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第四單元 電化學基礎 注意事項： 1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4．考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。 相對原子質量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 Cl∶35.5 一、選擇題（本題包括16小題，每小題3分，共48分。每小題只有一個選項符合題意。） 1．下列關于原電池和電解池的敘述正確的是 A．原電池中失去電子的電極為正極 B．原電池的負極、電解池的陽極都發(fā)生氧化反應 C．原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成的 D．電解時電解池的陽極一定是陰離子放電 2．下列關于下圖所示裝置的敘述正確的是 A．銅作正極，銅片上有氣泡產(chǎn)生 B．銅片質量逐漸減少 C．電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片 D．銅離子在銅片表面被還原 3．下列變化中屬于原電池反應的是 A．白鐵（鍍鋅鐵）表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化 B．在空氣中，金屬鋁表面迅速被氧化，形成一層保護膜 C．紅熱的鐵絲與水接觸，表面形成藍色保護層 D．鐵與稀硫酸反應時，加入幾滴CuSO4溶液，可加快H2的產(chǎn)生，但不會影響產(chǎn)生氣體的總量 4．化學用語是學習化學的重要工具，下列用來表示物質變化的化學用語中，正確的是 A．氫氧燃料電池的負極反應式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應式為：2Cl－－2e－===Cl2↑ C．粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應式為：Cu－2e－===Cu2 D．鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極反應式：Fe－2e－===Fe2＋ 5．最近，科學家研制出一種紙質電池，這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應為：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列說法不正確的是 A．該電池Zn為負極，MnO2為正極 B．該電池的正極反應為：MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－ C．導電時外電路電子由Zn流向MnO2，內(nèi)電路電子由MnO2流向Zn D．電流工作時水分子和OH－都能通過薄層紙片 6．關于各圖的說法(其中①③④中均為惰性電極)正確的是 A．①裝置中陰極產(chǎn)生的氣體能夠使?jié)駶櫟矸跭I試紙變藍 B．②裝置中待鍍鐵制品應與電源正極相連 C．③裝置中電子由b極流向a極 D．④裝置中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應 7．甲、乙、丙三個電解槽如圖所示(其中電極的大小、形狀、間距均相同)。乙、丙中AgNO3溶液濃度和體積均相同，當通電一段時間后，若甲中銅電極的質量增加0.128 g，則乙中電極上銀的質量增加 A．0.054g B．0.108g C．0.216 g D．0.432 g 8．鎳氫電池（NiMH）目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應方程式是Ni(OH)2+M ===NiOOH+MH；已知：6NiOOH+NH3+H2O+OH===6Ni(OH)2+NO下列說法正確的是 A．NiMH電池放電過程中,正極的電極反應式為:NiOOH+H2O+e===Ni(OH)2+ OH B．充電過程中OH從陽極向陰極遷移 C．充電過程中陰極的電極反應式:H2O+M+e===MH+OH，H2O中的H被M還原 D．NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質溶液 9．某溶液中含有兩種溶質NaCl和H2SO4，它們的物質的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是 A．陰極自始至終只逸出H2 B．陽極先逸出Cl2，后逸出O2 C．電解最后階段為電解水 D．溶液pH不斷增大，最后為7 10．用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如圖所示，則下列有關說法中不正確的是 A．X為直流電源的負極，Y為直流電源的正極 B．陽極區(qū)pH增大 C．圖中的b>a D．該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2 11．用電解質溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池電解Na2CO3飽和溶液一段時間，假設電解時溫度不變且用惰性電極，下列說法正確的是 A．當電池負極消耗m g氣體時，電解池陽極同時有m g氣體生成 B．電池的負極反應為H2－2e－===2H＋ C．電解后c(Na2CO3)不變，且溶液中有晶體析出 D．電池中c(KOH)不變，電解池中溶液的pH變大 12．將質量相等的銀片和鉑片分別作為陽極和陰極來電解硝酸銀溶液：ⅰ．以電流強度為1A，通電10 min；ii．10 min后，反接電源，以電流強度為2A，繼續(xù)通電10 min；下列圖象分別表示：鉑電極的質，銀電極的質量及電解池產(chǎn)生氣體質量與電解時間的關系圖，正確的是 A．①③ B．①② C．②③④ D．①②③④ 13．用惰性電極電解100mL飽和食鹽水，一段時間后在陰極得到112 mL H2（標準狀況)，此時電解液（體積變化忽略不計）的pH為 A．1 B．8 C．12 D．13 14．500mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6.0molL?1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況），假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是 A．上述電解過程中共轉移2mol電子 B．原混合溶液中c(K＋)為2molL?1 C．電解得到銅的物質的量為0.5mol D．電解后溶液中c(H＋)為2molL?1 15．下列敘述正確的是 A．電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陽極 B．氯堿工業(yè)中電解的是熔融NaCl C．氫氧燃料電池(酸性電解質)中O2通入正極，電極反應為O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．右圖中電子由Zn極移向Cu極，鹽橋中的Cl－移向CuSO4溶液 16．工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是 已知：①Ni2+在弱酸性溶液中發(fā)生水解 ②氧化性:Ni2+（高濃度）>H+>Ni2+（低濃度） A．碳棒上發(fā)生的電極反應:4OH--4e-O2↑+2H2O B．電解過程中,B室中NaCl溶液的物質的量濃度將不斷減小 C．為了提高Ni的產(chǎn)率,電解過程中需要控制廢水pH D．若將圖中陽離子膜去掉,將A、B兩室合并,則電解反應總方程式發(fā)生改變 二、非選擇題（本題包括5小題，共52分。） 17．依據(jù)氧化還原反應：2Ag++CuCu2++2Ag，設計的原電池如下圖所示。 請回答下列問題： （1）電極X的材料是 ；Y是 ； （2）銀電極為電池的 極，發(fā)生的電極反應為 ；X電極上發(fā)生的電極反應為 ； （3）外電路中的電子是從 電極流向 電極。 19．如圖所示的裝置進行電解。通電一會兒,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{色。 （1）E為電源的________極，F(xiàn)為電源的________極。 （2）A中發(fā)生反應的化學方程式為___________________。 （3）在B中觀察到的現(xiàn)象是___________________。 （4）D端的電極反應式為___________________。 20．按照下圖接通線路,反應一段時間后,回答下列問題（假設所提供的電能可以保證電解反應的順利進行）： （1）U形管內(nèi)可觀察到_____________________________,寫出有關反應的化學方程式：___________________________。 （2）在小燒杯a、b中分別產(chǎn)生什么現(xiàn)象?__________________________________。 （3）如果小燒杯中有0.508 g碘析出,那么燒杯c中負極的質量減輕________g。 21．某化學興趣小組的同學用如下圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合K時，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏移。 請回答下列問題： （1）甲裝置的名稱是________；乙裝置的名稱是________；Zn為________極；Pt為________極。 （2）寫出電極反應：Cu極：______________________________________；石墨棒極：________________________________。 （3）當甲中產(chǎn)生0.1mol氣體時，乙中析出銅的質量應為________；乙中產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積應為________。 （4）若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，閉合K一段時間后，乙中溶液的顏色________（填“變深”、“變淺”或“無變化”)。 （5）若乙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，閉合K一段時間后，甲中溶液的pH將________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同）；乙中溶液的pH將________。 （6）若乙中電極不變，將其溶液換成飽和Na2SO4溶液，閉合K一段時間，當陰極上有a mol氣體生成時，同時有w g Na2SO410H2O析出，假設溫度不變，剩余溶液中溶質的質量分數(shù)應為________(用含w、a的表達式表示，不必化簡)。 2018-2019學年高二上學期第四單元訓練卷 化 學（二）答 案 1．【解析】原電池中失去電子的一極作負極，A錯誤；原電池的負極和電解池的陽極都發(fā)生氧化反應，B正確；原電池的電極可以是金屬，也可以是非金屬(如石墨等)，C錯誤；電解池的陽極可以是電極本身放電，D錯誤。 【答案】B 2．【解析】該電池是由鹽橋連接的鋅銅原電池，鋅作負極，銅作正極，溶液中的銅離子在銅片上獲得電子生成單質銅，質量增加，電流由正極（銅）流向負極（鋅），綜上，D正確。 【答案】D 3．【解析】A項構成原電池，鐵作正極被保護，正確；鋁在空氣中表面被氧化是化學腐蝕，不構成原電池，B項錯誤；紅熱的鐵絲與水、氧氣反應形成藍色保護層屬于直接反應形成的氧化膜，C項錯誤；鋅與CuSO4反應生成的銅附著在鋅的表面，與稀硫酸共同構成原電池，能加快鋅與酸的反應，但會使產(chǎn)生的氫氣減少，D錯誤。 【答案】A 4．【解析】氫氧燃料電池的正極反應式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；粗銅精煉時，與電源負極相連的是純銅；鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的負極反應式：Fe－2e－===Fe2＋。 【答案】B 5．【解析】 原電池反應中Zn失電子、MnO2得電子，故該電池負極為Zn，正極為MnO2。由電池總反應式減去負極反應式Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O即是正極反應式MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－。電子只能由Zn經(jīng)外電路流向MnO2，而不能通過內(nèi)電路。 【答案】：C 6．【解析】裝置①用惰性電極電解CuCl2溶液，陰極析出銅，陽極產(chǎn)生氯氣，A錯；裝置②為電鍍銅裝置，陽極電極反應式為：Cu－2e－===Cu2＋，陰極電極反應式為：Cu2＋＋2e－===Cu，因此待鍍鐵制品應與電源負極相連，B錯；裝置③為氫氧燃料電池，b極通入O2，發(fā)生還原反應，作電池的正極，是電子流入的一極，C錯。 【答案】D 7．【解析】甲中銅電極增重0.128g，說明析出銅為0.002mol。由圖示可知，乙、丙并聯(lián)后與甲串聯(lián)，又因乙、丙兩槽中的電極反應相同，故乙、丙中的電子轉移分別是甲中的一半。甲中轉移電子為0.004mol，故乙中析出的銀為0.002mol，質量為0.002mol108gmol-1＝0.216g。 【答案】C 8．【解析】正極發(fā)生得電子的還原反應，結合充電時的方程式知A正確；電解時陰離子移向陽極，B錯誤；MH中M和氫化合價都是0價，充電時陰極發(fā)生水中的氫得電子被還原的反應，不是被M還原，C錯誤；根據(jù)已知信息6NiOOH+NH3+ H2O+OH===6Ni(OH)2+NO,電解質溶液若用氨水時會發(fā)生副反應，D錯誤。 【答案】A 9．【解析】由題意知，n(H＋)∶n(Cl－)＝2∶3，在陰極放電的是H＋， 在陽極放電的是Cl－、OH－，Cl－先放電OH－后放電。因此反應開始在兩極放電的是H＋、Cl－，相當于電解鹽酸。由H2SO4電離出的H＋放完電后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和剩余的Cl－，相當于電解NaCl溶液。Cl－放完電后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和OH－，相當于電解水。故A、B、C均正確。溶液pH的變化是不斷增大，但最后溶質是NaOH和Na2SO4，pH不會為7。 【答案】D 10．【解析】從圖可知，電解槽的左側H+→H2，發(fā)生還原反應，為陰極反應，故X為電源的負極，Y為電源的正極，A項正確；陽極反應：SO－2e-+H2OSO+2H+，溶液的酸性增強，溶液的pH降低，則ac(H+)，故溶液中有氫氧化銅藍色沉淀生成。D端為陰極，發(fā)生的電極反應為2H++2e-===H2↑。 【答案】（1）負；正； （2）4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑ （3）銅片溶解,石墨電極上有氣體生成，溶液中有藍色沉淀生成 （4）2H++2e-H2↑ 20．【解析】（1）圖中左圖是原電池，鋅為負極，鉑為正極，所以U形管的左邊電極為電解池的陽極，右邊電極為陰極，電解KCl溶液：2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑。（2）左邊產(chǎn)生氯氣，使淀粉KI溶液變藍，U形管右邊酚酞溶液變紅。（3）0.508g碘的物質的量為0.002mol，所以燒杯c中減少的鋅的物質的量0.002mol，質量為0.13g。 【答案】（1）兩極上均有氣泡產(chǎn)生，U形管右邊酚酞溶液變紅2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑ （2）a燒杯中溶液變?yōu)樗{色，b燒杯中有無色氣泡產(chǎn)生； （3）0.13 21．【解析】（1）Zn、Cu和稀硫酸可構成原電池，其中Zn是負極，Cu是正極；乙裝置是電解池，石墨棒為陰極，Pt為陽極。（2）Cu極上發(fā)生還原反應：2H＋＋2e－===H2↑；石墨棒上也發(fā)生還原反應：Cu2＋＋2e－===Cu。（3）通過甲、乙裝置中電子的物質的量相等，當甲中產(chǎn)生0.1mol H2時，電路中通過0.2mol電子，乙中析出0.1mol Cu和放出0.1mol Cl2。（4）若將乙中兩個電極都換成銅，則乙裝置相當于電解精煉銅的裝置，陽極溶解的銅和陰極析出的銅一樣多，溶液中Cu2＋的濃度基本不變，溶液的顏色基本不變。（5）若將乙中溶液換成NaCl溶液，則乙裝置就是電解飽和食鹽水的裝置，因反應生成了NaOH，故電解后溶液的pH增大。反應時甲溶液中消耗了H＋，溶液酸性減弱，pH也增大。（6）電解Na2SO4溶液的本質是電解水，陰極上析出的a mol氣體是H2，則反應中有a mol H2O被電解，此a mol H2O和析出的w g Na2SO410H2O構成飽和溶液，該飽和溶液與剩余飽和溶液的質量分數(shù)相同。則剩余溶液中溶質的質量分數(shù)＝100%＝100%。 【答案】（1）原電池；電解池；負；陽 （2）2H＋＋2e－===H2↑；Cu2＋＋2e－===Cu； （3）6.4g；2.24L； （4）無變化； （5）增大；增大； （6）100%