人教版高二化学选修四第四章章节练习含答案解析.docx

1、人教版高二化学选修四第四章章节练习含答案解析6、二氧化碳气体有什么特点？8、铁生锈的原因是什么？人们怎样防止铁生锈？答：当月球运行到地球和太阳的中间，如果月球挡住了太阳射向地球的光，便发生日食。9、淡水是我们人类和其他生物生存的必需品，但是地球上的淡水资源十分有限，地球上的多数地区缺水。20、对生活垃圾进行分类、分装，这是我们每个公民的义务。只要我们人人参与，养成良好的习惯，我们周围的环境一定会变得更加清洁和美丽。5、减少垃圾的数量是从源头上解决问题的办法，我们每个人都可以想出许多减少垃圾数量的方法。7、食盐、白糖、碱面、味精的颗粒都是有规则几何外形的固体，人们把这样的固体物质叫做晶体。自然界

2、中的大部分固体物质都是晶体或由晶体组成。二、问答：4、举例说明微生物对人类有益的方面是什么？16、在北部天空的小熊座上有著名的北极星，可以借助大熊座比较容易地找到北极星。黑夜可以用北极星辨认方向。高二化学 第四章1下列有关判断正确的是A由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu2eCu2+B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al3e3OHAl(OH)3C由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu2eCu2+D用原电池和电解池装置都能实现2HCl + CuCuCl2 + H2 反应2科研人员设想用如图所示装置生产硫酸，下列说法正确的是()Aa为正极

3、，b为负极 B生产过程中H+ 向a电极区域运动 C电子从b极向a极移动 D负极反应式为：3如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗；N棒变细，由此判断表中所列M，N，P物质，其中可以成立的是MNPAZnCu稀硫酸BCuFe稀盐酸CAgZnAgNO3溶液DCFeCuSO4溶液4下列图示的有关说法正确的是A装置中负极反应式为H2+2e一2H+B装置工作时，外电路电子由a电极流向b电极C若采用装置精炼铜，则d为粗铜，c为纯铜D若装置用惰性电极电解稀H2SO4溶液，则溶液pH升高5人造地球卫星用到的一种高能电池-银锌电池，它在放电时的电极反应为：Zn+2OH2e=ZnO+H2O，Ag2O+H2O

4、+2e=2Ag+2OH。据此判断，氧化银是:A负极，被氧化 B负极，被还原C正极，被还原 D正极，被氧化7把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中(如平面图所示)，经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是A和附近 B和附近C和附近 D和附近8甲醇燃料电池（DMFC）可用于笔记本电脑、汽车等，该燃料电池是以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，电解质可以是质子交换膜（可传导氢离子），也可以是固体氧化物（可传导氧离子），甲醇和氧气分别在多孔金属电极上发生反应，从而将化学能直接转化为电能。下列叙述中错误的是A电池放电时，甲醇在负极发生氧化反应B以固体氧化物为电解质的电池放电时，氧离子由负极移向

5、正极C以质子交换膜为电解质的电池放电时，正极的反应为：O2+4H+4e 2H2OD电池的总反应是：2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O9(11分)设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流，是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-。回答下列问题：（1）以辛烷（C8H18）为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是 。（2）这个电池负极的电极反应式为C8H18 + 25O2- =8CO2 + 9H2O +50e-,，正极的电极反应式为 ,固体电解质里O2-的移

6、动方向是 。（）用此电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02 mol e-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了g M，则金属M的相对原子质量 （用含“、x”的表达式表示）。电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是 ；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的c（H+）= 。10在原电池中，较活泼的金属发生 反应，是 极；活动性较差的金属极上发生 反应，是 极。潮湿空气中钢铁表面容易发生腐蚀，发生腐蚀时，铁是 极，电极反应式为 ；杂质碳是 极，电极反应式为 。1

7、1(9分)电化学原理在医学医疗中有重要应用。（1）碘可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应如下：2Li(s)+I2(s)2LiI(s) H已知：4Li(s)+O2(s)2Li2O(s) H1 4LiI(s)+O2(s) I2(s)+2Li2O(s) H2，则H=_；碘电极作为该电池的_极。（2）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素CO(NH2)2，其原理如图所示。请回答下列问题：直流电源的负极为_(填“A”或“B”)；阳极室中发生的反应依次为_、_；电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_(填“增大”、“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体13.44L(标准状况)，则

8、除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。12铁及其化合物与生产、生活关系密切。（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 该电化腐蚀称为 。 图中A和B区域相比较，腐蚀较慢的是 (填字母)。（2）实验室经常用到FeCl3溶液，在配制FeCl3溶液时常需加入少量 的 ；将FeCl3溶液和碳酸氢钠溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为 。（3）已知t时，反应FeO(s)+CO(g)Fe( s) +CO2(g)的平衡常数K= 0.25。 t时，反应达到平衡时n(CO2)：n(CO)= 若在1L密闭容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t

9、时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x= 。13（6分）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H+2SO42- 2PbSO4+2H2O回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）（1）放电时：正极的电极反应式是 ；当外电路通过1mol电子时，电解液中消耗H2SO4 mol。（2）充电时，Pb 和电源的 极相连，此时发生的电极反应式为 。14（12分）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，Fe2O3等)提取Al2O3做冶炼铝的原料，由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝

10、。工艺流程如下图所示：(已知：NaCl熔点为801；AlCl3在181升华)（1）向滤液中通入过量CO2所发生反应的离子方程式为 。（2）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，则铝和氧化铁反应的化学方程式为 。（3）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮而除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_。固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。（4）镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl4形式存在，则阳极的电极反应式为_。（5）钢材镀铝后，抗腐蚀性能会大大增强，其原因是_。15（16分）由于Fe(OH

11、)2极易被氧化；所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。（1）a电极材料为_，其电极反应式为_（2）电解液d可以是_，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。(填字母代号)A纯水 BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2溶液（3）液体c为苯，其作用是: ；在加入苯之前，对d溶液进行加热煮沸处理的目的是: （4）为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是 。A改用稀硫酸做电解液 B适当增大电源电压C适当缩小两电极间距离 D适当降低电解液温度（5）若d改为N

12、a2S4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为： 写出反接后两极的电极反应式:阳极： 阴极: 16将甲、乙两铂片插入200 g 10% CuSO4溶液中进行电解，当阳极析出0.16 g气体时，求：（1）阴极析出多少克铜?剩余CuSO4溶液中溶质的质量分数是多少?（2）需要多少电荷量?17按右图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68克，溶液质量增加0.03克，则A合金中Cu、Zn原子个数比为A、 41 B、 31 C、 21 D、任意比18常温

13、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中、所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息进行下列计算：（要求写出计算步骤）（1）原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度。（2）电解至t3时，消耗水的质量。19I甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：已知：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H1 CO2(g) 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) H2 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H3则2CO(g)O2(g)=2CO2(g) 的反应热H=_ _（用H

14、1、H2、H3表示）。II工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。已知温度、压强和水碳比n(H2O)/ n(CH4)对甲烷平衡含量的影响如下图：图1（水碳比为3） 图2（800）（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 。（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）（3）已知：在700，1MPa时，1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少

15、？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。） III某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为_ _。20钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。（1）MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示。电池工作时，正极的电极反应式 。常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液(电极为惰性电极)，反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”)；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH= (不考虑溶液的体积变化)。（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是 。a电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶

16、性铜盐作电解质溶液b电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快c电镀过程中，电能全部转化为化学能d电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应（3）NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu2+。常温下，NaHS溶液显碱性，原因是 (用离子方程式和必要的文字说明)。向含有Cu2+的废水中加入少量NaHS固体，废水溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。参考答案1C【解析】2D【解析】a通入SO2，b通入O2，所以a是负极，b是正极，A不正确。原电池中阳离子向正极移动，B不正确。电子从负极流向正极，C不正确。答案选D。3CD【解析】试题分析：该装置为原电池。原电池中，一般负极材料比正极材料活泼且负极材

17、料是随着反应的进行质量减少，正极质量增加或放出气泡。根据题意知，N极是负极，M是正极，N极材料比M极活泼。A、M极材料锌比N极材料铜活泼，错误；B、M极上产生氢气，质量不增加，错误；C、N极材料锌比M极材料银活泼，且M极上有银析出，质量增加，正确；D、N极材料铁比M极材料碳活泼，且M极上有铜析出，质量增加，正确。考点：考查原电池原理。4B【解析】试题分析：A、装置1是原电池，其中通入氢气的电极是负极，氢气失去电子，电极反应式为H22e一2H+，A不正确；B、装置1中a电极是负极，b电极是正极，因此装置工作时，外电路电子由a电极流向b电极，B正确；C、根据电流方向可知，装置2中a是正极，b是负极

18、，因此若采用装置精炼铜，则c为粗铜，d为纯铜，C不正确；D、若装置用惰性电极电解稀H2SO4溶液，实质是电解水，硫酸浓度增大，酸性增强，则溶液pH降低，D不正确，答案选B。考点：考查电化学原理的有关应用与判断5C【解析】原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以正极得到电子，发生还原反应。根据方程式可知，氧化银得到电子，答案选C。6B【解析】铝属于活泼金属，常温下即可被氧气氧化，在表层形成致密的氧化膜，可阻止其被继续氧化，故不需特殊方法保存。7B【解析】试题分析：第一个图示一个电解池装置，铁做阳极，铁放电生成Fe2+，锌作阴极，H+放电，OH在附近生成，故区

19、域变红；第二个图示原电池的装置，锌作负极发生吸氧腐蚀，Zn在失去电子生成Zn2+，氧气在铁电极上反应生成OH，则附近溶液显碱性，会变红，故选B。考点：原电池和电解池的工作原理。8B【解析】原电池中阴离子应向负极移动9（1）2C8H18 + 25O2 = 16CO2 + 18H2O (2)O2 + 4e- = 2O2-；由正极流向负极（3）ax/0.02 0.168L 0.01mol/L【解析】10氧化反应，负；还原反应，正。负，Fe-2e-=Fe2+；正，O2+H2O+4e-=4OH-【解析】略11（1）（H1H2）/2；正。（2）负极； 2Cl2e= Cl2，CO(NH2)2+3Cl2+ H

20、2ON2+CO2+6HCl；不变；7.2g。【解析】试题分析：（1）已知：4Li(s)+O2(s)2Li2O(s) H1 4LiI(s)+O2(s) I2(s)+2Li2O(s) H2，根据盖斯定律：（）/2得H=（H1H2）/2；该反应中碘发生还原反应，碘电极作为该电池的正极。（2）根据题给装置图知：与电源B相连的电极处产生H2，则溶液中的水电离产生的H+应该在阴极放电，所以B为电源的负极；根据题意知阳极室发生的反应依次为2Cl2e= Cl2，CO(NH2)2+3Cl2+ H2ON2+CO2+6HCl；电解时阴极反应为：2H2O +2e= H2+ 2OH，阳极反应为2Cl2e= Cl2，CO

21、(NH2)2+3Cl2+ H2ON2+CO2+6HCl，由上述反应式看出阴、阳极产生的OH、H的数目相等，阳极室产生的H通过质子交换膜进入阴极室与OH恰好完全反应生成水，电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将不变；电解收集到气体13.44L(标准状况)，物质的量为0.6mol，根据电子守恒及上述反应知，阴、阳两极产生的气体物质的量之比为3:2，则产生的氮气和二氧化碳的物质的量均为0.12mol，除去尿素的物质的量为0.12mol，质量为7.2g。考点：考查盖斯定律，原电池和电解原理的应用。12（1）吸氧腐蚀 A （2） 盐酸 （3）4；1 0.05【解析】试题分析：B中接触了水和氧气，更加

22、容易被腐蚀，制备氯化铁加入盐酸主要是防止氯化铁发生水解。衡常数是指在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但需要注意但是固体和纯液体的浓度视为常数，不能出现在表达式中，c(CO2)c(CO)则K=所以n(CO2)：n(CO)=1；4（3）由于FeO(s)转化率为50%即参与反应的FeO为0.01摩尔，则消耗0.01摩尔一氧化碳，生成0.01摩尔的二氧化碳。所以在 平衡时，氧化亚铁的量为0.01、一氧化碳为X-0.01摩尔，二氧化碳为0.01摩尔，据化学平衡常数计算公式可得0.04=X0.01即X=0.05摩尔考点：化学平衡的计算的相关知识点的应用1

23、3（1）PbO22e4HSO42PbSO42H2O 1（2）负 PbSO42ePbSO42【解析】（1）放电相当于原电池，在原电池中正极得到电子，根据反应式可知，二氧化铅得到电子，所以正极反应式为PbO22e4HSO42PbSO42H2O。根据总反应式可知，每消耗2mol硫酸，反应中就转移2mol电子，所以如果通过1mol电子，则消耗1mol硫酸。（2）充电相当于放电的逆反应，放电是铅是负极失去电子，所以充电时铅和电源的负极相连，作阴极，得到电子，所以反应式为PbSO42ePbSO42。14（12分）（1） AlO2 2H2O CO2Al(OH)3HCO3（2分）（2）Fe2O32Al Al2

24、O32Fe（2分）（3）HCl和AlCl3（2分） NaCl（2分）（4）Al-3e-4Cl-= AlCl4-（2分）（5）表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，或致密的氧化铝膜将环境中的电解质溶液与内层金属隔离 （2分）【解析】试题分析：（1）滤液中含有AlO2 ，通入CO2，生成Al(OH)3沉淀，离子方程式为：AlO2 2H2O CO2Al(OH)3HCO3（2）铝在高温条件下，把Fe2O3还原为Fe，化学方程式为：Fe2O32Al Al2O32Fe（3）因为粗铝中含有氢气，所以与Cl2反应生成AlCl3和H2，AlCl3在181升华，所以气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3

25、；粗铝中含有Na，与Cl2反应生成NaCl，NaCl熔点为801，所以浮渣中肯定存在NaCl。（4）Al失电子生成AlCl4，电极方程式为：Al-3e-4Cl-= AlCl4-（5）Al在空气中与O2反应生成Al2O3，表面形成的致密氧化铝膜，能防止钢材腐蚀。考点：本题考查化学工艺流程的分析、方程式的书写、电解原理。 15（1）Fe Fe2eFe2+ （2）C B ；（3）隔绝空气防止Fe(OH)2被空气氧化；排尽溶液中的氧气，防止生成Fe(OH)2在溶液中氧化； （4）B C ；（5）白色沉淀迅速变化成灰绿色，最后变成红褐色；2H2O-4e-=O2+4H+； 2H2O+2e-=H2+2OH-

26、【解析】试题分析：（1）制纯净的Fe（OH）2沉淀，则Fe为阳极，失去电子，b与电源正极相连，则b为阳极，发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，故答案为：Fe；Fe-2e-=Fe2+；（2）纯水导电性太差，影响物质的制备，而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电，可生成Fe（OH）2沉淀，电解液为CuCl2溶液，发生Fe+CuCl2=Cu+CuCl2，则电解液b可选择BC，故答案为：BC；（3）苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，为防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验加入苯之前，对d溶液进行加热煮沸的目的是排出溶液中的氧气，故答案为：隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化；加热煮沸；（4

27、）短时间内看到白色沉淀，适当增大电源电压、适当缩小两电极间距离可增大反应的速率，而改用稀硫酸不能生成沉淀，降低温度反应速率减慢，故答案为：BC（5）反接电源时，电解方程式是2H2O=2H2+O2，生成的O2会将Fe（OH）2氧化，其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色答案为白色沉淀迅速变化成灰绿色，最后变成红褐色；2H2O-4e-=O2+4H+； 2H2O+2e-=H2+2OH-考点：电极反应式的书写16(1)0.64 g;9.3 %(2)1.93103 C【解析】（1）这是一道化学与物理综合的试题，涉及的知识点有电化学、电学。电解的化

28、学方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4其中阳极放出O2，阴极生成Cu，设反应中生成Cu和消耗CuSO4的质量分别为x、y。解得x=0.64 g,y=1.6 g。w(CuSO4)=。 (2)由化学方程式中元素化合价变化可知：每生成1 mol O2时，转移4 mol e-，所以反应中通过的电荷量为：。17B【解析】试题分析：从装置中看A电极是阳极，B 电极是阴极，锌比铜活泼，优先铜放电，然后铜再放电。反应过程 阳极：Zn-2e=Zn2+ Cu-2e=Cu2+ 阴极：Cu2+ +2e=Cu Cu2+ +2e=Cu第一个阶段，溶液质量增加，第二阶段溶液质量不变；设合金中铜锌的物质

29、的量分别是x y，所以由电子转移守恒可得65x-64y=0.03 64（x+y）=7.68 所以可得y/x = 31 。故选B。考点：电解池的电极反应计算点评：电解池：A.电解池是在外电源作用下工作的装置.电解池中与电源负极相连的一极为阴极,阳离子在该极接受电子被还原;与电源正极相连的一极为阳极,阴离子或电极本身(对电镀而言)在该极失去电子被氧化。B.电解池(或电镀池)中,根据反应现象可推断出电极名称.凡发生氧化的一极必为阳极,凡发生还原的一极必为阴极.例如用碳棒做两极电解溶液,析出Cu的一极必为阴极;放出的一极必为阳极。注意:电解池中,与外电源正极相连的为阳极,与负极相连的为阴极,这一点与原电池的负对阳,正对阴恰恰相反。18c(CuSO4)0 1 mol/L。（2）072 g【解析】试题分析：（1）图像中看出阳极得到336 mL气体中，224mL是氯气，112mL是氧气，故 Cl2001 mol和O20005 mol ，转移电子的物质的量为：001 mol20005 mol4004 mol。又因为阳极首先逸出的是氯气：n(NaCl)2n(Cl2)002 mol，故c(NaCl)。此过程中阴极刚好析出全部铜：Cu2+2e-=Cu，故n(CuSO4)n(Cu)002 mol，