1、2012届高考化学一轮复习章末质量检测：第九章电化学基础测试时间：90分钟满分：100分第卷(选择题，共48分)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、PtFe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()铝合金是阳极铝合金是负极海水是电解液 铝合金电极发生还原反应A BC D解析：电池电极只称为正、负极，故错。其中活泼的一极为负极，即为铝合金，对。电极在海水中，故海水为电解质溶液，对。铝合金为负极，则发生氧化反应，故错。答案：A2(2011年原创题)如图为第
2、16届广州亚运会的环境标志，标志创意源自：运动，让人类健康成长，更加强壮；环保，让地球持续发展，生生不息的理念。为传达绿色亚运的理念，在亚运场馆与公共交通出行上，广州亚运会大量使用了以新能源为动力的工具，其代表为电动汽车。电动汽车发展的关键技术是动力电池的开发。钠氯化镍蓄电池是一种新型的电动汽车蓄电池，其正极MCl2中的M代表Ni、Fe、Ca、Cr、Mn、Cu等一系列金属，其中NiCl2的效果最好。而负极的活性物质是液态金属钠。正、负极活性物质被一种只允许Na迁移的Al2O3固体电解质陶瓷管分隔，由于正极是固态多孔金属氧化物，所以还需要添加NaAlCl4熔盐在正极处作第二电解质，在正、负极之间
3、传导钠离子。下列有关钠氯化镍蓄电池的说法错误的是()A电池放电时的总反应为2NaNiCl2=Ni2NaClB充电时正极的电极反应为Nae=NaC放电时正极的电极反应为Ni22e=NiD该电池被称为绿色电池，最大原因是从废弃电池中可以方便地回收较纯的镍，其他产物对环境没有影响解析：由题给信息可知，该电池反应为2NaNiCl2Ni2NaCl，故充电时负极(即阴极)的电极反应为Nae=Na，正极(即阳极)的电极反应为Ni2e=Ni2，A项对，B项错；放电时的正极反应为Ni22e=Ni，C项对；已知镍容易回收，则NaCl对环境没有影响，所以该电池被称为绿色电池，D项对。答案：B3下列关于铜电极的叙述正
4、确的是()A铜锌原电池中铜电极上发生氧化反应B电解饱和食盐水制烧碱时，用铜作阳极C电解法精炼铜时，粗铜连接电源的正极D电镀铜和精炼铜时，均用纯铜作阴极解析：铜锌原电池中铜电极为正极，发生还原反应；电解饱和食盐水制烧碱时，阳极为石墨；电解法精炼铜时，粗铜作阳极被氧化，纯铜作阴极，故C正确；电镀铜时，铜作阳极被氧化。答案：C4电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分别析出的物质是()AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O2解析：阴极上阳离子放电顺序：Cu2HNa，所以Cu22e=Cu；阳极上阴离子放电顺序：ClOH，所以有2Cl2e=Cl2。答案：B5(河北省正定中学20
5、11届高三第二次月考)有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成，若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解；若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物；若将该合金做阳极，用X盐溶液作电解液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性顺序是()AYZWXBZYWXCWZYX DXYZW解析：合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解，说明Z、Y活泼性较强。若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物，则Z比Y更活泼。电解时，在阴极上只析出X，则X的离子得电子能力最强，X金属最不活泼。答案：B6钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。因而金属的防护工作
6、特别重要。下列对几种常见金属防腐方法的描述错误的是()选项方法对相应方法的描述A改变金属内部的组成结构此法实际上是将金属制成合金，增强抗腐蚀能力B在金属表面覆盖保护层保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用C外加电源的阴极保护法接外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极D牺牲阳极的阴极保护法构成原电池，被保护的金属作正极解析：如果镀层金属比保护的金属活泼，破损后，仍然能在一定程度上保护金属，就像D项所述方法一样。因而B是错误的。答案：B7(浙江2011届高三五校联考)一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如下图所示，该电池的电解质为6 molL1KOH溶液，下列说法中正确的
7、是()A放电时K移向负极B放电时电池负极的电极反应为：H22e=2HC放电时电池负极的电极反应为：NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OHD该电池充电时将碳电极与电源的正极相连解析：该装置连接用电器时发生原电池反应，根据用电器中电子流向，确定碳电极作负极，H2发生氧化反应，负极反应式为H22OH2e=2H2O，则充电时碳电极与外电源的负极相连；镍电池作正极，发生还原反应，正极反应式为NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH；电解质溶液中的阳离子移向正极，即K移向镍电极(正极)。答案：C8(2011年武汉部分学校联考)如图所示，电解一段时间后，银阴极的质量增加了0.648 g，金属X阴极的质
8、量增加了0.195g，则X的摩尔质量为()A65g/mol B32.5g/molC28g/mol D56g/mol解析：根据得失电子守恒，通过两极的电量相等。Age=Ag，n(Ag)0.006mol，由硫酸盐组成XSO4知，X为2价，X22e=X，n(X)0.003mol，故M(X)65gmol1。答案：A9(2011年山东省实验中学期末)用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()A分别以NaCl溶液和NaOH溶液为电解液时，负极反应均为：Al3OH3e=Al(OH)3B分别以NaCl溶液和NaOH溶液为电解液时，
9、正极反应不同C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH降低D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：NaCl溶液作电解液，铝作负极，负极反应是铝失去电子变为Al3，NaOH溶液作电解液，Al3与过量的碱反应生成AlO2，因此负极反应为：Al4OH3e=AlO22H2O，A选项错误；该燃料电池正极发生的反应均为：O22H2O4e=4OH，B选项错误；以NaOH溶液为电解液时，该电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为4Al3O24OH=4AlO22H2O，溶液pH降低，C选项正确；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D选项错误。答案：C10(2011年安徽省江南十校高三联
10、考)利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是()A若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法B若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向铁电极移动C若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动D若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小解析：A选项中锌的活泼性比铁强，所以可减缓铁的腐蚀，这种方法的名称也正确，所以A选项正确；B选项是外加电流的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向阴极移动，
11、所以B选项正确；C选项是原电池，铜是正极，质量将增加，铁是负极，此时外电路中的电子由负极向正极移动，C选项正确；D选项是在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，所以D选项错误。答案：D11某溶液中含有两种溶质NaCl与H2SO4，它们的物质的量之比为31，用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A阴极自始至终只有H2B阳极先析出Cl2后析出O2C电解最后阶段为电解水D溶液pH不断增大，最后为7解析：电解所分三个阶段可认为是(1)电解盐酸，(2)电解氯化钠溶液，(3)电解硫酸钠溶液，电解盐酸为分解型，电解氯化钠溶液生成碱，电解硫
12、酸钠溶液为电解水型，所以最终溶液呈碱性。答案：D12用石墨作电极电解1 mol/L CuSO4溶液，当c(Cu2)为0.5 mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状况()ACuSO4 BCuOCCu(OH)2 DCuSO45H2O解析：电解CuSO4溶液的总反应方程式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，故从溶液中析出的物质是Cu和O2，每放出1 mol O2即析出2 mol Cu，Cu与O的物质的量之比为11，所以，加入CuO可使溶液恢复原状。答案：B13按下图所示装置做实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示()c(Ag)c(NO
13、3)a棒的质量b棒的质量溶液的pHA BC D解析：由图象知：装置是电镀池，所以AgNO3溶液不变。故得答案。答案：D14金属镍有广泛应用。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Fe2Ni2Cu2)()A阳极发生还原反应，其主要电极反应式：Ni22e=NiB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Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt解析：电解精炼镍的化学原理与电解精炼铜相同，电解时将粗镍作阳极。由已知的氧化性Fe2Ni2FeNiCuPt，电解时阳极上Ni和杂质Zn、Fe失
14、电子，发生氧化反应，金属溶解进入溶液，Cu和Pt不能失电子而形成阳极泥在阳极附近沉积。在阴极上只有Ni2得电子析出金属镍，在通过相同电量时，阴阳两极反应的元素不完全相同，所以两极质量的变化值不等。电解时的电解液为含Ni2的盐溶液，电解过程中Ni2浓度略有减少，所以溶液中仍含有大量的Ni2。答案：D15电化学净水装置是生活用水和工业废水净化处理装置，由预处理、电化学反应、消毒过滤、电动自控四个部分构成。有一种电化学净水原理为在电解过程中将低价态的金属离子(如Co2)氧化成高价态的金属离子(Co3)，然后以高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化成CO2，从而达到净化的目的。实验室用如图所示装
15、置模拟上述过程，下列说法错误的是()A电极b可以是石墨，不能是铜，电极a可以是石墨也可以是铜B电解后阴极附近H浓度变大CCo3氧化甲醇的离子方程式为6Co3CH3OHH2O=CO26Co26HD当1mol甲醇被完全氧化时，阳极应该失去6mol电子解析：选项A，Cu与电源正极相连时，Cu失去电子而溶解，所以b极不能用Cu，应用石墨等惰性电极材料。选项B，根据题给信息，阳极是溶液中的Co2失去电子生成Co3：2Co2=2Co32e，阴极是溶液中的H得到电子变为H2：2H2e=H2，所以阴极附近H浓度变小。选项C，CH3OH被氧化为CO2，溶液中的Co3，被还原为Co2。再根据得失电子守恒和离子方程
16、式的正误判断方法可知该离子方程式正确。选项D，阳极失去电子的物质的量等于Co3获得电子的物质的量，1 mol CH3OH被氧化时转移6mol电子。答案：B16(山东威海2011届高三毕业班质检)用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500 mL，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2 L的气体，则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为()A0.5 molL1 B0.8 molL1C1.0 molL1 D1.5 molL1解析：阳极电极反应4OH4e=2H2OO2，失去电子的物质的量n(O2)442 mol；阴极电极反应：首先发生的是Cu22e=Cu，其次发生的是2H2e=H2，阴极被
17、还原物质得到电子的总量n(Cu2)2n(H2)2n(Cu2)22，两电极物质得失电子数相等，即2 moln(Cu2)22。解得n(Cu2)0.5 moln(CuSO4)n(Cu2)0.5 mol，所以其物质的量浓度1.0 molL1。答案：C第卷(非选择题，共52分)二、(本题包括3小题，共29分)17(7分)(1)今有2H2O22H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是_，正极通的应是_，电极反应式为_，_。(2)若把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质溶液，则电极反应式为_，_。(1)和(2)中溶液pH变化有何不同：_。答案：(1)H2O2负极：2H24OH4e=4H2O正极：O22H2O4
18、e=4OH(2)负极：2H24e=4H正极：O24H4e=2H2O(1)溶液中pH变小；(2)溶液中pH变大18(10分)(2010年宁波质检)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径，近几年开发甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过，其工作原理的示意图如下：请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的_极，电极反应式为_；Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有_mol。解析：Pt(a)原料为CH3OH和水，产物为CO2、H
19、，根据C化合价由2价升到4价，失去6个电子，Pt(a)为负极；Pt(b)原料为O2、H，产物为H2O，O化合价由0价降低为2价，发生还原反应，为正极。答案：(1)负CH3OHH2O6e=CO26H还原O24H4e=2H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3)19(12分)一百多年以前，人们曾用金属钠还原氧化铝得到金属铝，由于当时钠很贵，因而铝比钠更贵，价格跟黄金不相上下。直到19世纪末，人们发明了生产铝的新方法电解冰晶石(Na3AlF6)和氧化铝的熔融混合物，才能够大规模冶炼金属铝。其电解反应式为：2Al2O34Al3O2。回答下列问题：(1)氯化铝的熔点为190(2.5105 P
20、a条件下，常压下在180时升华)，比氧化铝的熔点(2025)要低得多，为何不用电解熔融氯化铝的方法冶炼金属铝？_。(2)电解时阳极反应式是_，阴极反应式是_。(3)电解槽中阴极和阳极材料都是碳块，哪一极的碳块消耗较快？答：_。为什么？_。(4)在海洋工程上，通常用铝合金(AlZnCd)保护海底钢铁设施，其原理如下图所示：其中负极发生的电极反应为_；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是：_答案：(1)AlCl3是共价化合物，熔融状态下不能发生电离(2)6O212e=3O24Al312e=4Al(3)阳极阳极生成的氧气在高温下很容易与碳块发生反应(4)Al3e=
21、Al3纯铝表面易被氧化，生成一层致密的氧化膜，使其不易被腐蚀，无法起到保护钢铁设施的作用三、(本题包括1小题，共15分)20(15分)(2010年四川理综)碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO2)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。请回答下列问题：(1)碘是_(填颜色)固体物质，实验室常用_方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I26KOH=5KIKIO33H2O，将该溶液加入
22、阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_；阴极上观察到的实验现象是_。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：碘酸钾晶体步骤的操作名称是_，步骤的操作名称是_。步骤洗涤晶体的目的是_。解析：(1)实验室常用升华的方法来分离提纯含少量杂质的固体碘；(2)阳极阴离子失电子，阴极区
23、的阴离子有I、IO3、OH，根据信息I失电子生成IO3，阴极H得电子生成H2；(3)检验溶液中的I，用淀粉碘化钾试纸无法检验；由题目信息可知过氧化氢与IO3反应生成I2，因为溶液中含有IO3，所以不能使用过氧化氢溶液；只能用淀粉和稀硫酸，因为在酸性溶液中I和IO3能生成I2，从而检验出I。答案：(1)紫黑色升华(2)2I2e=I2(或I6OH6e=IO33H2O)有气泡产生(3)实验方法实验现象及结论取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。如果不变蓝，说明无I。(如果变蓝，说明有I)(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质四、(本题包括1小题，
24、共8分)21(8分)常温下电解200 mL NaCl与CuSO4的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如下图所示，根据图中信息回答下列问题。(气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化)(1)图中曲线_(填或)表示阳极产生气体的变化。(2)计算NaCl和CuSO4的物质的量浓度。(3)计算t2时所得溶液的pH。答案：(1)(2)阳极首先逸出的是氯气，n(NaCl)2n(Cl2)0.02 mol，则c(NaCl)0.1 molL1，阳极得到336 mL气体中，含0.01 mol Cl2和0.005 mol O2，转移电子的物质的量为：0.01 mol20.005 mol40.04 mol，此过程中阴极Cu刚好全部析出，n(CuSO4)n(Cu)0.0420.02 mol，则c(CuSO4)0.1 molL1。(3)t2时，溶液中c(Na)0.1 molL1，c(SO42)0.1 molL1，没有Cu2和Cl，根据电荷守恒有：c(H)0.1 molL1，pH1。