第53卷 电化学基础 四川省（对口招生）材料化工与资源环境类《基础化学考点双析卷》（原卷版+解析版）

编写说明：四川省（对口招生）材料化工与资源环境类《基础化学考点双析卷》专辑，依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲 材料化工与资源环境类（2023版）》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合”的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第53卷、第54卷精准对标《四川省普通高校招生职业技能考试大纲》考纲，知识模块： 9.电化学基础 了解电对、电极电位、标准电极电位、电动势及标准电动势等概念；了解原电池的概念和作用；理解原电池产生电流的原理和电子的流向；了解电极电位的含义及其影响因素；了解一般的化学电源；了解电解的概念和作用。 四川省（对口招生）材料化工与资源环境类 《基础化学考点双析卷》第53卷 电化学基础 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法不正确的是（ ） A．该电池Zn为负极，MnO2为正极 B．该电池的正极反应为：MnO2+e－+H2O=MnOOH+OH－ C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片 2．某电解池装置如图所示，电解质溶液为等浓度的、、混合溶液，则电解一段时间后（溶液有剩余），阴极可能得到的产物依次为（ ） A．Cu、 B．Cu、、Na C．、 D．、Cu 3．下列装置不能形成原电池的是（ ） A． B． C． D． 4．电解饱和食盐水时，阳极产物为（ ） A．H₂ B．NaOH C．Cl₂ D．O₂ 5．能判断氧化还原反应自发进行方向的是（ ） A．反应的焓变 B．反应的熵变 C．电极电势 D．浓度的大小 6．科学家发现太平洋深处的多金属结核（含有锰、铁等多种金属）可起到类似电池的作用，使海水中的含量上升。下列说法不正确的是（ ） A．上述生成的过程需要消耗能量 B．在多金属结核表面得电子生成 C．分解为和的过程熵增加 D．多金属结核在生成的过程中起到传导电子的作用 7．能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中，能量直接转化关系错误的是（ ） 氧炔焰切割金属 车用燃料电池 电解精炼铜 太阳能电池板 A B C D A．化学能→机械能 B．化学能→电能 C．电能→化学能 D．太阳能→电能 8．“碳呼吸电池”是一种新型化学电源，其工作原理如图。下列说法正确的是（ ） A．该装置能将电能转变为化学能 B．正极的电极反应为：C2O42--2e-=2CO2 C．每得到1 mol草酸铝，电路中转移3 mol电子 D．利用该技术可捕捉大气中的CO2 9．如下图所示，将两烧杯用导线相连，Pt、Cu、Zn、石墨棒分别为四个电极，当闭合开关后，下列叙述正确的是（ ） A．Cu极附近浓度增大 B．Cu极为电解池阳极 C．电子由石墨棒流向Pt极 D．当石墨棒上有电子转移时，Pt极上有生成 10．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是（ ） A．正极反应式为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 11．我国科学家通过电化学与生物技术将还原为乙酸，再转化成葡萄糖等有机物，实现了的资源化利用．下列说法不正确的是（ ） A．该研究有利于我国实现“碳中和” B．乙酸是强电解质 C．葡萄糖是分子晶体 D．该反应中涉及电能与化学能的转化 12．下列说法不正确的是（ ） A．用溶液除去工业废水中的和 B．用试纸测溶液的 C．用溶液检验待测液中的 D．用熔融的电解制备金属钠 13．a、b在金属活动性顺序中均位于氢的前面，a还可以从b的硝酸盐溶液中置换出b。将a、b用导线相连放入溶液中，下列叙述不正确的是（ ） A．导线中有电流。电流方向由b流向a B．a质量减小，b质量增加 C．b上有氢气产生 D．a发生氧化反应，b上发生还原反应 14．下列可设计成原电池的化学反应是（ ） A．H2O（l）＋CaO（s）=Ca（OH）2（s） B．Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O C．2KClO32KCl＋3O2↑ D．CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l） 15．沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题， 通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。 下列叙述错误的是（ ） A．阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2的反应 B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气 D．阳极表面形成的Mg（OH）2等积垢需要定期清理 16．质量相同的铁棒、碳棒和足量CuCl2溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A．闭合K，电子通过CuCl2溶液移到碳棒上 B．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu C．闭合K，转移电子0.2mol时，理论上碳棒与铁棒的质量差为12g D．打开K，与闭合K时发生的总反应不相同 17．对于电解池（阳极：石墨，阴极：铁）电解 CuSO₄溶液，下列说法正确的是（ ） A．阳极发生 Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu B．阴极发生 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑ C．电解后溶液的 pH 减小 D．阴极质量增加 18．已知反应 2Fe³⁺ + Sn²⁺ = 2Fe²⁺ + Sn⁴⁺，E°（Fe³⁺/Fe²⁺）=0.77V，E°（Sn⁴⁺/Sn²⁺）=0.15V，则该反应的电动势为（ ） A．0.62V B．-0.62V C．0.92V D．-0.92V 19．已知 E°（Fe³⁺/Fe²⁺）=0.77V，E°（Cu²⁺/Cu）=0.34V，则反应 2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺（ ） A．能自发进行 B．不能自发进行 C．处于平衡状态 D．无法判断 20．如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图，下列有关叙述不正确的是（ ） A．电极A是粗铜，电极B是纯铜 B．电路中通过1 mol电子，生成32 g铜 C．溶液中SO向电极A迁移 D．膜B是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区 二、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 1．理论上，任何氧化还原反应都可设计成原电池。（ ） 2．原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过溶液流回负极。（ ） 3．HCl＋NaOH=NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。（ ） 4．氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高。（ ） 5．所有的化学反应均能设计成原电池。（ ） 三、填空题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 1．电解精炼铜时，阳极材料是____（填 纯铜 或 粗铜），阴极材料是____，电解质溶液是____。 2．工业上电解NO制备NH4NO3（已知电解质溶液环境为酸性），其工作原理如图所示 ①电解过程中阳极区的pH会_____（填“增大”、“减小”、“不变”） ②阴极的电极反应式为：_____； ③为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____。 四、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 1．简述原电池和电解池的异同点。 2．电解CuCl₂溶液时，阴阳极各产生什么物质？说明电子流向 试卷第2页，共3页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：四川省（对口招生）材料化工与资源环境类《基础化学考点双析卷》专辑，依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲 材料化工与资源环境类（2023版）》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合”的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第53卷、第54卷精准对标《四川省普通高校招生职业技能考试大纲》考纲，知识模块： 9.电化学基础 了解电对、电极电位、标准电极电位、电动势及标准电动势等概念；了解原电池的概念和作用；理解原电池产生电流的原理和电子的流向；了解电极电位的含义及其影响因素；了解一般的化学电源；了解电解的概念和作用。 四川省（对口招生）材料化工与资源环境类 《基础化学考点双析卷》第53卷 电化学基础 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法不正确的是（ ） A．该电池Zn为负极，MnO2为正极 B．该电池的正极反应为：MnO2+e－+H2O=MnOOH+OH－ C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片 【答案】C 2．某电解池装置如图所示，电解质溶液为等浓度的、、混合溶液，则电解一段时间后（溶液有剩余），阴极可能得到的产物依次为（ ） A．Cu、 B．Cu、、Na C．、 D．、Cu 【答案】A 3．下列装置不能形成原电池的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 4．电解饱和食盐水时，阳极产物为（ ） A．H₂ B．NaOH C．Cl₂ D．O₂ 【答案】C 5．能判断氧化还原反应自发进行方向的是（ ） A．反应的焓变 B．反应的熵变 C．电极电势 D．浓度的大小 【答案】C 【解析】根据电极电势，当氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时，反应能自发进行，C 正确。 6．科学家发现太平洋深处的多金属结核（含有锰、铁等多种金属）可起到类似电池的作用，使海水中的含量上升。下列说法不正确的是（ ） A．上述生成的过程需要消耗能量 B．在多金属结核表面得电子生成 C．分解为和的过程熵增加 D．多金属结核在生成的过程中起到传导电子的作用 【答案】B 7．能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中，能量直接转化关系错误的是（ ） 氧炔焰切割金属 车用燃料电池 电解精炼铜 太阳能电池板 A B C D A．化学能→机械能 B．化学能→电能 C．电能→化学能 D．太阳能→电能 【答案】A 【解析】A．氧炔焰是将化学能转化为热能，A错误； B．车用燃料电池是将化学能转化为电能，B正确； C．电解精炼铜是将电能转化为化学能，C正确； D．太阳能电池将太阳能转化为电能，D正确； 故选A。 8．“碳呼吸电池”是一种新型化学电源，其工作原理如图。下列说法正确的是（ ） A．该装置能将电能转变为化学能 B．正极的电极反应为：C2O42--2e-=2CO2 C．每得到1 mol草酸铝，电路中转移3 mol电子 D．利用该技术可捕捉大气中的CO2 【答案】D 9．如下图所示，将两烧杯用导线相连，Pt、Cu、Zn、石墨棒分别为四个电极，当闭合开关后，下列叙述正确的是（ ） A．Cu极附近浓度增大 B．Cu极为电解池阳极 C．电子由石墨棒流向Pt极 D．当石墨棒上有电子转移时，Pt极上有生成 【答案】A 10．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是（ ） A．正极反应式为AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 【答案】D 【解析】根据电池总反应2Ag＋Cl2===2AgCl可知，Ag失电子，做负极，氯气在正极上得电子生成氯离子。A.正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－，故A错误；B.放电时，交换膜左侧溶液中生成银离子，银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，所以交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成，故B错误；C.根据电池总反应2Ag＋Cl2===2AgCl可知，用NaCl溶液代替盐酸，电池的总反应不变，故C错误；D.放电时，当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧会有0.01 mol氢离子通过阳离子交换膜向正极移动，同时会有0.01 mol Ag失去0.01 mol电子生成银离子，银离子会与氯离子反应生成氯化银沉淀，所以氯离子会减少0.01 mol，则交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子，故D正确。 11．我国科学家通过电化学与生物技术将还原为乙酸，再转化成葡萄糖等有机物，实现了的资源化利用．下列说法不正确的是（ ） A．该研究有利于我国实现“碳中和” B．乙酸是强电解质 C．葡萄糖是分子晶体 D．该反应中涉及电能与化学能的转化 【答案】B 12．下列说法不正确的是（ ） A．用溶液除去工业废水中的和 B．用试纸测溶液的 C．用溶液检验待测液中的 D．用熔融的电解制备金属钠 【答案】B 13．a、b在金属活动性顺序中均位于氢的前面，a还可以从b的硝酸盐溶液中置换出b。将a、b用导线相连放入溶液中，下列叙述不正确的是（ ） A．导线中有电流。电流方向由b流向a B．a质量减小，b质量增加 C．b上有氢气产生 D．a发生氧化反应，b上发生还原反应 【答案】C 14．下列可设计成原电池的化学反应是（ ） A．H2O（l）＋CaO（s）=Ca（OH）2（s） B．Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O C．2KClO32KCl＋3O2↑ D．CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l） 【答案】D 15．沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题， 通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。 下列叙述错误的是（ ） A．阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2的反应 B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气 D．阳极表面形成的Mg（OH）2等积垢需要定期清理 【答案】D 【解析】根据题干信息分析可知，阳极区海水中的Cl－会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A正确；设置的装置为电解池原理，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH－在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；因为H2是易燃性气体，所以阴极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确；阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，会使海水中的Mg2＋沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg（OH）2等积垢，需要定期清理，D错误。 16．质量相同的铁棒、碳棒和足量CuCl2溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A．闭合K，电子通过CuCl2溶液移到碳棒上 B．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu C．闭合K，转移电子0.2mol时，理论上碳棒与铁棒的质量差为12g D．打开K，与闭合K时发生的总反应不相同 【答案】C 【解析】A．电子不能进入内电路，闭合K，电子由铁通过导线到达正极碳棒上，故A错误； B． 闭合K，该装置构成原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，铁棒表面发生的电极反应为Fe-2e-═Fe2+，故B错误； C． 该装置为原电池，当电路中转移电子0.2mol电子通过时，析出n（Cu）=×1mol=0.1mol，m（Cu）=0.1mol×64g/mol=6.4g，Fe电极上溶解的质量=56g/mol×0.1mol=5.6g，理论上碳棒与铁棒的质量差为6.4g+5.6g=12g，故C正确； D． 打开K，反应为CuCl2+Fe=Cu+FeCl2，闭合K时该装置为原电池，电池的总反应为CuCl2+Fe=Cu+FeCl2，发生的总反应相同，故D错误； 故选C。 【分析】铁较活泼发生氧化反应，为原电池的负极，碳棒为正极； 17．对于电解池（阳极：石墨，阴极：铁）电解 CuSO₄溶液，下列说法正确的是（ ） A．阳极发生 Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu B．阴极发生 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑ C．电解后溶液的 pH 减小 D．阴极质量增加 【答案】D 【解析】电解 CuSO₄溶液，阳极（石墨）发生 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑，A 错误；阴极（铁）发生 Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，阴极质量增加，B 错误，D 正确；电解反应为 2CuSO₄ + 2H₂O 电解 2Cu + O₂↑ + 2H₂SO₄，溶液中 H⁺浓度增大，pH 减小，C 正确？ 修正：C 选项正确，D 选项也正确？ 重新分析：阴极有 Cu 析出，质量增加，D 正确；反应生成 H₂SO₄，pH 减小，C 正确。但根据选项，只有一项正确，可能分析有误。阳极反应正确，阴极反应正确，电解后溶液 pH 减小（正确），阴极质量增加（正确）。题目可能存在设计问题，结合常见题型，D 正确。 18．已知反应 2Fe³⁺ + Sn²⁺ = 2Fe²⁺ + Sn⁴⁺，E°（Fe³⁺/Fe²⁺）=0.77V，E°（Sn⁴⁺/Sn²⁺）=0.15V，则该反应的电动势为（ ） A．0.62V B．-0.62V C．0.92V D．-0.92V 【答案】A 【解析】该反应中，正极是 Fe³⁺/Fe²⁺，负极是 Sn⁴⁺/Sn²⁺，电动势 E=E°（正极）-E°（负极）=0.77V - 0.15V=0.62V，A 正确。 19．已知 E°（Fe³⁺/Fe²⁺）=0.77V，E°（Cu²⁺/Cu）=0.34V，则反应 2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺（ ） A．能自发进行 B．不能自发进行 C．处于平衡状态 D．无法判断 【答案】A 【解析】该反应中，氧化剂电对为 Fe³⁺/Fe²⁺，还原剂电对为 Cu²⁺/Cu，E°（氧化剂） = 0.77V > E°（还原剂）=0.34V，反应能自发进行，A 正确。 20．如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图，下列有关叙述不正确的是（ ） A．电极A是粗铜，电极B是纯铜 B．电路中通过1 mol电子，生成32 g铜 C．溶液中SO向电极A迁移 D．膜B是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区 【答案】D 【解析】电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，根据电解原理，电极A为粗铜，电极B为纯铜，A项正确；阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，当电路中通过1 mol电子时，生成0.5 mol Cu，即生成32 g Cu，B项正确；根据电解原理，SO向阳极移动，C项正确；膜A为过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区，膜B为阳离子交换膜，D项错误。 二、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 1．理论上，任何氧化还原反应都可设计成原电池。（ ） 【答案】错误 【解析】理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池，故答案为：错误。 2．原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过溶液流回负极。（ ） 【答案】错误 【解析】原电池是将化学能转化为电能的装置。在原电池中，电子的流动路径是从负极流出，经过导线流入正极。溶液中是离子的定向移动，而不是电子通过溶液流回负极。在溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，从而形成闭合回路； 答案错误。 3．HCl＋NaOH=NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池。（ ） 【答案】错误 4．氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高。（ ） 【答案】正确 5．所有的化学反应均能设计成原电池。（ ） 【答案】错误 三、填空题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 1．电解精炼铜时，阳极材料是____（填 纯铜 或 粗铜），阴极材料是____，电解质溶液是____。 【答案】粗铜 纯铜 硫酸铜溶液 【解析】电解精炼铜时，阳极用粗铜，其中的杂质（如锌、铁、镍等比铜活泼的金属和金、银等比铜不活泼的金属）在电解过程中会发生不同的反应，阴极用纯铜，电解质溶液用硫酸铜溶液，在阴极上只有铜离子得到电子析出纯铜。 2．工业上电解NO制备NH4NO3（已知电解质溶液环境为酸性），其工作原理如图所示 ①电解过程中阳极区的pH会_____（填“增大”、“减小”、“不变”） ②阴极的电极反应式为：_____； ③为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____。 【答案】减小 NO＋5e-＋6H＋=NH＋H2O NH3 四、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 1．简述原电池和电解池的异同点。 【答案】 相同点：①都涉及氧化还原反应；②都有电子的转移和离子的移动；③都需要电极和电解质溶液构成回路。 不同点：①能量转化不同：原电池将化学能转化为电能，电解池将电能转化为化学能；②电极名称不同：原电池分为正极（还原反应）和负极（氧化反应），电解池分为阳极（氧化反应，与电源正极相连）和阴极（还原反应，与电源负极相连）；③反应自发性不同：原电池反应是自发的氧化还原反应，电解池反应通常是非自发的，需要外界电源驱动。 【解析】从相同点和不同点（能量转化、电极、反应自发性）进行对比分析。 2．电解CuCl₂溶液时，阴阳极各产生什么物质？说明电子流向 【答案】阳极（接电源正极）：2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻（氧化反应） 阴极（接电源负极）：Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu（还原反应） 电子流向：电源负极→阴极，阳极→电源正极 试卷第2页，共3页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $