1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。单元评估检测（八）第九章 (40分钟100分)一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池,印有如图的文字。有关说法错误的是()A.该电池是一次电池B.电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极C.该电池含有的金属元素中毒性最大的是HgD.此电池工作时,外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小3.25 g2.(2013汕尾模拟)用惰性电极电解下列物质的溶液
2、,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()A.CuCl2CuO B.NaOHNa2OC.NaClHCl D.CuSO4Cu(OH)23.下列实验装置符合实验目的的是()目的粗铜的精炼验证NaCl溶液(含酚酞)的产物装置选项AB目的在铁制品上镀铜构成原电池装置选项CD4.(2012大纲版全国卷)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A.B.C.D.5.某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。当闭合该装置的电键时
3、,观察到电流计的指针发生偏转。下列有关说法中不正确的是()A.甲装置是原电池,乙装置是电解池B.当甲中产生0.1 mol气体时,乙中析出固体的质量为6.4 gC.实验一段时间后,甲烧杯中溶液的pH增大D.将乙中的C电极换成铜电极,则乙装置可变成电镀装置6.“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。下图为镍氢电池构造示意图(氢化物电极为储氢金属,可看作H2直接参加反应)。下列说法中正确的是()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
4、NiOOH在电极上发生氧化反应D.充电时阳极反应为Ni(OH)2-e-+OH-NiOOH+H2O二、双项选择题(本大题共2小题,每小题6分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求)7.(2013成都模拟)空间实验室“天宫”一号的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电电池。下图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是()A.当有0.1 mol电子转移时,a极产生1.12 L H2(标准状况下)B.b极上发生的电极反应是4H2O+4e-2H2+4OH-C.d极上发生的电极反应是O2+4H+4e-2H2OD.c极上进行还
5、原反应,B中的H+可以通过隔膜进入A中8.(2013汕头模拟)某学习小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述正确的是()A.K与M、N均断开时,该装置中无反应发生B.K与M、N均断开时,Zn表面有Cu析出C.K与M相连时,电子由锌片流向铜片D.K与N相连时,Zn溶解,铜片质量增加三、非选择题(本大题共4小题,共64分)9.(20分)(1)某课外活动小组同学用如图甲装置进行实验,试回答下列问题:若开始时开关K与a连接,则铁发生电化学腐蚀中的腐蚀,石墨电极上的电极反应为 。若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为 。铁电极上的电极反应为 ,该电极附近溶液pH (填“增大”“减小”或“不变
6、”)。(2)芒硝化学式Na2SO410H2O,无色晶体,易溶于水,是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,用图乙所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠,无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。此时通过阴离子交换膜的离子数(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钠溶液从出口(填“A”“B”“C”或“D”)导出。通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因 。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式为 。10.(14分)(2013梅州模拟)电解铜箔
7、是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)制造的重要材料,目前已经成为在电子整机产品中起到支撑、互连元器件作用的PCB的关键材料。电解铜箔制造的基本工艺过程如图所示:(1)制备电解液是将预处理好的铜料投入到溶铜罐中,在硫酸溶液中,通入氧气,经过一系列氧化反应过程,最终形成硫酸铜溶液,写出制备硫酸铜溶液的化学方程式 。(2)制备铜箔是采用由专用铁材制作的铁质表面辐筒作为阴极辘,以含银1%优质铅银合金(或者采用特殊涂层铁板)作为阳极,电解硫酸铜溶液。在图示方框中标出电源的正负极。写出电解硫酸铜水溶液阳极的电极反应方程式 。(3)镀异种金属是在铜箔粗化层面上再镀一层其他金属,使铜表面不与基材直接接触,
8、避免问题出现。目前所镀金属一般有锌,颜色为灰色,称为灰化处理。其主要过程为:铜箔镀锌前,先将铜片用砂纸磨光,再将铜片浸入氢氧化钠溶液中,最后用蒸馏水冲洗备用。用砂纸磨光的目的是 ,浸入氢氧化钠溶液的目的是 。请画出以硫酸锌溶液为电解质溶液在铜片表面镀锌的装置图。11.(15分)高铁酸盐(Na2FeO4、BaFeO4等),既可作为新型净水剂,又可作为高铁电池的正极材料。已知:4Fe+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。(1)实验室可以采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠:质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入氢氧化钠和硫酸铁,写出反应发生的离子方程式: 。(2)某化学兴趣小组在实验室模拟工业上电
9、解法制备高铁酸钠:向U形管左端注入2 molL-1NaOH溶液,右端注入14 molL-1NaOH溶液,中部塞入用滤纸做成的小球;将铜电极插入U形管左端;铁电极插入U形管右端。实验前要充分打磨铁电极表面,主要目的是 。在上图方框中标出电源的正负极。接通电源后,铜电极上的现象为不断产生大量细小气泡,电极反应为 ;铁电极周围溶液碱性 ,电极反应为 。(3)高铁酸钠(Na2FeO4)作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用,被科学家们公认为绿色消毒剂。请简述高铁酸钠消毒、净水的原理: 。12.(15分)(能力挑战题)某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。请回答:.用图1所示装
10、置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是(填字母序号)。A.铝B.石墨C.银D.铂(2)N极发生反应的电极反应式为 。(3)实验过程中,S(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有 。.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根(Fe)在溶液中呈紫红色。(4)电解过程中,X极区溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-Fe+4H2O和4OH-4e-2H2O+O2,若在X
11、极收集到1 344 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少g。答案解析1.【解析】选D。电池工作时,锌失去电子,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,所以外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上应减少6.5 g,所以D项错。2.【解析】选C。电解CuCl2溶液是电解电解质型,应加CuCl2固体,电解NaOH溶液实质是电解水,应加水,电解NaCl溶液释放H2和Cl2,通入HCl能与原来溶液完全一样,电解CuSO4溶液应加CuO,加Cu(OH)2会使原溶液浓度减小。3.【解析】选B。A项中粗铜精炼时,应让粗铜作阳极与电源正极相连,A错
12、;C项中在铁制品上镀铜,待镀铁制品应作阴极,与电源负极相连,C错;D中右边烧杯中电解质溶液应放FeCl3溶液,左边放FeCl2溶液,D项不正确。碳棒作阳极(接电源的正极),产生氯气,用淀粉碘化钾溶液检验,铁棒作阴极,产生氢气,收集用爆鸣实验检验,B对。4.【解题指南】解答本题时应掌握电化学原理的有关知识。【解析】选B。电流从流向,为负极,金属活动性;相连时为正极,金属活动性;相连时上有气泡逸出,为正极,金属活动性;相连时的质量减少,为负极,金属活动性,结合以上关系,故四种金属活动性由大到小的顺序是。5.【解析】选D。Zn、Cu电极和稀硫酸构成原电池,其中Zn作负极,Cu作正极;乙装置是电解池,
13、C为阴极,Pt为阳极,A正确;当甲中产生0.1 mol H2时,转移0.2 mol电子,乙中电解得到0.1 mol Cu,质量为6.4 g,B正确;实验一段时间后,甲烧杯的溶液中c(H+)减小,pH增大,C正确;乙中的C电极是阴极,将其换成铜电极,该装置不是电镀装置,D错误。【方法技巧】电解计算中常用关系在电解池中进行有关量的计算时,常常结合电子守恒得出一些关系式,利用这些关系式可简捷计算,常用到的关系式有:(1)e-H+OH-Ag+Cl-;(2)2e-H2CuZnO2Cl2。6.【解析】选D。根据题意和图示可知:该电池放电的电极反应为(负极)H2-2e-+2OH-2H2O;(正极)2NiOO
14、H+2H2O+2e-2Ni(OH)2+2OH-,故充电过程中的电极反应为(阴极)2H2O+2e-H2+2OH-;(阳极)2Ni(OH)2+2OH-2e- 2NiOOH+2H2O。根据上述电极反应可知,充电时阴极区电解质溶液pH升高,A不正确;在使用过程中此电池不需要不断补充水,B不正确;放电时NiOOH在电极上发生还原反应,C不正确。7.【解析】选A、D。由图可知左装置为电解池,右装置是原电池,气体X在阴极产生,即a极产生H2,气体Y在阳极产生,即b极产生O2,故A正确,B、C不正确;c极反应为O2+4H+4e-2H2O,发生还原反应,d极反应为H2-2e-2H+,B中产生H+,A中消耗H+,
15、故B中的H+可以通过隔膜进入A中,D正确。8.【解析】选B、C。K与M、N均断开时,装置中仍发生Zn与CuSO4的置换反应,Zn表面有Cu析出,故A错,B对;K与M相连时,形成原电池,Zn作负极,Cu作正极,电子由锌片流向铜片,C对;K与N相连时形成电解池,Cu为阳极,Zn作阴极,Cu溶解,锌片上析出Cu,锌片质量增加,D错。9.【解题指南】解答本题要注意以下3点:(1)图甲中开关闭合的装置判断;(2)电解硫酸钠溶液的原理;(3)氢氧燃料电池电极反应式的书写。【解析】(1)开关K与a连接,是原电池装置,Fe发生电化学腐蚀。电解质溶液呈中性,故发生吸氧腐蚀。若K与b连接,则为石墨是阳极,Fe作阴
16、极,电解饱和食盐水的装置。(2)电解Na2SO4溶液时:S通过阴离子交换膜,Na+通过阳离子交换膜,所以阴离子数小于阳离子数;NaOH是阴极产物,从阴极室D口导出;H+在阴极放电,破坏水的电离平衡,因而c(OH-)增大,pH增大;由“H2-O2-NaOH溶液”组合成燃料电池,在负极发生氧化反应,总反应为2H2+O22H2O。答案:(1)吸氧O2+2H2O+4e-4OH-2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-2H+2e-H2增大(2)小于DH+放电促进水的电离,使OH-浓度增大H2-2e-+4OH-2H2O【误区警示】(1)重视阴、阳离子交换膜的应用,准确判断电解产物。(2)小题(2)电极反应
17、易忽视溶液的环境而错写为H2-2e-2H+。10.【解析】(1)该反应为Cu、O2和硫酸的反应。(2)以惰性电极电解硫酸铜溶液时,阳极产生氧气,阴极析出Cu,因此产生氧气的电极与电源正极相连。电解硫酸铜水溶液时阳极为OH-放电。(3)铜箔镀锌前,砂纸打磨是为了除去锈斑,碱液浸泡是为了除去油污。铜片镀锌时锌片作为阳极,与电源正极相连,铜片作为阴极,与电源负极相连。答案:(1)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O(2)4OH-4e-O2+2H2O(3)除去锈斑除去油污11.【解析】(1)该反应为氧化还原反应,根据得失电子守恒配平方程式。(2)打磨铁电极表面,主要是除去铁电极表面的氧化物
18、。铁电极作阳极,与电源正极相连,铜电极作阴极,与电源负极相连。铜电极上电极反应为2H2O+2e- H2+2OH-,因此有气泡冒出,铁电极上电极反应为Fe+8OH-6e- Fe+4H2O,因此附近溶液碱性减弱。(3)高铁酸钠具有强氧化性,故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为Fe3+,Fe3+水解产物Fe(OH)3吸附水中悬浮杂质,具有净水作用。答案:(1)3ClO-+10OH-+2Fe3+2Fe+3Cl-+5H2O(2)除去铁表面的氧化膜2H2O+2e-H2+2OH-减弱Fe+8OH-6e-Fe+4H2O(3)高铁酸钠具有强氧化性,故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为Fe3+,Fe3+水解产物Fe(OH
19、)3吸附水中悬浮杂质,具有净水作用【误区警示】(2)中书写铁电极反应式时,易思维定势写成电极反应为Fe-2e-Fe2+,而导致错误,随之错误判断铁电极附近溶液的碱性不变。12.【解析】.(1)由图1可知,左边装置是原电池,Cu电极是正极,电极材料不发生反应,要保证电极反应不变,代替铜电极的材料只能比锌稳定才可以,铝比锌活泼,故A不可以。(2)N极连接原电池的负极锌,则N极为电解池的阴极,其电解的是NaOH溶液(实质是电解水),电极反应为2H+2e-H2(或2H2O+2e-H2+2OH-)。(3)原电池中,阴离子向负极移动,故S从右向左移动。铁作电解池的阳极,失电子生成Fe2+,Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成红褐色沉淀,因此滤纸上会有红褐色斑点产生。.(4)图2装置是电解池,X极为阴极,电极反应为2H+2e-H2(或2H2O+2e-H2+2OH-),故pH增大。(5)根据电子转移守恒可得关系式:1 344/22 4002=168/22 4004+n(Fe)6,解得n(Fe)=0.015 mol,m(Fe)=0.84 g。答案:(1)A(2)2H+2e-H2(或2H2O+2e-H2+2OH-)(3)从右向左滤纸上有红褐色斑点产生(答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可)(4)增大(5)0.84 关闭Word文档返回原板块。
