【化学】10-11学年同步学案（人教版选修4）：第四章 章末检测
文档属性
| 名称 | 【化学】10-11学年同步学案（人教版选修4）：第四章 章末检测 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 110.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-12-21 17:04:00 | ||
图片预览
文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
章末检测
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)
1．下列关于原电池和电解池的比较中正确的是( )
A．能量转化形式相同
B．两极的名称相同
C．负极和阴极上移向的离子类别相同
D．负极和阳极上发生的反应类型相同
答案 D
解析 原电池和电解池原理的实质均为氧化还原反应，但原电池是由化学反应产生电流，而电解池是由电流引发的化学反应；它们的能量转化形式和电极名称不同，负极和阳极，正极和阴极上移向离子类别相同；发生的电极反应类别相同，则答案为D。
2．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－===Fe2＋
答案 B
解析 酸性条件下发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑
3．如下图所示，下列叙述正确的是( )
A．Y为阴极，发生还原反应 B．X为正极，发生氧化反应
C．Y与滤纸接触处有氧气生成 D．X与滤纸接触处变红
答案 A
解析 B项中，X为阳极；C项中，Y极上有H2生成；D项中，X为阳极，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，碱性减弱。
4．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、乙装置中的溶液内的H＋在铜片被还原
C．甲、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 甲为原电池，乙为电解池，锌片分别作负极与阴极，H＋分别在铜片与锌片上还原，锌片上发生的分别是氧化反应与还原反应。甲中铜片上H＋被还原有气泡生成，乙中铜电极被氧化生成Cu2＋，铜片质量减小。
5．为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结果的描述不正确的是( )
A．实验结束时，装置甲左侧的液面一定会下降
B．实验结束时，装置甲左侧的液面一定比装置乙的低
C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重
D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀
答案 B
解析 甲中发生化学腐蚀：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；乙中发生析氢腐蚀Cu为正极，铁钉为负极；丙中不被腐蚀，因为浓H2SO4对铁产生钝化作用。
6．电解NaCl—KCl—AlCl3熔体制铝比电解Al2O3—NaAlF6制铝节省电能约30%，但现在仍用后一种方法制铝，其主要原因是( )
A．AlCl3是分子晶体，其熔体不导电
B．电解AlCl3生成的Cl2会严重污染大气
C．自然界不存在富含AlCl3的矿石
D．生产无水AlCl3较困难，成本又较高21世纪教育网
答案 D
解析 本题主要考查学生处理新信息的能力和对铝工业生产原理的理解。由题意可知NaCl—KCl—AlCl3熔体能导电，A错；工业上可用电解NaCl、MgCl2的方法生产Na、Mg，B显然错误；自然界不存在富含AlCl3的矿石是事实，但不是主要原因，因为AlCl3易水解，所以生产无水AlCl3较困难，成本较高。
7．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，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的组是( )
X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3[来源:21世纪教育网 AgNO3晶体
答案 C
解析 2NaCl＋2H2O电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，显然加H2O不能恢复到电解前的状态，应通入适量HCl气体；电解CuSO4溶液时n(SO)没变，加CuSO4溶液也不能复原；电解H2SO4实质是电解水，再加适量水，可使H2SO4溶液复原；Ag作阳极、Fe作阴极电解AgNO3溶液，实质是Fe镀Ag，AgNO3溶液浓度不变，不需加AgNO3晶体。
8．以氢氧化钾溶液、氢气、氧气组成的燃料电池，电解饱和硫酸钠溶液一段时间，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n g气体时，电解池阴极有n g气体生成21世纪教育网
B．电解池的阳极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．电解后，c(Na2SO4)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pH变大
答案 D
解析 电解饱和Na2SO4实质是电解水，由于电路中电子是守恒的，则负极消耗n g H2，阴极也产生n g H2，阳极生成O2；电解后有晶体析出，但c(Na2SO4)不变，pH也不变，燃料电池中c(KOH)减小。
9．用Pt电极电解含有Cu2＋和X3＋均为0.1 mol的溶液，阴极析出金属的质量m (g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)关系如下图，则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( )
A．Cu2＋>X3＋>H＋ B．H＋>X3＋>Cu2＋ C．X3＋>Cu2＋>H＋ D．Cu2＋>H＋>X3＋
答案 D
解析 此题有些学生一看，立即想到X3＋是Fe3＋，不加以仔细分析，即选答案C。先分析图中变化：一开始通电，阴极就有固体析出，且通过0.2 mol电子后，质量不再增加。根据离子放电规律，是Cu2＋先放电，再是H＋放电，X3＋在溶液中不放电，答案应选D。
10．X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应：
①水溶液中：X＋Y2＋===X2＋＋Y
②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑
③M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M－2e－===M2＋
④Y可以溶于稀H2SO4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( )
A．M＜N＜Y＜X＜Z B．N＜M＜X＜Y＜Z
C．N＜M＜Y＜X＜Z D．X＜Z＜N＜M＜Y
答案 C
解析 根据金属活泼性强弱的判断规律：①能在水溶液中发生置换反应，一定X＞Y，且均不是Al以前的金属；②与冷水反应放出H2，为活泼金属；③原电池中负极活泼，M＞N；④Y可与稀H2SO4反应，M不能，则：Y＞M，故选C。
11．500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到气体22.4 L(标准状况下)，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(Na＋)＝6 mol/L
B．电解后溶液中c(H＋)＝4 mol/L
C．上述电解过程中共转移8 mol电子
D．电解后得到的Cu的物质的量为1 mol
答案 BD
解析 阳极收集到1 mol O2，转移4 mol e－，而阴极收集到1 mol H2，转移2 mol e－，则生成Cu转移2 mol e－，故Cu(NO3)2的物质的量为1 mol，由c(NO)＝6 mol/L×0.5 L＝3 mol，则NaNO3的物质的量为1 mol，电解后c(H＋)＝2 mol÷0.5 L＝4 mol/L。
12．如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是( )21世纪教育网
A．X极是电源负极，Y极是电源正极
B．Cu电极上增重6.4 g时，b极产生2.24 L(标准状况)气体
C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
D．a极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
答案 BD
解析 b极显红色，则b极为阴极，a为阳极，Pt为阳极，则X为电源正极；Cu增重6.4 g时转移0.2 mol e－，b极应产生0.1 mol H2；电解过程中CuSO4溶液转变为H2SO4，pH减小。
13．将铂电极放置在KOH溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2即可产生电流，称为燃料电池，下列叙述中正确的是( )
①通入CH4的电极为正极
②正极的电极反应式是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
③通入CH4的电极反应式是：CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O
④负极的电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动
⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动
A．①③⑤ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③
答案 B
解析 CH4燃料电池中发生的反应为：CH4＋2O2＋2OH－―→CO＋3H2O，碳元素的化合价升高，通入CH4的电极为负极，通入O2的电极为正极，②④正确；在原电池中，阳离子向原电池的正极移动，阴离子向负极移动，⑥正确。
14．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平衡，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为：
xMg＋Mo3S4MgxMo3S4，
在镁原电池放电时，下列说法错误的是( )
A．Mo3S4发生氧化反应
B．正极反应为：Mo3S4＋2xe－===Mo3S
C．Mg2＋向正极迁移
D．负极反应为：xMg－2xe－===xMg2＋
答案 A
解析 镁原电池在放电时，Mg为负极，失电子，发生氧化反应，Mo3S4作正极，得电子，发生还原反应。
15．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是( )
21世纪教育网
A．F表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C．E表示反应生成O2的物质的量
D．F表示反应生成H2SO4的物质的量
答案 B
解析 电解实质为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，则每通过4 mol e－，生成Cu 2 mol，O2 1 mol，耗H2O 2 mol，生成H2SO4 2 mol。
16．下图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有关说法不正确的是( )
A．关闭K2、打开K1，试管内两极都有气泡产生
B．关闭K2、打开K1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为负极，b为正极
C．关闭K2，打开K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则a为负极，b为正极
D．关闭K2，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2，电流计指针不会偏转
答案 D
解析 关闭K2、打开K1，是电解NaCl溶液的过程，反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，Cl－在阳极上放电生成Cl2，H＋在阴极上放电生成H2，则两极都有气泡产生；且由于Cl2可以溶于水，则收集到的Cl2的体积略少于H2的体积，则与外电源b极相连的石墨棒作电解池的阳极，则b极为正极；左侧试管中溶液变红色，说明左侧试管中溶液呈碱性，则H＋放电，则左侧石墨棒为电解池的阴极，则a为外电源的负极；一段时间后，打开K2，关闭K1，可以构成原电池，放电时会引起电流计指针发生偏转。故A、B、C均正确，D错误，故应选D。
二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)
17．(12分)今有Cu2＋、Cl－、Na＋、SO、Zn2＋五种离子两两组合分别组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解。
(1)以E作阳极，电解E溶液时，溶液的pH有明显升高，且溶液保持澄清。
(2)以E作阳极，电解E溶液时，溶液的pH有明显下降。
(3)要使电解过程中溶液的浓度保持不变，应以铜为阳极，电解E溶液，或以E为阳极，电解E溶液。
(4)以铜为阳极，电解E或E溶液，均可得到氢氧化物沉淀。
(5)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以E为阳极，电解E溶液，化学方程式为：
________________________________________________________________________
(6)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极，电解E溶液。
答案 (1)Pt NaCl (2)Pt CuSO4 (3)CuSO4 Zn ZnSO4 (4)NaCl Na2SO4 (5)Pt Na2SO4 2H2O2H2↑＋O2↑ (6)CuCl2或ZnCl2
解析 首先把五种离子组成电解质为CuCl2、NaCl、ZnCl2、CuSO4、Na2SO4、ZnSO4，要想使电解质pH升高，则需使H2O中的H＋放电，要想使电解质pH下降，则需使水中的OH－放电。
18．(7分)已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、盐酸。按要求回答下列问题：
(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因
________________________________________________________________________。
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？__________，若能，请写出电极反应式，负极
________________________________________________________________________
(若不能，后面空不填)。
(3)若电池反应为：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，该池属于原电池还是电解池？________，请写出各电极的电极材料和电解质溶液：
________________________________________________________________________，21世纪教育网
____________。
答案 (1)因二者连接在潮湿的环境构成原电池，加速铝腐蚀，使其使用寿命缩短
(2)能 Cu－2e－===Cu2＋
(3)电解池 阳极为Cu、阴极为Cu、Ag或石墨 盐酸
解析 (1)若把铜、铝导线连接在一起使用与外界空气及水分构成原电池，铝作负极，加速铝腐蚀，使其使用寿命缩短。
(2)因为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，所以能构成原电池，其负极Cu－2e－===Cu2＋。
(3)因为该反应是非自发反应，故此电池反应是电解池，其电极反应式为：阳极：Cu－2e－===Cu2＋ 阴极2H＋＋2e－===H2↑。
19．(6分)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将设计的原电池通过导线与下图中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：
(1)若X和Y均为惰性电极，a为饱和NaCl溶液，则电解时。检验Y电极反应产物的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若X、Y分别为石墨和铁，a仍为饱和的NaCl溶液，则电解过程中生成的白色固体物质露置在空气中可观察到的现象为
________________________________________________________________________。
(3)若X和Y均为惰性电极，a为一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为____________。
答案 (1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近Y极支管口，试纸变蓝，说明有氯气生成
(2)白色固体迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
(3)0.4 mol[来源:21世纪教育网]
解析 由电解池装置可知，Y为电解池阳极，X为电解池阴极。
(1)以惰性电极电解NaCl溶液时，阳极反应产物为Cl2，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。
(2)阳极为铁电极时，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，所以有Fe(OH)2生成，露置在空气中时迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
(3)电解CuSO4溶液后补充CuO即可复原，而题中加入0.1 mol Cu(OH)2才能复原，说明CuSO4电解完毕后又有水被电解，加入0.1 mol Cu(OH)2相当于加0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，即说明电解了0.1 mol CuSO4和0.1 mol H2O；故共转移0.4 mol电子。
20．(10分)新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为2Na＋xSNa2Sx。
(1)放电时S发生__________反应，Na作________极。
(2)充电时Na所在电极与直流电源________极相连。
(3)充电时阳极反应为
________________________________________________________________________，
放电时负极反应为
________________________________________________________________________。
(4)若此电池用作电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生11.2 L(标准状况)气体时，消耗金属钠E g。
答案 (1)还原 负 (2)负
(3)S－2e－===xS 2Na－2e－===2Na＋
(4)23
解析 本题目已给出了总化学方程式：2Na＋xSNa2Sx，放电时，相当于原电池，充电时，相当于电解池，且充电时原电池负极与电源负极相连，原电池正极与电源正极相连；书写电极反应式时，应根据化学方程式中元素化合价的变化，放电时，负极：2Na－2e－===2Na＋，正极：xS＋2e－===S；充电时，阳极：S－2e－===xS，阴极：2Na＋＋2e－===2Na。当用此电池电解饱和NaCl溶液时，阳极产生11.2 L气体，则据电量守恒，2Cl－－2e－===Cl2↑，需失去1 mol e－，则电池需得到1 mol e－，Na2Sx，转移2 mol e－时，需46 g金属Na，转移1 mol e－时，需23 g金属Na。
21．(7分)将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：
金属 电子流动方向 电压(V)
A A→Cu ＋0.78
B Cu→B －0.15
C C→Cu[21世纪教育网 ＋1.35
D D→Cu ＋0.30
已知：构成两电极的金属的金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。
请依据表中数据判断：
(1)________金属可能是最强的还原剂；______金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
(2)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上看到析出蓝色沉淀的是________(填字母)金属。其对应的原电池的电极反应式为：负极________，正极________。
答案 (1)C B
(2)B 2Cu＋4OH－－4e－===2Cu(OH)2
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
解析 原电池、电解池中所发生的反应都是氧化还原反应，抓住这一变化实质，依据氧化还原反应中物质的氧化性、还原性的强弱，判断原电池、电解池中的电极反应，电解池中阴阳离子的放电顺序，正确书写电极反应式。电解池中电解质溶液的pH变化、电极产物的判定等具有一定的解题规律，要熟练掌握以达到解题准确、快速的目的。
①因构成两电极的金属活泼性相差越大，电压表读数越大，根据提供的数据和电子的流动方向，各金属的活泼性顺序：C＞A＞D＞Cu＞B。
②若用NaOH溶液作电解质，在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出，则必须是Cu作该原电池的负极，即B组符合。
22．(10分)铅蓄电池是典型的可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
(1) 放电时：正极的电极反应式是
________________________________________________________________________；
电解液中H2SO4浓度将变______________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加Eg。
(2) 在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成_______________________________，
此时铅蓄电池的正负极的极性将________。
答案 (1)PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O
小 48 (2)Pb PbO2 对换
解析 原电池正极上得电子、负极上失电子。根据电池总反应式，正极反应为：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O。
负极反应为：
Pb－2e－＋SO===PbSO4 质量增加21世纪教育网21世纪教育网
2 mol 96 g
1 mol Δm
求得Δm＝48 g
电解池里与电源正极相连的电极(阳极)上失电子、与电源负极相连的电极(阴极)上得电子。则阳极反应为PbSO4－2e－＋2H2O===PbO2＋4H＋＋SO；阴极反应为PbSO4＋2e－===Pb＋SO。根据图示，电解一段时间后，原PbO2极(阴极)变成Pb，原Pb极(阳极)变成PbO2，即正负极对换。
放电
充电
放电
充电
放电
充电
放电
充电
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
章末检测
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)
1．下列关于原电池和电解池的比较中正确的是( )
A．能量转化形式相同
B．两极的名称相同
C．负极和阴极上移向的离子类别相同
D．负极和阳极上发生的反应类型相同
答案 D
解析 原电池和电解池原理的实质均为氧化还原反应，但原电池是由化学反应产生电流，而电解池是由电流引发的化学反应；它们的能量转化形式和电极名称不同，负极和阳极，正极和阴极上移向离子类别相同；发生的电极反应类别相同，则答案为D。
2．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－===Fe2＋
答案 B
解析 酸性条件下发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑
3．如下图所示，下列叙述正确的是( )
A．Y为阴极，发生还原反应 B．X为正极，发生氧化反应
C．Y与滤纸接触处有氧气生成 D．X与滤纸接触处变红
答案 A
解析 B项中，X为阳极；C项中，Y极上有H2生成；D项中，X为阳极，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，碱性减弱。
4．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、乙装置中的溶液内的H＋在铜片被还原
C．甲、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 甲为原电池，乙为电解池，锌片分别作负极与阴极，H＋分别在铜片与锌片上还原，锌片上发生的分别是氧化反应与还原反应。甲中铜片上H＋被还原有气泡生成，乙中铜电极被氧化生成Cu2＋，铜片质量减小。
5．为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结果的描述不正确的是( )
A．实验结束时，装置甲左侧的液面一定会下降
B．实验结束时，装置甲左侧的液面一定比装置乙的低
C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重
D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀
答案 B
解析 甲中发生化学腐蚀：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；乙中发生析氢腐蚀Cu为正极，铁钉为负极；丙中不被腐蚀，因为浓H2SO4对铁产生钝化作用。
6．电解NaCl—KCl—AlCl3熔体制铝比电解Al2O3—NaAlF6制铝节省电能约30%，但现在仍用后一种方法制铝，其主要原因是( )
A．AlCl3是分子晶体，其熔体不导电
B．电解AlCl3生成的Cl2会严重污染大气
C．自然界不存在富含AlCl3的矿石
D．生产无水AlCl3较困难，成本又较高21世纪教育网
答案 D
解析 本题主要考查学生处理新信息的能力和对铝工业生产原理的理解。由题意可知NaCl—KCl—AlCl3熔体能导电，A错；工业上可用电解NaCl、MgCl2的方法生产Na、Mg，B显然错误；自然界不存在富含AlCl3的矿石是事实，但不是主要原因，因为AlCl3易水解，所以生产无水AlCl3较困难，成本较高。
7．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，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的组是( )
X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3[来源:21世纪教育网 AgNO3晶体
答案 C
解析 2NaCl＋2H2O电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，显然加H2O不能恢复到电解前的状态，应通入适量HCl气体；电解CuSO4溶液时n(SO)没变，加CuSO4溶液也不能复原；电解H2SO4实质是电解水，再加适量水，可使H2SO4溶液复原；Ag作阳极、Fe作阴极电解AgNO3溶液，实质是Fe镀Ag，AgNO3溶液浓度不变，不需加AgNO3晶体。
8．以氢氧化钾溶液、氢气、氧气组成的燃料电池，电解饱和硫酸钠溶液一段时间，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n g气体时，电解池阴极有n g气体生成21世纪教育网
B．电解池的阳极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．电解后，c(Na2SO4)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pH变大
答案 D
解析 电解饱和Na2SO4实质是电解水，由于电路中电子是守恒的，则负极消耗n g H2，阴极也产生n g H2，阳极生成O2；电解后有晶体析出，但c(Na2SO4)不变，pH也不变，燃料电池中c(KOH)减小。
9．用Pt电极电解含有Cu2＋和X3＋均为0.1 mol的溶液，阴极析出金属的质量m (g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)关系如下图，则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( )
A．Cu2＋>X3＋>H＋ B．H＋>X3＋>Cu2＋ C．X3＋>Cu2＋>H＋ D．Cu2＋>H＋>X3＋
答案 D
解析 此题有些学生一看，立即想到X3＋是Fe3＋，不加以仔细分析，即选答案C。先分析图中变化：一开始通电，阴极就有固体析出，且通过0.2 mol电子后，质量不再增加。根据离子放电规律，是Cu2＋先放电，再是H＋放电，X3＋在溶液中不放电，答案应选D。
10．X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应：
①水溶液中：X＋Y2＋===X2＋＋Y
②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑
③M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M－2e－===M2＋
④Y可以溶于稀H2SO4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( )
A．M＜N＜Y＜X＜Z B．N＜M＜X＜Y＜Z
C．N＜M＜Y＜X＜Z D．X＜Z＜N＜M＜Y
答案 C
解析 根据金属活泼性强弱的判断规律：①能在水溶液中发生置换反应，一定X＞Y，且均不是Al以前的金属；②与冷水反应放出H2，为活泼金属；③原电池中负极活泼，M＞N；④Y可与稀H2SO4反应，M不能，则：Y＞M，故选C。
11．500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到气体22.4 L(标准状况下)，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(Na＋)＝6 mol/L
B．电解后溶液中c(H＋)＝4 mol/L
C．上述电解过程中共转移8 mol电子
D．电解后得到的Cu的物质的量为1 mol
答案 BD
解析 阳极收集到1 mol O2，转移4 mol e－，而阴极收集到1 mol H2，转移2 mol e－，则生成Cu转移2 mol e－，故Cu(NO3)2的物质的量为1 mol，由c(NO)＝6 mol/L×0.5 L＝3 mol，则NaNO3的物质的量为1 mol，电解后c(H＋)＝2 mol÷0.5 L＝4 mol/L。
12．如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是( )21世纪教育网
A．X极是电源负极，Y极是电源正极
B．Cu电极上增重6.4 g时，b极产生2.24 L(标准状况)气体
C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
D．a极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
答案 BD
解析 b极显红色，则b极为阴极，a为阳极，Pt为阳极，则X为电源正极；Cu增重6.4 g时转移0.2 mol e－，b极应产生0.1 mol H2；电解过程中CuSO4溶液转变为H2SO4，pH减小。
13．将铂电极放置在KOH溶液中，然后向两极分别通入CH4和O2即可产生电流，称为燃料电池，下列叙述中正确的是( )
①通入CH4的电极为正极
②正极的电极反应式是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
③通入CH4的电极反应式是：CH4＋2O2＋4e－===CO2＋2H2O
④负极的电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动
⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动
A．①③⑤ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③
答案 B
解析 CH4燃料电池中发生的反应为：CH4＋2O2＋2OH－―→CO＋3H2O，碳元素的化合价升高，通入CH4的电极为负极，通入O2的电极为正极，②④正确；在原电池中，阳离子向原电池的正极移动，阴离子向负极移动，⑥正确。
14．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平衡，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为：
xMg＋Mo3S4MgxMo3S4，
在镁原电池放电时，下列说法错误的是( )
A．Mo3S4发生氧化反应
B．正极反应为：Mo3S4＋2xe－===Mo3S
C．Mg2＋向正极迁移
D．负极反应为：xMg－2xe－===xMg2＋
答案 A
解析 镁原电池在放电时，Mg为负极，失电子，发生氧化反应，Mo3S4作正极，得电子，发生还原反应。
15．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是( )
21世纪教育网
A．F表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C．E表示反应生成O2的物质的量
D．F表示反应生成H2SO4的物质的量
答案 B
解析 电解实质为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，则每通过4 mol e－，生成Cu 2 mol，O2 1 mol，耗H2O 2 mol，生成H2SO4 2 mol。
16．下图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有关说法不正确的是( )
A．关闭K2、打开K1，试管内两极都有气泡产生
B．关闭K2、打开K1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为负极，b为正极
C．关闭K2，打开K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则a为负极，b为正极
D．关闭K2，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2，电流计指针不会偏转
答案 D
解析 关闭K2、打开K1，是电解NaCl溶液的过程，反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，Cl－在阳极上放电生成Cl2，H＋在阴极上放电生成H2，则两极都有气泡产生；且由于Cl2可以溶于水，则收集到的Cl2的体积略少于H2的体积，则与外电源b极相连的石墨棒作电解池的阳极，则b极为正极；左侧试管中溶液变红色，说明左侧试管中溶液呈碱性，则H＋放电，则左侧石墨棒为电解池的阴极，则a为外电源的负极；一段时间后，打开K2，关闭K1，可以构成原电池，放电时会引起电流计指针发生偏转。故A、B、C均正确，D错误，故应选D。
二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)
17．(12分)今有Cu2＋、Cl－、Na＋、SO、Zn2＋五种离子两两组合分别组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解。
(1)以E作阳极，电解E溶液时，溶液的pH有明显升高，且溶液保持澄清。
(2)以E作阳极，电解E溶液时，溶液的pH有明显下降。
(3)要使电解过程中溶液的浓度保持不变，应以铜为阳极，电解E溶液，或以E为阳极，电解E溶液。
(4)以铜为阳极，电解E或E溶液，均可得到氢氧化物沉淀。
(5)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以E为阳极，电解E溶液，化学方程式为：
________________________________________________________________________
(6)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极，电解E溶液。
答案 (1)Pt NaCl (2)Pt CuSO4 (3)CuSO4 Zn ZnSO4 (4)NaCl Na2SO4 (5)Pt Na2SO4 2H2O2H2↑＋O2↑ (6)CuCl2或ZnCl2
解析 首先把五种离子组成电解质为CuCl2、NaCl、ZnCl2、CuSO4、Na2SO4、ZnSO4，要想使电解质pH升高，则需使H2O中的H＋放电，要想使电解质pH下降，则需使水中的OH－放电。
18．(7分)已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、盐酸。按要求回答下列问题：
(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因
________________________________________________________________________。
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？__________，若能，请写出电极反应式，负极
________________________________________________________________________
(若不能，后面空不填)。
(3)若电池反应为：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，该池属于原电池还是电解池？________，请写出各电极的电极材料和电解质溶液：
________________________________________________________________________，21世纪教育网
____________。
答案 (1)因二者连接在潮湿的环境构成原电池，加速铝腐蚀，使其使用寿命缩短
(2)能 Cu－2e－===Cu2＋
(3)电解池 阳极为Cu、阴极为Cu、Ag或石墨 盐酸
解析 (1)若把铜、铝导线连接在一起使用与外界空气及水分构成原电池，铝作负极，加速铝腐蚀，使其使用寿命缩短。
(2)因为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，所以能构成原电池，其负极Cu－2e－===Cu2＋。
(3)因为该反应是非自发反应，故此电池反应是电解池，其电极反应式为：阳极：Cu－2e－===Cu2＋ 阴极2H＋＋2e－===H2↑。
19．(6分)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将设计的原电池通过导线与下图中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：
(1)若X和Y均为惰性电极，a为饱和NaCl溶液，则电解时。检验Y电极反应产物的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若X、Y分别为石墨和铁，a仍为饱和的NaCl溶液，则电解过程中生成的白色固体物质露置在空气中可观察到的现象为
________________________________________________________________________。
(3)若X和Y均为惰性电极，a为一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为____________。
答案 (1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近Y极支管口，试纸变蓝，说明有氯气生成
(2)白色固体迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
(3)0.4 mol[来源:21世纪教育网]
解析 由电解池装置可知，Y为电解池阳极，X为电解池阴极。
(1)以惰性电极电解NaCl溶液时，阳极反应产物为Cl2，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。
(2)阳极为铁电极时，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，所以有Fe(OH)2生成，露置在空气中时迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
(3)电解CuSO4溶液后补充CuO即可复原，而题中加入0.1 mol Cu(OH)2才能复原，说明CuSO4电解完毕后又有水被电解，加入0.1 mol Cu(OH)2相当于加0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，即说明电解了0.1 mol CuSO4和0.1 mol H2O；故共转移0.4 mol电子。
20．(10分)新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为2Na＋xSNa2Sx。
(1)放电时S发生__________反应，Na作________极。
(2)充电时Na所在电极与直流电源________极相连。
(3)充电时阳极反应为
________________________________________________________________________，
放电时负极反应为
________________________________________________________________________。
(4)若此电池用作电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生11.2 L(标准状况)气体时，消耗金属钠E g。
答案 (1)还原 负 (2)负
(3)S－2e－===xS 2Na－2e－===2Na＋
(4)23
解析 本题目已给出了总化学方程式：2Na＋xSNa2Sx，放电时，相当于原电池，充电时，相当于电解池，且充电时原电池负极与电源负极相连，原电池正极与电源正极相连；书写电极反应式时，应根据化学方程式中元素化合价的变化，放电时，负极：2Na－2e－===2Na＋，正极：xS＋2e－===S；充电时，阳极：S－2e－===xS，阴极：2Na＋＋2e－===2Na。当用此电池电解饱和NaCl溶液时，阳极产生11.2 L气体，则据电量守恒，2Cl－－2e－===Cl2↑，需失去1 mol e－，则电池需得到1 mol e－，Na2Sx，转移2 mol e－时，需46 g金属Na，转移1 mol e－时，需23 g金属Na。
21．(7分)将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：
金属 电子流动方向 电压(V)
A A→Cu ＋0.78
B Cu→B －0.15
C C→Cu[21世纪教育网 ＋1.35
D D→Cu ＋0.30
已知：构成两电极的金属的金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。
请依据表中数据判断：
(1)________金属可能是最强的还原剂；______金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
(2)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上看到析出蓝色沉淀的是________(填字母)金属。其对应的原电池的电极反应式为：负极________，正极________。
答案 (1)C B
(2)B 2Cu＋4OH－－4e－===2Cu(OH)2
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
解析 原电池、电解池中所发生的反应都是氧化还原反应，抓住这一变化实质，依据氧化还原反应中物质的氧化性、还原性的强弱，判断原电池、电解池中的电极反应，电解池中阴阳离子的放电顺序，正确书写电极反应式。电解池中电解质溶液的pH变化、电极产物的判定等具有一定的解题规律，要熟练掌握以达到解题准确、快速的目的。
①因构成两电极的金属活泼性相差越大，电压表读数越大，根据提供的数据和电子的流动方向，各金属的活泼性顺序：C＞A＞D＞Cu＞B。
②若用NaOH溶液作电解质，在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出，则必须是Cu作该原电池的负极，即B组符合。
22．(10分)铅蓄电池是典型的可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：
(1) 放电时：正极的电极反应式是
________________________________________________________________________；
电解液中H2SO4浓度将变______________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加Eg。
(2) 在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按上图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成_______________________________，
此时铅蓄电池的正负极的极性将________。
答案 (1)PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O
小 48 (2)Pb PbO2 对换
解析 原电池正极上得电子、负极上失电子。根据电池总反应式，正极反应为：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O。
负极反应为：
Pb－2e－＋SO===PbSO4 质量增加21世纪教育网21世纪教育网
2 mol 96 g
1 mol Δm
求得Δm＝48 g
电解池里与电源正极相连的电极(阳极)上失电子、与电源负极相连的电极(阴极)上得电子。则阳极反应为PbSO4－2e－＋2H2O===PbO2＋4H＋＋SO；阴极反应为PbSO4＋2e－===Pb＋SO。根据图示，电解一段时间后，原PbO2极(阴极)变成Pb，原Pb极(阳极)变成PbO2，即正负极对换。
放电
充电
放电
充电
放电
充电
放电
充电
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网