综合检测(四)
第四章　电化学基础
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题包
括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。
)


1．如图所示，将铁棒和石墨棒插入1 L 1 mol·L－1食盐水中。下列说法正确的是(　　)
A．若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀
B．若电键K与N连接，正极反应式是4OH－－4e
－===2H2O＋O2↑[来源:]
C．若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜
D．若电键K与M连接，当两极共产生28 L(标准状况)气体时，生成了1 mol NaOH
【解析】　A项，若电解K与N连接，则形成原电池，铁作负极，被腐蚀，不正确；B项，若电键K与N连接，正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，不正确；C项，若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，
则形成电解池，若要在铁棒上镀铜，电解质溶液不能用食盐水，而应用硫酸铜溶液，故不正确；D项，若电键K与M连接，为电解食盐水，根据反应方程式：
＋2H2O＋H2↑＋Cl2
解得x＝1，V＝22.4，即1 mol氯化钠全部被电解完，产生1 mol氢氧化钠，而现在产生气体为28 L，表明电解完氯化钠后继续电解水，但生成氢氧化钠的量不变，即生成了1 mol NaOH。
【答案】　D
2．下列叙述中，正确的是(　　)

①电解池是将化学能转变为电能的装置　②原电池是将电能转变成化学能的装置　③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　④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　⑤电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理
变化
A．①②③④　　　　　　B．③④
C．③④⑤  D．④
【解析】　①应为电能转变成化学能，②为化学能转化为电能，⑤发生了化学变化。[来源:]
【答案】　B
3．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，正确的是(　　)
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯
铜，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
【解析】　电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，所以A正确；氢氧燃料电池的正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以B错误；粗铜精炼时，与电源正极相连的应该是粗铜，所以C错误；钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－2e－===Fe2＋，所以D错误，只有选项A正确。
【答案】　A
4．下列叙述中错误的是(　　)
A．电解池是电能转化为化学能的装置
B．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极
C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D．电解饱和食盐水时，阴
极得到氢氧化钠溶液和氢气
【解析】　电解池中电能转化为化学能，A正确；原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阴极，因此B错误；电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；电解饱和食盐水时，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气，所以选项C、D正确。
【答案】　B
5．关于下图所示的原电池，下列说法正确的是(　　)


A．电子从锌电极通过电流计流向铜电极
B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应
D．铜电极上发生的电极反应是：2H＋＋2e－===H2↑
【解析】　图示原电池中，Zn为负极发生氧化反应，Cu为正极发生还原反应，故A项正确，C项错；原电池工作时，ZnSO4溶液中的Zn2＋浓度增大，所以盐桥中的阴离子向ZnSO4溶液中迁移，B项错；铜电极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===Cu，D项错。
【答案】　A
6．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是(　　)


A．装置①中阳极上析出红色固体
B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C．装置③闭合电键后，外电路电子由a极流向b极
D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
【解析】　装置①中阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，A错误；装置②中待镀铁制品应作阴极，应与电源负极相连，B错误；装置③中a极是原电池的负极，H2失电子，电子经导线流向b极，C正确；装置④中的离子交换膜只允许阳离子自由通过，D错误。
【答案】　C
7．下列叙述正确的是(　　)
A．纯锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液，可使反应速率加快
B．甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为：CH3OH＋6OH－＋6e－===CO2＋5H2O
C．在铁件上镀铜时，金属铜作阴极
D．电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变
【解析】　锌置换出少量铜后形成铜锌原电池，使反应速率加快，A项正确；负极上应发生失去电子的氧化反应，并且CO2在碱性环境中要生成CO，B项错；电镀池中，镀层金属作阳极，C项错；电解精炼铜时，溶液中铜离子浓度降低，D项错。
【答案】　A
8．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是(　　)


A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．每转移0.1 mol 电子
，消耗1.12 L的H2
D．H＋由a极通过固体酸膜电解质传递到b极
【解析】　本题考查了原电池的工作原理。由
电极反应式可知，氢气通入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为负极、b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错；B项，b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；C项，没有明确此时是否处于标准状况，故无法计算气体的体积。
【答案】　D


9．据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为＋3)和H2O2为原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．电池放电时Na＋从a极区移向b极区
B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用
C．该电池的a极反应式为BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O
D．每消耗3 mol H2O2时转移电子3 mol
【解析】　由图知，a极区发生氧化反应，a是负极，b极区发生还原反应，b是正极。Na＋由负极区移向正极区，A项正确；b是正极，正极材料为MnO2，MnO2能促进双氧水分解，B项正确；负极上，氢由－1价升至＋1价，负极反应式为BH＋8OH－－8e－===BO＋6H2O，C项正确；在电池反应中，双氧水只作氧化剂，氧由－1价降至－2价，每消耗3 mol H2O2时转移电子6 mol，D项错误。
【答案】　D
10．下列叙述正确的是(　　)
A．在原电池的负极和电解池的
阴极上都发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol 电子转移，则生成1 mol NaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐
腐蚀
【解析】　选项A中在电解池的阴极是阳离子得
到电子，发生的是还原反应；选项B中用惰性电极电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，在阴极上：4H＋＋4e－===2H2↑，在阳极上：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，所以阴阳两极产物的物质的量之比为2∶1；选项C中2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，每生成2 mol的NaOH转移的电子数为2 mol，所以转移1 mol电子，生成的NaOH就是1 mol；选项D中镀层破损后，镀锡铁组成的原电池，Fe作负极而被腐蚀，镀锌铁组成的原电池，Zn作负极，所以镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更容易被腐蚀。
【答案】　C
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
11.


(13分)如图为持续电解含一定CaCl2水溶液的装置(以铂为电极)，A为电流表。电解一段时间t1后，将CO2持续通入电解液中。
(1)电解时，F极发生________(填“氧化”或“还原”，下同)反应，电极反应式为：________________________________________________________________________，
E极发生________反应，电极反应式为：________________________________________________________________________，
电解总反应式为：________________________________________________________________________。
(2)通电后E极处溶液呈________。
(3)持续
通入CO2发生的现象有：__________________________________________________________
______________
______________________________________________________________
__________。
【解析】　溶液中含有Ca2＋、H＋、Cl－、OH－，通电时，Ca2＋、H＋移向阴极，由于H＋放电能力比Ca2＋
强，在E极上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑；Cl－、OH－移向阳极，Cl－在阳极放电：2Cl－－2e－===Cl2↑，电解至t1后，溶液中OH－浓度增大，通入CO2后会有CaCO3沉淀生成，继续通入CO2，沉淀又消失。
【答案】　(1)氧化　2Cl－－2e－===Cl2↑　还原　2H＋＋2e－===H2↑　CaCl2＋2H2O电解,Ca(OH)2＋H2↑＋Cl2↑
(2)红色
(3)先出现白色沉淀，继续通
CO2，沉淀又消失
12．(10分)(1)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀________。




(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图：
请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________________________________________________________。
②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　(1)根据原电池和电解原理可知，A项铁作负极，加速了铁的腐蚀；B项铁作正极被保护；C项为铁的自然腐蚀；D项铁作阴极，被保护。
(2)①镀铜时阳极材料应选铜。
②阳极溶解铜，阴极沉出铜，故在阴极析出铜的质量
为：＝2.56 g。根据Cu2＋＋2e－===Cu可知转移电子数为0.08 mol。
③镀铜铁破损，构成原电池，铁为负极，而镀锌铁破损，铁作正极。
【答案】　(1)BD
(2)①铜　Cu2＋＋2e－===Cu　②0.08
③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(叙述合理即可)
13．(15分)金属由于其优良的物理化学性能，在工农业生产以及国防中大量使用。钢铁是应用最广的金属材料，但是钢铁材料的腐蚀也使我们损失惨重。因此对其的防护是十分必要的。防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金，表面“烤蓝”，电镀另一种金属以及电化学保护等方法。
 (
1
)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应：
负极：________________________________________________________________________；
正极：________________________________________________________________________。
(2)合金的性能各种各样，人们根据需要生产出种类繁多的合金材料。
请回答：①作为建筑材料的铝合金利用了该
合金的哪些特性(至少回答两点)?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
______________________
__________________________________________________
②由于人体摄入较多的Al，对人的健康有害，所以现在不主张使用铝制炊具。你认为生产炊具的材料最好是________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)钢铁表面常电镀一层Cr而达到防腐蚀的目的，这是由于Cr具有优良的抗腐蚀性能。
请回答：电镀过程中，阴极是________，电解质一定
含有________离子，阳极材料是________；电镀Cr时，不能使用CrO或Cr2O作为镀液，请说明原因：_______________________________________________________________
_________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　根据原电池反应原理，不难回答问题(1)，对于(2)注意联系日常生活接触到的铝和不锈钢知识。问题(3)考查电解电镀原理，阴极发生的是还原反应，故可以使C
r3＋还原成Cr而析出，由于电解液中的Cr3＋不断消耗，因此要有阳极溶解补充。故阳极应为Cr。同时要掌握电解过程中阴阳离子的定向移动问题。
【答案】　(1)2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)①主要利用了合金的强度较高、密度小、耐腐蚀等特点　②不锈钢　不锈钢强度高、耐腐蚀，无有害健康的离子进入食物
(3)镀件　Cr3＋　纯铬　由于CrO、Cr2O均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出Cr
14．(14分)(2012·山东高考)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：


(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。
a．浓H2SO4  b．稀HNO3
c．NaOH溶液  d．氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是________________________________________________________________________
(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为________。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。
a．电能
全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应[来源:]
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
【解析】　(1)冰铜(mCu2S·nFeS)加入石英砂并通入空气焙烧生成泡铜(Cu2O、Cu)、熔渣和SO2气体(A)。SO2是一种酸性氧化物，
可用NaOH溶液或氨水吸收。(2)溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明含有Fe3＋。可利用Fe2＋的还原性来检验溶液中其是否存在，加入酸
性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明还存在Fe2＋。(3)Al具有较强还原性，高温下与Cu2O反应可制得Cu：2Al＋3Cu2OAl2O3＋6Cu。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极(发生氧化反应)，精铜作阴极(Cu2＋发生还原反应)，较活泼金属(Al、Zn、Cu)在阳极被氧化，不活泼金属(Au、Pt、Ag)在阳极附近沉积，形成阳极泥，电解质溶液中Cu2＋向阴极移动。电解过程中，电能转化为化学能和热能。
【答案】　(1)cd
(2)Fe3＋　取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色
(3)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu
(4)bd