人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题含答案Word下载.docx
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4.下列化学用语或说法正确的是( )
A.用铁作阳极电解熔融Al2O3生产金属铝
B.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:
C.粗铜(含Zn、Fe、Ag、Au杂质)精炼阳极泥的成分只有Au
D.石墨作电极电解饱和食盐水:
5.下列事实不能用电化学理论解释的是
A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B.铁可以在氯气中燃烧
C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸铜溶液后速率加快
D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用
6.利用太阳能电池为电源,将CO2转化成燃料气体(CO),用可传导H+的固体作电解质,装置如图所示。
下列推断不正确的是( )
A.电极a为阳极
B.电极b的电极反应式为CO2+2e-+2H+===CO+H2O
C.产生22.4L(标况)O2时2molH+由质子交换膜左侧向右侧迁移
D.总反应式为2CO2
2CO+O2
7.在蒸馏水中按物质的量之比为1:
1:
1:
2加入AgNO3,Ba(NO3)2,Na2SO4,NaCl,使之完全溶解,以铂电极电解该混合物至原溶质恰好反应完全,则所得氧化产物与还原产物的质量比为
A.35.5:
108B.71:
2
C.108:
35.5D.71:
109
8.如图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。
将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。
则下列说法不正确的是()
A.电源A极是正极
B.(甲)(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1∶2∶2∶2
C.欲用(丙)装置给铜镀银,G应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液
D.装置(丁)中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶体带正电
9.将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上并压紧(如图所示)。
在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大:
金属
电子流动方向
电压/V
甲
甲→Cu
+0.78
乙
Cu→乙
-0.25
丙
丙→Cu
+1.35
丁
丁→Cu
+0.30
依据记录数据判断,下列结论中正确的是( )
A.将甲、乙形成的合金露置在空气中,甲先被腐蚀
B.金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.在四种金属中丙的还原性最弱
D.甲、丁若形成原电池时,甲为正极
10.下列反应的离子方程式正确的是
A.
溶液中滴入
溶液至
恰好完全沉淀:
B.
与
溶液反应:
C.电解
溶液:
D.向氨水中通入过量
:
11.下图是某校实验小组设计的一套原电池装置,下列有关描述不正确的是()
A.石墨的电极反应:
B.此装置能将化学能转变为电能
C.电子由
电极经导线流向石墨电极
D.电池总反应:
12.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述不正确的是()
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为:
C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+
C.放电过程中,质子(H+)从负极区向正极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1mol氧气,理论上能生成标
准状况下CO2气体22.4L
13.下列有关物质制备的说法错误的是
A.实验室制备O2可用H2O2和MnO2为原料方便制得
B.人类社会发展史,也是人类金属冶炼史,由于化学工艺所限不活泼金属往往人类先发现并制得,随着化学发展,活泼金属逐渐被人们发现并制得,如金早于铜,铜早于铁,铁早于铝,铝早于钠。
C.工业制备镁采用电解熔融氯化镁的方法
D.工业采用电解饱和食盐水的方法制备氯气。
14.纽扣电池可用作计算器、电子表等的电源。
有一种纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,用KOH溶液作电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,关于该电池下列叙述不正确的是()
A.正极的电极反应为Ag2O+2e—+H2O=2Ag+2OH—
B.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应
C.使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极
D.使用时溶液中OH—离子向Ag2O极移动
15.关于甲、乙装置的下列叙述中正确的是
A.甲池中通甲烷的极是负极,溶液中Na+向Pt电极移动
B.C电极的电极反应为:
O2+4e-+4H+==2H2O
C.乙池中的总反应为:
Cu+H2SO4
H2
+CuSO4
D.反应过程中,甲、乙装置中溶液的pH都逐渐减小
二、填空题
16.常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进人环境将造成严重危害。
某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源
(1)操作A所用的仪器主要有烧杯,玻璃棒和
A.分液漏斗B.漏斗C.蒸馏烧瓶D.蒸发皿
(2)铜帽可以溶于热的浓硫酸,该流程中溶解铜帽时采用在稀硫酸中加人H2O2,其优点是。
铜帽溶解完全后,可采用方法除去溶液中过量的H202。
(3)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H20=2MnOOH+Zn(0H)2,其正极的电极反应式为
(4)滤渣主要成分为含锰混合物,向其中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,不断搅拌至无气泡为止。
主要反应为2MnO(OH)+Mn02+2H2C2O4+3H2S04=3MnSO4+4CO2↑+6H2O。
①当1molMn02参加反应时,被MnO(OH)氧化的H2C202为mol。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下反应的离子方程为:
。
(5)锌锰干电池所含的汞以蒸气形式被吹人KMnO4溶液吸收。
在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是随PH升高,汞的吸收率。
②与中性、碱性条件相比,在强酸性环境下Hg的吸收速率快。
其原因可能是(不考虑KMnO4的氧化性强弱的影响)。
17.
(1)以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可以构成燃料电池。
该电池的负极反应式为。
(2)用如图所示装置进行电解①若A、B均为石墨电极,C为足量CuS04溶液,则电解的总反应方程式为。
电解一段时间后,取出电极,向电解液中加入适量的(填化学式)可使C溶液恢复到电解前的成分和浓度。
②若A、B均为铂电极,C为Na2SO4溶液(含酚酞),电解一段时间后,(填“A”或“B”)极附近显红色;
将电极取出,搅拌使溶液混合均匀,测得溶液的pH7(填“<
”、“=”或“>
”)。
③若A、B为同一材料的电极,C为CuCl2溶液,电解过程中CuCl2溶液的浓度始终保持不变,则A、B为(填化学式)电极;
当电路中有0.04mol电子通过时,阴极增重()g。
18.2016年11月4日是《巴黎协定》气候协议生效的日期,其宗旨是提高绿色低碳转型的竞争力、抵御气候变化,人们需要用不同的方法将CO2进行转化利用。
(1)处理CO2的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇。
已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O
(1)△H=-283.0kJ·
mol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O
(1)△H=-726.0kJ·
写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式_________;
(2)CO2经催化加氢还可合成低碳烯烃:
2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)△H=QkJ·
mol-1在0.1MPa时,按n(CO2):
n(H2)=1:
3投料,右图表示平衡时四种气态物质的物质的量(n)与温度(T)的关系。
①Q______0(填“>
”、“=”或“<
”);
②曲线b表示的物质为_____。
(3)在强酸性的电解质水溶液中,用惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料,其原理如右图所示。
①该工艺中能量转化方式主要有______;
②电解时,生成丙烯(C3H6)的电极反应式为______。
(4)以CO2为原料制取碳(C)的太阳能工艺如右图所示。
①过程1中发生反应的化学方程式为______;
②过程2中每生成1molFe3O4[FeO•Fe2O3]转移电子的物质的量为______。
19.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中,正极是_______,电极反应是________________;
负极是_______,电极反应是_______,
20.航天飞机常用新型燃料电池作为电能来源,燃料电池一般指采用H2、CH4等可燃物质与O2一起构成的电池装置。
它可直接将化学能转化为电能,甲烷电池以KOH溶液为电解质,其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH-==CO32-+3H2O。
(1)负极上的电极反应为______________。
(2)消耗16.8L(标准状况下)O2时,有___________mol电子发生转移。
(3)开始放电时,正极附近溶液的氢氧根离子浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、实验题
21.I.某化学兴趣小组为探究
的性质,按照如图所示装置进行实验,请回答下列问题
(1)实验中装置B发生的反应的现象是________并写出相应的化学方程式________
(2)反应开始一段时间后,观察到D装置试管中的品红溶液_______,停止通气,再对试管加热,其现象为___________,若将
直接通入品红溶液待褪色后再加热其现象是否与上述相同__________。
(填“相同”或“不相同”)
(3)能说明
的非金属性比S的非金属性强的事实是_____
A.向
的水溶液中通入
后出现浑浊
B.Cl原子最外层有7个电子,而S原子最外层有6个电子
C.HCl水溶液的酸性强于
水溶液的酸性
D.
的酸性比
的酸性强
(4)尾气可采用_________溶液吸收。
II.
是一种常见的碱性气体,在化工生产中有着广泛的应用。
(5)氨气是一种富氢燃料,可以直接用于燃料电池,如图是供氨水式燃料电池工作原理:
氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水,该电池的电极总反应式是________,正极的电极反应式是____________
22.《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。
“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。
铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。
参与形成铜绿的物质有Cu和_______。
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。
考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________。
(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:
①过程Ⅰ的正极反应物是___________。
②过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。
(4)青铜器的修复有以下三种方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:
将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;
ⅱ.碳酸钠法:
将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保护法:
请回答下列问题:
①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。
②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈
C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
四、计算题
23.在由Cu片、Zn片和200mL稀H2SO4组成的原电池中,当Cu片上放出2.24L(标准状况下)H2时,H2SO4恰好用完。
问:
(1)此时在导线上有________摩尔电子通过?
(2)Zn片溶解的质量是________?
(3)原稀H2SO4的物质的量浓度是________?
24.化学能与电能之间的相互转化与人的生活实际密切相关,在生产、生活中有重要的应用,同时也是学生形成化学学科素养的重要组成部分。
(1)熔融状态下,钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池(如图1),反应原理为:
2Na+FeCl2
Fe+2NaCl,该电池放电时,正极反应式为_____________________:
充电时,__________(写物质名称)电极接电源的负极;
该电池的电解质为_________。
(2)某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液(如图2),一段时间停止通电取出电极。
若在电解后的溶液中加入0.98g氢氧化铜粉末恰好完全溶解,经测定所得溶液与电解前完全相同。
①Y电极材料是,发生(填“氧化或还原”)反应。
②电解过程中X电极上发生的电极反方应式是:
③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打,充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是
(3)常温时,BaSO4的Ksp=1.08×
10-10,现将等体积的BaCl2溶液与2.0×
10-3mol/l的Na2SO4
溶液混合。
若要生成BaSO4沉淀,BaCl2溶液的最小浓度为______________。
参考答案
1.C2.C3.C4.B5.B6.C7.B8.D9.A10.D11.A12.A13.B14.D15.C
16.
(1)B;
(2)无污染空气的SO2产生(并提高了硫酸的利用率);
加热;
(3)MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-;
(4)①1;
②2MnO(OH)+6H++2Cl
(浓)
2Mn2++Cl2↑+4H2O;
(5)①先降低后升高;
②Mn2+的催化作用;
17.
(1)CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
(2)①2CuSO4+2H2O
2H2SO4+2Cu+O2↑;
CuO或CuCO3;
②B;
pH=7;
③Cu;
1.28g。
18.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)△H=-61.5kJ·
mol-1<H2O太阳能转化为电能,电能转化为化学能3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O2Fe3O4=6FeO+O2↑2mol
19.铜;
2H++2e-=H2↑;
锌;
Zn-2e-=Zn2+
20.CH4+10OH-―8e-=CO32-+7H2O3增大
21.酸性高锰酸钾溶液褪色5SO2+2KMnO4+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4褪色溶液恢复至红色不相同ADNaOH4NH3+3O2=2N2+6H2OO2+4e-+2H2O=4OH-
22.O2、H2O、CO2碱式碳酸铜为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜;
而碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀氧气(H2O)Cu-e-+Cl-=CuCl4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-ABC
23.0.26.5g0.5mol/L
24.(14分)
(1)Fe2++2e-=Fe(2分),钠(1分),β—Al2O3(1分)
(2)①石墨(1分),氧化(1分)
②Cu2++2e-=Cu(2分)、2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-(2分)
③0.448L或448mL(2分)没有单位扣1分
(3)2.16x10-7.(2分)