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1、人教版 2016 年高三化学寒假作业 7化学选修 4一、选择题（本题共 7 道小题）1.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）A正极反应中有 CO2 生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O2.将如图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是（ ）A片刻后可观察到滤纸 b 点变红色 B电子沿 ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中 c（SO 42）增大 DCu 电极上发生还原反应3.镁_次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，该电
2、池主要工作原理如图所示，其正极反应为：ClO +H2O+2e=Cl+2OH，关于该电池的叙述正确的是（ ）A该电池中镁为负极，发生还原反应B电池工作时，OH 向正极移动C电池工作时，正极周围溶液的 pH 将不断变小D该电池的总反应式为：Mg+ClO +H2O=Mg（OH） 2+Cl4.设计一个原电池来实现反应：2Fe 3+Fe=3Fe2+，下列各选项中，电极和电解质溶液选择正确的是（）选项 负极材料 正极材料 电解质溶液A Cu Fe FeCl3B Zn Fe FeCl2C Fe 石墨 Fe2（SO 4） 3D Fe Ag Fe（NO 3） 25.如图所示的电化学装置，下列叙述正确的是（）Aa
3、 和 b 用导线连接，电子由碳经过导线流向铁Ba 和 b 用导线连接，铁电极的电极反应为：Fe3e =Fe3+Ca、 b 分别连接直流电源正、负极，可以防止铁被腐蚀Da、b 分别连接直流电源负、正极，电压足够大时，Na +向铁电极移动6.关于下列装置说法正解的是（ ）A装置中，盐桥中的 Cl-移向 CuSO4溶液B装置工作一段时间后，a 极附近溶液的 pH 降低C用装置精炼铜时，c 极为粗铜D装置中电子由 Zn 流向 Fe，Zn 极发生氧化反应7.下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是图 1 图 2 图 3 图 4A用图 1 装置制取并收集干燥纯净的 NH3B用图 2 所示装置可除
4、去 NO2 中的 NOC用图 3 所示装置可分离 CH3COOC2H5 和饱和碳酸钠溶液D用图 4 装置制备 Fe(OH)2 并能较长时间观察其颜色二、填空题（本题共 3 道小题）8.辉铜矿（主要成分为 Cu2S）经火法冶炼，可制得 Cu 和 H2SO4，流程如下图所示：（1） Cu 2S 中 Cu 元素的化合价是 价。（2）中，电解法精炼粗铜（含少量 Ag、Fe） ，CuSO 4溶液做电解质溶液：粗铜应与直流电源的 极（填“正”或“负” ）相连。铜在阴极析出，而铁以离子形式留在电解质溶液里的原因是 。（3）中，烟气（主要含 SO2、CO 2）在较高温度经下图所示方法脱除 SO2，并制得 H2
5、SO4。在阴极放电的物质是_。在阳极生成 SO3的电极反应式是_。（4）检测烟气中 SO2脱除率的步骤如下：i. 将一定量的净化气（不含 SO3）通入足量 NaOH 溶液后，再加入足量溴水。ii. 加入浓盐酸，加热溶液至无色无气泡，再加入足量 BaCl2溶液。 iii. 过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量。 用离子方程式表示 i 中溴水的主要作用_。 若沉淀的质量越大，说明 SO2的脱除率越_（填“高”或“低” ） 。9.（14 分）为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用图 14 所示的装置进行实验。据图回答问题。I用图甲所示装置进行第一组实验时：（1 ）在保证电极反应不变的情况
6、下，不能替代 Cu 作电极的是 （填序号） 。A石墨 B镁 C银 D铂（2 ）实验过程中，SO 42 （填“从左向右”“从右向左”或“ 不”）移动；滤纸上能观察到的现象有 。II该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且 Y 极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸银（ ）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：24FeO（3）电解过程中，X 极溶液的 pH （填“增大” “减小”或“不变” ）（4）电解过程中，Y 极发生的电极反应为 4OH-4e -=2H2O+O2和 。（5）电解进行一段时间后，若在 X
7、 极收集到 672mL 气体，Y 电极（铁电极）质量减小0.28g，则在 Y 极收集到气体为 mL（均已折算为标准状况时气体体积） 。（6）K 2FeO4Zn 也可以组成碱性电池，K 2FeO4 在电池中作为正极材料，其电池反应为：2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的电极反应式为 。10.仔细观察下图两种电池的构造示意图，完成下列问题： （4）碱性锌锰电池的总反应式：Zn+2MnO 2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，则该电池的负极反应式为 .。（5）目前碱性锌锰电池市场占有率和使用率远高于普通锌锰电池（干电池） ，其原因合理的有 (填序号)。A
8、前者用锌粉代替了后者的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率B前者用 KOH 代替了后者的 NH4Cl，降低了对金属外壳的腐蚀C前者可反复充放电，可多次使用，而后者只是一次电源D前者对环境无任何污染，失效后可随意丢弃，而后者不可（6）使用以下给定的试剂和仪器：装有琼脂的饱和 KCl 溶液的盐桥、电流计（以 表示） ， A其他试剂和仪器任选，请设计电化学装置证明金属活泼性 ZnCu，装置图画于答题卡的方框中，并进行必要的文字标注。试卷答案1.A试题分析：A，根据 C 元素的化合价的变化二氧化碳中 C 元素的化合价为最高价+4 价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成，错误；B，
9、在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率加快，所以微生物促进了反应的发生，正确；C，原电池中阳离子向正极移动，正确； D，电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确，答案选 A。考点：考查对原电池反应的判断2.D考点：原电池和电解池的工作原理.专题：电化学专题分析：甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌易失电子作负极，铜作正极，则含有硫酸钾溶液的滤纸是电解池，a 是阴极，b 是阳极，阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电，电子从负极沿导线流向电解池阴极，原电池放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动解答：解：甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌
10、易失电子作负极，铜作正极，则含有硫酸钾溶液的滤纸是电解池，a 是阴极，b 是阳极，A、电解池中，a 电极上氢离子放电生成氢气，同时 a 电极附近生成氢氧根离子，导致溶液碱性增强，所以 a 极变红色，故 A 错误；B、电子从 Zna，bCu 路径流动，电子不进入电解质溶液，故 B 错误；C、锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，硫酸根离子不参加反应，所以硫酸根离子浓度不变，故 C 错误；D、铜电极上铜离子得电子发生还原反应而生成铜，故 D 正确；故选 D点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键，易错选项是 B，注意电子不进入电解质溶液，电解质
11、溶液是通过阴阳离子的定向移动形成电流，为易错点3.D考点：化学电源新型电池版权所有专题：电化学专题分析：该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，电池反应式为：Mg+ClO +H2O=Mg（OH） 2+Cl，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动解答：解：A负极发生氧化反应，故 A 错误；B原电池原理中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故 B 错误；C电池工作是，在正极附近生成 OH，故 pH 增大，故 C 错误；D负极上镁失电子，正极上次氯酸根离子得电子，所以电池反应为Mg+ClO+H2O=Mg（OH ） 2+Cl，故
12、D 正确 ；故选 D点评：本题考查原电池（燃料电池）基本原理，涉及电极判断、电极反应书写、离子流动等相关知识，难度不大4.C解：ACu 为负极，发生 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，故 A 错误；B锌的活泼性大于铁，锌作负极，铁作正极，所以不能实现该反应的原电池，故 B 错误；C铁的活泼性大于 C，铁作负极，C 作正极，电解质溶液为 Fe2（SO 4） 3溶液，所以是能实现该反应的原电池，故 C 正确；D铁的活泼性大于银，铁作负极，银作正极，但电解质溶液为 Fe（NO 3） 2溶液，所以是不能实现该反应的原电池，故 D 错误故选 C5.C考点：原电池和电解池的工作原理分析：A、发生吸氧腐蚀
13、，铁是负极，电子由铁流向碳；B、铁放电，变为二价铁；C、铁与电源的负极相连，可以防止铁被腐蚀；D、a、b 分别连接直流电源负、正极，阳离子向阴极移动解答：解：A、发生吸氧腐蚀，铁是负极，电子由铁流向碳，故 A 错误；B、铁放电，变为二价铁，所以电极反应式为：Fe 2e=Fe2+，故 B 错误；C、铁与电源的负极相连，可以防止铁被腐蚀，故 C 正确；D、a、b 分别连接直流电源负、正极，阳离子向阴极移动，所以向碳方向移动，故 D 错误；故选 C点评：本题考查了原电池，电解池原理的分析应用，电极名称和判断是解题关键，题目较简单6.D【Ks5u 解析】A原电池中，阴离子向负极移动，题中锌为负极，则盐
14、桥中的 Cl-移向ZnSO4溶液，错误；B为电解池，a 为阴极，生成氢气和氢氧化钠，a 极附近溶液的 pH 增大，错误；C精炼铜时，电解液应为氯化铜，且粗铜为阳极，错误；D锌比铁活泼，锌为负极，发生氧化反应，正确。选 D。7.C8.（1）+1 （2） 正 Cu 2 的氧化性大于 Fe2 的氧化性（3） O 2 2SO 42 4e = 2SO3 + O 2 （4） SO 32 + Br2+ H2O = SO42 + 2Br + 2H 或 SO32 + Br2+2OH = SO42 + 2Br + H2O 等 低试题解析：在 Cu2S 中 S 呈-2 价，Cu 呈+1 价；在粗铜精炼时粗铜被氧化，应接外电源的正极，此过程中 Fe 被氧化为 Fe2 ，其氧化性弱于 Cu2 ，故以离子形式留在电解质溶液里。在题给的烟气处理装置中，明显在阴极得电子的物质是氧气，氧化生成的 SO42 在阳极失去电子又得到氧气,即：2SO 42 4e = 2SO3+O 2。在检验过程中，所加溴水用于氧化溶液中的 SO32 ，离子方程式为：SO 32 + Br2+ H2O = SO42 + 2Br + 2H 。此时，若沉淀的质量越大，说明残留的 SO2愈多，即说明 SO2的脱除率越低 。9. （1）B （2 ）从右向左 滤纸上有蓝色沉淀产生（答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可给分） （3）增大 （4）Fe
