1、單元評估檢測(八)第九章(90分鐘100分)一、選擇題(本題包括7小題，每小題6分，共42分)1.(2015哈爾濱模擬)如圖所示甲、乙兩個裝置，所盛溶液體積和濃度均相同且足量，當兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時，下列說法不正確的是()A.溶液的質量變化：甲減小乙增大B.溶液pH變化：甲減小乙增大C.相同條件下產生氣體的體積：V甲=V乙D.電極反應式：甲中陰極為Cu2+2e-Cu，乙中負極為Mg-2e-Mg2+【解析】選C。甲中總反應為2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2，乙中總反應為Mg+2HClMgCl2+H2，故甲溶液質量減小，乙溶液質量增大，A正確；甲中生成H2SO4，

2、pH減小，乙中消耗鹽酸，pH增大，B正確；當兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時，甲中產生0.25 mol O2，乙中產生0.5 mol H2，故相同條件下，甲、乙中產生氣體的體積比為12，C錯誤；甲中陰極為Cu2+放電，電極反應為Cu2+2e-Cu，乙中負極為Mg放電，電極反應為Mg-2e-Mg2+，D正確?！净犹骄俊?1)寫出甲裝置圖中陽極電極反應方程式。提示：分析甲裝置圖可知為電解池，陽極應為陰離子放電，即OH-發生氧化反應，其電極反應式為4OH-4e-2H2O+O2。(2)寫出乙裝置中正極電極反應方程式。提示：乙裝置為原電池裝置，且電解質溶液為鹽酸，根據金屬活動順序可知金屬鋁作正極

3、發生還原反應，其電極反應式為2H+2e-H2。2.(2015長沙模擬)甲醇燃料電池被認為是21世紀電動汽車的最佳候選動力源，其工作原理如圖所示。下列有關敘述正確的是()A.通氧氣的一極為負極B.H+從正極區通過交換膜移向負極區C.通甲醇的一極的電極反應式為CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+D.甲醇在正極發生反應，電子經過外電路流向負極【解析】選C。外電路中電子從負極流向正極，內電路H+從負極移向正極，B、D錯誤；O2在正極發生還原反應，A錯誤；甲醇在負極發生氧化反應，負極反應式為CH3OH+H2O-6e-CO2+6H+?！炯庸逃柧殹磕郴瘜W小組構想將汽車尾氣(NO、NO2)轉化為重要的化工

4、原料HNO3，其原理如圖所示，其中A、B為多孔材料。下列說法正確的是()A.電解質溶液中電流的方向由B到A，電子的流向與之相反B.電極A表面反應之一為NO-3e-+2H2ONO3-+4H+C.H+從右側向左側移動D.該電池工作時，每轉移4 mol電子，生成22.4 L O2【解析】選B。該電池的工作原理(以NO為例)為4NO+3O2+2H2O4HNO3，則NO發生了氧化反應，故A極為負極，B極為正極。電子只能通過外電路，其流向為從A到B，A項錯誤；負極反應(以NO為例)為NO-3e-+2H2ONO3-+4H+，B項正確；H+向正極移動，即從左側向右側移動，C項錯誤；電池工作時，每轉移4 mol

5、電子，消耗1 mol氧氣，在標準狀況下O2的體積為22.4 L，D項錯誤。3.如圖裝置中，在U形管底部盛有CCl4，分別在U形管兩端小心倒入飽和食鹽水和稀硫酸溶液，并使a、b兩處液面相平，然后分別塞上插有生鐵絲的塞子，密封好，放置一段時間后，下列有關敘述中錯誤的是()A.鐵絲在兩處的腐蝕速率：abB.a、b兩處相同的電極反應式為Fe-2e-Fe2+C.一段時間后，a處液面高于b處液面D.生鐵絲中的碳在a、b兩處分別作原電池的負極和正極【解析】選D。生鐵發生析氫腐蝕的速率比吸氧腐蝕的速率大，故A正確；a處負極上鐵失電子，正極上氧氣得電子，b處負極上鐵失電子，正極上氫離子得電子，所以a、b兩處相同

6、的電極反應式為Fe-2e-Fe2+，故B正確；a處發生吸氧腐蝕，b處發生析氫腐蝕，一段時間后，a處氣體壓強減小，b處氣體壓強增大，導致溶液從b處向a處移動，所以a處液面高于b處液面，故C正確；生鐵中的碳在a、b兩處都作正極，故D錯誤?！炯庸逃柧殹?2015南京模擬)美國的“自由女神”歷來被認為是美國民主自由的象征。但由于長期存在于潮濕環境中，女神的銅外殼與雕像內支撐它的鐵支架已喪失了隔離作用，導致鐵支架一層又一層地銹蝕，蓬松的氧化鐵使支架體積膨脹，鉚固的支架被撐斷。對此現象的產生原因解釋不正確的是()A.氧化鐵的形成主要是因為鐵、銅及周圍介質構成原電池B.生銹過程中可能發生的反應有4Fe(OH

7、)2+2H2O+O24Fe(OH)3C.氧化鐵的形成是因為鐵與O2發生化學腐蝕D.若是在干燥的環境中，女神可能會在更長時間內保持“健康狀態”【解析】選C。A項正確，因為鐵、銅作為活潑性不同的兩個電極，周圍介質作為電解質溶液，可構成無數微小的原電池。B項正確，因為這是原電池總反應的后續反應。C項錯誤，因為氧化鐵的形成是因為電化腐蝕后，氫氧化鐵分解生成的，而非鐵與O2發生化學腐蝕所致。D項正確，因為干燥的環境破壞了原電池構成的基本條件，女神像就不會發生電化腐蝕而在更長時間內保持“健康狀態”。4.(2015濱州模擬)Li-SO2電池具有輸出功率高和低溫性能好等優點。其電解質是LiBr，溶劑是碳酸丙烯

8、酯和乙腈，電池反應為2Li+2SO2Li2S2O4。下列說法正確的是()A.該電池反應為可逆反應B.放電時，Li+向負極移動C.充電時，陰極的電極反應式為Li+e-LiD.該電池的電解質溶液可以換成LiBr的水溶液【解析】選C。A中該電池的充、放電反應是在不同條件下進行的，故不是可逆反應，A錯誤；B中放電時，陽離子移向正極，B錯誤；D中因Li為電極，Li會與水反應，故不能改用LiBr的水溶液，D錯誤。5.(2015濟南模擬)鋰碘電池可用于心臟起搏器的電源。該電池反應為2Li(s)+I2(s)2LiI(s)H0，已知：4Li(s)+O2(g)2Li2O(s)H1=-324 kJmol-1，4Li

9、I(s)+O2(g)2Li2O(s)+2I2(s)H=-114 kJmol-1。下列結論中，不正確的是()A.該電池反應2Li(s)+I2(s)2LiI(s)的H=-105 kJmol-1B.電池正極反應為Li-e-Li+C.當有14 g Li消耗時，電路中轉移2 mol e-D.該電池放電過程中電池的總質量保持不變【解析】選B。Li作負極，所以負極反應為Li-e-Li+，B選項錯誤。6.(2015秦皇島模擬)近年來，加“碘”食鹽較多地使用了碘酸鉀(KIO3)，碘酸鉀在工業上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液為電解液，在一定條件下電解，反應的化學方程式為KI+3H2OKIO3+3

10、H2。下列有關說法不正確的是()A.電解轉移3 mol e-時，理論上可制得KIO3107 gB.電解時，石墨作陽極，不銹鋼作陰極C.電解時的陽極電極反應式：I-6e-+3H2OIO3-+6H+D.電解過程中電解質溶液的pH變小【解析】選D。A項，化學方程式KI+3H2OKIO3+3H2，轉移電子數6 mol，生成1 mol碘酸鉀；每轉移3 mol電子，理論上可得到0.5 mol無水KIO3晶體，即107 g，故A正確；B項，反應式為KI+3H2OKIO3+3H2，陽極是惰性電極，所以電解時，石墨作陽極，不銹鋼作陰極，故B正確；C項，電解時的陽極發生失電子的氧化反應，陽極反應為I-6e-+3H

11、2OIO3-+6H+，故C正確；D項，總反應為KI+3H2OKIO3+3H2，pH不變，故D錯誤。7.(2015鎮江模擬)下列敘述正確的是()A.如圖1所示，若銅中含有雜質銀，可形成原電池，且銅作負極B.如圖2所示，當有0.1 mol電子轉移時，有0.1 mol Cu2O生成C.基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池如圖2所示，銅電極發生還原反應D.若圖3所示的裝置中發生Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+的反應，則X極是負極，Y極的材料可以是銅【解析】選A。A項，銅可與Fe3+發生反應Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+，銅被氧化，發生失電子的氧化反應，若含有不活潑金屬銀，則可形成原電池，銅

12、作負極，加快反應速率，正確；B項，若有0.1 mol電子轉移時，有0.05 mol Cu2O生成，錯誤；C項，銅電極應發生失電子的氧化反應，錯誤；D項，X極應為銅，Y極不能為銅，錯誤。二、非選擇題(本題包括4小題，共58分)8.(14分)(2015宜春模擬)(1)碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質，操作溫度為650，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤氣(CO、H2的體積比為11)直接作燃料，其工作原理如圖所示。電池總反應為_。以此電源電解足量的硝酸銀溶液，若陰極產物的質量為21.6 g，則陽極產生氣體在標準狀況下的體積為_L。電解后溶液體積為2 L，溶液的pH約為

13、_。(2)某研究小組利用下列裝置用N2O4生產新型硝化劑N2O5?，F以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池，采用電解法制備N2O5，裝置如圖所示，其中Y為CO2。在該電極上同時還引入CO2的目的是_。電解過程中，生成N2O5的電極反應方程式為_?！窘馕觥?1)一氧化碳和氫氣按物質的量比11混合，再與氧氣反應生成二氧化碳和水。電解硝酸銀溶液陰極反應為Ag+e-Ag，陽極反應為4OH-4e-2H2O+O2，生成21.6 g銀時轉移0.2 mol電子，根據電子守恒可知，陽極生成氧氣0.05 mol，其在標準狀況下的體積為1.12 L。生成氫離子0.2 mol，氫離子的濃度為0.2mol2 L=

14、0.1 molL-1，溶液的pH=1。(2)燃料電池工作時燃料失電子，作負極，因此氫氣作負極，失去電子被氧化，轉化為氫離子，氫離子和碳酸根離子結合，最終轉化為二氧化碳和水，氧氣作正極，得到電子被還原，轉化為氧負離子，氧負離子和二氧化碳結合，最終轉化為碳酸根離子，進而保證了電解質熔融鹽成分不變。N2O4轉化為N2O5，氮元素化合價升高，發生氧化反應。答案：(1)CO+H2+O2CO2+H2O1.121(2)在電極上與O2共同轉化為CO32-，保持熔融鹽成分不變N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+【易錯提醒】分析燃料電池的兩個易錯點(1)沒有注意“溶液”的成分，是酸性、堿性還是熔融鹽、固

15、體電解質等。(2)不能從所給圖中分析電池的正負極，如圖示中的電流方向、電子流向或兩極上通入的物質等。9.(16分)某化學興趣小組對電化學問題進行了實驗探究。.利用如圖所示裝置探究金屬的防護措施，實驗現象是鋅電極不斷溶解，鐵電極表面有氣泡產生。(1)寫出負極的電極反應式：_。(2)某學生認為，鐵電極可能參與反應，并對產物做出假設：假設1：鐵參與反應，被氧化生成Fe2+；假設2：鐵參與反應，被氧化生成Fe3+；假設3：_。(3)為了探究假設1、2，他采取如下操作：取0.01 molL-1FeCl3溶液2 mL于試管中，加入過量鐵粉；取操作試管的上層清液加入2滴K3Fe(CN)6溶液，生成藍色沉淀；

16、取少量正極附近溶液加入2滴K3Fe(CN)6溶液，未見藍色沉淀生成；取少量正極附近溶液加入2滴KSCN溶液，未見溶液變紅。據、現象得出的結論是_。(4)該實驗原理可應用于防護鋼鐵腐蝕，請再舉一例防護鋼鐵腐蝕的措施：_。.利用如圖所示裝置做電解50 mL 0.5 molL-1的CuCl2溶液實驗。實驗記錄：A.陽極上有黃綠色氣體產生，該氣體使濕潤的淀粉碘化鉀試紙先變藍后褪色(提示：Cl2氧化性大于IO3-)；B.電解一段時間以后，陰極表面除有銅吸附外，還出現了少量氣泡和淺藍色固體。(1)分析實驗記錄A中試紙顏色變化，用離子方程式解釋：_；_。(2)分析實驗記錄B中淺藍色固體可能是_(寫化學式)，

17、試分析生成該物質的原因：_?！窘馕觥?(1)鋅比鐵活潑，鋅為負極，電極反應式為Zn-2e-Zn2+。(2)根據假設1、2進行分析，得出假設3為鐵參與反應，被氧化生成Fe2+和Fe3+。(3)從分析得出的試管中含有Fe2+；現象說明不含Fe2+；現象說明不含Fe3+；故可得出的結論是正極附近溶液不含Fe2+和Fe3+。(4)防護鋼鐵腐蝕的措施有刷油漆、電化學保護法等。.(1)陽極上有氯氣產生，由于2I-+Cl2I2+2Cl-，該氣體使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍；當氯氣過量時，會發生反應5Cl2+I2+6H2O10Cl-+2IO3-+12H+，顏色褪去。答案：.(1)Zn-2e-Zn2+(2)鐵參與

18、反應，被氧化生成Fe2+和Fe3+(3)正極附近溶液不含Fe2+和Fe3+(4)刷油漆(其他合理答案均可).(1)2I-+Cl2I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O10Cl-+2IO3-+12H+(2)Cu(OH)2電解一段時間后，Cu2+濃度下降，H+開始放電，溶液pH增大，Cu2+轉化為Cu(OH)210.(13分)全釩液流電池是一種活性物質呈循環流動液態的電池，目前釩電池技術已經趨近成熟。如圖是釩電池基本工作原理示意圖：請回答下列問題：(1)硫酸在電池技術和實驗室中具有廣泛的應用，在傳統的銅鋅原電池中，硫酸是_，實驗室中配制硫酸亞鐵時需要加入少量硫酸，硫酸的作用是_。(2)釩電池由溶解

19、于一定濃度硫酸溶液中的不同價態的釩離子(V2+、V3+、VO2+、VO2+)為正極和負極的活性物質組成，電池總反應為VO2+V3+H2OV2+ VO2+2H+。放電時的正極反應式為_，充電時的陰極反應式為_。放電過程中，電解液的pH_(填“升高”“降低”或“不變”)。(3)釩電池基本工作原理示意圖中“正極電解液”可能是_。a.VO2+、VO2+混合液b.V3+、V2+混合液c.VO2+溶液d.VO2+溶液e.V3+溶液f.V2+溶液(4)能夠通過釩電池基本工作原理示意圖中“隔膜”的離子是_?！窘馕觥?1)傳統的銅鋅原電池中，鋅與酸反應生成氫氣，故硫酸為電解質溶液；硫酸亞鐵容易水解，且水解顯酸性

20、，加入少量硫酸，可以抑制其水解變質。(2)正極反應是還原反應，由電池總反應可知放電時的正極反應為VO2+2H+e-VO2+H2O；充電時，陰極反應為還原反應，故為V3+得電子生成V2+的反應。(3)充電時陽極反應式為VO2+H2O-e-VO2+2H+，故充電完畢的正極電解液為VO2+溶液，而放電完畢的正極電解液為VO2+溶液，故正極電解液可能是選項a、c、d。(4)充電和放電過程中，正極電解液與負極電解液不能混合，起平衡電荷作用的是加入的酸，故H+可以通過隔膜。答案：(1)電解質溶液抑制硫酸亞鐵的水解(2)VO2+2H+e-VO2+H2OV3+e-V2+升高(3)a、c、d(4)H+【加固訓練

21、】某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解池原理進行實驗探究。請回答：.用圖1所示裝置進行第一組實驗。(1)在保證電極反應不變的情況下，不能替代Cu作電極的是_(填字母序號)。A.鋁B.石墨C.銀D.鉑(2)N極發生反應的電極反應式為_。(3)實驗過程中，SO42-_(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動；濾紙上能觀察到的現象有_。.用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中，兩極均有氣體產生，Y極區溶液逐漸變成紫紅色；停止實驗，鐵電極明顯變細，電解液仍然澄清。查閱資料發現，高鐵酸根(FeO42-)在溶液中呈紫紅色。(4)電解過程中，X極區溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。(5

22、)電解過程中，Y極發生的電極反應為Fe-6e-+8OH-FeO42-+4H2O和4OH-4e-2H2O+O2，若在X極收集到1 344 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標準狀況時氣體體積)，則Y電極(鐵電極)質量減少_g?！窘馕觥?(1)由圖1可知，左邊裝置是原電池，Cu電極是正極，電極材料不發生反應，要保證電極反應不變，代替銅電極的材料活潑性不如鋅才可以，鋁比鋅活潑，故A不可以。(2)N極連接原電池的負極鋅，則N極為電解池的陰極，其電解的是NaOH溶液(實質是電解水)，電極反應為2H2O+2e-H2+2OH-。(3)原電池中，陰離子向負極移動，故SO42-從右向左移動。鐵(M)作電解池的陽極，失電子生成Fe2+，Fe2+與OH-結合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色沉淀，因此濾紙上會有紅褐色斑點產生。.(4)圖2裝置是電解池，X極為陰極，電極反應為2H2O+2e-H2+2OH-，故pH增大。(5)根據電子轉移守恒可得關系式：1 34422 4002=16822 4004+n(Fe)6，解得n(Fe)=0.015 mol，m(Fe)=0.84 g。答案：(1)A(2)2H2O+2e-