章末综合检测
(90 分钟，100 分) 一、选择题(本题包括 18 个小题，每小题 3 分，共 54 分) 1．下列过程需要通电后才可以发生或进行的是(
) ①电离 ②电泳 ③电解 ④电镀 ⑤电化学腐蚀 A．①② B．②③④ C．②③④⑤ D．全部 解析：电解质溶于水即可发生电离，不需要通电；电化学腐蚀的实质是发生原电池反应，是化学能转变为电能的自发反应，也不需要通电。
答案：B 2．下列叙述中，正确的是(
) ①电解池是将化学能转变成电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置 ③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现 ⑤电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化
A．①②③④ B．③④
C．③④⑤
D．④ 解析：①、②正好相反了，③、④正确，⑤中电镀是特殊形式的电解，仍然是化学变化。
答案：B 3．用石墨棒作电极，电解下列物质的水溶液，实质上与电解水一致的是(
) A．NaOH B．NaCl C．CuSO 4
D．CuCl 2
解析：B 项中电解 NaCl 溶液生成 NaOH、H 2 、Cl 2 。C 项中电解 CuSO 4 溶液生成 Cu、O 2 、H 2 SO 4 。D 项中电解 CuCl 2 溶液生成 Cu 和 Cl 2 。
答案：A 4．某同学为了使反应 2HCl＋2Ag===2AgCl＋H 2 ↑能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是(
)
解析：由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag 作阳极，设计成电解池可实现该反应。
答案：C
5．选用下列试剂和电极：稀 H 2 SO 4 、Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液、Fe、Cu、Zn，组成右图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察到电流计Ⓖ的指针均明显转偏，则其可能的组合共有(
) A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 解析：电极的组合有三种：Fe—Cu、Zn—Fe、Zn—Cu，三种组合都能与两种电解质溶液发生自发的氧化还原反应，选 D。
答案：D 6．(2014·三明一中高二期中)在铁制品上镀上一定厚度的铜层，以下电镀方案中正确的是(
) A．铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含 Fe 2＋
B．铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含 Cu 2＋
C．铜作阴极，铁制品作阳极，溶液中含 Fe 3＋
D．铜作阳极，铁制品作阴极，溶液中含 Cu 2＋
解析：在铁上镀铜，则要求铜在阳极，铁在阴极，电解质溶液含 Cu 2＋ ，D 项符合题意。
答案：D 7．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是(
) A．HCl、CuCl 2 、Ba(OH) 2
B．NaOH、CuSO 4 、H 2 SO 4
C．NaOH、H 2 SO 4 、Ba(OH) 2
D．NaBr、H 2 SO 4 、Ba(OH) 2
解析：本题考查电解规律，电解能够生成 H 2 和 O 2 的物质类型是强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐，C 项符合题意。
答案：C 8．(2014·高考Ⅱ卷)2013 年 3 月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(
)
A．a 为电池的正极 B．电池充电反应为 LiMn 2 O 4 ===Li 1－ x Mn 2 O 4 ＋ x Li C．放电时，a 极锂的化合价发生变化 D．放电时，溶液中 Li ＋ 从 b 向 a 迁移 解析：本题考查电化学知识，意在考查考生对知识的理解能力、判断能力以及电极反应式的书写能力。根据原电池中金属性较强的材料作负极，可知 b 为电池的负极，则 a 为电池的正极，A 项正确；电池的充电反应为电解池原理，B 项正确；放电时，a 作电池的正极，Mn 元素化合价发生变化，Li 元素化合价不变，C 项错误；放电时，阳离子移向电池的正极，
D 项正确。
答案：C 点评：本题易错点是不能正确地确定正负极。判断负极方法：①金属性较强的材料作负极；②电子流出的是负极(或电流流入的是负极)；③发生氧化反应的是负极(即化合价升高的)。
9．(2014·江苏盟校二联)“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为：MH＋NiOOH―→M＋Ni(OH) 2 (M 为氢化物电极的储氢金属，也可看做 H 2 直接参加反应)。下列说法正确的是(
) A．充电时阴极区电解质溶液 pH 降低 B．在使用过程中此电池要不断补充水 C．放电时 NiOOH 在电极上发生氧化反应 D．充电时阳极反应为：Ni(OH) 2 －e － ＋OH － ===NiOOH＋H 2 O 解析：主要考查原电池原理和电解池原理。放电时，Ni 元素化合价降低，发生还原反应，故 C 错误。充电时，阴极反应为：2H ＋ ＋2e － ===H 2 ↑，阳极反应为：Ni(OH) 2 －e － ＋OH － ===NiOOH＋H 2 O，阴极区电解质溶液 pH 升高，故 A 错误，D 正确。正反应过程中无 H 2 O 消耗，故 B 错误。
答案：D 10．(2014·广东粤西北九校联考)下列叙述正确的是(
)
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极 B．氯碱工业上电解的是熔融的 NaCl C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中 O 2 通入正极，电极反应为 O 2 ＋4H ＋ ＋4e － ===2H 2 O D．下图中电子由 Zn 极移向 Cu 极，盐桥中的 Cl － 移向 CuSO 4 溶液
解析：电镀时镀件应该作阴极，A 项错误；氯碱工业上电解的是饱和 NaCl 溶液，B 项错误；盐桥中的 Cl － 移向 ZnSO 4 溶液，D 项错误。
答案：C 11．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是(
)
A．锌片是负极
B．两个铜片上都发生氧化反应
C．石墨是阴极
D．两个番茄都形成原电池
解析：左侧 Cu、Zn 与番茄汁构成原电池，锌片是负极，发生氧化反应，铜片是正极，发生还原反应，A 项正确、B 项错误；右侧为电解池，Cu 为阴极，石墨为阳极，C、D 项错误。
答案：A 12．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法中正确的是(
)
A．燃料电池工作时，正极反应：O 2 ＋2H 2 O＋4e － ===4OH －
B．a 极是铁，b 极是铜时，b 极逐渐溶解，a 极上有铜析出 C．a 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极逐渐溶解，b 极上有铜析出 D．a、b 两极均是石墨时，在相同条件下 a 极产生的气体与电池中消耗的 H 2 体积相等 解析：酸性燃料电池工作时，正极反应：O 2 ＋4H ＋ ＋4e － ===2H 2 O，A 错误；a 极是铁，b 极是铜时，a 极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b 极上 Cu 2＋ 发生还原反应有铜析出，B错误；a 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极上发生氧化反应，粗铜溶解，b 极上 Cu 2＋ 发生还原反应，有铜析出，C 正确；a、b 两极均是石墨时，根据电子守恒，a 极上产生的 O 2 与电池中消耗的 H 2 的体积比为 1∶2，D 错误。
答案：C
13．(2014·临沂质检)某原电池装置如图所示，盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂。下列叙述正确的是(
) A．原电池工作一段时间后，FeCl 2 溶液中 c (Cl － )增大 B．此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同 C．Fe 为正极，石墨上发生的反应为 2H ＋ ＋2e － ===H 2 ↑ D．该装置中的盐桥完全可用金属导线代替 解析：原电池中离子的移动方向由静电作用决定，铁失去电子形成 Fe 2＋ 进入 FeCl 2 溶液中，使其带正电，吸引盐桥中的 Cl － ，故 c (Cl － )增大，A 项正确；太阳能电池是太阳能转化为电能的装置，原电池是化学能转化为电能的装置，B 项错误；铁作负极，石墨作正极；C 项错误；金属导线不能传递离子，所以盐桥不能用导线代替，D 项错误。
答案：A 14．如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的是(
)
A．Fe 是负极，C 是正极 B．负极反应式：Fe－3e － ===Fe 3＋
C．内电路中阴离子移向 FeCl 2 溶液
D．电流由石墨电极流向 Fe 电极 解析：负极反应式为 Fe－2e － ===Fe 2＋ ，B 不正确；阴离子移向负极(左池)，C 项正确；电流由正极流向负极，D 项正确。
答案：B 15．(2014·高考天津卷)已知：锂离子电池的总反应为：Li x C＋Li 1－ x CoO 2放电充电C＋LiCoO 2
锂硫电池的总反应为：2Li＋S放电充电Li 2 S 有关上述两种电池说法正确的是(
)
A．锂离子电池放电时，Li ＋ 向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C．理论上两种电池的比能量相同 D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 解析：本题考查电化学反应原理，意在考查考生的理解能力和分析判断的能力。锂离子电池放电时 Li ＋ (阳离子)向正极迁移，A 项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B 项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C 项错误；题中装置是
锂硫电池给锂离子电池充电，D 项错误。
答案：B 16．以铁为阳极、铜为阴极，对足量的 NaOH 溶液进行电解，一段时间后得到 2 mol Fe(OH) 3 沉淀，此时消耗水的物质的量共为(
) A．2 mol
C．4 mol B．3 moI D．5 moI 解析：阳极：Fe － －2e － ＋2OH － ===Fe(OH) 2
阴极：2H ＋ ＋2e － ===H 2 ↑ 电池总反应式为：
Fe＋2H 2 O=====电解H 2 ↑＋Fe(OH) 2
4 mol
2 mol 4Fe(OH) 2 ＋2H 2 O＋O 2 ===4Fe(OH) 3
2 mol
1 mol
2 mol 所以生成 2 mol Fe(OH) 3 共需水 5 mol。
答案：D 17．生物燃料电池是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。已知 C 1
极的电极反应为 C 2 H 5 OH＋3H 2 O－12e － ===2CO 2 ＋12H ＋ 。下列说法中不正确的是(
)
A．C 1 极为电池负极，C 2 极为电池正极 B．C 2 极的电极反应为 O 2 ＋4H ＋ ＋4e － ===2H 2 O C．该生物燃料电池的总反应方程式为 C 2 H 5 OH＋3O 2 ===2CO 2 ＋3H 2 O D．电子由 C 2 极经外电路流向 C 1 极 解析：根据原电池的反应原理，通入乙醇的电极发生氧化反应，是原电池的负极，通入氧气的电极发生还原反应，是原电池的正极，该燃料电池的总反应方程式是 C 2 H 5 OH＋3O 2 ===2CO 2 ＋3H 2 O，则选项 A、B、C 均正确。电子流动的方向是从 C 1 极经外电路流向C 2 极，选项 D 不正确。
答案：D 18．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取 Cl 2 ，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：Pb＋SO 2－4 －2e － ===PbSO 4
正极：PbO 2 ＋4H ＋ ＋SO 2－4 ＋2e － ===PbSO 4 ＋2H 2 O 今欲制得 Cl 2
0.050 mol，这时电池内消耗的 H 2 SO 4 的物质的量至少是(
)
A．0.025 mol B．0.050 mol C．0.100 mol D．0.200 mol 解析：要求消耗 H 2 SO 4 的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得：Pb＋PbO 2 ＋2H 2 SO 4 ===2PbSO 4 ＋2H 2 O。而在制取 Cl 2 时，每生成 1 mol Cl 2 ，电子转移 2 mol，现需要转移电子 0.050 mol×2＝0.100 mol。由铅蓄电池总反应可知，每转移 0.100 mol 电子，将消耗 0.100 mol H 2 SO 4 。
答案：C 二、非选择题(本题包括 5 个小题。共 46 分) 19．(10 分)请按要求回答下列问题。
(1)根据上图回答①②：
①打开 K 2 ，闭合 K 1 。
A 电极可观察到的现象是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________； B 极的电极反应式为_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
②打开 K 1 ，闭合 K 2 。
A 电极可观察到的现象是____________________________________________________ ________________________________________________________________________； B 极的电极反应式为________________________________________________________。
(2)根据下图回答③④：
③将较纯净的 CuSO 4 溶液放入上图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为________________________________________________________________________， 电解反应的离子方程式为____________________________________________________ ________________________________________________________________________； ④实验完成后，铜电极增重 a
g，石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。
解析：(1)①此时为原电池，锌为负极，不断溶解，B 极为正极，反应为 Cu 2＋ ＋2e －===Cu。②此时为电解池，A 极为阴极，反应为 Cu 2＋ ＋2e － ===Cu，故 A 极上镀上一层红色的铜，B 极为阳极，反应为 Cu－2e － ===Cu 2＋ 。
(2)此时为惰性电极电解 CuSO 4 溶液，石墨极上反应为 4OH － －4e － ===2H 2 O＋O 2 ↑，总反应的离子方程式为 2Cu 2＋ ＋2H 2 O=====电解2Cu＋O 2 ↑＋4H ＋ ， V (O 2 )＝a64 ×12 ×22.4 L＝
22.4 a128 L。
答案：(1)①锌不断溶解 Cu 2＋ ＋2e － ===Cu ②电极表面有红色固体附着 Cu－2e － ===Cu 2＋
(2)③4OH － －4e － ===2H 2 O＋O 2 ↑ 2Cu 2＋ ＋2H 2 O=====电解2Cu＋O 2 ↑＋4H ＋
④22.4 a128 20．(12 分)Li－SOCl 2 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl 4 －SOCl 2 ，电池的总反应可表示为：
4Li＋2SOCl 2 ===4LiCl＋S＋SO 2
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为________，发生的电极反应为________。
(2)电池正极发生的电极反应为________。
(3)SOCl 2 易挥发，实验室中常用 NaOH 溶液吸收 SOCl 2 ，有 Na 2 SO 3 和 NaCl 生成。如 果 把 少 量 水 滴 到 SOCl 2 中 ， 实 验 现 象 是 ________ ， 反 应 的 化 学 方 程 式 是____________________________。
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是________________。
解析：(1)、(2)电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(3)由 NaOH 和 SOCl 2 反
应的产物为 Na 2 SO 3 、NaCl 可知，SOCl 2 与水反应生成 H 2 SO 3 和 HCl。(4)由于电池材料易与水、O 2 反应。
答案：(1)锂 Li－e － ===Li ＋
(2)2SOCl 2 ＋4e － ===4Cl － ＋S＋SO 2
(3)出现白雾，有刺激性气体生成 SOCl 2 ＋H 2 O===2HCl↑＋SO 2 ↑ (4)锂是活泼金属，易与 H 2 O、O 2 反应；SOCl 2 也可与水反应 21．(2014·郑州质检一)(8 分)重铬酸钾又名红矾钾，是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾(K 2 CrO 4 )为原料，采用电化学法制备重铬酸钾(K 2 Cr 2 O 7 )。制备装置如图所示(阳离子交换膜只允许阳...