高中化学人教版（新课程标准）选修4化学反应原理第四章电化学基础章节练习

高中化学人教版（新课程标准）选修4化学反应原理第四章电化学基础章节练习
一、单选题
1.在密闭容器中发生如下反应：
达到平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小到原来的1/2，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.6倍.下列说法中正确的是（
??）
A.?????????????B.?A的转化率降低????????????C.?平衡向正反应方向移动????????????D.?C的体积分数增加
2.被称为人体冷冻学之父的罗伯特·埃廷格在1962年写出《不朽的前景》一书。他在书中列举了大量事实，证明了冷冻复活的可能。比如，许多昆虫和低等生物冬天都冻僵起来，春天又自动复活。下列结论中与上述信息相关的是（??
）
A.?化学反应前后质量守恒???????????????????????????????????????B.?低温下分子无法运动
C.?温度降低，化学反应停止????????????????????????????????????D.?温度越低，化学反应越慢
3.化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法错误的是（???
）
A.?地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
B.?中国天眼传输信息用的光纤材料是硅
C.?研发新能源汽车，减少化石燃料的使用，与“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念一致
D.?港珠澳大桥用到的合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
4.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+
，
其基本结构见图，电池总反应可表示为：2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是（
??）
A.?b极上的电极反应式为：O2+
4H++4e-=2H2O
B.?电子通过外电路从b极流向a极
C.?每转移0.1
mol电子，消耗1.12
L的H2
D.?a极上发生还原反应
5.在三个烧杯中分别盛有海水，依次插入（1）铁片；（2）导线相连的铜、铁片；（3）导线相连的锌、铁片、铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是(??
)
A.?（1）（2）（3）??????????B.?（2）（3）（1）??????????C.?（2）（1）（3）??????????D.?（3）（2）（1）
6.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2
，
电解质溶液为H2SO4
，
工作时的电池反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下列结论正确的是（???
）
A.?Pb为正极被氧化
B.?溶液的pH不断减小
C.?SO42-只向PbO2处移动
D.?电子由Pb极流向PbO2极
7.下列装置中能构成原电池的是（
??）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
8.下列金属防腐措施中，利用原电池原理的是（
??）
A.?在金属表面喷漆??????????????????????????????????????????????
????B.?在金属中加入一些铬或镍制成合金
C.?在轮船的壳体水线以下部分装上锌块??????????????????D.?使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
9.电解某盐溶液时在阴阳两极上一定相等的是（
??）
A.?析出金属的物质的量???????????B.?析出金属的质量???????????C.?通过的电子数目???????????D.?放出气体的体积
10.下列反应不可能是原电池反应的是（
??）
A.?Fe+2H+
=Fe2+
+H2↑????????B.?H++OH-=H2O????????C.?2H2+O2=2H2O????????D.?Fe2++Zn=Fe+Cu2+
11.某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋
，
下列能实现该反应的原电池是（??
）
选项
A
B
C
D
电极材料
Cu、Zn
Cu、C
Fe、Zn
Cu、Ag
电解液
FeCl3
Fe(NO3)2
CuSO4
Fe2(SO4)3
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
12.燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是（??
）
A.?甲醇????????????????????????????????B.?天然气????????????????????????????????C.?氢气????????????????????????????????D.?液化石油气
13.化学用语是学习化学的重要工具，下列表示物质变化的化学用语中正确的是（??
）
A.?汽车用的铅蓄电池充电时阳极反应：PbSO4+2H2O-2e-=PbSO4+4H++SO42-
B.?利用Na2CO3溶液可除油污：CO32-+2H2O
H2CO3+2OH-
C.?BaSO4的水溶液导电性极弱：
BaSO4
Ba2++SO42-
D.?用醋酸除去暖瓶中的水垢：2H++
CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
14.0.4mol
CuSO4和0.4mol
NaCl溶于水，配成1L溶液，用惰性电极进行电解，当—个电极得到0.3molCu时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是(???
)
A.?5.6L???????????????????????????????????B.?6.72L???????????????????????????????????C.?1.344L???????????????????????????????????D.?11.2L
15.电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技某锂电池的电池反应为：xLi+Li3-xNiCoMnO6
Li3NiCoMnO6
，
下列说法正确的是(???
)
A.?该电池的充、放电过程互为可逆反应??????????????????B.?放电时，电池的负极反应为Li-e-=Li+
C.?放电过程中，Li+向电池的负极移动????????????????????D.?该电池可以采用醋酸、乙醇等作为电解质溶液
二、填空题
16.甲烷燃料电池是常见的燃料电池之一，该电池在正极通入氧气，在负极通入甲烷，电解质溶液通常是KOH溶液，请写出该电池的负极反应式________。以该燃料电池为电源，用石墨电极电解一定物质的量浓度的CuSO4溶液，写出其阴极电极反应方程式________；阳极电极反应方程式________。通电一段时间后，溶液颜色变浅，需要加入一定量的________使其恢复原来的浓度。当某一石墨电极的质量增加0.64g，则装置中消耗的甲烷的体积为________(标准状况)。
17.根据要求，写出下列反应的化学方程式(电解池中的电极均为惰性电极)：
（1）锌铜原电池(稀硫酸作电解质溶液)的电池反应________
（2）甲醇－空气电池(KOH溶液作电解质溶液)的总反应________
（3）电解硫酸铜溶液的总反应________
（4）电解饱和食盐水(氯碱工业)的总反应________
（5）实验室制氨气________
（6）工业合成氨________
18.中国的高铁技术居于国际领先地位。
（1）我国高铁轨道目前使用的高锰钢轨属于________（填“铁合金”或“单质铁”）
（2）雨后的铁轨表面易产生少量的锈迹，这是因为铁轨在潮湿的空气中形成许多微小的原电池，发生________（填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”），其中负极材料是________，负极的电极反应式________；
（3）铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，这是采用电化学的方法
________（填“牺牲阳极的阴极保护法”或“外加电流的阴极保护法”）来保护铁轨，防止锈蚀。
19.在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
（1）A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极发生________（氧化或还原）反应，电极反应式是________
（2）镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更________被腐蚀(填“容易”“不容易”)。
20.如图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320
℃左右，电池反应为2Na+xS=Na2Sx
，
正极的电极反应式为________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。
三、综合题
21.下图是某氢氧燃料电池的结构示意图，电解质为硫酸溶液。氢气在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2H2＋O2
=
2H2O，完成下列问题：
（1）通H2的极为电池的________极（填“正”或“负”）。
（2）b极上的电极反应式为：________。
（3）每转移0.1
mol电子，消耗H2的体积为________L（标准状况下）。
（4）若将氢气换成二乙醚（C4H10O），将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，去掉质子交换膜。
①则a极的电极反应式为________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
（5）氢氧燃料电池为环境友好电池。而传统电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2＋等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18
mol2·L－2
，
Ksp(CuS)＝1.3×10－36
mol2·L－2。请用离子方程式说明上述除杂的原理________。
22.工业上为了处理含有
酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有
和
沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：
（1）两极发生反应的电极反应式：
阴极：________。
阳极：________。
（2）写出
变为
离子方程式：________。
（3）废水由酸性变为碱性的原因是________。
（4）________
填“能”或“不能”
改用石墨电极，原因是________。
23.????????????
（1）图1是高铁电池的模拟实验装置，放电时电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
?
①该电池放电时正极的电极反应式为________。
②盐桥中含有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向________移动（填“左”或“右”）。
③如图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有________。
（2）某同学在研究如图所示的原电池装置时，测得Zn电极质量减轻6.5
g，Cu电极质量增加4.8
g。通过导线的电子数与反应转移电子总数的比值定义为电池的能量转换效率，则该实验中电池的能量转换效率为________。
（3）熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO+2
?4e?═4CO2
正极反应式________；总电池反应________。
参考答案
1
B
2
D
3
B
4
A
5
C
6
D
7
C
8
C
9
C
10
B
11
D
12
C
13
A
14
A
15
B
16
CH4?8e?+10OH?═
+7H2O；Cu2++2e-=Cu；4OH-
-4e-=2H2O+O2↑；氧化铜；0.056L
17
（1）Zn＋2H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
（2）2CH3OH＋3O2＋4KOH＝2K2CO3＋6H2O
（3）2CuSO4＋2H2O
2Cu＋O2↑＋2H2SO4
（4）2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
（5）Ca(OH)2＋2NH4Cl
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
（6）N2＋3H2
2NH3
18
（1）铁合金
（2）电化学腐蚀；铁；
（3）牺牲阳极的阴极保护法
19
（1）铜；还原；Cu2++2e-=Cu
（2）容易
20
xS+2e-=Sx2－；离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫；4.5
21
（1）负
（2）O2+4H++4e-=2H2O
（3）1.12L
（4）C4H10O－24e－＋32OH－
=4CO32－＋21H2O；减小
（5）FeS(s)＋Cu2＋(aq)
?
CuS(s)＋Fe2＋(aq)
22
（1）；
（2）
（3）
不断在阴极上得电子成为
而析出，且
与
的反应也在消耗
，使得溶液酸性变为中性，再由中性变为碱性
（4）不能；若改用石墨电极，阳极产物为
，而不是
，没有
的还原作用，
就不能变为
，也就不能转化成
沉淀而被除去。
23
（1）
+4H2O+3e?=Fe(OH)3$+5OH-；右；使用时间长、工作电压稳定
（2）75％
（3）O2+2CO2+4e?=2
；2CO+O2=2CO2