人教版高中化学选修四第四章电化学试题.doc

充电放电
高中化学学习材料
唐玲出品
第四章电化学试题
第Ⅰ卷(选择题 共70分)
可能用到的相对原子质量：H 1，C 12，N 14，O 16,Cu 64,Ag 108
一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分。

每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列各烧杯中均盛着海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）。

A. ①②③④⑤ B. ②①③④⑤ C. ④②①③⑤
D. ④⑤①②③
2.钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（ ）。

A. ↑=+-
+
222H e H B. -
-
=++OH e O O H 44222 C. +
-
=-22Fe e Fe D. ↑+=---
22244O O H e OH
3. 镍镉)(Cd Ni -可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行： 22)(2)(OH Ni OH Cd + O H OH NiO Cd 22)(2++
由此可知，该电池放电时的负极材料是（ ）。

A. 2)(OH Cd
B. 2)(OH Ni
C. Cd
D. )(OH NiO 4. 下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）
A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B. 用铜板做电极电解4CuSO 溶液，阴极铜板质量增加
C. 把铜片插入3FeCl 溶液中，在铜片表面出现一层铁
D. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴2CuCl 溶液，气泡放出速率加快
5. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ）。

A. ][42CuSO CuCl B. ][KOH NaOH C. ][HCl KCl D. ])([24OH Cu CuSO
6. 如图中三个电解装置中都盛有相同体积、相同物质的量浓度的4CuSO 溶液，通电一段时间并且通过的
充电放电
电量相同时，4CuSO 溶液物质的量浓度大小关系正确的是（ ）。

A. ② > ③ > ① B. ① > ② > ③ C. ② = ③ > ① D.
① = ② = ③
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： O H NiO Fe 222++ 2
2)()(OH Ni OH Fe + 下列有关爱迪生电池的各种推断中错误的是（ ）。

A. 放电时铁做负极，2NiO 做正极
B. 充电时阴极上的电极反应为：-
-
+=+OH Fe e OH Fe 22)(2 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.将两个铂电极插入4500CuSO mL 溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重g 064.0（设电解时该电极无氧气析出，且不考虑水解和溶液体积变化）。

此时溶液中氢离子浓度约为（ ） A. L mol /1043
-⨯ B. L mol /1023
-⨯ C. L mol /1013
-⨯ D. L mol /1017
-⨯
9．为除去MgCl 2溶液中的FeCl 3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ） A 、NaOH B 、Na 2CO 3 C 、氨水 D 、MgO
10．右图中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 极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（ ）
a 极板
b 极板 x 电极 Z 溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO 4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO 3 D
铜
石墨
负极
CuCl 2
二、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分，每小题有一个或两个选项符合题意。

若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的）
11. 如图，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl 溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色。

该金属条可能是（ ）。

A. 铜
B. 锡
C. 铝
D. 锌 12.以下现象与电化腐蚀无关的是( ) A ．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B ．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C ．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D ．银制奖牌久置后表面变暗
13.关于原电池和电解池的叙述正确的是 （ ）
A ．原电池失去电子的电极称为阴极
B ．电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应
C ．原电池的两极，一定要由活动性不同的两种金属组成
D ．电解时电解池的阳极一定是阴离子放电
14.pH ＝a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH ＞a ，则该电解质可能是 A ．NaOH B ．H 2SO 4 C ．AgNO 3 D ．Na 2SO 4 15.下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）。

A. 铜锌原电池中铜是负极 B. 用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极 C. 在镀件上电镀铜时，可用金属铜做阳极 D. 电解稀硫酸制2H 、2O 时铜做阳极
16. 燃料电池是燃料（如CO 、H 2、CH 4等）跟O 2（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法正确的是 （ ） A ．负极反应式：O 2 + 2H 2O + 4e －
4OH
－
B ．负极反应式：CH 4 + 10OH －
－8e － CO 32－
+ 7H 2O C ．随着放电的进行，溶液的pH 不变
D ．放电时溶液中的阴离子向正极移动
17.有A 、B 、C 、D 四种金属。

将A 与B 用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B 不易腐蚀。

将A 、D 分别投入等浓度盐酸中，D 比A 反应剧烈。

将铜浸入B 的盐溶液里，无明显变化。

如果把铜浸入C 的盐溶液里，有金属C 析出。

据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( ) A ．D ＞C ＞A ＞B B ．D ＞A ＞B ＞C C ．D ＞B ＞A ＞C D ．B ＞A ＞D ＞C
18.用铂作电极电解某金属氯化物MCl n 的水溶液，当阳极产生a mol 气体时，阴极析出m g 金属，则金属的相对原子质量是： （ ）
A
a
X Y
A ．
n
ma
2 B ．m na 2 C ．a mn 2 D ．m an
19.镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。

镍氢电池的总反应
式是：
2
1H 2+NiO(OH)
Ni(OH)2。

根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（ ）
A ．电池放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大
B ．电池放电时，镍元素被氧化
C ．电池充电时，氢元素被还原
D ．电池放电时，氢气是负极
20.用Pt 电极电解含有各0.1molCu 2+
和X 3+
的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。

则离子的氧化能力由大到小排列正确的（ ）
A ．Cu 2+
＞X 3+
＞H +
B ．H +
＞X 3+
＞Cu 2+ C ．X 3+
＞H +
＞Cu 2+
D ．Cu 2+
＞H +
＞X
3+
三、填空题(本题包括4小题，共40分)
21.（8分）铅蓄电池的正极材料为2PbO ，负极材料为海绵状的金属铅，用一定浓度的硫酸作为电解质溶液，请写出电极反应式 。

实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气。

今若制得mol Cl 05.02，这时电池内消耗的42SO H 的物质的量至少是 。

22.（14分）在25℃时，用石墨电极电解L 0.2，4/5.2CuSO L mol 溶液，如有mol 20.0电子发生转移，试回答下列问题：
（1）阴极发生 反应，电极反应为 。

（2）阳极发生 反应，电极反应为 。

（3）电解后得到的Cu 的质量是 ，得到2O 的体积（标准状况）是 ，溶液的pH 是 。

（4）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差 ，电解液的pH （填“变小”、“变大”或“不变”） 23.（9分）己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca 2+
＋2OH －
，CaCO 3(固)
Ca 2+＋CO 32－。

在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO 2、O 2、N 2，CO 2等，为了除去有害气体SO 2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。

（1）写山上述两个反应的化学方程式：
①S02与CaCO 3悬浊液反应 ②S02与Ca(OH)2悬浊液反应
（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由___________________________ 24．（16分）电解原理在化学工业中有广泛应用。

右图表示一个电解池，装有电解液a ；X 、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：
（1）若X 、Y 都是惰性电极，a 是饱和NaCl 溶液，实验开始时， 同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X 极上的电极反应式为 。

在X 极附近观察到的现象是 。

②Y 电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是 （2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a 选用CuSO 4溶液，则 ①X 电极的材料是 ，电极反应式是 。

②Y电极的材料是，电极反应式是。

四、实验题（共3题，共23分）
25.(9分)用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。

A B
(1)A中发生反应的化学方程式为___________________________。

(2)在B中观察到的现象是_________________________________________________。

(3)室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到气体0.168 L(SPT)，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000 mL，则A溶液的pH为______。

26．（14分）在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。

上层液体
中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上
下搅动液体，装置如右图。

接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由
浅变深，阴极上有气泡生成。

停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。

静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。

根据上述
实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为________________________________。

（2）阴极上的电极反应式为________________________________。

（3）原上层液体是________________________________________。

（4）原下层液体是________________________________________。

（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_______________________
（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是__________________，
现象是________________________
五、计算题（共1题，共10分）
27.有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO3)x·nH2O经测定其摩尔质量为242g·mol－1。

取1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液。

将此溶液倒入右图所示装置中，用石墨作电极进行电解。

当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在A极得到金属0.32g。

回答：
（1）金属M的原子量为，x = ， n = 。

（2）C极为极。

（3）电解后溶液的pH为（设电解前后溶液的体积不变）。

答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C
C
C
C
C
A
C
A
D
A
AB D
B
A
C
B
B
C
CD D
21.第一问：在书写较为复杂的电极反应时，首先判断哪是正极，哪是负极，然后判断发生氧化还原的价态以及生成物质的形态，注意电极或通入的气体与电解质溶液之间发生的反应；最后将每个电极反应配平，较难配平时，酸性溶液常用O H 2和+H 配平，即+H 参加反应生成O H 2或O H 2参加反应生成+
H ，碱性溶液常用O H 2和-OH 配平，即O H 2参加反应生成-OH 或-
OH 参加反应生成O H 2。

负极：424
2PbSO e SO Pb =-+--
正极：O H PbSO e SO H PbO 24242224+=+++--
+
总反应：O H PbSO SO H PbO Pb 24422222+=++
第2问：由↑=--
-222Cl e Cl 知，生成205.0Cl mol 时，电路中转移电子mol 1.0，根据总反应，每当电路中通过mol 1电子，消耗42SO H mol 1，因此生成205.0Cl mol 时，消耗42SO H mol 1.0。

22. (16分)
（1）还原反应、2Cu 2+
+ 4e -
= 2Cu （2）氧化反应、4OH - - 4e - = 2H 2O + O 2↑ （3）6.4g 1 （4）12.8g ，不变
8.解析：电解)(4aq CuSO ，阴极吸引阳离子，在阴极上发生反应：Cu e Cu =+-+
22；阳极吸引阴离子，
在阳极上-OH 放电破坏了水的电离平衡产生+
H ：+--↑+=-H O O H e OH 4~24422，根据电荷守恒
得关系式：
)(2~2~)(2生成消失+-+H e Cu
64
2
g 064.0 x mol x 002.0=
L mol L
mol
H c /1045.0002.0)(3-+⨯==
10. 通电后a 极板增重，表明溶液中金属阳离子在a 极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定a 极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的x 极是负极。

选项C 中x 极为正极，故C 不正确。

A 中电解液为CuSO 4溶液，阴极a 板上析出Cu 而增重，阳极b 板上由于OH －
离子放电而放出无色无臭的O 2，
故A 正确。

B 中电解液为NaOH 溶液，通电后阴极a 上应放出H 2，a 极板不会增重，故B 不正确。

D 中电解
液为CuCl 2溶液，阴极a 板上因析出Cu 而增重，但阳板b 板上因Cl －
离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl 2，故D 不正确。

答案：A 。

24、(6分)
(1)4AgNO 3 + 2H 2O 4Ag + O 2↑+4HNO 3 (2)铜片溶解，气体生成、蓝色沉淀 (3)2 24.【答案】
（1）①2H + + 2e － = H 2↑ 放出气体，溶液变红。

②2Cl －－2e －=Cl 2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y 电极附近，试纸变蓝色。

（2）①纯铜 Cu 2+
+ 2e －
= Cu ②粗铜Cu －2e －
= Cu 2+
26．
（1）2---e 2I I 2 （2）2-++e 2H H 2↑ （3）KI （或NaI 等）水溶液 （4）CCl 4（或CHCl 3等）
（5）I 2在CCl 4中的溶解度大于在水中溶解度，所以绝大部分I 2都转移到CCl 4中
（6）焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色（其它合理答案同样给分。

例如，若③中答NaI 水溶液，这里答火焰呈黄色。

） 27.
解析：
（1）()0.005mol 2421.21n ==硝酸盐，含金属M 也为0.005mol 。

M 的原子量640.005
0.32
=。

M xe M x −→−
++
0.005
1
0.01x ==
解得：x 2= 188 + 18 n =242，n = 3。

（2） 因为金属在A 极析出，所以A 极是电解池的阴极，则C 极是电源的负极。

（3）有0.01mol 电子通过电极，就有0.01mol OH －
放电，在溶液中就生成0.01mol H +。

，·1pH L 0.1mol 0.1
0.01
][H 1===
-+
答案：（1）64、2、3；（2）负；（3）1。