人教版化学选修4：第四章章末综合检测

(时间：90分钟，满分：100分)

一、单项选择题(本题包括11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)

1.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()

①铝合金是阳极②铝合金是负极

③海水是电解质溶液④铝合金电极发生还原反应

A．②③B．②④

C．①②D．①④

解析：选A。电池电极只称为正、负极，故①错。其中活泼的一极为负极，即为铝合金，②对。电极在海水中，故海水为电解质溶液，③对。铝合金为负极，则发生氧化反应，故④错。

2.将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。如图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是()

解析：选D。向A中滴加CuSO4溶液：Zn＋CuSO4====Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn上构成原电池，加快产生H2的速率。A中的Zn有少量的与CuSO4反应，产生的H2体积较少。

3.下列各装置中，在铜电极上不．能产生气泡的是()

解析：选B。装置A和C中无外接电源，且符合构成原电池的条件，是原电池装置，铜作正极，放出H2；装置B是电镀池装置，铜作阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成；装置D是电解池装置，碳棒作阳极，OH－失电子生成O2，铜作阴极，H＋得电子产生H2。

4.如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是()

A．锌片是负极

B．两个铜片上都发生氧化反应

C．石墨是阴极

D．两个番茄都形成原电池

解析：选A。由于番茄汁显酸性，Zn和Cu的活泼性不同，且Zn能与H＋反应，因此左侧为原电池，右侧为电解池。在左侧，Zn作负极，Cu作正极，在右侧C作阳极，Cu作阴极，故A正确。

5.(2011·高考广东卷)

某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不．正确的是()

A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－====Cu

C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色

D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

解析：选D。铁的活泼性强于铜，故铁能置换出铜且附着在铁棒上，A正确；B项构成原电池，铜片为正极，B正确；C项中无论a和b是否连接，都有铁被氧化生成亚铁离子，故C 正确；D项中铜离子应移向铁电极，故D错误。

6.下列过程需要通电才能进行的是()

①电离②电解③电镀④电泳⑤电化学腐蚀

A．①②③B．②④⑤

C．②③④D．全部

解析：选C。电离是指电解质离解成自由移动的离子的过程，自发进行；电化学腐蚀是指金属因构成原电池而加快失去电子；而电解、电镀、电泳均是在通电条件下进行的，故选C。

7.用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，停止电解，向溶液中加入一定质量的另一种物质(括号内)，能使溶液完全复原的是()

A．CuCl2(CuO) B．NaOH(NaOH)

C．CuSO4(CuCO3) D．NaCl(NaOH)

解析：选C。

8.已知铅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，放电时作负极

B．充电时作阳极，放电时作正极

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

解析：选B。在充电时外接电源的正极与标有“＋”的接线柱相连，故充电时标有“＋”的接线柱作阳极，发生氧化反应；而放电时该电极上要发生还原反应，故放电时标“＋”的接线柱作正极。

9.按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示()

①c(Ag＋)②c(AgNO3)③a棒的质量④b棒的质量

⑤溶液的pH

A．①③B．③④

C．①②④D．①②⑤

解析：选D。该电解池中，随着电解的进行，c(Ag＋)不变，c(AgNO3)不变，溶液的pH不变。因为阳极反应式为Ag－e－====Ag＋，阴极反应式为Ag＋＋e－====Ag。

10.(2011·高考安徽卷)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl====Na2Mn5O10＋2AgCl

下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()

A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－====AgCl

B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子

C．Na＋不断向“水”电池的负极移动

D．AgCl是还原产物

解析：选B。由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10时，转移2 mol电子，故A、D错误；B正确；Na＋应向电池的正极移动，C错误。

11.在100 mL H2SO4与CuSO4的混合液中，用石墨作电极电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为()

A．1 mol·L－1B．2 mol·L－1

C．3 mol·L－1D．4 mol·L－1

解析：选A。阳极发生反应：4OH－－4e－====O2↑＋2H2O，当收集到2.24 L气体即0.1 mol O2时，转移0.4 mol电子。阴极2H＋＋2e－====H2↑，收集到2.24 L气体，即0.1 mol H2时转移0.2 mol电子，故Cu2＋得电子为0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol，n(Cu2＋)＝0.1 mol，c(Cu2＋)＝0.1 mol÷0.1 L＝1 mol/L。

二、双项选择题(本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)

12.如图所示，下列叙述正确的是()

A．Y为阴极，发生还原反应

B．X为阳极，发生氧化反应

C．Y与滤纸接触处有氧气生成

D．X与滤纸接触处变红

解析：选AB。该题综合考查了学生对原电池、电解池等电化学知识的掌握情况。准确判断原电池的正负极和电解池的阴、阳极是解题关键。从题图可以看出左侧装置为原电池，右侧装置为电解池，原电池中Zn棒一端为负极，与之相连的电解池的Y极为电解池的阴极，发生还原反应。X极应为电解池的阳极，B正确。电解池Y极上应为H＋放电产生H2，X极上OH－放电产生O2，该端不能使酚酞变红，C、D不正确。

13.如图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图示装置进行如下实验：断开K2，闭合K1一段时间，观察到两支玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K1，闭合K2，观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不．正确的是()

A．断开K2，闭合K1一段时间，溶液的pH变大

B．断开K1，闭合K2时，b极上的电极反应式为：2H＋＋2e－====H2↑

C．断开K2，闭合K1时，a极上的电极反应式为：4OH－－4e－====O2↑＋2H2O

D．断开K1，闭合K2时，OH－向a极移动

解析：选BD。该试题为原电池及电解池的综合考题。当断开K2，闭合K1时为电解池，此时根据电源判断a极为阳极，b极为阴极，相当于电解水，故A项正确；a极的电极反应式为4OH－－4e－====O2↑＋2H2O，故C项正确；当断开K1，闭合K2时，该装置为原电池，a 极为正极，电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O====4OH－，b极为负极，电极反应式为：2H2＋4OH－－4e－====4H2O，故B、D项错误。

14.如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16 g，乙池中某电极上析出0.24 g某金属，下列说法正确的是()

A．甲池是a极上析出金属银，乙池是c极上析出某金属

B．甲池是a极上析出金属银，乙池是d极上析出某金属

C．某盐溶液可能是CuSO4溶液

D．某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液

解析：选AC。甲池a极是阴极，析出金属银，乙池c极是阴极，析出某金属。某盐溶液如果是Mg(NO3)2溶液，不可能析出金属。

15.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()

A．装置①中阳极上析出红色固体

B．装置②的待镀铁制品应与电源负极相连

C．装置③闭合电键后，外电路电子由a极流向b极

D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过

解析：选BC。装置①中阳极反应为2Cl－－2e－====Cl2↑，A错误；装置②中待镀铁制品应作阴极，应与电源负极相连，B正确；装置③中a极是原电池的负极，H2失电子，电子经导线流向b极，C正确；装置④中的离子交换膜只允许阳离子自由通过，D错误。

三、非选择题(本题包括5小题，共51分)

16.(8分)(1)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

①B中Sn极的电极反应式为

________________________________________________________________________，

Sn极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②C中总反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。

(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：

①电池的负极是________(填“a”或“b”)极，该极的电极反应式是：

________________________________________________________________________。

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”)。

解析：(1)①B中Sn为正极，电极反应式为：2H＋＋2e－====H2↑，c(H＋)减小，pH增大。

②C中Zn为负极，电池反应总离子方程式为：Zn＋2H＋====Zn2＋＋H2↑，A、B、C三池中Fe被腐蚀的速率由快到慢的顺序是：B＞A＞C。

(2)①CH4导入的一极(a极)为负极，电极反应式为：CH4＋10OH－－8e－====CO2－3＋7H2O

②电池总反应式为：CH4＋2O2＋2OH－====CO2－3＋3H2O，OH－被消耗，pH减小。

答案：(1)①2H＋＋2e－====H2↑增大

②Zn＋2H＋====Zn2＋＋H2↑B＞A＞C

(2)①a CH4＋10OH－－8e－====CO2－3＋7H2O

②减小

17.(12分)请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积(大于25 mL)，并检验氯气的氧化性。

(1)A极发生的电极反应式是

________________________________________________________________________；

B极发生的电极反应式是

________________________________________________________________________；

电解饱和食盐水的化学方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)电源的M端应连接的电极为________(A或B)极。

(3)设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：

________接________、________接A，B接________、________接________。

(4)实验中，在盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。(5)已知饱和食盐水50 mL，某时刻测得H2体积为56 mL(标准状况)。此时溶液pH约为

________。

解析：(1)因Fe为活泼电极，电解饱和食盐水时，要A作阴极发生还原反应，B为惰性电极作阳极，发生氧化反应。

(2)电源负极接电解池的铁棒，碳棒作阳极接电源正极。

(3)电解池左边A 导管口产生H 2，右边B 导管口产生Cl 2，以电解池为中心，则有：H ←F 、G ←A 、B →D 、E →C 相应装置的作用： H 测量H 2的体积←←F G 排水储存H 2←←A B 电解池→→D E 检验Cl 2的氧化性→→

C 尾气的吸收 (4)Cl 2氧化I －，即Cl 2＋2I －====2Cl －＋I 2。

(5)2NaOH ～ H 2

2 mol 22.4 L

5×10－3mol 56×10－3L

c (OH －)＝5×10－3

mol 50×10－3L ＝0.1 mol ·L －1 pOH ＝－lg 0.1＝1

pH ＝14－pOH ＝14－1＝13。

答案：(1)2H ＋＋2e －====H 2↑

2Cl －－2e －====Cl 2↑

2NaCl ＋2H 2O====电解

2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑

(2)B (3)H F G D E C

(4)Cl 2＋2I －====2Cl －＋I 2 (5)13

18.(10分)按下图装置进行实验，并回答下列问题。

(1)判断装置的名称：A 池为________，B 池为________。

(2)铁极为________极，电极反应式为

________________________________________________________________________， 石墨棒C 2附近发生的实验现象为

________________________________________________________________________。

(3)当C 2极产生2.24 L 气体(标准状态)时，铁的质量变化________(“增加”或“减少”)了________g ，CuSO 4溶液的质量变化________(“增加”或“减少”)了________g 。 解析：A 装置是原电池，Fe 为负极；电极反应式为Fe －2e －====Fe 2＋，C 为正极，则C 1为阳极，电极反应式为：2Cl －－2e －====Cl 2↑，C 2为阴极，电极反应式为：2H ＋＋2e －====H 2↑，水的电离被促进，c (OH －)＞c (H ＋)，故C 2附近溶液由无色变红色。

当C 2极产生2.24 L 气体，即0.1 mol H 2时，转移电子0.2 mol ，由Fe －2e －====Fe 2＋可知：铁的质量减少了0.1 mol ×56 g/mol ＝5.6 g ，A 中总反应为：

Fe ＋Cu 2＋====Fe 2＋＋Cu Δm

56 g 64 g 8 g

5.6 g 0.8 g

故CuSO 4溶液的质量减少了0.8 g 。

答案：(1)原电池 电解池

(2)负 Fe －2e －====Fe 2＋ 无色溶液变红色

(3)减少 5.6 减少 0.8

19.(10分)如下图所示的装置，C 、D 、E 、F 、X 、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F 极附近显红色。试完成以下问题：

(1)电源A 极的名称是________。

(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是________。

(4)欲用丙装置给铜镀银，G 应该是________(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是________(填化学式)。

解析：向乙中滴入酚酞溶液，在F 极附近显红色，说明F 为阴极，E 为阳极，所以B 为电源的负极，A 为电源的正极。甲是电解CuSO 4溶液，总方程式：2CuSO 4＋2H 2O====电解

2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4。乙装置中生成的气体为V (Cl 2)∶V (H 2)＝1∶1。丙是电镀池，所以给铜镀银阳极G 应为Ag ，阴极H 为Cu ，电镀液为AgNO 3溶液。

答案：(1)正极 (2)2CuSO 4＋2H 2O====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 (3)1∶1 (4)银 AgNO 3

20.(11分)Li SOCl 2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl 4-SOCl 2。电池的总反应可表示为：4Li ＋2SOCl 2====4LiCl ＋S ＋SO 2。请回答下列问题：

(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(2)电池正极发生的电极反应为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(3)SOCl 2易挥发，实验室中常用NaOH 溶液吸收SOCl 2，有Na 2SO 3和NaCl 生成。如果把少量水滴到SOCl 2中，实验现象是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 反应的化学方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。

(1)负极材料为Li(还原剂)，Li－e－====Li＋。(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－====4Cl－＋S＋SO2。(3)题中给出有碱液吸收时的产物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味气体生成。(4)因为构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。

答案：(1)Li(或锂)Li－e－====Li＋

(2)2SOCl2＋4e－====4Cl－＋S＋SO2

(3)出现白雾，有刺激性气味气体生成

SOCl2＋H2O====SO2↑＋2HCl↑

(4)构成电池的主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应