高中同步测试卷·人教化学选修4：高中同步测试卷（十三） Word版含答案

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1、 高中同步测试卷(十三)阶段测试B卷(第八十一单元)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1下列有关电化学的示意图中正确的是()2.如图所示装置，电流表A指针发生偏转，同时X极逐渐变细、Y极逐渐变粗，Z为电解质溶液，则X、Y、Z应是下列各组中的() AX是Zn，Y是Cu，Z为稀硫酸 BX是Cu，Y是Zn，Z为稀硫酸CX是Fe，Y是Ag，Z为AgNO3溶液 DX是Ag，Y是Fe，Z为AgNO3溶液3.“瓦良格”号航空母舰，是中国人民解放军海军的第一艘可搭载固定翼飞机的航空母舰。已知航空母舰的主体是钢铁，减弱甲板的腐蚀是航母制造过程中需要攻克的一个难题

2、。某同学设计如图实验，请根据铁处于、三种不同的环境中被腐蚀的快慢，判断在母舰甲板上最好嵌上的固体应为() A铁B锌C碳D铜4下列事实不能用电化学理论解释的是()轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块连接在塑料水管上的纯铜水龙头可能会出现铜绿铝片不需要用特殊方法保存常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸几乎不反应塑料扣子上镀铝A B C D5可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，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溶液为电解质溶液时，正极反应都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解质溶液时，负极反应为Al3OH

3、3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的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。镍氢电池放电时的总反应原理为MHNiO(OH)=MNi(OH)2(M为氢化物电极的储氢金属，也可看作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)2eOH=NiO(OH)

4、H2O7某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，在交换膜处SO从右向左移动。下列分析正确的是()A溶液中A2浓度减小 BB电极的反应：B2e=B2CY电极上有H2产生，发生还原反应 D反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀8.在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示。下列关于该装置的判断正确的是() A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为Fe和石墨棒，则X为Fe，Y为石墨棒CX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D溶液中阳离子向X极移动，阴离子向Y极移动9高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相

5、比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池充、放电时的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是()A放电时负极反应式为3Zn6e6OH=3Zn(OH)2B充电时阳极反应式为2Fe(OH)310OH6e=2FeO8H2OC放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原D放电时正极附近溶液的碱性减弱10如图装置是一种可充电电池示意图，装置中的离子交换膜只允许Na通过。已知充、放电的化学方程式为Na2S43NaBr2Na2S2NaBr3。下列说法错误的是()A放电时，Na从左到右通过离子交换膜B放电时，负极反应式为2Na2

6、S22e=Na2S42NaC充电时，A极应与直流电源的正极相连接D放电时，当有0.1 mol Na通过离子交换膜时，B极上有0.15 mol NaBr产生11.下列关于右图所示原电池的说法正确的是() A当a为Cu，b为含有碳杂质的Al，c为稀硫酸时，b极上观察不到气泡产生B当a为石墨，b为Fe，c为浓硫酸时，不能产生连续的稳定电流C当a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液时，根据现象可推知Al的活动性强于Mg的D当a为石墨，b为Cu，c为FeCl3溶液时，a、b之间没有电流通过12瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪(如图甲)在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定值时，其传感器就可以显示。该

7、瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3Na2O，O2可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是()A瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB电极b是正极，O2由电极a流向电极bC电极a的反应式为CH44O28e=CO22H2OD当固体电解质中有1 mol O2通过时，电子转移4 mol13用石墨电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液中加入0.1 mol碱式碳酸铜晶体(不含结晶水)，恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH。下列有关叙述错误的是()A加入碱式碳酸铜的反应是Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H

8、2OB电解过程中发生的反应为2H2O2CuSO42Cu2H2SO4O2C标准状况下，电解过程中产生的气体体积约为5.6 LD电解过程中转移电子的物质的量为0.6 mol14现有甲、乙两个装置(如下图)，请根据电化学原理，判断下列叙述及原理中不正确的是()选项叙述原理AX为Cu，Z为硫酸，采用甲装置CuH2SO4CuSO4H2BA为Cu，B为石墨，C为NaCl，采用乙装置2CuO22H2O=2Cu(OH)2CX为粗铜，Y为精铜，Z为CuSO4，采用甲装置，Z的浓度不变阳极：Cu2e=Cu2阴极：Cu22e=CuDA为Al，B为石墨，C为海水，采用乙装置4Al3O26H2O=4Al(OH)315.

9、糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为Fe3e=Fe3C脱氧过程中碳作原电池负极，电极反应2H2OO24e=4OHD含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)16某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1xCoO2LixC6=6CLiCoO2，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是() A放电时LixC6发生氧化反应B充电时，Li通过阳离子交换膜从左向右移动C充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D放电时

10、，电池的正极反应为Li1xCoO2xLixe=LiCoO2题号12345678910111213141516答案二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(12分)某校化学兴趣小组进行探究性活动：将氧化还原反应2Fe32I2Fe2I2设计成带盐桥的原电池。提供的试剂：FeCl3溶液、KI溶液。其他用品任选。请回答下列问题：(1)请你根据所学知识画出原电池装置图，并标出电极材料、电极名称及电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极的电极反应式为_。(3)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中电极变为_(填“正”或“负”)极。18.(12分)太阳能电池可用作电

11、解池的电源(如图)。(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为_极，在电解过程中，溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的_。(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是加入试剂调节污水的pH在5.0至6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作

12、用。该装置中，阴极的电极反应式为_；阳极区生成的有色沉淀是_。19(12分)锂空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量。如图是锂空气电池放电和充电时的工作示意图。(1)图中电极a是_极。(2)用锂空气电池电解100 mL 0.5 mol/L CuSO4溶液，当电池中消耗1.4 g Li时，在阴极会析出_g铜。(3)电池中间的固体电解质(含阳离子交换膜)能阻止H2O、N2、O2等物质通过，防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为_。(4)当给图中的锂空气电池充电时，d极应接电源的_极，该电极的电极反应式为_。20.(16分)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛(

13、CH3CHO)废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为2CH3CHOH2OCH3CH2OHCH3COOH。实验室中，以一定浓度的乙醛Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如图所示。(1)若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入_(填化学式)气体。(2)电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。电极反应如下。阳极：4OH4e=O22H2O，_。阴极：_，CH3CHO2e2H2O=CH3CH2OH2OH。(3)电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量_(填“增大”“减小”或“不变”)。

14、(4)在实际处理工艺中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛废水(乙醛的含量为 3 000 mg/L)，可得到乙醇_kg(计算结果保留小数点后1位)。参考答案与解析1导学号75940241解析：选D。选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极。选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C，粗铜应连接电源正极。选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl在阳极放电产生Cl2，溶液中的H在阴极获得电子而产生H2，正确。2导学号75940242解析：选C。装置中电流表A指针发生偏转，说明该装置为原电池。X极逐渐变细，故X极作负极，即X、Y两极相对比，X更活泼；Y极逐渐变粗，

15、即溶液中的金属阳离子在Y极得到电子析出，故选C。3导学号75940243解析：选B。母舰甲板嵌上固体锌后，能起到腐蚀锌保护铁的作用。4导学号75940244解析：选B。利用锌比铁活泼，在海水中构成原电池，铁作正极受到保护；铜绿形成的原理为2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3，属于化学腐蚀；是因为形成了氧化物保护膜；是因为铝被钝化；塑料扣子镀铝是为了美观与耐用。5导学号75940245解析：选A。电池工作时，正极上O2得到电子被还原，电极反应为O22H2O4e=4OH，A项正确；电解液为NaOH溶液时，在负极上产生的是NaAlO2而不是Al(OH)3，B项错误；电池的总反应为4Al3O

16、24NaOH=4NaAlO22H2O，消耗NaOH，pH减小，C项错误；电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极，D项错误。6导学号75940246解析：选D。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项错误。充电时，阴极反应为2H2e=H2，阳极反应为Ni(OH)2eOH=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项错误。7导学号75940247解析：选D。由图示可知，左边装置为原电池，右边装置为电解池。由SO从右向左移动可知A为负极，B为正极，故溶液中的A2物质的量浓度增大，A项不正确；B电极上发生还

17、原反应，故B项不正确；C项，Y为电解池的阳极，发生氧化反应，不正确；D项，X极发生还原反应，溶液中的H放电，使该区域的OH物质的量浓度增大，故反应初期出现Al(OH)3沉淀，正确。8导学号75940248解析：选B。电子由负极经外电路流向正极，可知X为负极，发生氧化反应；Y为正极，发生还原反应。电流流向与电子流向相反，外电路的电流方向为Y外电路X，溶液中阳离子移向正极(即Y极)得电子。9导学号75940249解析：选D。由总反应式知A正确；放电时每转移3 mol电子时，正极有1 mol K2FeO4被还原，C正确；充电时阳极上发生氧化反应，B正确；放电时正极附近溶液的碱性增强，D不正确。10导

18、学号75940250解析：选C。根据电子流向可知，电极A为电池的负极，电极B为电池的正极，放电时，Na2S2中S失去电子变为S，负极反应式为2Na2S22e=Na2S42Na，NaBr3可看成NaBrBr2，放电时，Br2得到电子变为Br，正极反应式为NaBr32e2Na=3NaBr，故Na应从左到右通过离子交换膜，A、B项正确；充电时，原电池的负极(A极)应该与直流电源的负极相连接，C项错误；根据电极反应式可知，2Na3NaBr，当有0.1 mol Na通过离子交换膜时，产生0.15 mol NaBr，D项正确。11导学号75940251解析：选B。A项，因为b为含有碳杂质的Al，C、Al、

19、稀硫酸可构成原电池，溶液中的H在该极上获得电子而产生H2，所以在b极上可观察到气泡产生。B项，开始时，能形成原电池，有短暂的电流产生，但Fe被浓硫酸钝化后，铁表面生成致密的氧化膜，内部的铁不再失去电子而不能形成电流。C项，由于Al可与NaOH溶液反应，所以Al为原电池的负极，实际上，Mg的活动性强于Al的，故不能据此判断Al的活动性强于Mg的。D项，Cu能与FeCl3发生氧化还原反应，形成原电池而产生电流。12导学号75940252解析：选C。电子不能在电池内电路中流动，只能在外电路中流动，A错；电极b上氧气得电子，生成O2，而电极a需要O2作为反应物，故O2由正极(电极b)流向负极(电极a)

20、，B错；电极a为负极，电极反应式为CH44O28e=CO22H2O，C正确；1 mol O2得4 mol 电子生成2 mol O2，故当固体电解质中有1 mol O2通过时，电子转移2 mol，D错。13导学号75940253解析：选B。电解硫酸铜溶液时，起始反应为2CuSO42H2O2H2SO4O22Cu，当溶质CuSO4被完全电解后，溶液变为稀硫酸，继续电解时相当于电解水。故向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜晶体发生反应：Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O，A正确；由题意及向电解液中加入碱式碳酸铜发生反应的方程式知，电解过程中消耗0.3 mol H2O与0.2 mo

21、l CuSO4，电解0.2 mol CuSO4的同时有0.2 mol H2O参与电解，由此可知当CuSO4电解完全时，又有0.1 mol H2O被电解，B错误；结合前面分析可知，电解过程产生的气体(先电解CuSO4溶液时产生氧气、后电解水时产生氢气和氧气)在标准状况下的总体积为(0.1 mol0.1 mol)22.4 L mol15.6 L，C正确；电解过程中转移电子的物质的量为0.2 mol20.1 mol20.6 mol，D正确。14导学号75940254解析：选C。C项为电解精炼铜，粗铜作阳极，杂质Fe、Zn先于Cu在阳极上被氧化，杂质银、金则成为阳极泥，阴极上只有Cu2被还原为Cu，所

22、以CuSO4溶液的浓度减小。15导学号75940255解析：选D。脱氧过程中，由铁、碳作电极，氯化钠溶液作电解质溶液构成原电池，该过程为放热反应，A错误；脱氧过程中，碳作正极，铁作负极，失去电子发生氧化反应生成Fe2，B、C错误；脱氧过程中，Fe失去电子氧化为Fe2，Fe2最终被氧气氧化为Fe3，由电子守恒知，标准状况下，消耗氧化剂(氧气)的体积V(O2)22.4 Lmol10.336 L336 mL，D正确。16导学号75940256解析：选B。Li是金属元素，化合价只能是1价，故LixC6中C的化合价是负价，放电时发生氧化反应，作负极，电极反应为LixC6xe=xLi6C，充电时则连接外接

23、电源的负极，A、C项正确。放电时Li1xCoO2为正极，电极反应为Li1xCoO2xLixe=LiCoO2，而充电时反应为LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，充电时Li从右侧向左侧移动，B项错误，D项正确。17导学号75940257解析：(1)先分析氧化还原反应，找出正、负极反应，即可确定正、负极区电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极，I失电子。(3)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，平衡2Fe32II22Fe2向逆反应方向移动，此时该溶液中Fe2失电子，电极变成负极。答案：(1)(2)2I2e=I2(3)负18导学号75940258解析：(1)用惰性电极电解硫酸铜溶

24、液，c极上先无气体生成，后又产生气体，说明c极为阴极(先生成Cu，后生成H2)，电解过程中溶液的pH减小。电解过程分两个阶段：第一阶段，阴极生成Cu，阳极生成O2，溶液中减少的物质相当于CuO；第二阶段，阴极生成H2，阳极生成O2，溶液中减少的是H2O。(2)若c、d均为铜电极时，阳极：Cu2e=Cu2，阴极为Cu2得电子析出Cu，电解质溶液中Cl不放电，故其物质的量不变。(3)若用石墨、铁作电极材料，阴极产生气体，阴极发生的反应只能是2H2e=H2，阳极生成沉淀，则阳极为铁放电，Fe2e=Fe2，先生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3。答案：(1)阴减小CuO和H2O(2

25、)不变(3)2H2e=H2Fe(OH)319导学号75940259解析：(1)由题目中的示意图可知，在b极上空气中的氧气得电子，故其作正极，a极作负极。(2)当电池中消耗1.4 g Li时转移的电子为0.2 mol，由电子守恒可知，电解时转移的电子也为0.2 mol，理论上阴极应析出铜0.1 mol，但由题给条件知CuSO4为0.05 mol，故最多析出0.05 mol铜，其质量为3.2 g。(3)Li与水的反应类似Na与水的反应，生成LiOH和H2。(4)Li要向阴极移动，由图可知，c极为阴极，那么d极为阳极，阳极与原电池的正极相连，阳极上OH失电子生成氧气。答案：(1)负(2)3.2(3)

26、2Li2H2O=2LiOHH2(4)正4OH4e=2H2OO220导学号75940260解析：(1)b极为负极，应通入CH4。(2)分析2CH3CHOH2OCH3CH2OHCH3COOH可知，CH3CHO失电子生成CH3COOH，得电子生成CH3CH2OH。(3)电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量不发生变化。(4)1 m3废水中乙醛的含量为3 000 mg/L1 000 L3 000103 mg即3 000 g，根据阴极区乙醛的去除率可达60%知参与阴极反应的乙醛为1 800 g，得到乙醇的质量为 1 800 g1.9 kg。答案：(1)CH4(2)CH3CHO2eH2O=CH3COOH2H4H4e=2H2(或4H2O4e=2H24OH)(3)不变(4)1. 9