章末检测同名2704.docx
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章末检测同名2704
章末检测
一、选择题（本题包括12个小题，每小题4分，共48分。
）
1．下列装置中，将电能转化为化学能的是（ ）
A.火力发电
B.硅太阳能电池
C.用手机打电话
D.用食盐水自制消毒液
解析：
火力发电是将化学能转化成电能，故A错误；硅太阳能电池是将光能转化为电能，故B错误；用手机打电话是将电能转化为声能，故C错误；用食盐水自制消毒液是将电能转化为化学能，故D正确。
答案：
D
2．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（ ）
A．氢氧燃料电池的负极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式Fe－2e－===Fe2＋
解析：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－是氢氧燃料电池的正极反应，A不正确；粗铜精炼时，与电源正极相连的应是粗铜，C不正确；Fe－2e－===Fe2＋是钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式，D不正确。
答案：
B
3．有如下3个实验：
实验1
将金属X与金属Y用导线连接，浸入电解质溶液中，Y不易腐蚀
实验2
将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，W比X反应剧烈
实验3
用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和金属Z的硝酸盐混合溶液，在阴极上首先析出单质Z
依据上述实验现象，下列推测正确的是（ ）
A．金属的活动性顺序：
Y>Z>X>W
B．实验1中，Y作正极
C．Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出
D．用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作正极
解析：
由实验1，2，3分别得到金属的活泼性为X>Y，W>X，Y>Z，综合可得W>X>Y>Z，故A错误；实验1中，Y作正极，故B正确；用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作负极，故D错误；Z和Cu的活泼性无法比较，故C错误。
答案：
B
4．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．该电池放电时，正极的反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
B．该电池充电时，阴极发生了氧化反应：
Li＋＋e－===Li
C．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替
D．正极区产生的LiOH可回收利用
解析：
正极的反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A项错误；电池充电时，阴极发生还原反应，B项错误；有机电解液不能用稀盐酸代替，因为金属锂与稀盐酸能发生反应，C项错误。
答案：
D
5．Zn－ZnSO4－PbSO4－Pb电池装置如图，下列说法错误的是（ ）
A．SO
从右向左迁移
B．电池的正极反应为Pb2＋＋2e－===Pb
C．左边ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变
D．若有6.5g锌溶解，有0.1molSO
通过离子交换膜
解析：
锌是负极，SO
从右向左迁移，A正确；电池的正极反应为PbSO4＋2e－===Pb＋SO
，B错误；左边锌失去电子转化为硫酸锌，ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变，C正确；若有6.5g锌即0.1mol锌溶解，根据电荷守恒可知有0.1molSO
通过离子交换膜，D正确。
答案：
B
6．（2017·全国卷Ⅱ）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4－H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是（ ）
A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
解析：
根据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故A正确；不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故B正确；阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺序应是H＋放电，即2H＋＋2e－===H2↑，故C错误；根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，故D正确。
答案：
C
7．航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。
铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。
则铍燃烧的热化学方程式正确的是（ ）
A．Be＋
O2===BeO ΔH＝－564.3kJ·mol－1
B．Be（s）＋
O2（g）===BeO（s）ΔH＝＋564.3kJ·mol－1
C．Be（s）＋
O2（g）===BeO（s）ΔH＝－564.3kJ·mol－1
D．Be（s）＋
O2（g）===BeO（g）ΔH＝－564.3kJ·mol－1
解析：
A项，没有写上状态，错误；B项，燃烧是放热反应，ΔH＜0，错误；氧化铍是固体，C正确，D错误。
答案：
C
8．如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中。
下列分析正确的是（ ）
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－―→H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体
解析：
K1闭合形成原电池，铁作负极，失电子被腐蚀，石墨电极是正极，氧气得电子变为OH－，pH逐渐升高，A错误、B正确；K2闭合，铁棒作阴极被保护，不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C错误；K2闭合形成电解池，两极分别产生氯气和氢气，电路中通过0.002NA个电子时，每极上产生0.001mol气体，共0.002mol气体，D错误。
答案：
B
9．LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。
已知该电池放电时的电极反应式，正极：
FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4，负极：
Li－e－===Li＋。
下列说法中正确的是（ ）
A．充电时，电池反应为FePO4＋Li===LiFePO4
B．充电时，动力电池上标注“＋”的电极应与外接电源的正极相连
C．放电时，电池内部Li＋向负极移动
D．放电时，在正极上是Li＋得到电子被还原
解析：
放电时的总反应式为FePO4＋Li===LiFePO4，充电时总反应式为放电时的逆反应，A错误；放电时，Li＋向正极移动，C错误；由放电时正极反应式可知Li＋价态不变，D错误。
答案：
B
10．如图为两种途径制备硫酸的过程（反应条件略），下列说法不正确的是（ ）
A．途径②增大O2浓度可提高SO2转化率
B．含1molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和热
C．途径②中SO2和SO3均属于酸性氧化物
D．若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则2H2O2（aq）===2H2O
（1）＋O2（g）为放热反应
解析：
A项，增大一种反应物的浓度可以增大另外一种反应物的转化率，故途径②增大O2浓度可提高SO2转化率，正确；B项，中和热的定义：
强酸与强碱的稀溶液混合生成1mol水放出的热量为中和热，含1molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应生成2mol水，且浓溶液溶于水放热，错误；C项，二氧化硫与三氧化硫均属于酸性氧化物，正确；D项，焓值小于0为放热反应，正确。
答案：
B
11．（2017·全国卷Ⅰ）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是（ ）
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
解析：
依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，钢管桩表面腐蚀电流是指铁失去电子形成的电流，接近于0，铁不容易失去电子，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。
答案：
C
12．甲装置中所含的是物质的量之比为1∶2的CuSO4和NaCl的混合溶液，电解过程中溶液的pH随时间t变化的示意图如乙所示（不考虑电解产物与水的反应）。
试分析下列叙述中正确的是（ ）
A．该混合溶液中的SO
导致A点溶液的pH小于B点
B．AB段与BC段在阴极上发生的反应是相同的，即Cu2＋＋2e－===Cu
C．BC段阴极产物和阳极产物的体积之比为2∶1
D．在整个电解的过程中会出现少量蓝色的Cu（OH）2沉淀
解析：
由题意，没有电解前，溶液中的铜离子水解，溶液显酸性，开始时电解CuCl2即AB段，当CuCl2电解完后，溶液是硫酸钠溶液，显中性，这时再电解就是电解水，即BC段，AB段阴极生成铜，BC段阴极生成氢气；BC段电解水，阴极产物氢气和阳极产物氧气的体积之比为2∶1；在整个电解的过程中不会出现蓝色的Cu（OH）2沉淀，A、B、D错误。
答案：
C
二、非选择题（本题包括4个小题，共52分）
13．（13分）能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
Ⅰ.已知：
Fe2O3（s）＋3C（石墨）===2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH＝akJ·mol－1
CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH＝bkJ·mol－1
C（石墨）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝ckJ·mol－1
则反应：
4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s）的焓变ΔH＝________kJ·mol－1。
Ⅱ.
（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填序号）。
A．C（s）＋CO2（g）===2CO（g）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）
C．2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）
D．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。
负极：
______________________
_____________________________________________________，
正极：
________________________________________________。
（2）二氧化氯（ClO2）是一种高效安全的自来水消毒剂。
ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水。
实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下：
已知：
电解过程中发生的反应为NH4Cl＋2HCl
NCl3＋3H2↑，NCl3中氮元素为＋3价。
①写出电解时阴极的电极反应式______________________。
②在阳极上放电的物质（或离子）是________。
解析：
Ⅰ.①Fe2O3（s）＋3C（石墨）===2Fe（s）＋3CO（g）
ΔH＝akJ·mol－1
②CO（g）＋
O2（g）===CO2（g） ΔH＝bkJ·mol－1
③C（石墨）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝ckJ·mol－1
由盖斯定律（③－②）×6－①×2得4Fe（s）＋3O2（g）===2Fe2O3（s） ΔH＝6（c－b）－2akJ·mol－1
Ⅱ.
（1）设计成原电池需要是自发进行的氧化还原反应。
A项是非自发进行的氧化还原反应，不选；B项反应是复分解反应，不是氧化还原反应，不选；C项反应是非自发进行的氧化还原反应，不选；D项是自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池。
D反应是甲烷燃料电池，在碱溶液中甲烷燃料电池中燃料在负极发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应；负极：
CH4－8e－＋10OH－===CO
＋7H2O；正极：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－；
（2）NH4Cl＋2HCl
NCl3＋3H2↑，NCl3中氮元素为＋3价。
①电解时阴极上是氢离子得到电子生成氢气，阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；
②电解时阳极上是铵根离子失去电子生成NCl3。
答案：
Ⅰ.6（c－b）－2a
Ⅱ.
（1）D CH4－8e－＋10OH－===CO
＋7H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－
（2）①2H＋＋2e－===H2↑
②NH4Cl（NH
）
14．（12分）第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。
汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
（1）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，生成1mol水蒸气放热569.1kJ。
则该反应的热化学方程式为___________________________________________________
_____________________________________________________。
（2）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解质溶液。
镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H2＋NiOOH
2Ni（OH）2。
根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”），该电极的电极反应式__________________________________
_____________________________________________________。
（3）Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2O===Cu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是________________________。
用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1molH2消耗时，Cu2O的理论产量为________g。
（4）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的____________腐蚀。
为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________（填“正”或“负”）极相连。
利用______________保护法防止其被腐蚀。
解析：
（1）1molC8H18（l）完全燃烧生成9mol水蒸气放出的热量是569.1kJ×9＝5121.9kJ，所以该反应的热化学方程式为C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（g）
ΔH＝－5121.9kJ·mol－1；
（2）混合动力车上坡或加速时，应是放电过程，根据图示可知，乙电极中由NiOOH转化为Ni（OH）2，发生还原反应，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－，所以乙电极周围的溶液的氢氧根离子浓度增大，pH增大；
（3）电解总反应式为2Cu＋H2O
Cu2O＋H2↑，可知电解池的阴极发生的是水中的氢离子放电生成氢气，所以电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，当电池中有1molH2被消耗时，电路中转移电子的物质的量是2mol，所以Cu2O的理论产量是1mol，质量是144g；
（4）海水为中性溶液，所以钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与铅酸蓄电池这样的直流电源的负极相连，作电解池的阴极，利用外加电流的阴极保护法防止其被腐蚀。
答案：
（1）C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（g）
ΔH＝－5121.9kJ·mol－1
（2）增大 NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－ （3）2H＋＋2e－===H2↑ 144
（4）吸氧 负 外加电流的阴极
15．（14分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
（1）①V2O5可用于汽车催化剂，汽车尾气中含有CO与NO气体，用化学方程式解释产生NO的原因____________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
②汽车排气管内安装了钒（V）及其化合物的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。
已知：
N2（g）＋O2（g）===2NO（g）ΔH＝＋180.5kJ/mol
2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－221.0kJ/mol
C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ/mol
尾气转化的反应之一：
2NO（g）＋2CO（g）===N2（g）＋2CO2（g）
ΔH＝________。
（2）全钒液流储能电池结构如下图，其电解液中含有钒的不同价态的离子、H＋和SO
。
电池放电时，负极的电极反应为V2＋－e－===V3＋。
①电解质溶液交换膜左边为VO
/VO2＋，右边为V3＋/V2＋电池放电时，正极反应式为_________________________________________
_____________________________________________________，
H＋通过交换膜向________移动（填“左”或“右”）。
②充电时，惰性电极N应该连接电源________极，充电时，电池总的反应式为____________________________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
（3）若电池初始时左右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液，使用前需先充电激活。
充电过程分两步完成：
第一步VO2＋转化为V3＋，第二步V3＋转化为V2＋，则第一步反应过程中阴极区溶液pH________（填“增大”“不变”“减小”），阳极区的电极反应式为
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
解析：
（1）②按题干顺序给3个热化学方程式编号，由盖斯定律③×2－①－②得2NO（g）＋2CO（g）
N2（g）＋2CO2（g）的ΔH＝[－393.5×2－180.5－（－221.0）]kJ/mol＝－746.5kJ/mol。
（3）充电激活过程就是电解过程，阴极得电子，V化合价下降，H＋浓度下降，pH增大。
答案：
（1）①N2＋O2
2NO ②－746.5kJ/mol
（2）①VO
＋e－＋2H＋===VO2＋＋H2O 左
②负 V3＋＋VO2＋＋H2O===V2＋＋VO
＋2H＋
（3）增大 VO2＋＋H2O－e－===VO
＋2H＋
16．（13分）某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：
（1）通O2的Pt电极为电池________极（填电极名称）；其电极方程式为______________________________________________________
______________________________________________________。
（2）若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为________；电解质溶液为__________。
（3）若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是____________。
（4）若B电池的电解质溶液为500mL1.0mol·L－1的NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有560mL（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全逸出，溶液体积不变），此时B电池溶液的pH＝________；要使该溶液恢复到原来的状态，需加入（填物质并注明物质的量）_______________________
_____________________________________________________。
（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式：
_____________________________________
_______________________________________________________
______________________________________________________。
解析：
（1）如图所示的装置中，A装置是原电池，B装置是电解池。
其中对于A装置来说，通入O2的电极为正极，正极发生还原反应，电极方程式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；通入H2的电极为负极，负极发生氧化反应，负极的电极反应式是H2－2e－===2H＋。
（2）若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，应该镀件与电源的负极连接，作阴极，镀层金属与电源的正极连接作阳极。
因此X电极材料为镀层金属Ag；电解质溶液为含有Ag＋的溶液，如AgNO3溶液。
（3）若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，电解精炼铜时，阳极发生反应：
Cu－2e－===Cu2＋，活动性比铜强的金属Zn、Fe也失去电子，发生氧化反应，变为金属阳离子进入溶液，活动性比铜弱的金属以固体形式沉在阳极底部，俗称阳极泥。
因此该电池阳极泥的主要成分是Ag、Au。
（4）Y是阴极，发生反应：
2H＋＋2e－===H2↑，n（H2）＝0.56L÷22.4L·mol－1＝0.025mol，根据电解总反应方程式：
2NaCl＋2H2O
Cl2↑＋H2↑＋2NaOH可知：
每反应产生1mol氢气，会同时反应产生2molNaOH，由于n（H2）＝0.025mol，所以n（NaOH）＝2×0.025mol＝0.05mol，溶液的体积是500mL，则c（NaOH）＝0.05mol÷0.5L＝0.1mol·L－1，所以pH＝13；在阴极产生0.025molH2，在阳极就同时反应产生0.025molCl2，二者反应产生0.05molHCl气体，因此要使该溶液恢复到原来的状态，需加入0.05molHCl。
（5）若X、Y均是铜，由于Cu是活性电极，所以在阳极Cu失去电子变为Cu＋，再与溶液中的OH－结合发生反应。
该电极发生的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O。
答案：
（1）正 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
（2）Ag AgNO3溶液
（3）Ag、Au （4）13 0.05molHCl
（5）2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
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