中小学资料四川省宜宾市届高三化学上学期第4周试题.docx

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中小学资料四川省宜宾市届高三化学上学期第4周试题

四川省宜宾市2018届高三化学上学期第4周试题

一、选择题

1．下面4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是（　　）

答案　C

解析　A项，通空气的电极作正极，正极反应式：

O2＋4e－===2O2－，不符合题意；B项，通入氧气的一极作正极，电解质溶液是碱性溶液，电极反应式：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－，不符合题意；C项，通入空气的一极作正极，电解质传递H＋，正极反应式：

O2＋4H＋＋4e－===2H2O，符合题意；D项，通入氧气一极作正极，依据电池内部传递CO

，正极反应式：

O2＋2CO2＋4e－===2CO

，不符合题意。

2．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。

一种以肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示。

该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。

下列关于该燃料电池的叙述不正确的是（　　）

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．负极发生的电极反应式：

N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O

C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触

D．该燃料电池持续放电时，K＋从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜

答案　D

解析　根据装置图可知，通入空气的一极是正极，发生还原反应，通入肼的一极是负极，发生氧化反应，电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，故A正确；负极是肼失去电子生成氮气的反应，结合电解质溶液，所以电极反应式是N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O，故B正确；电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触，C正确；放电时K＋从负极向正极迁移，但负极中结合氢氧根离子，正极产生氢氧根离子，所以需选用氢氧根离子交换膜。

3．（2016·信阳高三模拟）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。

用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示，下列关于描述正确的是（　　）

A．电池工作时H＋移向负极

B．该电池用的电解质溶液是KOH溶液

C．甲电极反应式：

CO（NH2）2＋H2O－6e－===CO2＋N2＋6H＋

D．电池工作时，理论每净化1molCO（NH2）2，消耗33.6LO2

答案　C

解析　A项，原电池中阳离子向正极移动，则电池工作时H＋移向正极，错误；B项，该原电池是酸性电解质，质子交换膜只允许氢离子通过，错误；C项，负极上是CO（NH2）2失电子生成二氧化碳和氮气，则负极反应式：

CO（NH2）2＋H2O－6e－===CO2＋N2＋6H＋，正确；D项，电池的总反应式：

2CO（NH2）2＋3O2===2CO2＋2N2＋4H2O，每净化1molCO（NH2）2，消耗1.5molO2，则在标准状况下氧气为33.6L，由于没说明是标准状况，所以氧气的体积不能求算，错误。

4．乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应：

2CH2===CH2＋O2―→2CH3CHO。

下列有关说法正确的是（　　）

A．该电池为可充电电池

B．每有0.1molO2反应，则迁移H＋0.4mol

C．正极反应式：

CH2===CH2－2e－＋2OH－===CH3CHO＋H2O

D．电子移动方向：

电极a→磷酸溶液→电极b

答案　B

解析　A项，充电时，不能生成乙烯和氧气，不是充电电池，错误；B项，通入氧气的一极是正极，发生的反应是O2＋4H＋＋4e－===2H2O，所以每有0.1molO2反应，则迁移H＋0.4mol，正确；C项，正极发生还原反应，电极反应是O2＋4H＋＋4e－===2H2O，错误；D项，a极通入乙烯，是电池的负极，b极通入氧气，是电池的正极，电子从负极经外电路流向正极，不会通过磷酸溶液，错误。

5．“神舟7号”宇宙飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的MCPC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾，已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应为H2＋CO

－2e－===CO2↑＋H2O，则下列推断中，正确的是（　　）

A．电池工作时，CO

向负极移动

B．电池放电时，外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极

C．正极的电极反应：

4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

D．通氧气的电极为阳极，发生氧化反应

答案　A

解析　A项，电池放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以CO

向负极移动，正确；B项，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，即电子从通入氢气的负极沿导线流向通入氧气的正极，错误；C项，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO

，错误；D项，燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，所以该燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，错误。

6．目前科学家已开发出一种新型燃料电池—固体氧化物电池，该电池用辛烷（C8H18）作燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子，下列说法正确的是（　　）

A．电池工作时，氧气发生氧化反应

B．电池负极的电极反应：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．电池负极的电极反应：

C8H18＋25O2－－50e－===8CO2＋9H2O

D．若消耗的O2为11.2L（标准状况），则电池中有1mol电子发生转移

答案　C

解析　A项，该电池工作时，正极上氧气得电子发生还原反应，错误；B项，负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应式为C8H18＋25O2－－50e－===8CO2＋9H2O，错误；C项，负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应，电极反应为C8H18＋25O2－－50e－===8CO2＋9H2O，正确；D项，标况下11.2L氧气的物质的量为0.5mol，根据O2＋4e－===2O2－，当消耗0.5mol氧气转移电子的物质的量为氧气的4倍，所以转移电子的物质的量为2mol，错误。

7．如图所示，装置（Ⅰ）是一种可充电电池的示意图，装置（Ⅱ）为电解池的示意图；装置（Ⅰ）的离子交换膜只允许Na＋通过。

已知电池充、放电的化学方程式为2Na2S2＋NaBr3

Na2S4＋3NaBr。

当闭合开关K时，X极附近溶液先变红色。

下列说法中正确的是（　　）

A．闭合K时，装置（Ⅰ）中Na＋从右到左通过离子交换膜

B．闭合K时，A电极的电极反应为NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr

C．闭合K时，X电极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑

D．闭合K时，当有0.1molNa＋通过离子交换膜，则X电极上析出气体在标准状况下的体积为1.12L

答案　D

解析　A为负极，B为正极，阳离子移向原电池正极，所以Na＋从左到右通过离子交换膜，故A错误；A为负极，负极发生氧化反应，A电极的电极反应式：

2Na2S2－2e－===Na2S4＋2Na＋，故B错误；X为阴极，发生还原反应，X极附近溶液先变红色，X电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故C错误；当有0.1molNa＋通过离子交换膜，说明有0.1mol的电子转移，X电极上析出氢气0.05mol，故D正确。

8．大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。

镍氢电池（NiMH电池）正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金，下列关于该电池的说法中正确的是（　　）

A．放电电池内部H＋向负极移动

B．充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连

C．充电时阳极反应为Ni（OH）2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O

D．放电时负极的电极反应式为MHn－ne－===M＋nH＋

答案　C

解析　A项，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，错误；B项，充电时电池的负极要接电源的负极，电池的正极要接电源的正极，错误；C项，根据电池工作原理图，电池正极的电极反应式：

NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－，充电是电解池，发生的电极反应式与原电池的电极反应式是相反的，即阳极电极反应式：

Ni（OH）2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，正确；D项，该电池的环境是碱性环境，不能有大量H＋存在，电极反应式：

MHn＋nOH－－ne－===M＋nH2O，错误。

9．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。

有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应为NiO2＋Fe＋2H2O

Fe（OH）2＋Ni（OH）2，下列有关该电池的说法中正确的是（　　）

A．放电时电解质溶液显强酸性

B．充电时阳极反应为Ni（OH）2＋2OH－－2e－===NiO2＋2H2O

C．放电时正极附近溶液pH减小

D．充电时阴极附近溶液的碱性保持不变

答案　B

解析　方程式有氢氧化物生成，所以电解质溶液一定是碱性的，A错误；充电时Ni（OH）2在阳极发生反应生成NiO2，电极反应为Ni（OH）2＋2OH－－2e－===NiO2＋2H2O，B正确；放电时正极的反应为NiO2＋2H2O＋2e－===Ni（OH）2＋2OH－，有OH－生成，溶液碱性增强，pH增大，C错误；D项，充电时阴极反应：

Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－，溶液的碱性增强，D错误。

10．（2017·贵州高三质检）铁镍蓄电池充放电时的总反应：

Fe＋Ni2O3＋3H2O

Fe（OH）2＋2Ni（OH）2，下列有关该电池的说法不正确的是（　　）

A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe

B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe（OH）2

C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低

D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O

答案　C

解析　A项，根据方程式可知，生成物是氢氧化亚铁和氢氧化镍，则电池的电解液为碱性溶液，原电池中正极得到电子，则根据方程式可知正极为Ni2O3、负极为Fe，正确；B项，电池放电时，负极铁失去电子转化为氢氧化亚铁，电极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe（OH）2，正确；C项，电池充电过程中，阴极是氢氧化亚铁得到电子转化为铁和氢氧根离子，因此阴极附近溶液的pH升高，错误；D项，电池充电时，阳极失去电子，根据方程式可知该是氢氧化镍失去电子转化为Ni2O3，即电极反应式为2Ni（OH）2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，正确。

11．高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，充放电时的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH。

下列叙述正确的是（　　）

A．放电时，负极反应式为3Zn－6e－＋6OH－===3Zn（OH）2

B．放电时，正极区溶液的pH减小

C．充电时，每转移3mol电子，阳极有1molFe（OH）3被还原

D．充电时，电池的锌电极接电源的正极

答案　A

解析　A项，根据总方程式可知，在放电时，负极反应为3Zn－6e－＋6OH－===3Zn（OH）2，正确；B项，放电时，正极区不断消耗水，产生OH－，所以溶液的pH增大，错误；C项，充电时，每转移3mol电子，阳极有1molFe（OH）3被氧化，错误；D项，充电时，电池的锌电极接电源的负极，错误。

12．

（1）高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。

如图1是高铁电池的模拟实验装置：

①该电池放电时正极的电极反应式为；

若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zng（已知F＝96500C·mol－1）。

②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向（填“左”或“右”）移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向（填“左”或“右”）移动。

③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有。

（2）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示，电池正极的电极反应式是，

A是。

（3）利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如下图所示。

该电池中O2－可以在固体介质NASICON（固溶体）内自由移动，工作时O2－的移动方向（填“从a到b”或“从b到a”），负极发生的电极反应式为。

答案　

（1）①FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3↓＋5OH－　0.2

②右　左

③使用时间长、工作电压稳定

（2）N2＋8H＋＋6e－===2NH

　氯化铵

（3）从b到a　CO＋O2－－2e－===CO2

解析　

（1）①放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为FeO

＋4H2O＋3e－===Fe（OH）3↓＋5OH－；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，转移电子的物质的量为1×10×60÷96500＝0.0062176mol。

理论消耗Zn的质量0.0062176mol÷2×65≈0.2g（已知F＝96500C·mol－1）。

②电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。

③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。

（2）该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失去电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N2＋8H＋＋6e－===2NH

，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液。

（3）工作时电极b作正极，O2－由电极b移向电极a；该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应，电极反应式为CO＋O2－－2e－===CO2。

13．

（1）某研究性学习小组为探究Fe3＋与Ag反应，进行如下实验：

按下图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应）。

①K闭合时，指针向左偏转，石墨作（填“正极”或“负极”）。

②当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式：

。

③结合上述实验分析，写出Fe3＋和Ag反应的离子方程式：

。

④丙同学进一步验证其结论：

当指针归零后，向右侧U形管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是

。

（2）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。

某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：

①HS－在硫氧化菌作用下转化为SO

的反应式是。

②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是

。

（3）钴酸锂电池的正极采用钴酸锂（LiCoO2），负极采用金属锂和碳的复合材料，该电池充放电时的总反应式：

LiCoO2＋6C

Li1－xCoO2＋LixC6，写出放电时负极的电极反应。

（4）PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。

该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。

①放电过程中，Li＋向（填“负极”或“正极”）移动。

②负极反应式为。

③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成gPb。

（5）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。

氨氧燃料电池工作原理如下图所示。

①a电极的电极反应式是

；

②一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是

。

答案　

（1）①正极　②Ag＋＋e－===Ag　③Ag＋Fe3＋Ag＋＋Fe2＋　④出现白色沉淀，电流表指针向左偏转

（2）①HS－＋4H2O－8e－===SO

＋9H＋

②HS－、SO

离子浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子

（3）LixC6－xe－===C6＋xLi＋

（4）①正极　②Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2　③20.7

（5）①2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O

②由于发生4NH3＋3O2===2N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH

解析　

（1）①K闭合时，指针向左偏转，石墨作正极。

②当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液，发现指针向右偏转，说明银棒作正极，此时银电极的反应式Ag＋＋e－===Ag。

③结合上述实验分析，Fe3＋和Ag反应为可逆反应，离子方程式为Ag＋Fe3＋Ag＋＋Fe2＋。

④丙同学进一步验证其结论：

当指针归零后，向右侧U形管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是出现白色沉淀，溶液中Ag＋浓度减小，Ag＋Fe3＋Ag＋＋Fe2＋平衡正向移动，Ag发生氧化反应为负极，电流表指针向左偏转。

（2）①酸性环境中反应物为HS－产物为SO

，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式：

HS－＋4H2O－8e－===SO

＋9H＋；②从质量守恒角度来说，HS－、SO

离子浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子。

（3）放电时，负极上发生氧化反应，碳单质可以看作是盛放锂单质的容器，结合电池充放电时的总反应式：

LiCoO2＋6C

Li1－xCoO2＋LixC6可知放电时Li元素化合价升高，得到放电时负极的电极反应为LixC6－xe－===C6＋xLi＋。

（4）根据方程式，电路中每转移0.2mol电子，生成0.1molPb，即20.7g。

（5）①a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O；②一段时间后，需向装置中补充KOH，是由于发生4NH3＋3O22N2＋6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。