2023学年完整公开课版人教版卷14

第四章测试卷一、单项选择题(本大题包括7个小题，每小题6分，共42分)1．下列过程不需要通电就可进行的是()A．电离 B．电解C．电镀 D．工业冶炼铝【答案】A2．(2022年内蒙古包头月考)下列叙述不正确的是()A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑【答案】A3．下列叙述中，正确的是()①电解池是将化学能转变成电能的装置②原电池是将电能转变成化学能的装置③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现⑤电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化A．①②③④ B．③④C．③④⑤ D．④【答案】B【解析】①应为电能转变成化学能；②为化学能转变为电能；⑤发生了化学变化。4．(2022年湖北襄阳期末)下图所示的实验，能达到实验目的的是()A．图①验证化学能转化为电能B．图②证明温度对平衡移动的影响C．图③实验酸碱中和滴定D．图④验证AgCl溶解度大于Ag2S【答案】B【解析】A项缺少盐桥，错误；C项盛装NaOH应用带橡胶管的碱式滴定管，错误；D项AgNO3溶液的量偏多，不能实现沉淀的转化，错误。5．(2022年贵州六盘水月考)关于如图所示装置的叙述，正确的是()A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流方向从锌片经导线流向铜片D．铜离子在铜片表面被还原【答案】D【解析】该装置是原电池装置，铜是正极，锌是负极。铜为正极，铜片附近铜离子得电子发生还原反应，没有气泡产生，故A项错误；铜片上铜离子得电子发生还原反应生成铜单质，其质量增大，故B项错误；电流从正极流向负极，即电流从铜片经导线流向锌片，故C项错误；铜是正极，铜片附近铜离子得电子发生还原反应，所以铜离子在铜片表面被还原，故D项正确。6．(2022年北京东城区月考)有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是()Ⅰ.碱性锌锰电池Ⅱ.铅－硫酸蓄电池Ⅲ.铜锌原电池Ⅳ.银锌纽扣电池)A．Ⅰ所示电池工作中，MnO2的作用是催化剂B．Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C．Ⅲ所示电池工作过程中，盐桥中K＋移向硫酸锌溶液D．Ⅳ所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag【答案】D7．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法中正确的是()A．燃料电池工作时，正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等【答案】C【解析】酸性燃料电池工作时，正极反应：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，A项错误；a极是铁，b极是铜时，a极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b极上Cu2＋发生还原反应有铜析出，B项错误；a极是粗铜，b极是纯铜时，a极上发生氧化反应，粗铜溶解，b极上Cu2＋发生还原反应，有铜析出，C项正确；a、b两极均是石墨时，根据电子守恒，a极上产生的O2与电池中消耗的H2的体积比为1∶2，D项错误。二、非选择题(本大题包括4个小题，共58分)8．(14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________(填字母)。a．NaOH b．Znc．Fe d．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。【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【解析】(1)由原电池原理可知，负极材料是Zn，电池工作时，电子由负极经外电路流向正极。(2)锌比铜活泼，Zn与Cu2＋反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率；欲除去Cu2＋，NaOH能与ZnCl2、NH4Cl反应，Fe能加快锌的腐蚀，NH3·H2O与ZnCl2反应生成Zn(OH)2，故选b。(3)电解时阴极发生还原反应，溶液中的H＋在阴极得电子被还原。由关系式Mn2＋～MnO2～2e－，可得电路中通过2mol电子时，MnO2的理论产量为87g。9．(15分)Ⅰ.某化学活动小组利用如下图甲装置对原电池进行研究，请回答下列问题(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)(1)在图甲装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的离子移动方向为K＋移向________烧杯(填“A”或“B”)。(2)锌电极为电池的________极，发生的电极反应式为________________________________________________________________________；铜电极上发生的电极反应式为_________________________。Ⅱ.该小组同学提出设想：如果将实验中的盐桥换为导线(铜制)，电流计指针是否也发生偏转呢？带着疑问，该小组利用图乙装置进行了实验，发现电流计指针同样发生偏转。回答下列问题：(3)对于实验中产生电流的原因，该小组进了深入探讨，后经老师提醒注意到使用的是铜导线，烧杯A实际为原电池，B成了用电器。对于图乙烧杯A实际是原电池的问题上，该小组成员发生了很大分歧：①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu作电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池。如果这个观点正确，那么原电池的正极反应式为________________________________________________________________________。②另一部分同学认为是溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池。如果这个观点正确，那么原电池的正极反应式为________________________________________。(4)若第(3)问中②观点正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电。其具体装置为以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，最终铝变成氢氧化铝。请写出该电池工作时总反应的化学方程式：________________________________________________________________________。【答案】(1)B(2)负Zn－2e－=Zn2＋(2分)Cu2＋＋2e－=Cu(3)①2H＋＋2e－=H2↑(3分)②O2＋2H2O＋4e－=4OH－(4)4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3【解析】Ⅰ.电极反应式为负极：Zn－2e－=Zn2＋，正极：Cu2＋＋2e－=Cu，所以K＋应移向正极区域即移向B。Ⅱ(3)①若是酸性引起的，电极反应式为：负极：Zn－2e－=Zn2＋，正极：2H＋＋2e－=H2↑；②若是O2作用引起的，电极反应式为负极：2Zn－4e－=2Zn2＋，正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－。(4)Al作负极，石墨为正极，海水作为电解质溶液，电极反应式为负极：4Al－12e－=4Al3＋，正极：3O2＋12e－＋6H2O=12OH－，总反应式为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3。10．(15分)在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块锌片作电极，按下图连接。(1)如果把电键K接A，该装置应是________，Zn①是________极；Zn②的电极反应为____________________________________________________________________。(2)上述反应进行5min后，转换电键K到B，则这一装置是________，Zn②是________极，Zn①的电极反应式是__________________________________________________。(3)将Zn②换成铁片，电解质溶液换成ZnCl2饱和溶液，把电键K接A，此时该装置为__________，阴极电极方程式为____________________________________________。【答案】(1)电解池(1分)阳(2分)Cu2＋＋2e－=Cu(3分)(2)原电池(1分)正(1分)Zn－2e－=Zn2＋(3分)(3)电镀池(1分)Zn2＋＋2e－=Zn(3分)【解析】(1)当电键K接触A点时，构成一个有外接直流电源的电解装置，与电源正极相连的Zn①极是阳极，与电源负极相连的Zn②极是阴极。(2)当工作5min后Zn②极上析出了Cu，此时，将电键K接触B点，构成一个原电池装置，表面覆盖铜的Zn②极是原电池的正极，Zn①极是原电池的负极。(3)当两电极分别为Zn、Fe，电解质溶液为ZnCl2饱和溶液，并把电键K接A时，装置为电镀池。11．(14分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是___________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________(填字母)。a．NH3 b．CO2c．NaOH d．HNO3②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________________________________________________________________________。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________________________________________________________________________。(3)利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。①若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于______(填“M”或“N”)处。②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为______________________。【答案】(1)①2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(或2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑)(3分)b(2分)②2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋(3分)因为Al3＋和HCOeq\o\al(－,3)发生互促水解：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑(2分)(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋补充溶液中消耗的Cu2＋，使Cu2＋的浓度恒定(2分)(3)①N(1分)②牺牲阳极的阴极保护法(1分)【解析】(1)①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑；使[Al(OH