2012年高二化學(xué)上學(xué)期 第四章過(guò)關(guān)檢測(cè)課時(shí)訓(xùn)練 新人教版選修4

1、第四章過(guò)關(guān)檢測(cè)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1.下列敘述中,正確的是()。電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過(guò)電解的原理有可能實(shí)現(xiàn)電鍍過(guò)程相當(dāng)于金屬的“遷移”,可視為物理變化A.B.C.D.解析:應(yīng)為電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)生了化學(xué)變化。答案:B2.化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下列用來(lái)表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語(yǔ)中,正確的是()。A.電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:2Cl-2e-Cl2B.氫氧

2、燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-4OH-C.粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的是純銅,電極反應(yīng)式為:Cu-2e-Cu2+D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式:Fe-2e-Fe2+解析:在氫氧燃料電池的負(fù)極上反應(yīng)的是氫氣;粗銅精煉時(shí),純銅與電源的負(fù)極相連,將銅在溶液中還原出來(lái);鋼鐵腐蝕的負(fù)極反應(yīng)是Fe-2e-Fe2+。答案:A3.觀察下列幾個(gè)裝置示意圖,有關(guān)敘述正確的是()。A.裝置中陽(yáng)極上析出紅色固體B.裝置的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C.裝置閉合電鍵后,外電路電子由a極流向b極D.裝置的離子交換膜允許陽(yáng)離子、陰離子、水分子自由通過(guò)解析:裝置中陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣,故A錯(cuò);裝置是電鍍裝

3、置,待鍍鐵制品作陰極,應(yīng)與電源負(fù)極相連,故B錯(cuò);裝置閉合電鍵后,a極是負(fù)極,因此外電路電子由a極流向b極,故C對(duì);裝置的離子交換膜只允許陽(yáng)離子、水分子自由通過(guò),故D錯(cuò)。答案:C4.(2011·廣東理綜,12)某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)下圖裝置,下列敘述不正確的是()。A.a和b不連接時(shí),鐵片上會(huì)有金屬銅析出B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2+2e-CuC.無(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D.a和b分別連接直流電源正、負(fù)極,電壓足夠大時(shí),Cu2+向銅電極移動(dòng)解析:a和b不連接時(shí),鐵與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+Fe2+Cu,A項(xiàng)正

4、確;a和b用導(dǎo)線連接時(shí),組成了原電池,Fe為負(fù)極,Cu為正極,銅片上發(fā)生還原反應(yīng):Cu2+2e-Cu,鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng):Fe-2e-Fe2+,B項(xiàng)正確;通過(guò)以上分析可知,無(wú)論a和b是否連接,均發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+Fe2+Cu,故溶液均從藍(lán)色(Cu2+的顏色)逐漸變成淺綠色(Fe2+的顏色),C項(xiàng)正確;a和b分別連接直流電源正、負(fù)極時(shí),構(gòu)成電解池,銅片為陽(yáng)極,鐵片為陰極,Cu2+應(yīng)向陰極(鐵電極)移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D5.金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量雜質(zhì)Fe、Zn、Cu、Pt,可用電解法制備高純度的鎳(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+),下列敘述正確的是()。A

5、.陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2+2e-NiB.電解過(guò)程中,陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C.電解后,溶液中存在的陽(yáng)離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有Cu和Pt解析:A項(xiàng),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng);B項(xiàng),陰極只析出Ni,陽(yáng)極Ni、Fe、Zn都溶解,所以陽(yáng)極減小的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等。C項(xiàng),溶液中還存在大量Ni2+及H+。D項(xiàng),Cu、Pt不如Ni活潑,在陽(yáng)極不放電,都在陽(yáng)極泥中。答案:D6.天津是我國(guó)研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2),充電時(shí)LiCoO2中Li被氧化,Li+遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳(C

6、6)中,以LiC6表示。電池反應(yīng)為CoO2+LiC6LiCoO2+C6,下列說(shuō)法正確的是()。A.充電時(shí),電池的負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)iC6-e-Li+C6B.放電時(shí),電池的正極反應(yīng)為CoO2+Li+e-LiCoO2C.羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)D.鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低解析:A項(xiàng),充電時(shí),發(fā)生電解池反應(yīng),電池負(fù)極即為電解池陰極,發(fā)生還原反應(yīng)Li+C6+e-LiC6;B項(xiàng),放電時(shí)發(fā)生原電池反應(yīng),電池正極發(fā)生還原反應(yīng);C項(xiàng),含活潑氫的有機(jī)物作電解質(zhì)易得電子;D項(xiàng),鋰相對(duì)原子質(zhì)量小,其密度最小,所以鋰離子電池的比能量高。答案:B7.500 mL KNO3和Cu(N

7、O3)2的混合溶液中c(N)= 6.0 mol·L-1,用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說(shuō)法正確的是()。A.原混合溶液中c(K+)為2 mol·L-1B.上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移2 mol電子C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD.電解后溶液中c(H+)為2 mol·L-1解析:兩極都收集到22.4 L氣體,說(shuō)明陰極上發(fā)生的反應(yīng)依次為:Cu2+2e-Cu;2H+2e-H2,陽(yáng)極只生成O2:4OH-4e-O2+2H2O,n(H2)=n(O2)=1 moln(e-)=4

8、mol,B不正確。根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒得:n(Cu2+)=1 mol,根據(jù)電荷守恒有n(K+)+n(Cu2+)×2=n(N),所以n(K+)=1 molc(K+)=2 mol·L-1。A正確。根據(jù)Cu析出后,溶液中只有KNO3和HNO3,由電荷守恒可推出c(H+)=4 mol·L-1。答案:A8.(2011·山東理綜,15)以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說(shuō)法正確的是()。A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池,電鍍過(guò)程是該原電池的充電過(guò)程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,電鍍時(shí)通過(guò)的電量與鋅的析出量無(wú)確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定,升高溫度不改

9、變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用解析:A項(xiàng),該裝置中沒(méi)有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生,因此,不能構(gòu)成原電池;B項(xiàng),根據(jù)能量守恒定律可知,總的能量一定,它等于電鍍過(guò)程中轉(zhuǎn)化的化學(xué)能和轉(zhuǎn)化的熱能的和,因此通過(guò)的電量與鋅的析出量有確定的關(guān)系;C項(xiàng),電流恒定,單位時(shí)間內(nèi)提供給陰極的電量就一定,析出的鋅的量也一定;D項(xiàng),鍍鋅層破損后形成的ZnFe原電池起到犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極的作用。答案:C二、填空題(本題共4小題,共52分)9.(12分)(1)(2012·江蘇,20節(jié)選)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖見(jiàn)圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。電解

10、時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。 (2)(2011·全國(guó)課標(biāo)27改編)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負(fù)極的反應(yīng)式為、正極的反應(yīng)式為。理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 kJ,則該燃料電池的理論效率為(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比,1 mol甲醇完全燃燒釋放726.5 kJ的能量) 解析:(1)CO(NH2)2在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng),氮元素被氧化生成的N2從陽(yáng)極區(qū)逸出,碳元素的化合價(jià)不變,在堿性條件下以C的形式留在溶液中。(2)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)時(shí)要注意,酸性電解質(zhì)時(shí),負(fù)極產(chǎn)物

11、為CO2,正極產(chǎn)物為H2O。答案:(1)CO(NH2)2+8OH-6e-C+N2+6H2O(2)CH3OH+H2OCO2+6H+6e-O2+6H+6e-3H2O96.6%10.(2012·威海高二質(zhì)檢)(16分)如圖是一個(gè)用鉑絲作電極,電解稀的MgSO4溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍:6.88.0,酸色紅色,堿色黃色)回答下列問(wèn)題:(1)下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號(hào)); A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色(2)寫(xiě)出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式:; (3)寫(xiě)出B管中發(fā)生

12、反應(yīng)的反應(yīng)式:; (4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是; (5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是; (6)電解一段時(shí)間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是。 解析:由裝置圖可知A為電解池的陰極,電極反應(yīng)式為:4H+4e-2H2;B為電解池的陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為:4OH-4e-2H2O+O2。根據(jù)放電情況可知A極由于H+放電附近顯堿性,指示劑應(yīng)顯黃色,同時(shí)還會(huì)發(fā)生反應(yīng)Mg2+2OH-Mg(OH)2;B極由于OH-放電附近顯酸性,指示劑仍顯本身的顏色紅色。在檢驗(yàn)H2時(shí)利用其可燃性,檢驗(yàn)O2時(shí)利用其能使帶火星的木條復(fù)燃的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。由于該電解池實(shí)質(zhì)是電解水,所以將電解

13、液倒入燒杯后,整個(gè)溶液呈中性,故指示劑變紅,Mg(OH)2沉淀會(huì)消失。答案:(1)(2)2H+2e-H2、Mg2+2OH-Mg(OH)2(3)4OH-4e-2H2O+O2(4)用拇指按住管口,取出試管,靠近火焰,放開(kāi)拇指,有爆鳴聲,管口有藍(lán)色火焰(5)用拇指按住管口,取出試管,放開(kāi)拇指,將帶有火星的木條伸入試管內(nèi),木條復(fù)燃(6)溶液呈紅色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)11.(12分)某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1MgAl稀鹽酸偏向Al2AlCu稀鹽酸偏向Cu3Al石墨稀鹽酸偏向石墨4MgAl

14、NaOH溶液偏向Mg5AlZn濃硝酸偏向Al根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極是否相同?。 (2)指出鋁和石墨的電極名稱并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。鋁為()。 石墨為()。 電池總反應(yīng):。 (3)實(shí)驗(yàn)4中的鋁作正極還是負(fù)極?,為什么?。 (4)實(shí)驗(yàn)5中,負(fù)極反應(yīng)為。 解析:(1)實(shí)驗(yàn)1中,Al不如Mg活潑,Al作正極;實(shí)驗(yàn) 2中,Al比Cu活潑,Al作負(fù)極。(2)Al和石墨,Al作負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:Al-3e-Al3+;石墨作正極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:2H+2e-H2。(3)實(shí)驗(yàn)4中

15、,Al能和NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能,故Al作負(fù)極,Mg作正極。(4)實(shí)驗(yàn)5中,Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,因此Zn作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-Zn2+。答案:(1)不相同(2)負(fù):2Al-6e-2Al3+正:6H+6e-3H2(3)負(fù)極因?yàn)锳l能和NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能(4)Zn-2e-Zn2+12.(12分)現(xiàn)需設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)電解飽和食鹽水,并測(cè)量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6 mL)和檢驗(yàn)氯氣的氧化性(不應(yīng)將多余的氯氣排入空氣中)。(1)試從下圖中選用幾種必要的儀器,連成一整套裝置,各種儀器接口的連接順序(填編號(hào))是:A接,B接。 (2)鐵棒接直流電源的極;碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為。 (3)能說(shuō)明氯氣具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。 (4)假定裝入的飽和食鹽水為50 mL(電解前后溶液體積變化可忽略),當(dāng)測(cè)得的氫氣為5.6 mL時(shí),溶液的pH為。 解析:由電解產(chǎn)生的氫氣的體積約6 mL和檢驗(yàn)氯氣的氧化性可知,鐵棒作陰極,鐵棒上產(chǎn)生的是氫氣;碳棒作陽(yáng)極,從B口導(dǎo)出的