第四章检测题(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分。
每小题仅有一个选项符合题意)1.下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是( ) A.电池Ⅰ中锌是正极B.电池Ⅱ是一次性电池C.电池Ⅲ工作时,氢气发生还原反应D.电池Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向碳棒答案:D2.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+答案:B3.关于下图所示的原电池,下列说法正确的是( )A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极B.盐桥中的阴离子向CuSO4溶液中迁移C.锌电极发生还原反应,铜电极发生氧化反应D.铜电极上发生的电极反应是2H++e-===H2↑答案:A4.如图实验为研究金属腐蚀的实验,下列相关说法正确的是( )A.食盐水中有气泡逸出B.铁表面的反应为Fe-3e-===Fe3+C.红色首先在食盐水滴的中心出现D.该实验研究的是金属的吸氧腐蚀答案:D5.如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解。
下列说法正确的是( )A .乙池中d 的电极反应为:2Cl --2e -===Cl 2↑B .a 、c 两极产生气体的物质的量相等C .甲、乙两池中溶液的pH 均保持不变D .乙池中发生的反应为:2NaCl +2H 2O2NaOH +H 2↑+Cl 2↑=====电解 答案:D6.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2H 2O +O 2+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 -===Fe 2+答案:B7.两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响),你认为不能构成原电池的是( )选项A B C D 电极材料Zn Fe Cu Al 电极材料Cu Zn Ag Sn 电解质溶液CuCl 2溶液H 2SO 4溶液CuSO 4溶液NaOH 溶液答案:C8.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:D9.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总反应为:2C2H6+7O2+8KOH===4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的是( ) A.正极反应为14H2O+7O2+28e-===28OH-B.放电一段时间后,负极周围的pH升高C.每消耗1 mol C2H6,则电路上转移的电子为12 molD.放电过程中KOH的物质的量浓度不变答案:A10.某学生欲完成反应2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑而设计了下列四个实验,你认为可行的是( )答案:C11.如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b 极板处有无色、无味气体放出。
符合这一情况的是下表中的( )选项a 极板b 极板X 电极Z 溶液A锌石墨负极CuSO 4B石墨石墨正极NaOH C银铁正极AgNO 3D铜石墨负极CuCl 2答案:A 12.(2015·福建卷)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将H 2O 和CO 2转化为O 2和燃料(C 3H 8O)。
下列说法正确的是( )A .该装置将化学能转化为光能和电能B .该装置工作时,H +从b 极区向a 极区迁移C .每生成1 mol O 2,有44 g CO 2被还原D .a 电极的反应为3CO 2+18H +-18e -===C 3H 8O +5H 2O 答案:B13.如图所示原电池工作时,右池中Y 2O 转化为Y 3+。
下列2-7叙述正确的是( )A .左池电极反应式:X 4++2e -===X 2+B .每消耗1 mol Y 2O ,转移3 mol 电子2-7C .改变右池溶液的c (H +),电流强度不变D .左池中阴离子数目增加答案:D14.(2015·浙江卷)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H 2O CO 2混合气体制备H 2和CO 是一种新的能源利用方式,基本原理如下图所示。
下列说法不正确的是( )A .X 是电源的负极B .阴极的电极反应式是H 2O +2e -===H 2+O 2-、CO 2+2e -===CO +O 2-C .总反应可表示为H 2O +CO 2H 2+CO +O 2=====电解 D .阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1答案:D15.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( )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二、非选择题(本题包括5各小题,共55分)16.(10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,此空不填)。
(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:______________,______________。
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↑。
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17.(10分) Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。
电池工作时,电子流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是_____________________________________ ___________________________________________________。
欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O(3)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_______________________________。
若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为________g。
解析:(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极:Zn-2e-===Zn2+;电池工作时,电子从负极流向正极。
(2)Zn与Cu2+发生氧化还原反应,生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池,加快反应速率,从而加快Zn的腐蚀。
(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极:2H++2e-===H2↑;每生成1 mol MnO2需转移2 mol电子,故每通过2 mol电子,理论上生成1 mol MnO2,质量为87 g。
答案:(1)Zn(或锌) 正极 (2)锌与还原出来的铜构成铜-锌原电池而加快锌的腐蚀 b(3)2H++2e-===H2↑ 8718.(12分)如图,p、q为直流电源两极,A由+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为____极,试管里收集到的气体是____;D为____极,试管里收集到的气体是_____。
(3)C极的电极反应方程式为_____________________________。
(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0.004 mol电子时,B电极上沉积金属X为0.128 g,则此金属的摩尔质量为______。
解析:(1)接通电源,X沉积于B极,说明B为阴极,则A为阳极,故q为负极,p为正极,A上发生氧化反应。
(2)H2SO4电解池中,C为阳极,C试管内得O2,D为阴极,此试管内得H2。
(4)A极:X-2e-===X2+,B极:X2++2e-===X,两极附近pH不变。
(5)设X的摩尔质量为M g/mol,则X2++2e-===X2 mol M g0.004 mol0.128 g得M=64。
答案:(1)正 氧化 (2)阳 氧气 阴 氢气(3)4OH--4e-===O2↑+2H2O (4)不变(5)64 g/mol19.(10分)按如图装置实验,A、B两烧杯分别盛放200 g 10% NaOH溶液和足量CuSO4溶液。
通电一段时间后,c极上有Cu析出。
又测得A杯溶液中NaOH的质量分数为10.23%,试回答:(1)电源P为________极。
(2)b极产生气体的体积为_______L(标准状况)。
(3)c极上析出沉淀的质量为__________g。
(4)d极上所发生的电极反应式:_________________。
解析:B池中c极上有金属析出,说明它为阴极。
由此可知,d、b为阳极,a为阴极。
按照“正接阳,负接阴”的规律,电源P为负极。
NaOH溶液电解为电解水,a极产生H2,b极产生O2;CuSO4溶液的电解为混合电解,d极产生O2,其电极反应式为:4OH--4e-===2H2O+O2↑。