2022年高二化学选修四第四章-章末综合检测.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 欢迎下载章末综合检测时间： 100 分钟 满分： 100 分 一、挑选题 此题包括 16 小题,每道题 3 分,共 48 分；每道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 A H2 2OH2e=2H2O BO24H4e=2H2O CH2 2e =2H DO22H2O4e =4OH答案 C 解析 依据题给信息,该燃料电池的总反应式为 2H2 O2=2H2O；电解液为酸性溶液,电极反应式中不能显现 OH,A 错误； 又由于燃料

2、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LiCoO 2,充电时 LiCoO 2 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,充电以 LiC 6 表示；电池反应为 LiCoO 2C6 CoO 2LiC6,以下说法正确选项 放电A 充电时,电池的负极反应为 LiC 6 e =LiC6B. 放电时,电池的正极反应为 CoO2Lie =LiCoO 2C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

3、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以下表达正确选项 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6OH6e =CO25H2O CH 3OHC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2为 0.5 molL1 时,停止电解,答案A 1 mol L1 的 CuSO4 溶液,当 cCu4用石墨作电极电解向剩余溶液中加入以下何种物质可使电解

4、质溶液复原至原先状态A CuSO4BCuO CCuOH 2DCuSO45H2O 答案B 解析电解过程中的反应式为阳极： 4OH4e=2H 2OO2 ,阴极： 2Cu 总反应式为24e=2Cu；电解 2CuSO 42H 2O= 2H2SO4 2Cu O2 ；由以上反应可知,电解使2 mol CuSO 4 和 2 mol H 2O 变成了 2 mol H 2SO4,同时析出铜,放出 O2,溶液中每生成2 mol Cu ,就放出 1 mol O 2,故需补充CuO；5以下关于试验现象的描述不正确选项 A 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀 H 2SO4中,铜片表面显现气泡名师归纳总结 - - - - -

5、- -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 欢迎下载B用锌片作阳极,铁片作阴极,电解 ZnCl 2溶液,铁片表面显现一层锌C把铜片插入 FeCl3溶液中,在铜片表面显现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴 CuCl 2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=Fe 2,铜片上发生仍原反应：2H2e=H2 ,故A 正确； B 为电镀池,锌片上发生：Zn2e=Zn 2,铁片上发生： Zn 22e=Zn,故 B正确； Cu2FeCl 3=2F

6、eCl 2CuCl 2,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,这种“ 软电池” 采纳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 2MnO 2 H2O=ZnO 2MnOOH ；以下说法不正确选项 A 该电池中 Zn 为负极, MnO 2为正极B该电池的正极反应式为 MnO 2eH 2O=MnOOH OHC导电时外电路电子由 Zn 流向 MnO 2,内电路电子由 MnO 2 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

7、反应中 Zn 失电子、 MnO 2 得电子,因此该电池负极为 Zn,正极为 MnO 2；由电池总反应式减去负极反应式 Zn2e2OH=ZnOH 2O 即得正极反应式 MnO 2 eH2O=MnOOH OH；电子只能由 Zn 经外电路流向 MnO 2,而不能通过内电路；7如下列图, a、b 是石墨电极,通电一段时间后,的是 A X 极是电源的负极,Y 极是电源的正极b 极邻近溶液显红色；以下说法正确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 逐步增大Da 极的电极反应式为 2Cl2e =Cl 2答案 D 解析 b 极显红色,

8、 就 b 极为阴极, a 为阳极, Pt 为阳极, 就 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 H 2；电解过程中 CuSO4 溶液转变为 H 2SO4,pH 减小；8用如下列图的装置进行试验,反应一段时间后断开 K,向右侧烧杯中加入 0.1 mol CuO 后 CuSO4溶液恰好复原到反应前的浓度和 pH；以下说法中不正确选项 A 铜棒为正极,其电极反应式为 2H2e=H 2B烧杯右侧碳棒为阴极,其电极表面有红色物质析出名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - C

9、反应中消耗锌的质量为13 g 名师精编欢迎下载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定,表达正确选项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 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 依据图中所给的信息,我们可以判定出左边是氢氧燃料电池,右边是电解池,故A 项错误；依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2b 相连,所以是阴极,而 Cu 是阳极,故 B 项错误； Cu 片上的电

10、极反应式为 Cu 2e=Cu,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 ne2nCu 212.8 g264 g mol10.4 mol ；a 极上的电极反应式为 O2 4e 2H2O=4OH,由于各个电极转移的电子的物质的量相等,所以 a 极上消耗氧气的体积 VO2 22.4 Lmol1 nO222.4 L mol 1 0.4 mol 42.24 L ,故 C 项正确；10按下图装置进行试验,如乙中横坐标 中不正确选项 A E 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 x 表示

11、流入电极的电子的物质的量,以下表达电解解析 甲装置是电解 CuSO4 的试验装置,其电解方程式为 2CuSO 42H 2O= 2CuO2 2H2SO4,可得 2CuSO42H2O2CuO22H2SO44e,结合图乙可知选项 D 错误；211工业上为了处理含有 Cr2O 7的酸性工业废水,采纳下面的处理方法：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 CrOH 3和 FeOH 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,以下说法错误选项 A 阳极反应： Fe2e=Fe 2B阴极反应： 2H2e =H2C在电解过程中工业废水由酸性变为碱性名师归纳总结

12、 D可以将铁电极改为石墨电极第 3 页,共 9 页答案D - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析用石墨作电极,阳极产生名师精编欢迎下载Cr3Cr3Cl 2,得不到 Fe2+,缺少仍原剂,不能使CrOH 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 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极；以下说法正确选项 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 =AlOH 3C以 NaOH 溶液

13、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 AlOH 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以下有关电化学的图示,完全正确选项 答案A 解析 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；电解精炼铜时应当粗铜作阳极,所以 B 错；铁片镀锌应当锌作阳极,所以 C 错；D 中碳棒作阳极,在该极产生 Cl 2,用 KI- 淀粉溶液进行检验,铁棒作阴极,在阴极区产生 H 2,可以用小试管收

14、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；以下说法不正确选项 A 明矾水解形成的 AlOH 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 MgCl 2饱和溶液,可制得金属镁答案 D 解析 A 项, Al 3水解可得 AlOH 3 胶体,起净水作用；B 项,镶入锌块,相当于牺牲阳极的阴极爱护法；C 项,利用了 MgO 熔点高的性质；D 项,电解 MgCl 2 饱和溶液最终会得到 MgOH 2而非 Mg；名师归纳总结 15某原电池总反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe 2,不能实现

15、该反应的原电池是第 4 页,共 9 页 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FeNO 33C正极为 Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2SO43D正极为 Ag,负极为 Fe,电解质溶液为Fe2SO4 3答案C - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析名师精编欢迎下载Fe 3,在正极上得到电子,电解质溶仍原剂应为负极,材料为单质铁；氧化剂为液应当为含有Fe 3的溶液； C 选项不能实现2Fe 3Fe=3Fe 2； 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

16、酚酞溶液,按如图装置进行试验,数分钟后观看,以下现象不行能显现的是A 乙中导气管中产愤怒泡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,答案A 解析在食盐水中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, 溶液变红, Zn 比 Fe 活泼,Zn 作负极,Zn 2e=Zn2而被腐蚀；二、非挑选题 此题包括 6 小题,共 52 分 17 8 分关于“ 电解 CuCl 2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

17、论派” 认为电解 CuCl 2 溶液后溶液的 pH 上升；观点二是,“ 试验派” 经过 CuCl 2 溶液时 pH 的变化有如下列图的曲线关系；请回 反复多次精确的试验测定,证明电解 答以下问题：1 电解前 CuCl 2溶液的 pH 处于 A 点的缘由是 用离子方程式说明 _ _ ；2 “ 理论派” 所持观点的理论依据是_ _ ；3 “ 试验派” 的试验结论是_ ；4 你持何种观点？你所持观点的理由是 _ _ 从化学原理上加以简述 ；答案 1Cu 2 2H2O CuOH 22H2 电解时 Cu 2在阴极得电子而析出 Cu,由于 Cu 2浓度减小, Cu 2的水解平稳向左移动,因而 H浓度减小,

18、 pH 增大3 溶液的 pH 降低 4 “ 试验派” 的观点正确,由于在电解时阳极产生Cl 2,Cl2与水反应生成盐酸解析1CuCl 2 在水溶液中发生水解,溶液显酸性,离子方程式为Cu 22H 2OCuOH 22H；名师归纳总结 2 “ 理论派 ” 认为：电解CuCl 2 溶液时,阴极反应式为Cu2 2e=Cu,溶液中 cCu2第 5 页,共 9 页减小,导致水解平稳左移,cH减小, pH 上升；Cl 2 生成, Cl 2 与水反应： Cl 23 “ 试验派 ” 认为：电解CuCl 2 溶液的过程中,在阳极有- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编

19、 欢迎下载H2O=HCl HClO ,使溶液中 cH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试验,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 两极的正确连接次序为L （）（）（）（） M 3 设计检测上述气体试验装置时,各接口的正确连接次序为 接_、 _接_；_接_、_接 A ,B4 试验中,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 12H2e=H22Cl2e =Cl 22A B J K 3H F G D E C 4Cl 2

20、2I=2ClI2解析 解答试验题, 第一要明确试验的目的是什么,然后环绕试验目的去设计试验步骤,连接试验仪器,回答试验问题；同时仍要提高观看才能,如观看不认真,会造成试验失败；此题融电解、试验、运算于一体；1 要达到电解食盐水的目的,就电解池中铁棒必需连接电源的负极而作阴极,碳棒就连接电源的正极而作阳极,反之,铁作阳极就Fe 2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, “ ”端接电源正极；3 电解池左边 A 导管口产生 H 2,右边 B 导管口产生 Cl 2,以电解池为中心,就有：HF、GA、BD、EC,相应装置的作用：4Cl 22I=2ClI2

21、19 10 分 ZnMnO 2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl 2NH 4Cl 混合溶液；名师归纳总结 1 该电池的负极材料是_；电池工作时,电子流向_填“ 正第 6 页,共 9 页极” 或“ 负极”；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 欢迎下载2 如 ZnCl 2NH4Cl 混合溶液中含有杂质Cu 2,会加速某电极的腐蚀,其主要缘由是_ ；欲除去 Cu 2,最好选用以下试剂中的 _填代号 ；aNaOH bZn cFe 3MnO 2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的dNH 3H2O MnSO 4溶液；阴极的电极反应式是_ ；如电解电

22、路中通过 2 mol 电子, MnO 2 的理论产量为 _g ；答案 1Zn 或锌 正极2 锌与仍原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 32H2e =H 287 解析 1原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn2e=Zn 2；电池工作时,电子从负极流向正极；2Zn 与 Cu 2发生氧化仍原反应,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仍原反应的一极：2H2e=H 2 ；每生成 1 mol MnO 2 需转移 2 mol 电子,故每通过 2 mol 电子,理论上生成 1 mol MnO 2,质量为 87 g；2010 分下

23、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 K 2SO4 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 K 2SO4质量分数为 10.47%,乙中 c 电极质量增加；据此回答疑题：电源的 N 端为 _极； 电极 b 上发生的电极反应为 _ ；列式运算电极 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 是否发生变化：甲溶液 _；乙溶液 _；丙溶液 _；2 假如电解过程中铜全部析出,此时电解能否连续进行,为什么？答案 1正 4OH

24、4e =2H2O O22.8 16 pH 增大 pH 减小 pH 不变2 能连续进行,由于 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,就 c 处发生的反应为 Cu 22e=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 K 2SO4 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,100 10% 100x10.47%,得 x4.5 g,故电解的水为电解 0.25 mol ；由方程式 2H 2O= 2H2 O2 可知,电解2 mol H 2O,转移 4 m

25、ol 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=2H 2OO2 ； 转移 0.5 mol 电子,就生成 O2为0.54 mol 0.125 mol ,标况下的体积为 0.125 mol 22.4 L mol 12.8 L ；Cu 22e=Cu,转移 0.5 mol 电子,就生成的mCu0.5/2 mol 64 g mol116 g；甲中相当于电名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - -

26、 - - - 名师精编欢迎下载2放电,阳极为OH放电,所以H解水,故 NaOH 的浓度增大, pH 变大；乙中阴极为Cu增多,故 pH 减小；丙中为电解水,对于 K 2SO4 而言,其 pH 几乎不变； 2铜全部析出,可以连续电解 H2SO4 溶液,有电解液即可电解；21 6 分 如下列图, 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,发觉 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 两点短路,就电极 e 上发生的反应为_ ,电极

27、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正电解22NaCl 2H2O= H 2 Cl2 2NaOH 3Zn 2e=Zn 2Zn 22e=Zn ZnSO 4溶液 ZnCl 2 溶液解析 1解答此题的关键之处是：“ B 上的 c 点显红色 ” ,c 点之所以呈红色,是由于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=H 2 ,式中的 H来自水： H2O HOH,消耗了 H,过剩的 OH使酚酞显红色；c 点发生仍原反应,应为电解池的阴极,因此b 为负极, a 应为正极； 2 滤纸 B 上发生的化学反应,实为电解NaCl溶

28、液,故总化学反应方程式为电解 2NaCl 2H 2O= H 2 Cl2 2NaOH；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=Zn 2；而 f 应为镀件 金属铁 ,在它上面发生的反应是 Zn 22e=Zn沉积于铁阴极上 ；镀液应含 Zn 2,ZnSO4 和 ZnCl 2 是合理的挑选,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：_ ；名师归纳总结 2 如该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌

29、片和银片洗净干燥后称第 8 页,共 9 页重,总质量为47 g,试运算：产生氢气的体积标准状况 ；1,电子电量为1.60 1019C 通过导线的电量；已知 NA6.02 10 23 mol答案 1Zn2e=Zn 22H 2e=H 22 4.48 L 3.85 10 4 C 解析1依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 - - - - - - - - - 2e=Zn2；2H 2e=H 2 ；名师精编欢迎下载2 锌片与银片总质量减轻,是因锌片与酸反应：名师归纳总结 Zn 2H=Zn2H2 转移 2e第 9 页,共 9 页2365 g 22.4 L 2 6.02 10 19 60 g 47 g VH2 Q/1.60 10得 VH2 4.48 L ；Q3.85 10 4 C- - - - - - -