章末检测试卷(四)(满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分每小题只有一个选项符合题意)1．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用下列说法错误的是( )A．甲：Cu电极附近溶液中H＋浓度减小B．乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D．丁：放电时负极板的质量减小答案 D解析 锌作负极，铜作正极，氢离子在正极得电子生成氢气，因此铜电极附近氢离子浓度减小，A正确；纽扣电池中氧化银得电子作正极，电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B正确；普通锌锰电池中锌筒作负极，锌失电子生成锌离子，锌被消耗，锌筒变薄，C正确；放电时铅作负极，失电子生成Pb2＋，Pb2＋又会与SO结合生成PbSO4固体覆盖在负极表面，负极质量增加，D错误2．金属腐蚀会造成巨大的经济损失，甚至引起安全事故某同学为探究铁钉腐蚀的条件，设计了如图①②③三组实验一段时间后，该同学观察到的现象是：①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉不生锈下列说法错误的是( )A．①中发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁钉中的碳作正极B．①中铁钉发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．此实验得出的结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触D．②所用的水要经过煮沸处理，植物油可以用CCl4代替答案 D解析 ①中不纯的铁钉、水和氧气环境中，铁发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁为负极、铁钉中的碳作正极，A正确；①中铁钉发生电化学腐蚀时，正极上氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；与①相比②中植物油隔绝了氧气、③中碱石灰吸收了水分，一段时间后，根据该同学观察到的现象说明①中铁发生腐蚀而②、③中铁未发生腐蚀，可得出结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触，C正确；②所用的水要经过煮沸处理以除去溶解氧，但CCl4密度大于水，植物油不可以用CCl4代替，D错误。
3．下列有关电化学原理的说法正确的是( )A．用惰性电极电解MgCl2饱和溶液可制得金属镁B．用惰性电极电解CuCl2溶液时，阳极表面生成红色物质C．在铁钉表面电镀铜时，将铁钉作阳极，铜作阴极，硫酸铜溶液为电解质溶液D．用石墨电极电解饱和食盐水的过程中，溶液的pH逐渐增大答案 D解析 H＋的氧化性强于Mg2＋，用惰性电极电解MgCl2饱和溶液，阴极上水电离的H＋放电生成H2，不能制得金属镁，A错误；用惰性电极电解CuCl2溶液，阴极上Cu2＋放电生成红色的铜，B错误；铁钉表面电镀铜，将铁钉作阴极，铜作阳极，C错误；用石墨电极电解饱和食盐水，电池总反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，由于生成NaOH，溶液的碱性增强，pH逐渐增大，D正确4.最近有研究人员利用隔膜电解法处理高浓度的乙醛废水转化为乙醇和乙酸实验室以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示下列说法不正确的是( )A．直流电源a端连接的电极发生氧化反应B．若以氢氧燃料电池为直流电源，燃料电池的a极应通入H2C．反应进行一段时间，右侧电极附近酸性减弱D．电解过程中阳极区生成乙酸，阴极区生成乙醇答案 B解析 a为正极，与a相连的电极为阳极，发生氧化反应，A正确；连接电解池阳极的是原电池正极，正极上空气中氧气得电子发生还原反应，a为正极，b为负极，故燃料电池的a极应通入空气，B错误；阳极区发生氧化反应，乙醛被氧化为乙酸，阴极区发生还原反应，乙醛被还原为乙醇，D正确；右侧为阴极区，其电极反应式为CH3CHO＋2H＋＋2e－===CH3CH2OH，消耗H＋，故电极附近酸性减弱，C正确。
5．微电解法是利用原电池原理处理、净化高浓度有机废水的一种理想方法在酸性、充入氧气条件下的铁碳微电解法处理有机废水的过程中，有如下一些反应：①O2＋4H＋＋4e－===2H2O②O2＋2H2O＋4e－===4OH－③4Fe2＋＋O2＋4H＋===2H2O＋4Fe3＋……下列有关这种铁碳微电解法处理有机废水说法不合理的是( )A．在处理废水的过程中，pH升高B．铁作负极，电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋C．处理、净化过程中发生的反应都是氧化还原反应D．Fe(OH)3胶体可净化除去废水中的悬浮物答案 C解析 此反应过程中不断消耗H＋，同时生成了OH－，溶液的pH升高，A正确；铁是活泼金属，作负极，电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋，B正确；Fe3＋生成Fe(OH)3胶体的过程没有化合价的变化，是非氧化还原反应，C错误；Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物，D正确6.锂-空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示下列说法正确的是( )A．放电时，电解质溶液中Li＋由多孔电极向锂电极迁移B．该电池放电时，负极发生还原反应C．充电时，电池正极的反应式为Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑D．电池中的电解质溶液可以是有机溶剂或稀盐酸等答案 C解析 由图可知，金属锂作负极，多孔电极作正极，阳离子向正极移动，则Li＋由锂电极向多孔电极迁移，A错误；放电时，负极发生氧化反应，B错误；充电时，电池的正极与电源的正极相连，作电解池的阳极，电极反应式为Li2O2－2e－===2Li＋＋O2↑，C正确；由于锂是活泼金属，可与稀盐酸反应生成LiCl和H2，故电解质溶液不能用稀盐酸，D错误。
7．学习小组设计如图所示装置，进行NO和NO2(假设二者物质的量之比为1∶1)的处理并制取硝酸下列说法正确的是( )A．ab适宜选用阴离子交换膜B．该电池工作时，正极区溶液的pH减小C．导线中流过2 mol电子的电量时，有2 mol离子通过交换膜D．负极的电极反应式为NO＋H2O－2e－===NO2＋2H＋答案 C解析 由信息可知，左边石墨电极为负极，电极反应式为NO＋2H2O－3e－===NO＋4H＋、NO2＋H2O－e－===NO＋2H＋；右边石墨电极为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，则ab适宜选用阳离子交换膜或质子交换膜，A、D错误；该电池工作时，正极区NaCl溶液浓度减小，溶液pH不变，B错误；由电荷守恒知，导线中流过2 mol 电子的电量时，有2 mol H＋通过交换膜，C正确8．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室下列叙述正确的是( )A．通电后中间隔室的SO向阳极迁移，阳极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．阴极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极区溶液pH降低D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成答案 B解析 通电时，阳极区发生的反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，由于生成H＋，阳极区溶液中阳离子增多，故中间隔室的SO向阳极迁移，阳极区溶液的pH减小，A错误；通电时，阴极区发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴离子增多，中间隔室的Na＋向阴极迁移，故阴极区产生NaOH，阳极区产生H2SO4，B正确；由B项分析可知，阴极区产生OH－，阴极区溶液的pH升高，C错误；阳极区发生的反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当电路中通过1 mol电子的电量时，生成0.25 mol O2，D错误。
9．近期中科院福建物构所设计了一种电催化装置(如图所示)，实现了CO2在双电极电解体系中的阴、阳两极高效协同合成甲酸盐双极膜由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，能将水分子解离成H＋和OH－下列说法正确的是( )A．催化电极的电势：M>NB．交换膜a为阴离子交换膜C．阳极区的电极反应为CO2＋2e－＋H＋===HCOO－D．电路中转移电子数为4NA时，生成n(HCOO－)为3 mol答案 D解析 催化电极M处CO2→HCOO－，碳元素化合价降低，发生还原反应，则M是阴极、N是阳极，催化电极的电势：M 工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3下列叙述正确的是( )A．a为正极B．c膜是阴离子交换膜，d膜是阳离子交换膜C．阴极电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2OD．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol O2生成答案 D解析 在直流电场的作用下，两膜中间的NH和NO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室，在两极区均得到副产品NH4NO3，则NH移向Ⅰ室，NO移向Ⅲ室，故c膜为阳离子交换膜，d膜是阴离子交换膜，Ⅰ室为阴极室，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Ⅲ室为阳极室，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A、B、C错误11．(2022·长沙高二调研)直接H2O2燃料电池(DPPFC)是一种新型电池，其原理示意图如图所示下列说法正确的是( )A．电极a为正极B．电池工作时电极b的反应式是H2O2－2e－===O2↑＋2H＋C．电池工作时负极区溶液pH减小D．电池工作时电解质溶液中H＋向电极a移动答案 C解析 通过原理示意图可知，在原电池中K＋通过阳离子交换膜向电极b移动，因此可以判断电极b为正极，则电极a为负极，A错误；电极b为正极，得电子发生还原反应，因此电池工作时电极b的反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，B错误；电池工作时负极发生的电极反应为H2O2－2e－＋2OH－===O2↑＋2H2O，反应中消耗OH－且生成水，溶液的pH减小，C正确；电池工作时电解质溶液中H＋向正极移动，即向电极b移动，D错误。 12．(2020·山东，13)采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( )A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．电解一段时间后，阳极室的pH未变C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量答案 D解析 A项，根据题图可知，a极为阳极，其电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，正确；B项，阳极室产生的氢离子通过质子交换膜进入阴极室，阳极室pH保持不变，正确；C项，电解过程中阳离子移向阴极，故H＋移向b极区，正确；D项，阴极反应为2H＋＋O2＋2e－===H2O2，故a极生成的O2与b极反应的O2不等量，错误13．400 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为400 。
工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3下列叙述正确的是( )A．a为正极B．c膜是阴离子交换膜，d膜是阳离子交换膜C．阴极电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2OD．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol O2生成答案 D解析 在直流电场的作用下，两膜中间的NH和NO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室，在两极区均得到副产品NH4NO3，则NH移向Ⅰ室，NO移向Ⅲ室，故c膜为阳离子交换膜，d膜是阴离子交换膜，Ⅰ室为阴极室，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Ⅲ室为阳极室，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A、B、C错误11．(2022·长沙高二调研)直接H2O2燃料电池(DPPFC)是一种新型电池，其原理示意图如图所示下列说法正确的是( )A．电极a为正极B．电池工作时电极b的反应式是H2O2－2e－===O2↑＋2H＋C．电池工作时负极区溶液pH减小D．电池工作时电解质溶液中H＋向电极a移动答案 C解析 通过原理示意图可知，在原电池中K＋通过阳离子交换膜向电极b移动，因此可以判断电极b为正极，则电极a为负极，A错误；电极b为正极，得电子发生还原反应，因此电池工作时电极b的反应式为H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，B错误；电池工作时负极发生的电极反应为H2O2－2e－＋2OH－===O2↑＋2H2O，反应中消耗OH－且生成水，溶液的pH减小，C正确；电池工作时电解质溶液中H＋向正极移动，即向电极b移动，D错误。
12．(2020·山东，13)采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( )A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．电解一段时间后，阳极室的pH未变C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量答案 D解析 A项，根据题图可知，a极为阳极，其电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，正确；B项，阳极室产生的氢离子通过质子交换膜进入阴极室，阳极室pH保持不变，正确；C项，电解过程中阳离子移向阴极，故H＋移向b极区，正确；D项，阴极反应为2H＋＋O2＋2e－===H2O2，故a极生成的O2与b极反应的O2不等量，错误13．400 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为400 。
