完整版化学选修四综合练习汇总.docx
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完整版化学选修四综合练习汇总
基础练习一10.4
1.下列化学事实及其解释都正确的是
A.滴有酚酞的碳酸氢钠溶液显红色,微热后红色加深,是因为碳酸氢钠分解生成了碳酸钠
B.用洁净的玻璃管向包有过氧化钠的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明二氧化碳、水与过氧化钠的反应是放热反应
C.向溴水中滴入植物油,振荡后油层显无色,说明溴不溶于油脂
D.粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快,是因为粗锌比纯锌还原性强
2.电池是人类生产和生活中的重要能量来源,各式各样电池的发明时化学对人类的一项重大贡献,下列有关电池的叙述正确的是
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
3.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高。
一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸汽,其中电池的电解质是掺杂了Y2O3(Y为钇)的ZrO2(Zr为锆)晶体,它在高温下能传导O2—离子。
若以丁烷(C4H10)代表汽油,总反应为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O。
有关该电池说法错误的是
A.该电池负极的电极反应式为:
2C4H10+26O2——52e—=8CO2+10H2O
B.O2—向负极移动
C.该电池正极的电极反应式为:
O2+4e—+2H2O=4OH—
D.丁烷在放电时发生氧化反应
4.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图,下列说法正确的是()
A.外电路的电流方向为:
X→外电路→Y
B.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe
C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y
5.下列反应不可用于设计原电池的是()
A.NaOH+HCl=NaCl+H2OB.2CH3OH+3O2
2CO2+4H2O
C.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑D.4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
6.新型NaBH4/H2O2燃料电他(DBFC)的结构如下图.该电池总反应方程式:
NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O,有关的说法正确是()
A.电池正极区的电极反应为:
BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O
B.电极B为负极,纳米MnO2层的作用是提离原电池的工作效率
C.放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1L6mol/LH2O2溶液,理论上流过电路中的电子为12NA
7.全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的电池总反应为:
VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)
VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+
下列说法错误的
A.充电时,反应每生成2molH+时电子转移的物质的量为2mol
B.放电过程中,正极附近溶液的酸性减弱
C.放电时,正极反应为VO2++2H++e-=VO2++H2O
D.充电时,阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色
8.A、B、C都是金属,A和C分别放入同浓度的稀硫酸中,A的反应速率比C快,A与B和硫酸铜溶液组成原电池时,A的质量增加。
A、B、C三种金属的活动性顺序为()
A.A>B>CB.A>C>BC.B>A>CD.C>A>B
9.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:
CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。
下列有关说法正确的是
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C.电池反应的化学方程式为:
CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O
D.正极上发生的反应为:
O2+4e-+2H2O=4OH-
10.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下。
下列说法不正确的是()
A.O2在电极b上发生还原反应B.溶液中OH-向电极a移动
C.反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶5
D.负极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O
11.图1是铜锌原电池示意图。
图2中x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示
A.铜棒的质量B.c(Zn2+)
C.c(H+)D.c(SO42-)
12.一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O;NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A.H2O的还原B.NiO(OH)的还原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化
13.氢氧燃料电池已用于航天飞机。
以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下:
2H2+4OH--4e-═4H2O,2H2O+O2+4e-═4OH-;据此作出判断,下列说法中错误的是
A.H2在负极发生氧化反应B.供电时的总反应为:
2H2+O2═2H2O
C.产物为无污染的水,属于环境友好电池D.燃料电池的能量转化率可达100%
14.下列说法错误的是
A.铅蓄电池是二次电池B.碱性锌锰电池不是一次电池
C.一般化学电池的活性物质储存在电池内部,限制了电池容量
D.二次电池又叫蓄电池,它放电后可以再充电使
活性物质获得再生
15.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是
A.电极A上发生的是还原反应
B.电池工作时,
向电极B移动
C.电极B上发生的电极反应为:
O2+2CO2+4e-=2
D.电极A上H2参与的电极反应为:
H2+2OH--2e-=2H2O
16.实验室用蓄电池电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
负极:
Pb+SO42-=PbSO4+2e-正极:
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,今若制得0.05molCl2,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()
A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol
17.高铁电池是电动汽车首选的电池之一,该电池的工作原理为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,
下列关于该电池放电时的说法中正确的是()
A.高铁电池产生的电流从负极经外电路到达正极B.正极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
C.负极pH减小,正极pH增大,电解液pH增大D.每氧化1mol高铁酸钾转移3mol电子
18.某电池以K2Fe
O4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。
下列说法正确的是
A.Zn为电池的负极B.正极反应式为2FeO42−+10H++6e−=Fe2O3+5H2O
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时K+向负极迁移
19.硼氢化钠(NaBH4)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.电极a为正极,b为负极、
C.放电时,Na+从b极区移向a极区
C.电极b上发生的电极反应为:
H2O2+2e-=2OH-
D.每生成1molBO2-转移6mol电子
20.最近科学家研制的一种新型“微生物电池”可以将污水中的有机物转化为电能,其原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是
A.电池工作时,H+向石墨电极移动
B.石墨电极上反应为:
C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
C.氧化银电极上反应为:
Ag2O+2e-=2Ag+O2-
D.该电池每转移4mol电子,石墨电极产生33.6LCO2气体(标准状况)
21.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是
A.c(CO32−)B.c(Mg2+)C.c(H+)D.Ksp(MgCO3)
22.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是
A.pH=1的NaHSO4溶液:
c(H+)=c(SO42—)十c(OH—-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:
c(Ag+)>c(C1—-)=c(I—)
C.加水稀释CH3COONa溶液,溶液中c(CH3COOH)c(OH—)/c(CH3COO—)的值不变
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:
3c(Na+)=2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]
23.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到如下平衡:
,下列说法不正确的是
A.恒温下向溶液中加CaO,溶液的pH不变
B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量不变
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量增加
24.将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO3溶液,下列说法正确的是
A.只有AgBr沉淀生成B.生成等物质的量的AgCl和AgBr沉淀
C.沉淀的物质的量:
AgCl多于AgBrD.沉淀的物质的量:
AgCl少于AgBr
25.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16。
下列说法错误的是
A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI
B.在含有浓度均为0.001mol·L-1的Cl-、I-的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液,首先析出AgI沉淀
C.AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl可以转化为AgI
D.常温下AgCl在NaI溶液中开始转化为AgI则NaI的浓度必须不低于
×10-11mol·L-1
26.下列条件变化会使H2O的电离平衡向电离方向移动,且pH<7的是()
A.常温下,向水中加少量稀盐酸B.将纯水加热到100℃
C.常温下,向水中加少量NaD.常温下,向水中加少量Na2CO3固体
27.下列有关说法正确的是
A.用惰性电极电解1L1mol•L-1的CuSO4溶液,当阴极析出3.2g铜时,加入0.05molCu(OH)2固体可将溶液恢复至原浓度
B.Hg(l)+H2SO4(aq)═HgSO4(aq)+H2(g)常温下不能自发进行,说明△H>0
C.已知25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,所以AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度
D.25℃时,向0.1mol•L-1CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,该溶液中水的电离程度将增大,且Kw不变
28.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是()
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10—5mol·L—1
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比混合:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)
D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na+):
①>②>③
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:
A.碳酸氢钠溶液中存在水解平衡,微热促进水解,氢氧根离子浓度增大,与水解平衡有关,不涉及碳酸氢钠的分解,故A错误;B.CO2、H2O与Na2O2反应,为放热反应,且生成氧气,则用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,故B正确;C.植物油中含C=C,与溴水发生加成反应,则向溴水中滴入植物油,振荡后,褪色,不能说明溶解性,故C错误;D.粗锌与硫酸构成原电池,加快反应速率,与还原性无关,故D错误;故选B。
考点:
考查了化学实验方案的评价的相关知识。
2.C
【解析】
试题分析:
A.在锌锰干电池中,正极是碳棒,该极上二氧化锰发生得电子的还原反应,该电极质量不会减少,A项错误;B.氢氧燃料电池属于原电池的一种,是将化学能转化为电能的装置,不能将热能直接转变为电能,B项错误;C.氢氧燃料电池中,燃料做负极,发生失电子的氧化反应,被氧化,C项正确;D.太阳能电池的主要材料是半导体硅,不是二氧化硅,D项错误;答案选C。
考点:
考查燃料电池、太阳能电池和干电池的工作原理。
3.C
【解析】
试题分析:
A、丁烷失电子发生氧化反应,电极反应为:
C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O,故A正确;B、O2-定向移向负极,故B正确;C、正极上通入空气,氧气得电子发生还原反应:
O2-4e-=2O2-,故C错误;D、丁烷在负极放电时发生氧化反应,故D正确;故选C。
【考点定位】考查化学电源新型电池
【名师点晴】本题考查化学电源新型电池,侧重于电极反应方程式的考查,注意从正负极发生的变化结合电解质的特点书写电极反应式。
该燃料电池中,负极上丁烷失电子发生氧化反应,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为O2-4e-=2O2-,所以电池反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O。
4.D
【解析】
试题分析:
根据电子流动方向,X是原电池负极,Y是正极。
外电路的电流方向为:
Y→外电路→X,故A错误;X是原电池负极,故铁是X,故B错误;X是原电池负极,负极发生氧化反应,故C错误;若两电极都是金属,活泼金属作负极,X是负极,则它们的活动性顺序为X>Y,故D正确。
考点:
本题考查原电池原理。
5.A
【解析】
试题分析:
A、氢氧化钠和盐酸的反应不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故A正确;B、甲醇的燃烧属于自发的氧化还原反应且该反应放热,所以能设计成原电池,故B错误;C、锌和盐酸的反应属于自发的氧化还原反应且该反应放热,所以能设计成原电池,故C错误;D、铝和氧气的反应属于自发的氧化还原反应且该反应放热,所以能设计成原电池,故D错误;故选A。
【考点定位】考查原电池的工作原理
【名师点晴】本题考查了原电池的设计,明确原电池的构成条件及反应必须是放热反应是解本题的关键。
构成原电池的条件是:
①有两个活泼性不同的电极;②将电极插入电解质溶液中;③两电极间构成闭合回路;④能自发的进行氧化还原反应;所以设计原电池必须符合构成原电池的条件,且该反应必须是放热反应。
6.D
【解析】
试题分析:
A.根据图示知,B电极上双氧水得电子生成氢氧根离子,所以B电极是正极,发生的反应为:
H2O2+2e-=2OH-,错误;B.根据图示知,B电极上双氧水得电子生成氢氧根离子,所以B电极是正极,错误;C.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,放电时,阳离子向负电荷较多的正极移动、阴离子向正电荷较多的负极移动,所以Na+从负极区向正极区迁移,错误;D.在电池反应中,每消耗1L6mol/LH2O2溶液,消耗双氧水的物质的量为6mol,根据知H2O2+2e-=2OH-,理论上流过电路中的电子数=6mol×2×NA/mol=12NA,正确。
考点:
考查原电池反应原理的知识。
7.A
【解析】
试题分析:
A、充电时,阳极附近发生失电子的氧化反应,即VO2++H2O=VO2++2H++e-,反应每生成2molH+时电子转移为1mol,故A错误;B、放电过程中,正极附近发生反应:
VO2++2H++e-=VO2++H2O,消耗氢离子,溶液的pH变大,酸性减弱,故B正确;C、放电时,正极上VO2+得电子,则正极反应方程式为:
VO2++2H++e-═VO2++H2O,故C正确;D、充电时,阳极发生失电子的氧化反应,VO2++H2O-e-=VO2++2H+,溶液由蓝色逐渐变为黄色,故D正确;故选A。
【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理
【名师点晴】本题考查原电池的工作原理,注意把握原电池中电子及溶液中离子的定向移动问题,本题从化合价的变化进行判断是做题的关键。
根据电池总反应和参加物质的化合价的变化可知,放电时,电池的负极上是V2+(绿色)发生失电子的氧化反应,正极上是VO2+(黄色)发生得电子的还原反应,充电时,阳极上VO2+失电子发生氧化反应,为放电时的正极反应的逆反应,阴极上V3+发生得电子的还原反应,为放电时的负极反应的逆反应。
8.C
【解析】
试题分析:
跟酸反应,金属性越强,反应越剧烈,即金属性A>C,根据构成原电池的条件,金属性强的作负极,负极质量减少,正极发生电极反应式为Cu2++2e-=Cu,因此金属性B>A,即金属性B>A>C,故选项C正确。
考点:
考查金属性强弱的比较等知识。
9.C
【解析】
试题分析:
A.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,检测时,电解质溶液中的H+向负电荷较多的正极移动,错误;B.若有0.4mol电子转移,则会消耗0.1mol的氧气,在标准状况下消耗2.24L,错误;C.电池负极反应式是:
CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,正极反应式是:
O2+4e-+4H+=2H2O,所以电池反应的化学方程式为:
CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O,正确;D.由于是酸性环境,所以正极上氧气获得电子,与溶液的氢离子结合产生水,正极的电极反应式是O2+4e-+4H+=2H2O,错误。
考点:
考查燃料电池工作原理的知识。
10.C
【解析】
试题分析:
A、根据原电池工作原理,正极电极反应式:
O2+2H2O+4e-=4OH-,化合价降低,发生还原反应,故说法正确;B、根据原电池的工作原理,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,a为负极,b为正极,故说法正确;C、电极反应式:
4NH3+3O2=2N2+6H2O,物质的量之比为4:
3,故说法错误;D、根据工作原理示意图,2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,故说法正确。
考点:
考查原电池的工作原理等知识。
11.C
【解析】
试题分析:
该装置构成原电池,Zn是负极,Cu是正极。
A.在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气,Cu棒的质量不变,A错误;B.由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e-=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,B错误;C.由于反应不断消耗H+,所以溶液的c(H+)逐渐降低,C正确;D.SO42-不参加反应,其浓度不变,D错误,答案选C。
【考点定位】考查原电池基本原理和溶液中离子浓度变化
【名师点睛】原电池原理无论在工业生产、日常生活和科学研究领域都有着重要用途,尤其在金属的腐蚀与防护、新能源的开发和利用方面有着不可替代的作用,因此也是历年高考必考知识点之一。
无论题型如何变化,如果把握原电池的工作原理、电极反应式和电池总反应方程式问题都会迎刃而解。
在原电池中,一般活泼金属做负极、失去电子、发生氧化反应(金属被氧化)、逐渐溶解(或质量减轻);不活泼金属(或导电的非金属)做正极、发生还原反应、有金属析出(质量增加)或有气体放出;电子从负极流出经过外电路流回正极,电流方向正好相反;溶液中离子浓度变化及移动方向由电极反应决定。
12.D
【解析】
试题分析:
当为电池充电时相当于电解,与外电源正极连接的电极是阳极,失去电子,发生氧化反应,是放电时正极反应的逆反应,则发生的反应是Ni(OH)2的氧化,故D正确。
考点:
本题考查电解池。
13.D
【解析】
试题分析:
A.由电极反应式可知,通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化反应,故A正确;B.电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致,供电时的总反应为2H2+O2═2H2O,故B正确;C.氢氧燃料电池产物是水,对环境物污染,且能量转化率高,故C正确;D.氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置,还会伴有热能等能量的释放,能量转化率不会达100%,故D错误;故选D。
考点:
考查原电池的组成以及工作原理。
14.B
【解析】
试题分析:
A.铅蓄电池可以反复充放电,是二次电池,A正确;B.碱性锌锰电池是一次电池,B错误;C.一般化学电池的活性物质储存在电池内部,限制了电池容量,C正确;D.二次电池又叫蓄电池,它放电后可以再充电使
活性物质获得再生,D正确,答案选B。
考点:
考查化学电源的有关判断
15.C
【解析】
试题分析:
A.A为负极,负极上CO和H2失电子发生了氧化反应,故A错误;B.电池工作时,阳离子向正极移动,即K+向电极B移动,CO离子向负极移动,即向A极移动,故B错误;C.B为正极,正极为氧气得电子生成CO32-,反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,故C正确;D.负极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水,电极A反应为:
H2+CO+2CO32--4e-=H2O+3CO2,故D错误。
故选C。
考点:
考查化学电源新型电池
16.C
【解析】
试题分析:
设生成0.050摩氯气需转移的电子为xmol,
2Cl--2e-=Cl2↑
2mol1mol
x0.050mol
解得x=0.1mol,设消耗硫酸的物质的量为ymol,放电时铅蓄电池的电池反应式为:
PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O转移电子
2mol2mol
y0.1mol
y=0.1
所以消耗硫酸0.1mol;故选C。
考点:
本题考查电化学计算。
17.C
【解析】
试题分析:
A.放电时,Zn作负极,高铁电池产生的电流从正极经外电路到达负极,故A错误;B.正极上电极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,故B错误;C.负极反应式为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2,正极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,所以负极pH减小、正极pH增大,根据电池反应式知,电解液pH增大,故C正确;D.高铁酸钾中Fe元素化合价由+6价变为+3价,所以高铁酸钾在反应中被还原,故D错误;故选C。
【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理
【名师点晴】本题考查了原电池和电解池原理,根据电池反应式知,Zn元素化合价由0价变为+2价,所以Zn作负极,放电时,负极反应式为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2,正极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,充电时阳极、阴极电极反应式与正负极电极反应式正好相反,放电时,电流方向与电子流动方向相反。
根据元素化合价与电池电极的关系是解本题关键,书写电极反应式是学习难点,也是考试热点,要熟练掌握书写方法。
18.A
【解析】
试题分析:
A.根据化合价升降判断,Zn是金属,化合价只能上升,故为负极材料,K2FeO4为正极材料,A正确;B.KOH溶液为电解质溶液,则正极电极方程式为2FeO42−+6e−+8H2O=2Fe(OH)3+10OH−,B错误;C.该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,C错误;D.电池工作时阴离子OH−向负极迁移,D错误;答案选A。
【考点定位】考查原电池原理及化学电源
【名师点睛】原电池原理是建立在氧化还原和电解质溶液基础上,借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化,是高考命题重点,题目主要以选择题为主,主要围绕原电池的工作原理、电池电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题。
,掌握原电池的工作原理是解答的关键,难点是电极反应式的书写。
19.C
【解析】
试题分析:
A.BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,正极H2O2得电子被还原生成OH-,所以a是负极,b是正极,A错误;B.原电池工作时,阳离子向正极移动,则电池放电时Na+从a极区移向b极区,B错误;C.电极b上双氧水发生得到电子的还原反应,即发生的电极反应为:
H2O2+2e-=2OH-,C正确;D.C.BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,因此每生成1mol