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人教化学选修四第四单元电化学基础测试题（共2套含解析）
资料简介
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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2018-2019学年高二上学期第四单元训练卷
化 学（一）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 Al∶27 S∶32 Cl∶35.5
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。）
1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
2．下列关于铜电极的叙述中，正确的是
A．铜锌原电池中铜是正极
B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极
D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
3．下列过程通电后才能进行的是
①电离；②电解；③电镀；④电化学腐蚀
A．①②③ B．①②④ C．②③ D．全部
4．为探究钢铁的吸氧腐蚀原理，设计了如图所示的装置，下列有关说法中错误的是
A．正极的电极反应方程式为O2＋2H2O＋4e－4OH－
B．将石墨电极改成Mg电极，难以观察到铁锈生成
C．若向自来水中加入少量NaCl(s)，可较快地看到铁锈
D．断开连接石墨和铁的导线，铁便不会生锈
5．电解池中，阳极的电极材料一定
A．发生氧化反应 B．与电源正极相连 C．是铂电极 D．得电子
6．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．产生气泡的速度甲比乙慢
7．某原电池总反应离子方程式为：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液
8．M、N、P、E四种金属：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。四种金属的还原性由强到弱的顺序是
A．P、M、N、E B．E、N、M、P
C．P、N、M、E D．E、P、M、N
9．关于下图所示①、②两个装置的叙述，正确的是
A．装置名称：①是原电池，②是电解池
B．硫酸浓度变化：①增大，②减小
C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑②中正极：Zn－2e－Zn2＋
D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动
10．用惰性电极电解下列物质的水溶液时，在阳极无气体放出的是
A．AgNO3 B．CuCl2 C．NaOH D．Na2S
11．用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时，发生的电极反应完全相同的是
A．NaOH、H2SO4 B．CuCl2、Cu(NO3)2
C．Na2SO4、NaCl D．KNO3、AgNO3
12．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。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)
Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)，下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极电极反应式2MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－===2MnOOH(s)＋2OH－(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
13．右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为：MH＋OH－→H2O＋M＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
14．如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
15．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，符合题意的一组是
X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
H2O
B
Pt
Cu
Cu(NO3)2
Cu(NO3)2溶液
C
C
C
H2SO4
H2O
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3晶体
16．氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水，经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－－4e－4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－4OH－。当得到1.8L饮用水时，电池内转移的电子数约为
A．1.8mol B．3.6mol C．100mol D．200mol
二、非选择题（本题包括5小题，共52分。）
17．科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径，美国已计划将甲醇（CH3OH）燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。
回答下列问题:
（1）这种电池放电时发生的化学反应方程式是_____________________________________。
（2）此电池正极发生的电极反应式是_________________________________；负极发生的电极反应式是_________________________________________。
（3）电解液中的H+向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。
（4）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是_______________________________。
18．已知可逆反应：AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O。
(Ⅰ)如图所示，若向B中逐滴加入浓盐酸，发现电流表指针偏转。
(Ⅱ)若改用向B中滴加40%的NaOH溶液，发现电流表指针与(Ⅰ)中偏转方向相反。试回答问题：
（1）两次操作中电流表指针为什么会发生偏转？
__________________________________________________________________。
（2）两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反？
_______________________________________________。
（3）操作(Ⅰ)中，C 1棒上的反应为__________________________________。
（4）操作(Ⅱ)中，C 2棒上的反应为__________________________________。
19．已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，现用如图装置进行电解（电解液足量），测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g。请回答下列问题。
（1）A是铅蓄电池的____极，铅蓄电池正极反应式为__________________
________________________，放电过程中电解液的密度________（填“减小”、“增大”或“不变”）。
（2）Ag电极的电极反应式是________，该电极的电极产物共________g。
（3）Cu电极的电极反应式是______________________________________，CuSO4溶液的浓度________(填“减小”、“增大”或“不变”)。
（4）如图表示电解进行过程中某个量（纵坐标x）随时间的变化曲线，则x表示________。
a．各U形管中产生的气体的体积
b．各U形管中阳极质量的减少量
c．各U形管中阴极质量的增加
20．如图装置中，b电极用金属M制成，a、c、d为石墨电极，接通电源，金属M沉积于b极，同时a、d电极上产生气泡。试回答：
（1）a为________极，c极的电极反应式为________________________。
（2）电解开始时，在B烧杯的中央，滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是：____________________________________________________________________，
电解进行一段时间后，罩在c极上的试管中也收集到了气体，此时c极上的电极反应为__________________________。
（3）当d极上收集到44.8mL气体（标准状况）时停止电解，a极上放出了________mol气体，若b电极上沉积金属M的质量为0.432g，则此金属的摩尔质量为________。
（4）电解停止后加蒸馏水使A烧杯中的溶液体积仍为200mL，取这种溶液加入到25.0mL 0.100mol·L－1 HCl溶液中，当加入31.25mL溶液时刚好沉淀完全。试计算：电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度为________。
21．如图，p、q为直流电源两极，A为＋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试管里收集到的气体是________，电极方程式是___________________。
（3）在电解过程中，测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下：
时间(min)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
阴极生成气体体积(cm3)
6
12
20
29
39
49
59
69
79
89
阳极生成气体体积(cm3)
2
4
7
11
16
21
26
31
36
41
仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因：
__________________________________________________________________。
（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0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g，则此金属的摩尔质量为________。
2018-2019学年高二上学期第四单元训练卷
化 学（一）答 案
1．【解析】金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以C错误；只有选项D正确。
【答案】D
2．【解析】本题主要考查了原电池、电解池的区别。A叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极。B、C、D叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，阴极发生得到电子的还原反应，所以精炼粗铜时，粗铜应作为阳极，镀铜时铜也应作为阳极以提供Cu2＋，而电解稀硫酸时，如把铜作为阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生氧气。故选A。
【答案】A
3．【解析】电解、电镀均须外加电源才能实现电能转化为化学能；电离是电解质在水溶液中离解的过程，电化学腐蚀是原电池原理，二者不需要通电。
【答案】C
4．【解析】吸氧腐蚀的正极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－，A正确；若把石墨改为Mg电极，此时Mg作负极，铁不会失电子，不会有铁锈生成，B正确；若向自来水中加入少量NaCl(s)，溶液中离子浓度增大，腐蚀变快，C正确；若断开导线连接，因铁中含有碳，仍会发生腐蚀，D错误。
【答案】D
5．【解析】若阳极材料为活泼金属，则直接发生氧化反应；若为惰性电极，则最易失电子的阴离子发生氧化反应。
【答案】B
6．【解析】甲装置是铜锌原电池，乙不能形成原电池装置。所以乙烧杯中铜表面无气泡生成，则甲中铜表面有气泡生成，A错；乙中Cu片不可能是负极，B错；甲、乙两装置发生的反应均是Zn＋2H＋H2↑＋Zn2＋，所以两烧杯中溶液的pH均增大，C对；因甲是原电池装置，所以甲烧杯中产生H2的速度快，D错。
【答案】C
7．【解析】由2Fe3＋＋Fe3Fe2＋得出负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，可知负极材料为铁，正极材料为比铁不活泼的导体，电解质溶液中必须有Fe3＋，故D选项不能满足要求。
【答案】D
8．【解析】由①知，金属活动性M>N；M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面产生气泡，M作原电池正极，活动性P>M；N、E构成的原电池N作负极，活动性N>E。
【答案】A
9．【解析】①中有外加电源为电解池，②为原电池，A错误；①中电解水，硫酸浓度增大，②中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，B正确；②中正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C错误；②中H＋向正极移动，D错误。
【答案】B
10．【解析】用惰性电极电解给出的四种溶液时，在阳极分别是OH－、Cl－、OH－、S2－放电，产生的物质分别是O2、Cl2、O2、S，故选D。
【答案】D
11．【解析】用惰性电极电解NaOH、H2SO4的水溶液时实质均为电解水，电极反应均相同，A正确；电解B、C两组溶液时，阳极反应不同，阴极反应相同，B、C错误；电解KNO3、AgNO3两组溶液，阳极反应相同，阴极反应不同，D错误。
【答案】A
12．【解析】由所给电池的总反应式可知，电池工作时，每有1mol锌参加反应，失去2mol电子，则会有2mol电子从负极锌开始流经外电路而流向正极，并在正极发生反应：2MnO2(s)＋2H2O(l)＋2e－2MnOOH(s)＋2OH－(aq)。所以外电路每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g。电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极。
【答案】C
13．【解析】A．在原电池的负极发生的是氧化反应，在原电池的正极发生的是还原反应，分析化合价的升降，可知A选项正确；B．
因为本电池为金属氢化物镍电池，又有Ni(OH)2等产生，因此可用碱性溶液作电解质溶液，B选项正确；C．该反应为放电时的负极反应，C选项错误；D．氢密度越大，单位体积内放出的电量越多，电池的能量密度越高，D选项正确。
【答案】C
14．【解析】由图可知，a极通入H2，为负极；b极通入O2为正极，得电子发生还原反应。该电池只要通入H2、O2就能工作，无需将它们储藏在电池内部。氢氧燃料电池的能量效率较高，而且产物水是一种无污染物质，故是一种具有应用前景的绿色电源，在航天领域已得到应用。
【答案】B
15．【解析】A项，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，应加入HCl复原；B项，2Cu(NO3)2＋2H2O2Cu＋O2↑＋4HNO3，应加入CuO或CuCO3复原；D项，AgNO3浓度保持不变。
【答案】C
16．【解析】n(H2O)＝＝100mol，由总反应方程式：2H2＋O22H2O，知每生成2mol H2O转移电子4mol，现得到100mol H2O则转移电子200mol。
【答案】D
17．【解析】甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH+2H2O－12e2CO2+12H+；氧气在正极的电极反应为3O2+12H++12e6H2O；两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故H+向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O对环境无污染。
【答案】（1）2CH3OH+3O22CO2+4H2O
（2）3O2+12H++12e6H2O；2CH3OH+2H2O-12e2CO2+12H+
（3）正；负极；
（4）对环境无污染
18．【解析】（Ⅰ）滴入浓盐酸，溶液中c(H＋)增大，题给可逆反应平衡正向移动，I失去电子变为I2，C 1棒上产生电子，并沿外电路流向C 2棒，AsO得电子变为AsO。（Ⅱ）滴加40%的NaOH(aq)将H＋中和，溶液中c(H＋)减小，题给可逆反应平衡逆向移动，电子在C 2棒上产生，并沿外电路流向C 1棒，I2得电子变为I－，AsO变为AsO。
【答案】（1）两次操作中均发生原电池反应，所以电流表指针均发生偏转
（2）两次操作中，电极相反，电子流向相反，因而电流表指针偏转方向相反
（3）2I－－2e－I2；
（4）AsO＋2OH－－2e－AsO＋H2O
19．【解析】（1）当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极质量减少11.2g，说明Fe电极为阳极，则B为电源正极，A为负极；铅蓄电池负极反应为Pb＋SO－2e－PbSO4，总反应减去负极反应可得正极反应；放电过程中c(H2SO4)减小，故电解液密度减小。（2）左U形管Ag电极为阴极：2H＋＋2e－===H2↑，由H2～2e－可知n(H2)＝0.2mol，故m(H2)＝0.4g；（3）右U形管Cu电极为阳极：Cu－2e－Cu2＋，阴极(Zn)：Cu2＋＋2e－===Cu，相当于电镀池，故c(CuSO4)不变。（4）a中，右侧U形管无气体产生，故不符合；b中，左U形管阳极Fe溶解，右U形管阳极Cu溶解，且单位时间内减少量m(Cu)>m(Fe)，故符合；C中，左U形管阴极质量不变，故不符合。
【答案】（1）负；PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O；减小
（2）2H＋＋2e－===H2↑；0.4；
（3）Cu－2e－===Cu2＋；不变；
（4）b
20．【解析】（1）由题意知b极：M＋＋e－M，故b极为阴极，a极为阳极；则c极为阳极，电极反应为：2I－－2e－I2。（2）由于c极产生I2，故c极附近溶液首先变蓝，d极反应：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－；无I2生成，故d极附近无现象；当c极I－放电完全后，OH－放电：2H2O－4e－O2↑＋4H＋。（3）a极反应：2H2O－4e－O2↑＋4H＋（或4OH－－4e－O2↑＋2H2O），d极反应：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－（或2H＋＋2e－H2↑），由得失电子守恒知2H2～O2，n(O2)＝n(H2)＝×＝1×10－3mol；m(M＋)＝m(M)＝0.432g，n(M)＝n(e－)＝4×10－3mol，则m(M)＝＝108g·mol－1。（4）电解后c
(AgNO3)＝＝0.08mol·L−1，n(Ag＋)＝0.08mol·L−1×0.2L＝0.016mol，电解前c(AgNO3)＝＝0.1mol·L−1。
【答案】（1）阳；2I－－2e－I2
（2）c极附近的溶液首先变为蓝色；4OH－－4e－2H2O＋O2↑
（3）0.001；108g·mol-1；
（4）0.1mol·L－1
21．【解析】根据金属沉积于B极知，B为阴极，则：A为阳极、C为阳极、D为阴极，p为正极，q为负极；A极为阳极，故发生的反应为金属X失电子被氧化；由上面的分析知，C为阳极，其电极反应式为：4OH－－4e－O2↑＋2H2O；1～4 min C、D两极产生的气体体积比大于2∶1，4～10 min产生的气体体积之比等于2∶1，说明氧气在H2SO4溶液的溶解度比氢气大；n(X2＋)＝＝0.002 mol，所以此金属的摩尔质量＝＝64g·mol-1。
【答案】（1）正；氧化；
（2）氧气；4OH－－4e－O2↑＋2H2O
（3）1～4 min C、D两极产生气体体积之比大于2∶1，4～10 min产生的气体体积之比等于2∶1，说明氧气在H2SO4溶液的溶解度比氢气大
（4）不变；
（5）64g·mol-1l
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