《2022年高二化学选修四第四章-章末综合检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高二化学选修四第四章-章末综合检测（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、名师精编欢迎下载章末综合检测(时间： 100 分钟满分： 100 分) 一、选择题 (本题包括16 小题，每小题3 分，共 48 分；每小题只有一个选项符合题意) 1科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质溶液的燃料电池中发电，电池负极反应式为() AH2 2OH2e=2H2O BO24H4e=2H2O CH2 2e=2HDO22H2O4e=4OH答案C 解析根据题给信息，该燃料电池的总反应式为2H2 O2=2H2O；电解液为酸性溶液，电极反应式中不能出现OH，A 错误。 又因为燃料电池中负极通入氢气，正极通入氧气，B、D 错误。2天津是我国研
2、发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时 LiCoO2中 Li 被氧化， Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以 LiC6表示。电池反应为LiCoO2C6CoO2LiC6，下列说法正确的是() A充电时，电池的负极反应为LiC6 e=LiC6B. 放电时，电池的正极反应为CoO2Lie=LiCoO2C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低答案B 解析充电时， Li 被氧化，电池负极反应为C6e=C6，故 A 项错误；由于Li 为活泼金属，可与羧酸、醇等物质反应，故C 项错误；由
3、于Li 的摩尔质量较小，所以锂电池的比能量应较高，故D 项错误。3下列叙述正确的是() A纯锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液，可使反应速率加快B甲醇和氧气以及KOH 溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为CH3OH6OH6e=CO25H2O C在铁件上镀铜时，金属铜作阴极D电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变答案A 4用石墨作电极电解1 mol L1的 CuSO4溶液，当 c(Cu2)为 0.5 molL1时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态()ACuSO4BCuO CCu(OH)2DCuSO4 5H2O 答案B 解析电解过程中的反应式
4、为阳极： 4OH4e=2H2OO2，阴极： 2Cu24e=2Cu。总反应式为2CuSO42H2O=电解2H2SO4 2Cu O2。由以上反应可知，电解使2 mol CuSO4和 2 mol H2O 变成了 2 mol H2SO4，同时析出铜，放出 O2，溶液中每生成2 mol Cu，则放出1 mol O2，故需补充CuO。5下列关于实验现象的描述不正确的是() A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中，铜片表面出现气泡充电放电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页名师精编欢迎下载B用锌片作阳极，铁片作阴极，电解ZnCl
5、2溶液，铁片表面出现一层锌C把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快答案C 解析铜、铁是两种活动性不同的金属，稀H2SO4是电解质溶液，三者共同形成了原电池，铁片上发生氧化反应：Fe2e=Fe2，铜片上发生还原反应：2H2e=H2，故A 正确； B 为电镀池，锌片上发生：Zn2e=Zn2，铁片上发生： Zn22e=Zn，故 B正确； Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2，故 C 错误； Zn 与被 Zn 置换出的Cu 以及原有的盐酸一起构成了原电池，发生了原电池反应，故D 正确。6 最近，科学家研制出一种纸质电池
6、，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。电池总反应式为Zn 2MnO2 H2O=ZnO2MnOOH 。下列说法不正确的是() A该电池中Zn 为负极， MnO2为正极B该电池的正极反应式为MnO2eH2O=MnOOH OHC导电时外电路电子由Zn 流向 MnO2，内电路电子由MnO2流向 Zn D电池工作时水分子和OH都能通过薄层纸片答案C 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Zn2e2OH=ZnOH2O 即得正极反应式MnO2 eH2O=MnOOH OH。电子只能由Zn 经
7、外电路流向MnO2，而不能通过内电路。7如图所示， a、b 是石墨电极，通电一段时间后，b 极附近溶液显红色。下列说法正确的是 () AX 极是电源的负极，Y 极是电源的正极BCu 电极上增重6.4 g 时， b 极产生 4.48 L( 标准状况 )气体C电解过程中CuSO4溶液的 pH 逐渐增大Da 极的电极反应式为2Cl2e=Cl2答案D 解析b 极显红色， 则 b 极为阴极， a 为阳极， Pt 为阳极， 则 X 为电源正极； Cu 增重 6.4 g 时转移 0.2 mol e，b 极应产生0.1 mol H2；电解过程中CuSO4溶液转变为H2SO4， pH 减小。8用如图所示的装置进
8、行实验，反应一段时间后断开K，向右侧烧杯中加入0.1 mol CuO 后 CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH。下列说法中不正确的是() A铜棒为正极，其电极反应式为2H2e=H2B烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页名师精编欢迎下载C反应中消耗锌的质量为13 g D导线中通过的电子的物质的量为0.2 mol 答案C 9关于下图所示装置的判断，叙述正确的是() A左边的装置是电解池，右边的装置是原电池B该装置中铜为正极，锌为负极C当铜片的质量变化为12.8 g 时， a
9、 极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L CuCu经过 CuSO4溶液 Znb 答案C 解析根据图中所给的信息，我们可以判断出左边是氢氧燃料电池，右边是电解池，故A 项错误；根据入口处所标的氧气和氢气的位置，可以知道a 作正极， b 作负极；并且Zn 和b 相连，所以是阴极，而Cu 是阳极，故B 项错误； Cu 片上的电极反应式为Cu 2e=Cu2，当铜片的质量变化为12.8 g 时，电路中转移的电子的物质的量为n(e)2n(Cu2)212.8 g64 g mol10.4 mol 。a 极上的电极反应式为O2 4e 2H2O=4OH，因为各个电极转移的电子的物质的量相等，所以a 极上消
10、耗氧气的体积V(O2) 22.4 Lmol1n(O2)22.4 L mol10.4 mol42.24 L，故 C 项正确。10按下图装置进行实验，若乙中横坐标x 表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述中不正确的是() AE 表示生成铜的物质的量BE 表示总反应中消耗水的物质的量CF 表示反应中生成氧气的物质的量DF 表示生成硫酸的物质的量答案D 解析甲装置是电解CuSO4的实验装置，其电解方程式为2CuSO42H2O=电解2CuO22H2SO4，可得 2CuSO42H2O2CuO22H2SO44e，结合图乙可知选项D 错误。11工业上为了处理含有Cr2O27的酸性工业废水，采用下面的处理方法：
11、往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是() A阳极反应： Fe2e=Fe2B阴极反应：2H2e=H2C在电解过程中工业废水由酸性变为碱性D可以将铁电极改为石墨电极答案D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页名师精编欢迎下载解析用石墨作电极，阳极产生Cl2,得不到 Fe2+,缺少还原剂，不能使Cr3Cr3Cr(OH)3而除去，所以D 项错误。12可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以
12、NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是() A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应式都为O22H2O4e=4OHB以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应式为Al 3OH 3e=Al(OH)3C以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH 保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案A 解析B 项，以 NaOH 溶液为电解液时， 不应生成 Al(OH)3沉淀，而应生成 AlO2；C 项，电解液的pH 应减小； D 项，电子通过外电路从负极流向正极。13下列有关电化学的图示，完全正确的是() 答案A 解析
13、在 CuZn稀硫酸形成的原电池中，锌失电子，在铜电极生成H2，故 A 对；电解精炼铜时应该粗铜作阳极，所以B 错；铁片镀锌应该锌作阳极，所以C 错；D 中碳棒作阳极，在该极产生Cl2，用 KI- 淀粉溶液进行检验，铁棒作阴极，在阴极区产生H2，可以用小试管收集并进行检验，所以D 错。14化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是() A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率CMgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解 MgCl2饱和溶液，可制得金属镁答案D 解析A 项， Al3水解可得Al(OH)3胶体，
14、起净水作用；B 项，镶入锌块，相当于牺牲阳极的阴极保护法；C 项，利用了MgO 熔点高的性质；D 项，电解MgCl2饱和溶液最终会得到 Mg(OH)2而非 Mg。15某原电池总反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2，不能实现该反应的原电池是() A正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3B正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3C正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3D正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3答案C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页名师精编欢迎下载解析
15、还原剂应为负极，材料为单质铁；氧化剂为Fe3，在正极上得到电子，电解质溶液应该为含有Fe3的溶液。 C 选项不能实现2Fe3Fe=3Fe2。16.某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，按如图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是() A乙中导气管中产生气泡B乙中导气管里形成一段水柱C金属片剪口处溶液变红D锌被腐蚀答案A 解析在食盐水中Zn、Fe 形成原电池，发生吸氧腐蚀消耗甲中的氧气，甲中压强变小，乙中导气管受大气压强作用形成一段水柱；在金属剪口处形成Zn-Fe 原电池，正极发生反应2H2OO24e=4OH， 溶液呈碱性， 溶液
16、变红， Zn 比 Fe 活泼，Zn 作负极，Zn 2e=Zn2而被腐蚀。二、非选择题(本题包括 6 小题，共52 分) 17 (8 分)关于“电解CuCl2溶液时的pH 变化”问题，化学界有以下两种不同的观点：观点一是，“理论派”认为电解CuCl2溶液后溶液的pH 升高；观点二是，“实验派”经过反复多次精确的实验测定，证明电解CuCl2溶液时pH 的变化有如图所示的曲线关系。请回答下列问题：(1)电解前 CuCl2溶液的 pH 处于 A 点的原因是 (用离子方程式说明)_ _ 。(2)“理论派”所持观点的理论依据是_ _ 。(3)“实验派”的实验结论是_ 。(4)你持何种观点？你所持观点的理由
17、是_ _( 从化学原理上加以简述)。答案(1)Cu2 2H2OCu(OH)22H(2)电解时 Cu2在阴极得电子而析出Cu， 由于 Cu2浓度减小， Cu2的水解平衡向左移动，因而 H浓度减小， pH 增大(3)溶液的 pH 降低(4)“实验派”的观点正确，因为在电解时阳极产生Cl2，Cl2与水反应生成盐酸解析(1)CuCl2在水溶液中发生水解，溶液显酸性，离子方程式为Cu22H2OCu(OH)22H。(2)“理论派 ”认为：电解CuCl2溶液时，阴极反应式为Cu2 2e=Cu，溶液中 c(Cu2)减小，导致水解平衡左移，c(H)减小， pH 升高。(3)“实验派 ”认为：电解CuCl2溶液的
18、过程中，在阳极有Cl2生成， Cl2与水反应： Cl2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页名师精编欢迎下载H2O=HCl HClO ，使溶液中c(H)增大， pH 减小。18 (10 分)请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积 (大于 25 mL) ，并检验氯气的氧化性。(1) A 极发生的电极反应是_ ；B 极发生的电极反应是_ 。(2)电源、电流表与A、B 两极的正确连接顺序为L（）（）（）（） M (3)设计检测上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为_接_、_接 A，B接_、
19、 _接_。(4)实验中，在盛有KI- 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为_ 。答案(1)2H2e=H22Cl2e=Cl2(2)ABJK (3)HFGDEC (4)Cl22I=2ClI2解析解答实验题， 首先要明确实验的目的是什么，然后围绕实验目的去设计实验步骤，连接实验仪器，回答实验问题。同时还要提高观察能力，若观察不仔细，会造成实验失败。本题融电解、实验、计算于一体。(1)要达到电解食盐水的目的，则电解池中铁棒必须连接电源的负极而作阴极，碳棒则连接电源的正极而作阳极，反之，铁作阳极则Fe2进入溶液，无法实现电解食盐水的目的。(2)电源负极接电解池的铁棒，碳棒接电流计“ ”端， “” 端接
20、电源正极。(3)电解池左边A 导管口产生H2，右边 B 导管口产生Cl2，以电解池为中心，则有：HF、G A、B D、E C，相应装置的作用：(4)Cl22I=2ClI219 (10 分 ) ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl 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”)。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页名师精编欢迎下载(2)若 ZnCl2NH4Cl 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
21、的_(填代号 )。aNaOH bZn cFe dNH3 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2 mol 电子， MnO2的理论产量为_g 。答案(1)Zn( 或锌 )正极(2)锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b (3)2H2e=H287 解析(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn2e=Zn2；电池工作时，电子从负极流向正极。(2)Zn 与 Cu2发生氧化还原反应，生成的Cu 附着在 Zn 的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn 的腐蚀。(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H2e=
22、H2；每生成1 mol MnO2需转移 2 mol 电子，故每通过2 mol 电子，理论上生成1 mol MnO2，质量为87 g。20(10 分)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的 NaOH 溶液、足量的CuSO4溶液和 100 g 10.00%的 K2SO4溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4质量分数为10.47%，乙中 c 电极质量增加。据此回答问题：电源的N 端为 _极；电极 b 上发生的电极反应为_ ；列式计算电极b 上生成的气体在标准状况下的体积：_L；电极 c 的质量变化是 _g；电解前后各溶液的pH 是否
23、发生变化：甲溶液 _；乙溶液 _；丙溶液 _；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？答案(1)正4OH4e=2H2O O22.816pH 增大pH 减小pH 不变(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。解析(1)乙中 c 电极质量增加，则c 处发生的反应为Cu22e=Cu，即 c 处为阴极，由此可推出b 为阳极， a 为阴极， M 为负极， N 为正极。丙中电解液为K2SO4溶液，相当于电解水， 设电解的水的质量为x g。由电解前后溶质质量相等有，10010% (100x)10.47%，得 x4.5 g，故电解的水为0.25
24、 mol。由方程式2H2O=电解2H2O2可知，电解2 mol H2O，转移 4 mol 电子，所以整个反应中转移了0.5 mol 电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移的电子数是相等的。甲中为 NaOH 溶液，相当于电解水，阳极b 处为阴离子OH放电，即4OH 4e=2H2OO2。 转移 0.5 mol 电子，则生成O2为0.54mol0.125 mol，标况下的体积为0.125 mol22.4 L mol12.8 L。Cu22e=Cu，转移 0.5 mol 电子，则生成的m(Cu)0.5/2 mol64 g mol116 g。甲中相当于电精选学习资料 - - - - - - -
25、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页名师精编欢迎下载解水，故NaOH 的浓度增大，pH 变大。乙中阴极为Cu2放电，阳极为OH放电，所以H增多，故pH 减小。丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH 几乎不变。 (2)铜全部析出，可以继续电解H2SO4溶液，有电解液即可电解。21 (6 分) 如图所示， A 为直流电源， B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C 为电镀槽，接通电路后，发现B 上的 c 点显红色，请填空：(1)电源 A 上的 a 为_极。(2)滤纸 B 上发生的总化学反应方程式为_ 。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K 点，使 c、d
26、 两点短路，则电极e 上发生的反应为_ ，电极 f 上发生的反应为_ ，槽中盛放的电镀液可以是_或_(只要求填两种电解质溶液)。答案(1)正(2)2NaCl 2H2O=电解H2 Cl2 2NaOH (3)Zn 2e=Zn2Zn22e=Zn ZnSO4溶液ZnCl2溶液解析(1)解答本题的关键之处是：“B 上的 c 点显红色 ”，c 点之所以呈红色，是因为此处发生电极反应后显碱性，使酚酞变红色，故c 点发生的反应是2H 2e=H2 ，式中的 H来自水： H2OHOH，消耗了H，过剩的OH使酚酞显红色。c 点发生还原反应，应为电解池的阴极，因此b 为负极， a 应为正极。 (2)滤纸 B 上发生的
27、化学反应，实为电解NaCl溶液，故总化学反应方程式为2NaCl2H2O=电解H2Cl22NaOH。(3)铁上镀锌， 镀层金属应为阳极，接电源的正极。 因此电镀槽C 中，e应为金属锌 (阳极 )，它发生阳极溶解，反应式为Zn2e=Zn2；而 f 应为镀件 (金属铁 )，在它上面发生的反应是 Zn22e=Zn(沉积于铁阴极上)；镀液应含Zn2，ZnSO4和 ZnCl2是合理的选择，当然不限于这两种。22 (8 分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：_ ；银片上发生的电极反应：_ 。(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌
28、片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：产生氢气的体积(标准状况 )；通过导线的电量。(已知 NA6.021023 mol1，电子电量为1.601019C) 答案(1)Zn2e=Zn22H 2e=H2(2)4.48 L3.85104 C 解析(1)根据金属活动性分析得出锌片为负极，银片为正极，相应电极反应式为Zn精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页名师精编欢迎下载2e=Zn2；2H2e=H2。(2)锌片与银片总质量减轻，是因锌片与酸反应：Zn2H=Zn2H2 转移 2e65 g22.4 L26.02102360 g 47 g V(H2) Q/1.60 10 19 得V(H2) 4.48 L ；Q3.85 104 C精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页
