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高中化学选修4试题及答案

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高中化学选修4试题及答案

  电化学是高中化学选修四的重点学习内容,知识点你都掌握了多少呢?接下来学习啦小编为你整理了高中化学选修四试题及答案,一起来看看吧。

  高中化学选修四试题

  高中化学选修四试题答案

学习啦在线学习网   一、选择题(每小题3分,共54分)

学习啦在线学习网   1.解析:该装置的左边是燃料电池,右边是电解池。a极为正极,发生还原反应;Cu极与电池正极连接,故为阳极;当铜片溶解了12.8 g时,失去了电子12.8 g÷64 g/mol×2=0.4 mol,于是a极上O2得到电子也是0.4 mol,则消耗O2的物质的量是0.1 mol,在标准状况下的体积为2.24 L。

  答案:D

  2.解析:铁锅表面的油污用水刷洗掉后,铁直接与空气接触,而且铁锅刷洗后,表面有水,极易生锈;铁刀用凡士林涂抹后,使Fe与空气隔绝,可以减缓其生锈;铁器接触水,或在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀而生锈。

  答案:B

  3.解析:图中左边装置是以Zn、Cu为电极的原电池装置,该电池中,Zn极为负极,Cu极为正极,而右边为电解池,根据连接情况可以推知,X为阳极,发生氧化反应,Y为阴极,发生还原反应,两极的电极反应式分别为X:4OH--4e-===2H2O+O2↑,Y:2H++2e-===H2↑,从而可得出答案应为A。

  答案:A

学习啦在线学习网   4.解析:A项,当银的化合物又变成单质银时可以变光亮。B项,锌比铁活泼,所以镀层破损后仍与铁构成原电池做负极,铁被保护。C项,不锈钢不生锈是因为内部结构原因而具有强的耐腐蚀能力。D项,要使地下输油钢管不生锈,应该与外加电源的负极相连。

  答案:A

  5.解析:由电池总反应可知,Li失电子,做电池的负极,石墨做电池的正极,故B选项不正确;Li为碱金属,易与水发生反应:2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,故A选项不正确;电池工作过程中,SOCl2被还原为S,故C选项不正确;由电池总反应式知,8 mol Li参与反应,可提供8 mol e-,同时在正极析出2 mol S,故本题正确选项为D。

  答案:D

学习啦在线学习网   6.解析:A项中失电子多少不能说明失电子难易,例如Al与Na;B项中甲的阳离子氧化性强,则甲的还原性弱;C项正确;D项中甲做正极,则甲不如乙活泼。

  答案:C

  7.解析:铜、铁是两种活泼性不同的金属,稀硫酸是电解质溶液,三者共同形成原电池,铁片上发生氧化反应:Fe-2e-===Fe2+,铜片上发生还原反应:2H++2e-===H2↑,故A选项正确。

  答案:C

  8.解析:电镀时镍离子在钢芯上发生还原反应,故钢芯做阴极。

  答案:D

  9.解析:A项电解NaCl可在阴极使酚酞显红色,则a为阴极,产生H2,d极为正极,产物为Fe2+;B、D项电解KI可在阳极产生I2使淀粉显蓝色,则a端为阳极产生I2,阴极产生H2,d极为负极生成Cu2+;C项电解Na2SO4溶液实质为电解H2O,则a端显红色,说明a端为阴极产生H2,d端为正极生成Fe2+。

  答案:AD

学习啦在线学习网   10.解析:甲为原电池,乙为电解池,锌片分别做负极与阴极,H+分别在铜片与锌片上还原,锌片上发生的分别是氧化反应与还原反应。甲中铜片上H+被还原有气泡生成,乙中铜电极被氧化生成Cu2+,铜片质量减小。

  答案:D

  11.解析:充电时Br-被氧化,发生反应②,放电时负极Zn被氧化,发生反应③。

  答案:A

  12.解析:放电时,负极反应是H2-2e-+CO===CO2+H2O;由电池总反应知,供应1 mol水蒸气时,转移电子的物质的量为2 mol;放电过程中电解质Na2CO3的物质的量不变;电池工作时,电解质中的CO移向电池的负极,故B正确。

  答案:B

  13.解析:①为原电池,Fe比铜活泼,做负极,发生的反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+;②通电后带正电的Fe(OH)3胶体移向电源负极;③精炼铜时,c为阳极,d为阴极,故c为粗铜,d为纯铜。

  答案:C

  14.解析:阴极质量增加的为Cu的质量,此时阴极转移的电子数目为×2=0.02 mol;在阴极Cl-全部放电转移0.01 mol e-,故OH-还需放电产生O2;电解过程中由于生成H2SO4,pH减小。

  答案:B

学习啦在线学习网   15.解析:若向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度,说明电解过程实际是电解水。A项,电解总反应为4Ag++2H2O通电4Ag+O2↑+4H+;B项,电解总反应为2H2O通电2H2↑+O2↑;C项,电解总反应为Cu2++2Cl-通电Cu+Cl2↑;D项,电解总反应为2Cl-+2H2O通电H2↑+Cl2↑+2OH-。

  答案:B

  16.解析:A项,Cu-Zn原电池中Zn做负极,Cu做正极;B项,粗铜精炼时,粗铜做阳极,与电源正极连接,精铜做阴极,与电源负极连接;C项,铁片镀锌时,铁片做阴极,与电源负极相连,Zn做阳极,与电源正极相连;D项,验证NaCl溶液电解产物时,阴极有H2产生,可用向下排空气法收集后检验,阳极有Cl2产生,可用淀粉KI溶液检验。

  答案:D

学习啦在线学习网   17.解析:由电池总反应方程式和电池中离子的移动方向可知A、B正确;锂提供的电子数与其质量的比是金属中最大的,C正确;充电时为电解池,而在水溶液中Al3+不可能放电析出到电极上,所以D不正确。

  答案:D

  18.解析:阳极:Cu2+~Cu ~2e-

学习啦在线学习网   64 g  2 mol

学习啦在线学习网   9.6 g  0.3 mol

  阳极首先是Cl-失电子,但Cl-失电子数最多为2 mol/L×0.05 L×2×|0-(-1)|=0.2 mol,产生0.1 mol Cl2,按得失电子数相等,显然还有(0.3-0.2) mol电子是水电离的OH-失去的,由4OH-~O2~4e-,知n(O2)==0.025 mol。

  故阳极得到的气体的体积为(0.1+0.025) mol×22.4 L/mol=2.8 L。

  答案:B

学习啦在线学习网   二、非选择题(共46分)

  19.解析:(1)铜有+1价和+2价,据实验1的现象说明橙黄色沉淀较稳定,再结合铜的化合物的颜色知该物质应为Cu2O,而Cu2O也符合实验2中的要求。

  (2)在阴极上H+放电,反应为2H++2e-===H2↑,而阳极为铜,据现象及信息知反应为Cu-e-+Cl-===CuCl↓。

  (3)Cu2O与稀HNO3发生了氧化还原反应,方程为

  3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O,Cu2O与H2SO4反应,据反应现象知产物有CuSO4和Cu,故反应为Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。

学习啦在线学习网   答案:(1)+1 +2 Cu2O

  (2)2H++2e-===H2↑

学习啦在线学习网   Cu+Cl--e-===CuCl↓(或Cu+OH--e-===CuOH↓)

  (3)①3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O

  ②Cu2O+2H+===Cu2++H2O+Cu

学习啦在线学习网   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。

学习啦在线学习网   写制备“84”消毒液的方程式时,可将以下两个方程式相加得到:

  2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2↑+H2↑

  2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

  (2)因为MgCl2能水解成Mg(OH)2,所以直接加热MgCl2·6H2O无法得到无水MgCl2。为了抑制MgCl2的水解,需要在HCl气流中。MgO是一种熔点很高的离子化合物,熔融时要耗费大量的能量,应该电解熔点相对较低的MgCl2。

  答案:(1)①2NaCl(熔融)电解2Na+Cl2↑

  ②13 ③NaCl+H2O电解NaClO+H2↑

学习啦在线学习网   (2)①在HCl气流中 抑制MgCl2水解

  ②电解产生的Cl2用于制取HCl气体

  ③不同意;因为MgO熔点很高,熔融时因耗费大量的能量而增加生产成本

  21.解析:(2)C极一侧滴酚酞不变红色,说明该极无OH-生成,C极是阳极,故A是正极。

学习啦在线学习网   (3)标准状况下11.2 L Cl2的物质的量是0.5 mol,每生成1 mol Cl2转移2 mol e-,故至少转移1 mol e-;铅蓄电池放电的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,每消耗2 mol H2SO4,转移2 mol e-,可生成1 mol H2,标准状况时,H2的体积为22.4 L;消耗a mol H2SO4,转移a mol电子,生成H2、Cl2、NaOH的物质的量分别为 mol, mol,a mol,故w(NaOH)=×100%。

学习啦在线学习网   答案:(1)2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2↑+H2↑

  (2)正 (3)①1 ②22.4

学习啦在线学习网   ③w(NaOH)=×100%

学习啦在线学习网   22.解析:由图知,左边的装置为原电池,Zn为负极,Pt为正极,电解质为硫酸溶液,总方程式为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,因此,右边的装置为电解池。根据电解的溶液为KCl溶液,阳极氯离子放电生成氯气,所以a烧杯中KI-淀粉溶液变蓝,反应方程式为:2KI+Cl2===2KCl+I2,阴极氢离子放电产生氢气,同时生成氢氧根离子,因此KCl-酚酞溶液变红,b烧杯中有无色气体逸出,电解的总方程式为2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH。根据电子转移守恒,Zn~I2,再根据生成的碘单质的质量,可求出锌消耗的质量。

  答案:(1)左侧管内有黄绿色气体逸出,右侧管内有无色气体逸出,右侧溶液由无色变为红色

学习啦在线学习网   (2)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 2KI+Cl2===2KCl+I2 2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH

  (3)a烧杯中溶液变蓝,b烧杯中有无色气体逸出,溶液无明显变化

  (4)0.13


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