第四章复习提升-2022版化学选修4 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析）

这是一份第四章复习提升-2022版化学选修4 人教版（新课标） 同步练习 （Word含解析），共1页。
本章复习提升易混易错练易错点1　原电池和电解池的辨别比较1.(2020上海奉贤高三一模,)用滴有酚酞和氯化钠溶液湿润的滤纸分别做如图所示甲、乙两个实验,下列判断错误的是              (　　)A.b极附近产生气体B.d极附近出现红色C.a、c极上都发生氧化反应D.甲中铁棒比乙中铁棒易被腐蚀2.()某同学设计如图所示装置探究电化学原理,下列有关推断正确的是              (　　)A.若Q为直流电源,铁电极质量减轻,则a为直流电源的负极B.若Q为用电器,X和Y均为烧碱溶液,则电流方向为由b到aC.若Q为用电器,X和Y分别为FeCl2溶液、AlCl3溶液,则铁电极的电极反应式为Fe2++2e- FeD.若Q为直流电源,X和Y均为饱和氯化钠溶液,则铝电极上一定发生氧化反应  易错点2　不能正确理解电极反应与环境的关系3.(2021河北保定高二月考,)有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池,电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法不正确的是              (　　)A.在标准状况下每消耗5.6 L CH4,可以向外电路提供2 mol e-B.通入CH4一极的电极反应式为CH4-8e-+10OH- C+7H2OC.电池放电后,溶液pH增大D.正极上是O2得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-4.()锌银电池的电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,它充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O。下列叙述中,正确的是　              (　　)A.在放电过程中,电池负极区溶液pH减小B.在充电过程中,溶液的pH逐渐增大C.在放电过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极D.充电时,Ag2O电极发生还原反应,Zn电极发生氧化反应易错点3　混淆离子的放电顺序与金属活动性的关系5.()用Pt电极电解含有0.1 mol Cu2+和0.1 mol X3+的溶液,阴极析出固体物质的质量m(g)与电路中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列顺序正确的是              (　　)A.Cu2+>X3+>H+　　　　　　　　B.H+>X3+>Cu2+C.X3+>Cu2+>H+　　　　　　　　D.Cu2+>H+>X3+6.()有两个串联的电解池,甲池盛有CuSO4溶液,乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液,电解时当甲池电极质量增加1.6 g时,乙池析出0.45 g固体,则乙池的溶质可能是              (　　)A.AgNO3　　　　　　　　B.NaNO3C.Mg(NO3)2　　　　　　　D.Al(NO3)3易错点4　不能正确理解金属的电化学腐蚀与防护的原理7.(2021福建南平高级中学高二期中,)青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图如下,下列说法正确的是              (　　)A.腐蚀过程中,青铜基体是正极B.为防止腐蚀,可通过导线将青铜器与直流电源负极相连C.多孔催化层加速了青铜器的腐蚀,因为改变了反应的焓变D.若有64 g Cu腐蚀,理论上消耗氧气的体积为22.4 L(标准状况)8.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。(1)该电化学腐蚀称为　　　　　　。 (2)图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是　　　(填字母)。 思想方法练建模思想巧解新型化学电源题 方法概述建模思想:运用建模思想能使抽象的问题形象化,使解题过程模式化、具体化、可视化,提高解题过程的规范性、可操作性等。尤其适宜解答新型化学电源题,可降低学习的难度。 1.(2020河南焦作高二期末,)为缓解日益严重的温室效应,最近科学家开发出一种吸收CO2并产生电能和可用氢燃料的新系统,其原理示意图如下。下列说法错误的是              (深度解析)A.Na极为原电池的负极B.石墨电极上发生的电极反应为2H++2e- H2↑C.设NA为阿伏加德罗常数的值,产生标准状况下11.2 L H2时,通过钠离子导体的Na+数为0.5NAD.该系统中发生的总反应为2Na+2CO2+2H2O 2NaHCO3+H22.(2021江西名校高三月考,)如图为研究HCOOH燃料电池性能的装置,两电极区间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是              (深度解析)A.电子由a电极经外电路流向b电极B.该燃料电池负极电极反应式为Fe2+-e- Fe3+C.放电过程中需补充的物质X为H2SO4D.该装置总反应的离子方程式为2HCOO-+O2 2HC3.()氮的化合物可以通过电化学转化,如图为NO转化为NO2的工作原理示意图,有关说法正确的是              (　　)A.Pt电极上发生的是氧化反应B.Pt电极的电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-C.每转化1 mol NO,消耗O2的体积为11.2 LD.外电路中电子由NiO电极向Pt电极移动4.(2021湖南五市十校高三联考,)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,降低了成本,提高了效益,其原理如图所示(注:质子指H+,质子交换膜仅允许H+通过)。下列说法正确的是              (　　)A.Pt1为电池正极,Pt2为负极B.Pt1电极附近溶液的pH变大C.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1D.Pt2电极上发生的电极反应为O2+4e- 2O2-5.()用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是              (　　)A.放电时,负极的电极反应为H2-2e- 2H+B.充电时,阳极的电极反应为Ni(OH)2+OH--e- NiO(OH)+H2OC.充电时,将电池的碳电极与外接电源的正极相连D.放电时,OH-向镍电极作定向移动6.(2021河北唐山一中高二期中,)据文献报道,一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示,关于该电池装置说法正确的是              (　　)A.该装置可以在高温下工作B.X、Y依次为阳离子、阴离子交换膜C.该装置工作时,电能转化为化学能D.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e- 2CO2↑+7H+答案全解全析易混易错练1.A　结合图示可知甲为原电池,乙为电解池。b极为正极,电极反应式为2H2O+O2+4e- 4OH-,A项错误;d极为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,d极附近溶液呈碱性,使无色酚酞试液呈红色,B项正确;a极是原电池的负极、c极是电解池的阳极,均发生氧化反应,C项正确;甲中铁棒是原电池的负极,易被腐蚀,乙中铁棒为电解池的阴极,被保护,故甲中铁棒比乙中铁棒易被腐蚀,D项正确。易错分析　　若不能结合图示判断原电池或电解池,以及电极名称等,则易导致错选。解答这类试题需明确,图示中含有外接电源的为电解池,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极。无外接电源的为原电池,一般较活泼的金属作负极,另一电极为正极。2.C　Q为直流电源时,该装置为电解池,铁电极质量减轻,说明铁电极发生氧化反应,故铁电极是电解池的阳极,则a是直流电源的正极,b是直流电源的负极,A项错误。若Q为用电器,则该装置为原电池,在烧碱溶液中铝失去电子发生氧化反应,电子经用电器由b流向a,电流方向为由a到b,B项错误。若Q为用电器,则该装置为原电池,铝比铁活泼,则铝电极是负极,铁电极是正极,正极反应式为Fe2++2e- Fe,C项正确。若Q为直流电源,则该装置为电解池,电解池的电极类型与外接电源的正负极有关,与电极材料无关,故铝电极上可能发生氧化反应,也可能发生还原反应,D项错误。3.C　结合题中信息可知CH4在负极发生氧化反应,电解质溶液为KOH溶液,可写出负极反应式为CH4-8e-+10OH- C+7H2O,B项正确;在标准状况下5.6 L CH4为0.25 mol,则电路中转移2 mol电子,A项正确;O2在正极发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,D项正确;结合上述分析可写出总反应为CH4+2O2+2OH- C+3H2O,即随着电池放电,溶液中OH-浓度减小,溶液pH减小,C项错误。易错分析　　解答本题,注意电极反应式书写需考虑溶液环境,若电解质溶液呈酸性,负极CH4失电子并结合H2O生成CO2和H+,正极O2得电子并结合H+生成水;若电解质溶液呈碱性,负极CH4失电子并结合OH-生成C和H2O,正极O2得电子并结合H2O生成OH-。4.A　银锌电池放电时:负极的电极反应为Zn-2e-+2OH- Zn(OH)2;正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O 2Ag+2OH-。银锌电池充电时:阴极的电极反应为Zn(OH)2+2e- Zn+2OH-;阳极的电极反应为2Ag-2e-+2OH- Ag2O+H2O。放电时,负极区消耗OH-,c(OH-)减小,则溶液的pH减小,A正确;充电时,阳极消耗OH-,而阴极生成等量的OH-,又因生成了H2O,故溶液中c(OH-)减小,溶液的pH也减小,B错误;放电时,Zn为负极,Ag2O为正极,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,C错误;充电时,Zn极为阴极,Zn(OH)2发生还原反应,Ag2O极为阳极,Ag发生氧化反应,D错误。5.C　氧化性:Cu2+>H+,由图可知,反应开始转移0.1 mol电子时,没有固体析出,可确定是0.1 mol X3+在阴极得到电子转化为0.1 mol X2+。而后有固体物质析出,则是Cu2+得到0.2 mol电子生成0.1 mol铜,即析出的铜的质量为6.4 g,Cu2+反应完全后,H+得到电子生成氢气,没有固体生成。因此三种离子的氧化性顺序为X3+>Cu2+>H+,C项正确。易错分析　　解答本题应结合图像和离子放电顺序等分析刚开始未析出固体的原因,不再析出固体不代表反应停止,可能是H+放电等。再结合题中信息即可比较离子的氧化能力的大小。6.A　根据电解池中阴极阳离子的放电顺序可知,溶液中离子放电顺序是Ag+>H+>Al3+>Mg2+>Na+,故电解电解质的水溶液时不会析出在金属活动性顺序中排在氢前面的金属,则本题答案只能是A。7.B　结合图示可知,青铜基体电极有Cu2+产生,则青铜基体发生氧化反应,为负极,A项错误;将青铜器与直流电源负极相连,则青铜器为阴极,该防护措施属于外加电流的阴极保护法,B项正确;反应的焓变与反应过程和是否使用催化剂无关,故反应焓变不会改变,C项错误;结合图示可知该腐蚀属于吸氧腐蚀,64 g铜被腐蚀过程中,转移2 mol电子,根据正极反应O2+2H2O+4e- 4OH-可知,转移2 mol电子时正极消耗0.5 mol O2,在标准状况下的体积为11.2 L,D项错误。易错分析　　解答本题需根据图示判断金属腐蚀的类型,并能正确书写电极反应式,结合防护原理能选择恰当的防护措施。8.答案　(1)吸氧腐蚀　(2)B解析　(1)铁在海水中发生吸氧腐蚀。(2)中性或弱酸性条件下,铁发生吸氧腐蚀,铁接触空气、水时生成铁锈,故B处铁锈最多。思想方法练1.C　结合图示装置可知金属钠为原电池的负极,石墨为正极,A项正确;结合图示转化可知石墨电极上H+得电子生成H2,其电极反应为2H++2e- H2↑,B项正确;根据转移电子数相等可得关系式2Na+~2e-~H2,即产生0.5 mol H2时转移1 mol电子,通过钠离子导体的Na+数为NA,C项错误;结合图示和正、负极反应可写出该系统中总反应的化学方程式为2Na+2CO2+2H2O 2NaHCO3+H2,D项正确。方法点津　　解答这类新型化学电源试题,需结合图示装置正确判断电极,并结合试题中环境等写出电极反应式,进行综合分析判断与计算等。解答这类试题可构建“图示→电极→电极反应式”模型进行分析。2.B　结合图示装置可知通入HCOOH的a极为负极,则b极为正极。根据原电池中电子从负极流出经导线流向正极,可知电子从a电极流出经外电路流向b电极,A项正确;该燃料电池的正极反应为Fe3++e- Fe2+,B项错误;根据右侧分离出的物质K2SO4,可知体系中需提供S,O2被还原后结合H+生成水,则需补充的X为H2SO4,C项正确;放电时,HCOO-、O2为反应物,HC为生成物,则该装置总反应的离子方程式为2HCOO-+O2 2HC,D项正确。方法点津　　解答燃料电池类试题,需构建以下模型:(1)通入燃料的电极为负极,另一电极或通入O2的电极为正极;(2)明确以下3个方向问题:①电子流向为负极→导线→正极,②电流方向为正极→负极,③离子移动方向为阳离子→正极、阴离子→负极。3.D　原电池中正极得电子的物质发生还原反应。根据装置图可知,Pt电极上氧气得到电子转化为O2-,所以Pt电极为正极,发生还原反应,A、B错误;不能确定氧气所处的状况,则不能计算氧气的物质的量,C错误;NiO电极是负极,NO在负极上失去电子,外电路中电子由NiO电极向Pt电极移动,D正确。4.C　Pt1电极上SO2失电子被氧化,Pt1为电池的负极,Pt2为正极,A项错误;Pt1电极上产物为硫酸,即Pt1电极附近溶液中H+浓度增大,pH变小,B项错误;由得失电子守恒可知2SO2~O2~4e-,即相同条件下,放电过程中消耗SO2和O2的体积比为2∶1,C项正确;Pt2电极上O2得电子被还原,电极反应式为O2+4e-+4H+ 2H2O,D项错误。5.B　放电时,负极电极反应为H2-2e-+2OH- 2H2O,A项错误;充电时,镍电极为阳极,阳极发生失电子的氧化反应,阳极的电极反应为Ni(OH)2-e-+OH- NiO(OH)+H2O,B项正确;充电时碳电极为阴极,将碳电极与外接电源的负极相连,C项错误;放电时阴离子向负极移动,OH-向碳电极作定向移动,D项错误。6.D　高温能使硫还原菌的蛋白质变性,故该装置不能在高温下工作,A项错误;原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐的目的,故Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜,B项错误;该装置工作时为原电池,能将化学能转化为电能,C项错误;据图可知,负极上CH3COO-失电子发生氧化反应,电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e- 2CO2↑+7H+,D项正确。