高中化學人教版化學反應原理本冊總復習總復習章末測試4

第四章章末測試時間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷(選擇題共54分)一、選擇題(每小題3分，共54分)1．下列關于原電池和電解池的敘述正確的是()A．原電池中失去電子的電極為正極B．原電池的負極、電解池的陽極都發(fā)生氧化反應C．原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成的D．電解時電解池的陽極一定是陰離子放電1．解析：原電池中失去電子的一極作負極，A錯誤；原電池的負極和電解池的陽極都發(fā)生氧化反應，B正確；原電池的電極可以是金屬，也可以是非金屬(如石墨等)，C錯誤；電解池的陽極可以是電極本身放電，D錯誤。答案：B2．下列關于下圖所示裝置的敘述正確的是()A．銅作正極，銅片上有氣泡產生B．銅片質量逐漸減少C．電流從鋅片經導線流向銅片D．銅離子在銅片表面被還原2．解析：該電池是由鹽橋連接的鋅銅原電池，鋅作負極，銅作正極，溶液中的銅離子在銅片上獲得電子生成單質銅，質量增加，電流由正極(銅)流向負極(鋅)，綜上，D正確。答案：D3．下列變化中屬于原電池反應的是()A．白鐵(鍍鋅鐵)表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化B．在空氣中，金屬鋁表面迅速被氧化，形成一層保護膜C．紅熱的鐵絲與水接觸，表面形成藍色保護層D．鐵與稀硫酸反應時，加入幾滴CuSO4溶液，可加快H2的產生，但不會影響產生氣體的總量3．解析：A項構成原電池，鐵作正極被保護，正確；鋁在空氣中表面被氧化是化學腐蝕，不構成原電池，B項錯誤；紅熱的鐵絲與水、氧氣反應形成藍色保護層屬于直接反應形成的氧化膜，C項錯誤；鋅與CuSO4反應生成的銅附著在鋅的表面，與稀硫酸共同構成原電池，能加快鋅與酸的反應，但會使產生的氫氣量減少，D項錯誤。答案：A4．化學用語是學習化學的重要工具，下列用來表示物質變化的化學用語中，正確的是()A．電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應式為：2Cl－－2e－=Cl2↑B．氫氧燃料電池的負極反應式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應式為：Cu－2e－=Cu2＋D．鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極反應式：Fe－2e－=Fe2＋4．解析：氫氧燃料電池的正極反應式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；粗銅精煉時，與電源負極相連的是純銅；鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的負極反應式：Fe－2e－=Fe2＋。答案：A5．最近，科學家研制出一種紙質電池，這種“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應為：Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnOOH。下列說法不正確的是()A．該電池Zn為負極，MnO2為正極B．該電池的正極反應為：MnO2＋e－＋H2O=MnOOH＋OH－C．導電時外電路電子由Zn流向MnO2，內電路電子由MnO2流向ZnD．電流工作時水分子和OH－都能通過薄層紙片5．解析：原電池反應中Zn失電子、MnO2得電子，因此該電池負極為Zn，正極為MnO2。由電池總反應式減去負極反應式Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2O即是正極反應式MnO2＋e－＋H2O=MnOOH＋OH－。電子只能由Zn經外電路流向MnO2，而不能通過內電路。答案：C6．關于各圖的說法(其中①③④中均為惰性電極)正確的是()A．①裝置中陰極產生的氣體能夠使?jié)駶櫟矸跭I試紙變藍B．②裝置中待鍍鐵制品應與電源正極相連C．③裝置中電子由b極流向a極D．④裝置中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應6．解析：裝置①用惰性電極電解CuCl2溶液，陰極析出銅，陽極產生氯氣，A錯；裝置②為電鍍銅裝置，陽極電極反應式為：Cu－2e－=Cu2＋，陰極電極反應式為：Cu2＋＋2e－=Cu，因此待鍍鐵制品應與電源負極相連，B錯；裝置③為氫氧燃料電池，b極通入O2，發(fā)生還原反應，作電池的正極，是電子流入的一極，C錯。答案：D7．甲、乙、丙三個電解槽如圖所示(其中電極的大小、形狀、間距均相同)。乙、丙中AgNO3溶液濃度和體積均相同，當通電一段時間后，若甲中銅電極的質量增加0.128g，則乙中電極上銀的質量增加()A．0.054g B．0.108gC．0.216g D．0.432g7．解析：甲中銅電極增重0.128g，說明析出銅為mol。由圖示可知，乙、丙并聯后與甲串聯，又因乙、丙兩槽中的電極反應相同，故乙、丙中的電子轉移分別是甲中的一半。甲中轉移電子為mol，故乙中析出的銀為mol，質量為mol×108g·mol－1＝0.216g。答案：C8．如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動)，下列敘述正確的是()A．a中鐵釘附近呈現紅色B．b中鐵釘上發(fā)生還原反應C．a中銅絲上發(fā)生氧化反應D．b中鋁條附近有氣泡產生8．解析：a裝置由鐵釘、銅絲、NaCl溶液構成原電池，鐵釘作負極發(fā)生氧化反應：Fe－2e－=Fe2＋，鐵釘附近不會出現紅色，A錯誤。銅絲上發(fā)生還原反應：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，C錯誤。b裝置由鐵釘、鋁條、NaCl溶液構成原電池，鋁條作負極，發(fā)生氧化反應：Al－3e－=Al3＋，不會有氣泡生成，D錯誤。鐵釘作正極發(fā)生還原反應：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B正確。答案：B9．某溶液中含有兩種溶質NaCl和H2SO4，它們的物質的量之比為31。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據電極產物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是()A．陰極自始至終只逸出H2B．陽極先逸出Cl2，后逸出O2C．電解最后階段為電解水D．溶液pH不斷增大，最后為79．解析：由題意知，n(H＋)n(Cl－)＝23，在陰極放電的是H＋，在陽極放電的是Cl－、OH－，Cl－先放電OH－后放電。因此反應開始在兩極放電的是H＋、Cl－，相當于電解鹽酸。由H2SO4電離出的H＋放完電后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和剩余的Cl－，相當于電解NaCl溶液。Cl－放完電后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和OH－，相當于電解水。故A、B、C均正確。溶液pH的變化是不斷增大，但最后溶質是NaOH和Na2SO4，pH不會為7。答案：D10.將KCl和CuSO4兩種溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法正確的是()A．整個過程中兩電極反應2Cl－－2e－=Cl2↑、2H＋＋2e－=H2↑不可能同時發(fā)生B．電解至C點時，往電解質溶液中加入適量CuCl2固體，即可使電解質溶液恢復至原來的濃度C．AB段表示電解過程中H＋被還原，pH增大D．原混合溶液中KCl和CuSO4濃度之比恰好為2110．解析：圖象分為三段，因此整個電解過程也有三個過程。第一個過程相當于電解CuCl2溶液，CuCl2水解呈酸性，隨著電解的進行，濃度減小，酸性減弱，pH增大，C項錯誤；若原混合溶液中KCl和CuSO4濃度之比恰好為21，則達B點時CuCl2消耗完，接著只電解水，則與圖象不符，D項錯誤；根據B→C，溶液的pH明顯下降，說明B點時Cl－已耗完，而Cu2＋過量，繼續(xù)電解，水量減少，由此可判斷B項錯誤；綜上分析可知A項正確。答案：A11.如圖中X為電源，Y為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色斑向d端擴散。下列判斷正確的是()A．濾紙上c點附近會變紅色B．Cu電極質量減小，Pt電極質量增大C．Z中溶液的pH先減小，后增大D．Z溶液中的SOeq\o\al(2－,4)向Cu電極移動11．解析：由題中紫紅色斑即MnOeq\o\al(－,4)向d端擴散，陰離子向陽極移動，說明d端為陽極，即b為正極，a為負極，c為陰極。NaCl溶液中H＋放電，生成OH－，c點附近會變紅色。Z為電解硫酸銅溶液，Pt為陽極，溶液中的OH－放電，2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，Cu為陰極，溶液中的Cu2＋得電子生成銅，總反應為2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，陽極區(qū)生成H＋，則SOeq\o\al(2－,4)向Pt極移動，B、D項錯誤；隨著電解的進行，Z溶液變?yōu)榱蛩崛芤海匐娊鈩t變?yōu)殡娊馑?，硫酸濃度增大，C項錯誤。答案：A12．如圖所示的兩個實驗裝置中，溶液的體積均為200mL，開始時電解質溶液的濃度均為mol·L－1，工作一段時間后，測得兩端導線中均通過mol電子，若不考慮鹽的水解和溶液體積的變化，則下列敘述中正確的是()A．產生氣體的體積：①>②B．電極上析出物質的質量：①>②C．溶液的pH變化：①增大，②減小D．電極反應式①中陽極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；②中陽極：2H＋＋2e－=H2↑12．答案：B13．用惰性電極電解100mL飽和食鹽水，一段時間后在陰極得到112mLH2(標準狀況)，此時電解液(體積變化忽略不計)的pH為()A．13 B．12C．8 D．113．解析：依解題思路“已知量—消耗量—積累量”模式，有如下關系式：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，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體(標準狀況)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是()A．原混合溶液中c(K＋)為2mol·L－1B．上述電解過程中共轉移2mol電子C．電解得到銅的物質的量為molD．電解后溶液中c(H＋)為2mol·L－114．解析：電解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，陽極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，得O222.4L(標準狀況)，則轉移電子數為4mol，陰極：先發(fā)生：Cu2＋＋2e－=Cu，后發(fā)生：2H＋＋2e－=H2↑，得H21mol，則后式轉移電子數為2mol，前式轉移電子數為(4－2)mol＝2mol，故n(Cu2＋)＝1mol，n[Cu(NO3)2]＝1mol。總共n(NOeq\o\al(－,3))＝0.5L×6mol·L－1＝3mol，故n(KNO3)＝3mol－n(Cu2＋)×2＝1mol。A項：c(K＋)＝eq\f(1mol,L)＝2mol·L－1；B項轉移電子數為4mol；C項n(Cu)＝1mol；D項水溶液中n(H＋)＝n(OH－)＝4mol，有2molH＋電解放電，則剩余c(H＋)＝eq\f(4－2mol,L)＝4mol·L－1。答案：A15．下列敘述正確的是()A．電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陽極B．氯堿工業(yè)中電解的是熔融NaClC．氫氧燃料電池(酸性電解質)中O2通入正極，電極反應為O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．右圖中電子由Zn極移向Cu極，鹽橋中的Cl－移向CuSO4溶液15．解析：電鍍時鍍件作陰極，A項錯誤；氯堿工業(yè)中電解的是NaCl飽和溶液，B項錯誤；鹽橋中的Cl－移向ZnSO4溶液，D項錯誤。答案：C16．某原電池裝置如下圖所示，鹽橋中裝有用氯化鉀飽和溶液浸泡過的瓊脂。下列敘述正確的是()A．原電池工作一段時間后，FeCl2溶液中c(Cl－)增大B．此電池工作原理與硅太陽能電池工作原理相同C．Fe為正極，石墨上發(fā)生的反應為2H＋＋2e－=H2↑D．該裝置中的鹽橋完全可用金屬導線代替16．解析：原電池中離子的移動方向由靜電作用決定，鐵失去電子形成Fe2＋進入FeCl2溶液中，使其帶正電，吸引鹽橋中的Cl－，故c(Cl－)增大，A項正確；太陽能電池是將太陽能轉化為電能，原電池是將化學能轉化為電能，B項錯誤；鐵作負極，石墨作正極；C項錯誤；金屬導線不能傳遞離子，故鹽橋不能用金屬導線代替，D項錯誤。答案：A17．下圖是化學能與電能相互轉換的兩套裝置。下列對此兩套裝置進行的實驗分析正確的是()A．乙裝置將化學能轉化為電能B．兩裝置中石墨電極上產生的氣體都是H2C．甲裝置中的鐵電極發(fā)生氧化反應D．兩裝置的原理都可以在現實生活中用來防止鐵被腐蝕17．解析：乙裝置是電解池，將電能轉化為化學能，A項錯誤；甲裝置中的石墨作正極，生成的是H2，乙裝置中的石墨作陽極，生成的是O2，B項錯誤；甲裝置中的鐵作負極，發(fā)生氧化反應，被腐蝕，C項正確，D項錯誤。答案：C18．用電解質溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池電解Na2CO3飽和溶液一段時間，假設電解時溫度不變且用惰性電極，下列說法正確的是()A．當電池負極消耗mg氣體時，電解池陽極同時有mg氣體生成B．電池的負極反應為H2－2e－=2H＋C．電解后c(Na2CO3)不變，且溶液中有晶體析出D．電池中c(KOH)不變，電解池中溶液的pH變大18．解析：原電池與電解池各電極上通過的電子數目相等，原電池負極消耗氫氣，電解池陽極產生氧氣，兩種氣體質量不可能相等，A錯誤。原電池為堿性溶液，負極不生成H＋而生成水，B錯誤。電解池中實際為電解水，而原電解質溶液為飽和溶液，且溫度不變，故溶液濃度不變，但有晶體析出，C正確。電池反應生成水，KOH溶液濃度變小，D錯誤。答案：C第Ⅱ卷(非選擇題共46分)二、非選擇題(共46分)19．(12分)鋼鐵工業(yè)是一個國家工業(yè)的基礎，而且鋼鐵制品在人們的生產生活中有著廣泛的用途。(1)鋼材加工前需要對其表面的氧化物(如鐵銹)進行處理。常用的方法之一是用硫酸處理。下列能加快除去鋼鐵表面氧化物速率的是________(填字母)。A．用中等濃度的硫酸 B．用%的濃硫酸C．加熱 D．加少許銅粉(2)實際生產中也可以用適量的稀鹽酸來處理鋼鐵表面的鐵銹。某同學在實驗室中，將一塊表面生銹的鐵片置于稀鹽酸中。寫出鐵銹完全消失后溶液中發(fā)生化合反應的離子方程式：________________。(3)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。A．銅 B．鈉C．鋅 D．石墨(4)下圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的________極。(5)防止鋼鐵腐蝕可以延長鋼鐵制品的使用壽命。在鋼鐵制品表面鍍銅可以有效地防止其腐蝕，電鍍的裝置如圖所示：①上面的電鍍裝置圖的“直流電源”中，________(選填“a”或“b”)是正極。②接通電源前，裝置圖中的銅、鐵兩個電極質量相等，電鍍完成后，將兩個電極取出，用蒸餾水小心沖洗干凈、烘干，然后稱量，二者質量差為5.12g，由此計算電鍍過程中電路中通過的電子的物質的量為________。③上述鐵鍍件破損后，鐵更容易被腐蝕。請簡要說明鍍銅鐵鍍件破損后，鐵更容易被腐蝕的原因：________________________，由此可推知鐵鍍________(填鍍層金屬名稱)。19．解析：(1)稀硫酸可以與鐵反應，而濃硫酸則可以使鐵鈍化；加熱可以使鐵與濃硫酸反應；銅可以與Fe3＋反應，從而降低溶液中Fe3＋的濃度，有利于硫酸與鐵銹的反應。(2)鐵銹溶解于酸，生成Fe3＋，Fe3＋能與單質鐵發(fā)生化合反應。(3)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如Zn，就可由Zn失去電子，Zn被溶解，而Fe被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法，不能用Na，因為Na與水可直接反應。(4)乙屬于外加電流的陰極保護法，需把被保護的鐵閘門連接在電源的負極上。(5)電鍍時正極連接的電極為陽極，故a為正極；陽極溶解的銅等于陰極上析出的銅，故陽極溶解的銅為2.56g，即mol，故電鍍過程中電路中通過的電子的物質的量為mol；鍍件破損時，鍍層金屬與鍍件金屬在周圍環(huán)境中形成原電池，活潑性強的金屬更容易被腐蝕。答案：(1)BD(2)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(3)C(4)負(5)①a②mol③鐵比銅活潑，鐵與銅構成原電池的兩個電極，鐵作負極，更易被腐蝕鋅20．(12分)將潔凈的金屬片Fe、Zn、A、B分別與Cu用導線連接浸在合適的電解質溶液里。實驗并記錄電壓表指針的移動方向和電壓表的讀數如下表所示。金屬電子流動方向電壓/VFeFe→Cu＋ZnZn→Cu＋ACu→A－BB→Cu＋根據表中實驗記錄，回答下列問題：(1)構成兩電極的金屬活動性相差越大，電壓表的讀數越________(填“大”或“小”)。(2)Zn、A、B三種金屬活動性由強到弱的順序是________。(3)Cu與A構成的原電池中，________為負極，此電極反應為________。(4)A、B形成合金，露置在潮濕空氣中，________先被腐蝕。20．解析：(1)由表中1,2列數據可知，金屬活動性差異越大，電壓越大。(2)按此規(guī)律可知，三種金屬的活動性由強到弱的順序為Zn>B>A。(3)Cu與A構成的原電池中，Cu為負極(表中對應數據為負)，此電極的電極反應為Cu－2e－=Cu2＋。(4)B比A活潑，則B先腐蝕。答案：(1)大(2)Zn>B>A(3)CuCu－2e－=Cu2＋(4)B21．(8分)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用如圖所示實驗裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。試完成下列問題：(1)a電極材料是________，其電極反應式為________。(2)電解質溶液d可以是________(填字母，下同)，則白色沉淀在電極上生成；也可以是________，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。A．純水 B．NaCl溶液C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液(3)液體c為苯，其作用是__________________________，在加入苯之前，對d溶液進行加熱處理的目的是_______________________。(4)若d改為Na2SO4溶液，當電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現象為__________________________________________________________。21．解析：(1)要制取Fe(OH)2沉淀，則必須產生Fe2＋，因此，陽極(a)材料只能用鐵，電極反應為Fe－2e－=Fe2＋。(2)要在溶液中生成Fe(OH)2沉淀，電解質溶液可以用NaOH或NaCl溶液，如果用純水，則溶液的導電能力太弱，不符合要求，如果用CuCl2溶液，則會生成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，可以隔絕空氣，防止Fe(OH)2被氧化，加熱的目的是趕盡溶液中的氧氣，防止產物被氧化。(4)若d改為Na2SO4溶液，當電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，則陽極反應為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，Fe(OH)2在溶液中與O2和H2O發(fā)生反應，4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3，因此白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。答案：(1)FeFe－2e－=Fe2＋(2)CB(3)隔絕空氣，防止產物被氧化趕盡溶液中的氧氣(4)白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色22．(14分)某化學興趣小組的同學用如下圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合K時，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏移。請回答下列問題：(1)甲裝置的名稱是________；乙裝置的名稱是________；Zn為________極；Pt為________極。(2)寫出電極反應：Cu極：________；石墨棒極：________。(3)當甲中產生mol氣體時，乙中析出銅的質量應為________；乙中產生的氣體在標