人教版化学选修四第四单元电化学基础单元测试

文档属性

名称 人教版化学选修四第四单元电化学基础单元测试
格式 zip
文件大小 833.9KB
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 2019-01-25 14:07:48

文档简介

2018-2019学年高二上学期第四单元训练卷
化 学(一)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
相对原子质量:H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 Cl∶35.5
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是
A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈
D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生
2.下列关于铜电极的叙述中,正确的是
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极
D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
3.下列过程通电后才能进行的是
①电离;②电解;③电镀;④电化学腐蚀
A.①②③ B.①②④ C.②③ D.全部
4.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理,设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是
A.正极的电极反应方程式为O2+2H2O+4e-4OH-
B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成
C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈
D.断开连接石墨和铁的导线,铁便不会生锈
5.电解池中,阳极的电极材料一定
A.发生氧化反应 B.与电源正极相连 C.是铂电极 D.得电子
6.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
7.某原电池总反应离子方程式为:2Fe3++Fe3Fe2+,不能实现该反应的原电池是
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液
8.M、N、P、E四种金属:①M+N2+===N+M2+;②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。四种金属的还原性由强到弱的顺序是
A.P、M、N、E B.E、N、M、P
C.P、N、M、E D.E、P、M、N
9.关于下图所示①、②两个装置的叙述,正确的是
A.装置名称:①是原电池,②是电解池
B.硫酸浓度变化:①增大,②减小
C.电极反应式:①中阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑②中正极:Zn-2e-Zn2+
D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动,②中H+向负极方向移动
10.用惰性电极电解下列物质的水溶液时,在阳极无气体放出的是
A.AgNO3 B.CuCl2 C.NaOH D.Na2S
11.用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时,发生的电极反应完全相同的是
A.NaOH、H2SO4 B.CuCl2、Cu(NO3)2
C.Na2SO4、NaCl D.KNO3、AgNO3
12.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)
Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s),下列说法错误的是
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极电极反应式2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-===2MnOOH(s)+2OH-(aq)
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
13.右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是
A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-
B.电池的电解液可为KOH溶液
C.充电时负极反应为:MH+OH-→H2O+M+e-
D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高
14.如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为:4OH--4e-===2H2O+O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
15.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,符合题意的一组是
X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
H2O
B
Pt
Cu
Cu(NO3)2
Cu(NO3)2溶液
C
C
C
H2SO4
H2O
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3晶体
16.氢氧燃料电池用于航天飞机,电极反应产生的水,经冷凝后可作为航天员的饮用水,其电极反应如下:
负极:2H2+4OH--4e-4H2O;正极:O2+2H2O+4e-4OH-。当得到1.8L饮用水时,电池内转移的电子数约为
A.1.8mol B.3.6mol C.100mol D.200mol
二、非选择题(本题包括5小题,共52分。)
17.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径,美国已计划将甲醇(CH3OH)燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。
回答下列问题:
(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是_____________________________________。
(2)此电池正极发生的电极反应式是_________________________________;负极发生的电极反应式是_________________________________________。
(3)电解液中的H+向________极移动,向外电路释放电子的电极是________。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池能量转化效率高,其次是_______________________________。
18.已知可逆反应:AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O。
(Ⅰ)如图所示,若向B中逐滴加入浓盐酸,发现电流表指针偏转。
(Ⅱ)若改用向B中滴加40%的NaOH溶液,发现电流表指针与(Ⅰ)中偏转方向相反。试回答问题:
(1)两次操作中电流表指针为什么会发生偏转?
__________________________________________________________________。
(2)两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反?
_______________________________________________。
(3)操作(Ⅰ)中,C 1棒上的反应为__________________________________。
(4)操作(Ⅱ)中,C 2棒上的反应为__________________________________。
19.已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,现用如图装置进行电解(电解液足量),测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g。请回答下列问题。
(1)A是铅蓄电池的____极,铅蓄电池正极反应式为__________________
________________________,放电过程中电解液的密度________(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是________,该电极的电极产物共________g。
(3)Cu电极的电极反应式是______________________________________,CuSO4溶液的浓度________(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线,则x表示________。
a.各U形管中产生的气体的体积
b.各U形管中阳极质量的减少量
c.各U形管中阴极质量的增加
20.如图装置中,b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡。试回答:
(1)a为________极,c极的电极反应式为________________________。
(2)电解开始时,在B烧杯的中央,滴几滴淀粉溶液,你能观察到的现象是:____________________________________________________________________,
电解进行一段时间后,罩在c极上的试管中也收集到了气体,此时c极上的电极反应为__________________________。
(3)当d极上收集到44.8mL气体(标准状况)时停止电解,a极上放出了________mol气体,若b电极上沉积金属M的质量为0.432g,则此金属的摩尔质量为________。
(4)电解停止后加蒸馏水使A烧杯中的溶液体积仍为200mL,取这种溶液加入到25.0mL 0.100mol·L-1 HCl溶液中,当加入31.25mL溶液时刚好沉淀完全。试计算:电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度为________。
21.如图,p、q为直流电源两极,A为+2价金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D产生气泡。试回答:
(1)p为________极,A极发生了________反应。
(2)C试管里收集到的气体是________,电极方程式是___________________。
(3)在电解过程中,测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下:
时间(min)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
阴极生成气体体积(cm3)
6
12
20
29
39
49
59
69
79
89
阳极生成气体体积(cm3)
2
4
7
11
16
21
26
31
36
41
仔细分析以上实验数据,请说出可能的原因:
__________________________________________________________________。
(4)当反应进行一段时间后,A、B电极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)当电路中通过0.004mol电子时,B电极上沉积金属X为0.128g,则此金属的摩尔质量为________。
2018-2019学年高二上学期第四单元训练卷
化 学(一)答 案
1.【解析】金属腐蚀的本质,主要是金属原子失电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触,腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀,所以A错误;电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程,不需要外加电流,所以B错误;钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,而不是负极吸收氧气,所以C错误;只有选项D正确。
【答案】D
2.【解析】本题主要考查了原电池、电解池的区别。A叙述的是原电池,铜不如锌活泼,铜应为正极。B、C、D叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应,阴极发生得到电子的还原反应,所以精炼粗铜时,粗铜应作为阳极,镀铜时铜也应作为阳极以提供Cu2+,而电解稀硫酸时,如把铜作为阳极,铜就会首先放电,阳极就不能产生氧气。故选A。
【答案】A
3.【解析】电解、电镀均须外加电源才能实现电能转化为化学能;电离是电解质在水溶液中离解的过程,电化学腐蚀是原电池原理,二者不需要通电。
【答案】C
4.【解析】吸氧腐蚀的正极反应为O2+4e-+2H2O4OH-,A正确;若把石墨改为Mg电极,此时Mg作负极,铁不会失电子,不会有铁锈生成,B正确;若向自来水中加入少量NaCl(s),溶液中离子浓度增大,腐蚀变快,C正确;若断开导线连接,因铁中含有碳,仍会发生腐蚀,D错误。
【答案】D
5.【解析】若阳极材料为活泼金属,则直接发生氧化反应;若为惰性电极,则最易失电子的阴离子发生氧化反应。
【答案】B
6.【解析】甲装置是铜锌原电池,乙不能形成原电池装置。所以乙烧杯中铜表面无气泡生成,则甲中铜表面有气泡生成,A错;乙中Cu片不可能是负极,B错;甲、乙两装置发生的反应均是Zn+2H+H2↑+Zn2+,所以两烧杯中溶液的pH均增大,C对;因甲是原电池装置,所以甲烧杯中产生H2的速度快,D错。
【答案】C
7.【解析】由2Fe3++Fe3Fe2+得出负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,可知负极材料为铁,正极材料为比铁不活泼的导体,电解质溶液中必须有Fe3+,故D选项不能满足要求。
【答案】D
8.【解析】由①知,金属活动性M>N;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面产生气泡,M作原电池正极,活动性P>M;N、E构成的原电池N作负极,活动性N>E。
【答案】A
9.【解析】①中有外加电源为电解池,②为原电池,A错误;①中电解水,硫酸浓度增大,②中负极材料消耗硫酸,硫酸浓度减小,B正确;②中正极反应为2H++2e-===H2↑,C错误;②中H+向正极移动,D错误。
【答案】B
10.【解析】用惰性电极电解给出的四种溶液时,在阳极分别是OH-、Cl-、OH-、S2-放电,产生的物质分别是O2、Cl2、O2、S,故选D。
【答案】D
11.【解析】用惰性电极电解NaOH、H2SO4的水溶液时实质均为电解水,电极反应均相同,A正确;电解B、C两组溶液时,阳极反应不同,阴极反应相同,B、C错误;电解KNO3、AgNO3两组溶液,阳极反应相同,阴极反应不同,D错误。
【答案】A
12.【解析】由所给电池的总反应式可知,电池工作时,每有1mol锌参加反应,失去2mol电子,则会有2mol电子从负极锌开始流经外电路而流向正极,并在正极发生反应:2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-2MnOOH(s)+2OH-(aq)。所以外电路每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g。电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极。
【答案】C
13.【解析】A.在原电池的负极发生的是氧化反应,在原电池的正极发生的是还原反应,分析化合价的升降,可知A选项正确;B.因为本电池为金属氢化物镍电池,又有Ni(OH)2等产生,因此可用碱性溶液作电解质溶液,B选项正确;C.该反应为放电时的负极反应,C选项错误;D.氢密度越大,单位体积内放出的电量越多,电池的能量密度越高,D选项正确。
【答案】C
14.【解析】由图可知,a极通入H2,为负极;b极通入O2为正极,得电子发生还原反应。该电池只要通入H2、O2就能工作,无需将它们储藏在电池内部。氢氧燃料电池的能量效率较高,而且产物水是一种无污染物质,故是一种具有应用前景的绿色电源,在航天领域已得到应用。
【答案】B
15.【解析】A项,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,应加入HCl复原;B项,2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3,应加入CuO或CuCO3复原;D项,AgNO3浓度保持不变。
【答案】C
16.【解析】n(H2O)==100mol,由总反应方程式:2H2+O22H2O,知每生成2mol H2O转移电子4mol,现得到100mol H2O则转移电子200mol。
【答案】D
17.【解析】甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH作负极,发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+2H2O-12e2CO2+12H+;氧气在正极的电极反应为3O2+12H++12e6H2O;两反应相加得总反应式。在电池中,负极释放电子传到正极上,故H+向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O对环境无污染。
【答案】(1)2CH3OH+3O22CO2+4H2O
(2)3O2+12H++12e6H2O;2CH3OH+2H2O-12e2CO2+12H+
(3)正;负极;
(4)对环境无污染
18.【解析】(Ⅰ)滴入浓盐酸,溶液中c(H+)增大,题给可逆反应平衡正向移动,I失去电子变为I2,C 1棒上产生电子,并沿外电路流向C 2棒,AsO得电子变为AsO。(Ⅱ)滴加40%的NaOH(aq)将H+中和,溶液中c(H+)减小,题给可逆反应平衡逆向移动,电子在C 2棒上产生,并沿外电路流向C 1棒,I2得电子变为I-,AsO变为AsO。
【答案】(1)两次操作中均发生原电池反应,所以电流表指针均发生偏转
(2)两次操作中,电极相反,电子流向相反,因而电流表指针偏转方向相反
(3)2I--2e-I2;
(4)AsO+2OH--2e-AsO+H2O
19.【解析】(1)当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极质量减少11.2g,说明Fe电极为阳极,则B为电源正极,A为负极;铅蓄电池负极反应为Pb+SO-2e-PbSO4,总反应减去负极反应可得正极反应;放电过程中c(H2SO4)减小,故电解液密度减小。(2)左U形管Ag电极为阴极:2H++2e-===H2↑,由H2~2e-可知n(H2)=0.2mol,故m(H2)=0.4g;(3)右U形管Cu电极为阳极:Cu-2e-Cu2+,阴极(Zn):Cu2++2e-===Cu,相当于电镀池,故c(CuSO4)不变。(4)a中,右侧U形管无气体产生,故不符合;b中,左U形管阳极Fe溶解,右U形管阳极Cu溶解,且单位时间内减少量m(Cu)>m(Fe),故符合;C中,左U形管阴极质量不变,故不符合。
【答案】(1)负;PbO2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O;减小
(2)2H++2e-===H2↑;0.4;
(3)Cu-2e-===Cu2+;不变;
(4)b
20.【解析】(1)由题意知b极:M++e-M,故b极为阴极,a极为阳极;则c极为阳极,电极反应为:2I--2e-I2。(2)由于c极产生I2,故c极附近溶液首先变蓝,d极反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-;无I2生成,故d极附近无现象;当c极I-放电完全后,OH-放电:2H2O-4e-O2↑+4H+。(3)a极反应:2H2O-4e-O2↑+4H+(或4OH--4e-O2↑+2H2O),d极反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-(或2H++2e-H2↑),由得失电子守恒知2H2~O2,n(O2)=n(H2)=×=1×10-3mol;m(M+)=m(M)=0.432g,n(M)=n(e-)=4×10-3mol,则m(M)==108g·mol-1。(4)电解后c(AgNO3)==0.08mol·L?1,n(Ag+)=0.08mol·L?1×0.2L=0.016mol,电解前c(AgNO3)==0.1mol·L?1。
【答案】(1)阳;2I--2e-I2
(2)c极附近的溶液首先变为蓝色;4OH--4e-2H2O+O2↑
(3)0.001;108g·mol-1;
(4)0.1mol·L-1
21.【解析】根据金属沉积于B极知,B为阴极,则:A为阳极、C为阳极、D为阴极,p为正极,q为负极;A极为阳极,故发生的反应为金属X失电子被氧化;由上面的分析知,C为阳极,其电极反应式为:4OH--4e-O2↑+2H2O;1~4 min C、D两极产生的气体体积比大于2∶1,4~10 min产生的气体体积之比等于2∶1,说明氧气在H2SO4溶液的溶解度比氢气大;n(X2+)==0.002 mol,所以此金属的摩尔质量==64g·mol-1。
【答案】(1)正;氧化;
(2)氧气;4OH--4e-O2↑+2H2O
(3)1~4 min C、D两极产生气体体积之比大于2∶1,4~10 min产生的气体体积之比等于2∶1,说明氧气在H2SO4溶液的溶解度比氢气大
(4)不变;
(5)64g·mol-1l
2018-2019学年高二上学期第四单元训练卷
化 学(二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
相对原子质量:H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 Cl∶35.5
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列关于原电池和电解池的叙述正确的是
A.原电池中失去电子的电极为正极
B.原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成的
D.电解时电解池的阳极一定是阴离子放电
2.下列关于下图所示装置的叙述正确的是
A.铜作正极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.铜离子在铜片表面被还原
3.下列变化中属于原电池反应的是
A.白铁(镀锌铁)表面有划损时,也能阻止铁被氧化
B.在空气中,金属铝表面迅速被氧化,形成一层保护膜
C.红热的铁丝与水接触,表面形成蓝色保护层
D.铁与稀硫酸反应时,加入几滴CuSO4溶液,可加快H2的产生,但不会影响产生气体的总量
4.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.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-===Cu2
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-===Fe2+
5.最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH。下列说法不正确的是
A.该电池Zn为负极,MnO2为正极
B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-
C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn
D.电流工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片
6.关于各图的说法(其中①③④中均为惰性电极)正确的是
A.①装置中阴极产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝
B.②装置中待镀铁制品应与电源正极相连
C.③装置中电子由b极流向a极
D.④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
7.甲、乙、丙三个电解槽如图所示(其中电极的大小、形状、间距均相同)。乙、丙中AgNO3溶液浓度和体积均相同,当通电一段时间后,若甲中铜电极的质量增加0.128 g,则乙中电极上银的质量增加
A.0.054g B.0.108g C.0.216 g D.0.432 g
8.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M
===NiOOH+MH;已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH===6Ni(OH)2+NO下列说法正确的是
A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH+H2O+e===Ni(OH)2+
OH
B.充电过程中OH从阳极向阴极迁移
C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O+M+e===MH+OH,H2O中的H被M还原
D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
9.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解该混合溶液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是
A.阴极自始至终只逸出H2
B.阳极先逸出Cl2,后逸出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.溶液pH不断增大,最后为7
10.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,则下列有关说法中不正确的是
A.X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极
B.阳极区pH增大
C.图中的b>a
D.该过程中的产品主要为H2SO4和H2
11.用电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池电解Na2CO3饱和溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法正确的是
A.当电池负极消耗m g气体时,电解池阳极同时有m g气体生成
B.电池的负极反应为H2-2e-===2H+
C.电解后c(Na2CO3)不变,且溶液中有晶体析出
D.电池中c(KOH)不变,电解池中溶液的pH变大
12.将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极来电解硝酸银溶液:ⅰ.以电流强度为1A,通电10 min;ii.10 min后,反接电源,以电流强度为2A,继续通电10 min;下列图象分别表示:铂电极的质,银电极的质量及电解池产生气体质量与电解时间的关系图,正确的是
A.①③ B.①② C.②③④ D.①②③④
13.用惰性电极电解100mL饱和食盐水,一段时间后在阴极得到112 mL H2(标准状况),此时电解液(体积变化忽略不计)的pH为
A.1 B.8 C.12 D.13
14.500mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=6.0mol·L?1,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22.4L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是
A.上述电解过程中共转移2mol电子
B.原混合溶液中c(K+)为2mol·L?1
C.电解得到铜的物质的量为0.5mol
D.电解后溶液中c(H+)为2mol·L?1
15.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.氯碱工业中电解的是熔融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.右图中电子由Zn极移向Cu极,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液
16.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是
已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解
②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)
A.碳棒上发生的电极反应:4OH--4e-O2↑+2H2O
B.电解过程中,B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH
D.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变
二、非选择题(本题包括5小题,共52分。)
17.依据氧化还原反应:2Ag++CuCu2++2Ag,设计的原电池如下图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ;Y是 ;
(2)银电极为电池的 极,发生的电极反应为 ;X电极上发生的电极反应为 ;
(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。
19.如图所示的装置进行电解。通电一会儿,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___________________。
20.按照下图接通线路,反应一段时间后,回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行):
(1)U形管内可观察到_____________________________,写出有关反应的化学方程式:___________________________。
(2)在小烧杯a、b中分别产生什么现象?__________________________________。
(3)如果小烧杯中有0.508 g碘析出,那么烧杯c中负极的质量减轻________g。
21.某化学兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时,观察到电流表的指针发生了偏移。
请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是________;乙装置的名称是________;Zn为________极;Pt为________极。
(2)写出电极反应:Cu极:______________________________________;石墨棒极:________________________________。
(3)当甲中产生0.1mol气体时,乙中析出铜的质量应为________;乙中产生的气体在标准状况下的体积应为________。
(4)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,闭合K一段时间后,乙中溶液的颜色________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。
(5)若乙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,闭合K一段时间后,甲中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);乙中溶液的pH将________。
(6)若乙中电极不变,将其溶液换成饱和Na2SO4溶液,闭合K一段时间,当阴极上有a mol气体生成时,同时有w g Na2SO4·10H2O析出,假设温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w、a的表达式表示,不必化简)。
2018-2019学年高二上学期第四单元训练卷
化 学(二)答 案
1.【解析】原电池中失去电子的一极作负极,A错误;原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应,B正确;原电池的电极可以是金属,也可以是非金属(如石墨等),C错误;电解池的阳极可以是电极本身放电,D错误。
【答案】B
2.【解析】该电池是由盐桥连接的锌铜原电池,锌作负极,铜作正极,溶液中的铜离子在铜片上获得电子生成单质铜,质量增加,电流由正极(铜)流向负极(锌),综上,D正确。
【答案】D
3.【解析】A项构成原电池,铁作正极被保护,正确;铝在空气中表面被氧化是化学腐蚀,不构成原电池,B项错误;红热的铁丝与水、氧气反应形成蓝色保护层属于直接反应形成的氧化膜,C项错误;锌与CuSO4反应生成的铜附着在锌的表面,与稀硫酸共同构成原电池,能加快锌与酸的反应,但会使产生的氢气减少,D错误。
【答案】A
4.【解析】氢氧燃料电池的正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-;粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜;钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-2e-===Fe2+。
【答案】B
5.【解析】 原电池反应中Zn失电子、MnO2得电子,故该电池负极为Zn,正极为MnO2。由电池总反应式减去负极反应式Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O即是正极反应式MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-。电子只能由Zn经外电路流向MnO2,而不能通过内电路。
【答案】:C
6.【解析】装置①用惰性电极电解CuCl2溶液,阴极析出铜,阳极产生氯气,A错;装置②为电镀铜装置,阳极电极反应式为:Cu-2e-===Cu2+,阴极电极反应式为:Cu2++2e-===Cu,因此待镀铁制品应与电源负极相连,B错;装置③为氢氧燃料电池,b极通入O2,发生还原反应,作电池的正极,是电子流入的一极,C错。
【答案】D
7.【解析】甲中铜电极增重0.128g,说明析出铜为0.002mol。由图示可知,乙、丙并联后与甲串联,又因乙、丙两槽中的电极反应相同,故乙、丙中的电子转移分别是甲中的一半。甲中转移电子为0.004mol,故乙中析出的银为0.002mol,质量为0.002mol×108g·mol-1=0.216g。
【答案】C
8.【解析】正极发生得电子的还原反应,结合充电时的方程式知A正确;电解时阴离子移向阳极,B错误;MH中M和氢化合价都是0价,充电时阴极发生水中的氢得电子被还原的反应,不是被M还原,C错误;根据已知信息6NiOOH+NH3+
H2O+OH===6Ni(OH)2+NO,电解质溶液若用氨水时会发生副反应,D错误。
【答案】A
9.【解析】由题意知,n(H+)∶n(Cl-)=2∶3,在阴极放电的是H+, 在阳极放电的是Cl-、OH-,Cl-先放电OH-后放电。因此反应开始在两极放电的是H+、Cl-,相当于电解盐酸。由H2SO4电离出的H+放完电后,在两极放电的是由水电离出的H+和剩余的Cl-,相当于电解NaCl溶液。Cl-放完电后,在两极放电的是由水电离出的H+和OH-,相当于电解水。故A、B、C均正确。溶液pH的变化是不断增大,但最后溶质是NaOH和Na2SO4,pH不会为7。
【答案】D
10.【解析】从图可知,电解槽的左侧H+→H2,发生还原反应,为阴极反应,故X为电源的负极,Y为电源的正极,A项正确;阳极反应:SO-2e-+H2OSO+2H+,溶液的酸性增强,溶液的pH降低,则a【答案】B
11.【解析】原电池与电解池各电极上通过的电子数目相等,原电池负极消耗氢气,电解池阳极产生氧气,两种气体质量不可能相等,A错误。原电池为碱性溶液,负极不生成H+而生成水,B错误。电解池中实际为电解水,而原电解质溶液为饱和溶液,且温度不变,故溶液浓度不变,但有晶体析出,C正确。电池反应生成水,KOH溶液浓度变小,D错误。
【答案】C
12.【解析】一开始银电极作阳极失电子形成Ag+,银电极质量减少;铂电极作阴极,Ag+在阴极得电子生成银单质,所以铂电极质量增加;反接后银电极作阴极,质量增加,铂电极上的银先失电子,质量减少,当银反应完后,只有OH失电子(因为铂是惰性电极,不失电子)产生氧气,再从电流强度和时间关系可得出①③正确。
【答案】A
13.【解析】依解题思路“已知量—消耗量—积累量”模式,有如下关系式:
H2~~~~2H+~2OH-
1 2
n(OH-);
得n(OH-)=0.01mol,c(OH-)==0.1mol·L?1;
n(H+)==1.0×10-13mol·L?1;pH=13。
【答案】D
14.【解析】 电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑,得O2:22.4L(标准状况),则转移电子数为4mol,阴极:先发生:Cu2++2e-===Cu,后发生:2H++2e-===H2↑,得H2:1mol,则后式转移电子数为2mol,前式转移电子数为(4-2)mol=2mol,故n(Cu2+)=1mol,n[Cu(NO3)2]=1mol。总共n(NO)=0.5L×6mol·L?1=3mol,故n(KNO3)=3mol-n(Cu2+)×2=1mol。A项:c(K)==2mol·L?1;B项转移电子数为4mol;C项n(Cu)=1mol;D项水溶液中n(H)=n(OH-)=4mol,有2mol H+电解放电,则剩余c(H+)==4 mol·L?1。
【答案】B
15.【解析】电镀时镀件作阴极,A项错误;氯碱工业中电解的是NaCl饱和溶液,B项错误;盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,D项错误。
【答案】C
16.【解析】电极反应式,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑,阴极:Ni2++2e-Ni、2H++2e-H2↑,A项正确;B项,由于C室中Ni2+、H+不断减少,Cl-通过阴离子膜从C室移向B室,A室中OH-不断减少,Na+通过阳离子膜从A室移向B室,所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,错误;C项,由于H+的氧化性大于Ni2+(低浓度)的氧化性,所以为了提高Ni的产率,电解过程需要控制废水的pH,正确;D项,若去掉阳离子膜,在阳极Cl-首先放电生成Cl2,反应总方程式发生改变,正确。
【答案】B
17.【解析】 (1)由电池反应2Ag++Cu===Cu2++2Ag可知,电极材料X应为Cu,Y为AgNO3溶液;(2)银电极为正极,发生的电极反应为Ag++e-Ag;X电极上发生的电极反应为Cu-2e-Cu2+;(3)外电路上电子是从Cu电极(负极)流向Ag电极(正极)。
【答案】(1)Cu;AgNO3溶液
(2)正;Ag++e-Ag;Cu-2e-Cu2+;
(3)Cu;Ag
18.【解析】(1)(2)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;(3)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;(4)当用此电池电解饱和NaCl溶液时,阳极产生11.2L气体,2Cl--2e-Cl2↑,需失去1 mol电子,由Na2Sx,转移2 mol电子时,需46g金属Na,转移1mol电子时,需23g金属Na。
【答案】(1)还原;负;
(2)负;
(3)S-2e-xS;2Na-2e-2Na+;
(4)23
19.【解析】本题实质上是三个电解装置串联,首先判断电源的正、负极,E为负极,F为正极;A中是以Pt为阳极、Fe为阴极,电解AgNO3溶液。B中Cu为阳,发生的反应为Cu-2e-Cu2+,石墨为阴极,发生的电极反应为2H++2e-H2↑,由于水电离出的H+放电,所以溶液中的c(OH-)>c(H+),故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极,发生的电极反应为2H++2e-===H2↑。
【答案】(1)负;正;
(2)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑
(3)铜片溶解,石墨电极上有气体生成,溶液中有蓝色沉淀生成
(4)2H++2e-H2↑
20.【解析】(1)图中左图是原电池,锌为负极,铂为正极,所以U形管的左边电极为电解池的阳极,右边电极为阴极,电解KCl溶液:2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑。(2)左边产生氯气,使淀粉KI溶液变蓝,U形管右边酚酞溶液变红。(3)0.508g碘的物质的量为0.002mol,所以烧杯c中减少的锌的物质的量0.002mol,质量为0.13g。
【答案】(1)两极上均有气泡产生,U形管右边酚酞溶液变红2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑
(2)a烧杯中溶液变为蓝色,b烧杯中有无色气泡产生;
(3)0.13
21.【解析】(1)Zn、Cu和稀硫酸可构成原电池,其中Zn是负极,Cu是正极;乙装置是电解池,石墨棒为阴极,Pt为阳极。(2)Cu极上发生还原反应:2H++2e-===H2↑;石墨棒上也发生还原反应:Cu2++2e-===Cu。(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等,当甲中产生0.1mol H2时,电路中通过0.2mol电子,乙中析出0.1mol Cu和放出0.1mol Cl2。(4)若将乙中两个电极都换成铜,则乙装置相当于电解精炼铜的装置,阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多,溶液中Cu2+的浓度基本不变,溶液的颜色基本不变。(5)若将乙中溶液换成NaCl溶液,则乙装置就是电解饱和食盐水的装置,因反应生成了NaOH,故电解后溶液的pH增大。反应时甲溶液中消耗了H+,溶液酸性减弱,pH也增大。(6)电解Na2SO4溶液的本质是电解水,阴极上析出的a mol气体是H2,则反应中有a mol H2O被电解,此a mol H2O和析出的w g Na2SO4·10H2O构成饱和溶液,该饱和溶液与剩余饱和溶液的质量分数相同。则剩余溶液中溶质的质量分数=×100%=×100%。
【答案】(1)原电池;电解池;负;阳
(2)2H++2e-===H2↑;Cu2++2e-===Cu;
(3)6.4g;2.24L;
(4)无变化;
(5)增大;增大;
(6)×100%