9、與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
B.比較Mg、Al、Zn三種金屬—空氣電池，Al—空氣電池的理論比能量最高
C.M—空氣電池放電過(guò)程的正極反應(yīng)式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)n
D.在Mg—空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜
答案 C
解析 A項(xiàng)，采用多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，且有利于氧氣擴(kuò)散至電極的表面，正確；B項(xiàng)，單位質(zhì)量的Mg、Al、Zn釋放的電子分別為 mol、 mol、 mol，顯然鋁的比能量比Mg、Zn高，正確；C項(xiàng)，電池放電過(guò)程正極O2得電子生成OH－，但負(fù)極生成的
10、金屬陽(yáng)離子不能透過(guò)陰離子交換膜移至正極，故正極不能生成M(OH)n，反應(yīng)式應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，為避免OH－移至負(fù)極而生成M(OH)n，可采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜阻止OH－，正確。
9.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.鉛蓄電池的正極反應(yīng)為PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O
B.以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O
C.電解法精煉銅時(shí)，以粗銅作陰極，純銅作陽(yáng)極
D.工業(yè)上通過(guò)電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣
答案 B
解析 書(shū)寫(xiě)鉛蓄電池電極反應(yīng)式時(shí)應(yīng)考慮SO參與反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式
11、為PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O，A項(xiàng)不正確；以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池，負(fù)極CO失電子在堿性條件下生成CO，所以負(fù)極電極反應(yīng)式為CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O，B項(xiàng)正確；電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，C項(xiàng)不正確；工業(yè)電解熔融NaCl制備鈉和氯氣，D項(xiàng)不正確。
10.某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置。電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，則下列說(shuō)法正確的是( )
A.電流方向：電極Ⅳ→?→電極Ⅰ
B.電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng)
C.電極Ⅱ逐漸溶解
D.電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu
答案 A
解析 電極Ⅰ是原電池的負(fù)極，電
12、極Ⅱ是原電池的正極，電極Ⅲ是電解池的陽(yáng)極，電極Ⅳ是電解池的陰極，故電流方向：電極Ⅳ→?→電極Ⅰ，A正確；電極Ⅰ發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；電極Ⅱ是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，有單質(zhì)銅析出，C錯(cuò)誤；電極Ⅲ是電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，D錯(cuò)誤。
11.如圖是鉛蓄電池的工作原理示意圖，已知放電時(shí)電池反應(yīng)為PbO2＋Pb＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.K與N連接時(shí)，該裝置中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.K與N連接時(shí)，H＋向負(fù)極移動(dòng)
C.K與M連接時(shí)，a為電源的負(fù)極
D.K與M連接時(shí)，陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸增大
答案
13、 C
解析 K與N連接時(shí)，該裝置是原電池，放電過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫離子向正極移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；K與M連接時(shí)，裝置進(jìn)行充電過(guò)程，二氧化鉛作為原電池的正極連接到電源的正極，鉛作為原電池的負(fù)極連接到電源的負(fù)極，所以b是電源的正極，a是電源的負(fù)極，C項(xiàng)正確；K與M連接時(shí)，陽(yáng)極生成二氧化鉛和氫離子，附近溶液的pH減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn) 電解及其裝置(電解池)
題點(diǎn) 電解池的構(gòu)成與識(shí)別(一池二用)
12.根據(jù)下圖判斷，下列敘述正確的是( )
A.K與N連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大
B.K與N連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨電極反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑
C.K
14、與M連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大
D.K與M連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨電極反應(yīng)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
答案 A
解析 A項(xiàng)，K與N連接時(shí)構(gòu)成原電池，X為硫酸，發(fā)生析氫腐蝕，鐵作負(fù)極，失去電子被氧化，石墨作正極，氫離子在正極表面得到電子，一段時(shí)間后溶液的pH增大；B項(xiàng)，K與N連接時(shí)構(gòu)成原電池，X為氯化鈉，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，石墨電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－；C項(xiàng)，K與M連接時(shí)構(gòu)成電解池，X為硫酸，石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極，相當(dāng)于電解水，一段時(shí)間后硫酸的濃度增大，溶液的pH減??；D項(xiàng)，K與M連接時(shí)構(gòu)成電解池，X為氯化鈉，石墨作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl－
15、－2e－===Cl2↑。
13.已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，鋰硫電池的總反應(yīng)為2Li＋SLi2S。
有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是( )
A.鋰離子電池放電時(shí)，Li＋向負(fù)極遷移
B.鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)
C.理論上兩種電池的比能量相同
D.上圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電
答案 B
解析 A項(xiàng)，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則鋰離子電池放電時(shí)，Li＋向正極遷移，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極與外接電源的負(fù)極相連，鋰電極上，Li＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，鋰硫電池放電時(shí)負(fù)極為L(zhǎng)i，鋰離子電池放電時(shí)負(fù)極為L(zhǎng)ixC
16、，兩種電池鋰的變價(jià)不同，兩種電池的負(fù)極材料不同，所以比能量不相同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)，正接正，負(fù)接負(fù)，所以Li電極接C電極，錯(cuò)誤。
14.某模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能
B.該裝置工作時(shí)，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移
C.每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原
D.a電極的反應(yīng)為3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O
答案 B
解析 由模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置可知，該裝置將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A項(xiàng)不正確；在電解池內(nèi)
17、部，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，故H＋從b極區(qū)向a極區(qū)移動(dòng)，B項(xiàng)正確；陰極上3CO2～C3H8O～18e－，陽(yáng)極上2H2O～O2～4e－，根據(jù)電子守恒可知，當(dāng)陽(yáng)極生成1 mol O2時(shí)，陰極被還原的CO2的質(zhì)量為×44 g·mol－1≈29.3 g，故C項(xiàng)不正確；a極電極反應(yīng)為3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，故D項(xiàng)不正確。
15.用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一
實(shí)驗(yàn)二
裝置
現(xiàn)象
a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化
兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生……
下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是( )
A.a、d處：
18、2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
B.b處：2Cl－－2e－===Cl2↑
C.c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅
答案 B
解析 A項(xiàng)，a、d處試紙變藍(lán)，說(shuō)明溶液顯堿性，是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣、氫氧根離子剩余造成的，正確；B項(xiàng)，b處變紅，局部褪色，說(shuō)明是溶液中的氯離子放電生成氯氣同時(shí)與H2O反應(yīng)生成HClO和H＋，Cl－－2e－＋H2O===HClO＋H＋，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，c處為陽(yáng)極，鐵失去電子生成亞鐵離子，正確；D項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)一中a、c形成電解池，b、d形成電解池，所以實(shí)驗(yàn)二中形成3個(gè)電解池，n(右面)有氣泡生成，為陰極
19、產(chǎn)生氫氣，n的另一面(左面)為陽(yáng)極產(chǎn)生Cu2＋，Cu2＋在m的右面得電子析出銅，正確。
第Ⅱ卷(非選擇題，共55分)
二、非選擇題(本題包括5小題，共55分)
16.(10分)現(xiàn)需設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)電解飽和食鹽水，并測(cè)量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6 mL)和檢驗(yàn)氯氣的氧化性(不應(yīng)將多余的氯氣排入空氣中)。
(1)試從下圖中選用幾種必要的儀器，連成一整套裝置，各種儀器接口的連接順序(填編號(hào))是A接__________，B接__________。
(2)鐵棒接直流電源的________極；碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_____________________
____________
20、____________________________________________________________。
(3)能說(shuō)明氯氣具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)G、F、I D、E、C (2)負(fù) 2Cl－－2e－===Cl2↑
(3)淀粉-KI溶液變成藍(lán)色
解析 由電解產(chǎn)生的氫氣的體積約6 mL和檢驗(yàn)氯氣的氧化性可知，鐵棒作陰極，鐵棒上產(chǎn)生的是氫氣
21、；碳棒作陽(yáng)極，從B口導(dǎo)出的是氯氣，碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑。
17.(12分)鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護(hù)。
為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述________(填裝置序號(hào))裝置原理進(jìn)行防護(hù)；裝置③中總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
22、
(2)用CH4或其他有機(jī)物、O2為原料可設(shè)計(jì)成原電池，以CnH2nOn、O2為原料，H2SO4溶液為電解質(zhì)設(shè)計(jì)成燃料電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙，圖2是NaBH4/H2O2燃料電池。
圖2電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________
_____
23、___________________________________________________________________；
若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b直接相連，則濾紙出現(xiàn)________色，c位置的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________，若用KI-淀粉溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b與A、B電極相連，鉛筆芯c點(diǎn)處出現(xiàn)藍(lán)色，則b接的是________(填A(yù)或B)電極。
答案 (1)②③ 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑
(2)CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2↑＋4nH＋
(3)BH－8e－＋8OH－===BO＋6H2O
24、紅
O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B
解析 (1)①裝置為原電池，鐵為負(fù)極，被腐蝕；②裝置為原電池，鋅為負(fù)極被腐蝕，鐵作正極被保護(hù)；③裝置為電解池，鐵作陰極被保護(hù)。裝置③中鐵被保護(hù)，實(shí)際是電解飽和食鹽水，生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，離子方程式為2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。(2)燃料電池中燃料作負(fù)極反應(yīng)，失去電子，在酸性條件下生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)為CnH2nOn－4ne－＋nH2O===nCO2↑＋4nH＋。(3)NaBH4/H2O2燃料電池中負(fù)極為BH發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為BH－8e－＋8OH－===BO＋6H2O，即A為負(fù)極，B為正極。若用硫酸鈉和酚酞的混
25、合溶液浸濕濾紙，形成原電池，鋅失去電子，鉛筆芯為正極，氧氣得到電子，在該電極生成氫氧化鈉，使酚酞變紅色；c點(diǎn)的電極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－===4OH－；若用KI-淀粉溶液浸濕濾紙，c處出現(xiàn)藍(lán)色，則c處發(fā)生反應(yīng)2I－－2e－===I2，c為陽(yáng)極，則b接電池正極，因?yàn)锳是負(fù)極，B是正極，所以b連接B極。
18.(11分)科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空。如圖1所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在電極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－(O2＋4e－===2O2－)。
(1)c電極作____
26、____極，d電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________
________________________________________________________________________。
(2)如圖2所示用惰性電極電解100 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，a電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________，若a電極產(chǎn)生56 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則所得溶液的pH＝________(不考慮溶液體積變化)，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入________(填字母)。
a.CuO b.Cu(OH)2
c
27、.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3
答案 (1)正 CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O (2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 1 ac
解析 (1)原電池中電流的方向是從正極流向負(fù)極，故c電極為正極；d電極為負(fù)極，通入的氣體為甲烷，d電極反應(yīng)式為CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O。(2)用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，陽(yáng)極(a電極)反應(yīng)式：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；陰極反應(yīng)式：2Cu2＋＋4e－===2Cu，n(O2)＝＝2.5×10－3 mol。線路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5×10－3 mol×4＝0.01 mol，溶液中c(H＋
28、)＝＝0.1 mol·L－1，pH＝－lg 0.1＝1。此時(shí)反應(yīng)了c(Cu2＋)＝0.02 mol＜0.05 mol，故加入CuO或者說(shuō)CuCO3與溶液中的H＋反應(yīng)，可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。
19.(10分)圖中的A為直流電源，B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙，C為電鍍槽，斷開(kāi)K，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色。請(qǐng)?zhí)羁眨?
(1)電源A中a點(diǎn)為_(kāi)_______極。
(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為_(kāi)__________________________________________
_________________________________________
29、_______________________________。
(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K點(diǎn)，使c、d兩點(diǎn)短路，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
電極f上發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)____________________________________________________，
電鍍槽中盛放的電鍍液
30、可以是__________或__________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。
答案 (1)正 (2)2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH
(3)Zn－2e－===Zn2＋ Zn2＋＋2e－===Zn
ZnSO4溶液 ZnCl2溶液
20.(12分)下圖是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程的示意圖，回答下列問(wèn)題：
(1)甲池是____________裝置，乙裝置中電極A的名稱是____________極。
(2)甲裝置中通入CH4的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________
_____________________________
31、___________________________________________，
乙裝置中電極B(Ag)的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________
________________________________________________________________________，
丙裝置中D極的產(chǎn)物是___________________________________________(寫(xiě)化學(xué)式)。
(3)一段時(shí)間后，當(dāng)丙池中產(chǎn)生112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí)，均勻攪拌丙池，所得溶液在25 ℃時(shí)的pH＝___
32、_____(已知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為500 mL)。若要使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向丙池中通入________(寫(xiě)化學(xué)式)。
答案 (1)原電池 陽(yáng)
(2)CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O Ag＋＋e－===Ag H2和NaOH
(3)12 HCl
解析 (1)由圖可知，甲裝置為燃料電池，是原電池，通入燃料的電極為負(fù)極，通入氧氣的電極為正極，與電池正極相連的電極A為陽(yáng)極，B為陰極，C為陽(yáng)極，D為陰極。
(2)甲裝置中由于電解質(zhì)為KOH溶液，負(fù)極反應(yīng)為CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，乙、丙裝置
33、為電解池，B極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag，D極發(fā)生反應(yīng)2H＋＋2e－===H2↑，由于D極消耗了H＋，破壞了水的電離平衡，最終在D極產(chǎn)生大量NaOH溶液，故D極產(chǎn)物為H2和NaOH。
(3)在丙裝置中，陽(yáng)極C發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極D發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，n(氣體)＝0.112 L÷22.4 L·mol－1＝0.005 mol，所以轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為n(e－)＝0.005 mol，c(OH－)＝0.005 mol÷0.5 L＝0.01 mol·L－1，c(H＋)＝10－12 mol·L－1，pH＝12，n(NaOH)＝n(HCl)＝0.005 mol，所以若要使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向丙池中通入HCl氣體0.005 mol。
（通用版）2022-2023版高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)章末檢測(cè)試卷 新人教版選修4
