第四章测试.docx

1、第四章测试(时间90分钟，满分100分)第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16小题，每题3分，共48分) 1.可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构，减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施 下列分析不正确的是()A风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源B推广可再生能源有利于经济可持续发展C上图是太阳能光伏电池原理图，图中A极为正极D光伏发电池能量转化方式是太阳能直接转变为电能解析：在原电池的外电路中，电流由正极流向负极，由图中的电流方向可判断A为负极答案：C2下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的

2、氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析：活泼电极(除C、Pt外的金属电极称为活泼电极)在阳极失电子被氧化，A中铁放电，不是电解Al2O3，D中锌放电产生Zn2，补充Zn2，B、C中阴极不参加反应答案：A3(2010陵水高二检测)某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3Fe=3Fe2，不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FeCl3B正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3C正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3D正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为F

3、e2(SO4)3解析：还原剂应为负极，材料为单质铁；氧化剂为Fe3，在正极上得到电子，电解质溶液应该为含有Fe3的溶液C选项不能实现2Fe3Fe=3Fe2.答案：C4将铜片和银片用导线连接插入硝酸银溶液中，当线路中有0.2 mol的电子发生转移时，负极质量的变化是()A增加6.4 g B减轻6.4 gC增加2.16 g D减轻2.16 g解析：构成的原电池中负极是单质铜失去电子变成铜离子进入溶液，每摩尔铜失去2摩尔电子，所以负极有0.1 mol铜失去电子变成Cu2进入溶液，质量减轻6.4 g.答案：B5根据下列实验事实：(1)XY2=X2Y(2)Z2H2OZ(OH)2H2(3)Z2离子的氧化性

4、比X2弱(4)由Y、W作电极组成的原电池反应为：Y2e=Y2由此可知，X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是()AXYZW BYXWZCZXYW DZYXW解析：(1)中较活泼金属置换较不活泼的金属；(2)、(3)中说明Z的活泼性大于X；(4)说明Y为原电池负极，Y比W活泼答案：C6将Al、Cu片用导线相连，一组插入浓HNO3溶液中，一组插入稀NaOH溶液中，分别构成了原电池，则在这两个原电池中，正极分别为()AAl片、Cu片 BCu片、Al片CAl片、Al片 DCu片、Cu片解析：将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3溶液中，此时Al在浓硝酸中钝化，不能继续反应，而Cu却能与浓硝酸继续反

5、应即Cu易失去电子而Al却表现“相对惰性”，则Cu为负极；插入稀NaOH溶液中，Al能与NaOH溶液反应，此时Al失去电子被氧化，也就是Al为负极答案：A7(2009广东高考)可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析：B项，以NaOH为电解液时，不应生成Al

6、(OH)3沉淀，而应生成AlO.C项，电解液的pH应减小D项，电子通过外电路从负极流向正极答案：A8(2009江苏高考)化学在生产和日常生活中有着重要的应用下列说法不正确的是()A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀CMgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁解析：A项，Al3水解可得Al(OH)3，起净水作用；B项，镶入锌块，相当于牺牲阳极的阴极保护法；C项，利用了MgO熔点高的性质；D项，电解MgCl2溶液最终会得到Mg(OH)2而非Mg.答案：D9如图所示，下列叙述正确的是()AY为阴极

7、，发生还原反应BX为正极，发生氧化反应CY与滤纸接触处有氧气生成DX与滤纸接触处变红解析：左侧形成了锌铜原电池，锌是负极，铜是正极，则Y是阴极，氢离子得电子生成氢气，发生了还原反应，破坏了水的电离平衡，Y极附近呈碱性，溶液呈红色；X是阳极，电极本身被氧化生成Cu2.答案：A10质子交换膜燃料电池的工作原理如图所示，则下列叙述不正确的是()A正极反应为：O24H4e=2H2OB负极反应为：2H24e=4HC导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移动至负极D总反应式为：2H2O2=2H2O解析：该燃料电池为氢氧燃料电池，其总反应式为：2H2O2=2H2O，该燃料电池是通过质子(H)来传递电荷的，H

8、在电池的内部应由负极(产生H)定向移动至正极消耗H)，H在整个过程中，消耗量与生成量相等答案：C11(2010梅州高二质检)复习电化学知识后，某学生设计了一个“黑笔写彩字”的趣味实验滤纸先用某混合溶液浸湿，然后平铺在一块铂片上，右端是C、Cu两电极浸入氯化铁溶液中，电路接通后，用铅笔在滤纸上写字，会出现彩色字迹据此判断电极材料与反应现象均正确的是()滤纸混合溶液d极反应产物阴极反应产物字体颜色A氯化钠、无色酚酞Fe2氧气红色B碘化钾、淀粉Cu2氢气紫色C硫酸钠、无色酚酞Fe2氧气红色D碘化钾、淀粉Cu2氢气蓝色解析：A项电解NaCl溶液可在阴极使酚酞显红色，则a为阴极产生H2，d极为正极，产物

9、为Fe2；B、D项电解KI溶液可在阳极产生I2使淀粉显蓝色，则a端为阳极产生I2，阴极产生H2，d极为负极生成Cu2；C项电解Na2SO4溶液实质为电解H2O，a端显红色，说明a端为阴极产生H2，d端为正极生成Fe2.答案：D12钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe2H2OO2=2Fe24OH.以下说法正确的是()A负极发生的反应为：Fe2e=Fe2B正极发生的反应为：2H2OO22e=4OHC原电池是将电能转变为化学能的装置D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀解析：本题考查了电化学腐蚀的知识钢铁发生吸氧腐蚀，负极：Fe2e=Fe2，正极：2H2OO24e=4OH，选

10、项A正确答案：A13(2010江苏高考)右图是一种航天器能量储存系统原理示意图下列说法正确的是()A该系统中只存在三种形式的能量转化B装置Y中负极的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化解析：本题考查能量转化的知识，意在考查考生综合运用原电池、电解池原理的能力A项，该系统中存在太阳能与电能、电能与机械能、化学能与电能、电能与化学能等四种形式的能量转化关系，不正确；B项，装置Y是将化学能转化为电能的燃料电池装置，负极应该是H2发生氧化反应，故不正确；C项，装置X为电解水产生氢气和氧

11、气，故正确；D项，装置X、Y形成的子系统可以实现物质的零排放，但不可能实现化学能与电能间的完全转化，能量总是有损失的，故不正确答案：C14(2010杭州模拟)下图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是()A电解一段时间后，往蛋壳溶液中滴加几滴酚酞，呈红色B蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极C铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D蛋壳可阻止生成的氯气与氢气接触解析：碳棒为阳极，电极反应为2Cl2e=Cl2，故A、C错误；铁丝作阴极，电极反应为2H2e=H2，B正确；Cl2在蛋壳内部产生，H2和NaOH在外部产生，D正确答案：BD15(2010天水市一中检测)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子

12、溶剂(如图)，在200左右时供电，电池总反应为：C2H5OH3O2=2CO23H2O，下列说法中正确的是()A电池工作时，质子向电池的负极迁移B电池工作时，乙醇发生还原反应Ca极上流出电子Db极上发生的电极反应是O24H4e=2H2O解析：乙醇燃料电池工作时，a极上乙醇失电子发生氧化反应，b极上O2得电子，电极反应为O24H4e=2H2O，质子向电池的正极迁移，故C、D正确答案：CD16(2010福建高考)铅蓄电池的工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2

13、mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：本题考查铅蓄电池，意在考查考生对电池的充电和放电过程所涉及的化学原理进行分析的能力根据图示，为原电池，a为正极，b为负极，为电解池，c为阴极，d为阳极K闭合时，d为阳极，发生氧化反应：PbSO42e2H2O=PbO24HSO，A项正确，根据铅蓄电池的总反应知该反应中转移电子数为2e，则电路中转移0.2 mol电子时，中消耗0.2 mol H2SO4，B项正确；K闭合时，中SO向阳极(d极)迁移，C项错误；K闭合一段时间后，c电极析出Pb，d电极析出PbO2，电解

14、质溶液为H2SO4，此时可以形成铅蓄电池，d电极作正极，D项正确答案：C第卷(非选择题，共52分)二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(8分)某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月下图是一个电化学过程的示意图已知甲池的总反应式为：2CH3OH3O24KOH2K2CO36H2O请填空：(1)充电时：原电池的负极与电源_极相连阳极的电极反应式为_(2)放电时，负极的电极反应式为_(3)在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量升高648 g，则甲池中理论上消耗O2_L(标准状况下)(4)若在常温常压下，1 g CH3OH燃烧生成C

15、O2和液态H2O时放出热量22.68 kJ，则表示该反应的热化学方程式为_解析：由甲池图示及总反应式知，甲池中，加入CH3OH的电极为负极，电极反应CH3OH6e8OH=CO6H2O，通入O2的电极为正极，电极反应：O22H2O4e=4OH，则A为阴极，电极反应：Age=Ag，B为阳极，电极反应4OH4e=O22H2O.答案：(1)负4OH4e=2H2OO2(2)CH3OH6e8OH=CO6H2O(3)33.6(4)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H725.76 kJ/mol18(8分)如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验

16、：序号内容实验现象1将铁丝放在常温的干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4常温下将潮湿的铁丝放在氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题：(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是_(填实验序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是_；正极反应是_(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)解析：解答

17、第(1)题应联系金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的区别，不纯的金属与电解质溶液接触，因发生原电池反应，较活泼的金属失电子而被氧化，分析题中实验可知，实验3、4、5、6发生了电化学腐蚀，其中负极反应是Fe2e=Fe2，正极反应是O22H2O4e=4OH.解答第(2)题时，对比实验1和3可得出湿度增大，可使铁锈蚀速率加快；对比实验3、4可知增大O2浓度可加快铁锈蚀的速率；对比实验4、5可知升高温度可加快铁锈蚀的速率；对比实验5、6可知电解质的存在会使铁锈蚀的速率加快第(3)题，为防止铁的锈蚀，根据铁锈蚀的类型，可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，还可把铁制成不锈钢(合金)，亦可采用喷油漆、

18、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀答案：(1)3、4、5、6Fe2e=Fe2(或2Fe4e=2Fe2)2HO2O24e=4OH(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质存在(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法等19(8分)工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，可采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准，请回答下列问题：(1)写出两极发生反应的电极反应式，阳极：_，阴极：_.(2)写出Cr2O变为Cr3的离子方程式：_.(3)

19、工业废水由酸性变为碱性的原因是_(4)能否改用石墨电极？_(填“能”或“不能”)，原因是_解析：Fe为活性电极，则阳极反应是：Fe2e=Fe2，阴极为阳离子放电，阴极反应为：2H2e=H2；阳极产生的Fe2与酸性溶液中的Cr2O发生氧化还原反应，生成Fe3和Cr3，由于Fe2与Cr2O反应和阴极电极反应消耗H，使溶液中的OH增多，OH与Fe3和Cr3结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀，降低了废水中铬的含量；如果改用石墨电极，阳极产生Cl2，缺少还原剂Fe2，不能使Cr2O转变成Cr(OH)3而除去答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37

20、H2O(3)Fe2与Cr2O反应消耗H，H又不断放电，使溶液中的OH增多，废水由酸性变为碱性(4)不能若改用石墨电极，阳极产生Cl2，缺少还原剂Fe2，不能使Cr2O转变成Cr(OH)3而除去20(12分)(2010淄博检测)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0.64 g，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、C

21、l的移动方向向表述正确的是_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向右侧烧杯移动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(5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2，会加速Zn电极的腐蚀，还可能导致电流在较短时间内衰减欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)ANaOH BZnCFe DH2SO4解析：在该原电池中负极为Zn，电极反应为Zn2e=Zn2，正极为铜，电极反应为Cu22e=Cu，当铜电极增加0.64 g时，转移电子(由a到b)为6.021023 mol1221.2041022.盐桥中K向正极区(右侧烧杯)移动，Cl向负区

22、(左侧烧杯)移动除去ZnSO4中的杂质Cu2，且不引入新的杂质，所以可选择Zn，发生反应为ZnCu2=Zn2Cu，过量的Zn及生成的Cu过滤可除去答案：(1)由a到b(或ab)(2)Zn2e=Zn2(3)1.2041022(4)B(5)B21(8分)甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：(1)若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是甲池中的_棒，乙池中的_棒乙池中阳极的电极反应式是_(2)若两池中均为饱和NaCl溶液：写出乙池中总反应的离子方程式_甲池中碳极上电极反应式是_，乙池中碳极上电极反应属于_(填“氧化反应”或“还原反应”)若乙池转移0.02 mol

23、e后停止实验，池中溶液体积是200 mL，则溶液混匀后的pH_.解析：甲为原电池，乙为电解池，(1)若两池中均为CuSO4溶液，则有甲乙(2)若均为NaCl溶液，则有甲乙答案：(1)碳铁4OH4e=2H2OO2(2)2Cl2H2OCl2H22OH2H2OO24e=4OH氧化反应1322(8分)常温下电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息回答下列问题(电解前后溶液的体积变化忽略不计)(1)通过计算推测：原混合溶液NaCl的物质的量浓度_，CuSO4的物质的量浓度_t2时所得溶液的p

24、H_.(2)实验中发现，阳极产生的气体体积与阴极相比，明显小于对应时间段的理论值试简要分析其可能的原因解析：(1)由图像可知t1时间点为Cl放电消耗完，OH开始放电；t2时间点为Cu2放电消耗完，H开始放电由图中可知产生的Cl2为224 mL，t1t2产生的氧气为112 mL.根据Cl原子守恒，可计算出(1)c(NaCl)0.1 mol/L；根据电子守恒和Cu原子守恒可计算出：c(CuSO4)0.1 mol/L；在0t1实为电解CuCl2，在t1t2的电解为放氧生酸型，由得失电子守恒和电荷守恒，有关系式4HO2，将氧气的体积代入关系式可知t2时生成的H的物质的量为0.02 mol，浓度为0.1 mol/L，pH1.(2)产生的氯气和氧气在水中的溶解度明显大于氢气答案：(1)0.1 mol/L0.1 mol/L1(2)产生的氯气和氧气在水中的溶解度明显大于氢气