（人教版选修4）高二《电化学》质量检测试题
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题6分，共72分。
1．我国某大型客车厂已成功研发高能车载电池，即蓄电4个小时，客车可持续运行8个小时左右。该电池组成可表示为LiAl/FeS，其中正极的电极反应式为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有关该电池的下列说法中，正确的是( )
A．LiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋
C．该电池的总反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe
D．充电时，阴极发生的电极反应式为
Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS
解析：选C 根据电池组成为LiAl/FeS，正极反应式为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe，可以得出FeS为正极，LiAl为负极。LiAl中Li为0价，A错误；负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，B错误；该电池的总反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe，C正确；充电时阴极得到电子，故阴极的反应式为Li＋＋e－===Li，D错误。
word/media/image2.gif2.如图所示装置中，有如下实验现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于试管中的液面。以下有关解释不合理的是( )
A．生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性
B．雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀
C．导管内液面回升时，正极反应式：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．随着反应的进行，U形管中雨水的酸性逐渐减弱
解析：选A 铁的纯度越高，其抗腐蚀性能越强，纯铁比生铁耐腐蚀，是因为生铁片中的碳降低了铁的抗腐蚀性，A错误；雨水的pH＝4，呈较强的酸性，生铁片在该雨水中先发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，由于生成H2，气体压强增大，开始时插在小试管中的导管内的液面下降，B正确；随着反应的进行，雨水的酸性逐渐减弱，最后发生了吸氧腐蚀，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，导管内液面回升，C正确；开始阶段正极上不断消耗H＋，则U形管中雨水的酸性逐渐减弱，D正确。
3．Mg—AgCl电池是一种用海水激活的一次电池，在军事上用作电动鱼雷的电池，电池的总反应可表示为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。下列关于该电池的说法错误的是( )
A．该电池工作时，正极反应为2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag
B．该电池的负极材料可以用金属铝代替
C．有24 g Mg被氧化时，可还原得到108 g Ag
D．装有该电池的鱼雷在水中进行时，海水作为电解质溶液
解析：选C A项，由电池反应方程式看出，Mg是还原剂、AgCl是氧化剂，故金属Mg作负极，正极反应为2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag，故A正确；B项，该电池的负极材料可以用金属铝代替，故B正确；C项，电极反应式：Mg－2e－===Mg2＋，24 g Mg即1 mol被氧化时，转移电子是2 mol，正极反应为2AgCl＋2e－===2Cl－＋2Ag，可还原得到216 g Ag，故C错误；D项，因为该电池能被海水激活，海水可以作为电解质溶液，故D正确。故答案选C。
4．钠离子电池具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，特别适合于固定式大规模储能应用的需求。一种以Na2SO4水溶液为电解液的钠离子电池总反应为NaTi2(PO4)3 ＋2Na2NiFeⅡ (CN)6word/media/image3.gifNa3Ti2(PO4)3 ＋2NaNiFeⅢ(CN)6(注：其中P的化合价为＋5，Fe的上标Ⅱ、Ⅲ代表其价态)。下列说法不正确的是( )
A．放电时，NaTi2(PO4)3在正极发生还原反应
B．放电时，负极材料中的Na＋脱离电极进入溶液，同时溶液中的Na＋嵌入到正极材料中
C．充电过程中阳极反应式为2NaNiFeⅢ(CN)6＋2Na＋＋2e－===2Na2NiFeⅡ (CN)6
D．该电池在较长时间的使用过程中电解质溶液中Na＋的浓度基本保持不变
解析：选C A项，放电时，NaTi2(PO4)3―→Na3Ti2(PO4)3，Ti的化合价由＋4―→＋3价，发生还原反应；C项，阳极反应式为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，阴极反应式为2NaNiFeⅢ(CN)6＋2e－＋2Na＋===2Na2NiFeⅡ(CN)6。
5．如图，甲为直流电源，乙为用含有酚酞的饱和食盐水浸透的滤纸，丙为电镀槽。断开K后，发现乙上c点附近显红色；闭合K，可实现铁上镀锌，电路中通过0.002 NA个电子。以下判断正确的是( )
A．a为负极 B．d上发生还原反应
C．e为锌板 D．f极的质量增加0.056 g
解析：选C 根据c点附近变红，可以判断b为电源负极，a为正极，d上发生氧化反应；当闭合K时，e为阳极，f为阴极，e应为锌板，f的质量增加0.065 g。
word/media/image5.gif6.近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电总反应方程式为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，如图所示。下列说法不正确的是( )
A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动
B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－
C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，铜相当于催化剂
解析：选B 由题中装置图和放电时总反应可知，放电时Li为负极，Cu为正极，阳离子向正极移动，A项正确；放电时，负极Li失电子转化成Li＋，B项错误；结合题中装置图可知，通入空气铜被腐蚀，生成Cu2O，C项正确；铜被腐蚀生成Cu2O，放电时Cu2O又被还原成Cu，所以整个反应过程中Cu相当于催化剂，D项正确。
7．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．常温下，断开K时，若M溶液为浓硫酸，则铁发生化学腐蚀
B．闭合K，若M为氯化钠，则铁极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．闭合K，若M为硫酸铵，则石墨极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
D．闭合K，若M溶液为海水，石墨换成铜或银，则为外加电流的阴极保护法
解析：选C 常温下，断开K时，M溶液为浓硫酸，Fe在浓硫酸中发生钝化，不能发生化学腐蚀，A错误；闭合K，M溶液为NaCl溶液，则Fe发生吸氧腐蚀，Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，B错误；闭合K，M为(NH4)2SO4，由于NHword/media/image7.gif发生水解而使溶液呈酸性，发生析氢腐蚀，石墨作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，C正确；闭合K，M为海水，石墨换成Cu或Ag，由于Fe的活泼性强于Cu、Ag，形成原电池时，Cu或Ag作正极受到保护，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，D错误。
8．中国企业华为宣布：利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LixC6＋Li1－xCoO2word/media/image8.gifC6＋
LiCoO2，其工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是( )
A．该电池若用隔膜可选用质子交换膜
B．放电时，LiCoO2极发生的电极反应为
LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋
C．石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
D．对废旧的该电池进行“放电处理”让Li＋嵌入石墨烯中而有利于回收
解析：选C 应选用只允许Li＋通过的隔膜，不选用质子交换膜，故A错误；根据电池反应，放电时，LiCoO2极发生还原反应，电极反应式为Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2，故B错误；石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度，故C正确；根据工作原理，“放电处理”是将Li＋嵌入LiCoO2中，故D错误。
9．1894年，Fenton发现采用Fe2+和H2O2混合溶液，能产生具有高反应活性和强氧化性的羟基自由基(-OH),从而氧化降解有机污染物，称为Fenton反应。电Fenton法采用惰性电极电解法，右图为其中一个电极的反应机理，其中含有Fenton 反应。下列说法不正确的是（ ）
A. 羟基自由基(-OH) 的电子式为：
B. 右图所在的惰性电极应与外接电源的负极相连
C. Fenton反应： Fe2++H2O2==Fe3++OH-+-OH
D. 右图所在的惰性电极每消耗22.4LO2 (标准状况)，理论上在外电电路中转移4mole-
解析：选D 羟基自由基(-OH) 的电子式为：，A正确；右图所在的惰性电极为电解池的阴极，发生还原反应，在充电时，必须与外接电源的负极相连，B正确；Fe2+被H2O2氧化为铁离子，同时产生羟基自由基(-OH)，Fenton反应： Fe2++H2O2==Fe3++OH-+-OH，C正确；根据图示可知：22.4LO2 即为1molO2，1mol
O2转化为H2O2时转移电子数为2mole-，理论上在外电电路中转移2mole-，D错误；正确选项D。
10．一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时，下列说法不正确的是( )
A．电极丁的电极反应式为MnOword/media/image15.gif－e－===MnO
word/media/image16.gif
B．电极乙附近溶液的pH减小
C．KOH溶液的质量分数：c%＞a%＞b%
D．导线中流过2 mol电子时，理论上有2 mol K＋移入阴极区
解析：选C 分析两装置的特点可以判断左边是燃料电池，右边是电解池。通氧气的甲电极是燃料电池的正极，与此电极相连的丁电极是电解池的阳极，则丁电极上MnOword/media/image17.gif被氧化为MnO
word/media/image18.gif。丙电极为阴极，阴极上水电离产生的H＋放电被还原为H2，所以X为H2。丁电极的电极反应式为MnO
word/media/image17.gif－e－===MnO
word/media/image18.gif，A正确；乙电极上发生的反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，氢氧根离子浓度减小，所以附近溶液的pH减小，B正确；丙电极上发生反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，甲电极上发生反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，根据溶液流向可判断KOH溶液的质量分数：c%＞b%＞a%，C不正确；导线中流过2 mol电子时，理论上有2 mol K＋移入阴极区，D正确。
11．如图，乙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，乙装置X极附近溶液先变红。下列判断中正确的是
A. 电子流向：Cu电极→Y→X→Co电极
B. 钴（Co）的金属性比铜的强
C. 工作时，SO42-向Cu电极移动
D. 转移0.2mol e-，乙中生成0.2molNaClO
解析：选B 乙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X极附近溶液先变红，说明X极为阴极，则Y为阳极，甲中Co为负极，Cu为正极。A.甲装置为原电池装置，乙装置为电解池装置。电子流向：Co电极→X，Y→Cu电极，A错误；B.甲中Co为负极，Cu为正极,说明钴（Co）的金属性比铜的强，B正确；C. 甲装置为原电池装置，工作时SO42-向负极（Co）移动，C错误；D.电解氯化钠溶液的方程式2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH，生成的氯气刚好与NaOH反应，方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，由方程式可知每转移0.2mole-生成0.1mol Cl2，0.1m
ol Cl2与NaOH刚好反应生成0.1mol NaClO。D错误.答案选B.
12．现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，
下列说法正确的是
A. 当外电路中有0.2mole-转移时，A极区增加的H+的个数为0.2NA
B. A极的电极反应式为
C. 铁电极应与Y相连接
D. 反应过程中甲中右边区域溶液pH逐渐升高
解析：选C A项，根据正极的电极反应式，可知外电路有
电子转移时，消耗的
是
，因此从B极流经质子交换膜到达A电极的
个数为
故A项错误；B项，由题可知
移向A电极，因此结合图中信息知A电极发生的反应为
，故B项错误；C项，乙与甲相连时，甲相当于是电源与乙构成电解池，乙中的
活泼性大于
，要在
上镀铜，则
极发生还原反应，
应是电解池的阴极与甲中原电池的负极相连，由图中信息可知A极得电子生成
，故A是正极，B是负极，所以
电极应与Y相连，故C项正确； D项，在反应过程中，甲右边区域是原电池的负极，发生氧化反应，发生的电极反应为
，生成
，溶液的
应该逐渐减小，故D项错误。综上所述，本题正确答案为C。
二、填空题：本题包括2小题，共28分。
13．（14分）高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。已知Na2FeO4在强碱性溶液中会析出沉淀。其生产工艺流程如图所示：
(1)写出向NaOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式：______________________。
(2)向溶液Ⅱ中加入Fe(NO3)3溶液发生反应，该反应的氧化剂是____________，每制得49.8 g Na2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为____________mol。
(3)从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图甲所示。
①电解过程中阳极的电极反应式为___________________________________________。
②图甲装置中的电源采用NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图乙所示。工作过程中该电源的正极反应式为____________________________，
Na＋由____________(填“a”或“b”，下同)极区移向____________极区。
答案：(1)2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
(2)NaClO(或次氯酸钠) 0.45
(3)①Fe＋8OH－－6e－===FeOword/media/image17.gif＋4H2O
②H2O2＋2e－===2OH－ a b
14．（14分）全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。下图是钒电池基本工作原理示意图：
word/media/image40_1.png
请回答下列问题：
(1)硫酸在电池技术和实验室中具有广泛的应用，在传统的锌铜原电池中，硫酸是____________，实验室中配制硫酸亚铁时需要加入少量硫酸，硫酸的作用是____。
(2)钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2＋、V3＋、VO2＋、VOword/media/image41.gif)为正极和负极电极反应的活性物质的，电池总反应为VO2＋＋V3＋＋H2O
word/media/image42.gifV2＋＋VO
word/media/image41.gif＋2H＋。放电时的正极反应式为_________________________________________________，
充电时的阴极反应式为________________________________________________。放电过程中，电解液的pH________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)钒电池基本工作原理示意图中“正极电解液”可能是________(填字母)。
a．VOword/media/image41.gif、VO2＋混合液 b．V3＋、V2＋混合液
c．VOword/media/image41.gif溶液 d．VO2＋溶液
e．V3＋溶液 f．V2＋溶液
(4)能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是______________________。
答案：(1)电解质溶液 抑制硫酸亚铁的水解
(2)VOword/media/image43.gif＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O V3＋＋e－===V2＋ 升高 (3)acd (4)H＋
解析：(1)传统的铜锌原电池中，锌与酸反应生成氢气，故硫酸为电解质溶液；硫酸亚铁容易水解，且水解显酸性，加入少量硫酸，可以抑制其水解变质。
(2)正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为VOword/media/image43.gif＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O；充电时，阴极反应为还原反应，故为V3＋得电子生成V2＋的反应。
(3)充电时阳极反应式为VO2＋＋H2O－e－===VOword/media/image43.gif＋2H＋，故充电完毕的正极电解液为VO
word/media/image43.gif溶液，而放电完毕的正极电解液为VO2＋溶液，故正极电解液可能是选项a、c、d。
(4)充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，起平衡电荷作用的是加入的酸，故H＋可以通过隔膜。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/793ea5cbb5daa58da0116c175f0e7cd185251853.html
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