高中化学人教版化学反应原理本册总复习总复习章末测试4

第四章章末测试时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷(选择题共54分)一、选择题(每小题3分，共54分)1．下列关于原电池和电解池的叙述正确的是()A．原电池中失去电子的电极为正极B．原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成的D．电解时电解池的阳极一定是阴离子放电1．解析：原电池中失去电子的一极作负极，A错误；原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应，B正确；原电池的电极可以是金属，也可以是非金属(如石墨等)，C错误；电解池的阳极可以是电极本身放电，D错误。答案：B2．下列关于下图所示装置的叙述正确的是()A．铜作正极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．铜离子在铜片表面被还原2．解析：该电池是由盐桥连接的锌铜原电池，锌作负极，铜作正极，溶液中的铜离子在铜片上获得电子生成单质铜，质量增加，电流由正极(铜)流向负极(锌)，综上，D正确。答案：D3．下列变化中属于原电池反应的是()A．白铁(镀锌铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化B．在空气中，金属铝表面迅速被氧化，形成一层保护膜C．红热的铁丝与水接触，表面形成蓝色保护层D．铁与稀硫酸反应时，加入几滴CuSO4溶液，可加快H2的产生，但不会影响产生气体的总量3．解析：A项构成原电池，铁作正极被保护，正确；铝在空气中表面被氧化是化学腐蚀，不构成原电池，B项错误；红热的铁丝与水、氧气反应形成蓝色保护层属于直接反应形成的氧化膜，C项错误；锌与CuSO4反应生成的铜附着在锌的表面，与稀硫酸共同构成原电池，能加快锌与酸的反应，但会使产生的氢气量减少，D项错误。答案：A4．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．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－－2e－=Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－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＋4．解析：氢氧燃料电池的正极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜；钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－2e－=Fe2＋。答案：A5．最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnOOH。下列说法不正确的是()A．该电池Zn为负极，MnO2为正极B．该电池的正极反应为：MnO2＋e－＋H2O=MnOOH＋OH－C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向ZnD．电流工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片5．解析：原电池反应中Zn失电子、MnO2得电子，因此该电池负极为Zn，正极为MnO2。由电池总反应式减去负极反应式Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2O即是正极反应式MnO2＋e－＋H2O=MnOOH＋OH－。电子只能由Zn经外电路流向MnO2，而不能通过内电路。答案：C6．关于各图的说法(其中①③④中均为惰性电极)正确的是()A．①装置中阴极产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连C．③装置中电子由b极流向a极D．④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应6．解析：装置①用惰性电极电解CuCl2溶液，阴极析出铜，阳极产生氯气，A错；装置②为电镀铜装置，阳极电极反应式为：Cu－2e－=Cu2＋，阴极电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu，因此待镀铁制品应与电源负极相连，B错；装置③为氢氧燃料电池，b极通入O2，发生还原反应，作电池的正极，是电子流入的一极，C错。答案：D7．甲、乙、丙三个电解槽如图所示(其中电极的大小、形状、间距均相同)。乙、丙中AgNO3溶液浓度和体积均相同，当通电一段时间后，若甲中铜电极的质量增加0.128g，则乙中电极上银的质量增加()A．0.054g B．0.108gC．0.216g D．0.432g7．解析：甲中铜电极增重0.128g，说明析出铜为mol。由图示可知，乙、丙并联后与甲串联，又因乙、丙两槽中的电极反应相同，故乙、丙中的电子转移分别是甲中的一半。甲中转移电子为mol，故乙中析出的银为mol，质量为mol×108g·mol－1＝0.216g。答案：C8．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是()A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生8．解析：a装置由铁钉、铜丝、NaCl溶液构成原电池，铁钉作负极发生氧化反应：Fe－2e－=Fe2＋，铁钉附近不会出现红色，A错误。铜丝上发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，C错误。b装置由铁钉、铝条、NaCl溶液构成原电池，铝条作负极，发生氧化反应：Al－3e－=Al3＋，不会有气泡生成，D错误。铁钉作正极发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B正确。答案：B9．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A．阴极自始至终只逸出H2B．阳极先逸出Cl2，后逸出O2C．电解最后阶段为电解水D．溶液pH不断增大，最后为79．解析：由题意知，n(H＋)n(Cl－)＝23，在阴极放电的是H＋，在阳极放电的是Cl－、OH－，Cl－先放电OH－后放电。因此反应开始在两极放电的是H＋、Cl－，相当于电解盐酸。由H2SO4电离出的H＋放完电后，在两极放电的是由水电离出的H＋和剩余的Cl－，相当于电解NaCl溶液。Cl－放完电后，在两极放电的是由水电离出的H＋和OH－，相当于电解水。故A、B、C均正确。溶液pH的变化是不断增大，但最后溶质是NaOH和Na2SO4，pH不会为7。答案：D10.将KCl和CuSO4两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是()A．整个过程中两电极反应2Cl－－2e－=Cl2↑、2H＋＋2e－=H2↑不可能同时发生B．电解至C点时，往电解质溶液中加入适量CuCl2固体，即可使电解质溶液恢复至原来的浓度C．AB段表示电解过程中H＋被还原，pH增大D．原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为2110．解析：图象分为三段，因此整个电解过程也有三个过程。第一个过程相当于电解CuCl2溶液，CuCl2水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，pH增大，C项错误；若原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为21，则达B点时CuCl2消耗完，接着只电解水，则与图象不符，D项错误；根据B→C，溶液的pH明显下降，说明B点时Cl－已耗完，而Cu2＋过量，继续电解，水量减少，由此可判断B项错误；综上分析可知A项正确。答案：A11.如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A．滤纸上c点附近会变红色B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．Z溶液中的SOeq\o\al(2－,4)向Cu电极移动11．解析：由题中紫红色斑即MnOeq\o\al(－,4)向d端扩散，阴离子向阳极移动，说明d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极。NaCl溶液中H＋放电，生成OH－，c点附近会变红色。Z为电解硫酸铜溶液，Pt为阳极，溶液中的OH－放电，2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，Cu为阴极，溶液中的Cu2＋得电子生成铜，总反应为2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，阳极区生成H＋，则SOeq\o\al(2－,4)向Pt极移动，B、D项错误；随着电解的进行，Z溶液变为硫酸溶液，再电解则变为电解水，硫酸浓度增大，C项错误。答案：A12．如图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200mL，开始时电解质溶液的浓度均为mol·L－1，工作一段时间后，测得两端导线中均通过mol电子，若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是()A．产生气体的体积：①>②B．电极上析出物质的质量：①>②C．溶液的pH变化：①增大，②减小D．电极反应式①中阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；②中阳极：2H＋＋2e－=H2↑12．答案：B13．用惰性电极电解100mL饱和食盐水，一段时间后在阴极得到112mLH2(标准状况)，此时电解液(体积变化忽略不计)的pH为()A．13 B．12C．8 D．113．解析：依解题思路“已知量—消耗量—积累量”模式，有如下关系式：H2～2H＋～2OH－12eq\f(112×10－3L,L·mol－1)n(OH－)得n(OH－)＝mol，c(OH－)＝eq\f(nOH－,V)＝mol·L－1n(H＋)＝eq\f(KW,nOH－)＝×10－13mol·L－1pH＝13。答案：A14．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()A．原混合溶液中c(K＋)为2mol·L－1B．上述电解过程中共转移2mol电子C．电解得到铜的物质的量为molD．电解后溶液中c(H＋)为2mol·L－114．解析：电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，得O222.4L(标准状况)，则转移电子数为4mol，阴极：先发生：Cu2＋＋2e－=Cu，后发生：2H＋＋2e－=H2↑，得H21mol，则后式转移电子数为2mol，前式转移电子数为(4－2)mol＝2mol，故n(Cu2＋)＝1mol，n[Cu(NO3)2]＝1mol。总共n(NOeq\o\al(－,3))＝0.5L×6mol·L－1＝3mol，故n(KNO3)＝3mol－n(Cu2＋)×2＝1mol。A项：c(K＋)＝eq\f(1mol,L)＝2mol·L－1；B项转移电子数为4mol；C项n(Cu)＝1mol；D项水溶液中n(H＋)＝n(OH－)＝4mol，有2molH＋电解放电，则剩余c(H＋)＝eq\f(4－2mol,L)＝4mol·L－1。答案：A15．下列叙述正确的是()A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极B．氯碱工业中电解的是熔融NaClC．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．右图中电子由Zn极移向Cu极，盐桥中的Cl－移向CuSO4溶液15．解析：电镀时镀件作阴极，A项错误；氯碱工业中电解的是NaCl饱和溶液，B项错误；盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项错误。答案：C16．某原电池装置如下图所示，盐桥中装有用氯化钾饱和溶液浸泡过的琼脂。下列叙述正确的是()A．原电池工作一段时间后，FeCl2溶液中c(Cl－)增大B．此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同C．Fe为正极，石墨上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑D．该装置中的盐桥完全可用金属导线代替16．解析：原电池中离子的移动方向由静电作用决定，铁失去电子形成Fe2＋进入FeCl2溶液中，使其带正电，吸引盐桥中的Cl－，故c(Cl－)增大，A项正确；太阳能电池是将太阳能转化为电能，原电池是将化学能转化为电能，B项错误；铁作负极，石墨作正极；C项错误；金属导线不能传递离子，故盐桥不能用金属导线代替，D项错误。答案：A17．下图是化学能与电能相互转换的两套装置。下列对此两套装置进行的实验分析正确的是()A．乙装置将化学能转化为电能B．两装置中石墨电极上产生的气体都是H2C．甲装置中的铁电极发生氧化反应D．两装置的原理都可以在现实生活中用来防止铁被腐蚀17．解析：乙装置是电解池，将电能转化为化学能，A项错误；甲装置中的石墨作正极，生成的是H2，乙装置中的石墨作阳极，生成的是O2，B项错误；甲装置中的铁作负极，发生氧化反应，被腐蚀，C项正确，D项错误。答案：C18．用电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池电解Na2CO3饱和溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法正确的是()A．当电池负极消耗mg气体时，电解池阳极同时有mg气体生成B．电池的负极反应为H2－2e－=2H＋C．电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出D．电池中c(KOH)不变，电解池中溶液的pH变大18．解析：原电池与电解池各电极上通过的电子数目相等，原电池负极消耗氢气，电解池阳极产生氧气，两种气体质量不可能相等，A错误。原电池为碱性溶液，负极不生成H＋而生成水，B错误。电解池中实际为电解水，而原电解质溶液为饱和溶液，且温度不变，故溶液浓度不变，但有晶体析出，C正确。电池反应生成水，KOH溶液浓度变小，D错误。答案：C第Ⅱ卷(非选择题共46分)二、非选择题(共46分)19．(12分)钢铁工业是一个国家工业的基础，而且钢铁制品在人们的生产生活中有着广泛的用途。(1)钢材加工前需要对其表面的氧化物(如铁锈)进行处理。常用的方法之一是用硫酸处理。下列能加快除去钢铁表面氧化物速率的是________(填字母)。A．用中等浓度的硫酸 B．用%的浓硫酸C．加热 D．加少许铜粉(2)实际生产中也可以用适量的稀盐酸来处理钢铁表面的铁锈。某同学在实验室中，将一块表面生锈的铁片置于稀盐酸中。写出铁锈完全消失后溶液中发生化合反应的离子方程式：________________。(3)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。A．铜 B．钠C．锌 D．石墨(4)下图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。(5)防止钢铁腐蚀可以延长钢铁制品的使用寿命。在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示：①上面的电镀装置图的“直流电源”中，________(选填“a”或“b”)是正极。②接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用蒸馏水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量差为5.12g，由此计算电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为________。③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：________________________，由此可推知铁镀________(填镀层金属名称)。19．解析：(1)稀硫酸可以与铁反应，而浓硫酸则可以使铁钝化；加热可以使铁与浓硫酸反应；铜可以与Fe3＋反应，从而降低溶液中Fe3＋的浓度，有利于硫酸与铁锈的反应。(2)铁锈溶解于酸，生成Fe3＋，Fe3＋能与单质铁发生化合反应。(3)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如Zn，就可由Zn失去电子，Zn被溶解，而Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，不能用Na，因为Na与水可直接反应。(4)乙属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。(5)电镀时正极连接的电极为阳极，故a为正极；阳极溶解的铜等于阴极上析出的铜，故阳极溶解的铜为2.56g，即mol，故电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为mol；镀件破损时，镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电池，活泼性强的金属更容易被腐蚀。答案：(1)BD(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(3)C(4)负(5)①a②mol③铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更易被腐蚀锌20．(12分)将洁净的金属片Fe、Zn、A、B分别与Cu用导线连接浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表所示。金属电子流动方向电压/VFeFe→Cu＋ZnZn→Cu＋ACu→A－BB→Cu＋根据表中实验记录，回答下列问题：(1)构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越________(填“大”或“小”)。(2)Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是________。(3)Cu与A构成的原电池中，________为负极，此电极反应为________。(4)A、B形成合金，露置在潮湿空气中，________先被腐蚀。20．解析：(1)由表中1,2列数据可知，金属活动性差异越大，电压越大。(2)按此规律可知，三种金属的活动性由强到弱的顺序为Zn>B>A。(3)Cu与A构成的原电池中，Cu为负极(表中对应数据为负)，此电极的电极反应为Cu－2e－=Cu2＋。(4)B比A活泼，则B先腐蚀。答案：(1)大(2)Zn>B>A(3)CuCu－2e－=Cu2＋(4)B21．(8分)由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。试完成下列问题：(1)a电极材料是________，其电极反应式为________。(2)电解质溶液d可以是________(填字母，下同)，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。A．纯水 B．NaCl溶液C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液(3)液体c为苯，其作用是__________________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_______________________。(4)若d改为Na2SO4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__________________________________________________________。21．解析：(1)要制取Fe(OH)2沉淀，则必须产生Fe2＋，因此，阳极(a)材料只能用铁，电极反应为Fe－2e－=Fe2＋。(2)要在溶液中生成Fe(OH)2沉淀，电解质溶液可以用NaOH或NaCl溶液，如果用纯水，则溶液的导电能力太弱，不符合要求，如果用CuCl2溶液，则会生成Cu(OH)2沉淀。不符合要求。(3)苯不溶于水且密度比水小，浮于水面，可以隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化，加热的目的是赶尽溶液中的氧气，防止产物被氧化。(4)若d改为Na2SO4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，则阳极反应为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，Fe(OH)2在溶液中与O2和H2O发生反应，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3，因此白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。答案：(1)FeFe－2e－=Fe2＋(2)CB(3)隔绝空气，防止产物被氧化赶尽溶液中的氧气(4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色22．(14分)某化学兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏移。请回答下列问题：(1)甲装置的名称是________；乙装置的名称是________；Zn为________极；Pt为________极。(2)写出电极反应：Cu极：________；石墨棒极：________。(3)当甲中产生mol气体时，乙中析出铜的质量应为________；乙中产生的气体在标