人教版选修4 第四章 电化学基础 章末复习总结训练
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人教版选修4 第四章 电化学基础
一、选择题
1.近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200 ℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。
电池总反应式为C 2H 5OH +3O 2===2CO 2+3H 2O ,下列说法不正确的是( ) A .C 2H 5OH 在电池的负极上参加反应 B .1 mol 乙醇被氧化转移6 mol 电子 C .在外电路中电子由负极沿导线流向正极 D .电池正极的电极反应为4H +
+O 2+4e -
===2H 2O
2.氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。
下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中正确的是( )
A .可以选用石墨棒作为阴、阳极材料,但阳极材料也可以用铁棒
B .用湿润的淀粉KI 试纸靠近阴极区域,试纸变蓝
C .电解过程中,在阳极区域溶液中滴加品红,品红褪色
D .实验结束后,将溶液搅拌,然后用pH 试纸检验,溶液呈中性 3.相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是( )
4.用含少量银和锌的粗铜作阳极,纯铜片作阴极,CuSO 4溶液作电解液,电解一段时间后,阳极质量减少了x g ,则( ) A .电解液质量增加x g B .阴极质量增加x g C .阴极质量增加b g ,b >x D .阴极质量增加b g ,b <x
5.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( ) A .金属被腐蚀的本质是M +n H 2O===M(OH)n +n
2H 2↑ B .马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化 C .金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D .常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 6.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( )
A.甲中负极反应式为2H++2e-===H2↑
B.乙中阳极反应式为Ag++e-===Ag
C.丙中H+向碳棒方向移动
D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体
7.下列叙述正确的是()
A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极
B.氯碱工业中电解的是熔融NaCl
C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H++4e-===2H2O
D.如图中电子由Zn极移向Cu极,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液
8.下列反应不可用于设计原电池的是()
A.NaOH+HCl===NaCl+H2O
B.2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O
C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
D.4AI+3O2+6H2O===4Al(OH)3
9.某种新型超级电池采用高铁酸钾(K2FeO4)作正极材料,填充H2的金属作负极材料,KOH溶液为电解液,该电池具有电压高且稳定、绿色环保等特点。
、下列说法正确的是()
A.正极的电极反应式为2FeO2-4+10OH-+6e-===Fe2O3+5H2O
B.负极的电极反应式为H2-2e-===2H+
C.电池工作过程中,溶液的pH增大
D.该电池工作时,电子从负极经KOH溶液流向正极
10.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是()
A.待加工铝质工件为阳极
B.表面生成的致密氧化膜不溶于稀硫酸
C.阴极的电极反应式为Al3++3e-===Al
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
11.根据图示,可判断出下列离子方程式中错误的是()
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s)
B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq)
12.在理论上可设计成原电池的化学反应是
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH>0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3+10H2O(l)ΔH>0
C.CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)ΔH<0
D.Mg3N2(s)+6H2O(l)=3Mg(OH)2(s)+2NH3(g)ΔH<0
13.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是()
A.阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2++2e-===Ni
B.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
14.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,下列选项符合题意的是()
选项X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4
C uSO4溶液
C Ag F e A gNO3Ag2O晶体
D C C H2SO4H2O
15.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
16.21世纪是钛的世纪。
在800~1 000 ℃时电解TiO2可制得钛,装置如图所示。
下列叙述正确的是()
A.a为电源的正极
B.石墨电极上发生还原反应
C.阴极发生的反应为TiO2+4e-===Ti+2O2-
D.每生成0.1 mol Ti,转移0.2 mol电子
17.埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护,使其免受腐蚀。
关于此方法,下列说法正确的是()
A.金属棒X的材料可能为铜
B.金属棒X的材料可能为钠
C.钢管附近土壤的pH增大
D.这种方法称为外加电流的阴极保护法
18.下列说法中不正确的是()
A.可充电电池充电时,发生电解反应;放电时,发生原电池反应
B.电镀时,应将镀层金属与电源正极相连
C.电解饱和NaCl溶液时,阳极上放出黄绿色气体的同时还产生大量的氢氧化钠
D.利用电化学原理保护金属主要有两种方法,分别是牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法
19.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
20.在水中加等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+Cl-,该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量比为()
A.35.5∶108
B.16∶207
C.8∶1
D.108∶35.5
21.下列各种情况下,埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀速率最慢的是()。
A.在潮湿疏松的酸性土壤中
B.在潮湿疏松透气的土壤中
C.在干燥致密不透气的土壤中
D.在含碳较多、潮湿透气的土壤中
22.有A、B、C、D四种金属,进行如下实验:①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A逐渐溶解,B上有气泡逸出;②将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈;③将B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
23.下列说法正确的是 ()
①锌跟足量稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率且不影响产气量
②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极
④冶炼铝时,可以电解熔融的AlCl3
⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·n H2O
A.①②③④⑤
B.①③④⑤
C.③⑤
D.②④
24.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌-锰碱性电池以KOH 溶液为电解液,电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O Zn(OH)2+2MnOOH,下列说法不正确的是()
A.电池工作时,锌为负极
B.电池正极的电极反应式为MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-
C.电池工作时,电解液中的OH-移向正极
D.外电路中每通过0.2 mol 电子,锌的质量理论上减少6.5 g
25.最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。
下列说法不正确的是()
A.该电池Zn为负极,MnO2为正极
B.该电池的正极反应为MnO2+e-+H2O===MnO(OH)+OH-
C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn
D.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片
二、非选择题
26.从N、S、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1)两极分别放出H2和O2时,电解质的化学式可能是。
(2)若阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式可能是。
(3)两极分别放出气体,且体积比为1∶1,电解质的化学式可能是。
27.如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。
为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:
序号内容实验现象
1常温下将铁丝放在干燥空气中1个月干燥的铁丝表面依然光亮
2常温下将铁丝放在潮湿空气中1小时铁丝表面依然光亮
3常温下将铁丝放在潮湿的空气中1个月铁丝表面已变得灰暗
4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中1小时铁丝表面略显灰暗
5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中1小时铁丝表面已变得灰暗
6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中1
小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严
重
回答以下问题:
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号);在电化学腐蚀中,负极反应是;正极反应是;
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素有: ;
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是(答两种方法)。
28.某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。
将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。
试回答下列问题:
(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:________________________。
(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)。
(5)装置丁中的现象是________________________________。
29.如图是两种溶液进行电解的装置。
电极A是由金属M制成的,M的硝酸盐的化学式为M(NO3)2,B、C、D都是铂电极,P、Q是电池的两极,电路接通后,试回答下列问题:
(1)电极B上金属M沉淀出来:电极反应为____________________,同时电极C产生________,电极反应为____________________,电极D产生________,电极反应为________________________________________________________________________。
(2)电池中P是________极,Q是________极。
(3)A极上电极反应为
________________________________________________________________________。
30.依据某氧化还原反应设计的原电池如下图所示。
(1)该氧化还原反应的离子方程式为_______________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出铜片和银片洗净干燥后称重,总质量为67.6 g,请计算:通过导线的电子的物质的量。
(要求有计算过程)
参考答案
一、选择题
1.B
2.C
3.C
4.D
5.C
6.C 7.C 8.A 9.C 10.C 11.A 12.C 13.D 14.D 15.D 16.C 17.C 18.C 19.C 20.C 21.C
解析:C 解析 A 项,易发生析氢腐蚀,B 项,易发生吸氧腐蚀,D 项,易发生电化学腐蚀,故A 、B 、D 三项都加快了铸铁管道的腐蚀速率。
22.B 23.C 24.C 25.C 二、非选择题
26.(1)HNO 3、H 2SO 4、Ba(NO 3)2中的任意一种 (2)AgNO 3、Cu(NO 3)2、CuSO 4中的任意一种 (3)HCl 或BaCl 2
27.(1)3、4、5、6 Fe-2e -Fe 2+ 2H 2O+O 2+4e -4OH -
(2)湿度、温度、O 2的浓度、存在电解质溶液
(3)电镀、喷油漆等表面覆盖保护层,牺牲阳极的阴极保护法等
28.(1)正极(2)2CuSO 4+2H 2O=====电解
2Cu +O 2↑+2H 2SO 4(3)1∶1(4)银 AgNO 3(5)Y 极附近红褐色变深
29.(1)M 2+
+2e -
===M 氧气
4OH -
-4e -
===2H 2O +O 2↑ 氢气 2H +
+2e -
===H 2↑
(2)正 负 (3)M -2e -
===M 2+
30.(1)Cu +2Ag +
===Cu 2+
+2Ag (2)见解析。