高中化學(xué)選修4試題及答案
高中化學(xué)選修4試題及答案
電化學(xué)是高中化學(xué)選修四的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)你都掌握了多少呢？接下來學(xué)習(xí)啦小編為你整理了高中化學(xué)選修四試題及答案，一起來看看吧。
高中化學(xué)選修四試題
高中化學(xué)選修四試題答案
一、選擇題(每小題3分，共54分)
1.解析：該裝置的左邊是燃料電池，右邊是電解池。a極為正極，發(fā)生還原反應(yīng);Cu極與電池正極連接，故為陽(yáng)極;當(dāng)銅片溶解了12.8 g時(shí)，失去了電子12.8 g÷64 g/mol×2=0.4 mol，于是a極上O2得到電子也是0.4 mol，則消耗O2的物質(zhì)的量是0.1 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L。
答案：D
2.解析：鐵鍋表面的油污用水刷洗掉后，鐵直接與空氣接觸，而且鐵鍋刷洗后，表面有水，極易生銹;鐵刀用凡士林涂抹后，使Fe與空氣隔絕，可以減緩其生銹;鐵器接觸水，或在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹。
答案：B
3.解析：圖中左邊裝置是以Zn、Cu為電極的原電池裝置，該電池中，Zn極為負(fù)極，Cu極為正極，而右邊為電解池，根據(jù)連接情況可以推知，X為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，兩極的電極反應(yīng)式分別為X：4OH--4e-===2H2O+O2↑，Y：2H++2e-===H2↑，從而可得出答案應(yīng)為A。
答案：A
4.解析：A項(xiàng)，當(dāng)銀的化合物又變成單質(zhì)銀時(shí)可以變光亮。B項(xiàng)，鋅比鐵活潑，所以鍍層破損后仍與鐵構(gòu)成原電池做負(fù)極，鐵被保護(hù)。C項(xiàng)，不銹鋼不生銹是因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)原因而具有強(qiáng)的耐腐蝕能力。D項(xiàng)，要使地下輸油鋼管不生銹，應(yīng)該與外加電源的負(fù)極相連。
答案：A
5.解析：由電池總反應(yīng)可知，Li失電子，做電池的負(fù)極，石墨做電池的正極，故B選項(xiàng)不正確;Li為堿金屬，易與水發(fā)生反應(yīng)：2Li+2H2O===2LiOH+H2↑，故A選項(xiàng)不正確;電池工作過程中，SOCl2被還原為S，故C選項(xiàng)不正確;由電池總反應(yīng)式知，8 mol Li參與反應(yīng)，可提供8 mol e-，同時(shí)在正極析出2 mol S，故本題正確選項(xiàng)為D。
答案：D
6.解析：A項(xiàng)中失電子多少不能說明失電子難易，例如Al與Na;B項(xiàng)中甲的陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)，則甲的還原性弱;C項(xiàng)正確;D項(xiàng)中甲做正極，則甲不如乙活潑。
答案：C
7.解析：銅、鐵是兩種活潑性不同的金屬，稀硫酸是電解質(zhì)溶液，三者共同形成原電池，鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe-2e-===Fe2+，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)：2H++2e-===H2↑，故A選項(xiàng)正確。
答案：C
8.解析：電鍍時(shí)鎳離子在鋼芯上發(fā)生還原反應(yīng)，故鋼芯做陰極。
答案：D
9.解析：A項(xiàng)電解NaCl可在陰極使酚酞顯紅色，則a為陰極，產(chǎn)生H2，d極為正極，產(chǎn)物為Fe2+;B、D項(xiàng)電解KI可在陽(yáng)極產(chǎn)生I2使淀粉顯藍(lán)色，則a端為陽(yáng)極產(chǎn)生I2，陰極產(chǎn)生H2，d極為負(fù)極生成Cu2+;C項(xiàng)電解Na2SO4溶液實(shí)質(zhì)為電解H2O，則a端顯紅色，說明a端為陰極產(chǎn)生H2，d端為正極生成Fe2+。
答案：AD
10.解析：甲為原電池，乙為電解池，鋅片分別做負(fù)極與陰極，H+分別在銅片與鋅片上還原，鋅片上發(fā)生的分別是氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)。甲中銅片上H+被還原有氣泡生成，乙中銅電極被氧化生成Cu2+，銅片質(zhì)量減小。
答案：D
11.解析：充電時(shí)Br-被氧化，發(fā)生反應(yīng)②，放電時(shí)負(fù)極Zn被氧化，發(fā)生反應(yīng)③。
答案：A
12.解析：放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是H2-2e-+CO===CO2+H2O;由電池總反應(yīng)知，供應(yīng)1 mol水蒸氣時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol;放電過程中電解質(zhì)Na2CO3的物質(zhì)的量不變;電池工作時(shí)，電解質(zhì)中的CO移向電池的負(fù)極，故B正確。
答案：B
13.解析：①為原電池，F(xiàn)e比銅活潑，做負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+2Fe3+===3Fe2+;②通電后帶正電的Fe(OH)3膠體移向電源負(fù)極;③精煉銅時(shí)，c為陽(yáng)極，d為陰極，故c為粗銅，d為純銅。
答案：C
14.解析：陰極質(zhì)量增加的為Cu的質(zhì)量，此時(shí)陰極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為×2=0.02 mol;在陰極Cl-全部放電轉(zhuǎn)移0.01 mol e-，故OH-還需放電產(chǎn)生O2;電解過程中由于生成H2SO4，pH減小。
答案：B
15.解析：若向剩余電解質(zhì)溶液中加入適量水能使溶液恢復(fù)到電解前濃度，說明電解過程實(shí)際是電解水。A項(xiàng)，電解總反應(yīng)為4Ag++2H2O通電4Ag+O2↑+4H+;B項(xiàng)，電解總反應(yīng)為2H2O通電2H2↑+O2↑;C項(xiàng)，電解總反應(yīng)為Cu2++2Cl-通電Cu+Cl2↑;D項(xiàng)，電解總反應(yīng)為2Cl-+2H2O通電H2↑+Cl2↑+2OH-。
答案：B
16.解析：A項(xiàng)，Cu-Zn原電池中Zn做負(fù)極，Cu做正極;B項(xiàng)，粗銅精煉時(shí)，粗銅做陽(yáng)極，與電源正極連接，精銅做陰極，與電源負(fù)極連接;C項(xiàng)，鐵片鍍鋅時(shí)，鐵片做陰極，與電源負(fù)極相連，Zn做陽(yáng)極，與電源正極相連;D項(xiàng)，驗(yàn)證NaCl溶液電解產(chǎn)物時(shí)，陰極有H2產(chǎn)生，可用向下排空氣法收集后檢驗(yàn)，陽(yáng)極有Cl2產(chǎn)生，可用淀粉KI溶液檢驗(yàn)。
答案：D
17.解析：由電池總反應(yīng)方程式和電池中離子的移動(dòng)方向可知A、B正確;鋰提供的電子數(shù)與其質(zhì)量的比是金屬中最大的，C正確;充電時(shí)為電解池，而在水溶液中Al3+不可能放電析出到電極上，所以D不正確。
答案：D
18.解析：陽(yáng)極：Cu2+～Cu ～2e-
64 g 2 mol
9.6 g 0.3 mol
陽(yáng)極首先是Cl-失電子，但Cl-失電子數(shù)最多為2 mol/L×0.05 L×2×|0-(-1)|=0.2 mol，產(chǎn)生0.1 mol Cl2，按得失電子數(shù)相等，顯然還有(0.3-0.2) mol電子是水電離的OH-失去的，由4OH-～O2～4e-，知n(O2)==0.025 mol。
故陽(yáng)極得到的氣體的體積為(0.1+0.025) mol×22.4 L/mol=2.8 L。
答案：B
二、非選擇題(共46分)
19.解析：(1)銅有+1價(jià)和+2價(jià)，據(jù)實(shí)驗(yàn)1的現(xiàn)象說明橙黃色沉淀較穩(wěn)定，再結(jié)合銅的化合物的顏色知該物質(zhì)應(yīng)為Cu2O，而Cu2O也符合實(shí)驗(yàn)2中的要求。
(2)在陰極上H+放電，反應(yīng)為2H++2e-===H2↑，而陽(yáng)極為銅，據(jù)現(xiàn)象及信息知反應(yīng)為Cu-e-+Cl-===CuCl↓。
(3)Cu2O與稀HNO3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，方程為
3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O，Cu2O與H2SO4反應(yīng)，據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象知產(chǎn)物有CuSO4和Cu，故反應(yīng)為Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
答案：(1)+1 +2 Cu2O
(2)2H++2e-===H2↑
Cu+Cl--e-===CuCl↓(或Cu+OH--e-===CuOH↓)
(3)①3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O
②Cu2O+2H+===Cu2++H2O+Cu
20.解析：(1)n(OH-)=2n(H2)==0.01 mol，
c(OH-)=0.01 mol/0.1 L=0.1 mol/L，pH=13。
寫制備“84”消毒液的方程式時(shí)，可將以下兩個(gè)方程式相加得到：
2NaCl+2H2O通電2NaOH+Cl2↑+H2↑
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
(2)因?yàn)镸gCl2能水解成Mg(OH)2，所以直接加熱MgCl2·6H2O無法得到無水MgCl2。為了抑制MgCl2的水解，需要在HCl氣流中。MgO是一種熔點(diǎn)很高的離子化合物，熔融時(shí)要耗費(fèi)大量的能量，應(yīng)該電解熔點(diǎn)相對(duì)較低的MgCl2。
答案：(1)①2NaCl(熔融)電解2Na+Cl2↑
?、?3?、跱aCl+H2O電解NaClO+H2↑
(2)①在HCl氣流中 抑制MgCl2水解
?、陔娊猱a(chǎn)生的Cl2用于制取HCl氣體
?、鄄煌?因?yàn)镸gO熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)因耗費(fèi)大量的能量而增加生產(chǎn)成本
21.解析：(2)C極一側(cè)滴酚酞不變紅色，說明該極無OH-生成，C極是陽(yáng)極，故A是正極。
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L Cl2的物質(zhì)的量是0.5 mol，每生成1 mol Cl2轉(zhuǎn)移2 mol e-，故至少轉(zhuǎn)移1 mol e-;鉛蓄電池放電的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O，每消耗2 mol H2SO4，轉(zhuǎn)移2 mol e-，可生成1 mol H2，標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，H2的體積為22.4 L;消耗a mol H2SO4，轉(zhuǎn)移a mol電子，生成H2、Cl2、NaOH的物質(zhì)的量分別為 mol， mol，a mol，故w(NaOH)=×100%。
答案：(1)2NaCl+2H2O通電2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)正 (3)①1?、?2.4
③w(NaOH)=×100%
22.解析：由圖知，左邊的裝置為原電池，Zn為負(fù)極，Pt為正極，電解質(zhì)為硫酸溶液，總方程式為Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑，因此，右邊的裝置為電解池。根據(jù)電解的溶液為KCl溶液，陽(yáng)極氯離子放電生成氯氣，所以a燒杯中KI-淀粉溶液變藍(lán)，反應(yīng)方程式為：2KI+Cl2===2KCl+I2，陰極氫離子放電產(chǎn)生氫氣，同時(shí)生成氫氧根離子，因此KCl-酚酞溶液變紅，b燒杯中有無色氣體逸出，電解的總方程式為2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，Zn～I(xiàn)2，再根據(jù)生成的碘單質(zhì)的質(zhì)量，可求出鋅消耗的質(zhì)量。
答案：(1)左側(cè)管內(nèi)有黃綠色氣體逸出，右側(cè)管內(nèi)有無色氣體逸出，右側(cè)溶液由無色變?yōu)榧t色
(2)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 2KI+Cl2===2KCl+I2 2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH
(3)a燒杯中溶液變藍(lán)，b燒杯中有無色氣體逸出，溶液無明顯變化
(4)0.13
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