高中化学人教选修4习题 第4章末综合检测 Word版含答案Word文档格式.docx
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⑤电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化
A.①②③④B.③④
C.③④⑤D.④
①、②正好相反了,③、④正确,⑤中电镀是特殊形式的电解,仍然是化学变化。
3.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( )
A.NaOHB.NaCl
C.CuSO4D.CuCl2
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。
A
4.某同学为了使反应2HCl+2Ag===2AgCl+H2↑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( )
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。
C
5.选用下列试剂和电极:
稀H2SO4、Fe2(SO4)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( )
A.3种B.4种
C.5种D.6种
电极的组合有三种:
Fe—Cu、Zn—Fe、Zn—Cu,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。
D
6.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Fe2+
B.铜作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Cu2+
C.铜作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Fe3+
D.铜作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Cu2+
在铁上镀铜,则要求铜在阳极,铁在阴极,电解质溶液含Cu2+,D项符合题意。
7.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( )
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
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。
8.(2014·
高考Ⅱ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( )
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi
C.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a迁移
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。
点评:
本题易错点是不能正确地确定正负极。
判断负极方法:
①金属性较强的材料作负极;
②电子流出的是负极(或电流流入的是负极);
③发生氧化反应的是负极(即化合价升高的)。
9.(2015·
湖北五校联考)“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。
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:
MH+NiOOH―→M+Ni(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)2-e-+OH-===NiOOH+H2O
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:
2H++2e-===H2↑,阳极反应为:
Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O,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。
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.氯碱工业上电解的是熔融的NaCl
C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H++4e-===2H2O
D.下图中电子由Zn极移向Cu极,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液
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。
11.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,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
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。
12.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:
O2+2H2O+4e-===4OH-
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
酸性燃料电池工作时,正极反应:
O2+4H++4e-===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1∶2,D错误。
13.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
C.Fe为正极,石墨上发生的反应为2H++2e-===H2↑
D.该装置中的盐桥完全可用金属导线代替
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。
14.如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是( )
A.Fe是负极,C是正极B.负极反应式:
Fe-3e-===Fe3+
C.内电路中阴离子移向FeCl2溶液D.电流由石墨电极流向Fe电极
负极反应式为Fe-2e-===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。
15.(2015·
河北冀州中学第四次月考)MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600~700℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3。
已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,则下列有关该电池的说法正确的是( )
A.该电池的正极反应式为4OH-+4e-===O2↑+2H2O
B.该电池的负极反应式为H2+CO-2e-===H2O+CO2
C.放电时CO向正极移动
D.该燃料电池能量转化率很低
该燃料电池的燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3,总反应为2H2+O2===2H2O,则负极反应式为2H2+2CO-4e-===2H2O+2CO2,正极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO,A项错误、B项正确;
原电池中阴离子向负极移动,C项错误;
一般燃料电池能量转化率较高,D项错误。
16.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2molFe(OH)3沉淀,此时消耗水的物质的量共为( )
A.2mol B.4mol
C.3moI D.5moI
阳极:
Fe--2e-+2OH-===Fe(OH)2
阴极:
2H++2e-===H2↑
电池总反应式为:
Fe+2H2OH2↑+Fe(OH)2
4mol2mol
4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
2mol1mol2mol
所以生成2molFe(OH)3共需水5mol。
17.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C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。
下列说法中不正确的是( )
A.C1极为电池负极,C2极为电池正极
B.C2极的电极反应为O2+4H++4e-===2H2O
C.该生物燃料电池的总反应方程式为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
D.电子由C2极经外电路流向C1极
根据原电池的反应原理,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C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,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。
18.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:
Pb+SO-2e-===PbSO4
正极:
PbO2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O
今欲制得Cl20.050mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是( )
A.0.025molB.0.050mol
C.0.100molD.0.200mol
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:
Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
而在制取Cl2时,每生成1molCl2,电子转移2mol,现需要转移电子0.050mol×
2=0.100mol。
由铅蓄电池总反应可知,每转移0.100mol电子,将消耗0.100molH2SO4。
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①②:
①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___________________________________。
②打开K1,闭合K2。
A电极可观察到的现象是_________________________
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