章末检测试卷(四) 教案及习题（高中化学 选修4 步步高）.docx

1、章末检测试卷章末检测试卷(四四) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 18 小题，每小题 3 分，共 54 分；每小题只有一个选项符合题意) 1(2018 蚌埠第二中学期中)下列叙述正确的是( ) A电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程 B氢氧燃料电池的负极反应式：O22H2O4e =4OH C粗铜精炼时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变 D铁与稀硫酸反应时，加入过量硫酸铜溶液，可使反应速率加快 答案 A 解析 氢氧燃料电池的负极发生失去电子的氧化反应，氢气放电，B 错误；粗铜精炼时，阳 极是粗铜，粗铜中的杂质也会失去电子，而阴极始终是铜离子放电，因此电解质溶液中铜

2、离 子浓度降低，C 错误；铁与稀硫酸反应时，加入过量硫酸铜溶液，铁全部被铜离子氧化，不 能生成氢气，D 错误。 考点 电化学的相关综合 题点 电化学基础知识的综合考查 2(2018 云南民族大学附中期末)关于下列各装置图的叙述不正确的是( ) A用图装置实现铁上镀铜，a 极为铜，电解质溶液可以是 CuSO4溶液 B图装置盐桥中 KCl 的 Cl 移向右烧杯 C图装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护 D图两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同 答案 B 解析 根据电流方向知 a 为电解池的阳极，要实现铁上镀铜，则铜为阳极，电解质溶液可以是 CuSO4溶液，故 A 项正

3、确；图装置是原电池，Zn 为负极，Cu 为正极，在原电池内，阴离子 移向负极，故 B 项错误；要保护钢闸门不受腐蚀，钢闸门应该连在电源的负极上，故 C 项正 确；左边装置的负极反应式为 Al3e =Al3，右边装置的负极反应式为 Zn2e=Zn2， 这两个装置中通过相同数目的电子时， 消耗的负极材料的物质的量之比应该为 23， 故 D 项 正确。 考点 电化学的相关综合 题点 电化学相关装置的识别与判断 3.如图所示，a、b 两电极材料分别为铁和铜。以下说法不正确的是( ) A该装置可以构成原电池，也可构成电解池 Ba 极可能发生反应：Cu2 2e=Cu Cb 电极质量可能增加 D该过程可能有

4、大量气体产生 答案 D 解析 形成原电池时：a 极反应：Fe2e =Fe2，b 极反应：Cu22e=Cu。形成电解 池时：若 a 为阴极，则反应为 Cu2 2e=Cu，b 极反应：Cu2e=Cu2；若 a 为阳 极，则反应为 Fe2e =Fe2，b 极反应为 Cu22e=Cu；由上可知，D 项不正确。 【考点】电化学的相关综合 【题点】电化学相关装置的识别与判断 4关于如图所示的装置的说法正确的是( ) AA 池、C 池是原电池，B 池是电解池 BA 池、B 池、C 池都是原电池 CA 池、B 池是原电池，C 池是电解池 DA 池是原电池，B 池是电解池，C 池是电镀池 答案 D 解析 由图可

5、知，A 池中 Zn 为负极，Cu 为正极；B 池中 C1为阳极，C2为阴极；C 池中 Ag 为阳极，Cu 为阴极，即在 Cu 上镀 Ag。故整个装置是用一个原电池串联一个电解池和一个 电镀池。 考点 原电池与电解池的综合 题点 原电池和电解池串联装置的分析与判断 5将一张滤纸剪成四等份，用铜片、锌片、发光二极管、导线在玻璃片上连接成如图所示的 装置，在四张滤纸上滴入稀 H2SO4直至全部润湿。下列叙述正确的是( ) A锌片上有气泡，铜片溶解 B锌片发生还原反应 C电子都是从铜片经外电路流向锌片 D该装置至少有两种形式的能量转换 答案 D 解析 锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌为负极，铜为正极，正极

6、上生成氢气，故 A 错误；锌 为负极，发生氧化反应，故 B 错误；电子从锌极经外电路流向铜极，故 C 错误；该装置存在 电能与化学能、电能与光能的转化，故 D 正确。 考点 电化学的相关综合 题点 电化学小实验 6(2018 攀枝花十二中月考)Cu 与 Zn 用导线连接后浸入稀硫酸组成原电池装置。下列说法 正确的是( ) A锌为负极，铜为正极 B铜片溶解，锌片上产生气体 C电子由铜极流出经导线流向锌极 D溶液中 SO2 4定向移向铜极 答案 A 解析 锌的金属性强于铜，锌为负极，铜为正极，A 正确；锌片溶解，铜片上产生气体氢气， B 错误；电子由锌极流出经导线流向铜极，C 错误；原电池中阴离子

7、向负极移动，因此溶液 中 SO2 4定向移向锌极，D 错误。 考点 原电池的工作原理 题点 铜锌原电池 7.实验发现，298 K 时，在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3 立即被还原成 Fe2。某夏令 营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( ) A该原电池的正极反应是 Zn2e =Zn2 B左烧杯中溶液的红色逐渐褪去 C该电池铂电极上立即有气泡出现 D该电池总反应为 3Zn2Fe3 =2Fe3Zn2 答案 B 解析 该电池总反应为 Zn2Fe3 =2Fe2Zn2，所以左烧杯铂为正极，电极反应为 Fe3 e =Fe2，右烧杯锌为负极，电极反应为 Zn2e=Zn

8、2；由于左烧杯中的 Fe3被还原 为 Fe2 ，所以左烧杯中溶液的红色逐渐褪去。 考点 原电池的工作原理 题点 盐桥原电池 8水溶液锂离子电池体系如图所示。下列叙述错误的是( ) Aa 为电池的正极 B电池充电反应为 LiMn2O4=Li1xMn2O4xLi C放电时，a 极锂的化合价发生变化 D放电时，溶液中 Li 从 b 向 a 迁移 答案 C 解析 A 项，由图可知，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负 极，即 b 为负极，a 为正极，故正确；B 项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的 逆反应，故正确；C 项，放电时，a 极为原电池的正极，发生还原反应的是 M

9、n 元素，锂元素 的化合价没有变化，故不正确；D 项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a 极) 迁移，故正确。 考点 原电池的相关综合 题点 原电池原理的多角度考查 9 (2018 北京丰台期末)锂空气电池由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望， 其 原理模型如图所示。下列说法不正确的是( ) A可以用 LiOH 溶液作电解质溶液 B锂既是负极材料又是负极反应物 C正极反应为 2Li O 22e =Li 2O2 D正极采用多孔碳材料是为了更好地吸附空气 答案 A 解析 锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，所以不能采用水性电解液，故 A 错误；锂失电子发 生氧化反应，所以锂既是负极材料

10、又是负极反应物，故 B 正确；正极上氧气得电子发生还原 反应，电极反应式为 2Li O 22e =Li 2O2，故 C 正确；多孔碳材料表面积大，正极采用 多孔碳材料是为了更好地吸附空气，故 D 正确。 10铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为 Fe3 Cr2 Fe2 Cr3。下列说法一定正确的是( ) A电池充电时，b 极的电极反应式为 Cr3 e=Cr2 B电池放电时，b 极的电极反应式为 Fe2 e=Fe3 C电池放电时，Cl 从 b 极穿过选择性透过膜移向 a 极 D电池放电时，电路中每通过 0.1 mol 电子，Fe3 浓度降低 0.1 mol L

11、1 答案 A 解析 解本题的关键是要知道放电过程为原电池工作原理，充电过程为电解池工作原理，结 合原理示意图确定电极反应。 放电时负极 b 发生氧化反应 Cr2 e=Cr3， 充电时该电极发 生还原反应 Cr3 e=Cr2，A 项正确， B 项错误。 放电时阴离子向负极 b 移动， C 项错误。 电池放电时，电路中每通过 0.1 mol 电子，Fe3 的物质的量减少 0.1 mol，D 项错误。 考点 化学电池的综合 题点 新型电池原理的分析 11(2018 辽宁师范大学附中期末)某模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示。该装置 能将 H2O 和 CO2转化为 O2和燃料(C3H8O)。下列

12、说法错误的是( ) A该装置工作时，H 从 b 极区向 a 极迁移 Ba 电极的反应为：3CO218H 18e=C 3H8O5H2O C每生成 1 mol O2，有 44 g CO2被还原 D.C3H8O 形成燃料电池以氢氧化钠溶液作为电解质溶液的负极反应式：C3H8O18e 24OH =3CO2 316H2O 答案 C 解析 该装置工作时，阳离子移向阴极，即 H 从 b 极区向 a 极区迁移，故 A 正确；a 电极的 反应为 3CO218H 18e=C 3H8O5H2O， 故 B 正确； 3O22CO212e ， 每生成 1 mol O 2， 有88 3 g CO2被还原，故 C 错误。 考

13、点 燃料电池 题点 燃料电池的综合 12(2018 厦门期末)中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通 道内形成电池(如下图所示)，该电池可将可乐(pH2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列 说法正确的是( ) Aa 极为正极 B随着反应不断进行，负极区的 pH 不断增大 Cb 极的电极反应为：MnO22H2O2e =Mn24OH D若消耗 0.01 mol 葡萄糖，电路中转移 0.02 mol 电子 答案 D 解析 A 项，a 极上葡萄糖(C6H12O6)发生氧化反应生成葡萄糖内酯(C6H10O6)，所以 a 极为负 极，错误；B 项，电解质溶液显酸性，所以负极反应为

14、 C6H12O62e =C 6H10O62H ，随 着反应不断进行，负极区的 pH 不断减小，错误；C 项，b 极为正极，电极反应为 MnO24H 2e =Mn22H 2O，错误；D 项，由负极反应可得，1 mol 葡萄糖失去 2 mol 电子，所以 若消耗 0.01 mol 葡萄糖，电路中转移 0.02 mol 电子，正确。 13.利用如图所示装置，当 X、Y 选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产，下列 说法中正确的是( ) A氯碱工业中，X、Y 均为石墨，Y 附近能得到氢氧化钠 B铜的精炼中，X 是纯铜，Y 是粗铜，Z 是 CuSO4溶液 C电镀工业中，X 是待镀金属，Y 是镀层

15、金属 D外加电流的阴极保护法中，X 是待保护金属 答案 A 解析 铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待 镀金属作阴极；外加电流的阴极保护法中，待保护的金属应与电源负极(Y)相连。 考点 电解原理的应用 题点 电解原理应用的综合 14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 H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( ) A待加工铝质工件为阳极 B可选用不锈钢网作为阴极 C阴极的电极反应式：Al3 3e=Al D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 答案 C 解析 A 项，根据电解原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电

16、子，因此铝为阳极，正 确；B 项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正 确；C 项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D 项，电解时，阴离子移向阳极，正确。 15(2018 大连高二期末)Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电 解池如下图所示，电解总反应：2CuH2O= 电解 Cu2OH2。下列说法正确的是( ) A石墨电极上产生氢气 B铜电极发生还原反应 C铜电极接直流电源的负极 D当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.1 mol Cu2O 生成 答案 A 解析 石墨作阴极，阴极上是溶液中的 H 反应，电极反应为 2H2

17、e=H 2，A 项正确； 由电解总反应可知，Cu 参加了反应，所以 Cu 作电解池的阳极，发生氧化反应，B 项错误； 阳极与电源的正极相连， C 项错误； 阳极反应为 2Cu2OH 2e=Cu 2OH2O， 当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.05 mol Cu2O 生成，D 项错误。 16如图所示装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈红色。下列说 法中正确的是( ) AX 是正极，Y 是负极 BX 是负极，Y 是正极 C硫酸铜溶液的 pH 逐渐增大 D硫酸铜溶液的 pH 不变 答案 A 解析 由 b 极附近溶液呈红色(显碱性)，可知氢离子在 b 极上放电，则 b

18、 为阴极，Y 为负极， X 为正极； 铂作阳极，电极反应式为 4OH 4e=2H 2OO2，氢氧根浓度减小，氢离 子增大，溶液的 pH 减小。 考点 电解的相关综合 题点 电解池的多池互联 17实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时，负极：Pb SO2 42e =PbSO 4，正极：PbO24H SO2 42e =PbSO 42H2O。若制得 Cl2的物质的 量为 0.05 mol，这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量是( ) A0.025 mol B0.05 mol C0.1 mol D0.2 mol 答案 C 解析 解答本题只要明确原电池和电解池原理、抓住转移电

19、子守恒即可。由 2Cl 2e =Cl2可知，制取 0.05 mol Cl2转移 0.1 mol 电子，再由铅蓄电池总反应 PbPbO2 2H2SO4=2PbSO42H2O 可看出每转移 2 mol 电子消耗 2 mol H2SO4，现转移 0.1 mol 电子， 则消耗 0.1 mol H2SO4。 考点 电解的有关计算 题点 电解产物的相关计算 18下列叙述与电化学腐蚀有关的是( ) A炒过菜的铁锅不及时清洗易生锈 B在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性 C红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色的物质 D把铁片投入氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜 答案 A 解析 炒过菜的铁锅不及

20、时清洗，在铁锅上就会形成以 NaCl 溶液为电解质溶液的原电池， 发生电化学腐蚀。金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性，是因为它们在空气中容易被氧化，在 金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止继续被氧化，属于化学腐蚀。红热的铁丝与水接 触和铁片投入氯化铜溶液中都是直接发生化学反应，属于化学腐蚀。 考点 金属的腐蚀与防护 题点 金属腐蚀与防护的相关综合 二、非选择题(本题包括 4 小题，共 46 分) 19(10 分)图中的 A 为直流电源，B 为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C 为电镀槽， 接通电路后，发现 B 上的 c 点显红色。请填空： (1)电源 A 中 a 点为_极。 (2)滤纸 B

21、上发生的总反应方程式为_。 (3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通 K 点，使 c、d 两点短路： 电极 e 上发生的反应为_， 电极 f 上发生的反应为_， 电镀槽中盛放的电镀液可以是_或_(只要求填两种电解质溶液)。 答案 (1)正 (2)2NaCl2H2O= 电解 H2Cl22NaOH (3)Zn2e =Zn2 Zn22e=Zn 硫酸锌溶液 氯化锌溶液 考点 原电池与电解池的综合 题点 原电池和电解池的综合应用 20(11 分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。 如图 1 所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入甲烷和空气，其中固体 电解质

22、是掺杂了 Y2O3的 ZrO2固体，它在高温下能传导 O2 (O 24e =2O2)。 (1)c 电极的名称为_，d 电极上的电极反应式为_ _。 (2)如图 2 所示用惰性电极电解 100 mL 0.5 mol L 1 硫酸铜溶液，a 电极上的电极反应式为 _，若 a 电极产生 56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的 pH_(不考 虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入_(填字母)。 aCuO bCu(OH)2 cCuCO3 dCu2(OH)2CO3 答案 (1)正极 CH44O2 8e=CO 22H2O (2)4OH 4e=2H 2OO2 1 ac 解析 (1)原电

23、池中电流的方向是从正极流向负极，故 c 电极为正极；d 电极为负极，通入的 气体为甲烷，d 电极反应式为 CH44O2 8e=CO 22H2O。(2)用惰性电极电解 CuSO4溶 液时，阳极(a 电极)反应式：4OH 4e=2H 2OO2；阴极反应式：2Cu 24e=2Cu， n(O2) 0.056 L 22.4 L mol 12.510 3 mol。线路中转移电子的物质的量为 2.5103 mol4 0.01 mol，溶液中 c(H )0.01 mol 0.1 L 0.1 mol L 1，pHlg 0.11。加入 CuO 或者说 CuCO 3 与溶液中的 H 反应，可使电解质溶液恢复到电解前

24、的状态。 考点 燃料电池 题点 燃料电池的综合 21(12 分)铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属 Fe 被腐蚀，可以采用上述_(填装置序号)装置原理进行防护；装置中总 反应的离子方程式为_。 (2)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池，以 CnH2nOn、O2为原料，硫酸溶液为 电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为_。 (3)图 1 是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图 2 是 NaBH4/H2O2燃料电池。 图 2 电池负极区的电极反应为_； 若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用

25、导线将 a、b 直接相连，则滤纸出现_色， c 位置的电极反应式为_， 若用 KI- 淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将 a、b 与 A、B 电极相连，铅笔芯 c 点处出现蓝色，则 b 接的是_(填“A”或“B”)电极。 答案 (1) 2Cl 2H 2O= 电解 2OH Cl 2H2 (2)CnH2nOn4ne nH 2O=nCO24nH (3)BH 48e 8OH=BO 26H2O 红 O22H2O4e =4OH B 解析 (1)装置为原电池，铁为负极，被腐蚀；装置为原电池，锌为负极被腐蚀，铁作正 极被保护；装置为电解池，铁作阴极被保护。装置中铁被保护，实际是电解饱和食盐水， 生成氢氧化钠、氢气和氯

26、气，离子方程式为 2Cl 2H 2O= 电解 2OH Cl 2H2。 (2)燃料电池中燃料作负极，反应失去电子，在酸性条件下生成二氧化碳和水，电极反应为 CnH2nOn4ne nH 2O=nCO24nH 。 (3)NaBH4/H2O2燃料电池中负极为 BH 4发生氧化反应， 电极反应为 BH 48e 8OH=BO 2 6H2O，即 A 为负极，B 为正极。若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，形成原电池，锌 失去电子，铅笔芯为正极，氧气得到电子，在该电极生成氢氧化钠，使酚酞变红色；c 点的 电极反应是 O22H2O4e =4OH；若用 KI- 淀粉溶液浸湿滤纸，c 处出现蓝色，则 c 处发 生反

27、应 2I 2e=I 2，c 为阳极，则 b 接电池正极，因为 A 是负极，B 是正极，所以 b 连接 B 极。 考点 金属腐蚀与防护 题点 金属腐蚀与防护的相关综合 22(13 分)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。 (1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。 aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3 (2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，该反应的还原剂是 _。 当 1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_ mol。向 CuSO4溶液中加入 镁条时有气体生成，该气体是_。 (3)如图为电解精炼银的示意图，_(填“

28、a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若 b 极有 少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_。 (4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S 转化 为 Ag，食盐水的作用为_。 答案 (1)bd (2)Cu2S 4 H2 (3)a NO 32H e=NO 2H2O (4)作电解质溶液(或导电) 解析 (1)冶炼活泼金属(金属活动性顺序在 Al 之前)时，一般采用电解法，所以答案为 bd。 (2)在反应 2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O 中，Cu2S 中铜元素化合价由1 价升高到 CuSO4中2 价，硫元素化合价由2 价升高到

29、CuSO4中6 价，Cu 和 S 均被氧化，故 Cu2S 作还原剂。 在该反应中氧元素化合价由 O2中 0 价降低到2 价， 1 mol O2得 4 mol e ， 即 1 mol O2参加反应时，还原剂失电子物质的量为 4 mol。CuSO4溶液中因 Cu2 水解显酸性，故加入 镁条时，可产生 H2。 (3)电解精炼银时，粗银连接在电源正极上，作阳极，电极本身放电溶解，精银连接到电源负 极上，作阴极。 由图可知， b 极为电解池阴极， 发生反应为 Ag e=Ag， 若该电极产生红棕色气体即 NO 2， 则应发生如下电极反应：NO 32H e=NO 2H2O。 (4)将银器浸于铝质容器的食盐水中并相互接触，则构成原电池，Al 作负极，银器作正极， Ag2S 得电子还原为单质银，食盐水主要是起到电解质溶液导电的作用。 考点 电化学的相关综合 题点 电化学基础知识的综合考查