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1、2022年高中化学 第4章电化学基础综合检测 新人教版选修4一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。)1如图所示，将铁棒和石墨棒插入1 L 1 molL1食盐水中。下列说法正确的是()A若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀B若电键K与N连接，正极反应式是4OH4e=2H2OO2C若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜D若电键K与M连接，当两极共产生28 L(标准状况)气体时，生成了1 mol NaOH【解析】A项，若电解K与N连接，则形成原电池，铁作负极，被腐蚀，不正确；B项，若电键K与N连接，正极反应式是O22H2O4e=4OH，不正确；C
2、项，若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，则形成电解池，若要在铁棒上镀铜，电解质溶液不能用食盐水，而应用硫酸铜溶液，故不正确；D项，若电键K与M连接，为电解食盐水，根据反应方程式：解得x1，V22.4，即1 mol氯化钠全部被电解完，产生1 mol氢氧化钠，而现在产生气体为28 L，表明电解完氯化钠后继续电解水，但生成氢氧化钠的量不变，即生成了1 mol NaOH。【答案】D2下列叙述中，正确的是()电解池是将化学能转变为电能的装置原电池是将电能转变成化学能的装置金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现电镀过程相当于金属的“迁移”，
3、可视为物理变化ABC D【解析】应为电能转变成化学能，为化学能转化为电能，发生了化学变化。【答案】B3化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl2e=Cl2B氢氧燃料电池的负极反应式：O22H2O4e=4OHC粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu2e=Cu2D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe2e=Fe2【解析】电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl2e=Cl2，所以A正确；氢氧燃料电池的正极反应式：O22H2O4e=4OH，所以B错误；粗铜精炼时，与电源正极相连的应该是粗铜，所以C错误；钢
4、铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe2e=Fe2，所以D错误，只有选项A正确。【答案】A4下列叙述中错误的是()A电解池是电能转化为化学能的装置B原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极C电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气【解析】电解池中电能转化为化学能，A正确；原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阴极，因此B错误；电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；电解饱和食盐水时，阴极反应为2H2e=H2，阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气，所以选项C、D正确。【答案】B5关于下图所示的原电池，下列说法正确的是()A电子从锌电极通过电流
5、计流向铜电极B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D铜电极上发生的电极反应是：2H2e=H2【解析】图示原电池中，Zn为负极发生氧化反应，Cu为正极发生还原反应，故A项正确，C项错；原电池工作时，ZnSO4溶液中的Zn2浓度增大，所以盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移，B项错；铜电极上发生的反应是Cu22e=Cu，D项错。【答案】A6观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A装置中阳极上析出红色固体B装置的待镀铁制品应与电源正极相连C装置闭合电键后，外电路电子由a极流向b极D装置的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过【解析】装置中阳极反应为2C
6、l2e=Cl2，A错误；装置中待镀铁制品应作阴极，应与电源负极相连，B错误；装置中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；装置中的离子交换膜只允许阳离子自由通过，D错误。【答案】C7下列叙述正确的是()A纯锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液，可使反应速率加快B甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为：CH3OH6OH6e=CO25H2OC在铁件上镀铜时，金属铜作阴极D电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变【解析】锌置换出少量铜后形成铜锌原电池，使反应速率加快，A项正确；负极上应发生失去电子的氧化反应，并且CO2在碱性环境中要生成CO，B
7、项错；电镀池中，镀层金属作阳极，C项错；电解精炼铜时，溶液中铜离子浓度降低，D项错。【答案】A8某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol 电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸膜电解质传递到b极【解析】本题考查了原电池的工作原理。由电极反应式可知，氢气通入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为负极、b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错；B项，b极上的电极反应式为O24e4H=
8、2H2O；C项，没有明确此时是否处于标准状况，故无法计算气体的体积。【答案】D9据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为3)和H2O2为原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A电池放电时Na从a极区移向b极区B电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用C该电池的a极反应式为BH8OH8e=BO6H2OD每消耗3 mol H2O2时转移电子3 mol【解析】由图知，a极区发生氧化反应，a是负极，b极区发生还原反应，b是正极。Na由负极区移向正极区，A项正确；b是正极，正极材料为MnO2，MnO2
9、能促进双氧水分解，B项正确；负极上，氢由1价升至1价，负极反应式为BH8OH8e=BO6H2O，C项正确；在电池反应中，双氧水只作氧化剂，氧由1价降至2价，每消耗3 mol H2O2时转移电子6 mol，D项错误。【答案】D10下列叙述正确的是()A在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol 电子转移，则生成1 mol NaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【解析】选项A中在电解池的阴极是阳离子得到电子，发生的是还原反应；选项B中用惰性电极电解Na2SO4溶液，
10、实际上是电解水，在阴极上：4H4e=2H2，在阳极上：4OH4e=2H2OO2，所以阴阳两极产物的物质的量之比为21；选项C中2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，每生成2 mol的NaOH转移的电子数为2 mol，所以转移1 mol电子，生成的NaOH就是1 mol；选项D中镀层破损后，镀锡铁组成的原电池，Fe作负极而被腐蚀，镀锌铁组成的原电池，Zn作负极，所以镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更容易被腐蚀。【答案】C二、非选择题(本题包括4小题，共52分)11. (13分)如图为持续电解含一定CaCl2水溶液的装置(以铂为电极)，A为电流表。电解一段时间t1后，将CO2持续通入电解液中。 (
11、1)电解时，F极发生_(填“氧化”或“还原”，下同)反应，电极反应式为：_，E极发生_反应，电极反应式为：_，电解总反应式为：_。(2)通电后E极处溶液呈_。(3)持续通入CO2发生的现象有：_。【解析】溶液中含有Ca2、H、Cl、OH，通电时，Ca2、H移向阴极，由于H放电能力比Ca2强，在E极上发生反应：2H2e=H2；Cl、OH移向阳极，Cl在阳极放电：2Cl2e=Cl2，电解至t1后，溶液中OH浓度增大，通入CO2后会有CaCO3沉淀生成，继续通入CO2，沉淀又消失。【答案】(1)氧化2Cl2e=Cl2还原2H2e=H2CaCl22H2OCa(OH)2H2Cl2(2)红色(3)先出现白
12、色沉淀，继续通CO2，沉淀又消失12(10分)(1)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀_。(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图：请回答：A电极对应的金属是_(写元素名称)，B电极的电极反应式是_。若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原_。【解析】(1)根据原电池和电解原理可知，A项铁作负极，加速了铁的腐蚀；B项铁作正极被保护；C项为铁的自然腐蚀；D项铁作阴极，被保护。(2)镀铜时阳极材料应选铜。阳极溶解铜，阴极沉出铜，故在阴极析出铜
13、的质量为：2.56 g。根据Cu22e=Cu可知转移电子数为0.08 mol。镀铜铁破损，构成原电池，铁为负极，而镀锌铁破损，铁作正极。【答案】(1)BD(2)铜Cu22e=Cu0.08铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(叙述合理即可)13(15分)金属由于其优良的物理化学性能，在工农业生产以及国防中大量使用。钢铁是应用最广的金属材料，但是钢铁材料的腐蚀也使我们损失惨重。因此对其的防护是十分必要的。防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金，表面“烤蓝”，电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应：
14、负极：_；正极：_。(2)合金的性能各种各样，人们根据需要生产出种类繁多的合金材料。请回答：作为建筑材料的铝合金利用了该合金的哪些特性(至少回答两点)?_由于人体摄入较多的Al，对人的健康有害，所以现在不主张使用铝制炊具。你认为生产炊具的材料最好是_，理由是_。(3)钢铁表面常电镀一层Cr而达到防腐蚀的目的，这是由于Cr具有优良的抗腐蚀性能。请回答：电镀过程中，阴极是_，电解质一定含有_离子，阳极材料是_；电镀Cr时，不能使用CrO或Cr2O作为镀液，请说明原因：_。【解析】根据原电池反应原理，不难回答问题(1)，对于(2)注意联系日常生活接触到的铝和不锈钢知识。问题(3)考查电解电镀原理，阴
15、极发生的是还原反应，故可以使Cr3还原成Cr而析出，由于电解液中的Cr3不断消耗，因此要有阳极溶解补充。故阳极应为Cr。同时要掌握电解过程中阴阳离子的定向移动问题。【答案】(1)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)主要利用了合金的强度较高、密度小、耐腐蚀等特点不锈钢不锈钢强度高、耐腐蚀，无有害健康的离子进入食物(3)镀件Cr3纯铬由于CrO、Cr2O均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出Cr14(14分)(xx山东高考)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓H2SO4 b稀HNO3cN
16、aOH溶液 d氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属【解析】(1)冰铜(mCu2SnFeS)加入石英砂并通入空气焙烧生成泡铜(Cu2O、Cu)、熔渣和SO2气体(A)。SO2是一种酸性氧化物，可用NaOH
17、溶液或氨水吸收。(2)溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明含有Fe3。可利用Fe2的还原性来检验溶液中其是否存在，加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明还存在Fe2。(3)Al具有较强还原性，高温下与Cu2O反应可制得Cu：2Al3Cu2OAl2O36Cu。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极(发生氧化反应)，精铜作阴极(Cu2发生还原反应)，较活泼金属(Al、Zn、Cu)在阳极被氧化，不活泼金属(Au、Pt、Ag)在阳极附近沉积，形成阳极泥，电解质溶液中Cu2向阴极移动。电解过程中，电能转化为化学能和热能。【答案】(1)cd(2)Fe3取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色(3)3Cu2O2AlAl2O36Cu(4)bd
2022年高中化学 第4章《电化学基础》综合检测 新人教版选修4
