第四章《化学反应与电能》单元测试卷 一 、单选题(共 共 15 小题)
1.用石墨电极电解 CuCl 2 溶液(见下图)。下列分析正确的是(
)
A． a 端是直流电源的负极 B． 通电使 CuCl 2 发生电离 C． 阳极上发生的反应：Cu 2＋ ＋2e － ===Cu D． 通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 2.下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是(
) A． 在钢铁制品表面镀一层金属锌 B． 将钢铁制品放置在潮湿处 C． 在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构 D． 将钢铁制品与电源负极相连 3.一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为2CH 3 OH＋3O 2 ＋4OH－ ===2CO32− ＋6H 2 O。则有关说法正确的是(
) A． 放电时 CH 3 OH参与反应的电极为正极 B． 放电时负极的电极反应为 CH 3 OH＋8OH－ －6e － ===CO32− ＋6H 2 O C． 标准状况下，通入 5.6 L O 2 并完全反应后，有 0.5 mol 电子转移 D． 放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的 pH降低 4.实验发现，298 K 时，在 FeCl 3 酸性溶液中加少量锌粒后，Fe 3＋ 立即被还原成 Fe 2 ＋ 。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是(
)
A． 该原电池的正极反应是 Zn－2e－ ===Zn 2 ＋
B． 左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去 C． 该电池铂电极上有气泡出现
D． 该电池总反应为 3Zn＋2Fe 3＋ ===2Fe＋3Zn 2 ＋
5.如图装置中，U 形管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有食盐水和稀盐酸，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是(
)
A． 生铁块中的碳是原电池的正极 B． 红墨水柱两边的液面变为左低右高 C． 两试管中相同的电极反应式是 Fe－2e－ ===Fe 2 ＋
D． a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀 6.如图为直流电源电解稀 Na 2 SO 4 溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(
)
A． a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色 B． a 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色 C． 逸出气体的体积，a 极的小于 b极的 D． 一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 7.钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是(
) A． 2H＋ ＋2e － ===H 2 ↑ B． Fe 2＋ ＋2e － ===Fe C． 2H 2 O＋O 2 ＋4e－ ===4OH －
D． Fe 3＋ ＋e － ===Fe 2 ＋
8.化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是(
) A． 铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B． 用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C． 大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D． 含重金属离子的电镀废液不能随意排放
9.下图为铁、铜水果电池装置示意图，下列说法不正确的是(
)
A． 铜片为正极 B． 铁片上发生氧化反应 C． 负极反应：Fe－2e－ ===Fe 2 ＋
D． 电子由铜片沿导线流向铁片 10.下列说法正确的是(
) A． 碱性锌锰电池是二次电池 B． 铅蓄电池是一次电池 C． 二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生 D． 燃料电池的活性物质大量储存在电池内部 11.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性 Fe 2＋ ＜Ni 2 ＋ ＜Cu 2 ＋ )(
) A． 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2＋ ＋2e － ===Ni B． 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C． 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 Fe 2＋ 和 Zn 2 ＋
D． 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 Cu和 Pt 12.铜锌原电池工作时，下列叙述不正确的是(
)
A． 负极反应为 Zn－2e－ ===Zn 2 ＋
B． 电池反应为 Zn＋Cu 2＋ ===Zn 2 ＋ ＋Cu C． 在外电路中，电子从铜电极流向锌电极 D． 盐桥中的 K＋ 移向 CuSO 4 溶液 13.下列关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极)的叙述正确的是(
) A． 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B． 若在阳极附近的溶液中滴入 KI溶液，溶液呈棕黄色 C． 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
D． 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 14.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是(
)
A． 答案 A B． 答案 B C． 答案 C D． 答案 D 15.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(
)
A． 无论 a 和 b 是否连接均可形成原电池 B． a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出 C． a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为 Cu 2＋ ＋2e － ===Cu D． 无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 二 、实验题(共 共 3 小题)
16.某同学用如图所示做水果电池的实验,测得数据如下表所示：
请回答以下问题: (1)实验⑥中负极的电极反应式为 。
(2)实验⑥、⑥中电流方向相反的原因是 。
(3)影响水果电池电压的因素有
、
。
(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做
。(填“合理”或“不合理”) 17.已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl 2 溶液、Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液、硫酸。设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。
18.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入 6 mol·L－ 1 硫酸溶液中，乙同学将电极放入 6 mol·L － 1的氢氧化钠溶液中，如下图所示。
(1)写出甲池中正极的电极反应式_______________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式________________________________________。
(3)写出乙池中总反应的离子方程式_______________________________________。
(4)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(5)由此实验，可得到如下哪些结论正确(
)
A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值 D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 (6)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案________________(如可靠，此空可不填)。
三 、填空题(共 共 3 小题)
19.某新型可充电电池能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应为 3Zn＋2K 2 FeO 4 ＋8H 2 O3Zn(OH) 2 ＋2Fe(OH) 3 ＋4KOH。
(1)放电时负极反应为______________________________。
(2)充电时 Fe(OH) 3 发生________反应。
(3)放电时电子由________极流向________(填“正”或“负”)极。
(4)放电时 1 mol K 2 FeO 4 发生反应，转移电子数是__________________。
20.回答下列问题：
(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
⑥该电化腐蚀称为__________________。
⑥图中 A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________(填字母)。
⑥以锌为负极，采用牺牲阳极的阴极保护法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处(填字母)。
(2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注：
(3)下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是________。
(4)如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和 NaCl 溶液的 U 形管中，下列分析正确的是________(填字母)。
A．K 1 闭合，铁棒上发生的反应为 2H＋ ＋2e － ===H 2 ↑ B．K 1 闭合，石墨棒周围溶液 pH逐渐升高 C．K 2 闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法 D．K 2 闭合，电路中通过 0.002N A 个电子时，两极共产生 0.001 mol 气体 21.如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：
负极________________________________________________________________________， 正极________________________________________________________________________。
答案解析 1.【答案】A 【解析】
电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，阴极与直流电源的负极相连，阳极与直流电源的正极相连，A 项正确；电解质在溶液中的电离是因为水分子的作用，与通电无关，B 项错误；电解过程中阳极上发生的反应为氧化反应，阳极反应 2Cl－ －2e － ===Cl 2 ↑，在阳极附近可观察到黄绿色气体，C、D项错误。
2.【答案】B 【解析】覆盖保护层，改变钢的结构，与电源负极相连，均能防止或减缓钢铁腐蚀，A、C、D 正确；将钢铁制品放置在潮湿处，易形成电化学腐蚀，B 错误。
3.【答案】B 【解析】从电池反应可知，CH 3 OH 为原电池的负极，A 错误；在碱性介质中，正极反应为 O 2 ＋2H 2 O＋4e－ ===4OH － ，标准状况下，5.6 L O 2 为 0.25
mol，转移电子为 1 mol，C 错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液 OH－ 的浓度增大，pH升高，D错误。
4.【答案】B 【解析】该原电池的正极反应是 Fe 3＋ ＋e － ===Fe 2 ＋ ，左边烧杯中的血红色会逐渐消失，A 错误、B正确；铂作负极，负极反应为 Zn－2e－ ===Zn 2 ＋ ，C 错误；原电池总反应为 Zn＋2Fe 3 ＋ ===2Fe 2 ＋ ＋Zn 2＋ ，不生成气体，D错误。
5.【答案】B 【解析】a、b 试管中均发生铁的电化学腐蚀，a 管中在食盐水中的 Fe 发生吸氧腐蚀，正极为碳：2H 2 O＋O 2 ＋4e－ ===4OH － ，负极为铁：Fe－2e － ===Fe 2 ＋ ，由于吸收 O 2 ，气压降低，A 正确；b 管中的电解质溶液是酸性较强的稀盐酸溶液，发生析氢腐蚀，正极：2H＋ ＋2e － ===H 2 ↑，负极：Fe－2e －===Fe 2＋ ，C、D 正确；由于放出氢气，b 管中气压增大，故 U 形管中的红墨水应是左高右低，B 错误。
6.【答案】B 【解析】a 极为阴极，H 2 O 电离出的 H ＋ 放电，促进 H 2 O 的电离平衡向右移动，c(OH － )增大，石蕊溶液变蓝色，b 极为阳极，H 2 O 电离出的 OH － 放电，c(H ＋ )增大，石蕊溶液变红色，A 项不正确、B项正确；a 极产生 H 2 ，b 极产生 O 2 ，H 2 的体积是 O 2 体积的 2 倍，故 C、D项不正确。
7.【答案】C 【解析】钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应为 2H 2 O＋O 2 ＋4e－ ===4OH － ，C正确。
8.【答案】B 【解析】A 项，铁表面镀锌，当发生电化学腐蚀时，Fe 作正极被保护。B 项，聚乙烯塑料非常稳定，不易降解，而聚乳酸塑料是易降解的塑料，故应用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料来减少白色污
染，故 B 项错误。D 项，重金属离子对土壤、水都会产生污染，所以含重金属离子的电镀废液不能随意排放。
9.【答案】D 【解析】在铁、铜水果电池中，较活泼的铁作负极，Fe－2e－ ===Fe 2 ＋ ，发生氧化反应，电子由铁片沿导线流向铜片，A、B、C 正确、D不正确。
10.【答案】C 【解析】碱性锌锰电池，也就是常用的干电池，是一次电池，A 错误；铅蓄电池放电完后，再充电又可恢复供电，是二次电池，B 错误；燃料电池的燃料、助燃剂都外接于电池，不是一次性充入电池内部。
11.【答案】D 【解析】阳极发生氧化反应，A 错；电解过程中，阳极主要电极反应为 Ni－2e－ ===Ni 2 ＋ ，但比 Zn活泼的铁和锌也会溶解，Zn－2e－ ===Zn 2 ＋ ，Fe－2e － ===Fe 2 ＋ ，而阴极反应为 Ni 2 ＋ ＋2e － ===Ni，溶解和析出金属不同，B 错误；电解后溶液还有镍离子，C 错；Cu 和 Pt 比镍弱，形成阳极泥，D 正确。
12.【答案】C 【解析】金属活动性 Zn>Cu，Zn 作为负极，失去电子，Zn－2e－ ===Zn 2 ＋ ，电子经外电路流向铜电极，C 错误。因 Zn 失电子生成 Zn 2＋ ，为使 ZnSO 4 溶液保持电中性，盐桥中的 Cl － 移向 ZnSO 4 溶液；正极反应为 Cu 2＋ ＋2e － ===Cu，溶液中铜离子减小，为使 CuSO 4溶液保持电中性，盐桥中的 K＋ 移向 CuSO 4 溶液，A、B、D正确。
13.【答案】B 【解析】电解食盐水时发生的反应：
阳极：2Cl－ －2e － ===Cl 2 ↑ 阴极：2H＋ ＋2e － ===H 2 ↑ 总反应：2NaCl＋2H 2 O 2NaOH＋H 2 ↑＋Cl 2 ↑ 对照分析选项，C 错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的 Cl 2 ，滴加 KI 溶液后发生反应：Cl 2 ＋2I －===I 2 ＋2Cl－ ，溶液呈棕黄色，B 正确；阴极附近产生大量的 OH － ，滴加酚酞后变红色，A 错误；电解后生成 NaOH，溶液呈碱性，D错误。
14.【答案】A 【解析】Cu、Ag 均为不活泼金属，不会置换出酸中的 H＋ 生成 H 2 ，B、C 均无化学反应；D 虽然Zn 与稀 H 2 SO 4 反应，但装置不能形成闭合回路，只有 A符合要求。
15.【答案】A 【解析】a 和 b 不连接时，不构成闭合回路，无法形成原电池，此时发生 Fe＋Cu 2＋ ===Cu＋Fe 2 ＋ 置
换反应，铁片上会有金属铜析出，A 错误、B 正确；a 和 b 用导线连接时，形成原电池，Cu 为正极，在正极上阳离子得电子，Cu 2＋ ＋2e － ===Cu，C 正确；无论 a和 b 是否用导线连接，均发生 Fe＋Cu 2＋ ===Cu＋Fe 2 ＋ ，铁片均溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，D正确。
16.【答案】(1)Al-3e - Al 3+
(2)实验⑥中锌比铜活泼，锌作负极，实验⑥中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反 (3)水果品种；电极材料 (4)合理 【解析】实验⑥中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为 Al-3e - Al 3+ ；实验⑥中锌比铜活泼，锌为负极，实验⑥中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验⑥和⑥可知,水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。
17.【答案】
(答案合理即可) 【解析】因为总反应式为 Fe＋H 2 SO 4 ===FeSO 4 ＋H 2 ↑，所以负极为 Fe，正极可为 Cu、Ag 或石墨，电解质溶液为稀硫酸，按原电池示意图一般形式画出装置图。
18.【答案】(1)2H＋ ＋2e － =...
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