1、第四章阶段限时检测(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题3分，共24分。每题各只有一个选项符合题意)1下列事实不能用电化学原理解释的是()A铝片不用特殊方法保护B轮船吃水线下的船体上装一定数量的锌块C纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后速率增大D镀锌铁比较耐用【答案】A2下列叙述正确的是()A电解饱和食盐水制烧碱时，Fe作阳极，石墨作阴极B电解氯化铜溶液时，阳极上产生的气体质量和阴极上析出的铜的质量相等C钢铁在空气中发生电化学腐蚀时，铁作负极D原电池工作时，阳离子移向电池的负极【答案】C3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
2、是()A电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl2e=Cl2B氢氧燃料电池的负极反应：O22H2O4e=4OHC粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu2e=Cu2D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应：Fe2e=Fe2【答案】A4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【答案】C【解析】装置中阳极上氯离子放电生成氯气，A错误；装置是电镀装置，待镀铁制品作阴极，应与电源负极相连，B错误；装置闭合电键后，a极是负极，因此外电路电子由a极流
3、向b极，C正确；装置的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过，D错误。5某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动【答案】D【解析】a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：FeCu2=Fe2Cu，A正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：Cu22e=Cu，铁片上发生氧化反应：Fe2e=Fe2，B正确；通过以上分
4、析可知，无论a和b是否连接，均发生反应FeCu2=Fe2Cu，故溶液均从蓝色(Cu2的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe2的颜色)，C正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2应向阴极(铁电极)移动，D错误。6金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是()A阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni22e=NiB电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等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只有Cu和Pt【答案】D【解析】阳极应发生氧化反应，A错误；根据金属
5、活动性顺序和金属阳离子的氧化性强弱，阳极反应为Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、Ni2e=Ni2，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni22e=Ni。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等，B、C错误。7支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后钢管桩作为阴极而被保护C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【答案】C【解析】由于高硅铸铁为
6、惰性阳极，因此应是海水中的Cl等失电子，因此阳极材料不被损耗，C错误。8(2020山东卷)采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是()A阳极反应为2H2O4e=4HO2B电解一段时间后，阳极室的pH未变C电解过程中，H由a极区向b极区迁移D电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量【答案】D 二、选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有一个选项符合题意)9中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如下：下列说法正确的是()A电极为阴极，其反应为O24H4e=2H2OB聚丙烯半
7、透膜允许阳离子从右往左通过C如果电极为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体D当负极质量减少5.4 g时，正极消耗3.36 L气体【答案】C【解析】电极为正极，电解质溶液为碱性，其反应为O22H2O4e=4OH，A错误；根据图中信息右边为酸性溶液，左边为碱性海水，右边氢离子不能通过聚丙烯半透膜，B错误；当不是标准状况下，无法计算正极消耗气体的体积，D错误。10(2020辽宁锦州模拟)肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A电池工作时，正极附近的pH减小B当消耗1 mol O
8、2时，有2 mol Na由甲槽向乙槽迁移C负极反应式为4OHN2H44e=N24H2OD若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作【答案】C【解析】电池工作时，O2在正极发生还原反应：O22H2O4e=4OH，由于生成OH，溶液的pH增大，A错误；当消耗1 mol O2时，电路中转移4 mol电子，生成4 mol OH，为保持溶液呈电中性，应有4 mol Na由甲槽向乙槽迁移，B错误；N2H4在负极上失电子发生氧化反应，则负极反应式为4OHN2H44e=N24H2O，C正确；若去掉阳离子交换膜，肼会与水中溶解的氧气直接接触，发生爆炸，无法正常工作，D错误。11500 mL KNO3和Cu(NO3)2
9、的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为2 molL1B上述电解过程中共转移6 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5 molD电解后溶液中c(H)为2 molL1【答案】A【解析】两极都收集到22.4 L气体，说明阴极上发生的反应依次为：Cu22e=Cu；2H2e=H2，阳极只生成O2：4OH4e=O22H2O，n(H2)n(O2)1 mol，则n(e)4 mol，B错误。根据电子转移守恒得，原溶液中n(Cu2)1 mol
10、，根据电荷守恒有n(K)n(Cu2)2n(NO)，所以n(K)1 mol，c(K)2 molL1。根据Cu析出后，溶液中只有KNO3和HNO3，由电荷守恒可以推出c(H)4 molL1。12某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极【答案】D【解析】由题意知，断开K2，闭合K
11、1时，两极均有气泡产生，则说明铜电极没有参与反应，则铜电极一定作阴极，石墨电极作阳极，所以总反应的离子方程式应为2Cl2H2OCl2H22OH，铜电极附近溶液变红，A、B均错误；断开K1，闭合K2时，氯气在石墨电极上得到电子生成Cl，氢气在铜电极上失去电子生成氢离子，所以此时石墨电极作正极，铜电极作负极，C错误，D正确。三、非选择题(本题共4小题，共52分)13(13分)如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时，M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：(1)M电极的材料是_，其电极名称是_，N的电极反应式为_，乙池的总反应是_， 通入甲烷
12、的铂电极的电极反应式为_。(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32 g 时，甲池中理论上消耗氧气_L(标准状况下)，若此时乙池溶液的体积为400 mL，则乙池溶液的H的浓度为_。【答案】(13分，未标注的每空2分)(1)铁(1分)阴极4OH4e=O22H2O4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2CH410OH8e=CO7H2O(2)0.2240.1 molL1 【解析】(2)设甲池中理论上消耗氧气体积为x，乙池中生成H的物质的量为y。则：4AgNO34AgO24H 4108 g 22.4 L 4 mol 4.32 g x y解得：x0.224 L，y0.04 mol。c(H)0.1
13、 molL1。14(13分)如图装置所示，C、D、E、F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_。(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_。【答案】(13分，未标注的每空2分) (1)负极变浅(2)1222(3分)(3)铜件AgNO3(4)FeCu2CuFe2【解析】
14、(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。(2)甲中，C极为阳极，阳极发生氧化反应：4OH4e=2H2OO2；D极为阴极，阴极发生还原反应：2Cu24e=2Cu。乙中，E极为阳极，电极反应为4Cl4e=2Cl2，F极为阴极，电极反应为4H4e=2H2。甲、乙池串联，转移电子的数目相同，故C、D、E、F电极产生单质的物质的量之比为n(O2)n(Cu)n(Cl2)n(H2)1222。(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，电镀液可以是AgNO3溶液。(4)若C电极为铁，铁为活性电极，阳极反应：Fe2e=Fe2，阴极反应：Cu2
15、2e=Cu，总反应：FeCu2CuFe2。15(13分)(1)O2辅助的AlCO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O26e=6O6CO26O=3C2O6O2反应过程中O2的作用是_。该电池的总反应式：_。(2)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。【答案】(13分) (1)Al3e=Al3(或2Al6e=2A
16、l3)(3分)催化剂(2分)2Al6CO2=Al2(C2O4)3(3分)(2)2H2O4e=4HO2(3分)a(2分)【解析】(1)该电池中Al作负极，电解质为含AlCl3的离子液体，故负极反应为Al3e=Al3。正极为多孔碳电极，根据正极反应式，得正极总反应为6CO26e=3C2O，O2不参与正极的总反应，故O2为催化剂。将负极反应：2Al6e=2Al3和正极总反应：6CO26e=3C2O相加，可得该电池的总反应式为2Al6CO2=Al2(C2O4)3。(2)阳极发生氧化反应：2H2O4e=4HO2，阳极室H向a室迁移，a室中的Na2SO3转化成NaHSO3。阴极发生还原反应析出H2，OH增
17、多，Na由a室向b室迁移，则b室中Na2SO3浓度增大。16(13分)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：(1)KIO3的化学名称是_。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调pH”中发生反应的化学方程式为_。(3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_(写出一点)。【答案】(1
18、3分，未标注的每空2分) (1)碘酸钾(1分) (2)加热KClKH(IO3)2KOH=2KIO3H2O(或HIO3KOH=KIO3H2O)(3)2H2O2e=2OHH2K(1分)由a到b(1分)产生Cl2易污染环境等【解析】(2)温度升高气体溶解度减小，Cl2被逐出，KH(IO3)2结晶析出，“滤液”中溶质主要是KCl；“调pH”目的是生成KIO3，所以选用KOH溶液，发生反应的化学方程式为KH(IO3)2KOH=2KIO3H2O(或HIO3KOH=KIO3H2O)。(3)阴极区电解质是KOH，被电解的是H2O：2H2O2e=2OHH2；电解时，阳离子向阴极区移动，故K由a向b迁移；“KClO3氧化法”中产生有毒气体Cl2，易污染环境。
