第4章 《电化学基础》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列关于原电池的说法正确的是 ( )A .在正极上发生氧化反应B .化学性质较活泼的金属为负极C .在外电路,电子流出正极D .是由电能转化为化学能的装置2.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.下列说法不正确的是( )A .电流由2O 所在的铂电极经外电路流向另一电极B .每转移4mol 的电子,则消耗1mol 的O 2C .该电池的负极反应式为:3222CH CH OH 3H O 12e 2CO 12H -++-=↑+D .微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量3.如图为一原电池的结构示意图,下列说法不正确的是( )A .原电池工作时的总反应为Zn+Cu 2+═Zn 2++CuB .原电池工作时,Zn 电极流出电子,发生氧化反应C .若将Cu 电极改为Fe 电极,CuSO 4溶液改为FeSO 4溶液,Zn 电极仍作负极D .盐桥中装有琼脂-饱和氯化钾溶液,则盐桥中的K +移向ZnSO 4 溶液4.将锌棒和铁棒按图示方式插入CuSO 4溶液中,电流计指针发生偏转,下列针对该装置的说法正确的是( )A .将电能转变为化学能B .电子由铁棒流出C .锌为正极D .电池反应为:Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu5.据媒体报道:以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。
质子交换膜燃料电池 (PEMFC)常作为电动汽车的动力源。
该燃料电池以氢气为燃料,空气为氧化剂,铂为电极,导电离子是H +。
下列对该燃料电池的描述正确的是( )①正极反应为:O 2+4H ++4e —= 2H 2O ②电子由负极流向正极③总的化学反应为:2H 2+O 2===2H 2O ④氢离子通过电解质向正极移动A .①②③B .②③④C .①②④D .①②③④ 6.SO 2和NO x 是大气污染物的主要成分。
防止空气污染,保卫“深圳蓝”是深圳市一项重要民生工程。
利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可以吸收SO 2还可以用阴极排出的溶液吸收NO 2。
下列说法不正确的是( )A .电极a 应连接电源的正极B .电极b 上的电极反应式为2HSO 3-+2e -+2H +=S 2O 42-+2H 2OC .反应过程中,H +从b 极室流向a 极室D .每吸收标况下22.4L SO 2,在b 极室生成N A 个S 2O 42-7.蓄电池放电时是起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。
下式是爱迪生蓄电池分别在充电、放电时的反应:Fe+NiO 2+2H 2O高温、高压催化剂 浓硫酸Δ180℃催化剂 充电放电 催化剂Δ 放电充电 Fe(OH)2+Ni(OH)2下列各种推断中正确的是( )A .充电时铁做负极,NiO 2做正极B .放电时阴极上的电极反应为: Fe(OH)2+2e -=Fe+2OH -C .放电时,电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动D.蓄电池的两个电极必须浸入在碱性溶液中8.下列说法正确的是( )A.吸热反应均需要加热才能发生B.HCl气体溶于水,HCl分子内的共价键被破坏了C.电解CuCl2溶液的过程实现了将化学能向电能的转化D.标准状况下,11.2L水中含有的分子数目约为3.01×10239.已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。
关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是()A.充电时作阳极,放电时作正极B.充电时作阳极,放电时作负极C.充电时作阴极,放电时作负极D.充电时作阴极,放电时作正极10.将图1所示的装置中盐桥换成铜导线与两石墨棒连接得到图2所示装置,并将NaCl 溶液换为HCl溶液,发现电流表指针仍然有偏转,下列说法正确的是()A.图1盐桥中的阳离子移向甲装置B.两图都是将化学能转变成电能的装置C.图2中乙装置总反应的离子方程式:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑D.图2中电子流向为Fe→电流计石墨→石墨b→石墨c→Fe11.蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。
下面是爱迪生电池分别在充电和放电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列有关爱迪生电池的推断不正确的是()A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极B.蓄电池的电极可以浸入某种酸性电解质溶液中C.充电时,阴极上的电极反应为:Fe(OH)2 + 2e-= Fe + 2OH-D.放电时,电解质溶液中的阴离子向负极方向移动12.X、Y、Z、M代表四种金属元素.金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子.则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为()A.X>Y>Z>M B.X>Z>Y>M C.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y13.蓄电池在放电和充电时分别起原电池和电解池的作用,某电池分别在放电和充电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列对该电池的判断错误的是()A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极B.充电时阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-C.放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动D.蓄电池的电极必须浸入碱性电解质溶液中14.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图所示,下列说法不正确的是()A.电极a和电极c都发生氧化反应B.电极d的电极反应式为2H++2e-=H2↑C.c电极上的电极反应式为N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+D.装置A中每消耗64gSO2,理论上装置A和装置B中均有2moH+通过质子交换膜二、填空题15.根据下图,回答下列问题:(1)若闭合S1,装置属于______,锌极作______ 。
(2)若闭合S2,装置属于____,锌极上的反应为________。
(3)若闭合S3,装置属于______,总反应为________。
16.氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。
I.工业上有多种方法来制备氮氦化硅,常见的方法有:方法一直接氮化法:在1300~1400℃时,高纯粉状硅与纯氮气化合,其反应方程式为___________________________________________________________________________ 方法二化学气相沉积法:在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HCl,与方法一相比,用此法制得的氮化硅纯度较高,其原因是____________。
方法三 Si(NH2)4热分解法:先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体_________(填分子式);然后使Si(NH2)4受热分解,分解后的另一种产物的分子式_____________。
II.(1)氨化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,此盐中存在的化学键类型有_________________。
(2)已知:25℃,101kPa条件下的热化学方程式:3Si(s)+2N2(g)==Si3N4(s)△H=-750.2kJ/molSi(s)+2Cl2(g)==SiCl4(g)△H=-609.6kJ/mol1 2H2(g)+12Cl2(g)==HCl(g)△H=-92.3kJ/mol请写出四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式:_____________________________________________________________________。
III.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下:已知:X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应,Y与X在光照或点燃条件下可反应,Z的焰色呈黄色。
(1)原料B的主要成分是______________。
(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式:_________________。
(3)上述生产流程中电解A的水溶液时,阳极材料能否用Cu?__(填“能”或“不能”)。
写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式:阳极:_____________________;阴极:___________________。
17.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。
近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。
其工作原理的示意图如下:请回答下列问题:(1)Pt(a)电极是电池的________极,电极反应式为__________________;Pt(b)电极发生________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为___________。
(2)电池的总反应方程式为____________________。
(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子,则消耗的CH3OH有______mol。
18.如下图所示,烧杯中都盛有稀硫酸。
(1)①中反应的离子方程式为___________;(2)②中的电极反应:Fe:_____________、Sn:______________;Sn极附近溶液的pH__________(填“增大”、“减小”或“不变”);(3)③中被腐蚀的金属是__________。
比较①、②、③中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_________(用序号回答)19.如图所示的装置,电源为Zn-MnO2干电池,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
X、Y都是惰性电极。
将电源接通后,向甲中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。
试回答下列问题:(1)在电源中,B电极为________极(填“正极”或“负极”);该极的电极反应是____________。
(2)甲装置中总的化学方程式是______________________________________________。
(3)丙装置在通电一段时间后,X电极上发生的电极反应式是________________________。
(4)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为___L。
(5)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阴极的电极反应式是___________。
三、推断题20.有A、B、C、D四种金属片,进行如下实验:①A、B用导线连接后浸入稀H2SO4中,电流由B 导线A;②C、D用导线相连后,同时伸入稀H2SO4 溶液中,C极为负极;③A、C相连后同时浸入稀H2SO4 中,C极产生大量气泡;④B、D相连后同时浸入稀H2SO4 中,D极发生氧化反应;试判断四种金属的活动顺序是( )A.A>C>D>B B.A>B>C>D C.B>A>C>D D.B>D>C>A 21.元素a、b、c、d、e为前20号主族元素,原子序数依次增大。