新高中化学第四章电化学基础阶段水平测试新人教版选修4

新高中化学第四章电化学基础阶段水平测试新人教版选修4

(时间：90分钟满分：100分)

一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)

1．下列过程需要通电后才可以发生或进行的是( )

①电离②电泳③电解④电镀⑤电化学腐蚀

A．①②B．②③④

C．②③④⑤ D．全部

解析：电解质溶于水即可发生电离，不需要通电；电化学腐蚀的实质是发生原电池反应，是化学能转变为电能的自发反应，也不需要通电。

答案：B

2．[2014·广元二模]下列对四个常用电化学装置的叙述中，正确的是( )

2

B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大

C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度始终不变

D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag

解析：A项，图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是氧化剂；B项，图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断减小；C项，图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度降低。

答案：D

3．选用下列试剂和电极：稀H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、Fe、Cu、Zn，组成右图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察

到电流计的指针均明显偏转，则其可能的组合共有( )

A．3种B．4种

C．5种D．6种

解析：电极的组合有三种：Fe－Cu、Zn－Fe、Zn－Cu，三种组合都能与两种电解质溶液发生自发的氧化还原反应，选D。

答案：D

4．某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是( )

解析：由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag作阳极，设计成电解池可实现该反应。

答案：C

5．[2014·山西忻州联考]如图为电解精炼粗银(含Al、Zn、Pt、Au等杂质)的示意图，其中b极有少量无色气体生成，该气体遇空气变红棕色，下列说法不正确的是( ) A．在电解过程中，含有杂质的粗银应是电极a

B．b极生成气体的电极反应式为NO－3＋3e－＋4H＋===NO↑＋2H2O

C．当纯银片增重2.16 g时，电路中通过0.02 mol电子

D．电解后Pt、Au以单质的形式沉积在a极下方

解析：电解时，粗银为阳极，接电源正极，A项正确；b电极生成NO，该气体是NO－3得电子发生还原反应产生的，B项正确；阳极上Ag发生氧化反应，Al、Zn也发生氧化反应，阴极上Ag＋发生还原反应，NO－3也发生还原反应，故纯银片增重2.16 g时，电路中通过的电

子大于0.02 mol，C项错误；Pt、Au不能发生氧化反应，以单质的形式沉积在a极下方，D 项正确。

答案：C

6．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 ( )

A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2B．NaOH、CuSO4、H2SO4

C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2

解析：本题考查电解规律，电解能够生成H2和O2的物质类型是强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐，C项符合题意。

答案：C

7．[2014·江苏盟校二联]“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为MH＋NiO(OH)===M＋Ni(OH)2(M为氢化物电极的储氢金属，也可看做H2直接参加反应)。下列说法正确的是( ) A．充电时阴极区电解质溶液pH降低

B．在使用过程中此电池要不断补充水

C．放电时NiO(OH)在电极上发生氧化反应

D．充电时阳极反应为Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2O

解析：主要考查原电池原理和电解池原理。放电时，Ni元素化合价降低，发生还原反应，故C错误。充电时，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，阳极反应为Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2O，阴极区电解质溶液pH升高，故A错误，D正确。总反应过程中无H2O消耗，故B错误。

答案：D

8．[2014·东北师大附中一模]下列电化学实验装置能达到实验目的的是( )

A .电解精炼铜

B.验证电解饱和

NaCl溶液的产物

C.在铁制品上镀铜

D.构成原电池

解析：电解饱和NaCl溶液时铁棒应作阴极，碳棒作阳极，B错误；在电解镀铜时，铜片作阳极，待镀金属作阴极，C错误；构成原电池时，FeCl3溶液应放在右侧烧杯中，发生还原反应，D错误。

答案：A

9．[2014·秦皇岛质检]用如图装置进行实验(A为电流计)：

图1 图2

观察到现象：

装置图1：Cu电极上产生大量的无色气泡

装置图2：Cu电极上无气泡产生，而Cr电极上产生大量气泡

则下列说法正确的是( )

A．图1是电解池，图2是原电池

B．两个电池中，电子均由Cr电极流向Cu电极

C．图2中Cr电极可能被浓HNO3钝化成惰性电极

D．由实验现象可知金属活动性：Cu＞Cr

解析：本题考查了原电池知识，意在考查考生对原电池原理的理解及应用能力。图1和图2均为原电池，A项错误；图1中的Cu电极上产生无色气泡，即为氢气，故Cu为正极，电子从Cr电极流向Cu电极，图2中Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，电子由Cu电极流向Cr 电极，B项错误、C项正确；图1原电池可以比较两种金属的活动性，即Cr＞Cu，D项错误。

答案：C

10．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法中正确的是( )

A．燃料电池工作时，正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等解析：酸性燃料电池工作时，正极反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，A错误；a极是铁，b 极是铜时，a极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b极上Cu2＋发生还原反应有铜析出，B错误；a

极是粗铜，b极是纯铜时，a极上发生氧化反应，粗铜溶解，b极上Cu2＋发生还原反应，有铜析出，C正确；a、b两极均是石墨时，根据电子守恒，a极上产生的O2与电池中消耗的H2的体积比为1∶2，D错误。

答案：C

11．[2014·嘉兴一模]下列叙述正确的是( )

图1

图2

A．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图1所示，石墨电极上产生氢气，铜电极发生氧化反应

B．图1所示当时有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成

C．图2装置中发生：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，X极是负极，Y极材料可以是铜

D．如图2，盐桥的作用是传递电荷以维持电荷平衡，Fe3＋经过盐桥进入左侧烧杯中解析：若有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，B错误；若发生Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Cu作负极，比Cu不活泼的石墨、Pt等作正极，C错误；盐桥的作用是维持电荷平衡，但只是盐桥中离子发生定向移动，Fe3＋不能移动到左侧烧杯中，D错误。

答案：A

12．[2014·大理名校联考]液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是( )

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O

C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触

D．该燃料电池持续放电时，正极发生氧化反应，pH减小

解析：由图可判定通入空气的为正极，通入N2H4的为负极，正极发生还原反应，D错误。

答案：D

13．[2014·常德模拟]锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是( )

A．该电池放电时，正极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O

B．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Li＋＋e－===Li

C．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替

D．正极区产生的LiOH可回收利用

解析：正极的反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，C项错误。

答案：D

14．常温时，将500 mL pH＝a的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的pH变为b(假设溶液体积的变化忽略不计)，在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生。下列说法错误的是( )

A．若使溶液恢复到电解前的浓度可以向溶液中加20(10－b－10－a) g CuCO3

B．b

C．阳极电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

D．整个过程中是阳极产生氧气，阴极析出铜单质

解析：本题的关键是看在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生，马上就知道整个过程中是阳极产生氧气，阴极析出铜单质，要恢复电解前的溶液就要将氧气和铜的质量转化成CuO或CuCO3，需要20(10－b－10－a) g CuO，CuCO3是31(10－b－10－a) g。考虑水解a<7，电解转变成酸则b

答案：A

15．生物燃料电池是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应为C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。下列说法中不正确的是( )

A．C1极为电池负极，C2极为电池正极

B．C2极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O

C．该生物燃料电池的总反应方程式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O

D．电子由C2极经外电路流向C1极

解析：根据原电池的反应原理，通入乙醇的电极发生氧化反应，是原电池的负极，通入氧气的电极发生还原反应，是原电池的正极，该燃料电池的总反应方程式是C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，则选项A、B、C均正确。电子流动的方向是从C1极经外电路流向C2极，选项D不正确。

答案：D

16．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下

反应：

负极：Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4

正极：PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O

今欲制得Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是( )

A．0.025 mol B．0.050 mol

C．0.100 mol D．0.200 mol

解析：要求消耗H2SO4的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。而在制取Cl2时，每生成1 mol Cl2，电子转移2 mol, 现需要转移电子0.050 mol×2＝0.100 mol。由铅蓄电池总反应可知，每转移0.100 mol电子，将消耗0.100 mol H2SO4。

答案：C

二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)

17．[2014·模拟](9分)如下图装置所示，是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验：

A B

(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料，其储氢原理是：

Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH ，则下列说法中正确的是________。

A．Li2NH中N的化合价是－1

B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C．Li＋和H－的离子半径相等

D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

(2)在电池B工作时：

①若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H＋，则电子由________极流出，H＋向______极移动(填“a”或“b ”) 。

②b极上的电极反应式为__________________________。

③外电路中，每转移0.1 mol电子，在a极消耗________ L的H2(标准状况下)。

(3)若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则B工作时：

①电解池中X极上的电极反应式是______________。在X极这边观察到的现象是____________。

②检验Y电极上反应产物的方法是______________。

③若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，可实现的实验目的是____________________。

解析：(1)Li2NH中N的化合价为－3价，故A错误；反应中H2分别生成LiNH2和LiH，LiNH2中H为＋1价，LiH中H的化合价为－1价，反应中H2既是氧化剂又是还原剂，故B正确；LiH中的阳离子和阴离子核外电子排布相同，核电核数越大，半径越小，则阳离子半径小于阴离子半径，故C错误；此法储氢是利用氧化还原反应将H2转化为固体材料，发生化学变化，而钢瓶储氢将氢液化，为物理变化，原理不同，故D错误；(2)①通入氢气的电极为电池的负极，发生氧化还原反应，反应为H2－2e－===2H＋，通入氧气的电极为电池的正极，发生还原反应，反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极；②b极为正极，发生氧化反应，电极反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O；③转移电荷守恒，由题意知每转移2 mol电子消耗1 mol H2，即每转移0.1 mol电子，在a极消耗0.05 mol H2，即1.12 L H2；(3)由题意知，a端为电源负极，b端为电源正极，①电解饱和食盐水中和电源的负极a端相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H＋＋2e－===H2↑，溶液中H＋离子浓度减小，碱性增强，酚酞变红。②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl－2e－===Cl2↑生成产物为氯气，检验方式为用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物，变蓝，证明产生Cl2气。③Y极发生失去电子的氧化反应化合价升高，铁生成亚铁离子，溶液中有大量氢氧根离子和亚铁离子结合生成氢氧化亚铁沉淀，故其目的为制Fe(OH)2。

答案：(1)B

(2)①a b ②O2＋4H＋＋4e－===2H2O ③1.12

(3)①2H＋＋2e－===H2↑溶液变红②用润湿的淀粉试纸接近Y极气体产物，变蓝，证明产生Cl2气

③制Fe(OH)2

18．(6分)如图所示的实验装置，丙为一张用碘化钾淀粉和酚酞混合溶液润湿的滤纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源，x、y为电源的两极。A、B、C、D均为石墨电极。闭合K2，断开K1，一段时间后，A、B两个电极产生的气体体积之比为2∶1。请回答下列问题：

(1)M 溶液可能是________(填字母)。

A ．KNO 3溶液

B ．Ba(OH)2溶液

C ．硫酸

D ．NaCl 溶液

E ．CuSO 4溶液

(2)x 极为________极(填“正”或“负”)，C 电极的电极反应为__________________。

(3)滤纸丙的m 端发生的现象为___________________

_____________________________________________________。

(4)若乙池中AgNO 3溶液电解后体积为100 mL ，测得溶液的pH ＝1，则乙池中C 电极析出的固体质量为________g 。

(5)再电解一段时间后，甲池中A 、B 极均有气体包围，此时闭合K 1，断开K 2，发现A 、B 电极的试管内气体体积减少，且电流表的指针发生偏转，则A 电极的电极反应为

______________________________________________________。

解析：(1)因为A 、B 两个电极产生的气体体积之比为2∶1，则甲电解池中相当于电解水，用惰性电极电解含氧强酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐溶液都相当于电解水，故选A 、

B 、

C 。(2)由(1)可知，A 电极上产生H 2，是电解池的阴极，故电源的y 极是负极，x 极是正极，C 是电解池的阴极，Ag ＋在电极上得电子：Ag ＋＋e －

===Ag 。(3)滤纸丙也相当于一个电解池，且m 极是阳极，I －失去电子生成碘单质使得淀粉变蓝。(4)电解AgNO 3溶液时的总反应

为4AgNO 3＋2H 2O=====通电

4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3，由题意可知电解过程中生成的n (HNO 3)＝0.01 mol ，则生成的n (Ag)＝0.01 mol ，质量为1.08 g 。(5)当闭合K 1，断开K 2时，甲池相当于氢氧燃料电池，且A 电极是负极，发生的电极反应为H 2－2e －===2H ＋。

答案：(1)ABC (2)正 Ag ＋＋e －===Ag (3)滤纸变蓝 (4)1.08 (5)H 2－2e －===2H ＋

19．(11分)铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl 3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

(1)写出FeCl 3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在虚线框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

正极反应_______________________________________；

负极反应_______________________________________。

(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的物质的量浓度均为0.10 mol·L－

3＋和Fe2＋的实验步骤________。1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl

2溶液中Fe

(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。

有关反应的化学方程式________________

________________________________________________________；

劣质不锈钢腐蚀的实验现象_______________________

_________________________________________________。

解析：本题考查电化学及铁的化合物的知识。把Cu与FeCl3溶液的反应设计为原电池，Cu作负极，惰性电极石墨作正极，FeCl3溶液为电解质溶液。除去含Cu2＋的溶液中的Fe3＋、Fe2＋，先把Fe2＋氧化成Fe3＋，由表中数据可知加入CuO调节pH至3.2～4.7，使Fe3＋转化为

Fe(OH)3沉淀而除去。由于劣质不锈钢在酸中不易被腐蚀，在某些盐中易被腐蚀，取少量CuO，加入适量H2SO4制成CuSO4溶液，取劣质不锈钢放入CuSO4溶液中，若劣质不锈钢表面有红色物质出现，证明其易被盐溶液腐蚀。

答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

(2)装置图如下图所示：

正极反应：Fe3＋＋e－===Fe2＋(或2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋)

负极反应：Cu－2e－===Cu2＋

(3)①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤[除去Fe(OH)3]

(4)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 不锈钢表面有红色物质生成

20．[2015·福建福州中学月考](8分)如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。

请回答：

(1)B极是电源的________，一段时间后，甲中溶液颜色________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明________在电场作用下向Y极移动。

(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之

比为________。

(3)现用丙装置给铜件镀银，则H 应是________，电镀液是____________________溶液。

(4)若将C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为______________________________________。

解析：(1)F 极附近溶液呈红色，说明F 极是阴极，产生了NaOH ，则B 极是电源的负极。Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，向阴极移动。(2)甲中，C 极为阳极，阳极发生氧化反应：4OH

－－4e －===2H 2O ＋O 2↑；D 极为阴极，阴极发生还原反应：2Cu 2＋＋4e －===2Cu 。乙中，E 极为阳极，电极反应为4Cl －－4e －===2Cl 2↑，F 极为阴极，电极反应为4H ＋＋4e －===2H 2↑。甲、乙串联，转移电子的数目相同，故C ，D ，E ，F 电解产生单质的物质的量之比为n (O 2)∶n (Cu)∶n (Cl 2)∶n (H 2)＝1∶2∶2∶2。(3)H 极与电源负极相连，H 极为阴极，电镀时，镀件应作阴极，即H 应该是镀件，电镀液应是AgNO 3溶液。(4)若C 电极为铁，铁为活性电

极，阳极反应：Fe －2e －===Fe 2＋，阴极反应：Cu 2＋＋2e －===Cu ，总反应为Fe ＋Cu 2＋

=====电解

Cu ＋Fe 2＋。

答案：(1)负极 变浅 胶粒

(2)1∶2∶2∶2

(3)铜件 AgNO 3

(4)Fe ＋Cu 2＋=====电解

Cu ＋Fe 2＋

21．[2014·江西摸底](10分)为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。

甲

乙

Ⅰ.用图甲所示装置进行第一组实验时：

(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是__________(填字母)。

A．石墨B．镁C．银D．铂

(2)实验过程中，SO2－4__________(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象是______________。

Ⅱ.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根(FeO2－4)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：

(3)电解过程中，X极处溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)电解过程中，Y极发生的电极反应为____________________。

(5)电解进行一段时间后，若在X极收集到672 mL气体，Y电极(铁电极)质量减小0.28 g，则在Y极收集到气体为__________mL(均已折算为标准状况时气体体积)。

(6)K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应总反应式为2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2，该电池正极发生的电极反应式为_______________。

解析：(1)图中装置中左边为原电池，Zn作负极，Cu作正极，Mg比Zn活泼，代替Cu 连接后电极将发生改变。(2)原电池中，阴离子向负极移动，所以SO2－4从右向左移动。右边为电解池，阳极铜失电子生成Cu2＋，遇OH－生成蓝色沉淀。(3)图乙装置为电解池，X极为阴极，H2O中的H＋得电子，pH增大。(4)图乙装置中右边为阳极，根据题中所给现象判断分别是Fe失电子生成FeO2－4和OH－失电子生成O2，再根据氧化还原反应配平电极反应式。(5)X 电极得到H2 0.03 mol，Y电极Fe减少0.005 mol，根据阴、阳极得失电子守恒，可以计算出OH－失去0.03 mol电子，产生0.0075 mol O2，即为标准状况下168 mL的O2。(6)该电池中，Zn作负极，电极反应式为3Zn＋10OH－－6e－===ZnO＋2ZnO2－2＋5H2O，用总反应式减去负极的电极反应式可得正极的电极反应式。

答案：Ⅰ.(1)B(2)从右向左滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可)

Ⅱ.(3)增大

(4)Fe－6e－＋8OH－===FeO2－4＋4H2O、

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

(5)168

(6)2FeO2－4＋6e－＋5H2O===Fe2O3＋10OH－

22．[2014·保定二模](8分)25 ℃时，用两个质量相同的铜棒作电极，电解500 mL 0.1 mol·L－1H2SO4溶液，电解过程中，电解液的pH变化如表所示(假定溶液温度保持不变)。电解2 h后，取出电极，对电极进行干燥，并称量，测得两电极的质量差为9.6 g。已知，25 ℃时0.1 mol·L－1 CuSO4溶液的pH为4.17。

(1)

(2)电解进行到 1.5 h后，电解质溶液的pH不再发生变化的原因是__________________________；用离子反应方程式表示0.1 mol·L－1CuSO4溶液的pH为4.17的原因__________________________。

(3)电解进行的2 h中，转移电子的总物质的量__________0.15 mol(填“＜”“＝”或“＞”)。

(4)若欲使所得电解质溶液复原到500 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，应对溶液进行怎样处理？__________。

解析：根据题意及表中数据可知，电解刚开始阶段，阳极反应式是Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；随着电解的继续，溶液中Cu2＋的浓度增大，此时阳极反应不变，而阴极反应则变成Cu2＋＋2e－===Cu；若电解过程中只有电镀铜的过程，阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同，溶液的组成保持不变，则阳极铜的减少为9.6 g/2＝4.8 g，转移电子的物质的量为0.15 mol，而实际上先有H2产生，后有电镀铜的过程，故实际转移电子的物质的量大于0.15 mol；要使溶液复原，则需要通入H2S，H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4。

答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑

(2)电解持续进行，Cu2＋浓度变大，电解过程发生转变，阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，电解质溶液的组成、浓度不再发生变化，溶液的pH也不再发生变化Cu2＋＋2H 22＋2H＋

(3)＞

(4)向溶液中通入约0.05 mol H2S

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版） 特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能 电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应） 正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应 原电池原理电子流向：负极经导线到正极 电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极 电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极 原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱 一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应） 正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应） 放电：与一次电池相同 二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负） 充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应） 原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应） 化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应 负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性） 电极反应正极：O得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质：O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质：O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜（传导氢离子）：O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠，铝作负极;铜、铝、浓硝酸，铜作负极;铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等 特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能 活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应 （接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：Cl->OH->高价态含氧酸根（还原性顺序）， 发生氧化反应，相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应 （接电源负极）常用放电顺序是：Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子（氧化性顺序）， 相应产生银、铜、氢气 电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动） 离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电） 常见电极反应式阳极：2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+（OH-来自水时适用） 22222 电解池阴极：Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-（H+来自水时适用） 222 电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

人教版高二化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护教案

第四节金属的电化学腐蚀与防护 教学目标： 知识与技能： 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因； 2、了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写； 3、掌握金属防护的方法。 过程与方法： 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法； 2、培养学生的观察能力。 情感态度与价值观： 增强学生的环保意识 教学重点、难点： 金属的电化学腐蚀 课时安排：1课时 教学方法： 教学过程： 引入]在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。 板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护 阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题： 什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？ 学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀 （1）概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？ 回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。 提问]金属腐蚀的原因是什么？

回答]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。 板书]（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。 板书]（3）金属腐蚀的类型： ①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。 讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。 板书]②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。 引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。 学生]在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 投影]钢铁的电化学腐蚀示意图 引导]根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式： 指定学生板书] 负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+ 正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O）。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出（析出），所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。 板书]析氢腐蚀 负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+ 正极（C）：2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系，并填写下表： 投影]（表中内容学生讨论后再显示）

选修四第四章电化学基础测试题

高二化学选修四《电化学基础》复习检测试题 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cu：64 Ag：108 第I卷（选择题共51分） 一、选择题（本题包括17小题，每题只有一个选项符合题意，每题3分共51分）1．下列金属防腐的措施中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是( ) A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护拦表面涂漆 C.汽水底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接锌板 2．下列叙述正确的是( ) A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极 B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl 2 C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O 2通入正极，电极反应为O 2 ＋4H＋＋4e－ ===2H 2 O D．下图中电子由Zn极流向Cu，盐桥中的Cl－移向CuSO 4 溶液 3.下列有关电化学的示意图中正确的是( ) 4．用铁丝、铜丝和CuSO 4 正确的是( ) A．构成原电池时Cu极反应为：Cu—2e ＝Cu2+ B．构成电解池时Cu极质量可能减少也可能增加 C．构成电解池时Fe极质量一定减少 D．构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体 Fe Cu

5．如图，将纯Fe棒和石墨棒插入1 L饱和NaCl溶液中。下列说法正确的是A．M接负极，N接正极，当两极产生气体总量为22.4 L(标准状况) 时，生成1 mol NaOH B．M接负极，N接正极，在溶液中滴人酚酞试液，C电极周围溶液变红 C．M接负极，N接正极，若把烧杯中溶液换成1 L CuSO 4 溶液，反 应一段时间后，烧杯中产生蓝色沉淀 D．M接电源正极，N接电源负极，将C电极换成Cu电极，电解质溶 液换成CuSO 4 溶液，则可实现在铁上镀铜 6．为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下： 电池：Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2 SO 4 (aq)=2PbSO 4 (s)+2H 2 O(l) 电解池：2Al+3H 2O Al 2 O 3 +3H 2 电池电解池 A H+移向Pb电极H+移向Pb电极 B 每消耗3molPb 生成2molAl 2O 3 C 正极：PbO 2+4H++2e=Pb2++2H 2 O 阳极：2Al+3H 2 O-6e=Al 2 O 3 +6H+ D 7 极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d。 选项X Y A．MgSO 4CuSO 4 B．AgNO 3Pb(NO 3 ) 2 C．FeSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 D．CuSO 4AgNO 3 8 2O 7 2－）时，以铁板作阴、阳极，处理 过程中存在反应Cr 2O 7 2+6Fe2＋+14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H 2 O，最后Cr3＋以Cr(OH) 3 形式除 去，说法不正确 ．．．的是 A.阳极反应为Fe－2e－=Fe2＋ B.电解过程中溶液pH不会变化 C.过程中有Fe(OH) 3沉淀生成 D.电路中每转移12mol电子，最多有 Fe C 饱和NaCl溶液 电源 M N

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。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0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ．．．的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是（） A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应（）

化学选修4电化学基础导学案

第四章电化学基础 第一节原电池 教学目标：知识与技能： 1、了解原电池原理； 2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件； 3、理解铜锌原电池的原理与结构，初步学会制作水果电池。 过程与方法： 1、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法； 2、培养学生的观察能力； 3、培养学生的实验设计能力。 教学重点：原电池原理 教学难点：原电池设计 基础知识预备： 1、原电池是将转化为的装置。其本质是原理的应用。 2、判断下列装置为原电池的是： 镁铜 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 NaOH溶液 E F G 小结：构成原电池的4个条件是： ⑴________________________________________________________________________ ⑵ ________________________________________________________________________ ⑶ _______________________________________________________________________ ⑷___________________________________________________________________________ 3、写出上图中原电池的电极反应式和总反应式： ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 〈〉 找规律，小结：①负极产生阳离子或消耗阴离子， 正极〈〉产生阴离子或消耗阳离子 ②注意溶液的酸碱性，适当在电极反应式两边添加___________、________、或 ___________，以遵循电荷守恒和质量守恒。 [自主学习]：一、盐桥在原电池工作中的应用

选修4电化学教学设计陶炳春

第四章电化学基础复习 学习目标 知识与技能： 1．巩固理解原电池的反应原理、化学电源及其应用、巩固了解金属腐蚀及防腐蚀方法。 2．巩固了解电解池与原电池的异同、理解电解原理，氯碱工业、电镀、铜电解精炼原理。 3．巩固掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式，总反应式并能进行相关计算。 过程与方法： 通过知识归纳总结的学与教，让学生学会对所学知识进行归纳总结，引起学生对学习方法的重视。 情感态度与价值观： 通过本次课的学习，让学生找到学习的感觉，重视轻松学习的方法，感受学习的快乐。先学后教 [知识点一]原电池的构成条件 原电池一般用___________________的物质做负极（或在负极发生反应），用___________的物质做正极（或在正极发生反应），外电路中电子从_________流向_________，两电极浸在电解质溶液中并通过正负离子的定向移动形成__________。 例1镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式 进行：2Ni(OH)2＋Cd(OH)2充电 Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是 A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．Cd D．NiO(OH) [知识点二]原电池原理与化学电源 1．原电池设计：首先找出_______________和________________，其次是选取__________和_______________。将之设计成两个半电池，其间通过_____________相连。 2．化学电源 利用原电池原理可以制造出各种实用电池，即化学电源，化学电源包括一次电池（又叫__________）、二次电池（又叫____________或________________）和____________等几大类。 例2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)＋H2O(l)＝Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s) 下列说法错误 ．．的是 A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－＝Mn2O3(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 [知识点三]金属腐蚀与防护 1．金属的腐蚀：包括__________和___________，其中以___________为主，钢铁在潮湿的空气里发生的腐蚀是_______腐蚀的典型例子。钢铁在酸性条件下的腐蚀称为________，负极反应为_________________，正极反应为_______________；钢铁在酸性条件下的腐蚀称为__________________，负极反应为____________________，正极反应为_______。铜等活动性较差的金属在酸性条件下发生电化学腐蚀时，负极反应为__________________，正极反应为_____________________，这样的腐蚀虽然是在酸性条件下进行的仍称为______________。 2．金属的防护 ⑴电化学防护法

新课标人教A 选修4 化学反应原理测试题 第四章 电化学基础

第四章 电化学基础 班级： 姓名：_______________座号_______________ 一、选择题 1、下列过程需要通电才能进行的是：①电离；②电解；③电镀；④电泳；⑤、电化腐蚀； A 、①②③； B 、②③④； C 、②④⑤； D 、全部； 2、常温下，0.1mol/L 的酸溶液的PH 值为： A 、1； B 、>1； C 、<1； D 、无法确定； 3、常温下1升含有NaOH 的饱和食盐水，其PH 值=10，用铂电极进行电解时，当阴极有11.2升气体产生(标准状况)时，溶液的PH 值接近于(设电解后溶液的体积仍为1升) ： A.、0； B 、12； C 、13； D 、14； 4、国外最新研制的溴—锌蓄电池的基本结构是用碳棒作两极，电解质是溴化锌溶液。现有四个电极反应： ①Zn-2e =Zn 2+ ②Zn 2++2e =Zn ③Br 2+2e = 2Br - ④2Br --2e = Br 2 那么充电时的阳极反应和放电时的负极反应分别是： A 、④①； B 、②③； C 、③①； D 、②④； 5、柯尔贝反应是2RCOOK+2H 2O 电解 ?→??R-R+H 2+2CO 2+2KOH ，下列说法正确的是 A.含氢元素的产物均在阳极区产生； B.含氢元素的产物均在阴极区产生； C.含碳元素的产物均在阳极区产生； D.含碳元素的产物均在阴极区产生； 6、用0.01摩/升H 2SO 4滴定0.01摩/升NaOH 溶液，中和后加水至100毫升。若终点时判断有误差：①多加了1滴H 2SO 4 ②少加了1滴H 2SO 4(设1滴为0.05毫升)，则①和②C （H +）之比的值是 ： A.10 B.50 C.5×103 D.1×104 7、在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中，插入惰性电极，保持温度不变，通电一定时间后 ： A.溶液的PH 值将增大 B.钠离子数和碳酸根离子数的比值将变小 C.溶液的浓度逐渐增大，有一定量晶体析出 D.溶液的浓度不变，有晶体析出 8、常温下，将pH= l 的盐酸平均分成 2份，l 份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH 溶液后，pH 都升高了1，则加入的水与NaOH 溶液的体积比为： A. 9 B.10 C.11 D.12 9、有五瓶溶液分别是①10毫升0.60摩/升NaOH 水溶液 ②20毫升0.50摩/升硫酸水溶液 ③30毫升0.40摩/升HCl 溶液 ④40毫升0.30摩/升HAc 水溶液 ⑤50毫升0.20摩/升蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是： A 、①>②>③>④>⑤ B 、②>①>③>④>⑤ C 、②>③>④>①>⑤ D 、⑤>④>③>②>① 10、将Al 片和Cu 片用导线相连，一组插入浓HNO 3溶液中，一组插入稀NaOH 溶液中，分别形成了原电池。则在两个原电池中正极分别为： A 、Al 片、Al 片 ； B 、Cu 片、Al 片； C 、Al 片、Cu 片； D 、Cu 片、Cu 片； 11、将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH 溶液1升（密度为1.06克/毫升）用铂电极电解，当溶液中的NaOH 的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是： NaOH 的质量分数 阳极析出物的质量（克） 阴极析出物的质量（克） A 0.062(6.2%) 19 152 B 0.062(6.2%) 152 19 C 0.042(4.2%) 1.2 9.4

人教版高中化学选修四《电化学》测试题

湖北黄石二中《电化学》测试题 满分：110分 时限：90分钟 高存勇 2011.11 选择题每小题只有一个正确答案 1. 如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极 质量增加2.16 g ，乙池中某电极上析出0.24 g 某金属，下 列说法正确的是 A.甲池是b 极上析出金属银，乙池是c 极上析出某金属 B.甲池是a 极上析出金属银，乙池是d 极上析出某金属 C.某盐溶液可能是CuSO 4溶液 D.某盐溶液可能是Mg(NO 3)2溶液 2.（2011山东）以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是 A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 3.（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni 2O 3+3H 2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 。下列有关该电池的说法不正确．．． 的是 A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O 3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH --2e -=Fe （OH ）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH 降低 D. 电池充电时，阳极反应为2Ni （OH ）2+2OH --2e -=Ni 2O 3+3H 2O 4．(2011全国II 卷)用石墨做电极电解CuSO 4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 A ．CuSO 4 B ．H 2O C ．CuO D ．CuSO 4·5H 2O 5．（2011上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 A ．用铜片连接电源正极，另一电极用铂片 B ．用碳棒连接电源正极，另一电极用铜片 C ．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D ．用带火星的木条检验阳极产物 6. (2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为：H 2+2OH --2e -=2H 2O ；NiO(OH) +H 2O+e - =Ni(OH)2+OH - 。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A. H 2O 的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H 2的氧化 D. Ni(OH) 2的氧化 7.（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是 A.烧杯a 中的溶液pH 升高 B.烧杯b 中发生还原反应 C.烧杯a 中发生的反应为2H ++2e -=H 2 D.烧杯b 中发生的反应为2Cl --2e -=Cl 2 8.（2010浙江卷）Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电 池中正极的电极反应式为： 2Li ++FeS+2e -＝Li 2S+Fe 有关该电 池的下列中，正确的是 A. Li-Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为：2Li+FeS ＝Li 2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+ D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+ 9.（2011安徽高考）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间 含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl=Na 2Mn 5O 10＋2AgCl ，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A. 正极反应式：Ag ＋Cl －－e －=AgCl B. 每生成1 mol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子 C. Na ＋不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl 是还原产物

高中化学选修4电化学知识点总结(最新整理)

第四章电化学基础 一、原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线—— 正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断： （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （2）从电子的流动方向：负极流入正极 （3）从电流方向：正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池 （一）一次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 （二）二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb－2e- ＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+ 阳极： PbSO4＋2e- ＝Pb 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 ? 2PbSO4↓＋2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 （三）燃料电池 1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H2－4e- =4H+ 正极：O2＋4e- +4H+ =2H2O

人教版高中化学选修4第四章 《电化学基础》单元测试题(解析版)

第四章《电化学基础》单元测试题 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.下列叙述中，正确的是() ①电解池是将化学能转变成电能的装置①原电池是将电能转变成化学能 的装置①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 ①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①Cu＋ 2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，反应既可以在原电池中实现，也可以在电解池中实 现，其他条件相同时，二种装置中反应速率相同 A． ①①①① B． ①① C． ①①① D． ① 2.铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，研读 下图，下列判断不正确的是() 2? A． K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 4 B．当电路中转移0.2 mol电子时，①中消耗的H2SO4为0.2 mol 2?向c电极迁移 C． K闭合时，①中SO 4 D． K闭合一段时间后断开，①可单独作为原电池，d电极为正极 3.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下： 下列说法不正确的是() A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀 B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O

D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 4.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是() A．充电时电极a连接电源的负极 B．放电时负极的电极反应式为Zn—2e－===Zn2＋ C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应 5.下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是() A．锌片逐渐溶解 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．锌为正极，铜为负极 6.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是() A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用 B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接 C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法 D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青 7.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是() A．铜电极上发生氧化反应 2?)减小 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO 4

电化学基础选修4

第四章《电化学基础》（选修4） 本试卷分为第Ⅰ部分（选择题）和第Ⅱ部分（非选择题），考试时间90分钟，满分100 分 可能用到得相对原子质量 H:1 C:12 O:16 S:32 P:31 Cu:64 第Ⅰ卷 选择题（48分） 一、选择题（本题共16小题，每小题只有一个选项符合题意。共16×3＝48分） 1．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 2．在水中加入等物质的量的Ag +、Pb 2+、K +、SO 42- 、NO 3- 、Cl -，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，氧化产物和还原产物的质量比为 （ ） A ．35.5:108 B ．16:207 C ．8:1 D ．108:35.5 3．用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液①CuCl 2 ②CuSO 4 ③NaBr ④NaNO 3 ⑤盐酸 ⑥H 2SO 4 ⑦KOH 。其中只有水被电解的有 ( ) A ．①②⑤ B ．③④⑥⑦ C ．④⑥⑦ D ．③⑤⑥⑦ 4．能够使反应Cu ＋2H 2O===Cu(OH)2＋H 2↑发生的是 ( ) A ．用铜片作阴、阳电极，电解氯化铜溶液 B ．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液 C ．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀 D ．铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液 5．用惰性电极电解2 L 1.0 mol/L CuSO 4溶液，在电路中通过0.5 mol 电子后，调换正负极继续电解，电路中通过了1 mol 电子，此时溶液中c(H ＋)为(假设体积不变) ( ) A ．1.5 mol/L B ．0.75 mol/L C ．0.5 mol/L D ．0.25 mol/L 6．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是 ( ) A ．a 中铁钉附近呈现红色 B ．b 中铁钉上发生还原反应 C ．a 中铜丝上发生氧化反应 D ．b 中铝条附近有气泡产生 7．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图。关于该电池叙述正确的是( ) A ．该电池能够在高温下工作 B ．电池的负极反应为： C 6H 12O 6＋6H 2O －24e -==6CO 2↑＋24H + C ．放电过程中，H ＋从正极区向负极区迁移 D ．在电池反应中，每消耗1 mol 氧气， 理论上能生成标准状况下CO 2气体22.46 L

新人教版高中化学选修4知识点总结：第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 （1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 （2）原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 （3）原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。 2、原电池原理的应用 （1）依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。

②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少。 （2）原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动； ②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。 注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极； 内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法： （1）由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 （2）根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。 （3）根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 （4）根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。 （5）根据电极质量增重或减少来判断。 工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极（正极）放电，电极活动性弱；反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。 （6）根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。 本节知识树

选修4电化学部分测试题

选修4电化学部分测试题 试卷总分：100，时间：40分钟。 可能用到的相对原子质量：Ag 108 N 14 O 16 Cu 64 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确答案） 1．下列产品的使用不会 ．．对环境造成污染的是 A．含磷洗衣粉B．氢气C．一次电池D．煤 2．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于氧化反应的是 A．原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 3．下列叙述的方法不正确 ．．．的是 A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀C．钢铁在干燥空气中不易被腐蚀D．用牺牲锌块的方法来保护船身 4．下列关于实验现象的描述不正确 ．．．的是 A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快5．关于如图所示装置的叙述，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．铜离子在铜片表面被还原 6．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 7．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列 有关的判断正确的是 A．a为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极 C. 电解过程中，氯离子浓度不变 D. 电解过程中，d电极质量增加 8．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)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误 ．．的是A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e—=Mn2O3(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O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 9．PH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是 A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 10．在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e-→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为 A．1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g 11．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+） A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e— == Ni B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 12．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 放电 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 充电

高中选修4-电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极； 形成条件：②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应)； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触） 电 负极:用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。 池 基本概念: 正极：用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式：电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ ２H ++2e － =2 Ｈ2↑ 电解质溶液 电极反应： 负极（锌筒）Ｚn －2ｅ-=Zn 2＋ 正极（石墨)2ＮＨ4＋+2e -=２NH 3＋ H 2↑ ①、普通锌——锰干电池 总反应：Ｚｎ+2NH 4+＝Zn 2+ +2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液：糊状的NH ４Ｃl 特点：电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ②、碱性锌——锰干电池 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大,放电电 流增加)； 电解液:由中性变为碱性（离子导电性好)。 正极（PbO 2) ＰｂO 2＋ＳO 42-＋4H ＋+2e -=PbSO ４+２H 2O 负极（Pb ） P ｂ＋SO 42--2ｅ－ =PbSO 4 铅蓄电池:总反应:P ｂO 2+P ｂ+２H 2SO 4 2P ｂSO 4+２H 2O 电解液：1.２5g/cm 3～1．28g/ｃｍ3 的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定。 Ⅰ、镍——镉(Ｎｉ——Cd ）可充电电池; 其它蓄电池 Cd ＋２NiO(O Ｈ）+2H 2Ｏ Cd(OH)２+２N ｉ(ＯH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃料 电极反应产物不断排出电池。 电池 ②、原料:除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 负极:２H 2＋2OH --4e -＝4H 2O ;正极:O 2＋2H ２Ｏ+4ｅ 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子 化 学 电源 简介 放电 充电 放电 放电`

人教版高中化学选修四第四章《电化学基础》第三节《电解池》.docx

高中化学学习材料 第四章《电化学基础》第三节《电解池》 周考卷——电解原理 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项) 1．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是： A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2．下列关于实验现象的描述不正确的是： A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 3．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋和Ag＋分别按Cu2＋＋2e－===Cu和Ag＋＋e－===Ag在电极上放电，析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为： A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO2－4的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出): A．①②③B．仅③C．①④D．均正确 5．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑的反应。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是: