阶段质量检测4.docx
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阶段质量检测4
阶段质量检测
（时间：
90分钟 满分：
100分）
一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。
）
1．铜片和锌片用导线连接后插入稀H2SO4中，锌片是（ ）
A．阴极 B．正极
C．阳极D．负极
解析：
原电池的两极分别命名为正极、负极。
铜片和锌片用导线连接后插入稀H2SO4中形成了原电池，其中锌失去电子做原电池的负极。
答案：
D
2．（2013·泗县模拟）铁跟下列金属接触，能防止空气和水对铁腐蚀的是（ ）
A．铜B．锌
C．锡D．铅
解析：
铁与锌接触，在铁块与空气、水接触时，锌做负极保护铁不被腐蚀。
答案：
B
3．（2012·台州检测）下列关于能量转换的认识中不正确的是（ ）
A．电解水生成氢气和氧气时是电能转化为化学能
B．原电池放电是将化学能转化为电能
C．绿色植物光合作用是将光能转化为化学能
D．白炽灯工作时将电能全部转化为光能
解析：
电解是将电能转化为化学能的过程，而原电池放电正好相反。
A、B正确；光合作用，将光能转化为化学能，C正确；白炽灯工作时除将电能主要转化成光能，同时部分转化为热能。
答案：
D
4．在理论上可设计成原电池的化学反应是（ ）
A．C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH>0
B．Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s）===BaCl2（aq）＋2NH3·H2O（l）＋8H2O（l） ΔH>0
C．CaC2（s）＋2H2O（l）===Ca（OH）2（s）＋C2H2（g） ΔH<0
D．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH<0
解析：
设计成原电池需要有自发进行的氧化还原反应，满足条件的有A、D。
但A项为吸热反应，不能将化学能转化为其他能量放出。
故选D。
答案：
D
5．某原电池总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是（ ）
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
B．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为Fe（NO3）2溶液
C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2（SO4）3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液
解析：
该题考查原电池原理的应用，原电池的设计必须牢固掌握原电池原理。
根据总反应，Fe被氧化，必须为负极，Fe3＋被还原，必须在正极上反应，但Fe3＋并不是电极材料，电极材料必须失电子能力弱于Fe，Cu、Ag、石墨皆可，电解质溶液应当含有大量Fe3＋，才能保证按题中总反应发生，A选项符合题意，B选项不符合原电池形成条件，C选项电极不合理，D选项CuSO4溶液，违背总反应。
答案：
A
6．下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是（ ）
A．镀铝塑料B．食品罐头盒（镀锡）
C．白铁水桶（镀锌）D．镀银铜质奖章
解析：
关键是看镀层损坏后，暴露出的金属与镀层能否形成原电池，形成原电池金属是否是负极。
A项塑料不会被腐蚀；B项Fe为原电池负极，锡为原电池的正极，加速Fe的腐蚀；C项Zn为电池的负极，铁为电池的正极，铁被保护起来；D项Cu为原电池的负极，Ag为原电池的正极，加速了铜的腐蚀。
但由于Fe比Cu更易失去电子，所以腐蚀最快的是B中的铁。
答案：
B
7．（2013·沈阳模拟）用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的组是（ ）
X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
H2O
B
Pt
Cu
CuSO4
CuSO4溶液
C
C
C
H2SO4
H2O
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3晶体
解析：
A项，电解时阴、阳两极分别生成氢气、氯气，因此为使溶液复原需加入HCl；B项，电解时阴、阳两极分别生成Cu、氧气，因此为使溶液复原需加入CuO；C项，相当于电解水，因此加入水可使电解后的溶液复原；D项，相当于在铁上镀银，电解液浓度没发生变化。
答案：
C
8．（2011·北京理综）结合图判断，下列叙述正确的是（ ）
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe（CN）6]溶液，均有蓝色沉淀
解析：
A项两个装置都是原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池对正极起到了保护作用，故A正确；B项Ⅰ中的负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，故B错误；C项Ⅱ中的正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故C错误；D项Ⅰ中不能生成蓝色沉淀。
答案：
A
9．（2012·温州检测）有关如图原电池的说法正确的是（ ）
A．盐桥的作用是让电子通过，以构成闭合回路
B．总反应为：
2H＋＋Zn===H2↑＋Zn2＋且ΔH<0
C．随着反应进行，右烧杯中溶液pH变小
D．随着反应进行，左烧杯溶液中的SO
向右烧杯溶液迁移
解析：
A项，盐桥作用除构成闭合回路中，还保持整个溶液呈电中性，A错误；该原电池反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，属于放热反应，B正确；因Cu棒为正极，2H＋＋2e－===H2↑，c（H＋）减小，pH增大，C错误；在溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D错误。
答案：
B
10．pH＝a的某电解质溶液中，插入两只惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是（ ）
A．NaOHB．H2SO4
C．AgNO3D．Na2SO4
解析：
依题意，要求在电解过程中溶液pH增大。
电解NaOH溶液，实质上是电解水，使溶液的浓度增大，所以溶液的pH增大；电解稀H2SO4溶液，实质上也是电解水，使溶液的浓度增大，所以溶液的pH减小；电解AgNO3溶液有HNO3生成，pH减小；电解Na2SO4溶液实质上是电解水，使溶液的浓度增大，但溶液中c（H＋）和c（OH－）相等，所以溶液的pH不变。
答案：
A
11．（2012·福建高考）将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（ ）
A．Cu电极上发生还原反应
B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C．片刻后甲池中c（SO
）增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
解析：
A项，K闭合时，Zn和Cu构成原电池，Cu作正极，发生还原反应，正确；B项，在电解Na2SO4溶液时，电子不能流入电解质溶液中，即a→b电子不能通过，错；C项，甲池中硫酸根离子没有放电，所以浓度不变，错误；D项，b为阳极，OH－放电，留下H＋，使得b附近溶液显酸性，不能使酚酞变红，错误。
答案：
A
12．（2013·淮北模拟）将0.1L含有0.02molCuSO4和0.01molNaCl的水溶液用惰性电极电解。
电解一段时间后，一个电极上得到0.01molCu，另一电极析出的气体（ ）
A．只有Cl2B．只有O2
C．既有Cl2又有O2D．只有H2
解析：
电解时阴极依次析出铜和产生氢气、阳极上依次产生氯气与氧气，利用电荷守恒与原子守恒可知当阴极析出0.01molCu时转移电子0.02mol，而溶液中Cl－全部放电析出只能转移电子0.01mol，故阳极产生的气体有氯气和氧气。
答案：
C
13．如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是（ ）
A．4>2>1>3B．2>1>3>4
C．4>2>3>1D．3>2>4>1
解析：
本题考查金属的腐蚀问题。
金属的腐蚀，从本质上讲也是组成化学电池发生氧化还原反应的结果。
在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速率大大减小，所以容器3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢；反之，当铁与比它不活泼的金属，如Sn、Cu等连接起来，则其被腐蚀的速率增大，所以在容器2中的铁比容器1中的铁腐蚀得快。
容器4是一个电解池，在这里Fe是阳极，不断地以Fe2＋的形式进入容器中，从而加快了铁的腐蚀，在上述四种容器中，容器4中的铁的腐蚀速率是最快的。
综上分析，铁被腐蚀的快慢顺序为：
4>2>1>3。
答案：
A
14．X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连侵入稀硫酸中组成原电池。
X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，W、Y相连时，W极发生氧化反应。
据此判断四种金属的活动顺序是（ ）
A．X>Z>W>YB．Z>X>Y>W
C．X>Y>Z>WD．Y>W>Z>X
解析：
在原电池中，活泼金属作为电池的负极，失去电子发生氧化反应；不活泼的金属作为电池的正极，得到电子发生还原反应。
电子由负极经导线流向正极，与电流的方向相反（物理学中规定正电荷移动的方向为电流的方向）。
因此，X、Y相连时，X为负极，则活泼性X>Y；Z、W相连时，电流方向是W→Z，则活泼性Z>W；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，则活泼性X>Z，W、Y相连时，W极发生氧化反应，则W>Y。
综上，可以得出金属的活泼性顺序是X>Z>W>Y。
答案：
A
15.
（2013·莱芜模拟）用铁丝、铜丝和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池，如图所示则下列说法正确的是（ ）
A．构成原电池时，Cu极反应为：
Cu－2e－＝Cu2＋
B．构成电解池时，Cu极质量可能减少也可能增加
C．构成电解池时，Fe极质量一定减少
D．构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体
解析：
用导线将铁丝与铜丝连接形成原电池，铁丝为负极，在铜极上发生反应：
Cu2＋＋2e－＝Cu；构成电解池时，若铜做阳极，则铜极质量减小，在阴极（Fe极）上析出铜导致铁极质量增加、若铜做阴极，则铜极质量增加；构成的原电池或电解池工作后不会产生大量气体。
答案：
B
二、非选择题（本大题共5小题，共55分。
）
16．（12分）Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。
（1）该电池的负极材料是________。
电池工作时，电子流向________（填“正极”或“负极”）。
（2）若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是______________。
欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________（填代号）。
a．NaOHB．Zn
c．FeD．NH3·H2O
（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。
阴极的电极反应式是__________________。
若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为________g。
解析：
（1）原电池的负极是发生氧化反应的一极：
Zn－2e－===Zn2＋；电池工作时，电子是从负极流向正极。
（2）Zn与Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀。
（3）电解池的阴极是发生还原反应的一极：
2H＋＋2e－===H2↑；每生成1molMnO2需转移2mol电子，故每通过2mol电子，理论上生成1molMnO2，质量为87g。
答案：
（1）Zn（或锌） 正极
（2）锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
（3）2H＋＋2e－===H2↑ 87
17．（10分）
（1）氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。
它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。
电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
请写出电极反应式：
负极：
_____________________________________________________；
正极：
____________________________________________________。
（2）在中国古代的《淮南万毕术》里，就有湿法炼铜：
“曾青得铁则化为铜”的记载。
曾青又名空青、白青、石胆、胆矾等，其实都是天然的硫酸铜。
请根据“湿法炼铜”的反应设计一个原电池装置，在下边方框中画出原电池的装置图，标出正、负极和电解质溶液。
解析：
（1）氢氧燃料电池在碱性电解质时，H2在负极失电子生成H＋，同时被OH－中和为H2O，电极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，O2在正极得电子，电极反应为：
O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
（2）该原电池反应为：
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，所以铁为负极，正极是比Fe活泼性差的金属如Cu或能导电的非金属如石墨，电解质溶液为CuSO4溶液，装置为：
答案：
（1）2H2－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
（2）见解析
18．一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应”，一个是“氧化反应”，一个是“还原反应”。
如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，可拆写为氧化反应：
Cu－2e－===Cu2＋，还原反应：
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。
并由此实现了化学能与电能的相互转化。
据此回答下列问题。
（1）将反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑拆写为两个“半反应”，其中氧化反应为________。
（2）由题
（1）反应，设计成原电池如图所示，若电极a为Zn，电极b可选材料________（只填一种）；电解质溶液乙是________；电极b处的电极反应________。
（3）由反应2H2＋O2
2H2O设计出以稀硫酸为电解质溶液的燃料电池，其电极反应为：
负极________，正极________。
（4）以惰性材料为电极，电解100mLpH＝6的硫酸铜溶液，当电解池内溶液的pH为1时，电极上析出的铜的质量为________（忽略电解前后溶液体积的变化）。
解析：
（1）发生氧化反应的电极是锌极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。
（2）b极应选用比锌不活泼的金属或能导电的非金属，电解质溶液可选用稀硫酸，电极反应是2H＋＋2e－===H2↑。
（3）在酸性溶液中，氢氧燃料电池的电极反应是负极：
2H2－4e－===4H＋，正极：
O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
（4）当溶液的pH等于1时，生成的H＋为0.01mol，电极上析出铜的质量是0.005mol×64g/mol＝0.32g。
答案：
（1）Zn－2e－===Zn2＋
（2）Cu 稀硫酸 2H＋＋2e－===H2↑ （3）2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O （4）0.32g
19．（12分）（2011·沈阳检测）某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理（Cu元素的相对原子质量为64）。
按照实验步骤依次回答下列问题：
（1）导线中电子流向为_______________________________________（用a、b表示）。
（2）写出装置中镀锌电极上的电极反应式：
______________________________；
（3）若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为________（不许用“NA”表示）；
（4）装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K＋、Cl－的移动方向表述正确的是________。
A．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动
B．盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左侧烧杯移动
C．盐桥中的K＋、Cl－都向左侧烧杯移动
D．盐桥中的K＋、Cl－几乎都不移动
解析：
在该原电池中负极为Zn，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极为铜，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，当铜电极增加0.64g时，转移电子（由a到b）为
×6.02×1023mol－1×2＝1.204×1022。
盐桥中K＋向正极区（右侧烧杯）移动，Cl－向负极区（左侧烧杯）移动。
答案：
（1）由a到b（或a→b）
（2）Zn－2e－===Zn2＋
（3）1.204×1022 （4）B
20.（综合应用题）（2012·山东高考）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：
（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。
a．浓H2SO4B．稀HNO3
c．NaOH溶液D．氨水
（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2＋的方法是________________________（注明试剂、现象）。
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_________________________。
（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（5）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4＝2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为________。
解析：
（1）由原子守恒，结合流程图可知气体A的含有大气污染气体为SO2，吸收SO2可选用碱性溶液，浓硫酸不能吸收SO2，稀HNO3可吸收SO2，但二者反应又生成新的大气污染气体NO。
（2）在含有Fe3＋与Fe2＋的混合溶液中，检验Fe2＋的存在可利用其还原性，采取滴加酸性高锰酸钾溶液，看溶液是否褪色来检验。
（3）泡铜用Al做还原剂冶炼过程就是Cu2O与Al发生铝热反应。
（4）电解精炼铜时，粗铜做阳极（接电源的正极），发生氧化反应，溶液中阳离子Cu2＋移向阴极（纯铜）发生还原反应析出铜；在阳极区域形成阳极泥中含有粗铜中含有的不活泼金属Ag、Pt、Au等；电解装置不可能将电能全部为转化为化学能。
（5）原电池的正极发生还原反应，结合反应式可知应是O2得电子还原为H2O，由此可写出正极电极反应式：
4H＋＋O2＋4e－＝2H2O。
答案：
（1）c、d
（2）Fe3＋ 取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色 （3）3Cu2O＋2Al
Al2O3＋6Cu （4）b、d （5）4H＋＋O2＋4e－＝2H2O
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