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极逐渐溶解，b 极上有铜析出Da、b 两极均是石墨时，在相同
9、条件下 a 极产生的气体与电池中消耗的 H2体积相等解析：酸性燃料电池工作时，正极反应：O24H4e=2H2O，A 错误；a 极是铁，b 极是铜时，a 极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b 极上 Cu2发生还原反应有铜析出，B 错误；a 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极上发生氧化反应，粗铜溶解，b 极上 Cu2发生还原反应，有铜析出，C 正确；a、b 两极均是石墨时，根据电子守恒，a 极上产生的 O2与电池中消耗的 H2的体积比为 12，D 错误。答案：C13(2014临沂质检)某原电池装置如图所示，盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂。下列叙述正确的是( )A原电池工作一段时间后，FeCl2溶液
10、中 c(Cl)增大B此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同CFe 为正极，石墨上发生的反应为 2H2e=H2D该装置中的盐桥完全可用金属导线代替解析：原电池中离子的移动方向由静电作用决定，铁失去电子形成 Fe2进入 FeCl2溶液中，使其带正电，吸引盐桥中的 Cl，故 c(Cl)增大，A 项正确；太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，原电池是化学能转化为电能的装置，B 项错误；铁作负极，石墨作正极；C 项错误；金属导线不能传递离子，所以盐桥不能用导线代替，D 项错误。答案：A14如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的是( )AFe 是负极，C 是正极B负极反应式：Fe3e=Fe3C内
11、电路中阴离子移向 FeCl2溶液D电流由石墨电极流向 Fe 电极解析：负极反应式为 Fe2e=Fe2，B 不正确；阴离子移向负极(左池)，C 项正确；电流由正极流向负极，D 项正确。答案：B15(2014高考天津卷)已知：锂离子电池的总反应为：LixCLi1xCoO2CLiCoO2放电充电锂硫电池的总反应为：2LiSLi2S放电充电有关上述两种电池说法正确的是( )A锂离子电池放电时，Li向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析：本题考查电化学反应原理，意在考查考生的理解能力和分析判断的能力。锂离子电池放电时 Li(阳离
12、子)向正极迁移，A 项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B 项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C 项错误；题中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D 项错误。答案：B16以铁为阳极、铜为阴极，对足量的 NaOH 溶液进行电解，一段时间后得到 2 mol Fe(OH)3沉淀，此时消耗水的物质的量共为( )A2 mol C4 molB3 moID5 moI解析：阳极：Fe2e2OH=Fe(OH)2阴极：2H2e=H2电池总反应式为：Fe2H2OH2Fe(OH)2= = = = =电解4 mo
13、l 2 mol4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)32 mol 1 mol 2 mol所以生成 2 mol Fe(OH)3共需水 5 mol。答案：D17生物燃料电池是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。已知 C1极的电极反应为 C2H5OH3H2O12e=2CO212H。下列说法中不正确的是( )AC1极为电池负极，C2极为电池正极BC2极的电极反应为 O24H4e=2H2OC该生物燃料电池的总反应方程式为 C2H5OH3O2=2CO23H2OD电子由 C2极经外电路流向 C1极解析：根据原电
14、池的反应原理，通入乙醇的电极发生氧化反应，是原电池的负极，通入氧气的电极发生还原反应，是原电池的正极，该燃料电池的总反应方程式是C2H5OH3O2=2CO23H2O，则选项 A、B、C 均正确。电子流动的方向是从 C1极经外电路流向 C2极，选项 D 不正确。答案：D18实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取 Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：PbSO2e=PbSO424正极：PbO24HSO2e=PbSO42H2O24今欲制得 Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量至少是( )A0.025 molB0.050 molC0.100 molD0.200
15、mol解析：要求消耗 H2SO4的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。而在制取 Cl2时，每生成 1 mol Cl2，电子转移 2 mol，现需要转移电子 0.050 mol20.100 mol。由铅蓄电池总反应可知，每转移0.100 mol 电子，将消耗 0.100 mol H2SO4。答案：C二、非选择题(本题包括 5 个小题。共 46 分)19(10 分)请按要求回答下列问题。(1)根据上图回答：打开 K2，闭合 K1。A 电极可观察到的现象是_；B 极的电极反应式为_。打开 K1，闭合 K2。A 电极可观察到的现象
16、是_；B 极的电极反应式为_。(2)根据下图回答：将较纯净的 CuSO4溶液放入上图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为_，电解反应的离子方程式为_；实验完成后，铜电极增重 a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积_L。解析：(1)此时为原电池，锌为负极，不断溶解，B 极为正极，反应为Cu22e=Cu。此时为电解池，A 极为阴极，反应为 Cu22e=Cu，故 A 极上镀上一层红色的铜，B 极为阳极，反应为 Cu2e=Cu2。(2)此时为惰性电极电解 CuSO4溶液，石墨极上反应为 4OH4e=2H2OO2，总反应的离子方程式为 2Cu22H2O2CuO24H，V(O2) 22.4 =
17、 = = = =电解a6412L L。22.4a128答案：(1)锌不断溶解 Cu22e=Cu电极表面有红色固体附着 Cu2e=Cu2(2)4OH4e=2H2OO22Cu22H2O2CuO24H= = = = =电解22.4a12820(12 分)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl4SOCl2，电池的总反应可表示为：4Li2SOCl2=4LiClSSO2请回答下列问题：(1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_。(2)电池正极发生的电极反应为_。(3)SOCl2易挥发，实验室中常用 NaOH 溶液吸收 SOCl2，有 Na2SO3和 Na
18、Cl 生成。如果把少量水滴到 SOCl2中，实验现象是_，反应的化学方程式是_。(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。解析：(1)、(2)电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(3)由 NaOH 和 SOCl2反应的产物为 Na2SO3、NaCl 可知，SOCl2与水反应生成 H2SO3和 HCl。(4)由于电池材料易与水、O2反应。答案：(1)锂 Lie=Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2(3)出现白雾，有刺激性气体生成 SOCl2H2O=2HClSO2(4)锂是活泼金属，易与 H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应21(2014郑州质检一)(8 分)重铬酸钾又
19、名红矾钾，是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料，采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)。制备装置如图所示(阳离子交换膜只允许阳离子透过)：制备原理：2CrO(黄色)2HCr2O(橙色)H2O。24= = = = = 27(1)通电后阳极室产生的现象为_；其电极反应式是_。(2)该制备过程总反应的离子方程式可表示为 4CrO4H2O 通电,242Cr2O4OH2H2O2，若实验开始时在右室中加入 38.8 g K2CrO4，t 分钟后测27得右室中 K 与 Cr 的物质的量之比为 32，则溶液中 K2CrO4和 K2Cr2O7的物质的量之比为_；此时电路中转
20、移电子的物质的量为_。解析：本题考查电化学知识。难度较大。(1)阳极发生氧化反应，溶液中氢氧根离子失去电子生成氧气和水。(2)直接设两物质的物质的量分别为 x、y，则钾原子的物质的量为 2x2y，铬原子物质的量为 x2y，依据两原子个数比为 32，可求出两物质的物质的量之比为 21；根据铬酸钾的质量可求出铬原子总物质的量为 0.2 mol，又 t min 后两物质的物质的量之比为 21，则铬酸钾为 0.1 mol，重铬酸钾为 0.05 mol，根据化学方程式可知，生成 0.05 mol 的重铬酸钾的反应中转移电子为 0.052 mol。答案：(1)阳极产生无色气体，溶液由黄色逐渐变为橙色 4O
21、H4eO22H2O(或 2H2O4eO24H)= = = = = = = = = = (2)21 0.1 mol22(2014石家庄质检)(10 分)某课外活动小组用如图所示装置进行实验，请回答下列问题：(1)若开始实验时开关 K 与 a 连接，则 B 极的电极反应式为_。(2)若开始实验时开关 K 与 b 连接，则下列说法正确的是_(填序号)。溶液中 Na向 A 极移动从 A 极逸出的气体能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝反应一段时间后向电解液中加适量盐酸可使其恢复到电解前的浓度(3)该小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如下图所示装置电解 K2SO4溶液。该电解槽的阳极反应式为_，通过阴
22、离子交换膜的离子数_(填“”“c，又因为碱溶液 pH 大于酸溶液 pH，则：bacd。B 口产生 O2，C 口产生 H2，根据得失电子守恒知二者物质的量之比为 12，则质量比为 81。答案：(1)Fe2eFe2 (2) (3)= = = = = 2H2O4eO24H(写 4OH4e2H2OO2也可) = = = = = = = = = = bacd 8123(6 分)向 8 g 某2 价金属的氧化物固体中加入稀硫酸，使其恰好完全溶解，已知所消耗的硫酸体积为 100 mL，在所得溶液中插入铂电极进行电解，一定时间后，在一个电极上收集到标准状况下 224 mL 氧气，在另一个电极上得到 1.28
23、g 金属。(1)根据计算确定金属的名称。(2)计算通电后所得硫酸溶液的物质的量浓度(溶液体积按 100 mL 计算)。 解析：经计算，224 mL(标准状况)氧气与 1.28 g 相加不足 8 g，这说明 MSO4还没有电解完全，故所有 O2全部来自于硫酸盐的电解。答案：(1)设2 价金属为 M，因 n(O2)0.01 mol，根据：224 mL22400 mLmol12M4eO2可知，M 的物质的量 0.02 mol，其摩尔质量为64 gmol1，则金属1.28 g0.02 mol为铜。(2)依 CuH2SO4得：n(H2SO4)0.02 mol。故 c(H2SO4)0.02 mol/0.1 L0.2 molL1。