第九章 电化学基础 自测阶段达标检测
(时间90分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.(2010·宜昌模拟)某学生设计一水果电池:他把一铁钉和碳棒用导线连接好,然后将 铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中,再在导线中接一个灵敏电流计.据此下列叙述正确的是 ( ) A.电流计指针不会发生偏转 B.金属铁会被腐蚀 C.碳棒作负极 D.铁表面有气体逸出
解析:该水果电池中,铁钉为负极,碳棒为正极,电流计指针会发生偏转,碳棒表面产生气泡. 答案:B
2.(2009·江苏高考)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示.关于该电池的叙述正确的是 ( )
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为:C6H12O6+6H2O-24e===6CO2↑+24H C.放电过程中,H从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标准状况下CO2气体
22.4
L 6
+
-
+
解析:微生物在高温下会因蛋白质变性而死亡,所以该电池不能在高温下工作;该燃料电池的原理为:C6H12O6+6O2===6CO2↑+6H2O,根据总反应方程式可书写出电极反应方程式,负极为C6H12O6+6H2O-24e===6CO2↑+24H,正极为6O2+24e
-
-
+
+24H===12H2O;从电极反应方程式显而易见,H应从负极移向正极;从总反应
++
方程式可见,每生成1 mol CO2消耗1 mol O2. 答案:B
3.(2009·广州综合测试)以硫酸铜溶液作电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼.下列叙述正确的是 ( ) ①粗铜与直流电源负极相连
1
②阴极发生的反应为Cu2+2e===Cu
③电路中每通过3.01×1023个电子,得到的精铜质量为16 g ④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥 A.①③ B.②④ C.③④ D.②③
解析:粗铜作阳极,与电源正极相连;杂质Ag以单质的形式形成阳极泥. 答案:D
4.下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ( )
+-
解析:镀件上镀铜时,铜应做阳极,与电源正极相连,镀件做阴极,与电源负极相连. 答案:C
5.如图所示,下列关于实验现象的描述正确的是 ( )
A B C D 解析:这是一个电解装置,其中A、D选项中是惰性电极,且电解液都含有氯离子,所以b电极应该放出淡黄绿色的气体(氯气);B选项中的a电极质量不变;C选项中所组成的电解池相当于电镀池,其中b电极的铜溶解,质量减少,而a电极上析出铜,质量增加. 答案:C
6.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是 ( )
a电极 石墨 Fe Fe 石墨 b电极 石墨 石墨 Cu 石墨 X溶液 CuCl2 KNO3 CuSO4 HCl 实验现象 a电极质量增加,b电极放出无色气体 a电极质量增加,b电极放出无色气体 a电极质量增加,b电极质量减少 a电极放出无色气体,b电极放出无色气体 1
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中外电路电子由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:本题考查原电池和电解池的应用.装置①阳极上Cl放电,发生氧化反应:2Cl
-
-
-2e===Cl2↑,A错;装置②待镀铁制品放电,发生还原反应Cu2+2e===Cu,
-+-
与电源负极相连,B错;装置④的离子交换膜只允许阳离子自由通过,D错. 答案:C
7.(2009·萧城模拟)当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法正确的是( ) A.当电池负极消耗m g气体时,电解池阳极同时有m g气体生成 B.电池的负极反应式为:O2+2H2O+4e===4OH C.电解后c(Na2CO3)不变,且溶液中有晶体析出 D.电池中c(KOH)不变;电池中溶液pH变大
解析:碱性氢氧燃料电池负极反应为:H2-2e+2OH===2H2O,正极反应为O2+4e+2H2O===4OH,总反应式为2H2+O2===2H2O,电解质KOH的物质的量不变,但因生成水使c(KOH)减小,pH变小,B、D错误;电解池阳极反应为4OH-4e
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===O2↑+2H2O,故电池负极消耗m g H2时,电解池阳极有8m g O2生成,A错误;电解饱和Na2CO3溶液,实际被电解的物质为水,故电解过程中会析出Na2CO3·10H2O晶体,但c(Na2CO3)不变,C正确. 答案:C
8.工业上利用氢气在氯气中燃烧,所得产物再溶于水的方法制盐酸,流程复杂且造成能量浪费.有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是 ( )
1
A.两极材料都用石墨,用稀盐酸作电解质溶液 B.通入氢气的电极为原电池的正极
C.电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动 D.通氯气的电极的反应式为Cl2+2e===2Cl
解析:由题可知总反应为H2+Cl2===2HCl,H2发生氧化反应,通入H2的电极为原电池的负极,反应为H2-2e===2H,正极反应为Cl2+2e===2Cl.原电池工作时电解质溶液中离子的移动方向是:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动. 答案:B
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+
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9.(2009·上海模拟)如图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确的是( ) A.电解一段时间后,往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞,呈红色 B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应
C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
解析:由图可知,蛋壳表面的铁丝为阴极,发生反应:2H+2e===H2↑,碳棒为阳极,发生反应:2Cl-2e===Cl2↑,故往蛋壳中滴加酚酞,溶液不会变红.铁丝为阴极,受到保护,附近H发生还原反应,故选D. 答案:D
10.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用.已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行: Cd+2NiOOH+2H2O
放电充电+
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+
-
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
有关该电池的说法不正确的是 ( ) .A.放电时化学能不能全部转化为电能
B.放电时Cd为该电池的负极,充电时这一端应接直流电源的正极 C.放电时该电池的正极反应为: NiOOH+H2O+e===Ni(OH)2+OH
D.充电时,阴极反应为:Cd(OH)2+2e===Cd+2OH
解析:放电时并不能把化学能全部转化为电能,只能部分转化成电能.放电时发生原电池反应,Cd失去电子被氧化,做负极,充电时,这一端发生还原反应,应接直流电 、
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1
源的负极,B错误. 答案:B
11.(2010·深圳第一次调研)用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl、Br、Na、Mg2)的装置如下图所示(a、b为石墨电极).下列说法中,正确的是 ( )
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+
+
A.电池工作时,正极反应式为:O2+2H2O+4e===4OH
B.电解时,a电极周围首先放电的是Br而不是Cl,说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者
C.电解时,电子流动路径是:负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极 D.忽略能量损耗,当电池中消耗0.02 g H2时,b极周围会产生0.04 g H2
解析:A项中正极反应式为:O2+4H+4e===2H2O;电解时,a电极与原电池正极相连,为电解池的阳极,由于Br的还原性强于Cl,因此Br先放电,B正确;C项中,在电解池内部,溶液是通过阴阳离子的定向移动导电;在整个闭合电路中,转移的电子的物质的量相等,D选项错误. 答案:B
12.按如下图所示装置进行实验(其中C1、C2均是石墨电极),下列说法中错误的是( )
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A.甲池中,Cu极上有气泡放出 B.发现a点附近显红色
C.在C1、C2电极上所产生气体的体积比为2∶1 D.乙池溶液的pH减小
解析:依题意,甲池为原电池,乙池为电解池,甲中锌极为负极,铜极为正极,锌失去电子,H在铜极得到电子析出氢气,A正确;浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸相当于电解池,a极为阴极,b极为阳极,电解饱和食盐水,在阴极区生成氢氧化钠,滤纸变红色,B正确;乙装置中,C1为阳极,C2为阴极,电解稀硫酸相当于电解水,在C1极产生氧气,在C2极产生氢气,体积比为1∶2,C错误;电解过程中,乙中硫酸浓度增大,pH减小,D正确.
1
+