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1、1第四章第四章 电化学基础电化学基础章末复习测试章末复习测试1我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的 pH 平均为 3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是（ ）A此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀B发生电化学腐蚀时的正极反应为：2H2O+O2+4e-=4OH-C在化学腐蚀过程中有氢气产生D发生电化学腐蚀时的负极反应为 Fe-2e -=Fe 2+【答案】B2原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关下列说法中不正确的是A由 Al、Cu、稀 H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al3e=Al3+B由 Mg、Al
2、、NaOH 溶液组成原电池，其负极反应式为：Al3e+4OH=AlO2+2H2OC由 Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=Cu2+D由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=Cu2+【答案】C【解析】A由 Al、Cu、稀 H2SO4组成原电池，铝和稀硫酸反应而失电子，铜和稀硫酸不反应，所以铝作负极，铜作正极，其负极反应式为：Al3e=Al3+，故 A 正确；BMg、Al、NaOH 溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液反应而失去电子发生氧化反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为：Al3e+4OH=AlO2+2H2O，故 B
3、正确；C由 Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的金属性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为：Fe2e=Fe2+，故 C 错误；DAl、Cu、浓硝酸组成原电池，铝和浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为：Cu2e=Cu2+，故 D 正确；3流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶2液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为 CuPbO22H2SO4=CuSO4PbSO42H2O。下列说法不正确的是( )Aa
4、为负极，b 为正极B该电池工作时 PbO2电极附近溶液的 pH 增大Ca 极的电极反应为 Cu2e=Cu2D调节电解质溶液的方法是补充 CuSO4【答案】D4实验发现，298 K 时，在 FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3立即被还原成 Fe2。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是( ) A该原电池的正极反应是：Zn2e=Zn2B左烧杯中溶液的红色逐渐褪去C该电池铂电极上有气泡出现D该电池总反应为：3Zn2Fe3=2Fe3Zn2【答案】B35关于如图所示装置的叙述正确的是A甲、乙装置中的锌片都作负极B甲、乙装置中的溶液中的 H在铜片上被还原C甲、
5、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应D甲装置中铜片有气泡生成，乙装置中的铜片质量减小【答案】D【解析】A乙为电解池装置，Zn 为阴极，故 A 错误；B乙为电解池装置，Cu 为阳极，Cu 被氧化，故 B错误；C甲为原电池，Zn 为负极，发生氧化反应，故 C 错误；D甲装置中 Cu 为正极，氢离子在铜片上得到点被还原生成氢气，乙装置中 Cu 为阳极，发生氧化反应，铜片质量减小，故 D 正确；故选D。6X、Y、Z、M、N 代表五种金属。有以下化学反应：水溶液中：XY2=X2YZ2H2O(冷)=Z(OH)2H2M、N 为电极，与 N 盐溶液组成原电池，发生的电极反应为 M2e=M2Y 可以溶于稀 H2
6、SO4中，M 不被稀 H2SO4氧化则这五种金属的活泼性由弱到强的顺序是( )AMNYXZ BNMXYZCNMYXZ DXZNMY【答案】C【解析】水溶液中 X+Y2+X2+Y，说明活动性 XY；Z+2H2O(冷水)Z(OH)2+H2，能与冷水反应生成4氢气说明 Z 的金属性活动性很强；M、N 为电极，与 N 盐溶液组成原电池，M 电极反应为 M-2e-M2+，M 失电子发生氧化反应，则 M 是负极、N 是正极，活动性 MN；Y 可以溶于稀硫酸中，M 不被稀硫酸氧化，说明活动性 YM，通过以上分析知，金属活动性顺序 NMYXZ。答案选 C。7下列叙述正确的是( )A铜、铁和 FeCl3溶液形成
7、的原电池，铜极放出氢气B电解硫酸钠溶液就是电解水，电解后溶液 pH 升高C铁锅生锈的正极反应为 O22H2O4e=4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反应为 2H2e=H2【答案】C8如图所示，杠杆 AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠 杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓 CuSO4 溶液，一段时间后，下列 有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)A杠杆为导体和绝缘体时，均为 A 端高 B 端低B杠杆为导体和绝缘体时，均为 A 端低 B 端高C当杠杆为绝缘体时，A 端低 B 端高；为导体时，A 端高 B 端低D当杠杆为绝
8、缘体时，A 端高 B 端低；为导体时，A 端低 B 端高【答案】D【解析】杠杆为导体时，水中加入硫酸铜溶液，形成原电池，铁做负极，失去电子而溶解，质量减少，铜离子在铜球上得到电子析出铜，铜球质量增加，A 端降低，B 端升高，若杠杆为绝缘体时，铁置换硫酸铜中的铜，铁球的质量增加，铜球不变，则 B 端降低，A 端升高，故选 D。9下列有关电化学装置的说法正确的是( )5图 a 图 b 图 c 图 dA利用图 a 装置处理银器表面的黑斑 Ag2S，银器表面发生的反应为 Ag2S2e=2AgS2B图 b 装置电解一段时间后，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出C图 c 装置中的 X 若为直流电源的负
9、极，则该装置可实现粗铜的精炼D若图 d 装置中的 M 为海水，则该装置可通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀【答案】A10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氯碱工业中电解饱和食盐水时,阳极的电极反应为:2Cl-2e-Cl2B氢氧燃料电池的负极反应:O2+2H2O+4e-4OH-C粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应为:Cu-2e-Cu2+D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应:Fe-2e-Fe2+【答案】A【解析】A、电解池中，阳极不是活性电极时，在该极上放电的是溶液中活泼的阴离子即氯离子失电子的反应 2Cl2eCl2，故 A 正确；B、氢氧燃料电池
10、中负极放电的一定是燃料，即在负极上是氢气放电，故 B 错误；C、粗铜精炼时，阴极（和电源的负极相连）是纯铜，粗铜作阳极（和电源的正极相连） ，故 C 错误；D、钢铁发生电化学腐蚀的正极发生的是氧气得电子的还原反应，故 D 错误故选A11铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是（ ）A电池的电解液为碱性溶液，正极为 Ni2O3、负极为 FeB电池放电时，负极反应为 Fe+2OH-2e-=Fe（OH）26C电池充电过程中，阴极附近溶液的 pH 降低D电池充电时，阳极反应为 2Ni（OH）2+2OH-2e-
11、=Ni2O3+3H2O【答案】C12近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在 200左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出 32 倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O，下列说法不正确的是( )AC2H5OH 在电池的负极上参加反应B1 mol 乙醇被氧化转移 6 mol 电子C在外电路中电子由负极沿导线流向正极D电池正极的电极反应为 4HO24e=2H2O【答案】B【解析】A燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应； B1 mol 乙醇被氧化生成 2 molCO2转移 12 mol 电子；C在外电路中电子由负极沿导线流向正极；D电池正
12、极的电极反应为4HO24e=2H2O13用阳极 X 和阴极 Y 电解 Z 的水溶液，电解一段时间后，再加入 W，能使电解液复原的组合是( )XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体【答案】C【解析】A、该电解池中阳极氯离子放电产生氯气，阴极氢离子放电产生氢气，因此需要通入氯化氢，A 错7误；B、该电解池中阳极氢氧根放电产生氧气，阴极铜离子放电析出铜，需要加入氧化铜，B 错误；C、惰性电极电解稀硫酸实质是电解水，因此加入水即可复原，C 正确；D、银是阳极，铁是阴极，电解硝酸银溶液属于铁上镀银，不需要加入，D 错误，答
13、案选 C。14将图所示装置通电 10 min 后，撤掉直流电源，连接成图所示装置，可观察到 U 形管左侧铁电极表面析出了白色胶状物质，U 形管右侧液面上升。下列说法正确的是( ) A同温同压下，装置中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多B装置中铁电极的电极反应式为 Fe2e2OH=Fe(OH)2C装置中石墨电极的电极反应式为 2H2e=H2D装置通电 10 min 后，铁电极附近溶液的 pH 降低【答案】B15用惰性电极电解煤浆液的方法制 H2的反应为 C（s）+2H2O（l）=CO2（g）+2H2（g） 。现将一定量的1mol/LH2SO4溶液和适量煤粉充分混合，制成含碳量为 00
14、2g/mL012g/mL 的煤浆液，置于如图所示装置中进行电解（两电极均为惰性电极） 。下列说法错误的是AA 极是阳极，B 极为阴极8BA 极的电极反应式为 C+2H2O-4e-=CO2+4H+CB 极的电极反应式为 2H+2e-=H2D电解一段时间后，煤浆液的 pH 增大【答案】D16硼酸( H3BO3) 为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如右图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是Aa 与电源的正极相连接B阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2+4H+CB(OH)4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室D当电路中通过 3mol
15、电子时，可得到 1molH3BO3【答案】D【解析】A.与 a 极相连的石墨所处的区域为阳极室，则 a 与电源的正极相连接，故 A 正确；B阳极上发生氧化反应，溶液中水失去电子生成氧气，电极反应式为：2H2O-4e-=O2+4H+，故 B 正确；C在电解池中，阴离子向阳极运动，阳离子向阴极运动，因此B(OH)4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室，故 C 正确；D阳极电极反应式为：2H2O-4e-=O2+4H+，阴极上发生还原反应，溶液中的水得到电子生成氢气，2H2O+2e- = H2+ 2OH，B(OH)4-穿过阴膜进入产品室，与氢离子反应生成H3BO3，B(OH)4- + H+=
16、 H3BO3+ H2O，当电路中通过 3mol 电子时，生成 3mol 氢离子，可得到 3mol H3BO3，故 D 错误；故选 D。17钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，试写出该腐蚀过程中的电极反应式：负极_；正极_。9（2）为了减缓某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用_(填序号)。A铜 B钠C锌 D石墨（3）图乙所示的方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。图甲 图乙【答案】2Fe4e=2Fe2 O22H2O4e=4OHC 负【解析】F
17、e 发生吸氧腐蚀，负极：2Fe-4e-2Fe2+，正极：O2+2H2O+4e-4OH-，常见保护方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。18如下图所示的装置进行电解。通电一段时间，发现湿润的淀粉 KI 试纸的 C 端变为蓝色。（1）E 为电源的_极，F 为电源的_极。（2）A 中发生反应的化学方程式为_。（3）在 B 中观察到的现象是_。（4）D 端的电极反应式为_。【答案】负正 4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成 2H2e=H2【解析】通电一段时间后，发现湿润的淀粉 KI 试纸的 C 端变为蓝色，则 C 端发生 2I-2e-
18、=I2，C 端为阳极，D 为阴极，即 E 为电源的负极，F 为电源的正极，结合离子的放电顺序及发生的电极反应来计算解答。（1）根据以上分析可知 C 端为阳极，D 为阴极，E 为电源的负极，F 为电源的正极；10（2）A 烧杯中铁电极与电源的负极相连，作阴极，银离子放电，Pt 电极是阳极，氢氧根离子放电，因此发生电解硝酸银溶液的反应，反应为 4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2；19某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。按照实验步骤依次回答下列问题：（1）导线中电子流向为_(用 a、b 表示)；（2）写出装置中锌电极上的电极反应式：_；（3）若装置中铜电极的质量增加 0.64 g
19、，则导线中转移的电子数目为_(不许用“NA”表示)；（4）装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加 KCl 的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的 K、Cl的移动方向表述正确的是_。A盐桥中的 K向左侧烧杯移动、Cl向右侧烧杯移动B盐桥中的 K向右侧烧杯移动、Cl向左侧烧杯移动C盐桥中的 K、Cl都向左侧烧杯移动D盐桥中的 K、Cl几乎不移动（5）若 ZnSO4溶液中含有杂质 Cu2，会加速 Zn 电极的腐蚀，还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。ANaOH BZnCFe DH2SO4【答案】由 a 到 b(或 ab)Zn2e=Zn21.2041022个 BB【
20、解析】图为原电池装置，金属性锌强于铜，Zn 为负极，Cu 为正极。则（1）电子由负极流向正极，则电子流向为由 a 到 b（或 ab） ；（2）负极 Zn 失去电子，电极反应式为 Zn2eZn2；11（3）铜电极发生 Cu2+2e-=Cu，增加 0.64g，n（Cu）=0.64g64g/mol=0.01mol，转移 0.02mol 电子，转移电子数目为 0.02mol6.021023/mol=1.2041022；（4）盐桥中的 K+、Cl-的移动方向为阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，右侧为负极，左侧为正极，选项 B 正确，答案选 B；（5）要除去 Cu2+，可促进其水解生成沉淀，注意不引入新
21、的杂质，AC 会引入杂质，D 抑制水解，只有 B 符合，答案选 B。20铁、铝等金属单质及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。（1）金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应，由下列物质冶炼相应金属单质时采用电解法的是_。a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3（2）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。为防止金属 Fe 被腐蚀，可以采用上述_（填装置序号）装置原理进行防护；装置中总反应的离子方程式为_。（3）利用甲醇（CH3OH） 、氧气组成燃料电池，电解质溶液为碱性，电池工作时负极反应式为_。（4）氨气也可作为燃料电池的燃料源制成高效率无污染的燃料电池系统，总反
22、应式为：（未配平） ，写出此碱性燃料电池的负极反应式：_。（5）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。与 MnO2-Zn 电池类似，K2FeO4-Zn 也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_。（6）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率高无污染，多用于航天航空。如图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入 CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了 Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导阳极生成的 O2-（O2+4e-2O2-） ，d 电极上的电极反应式为_。12【答案】 bd 2Cl2H2O2OHH2Cl2
23、 CH3OH6e8OHCO326H2O 2NH36e6OHN26H2O FeO423e4H2OFe(OH)35OH CH48e4O2CO22H2O（3）原电池中负极发生失去电子的氧化反应，则甲醇在负极通入，由于电解质溶液显碱性，则电池工作时负极反应式为 CH3OH6e8OHCO326H2O。（4）根据总反应式可判断氨气发生失去电子的氧化反应，氧化产物是氮气，由于电解质溶液显碱性，则此碱性燃料电池的负极反应式为 2NH36e6OHN26H2O；（5）K2FeO4在电池中作为正极材料，得到电子生成氢氧化铁，由于电解质溶液显碱性，则其电极反应式为FeO423e4H2OFe(OH)35OH。（6）根据电流方向可知 c 电极是正极，b 电极是负极。甲烷在负极发生失去电子的氧化反应，由于其中固体电解质是掺杂了 Y2O3的 ZrO3固体，它在高温下能传导阳极生成的 O2-（O2+4e-2O2-） ，因此 d 电极上的电极反应式为 CH48e4O2CO22H2O。