高二化學上學期 第四章過關檢測課時訓練 新人教版選修4.doc

第四章過關檢測(時間: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。每小題只有一個正確選項)1.下列敘述中,正確的是()。電解池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置原電池是將電能轉變成化學能的裝置金屬和石墨導電均為物理變化,電解質溶液導電是化學變化不能自發(fā)進行的氧化還原反應,通過電解的原理有可能實現(xiàn)電鍍過程相當于金屬的“遷移”,可視為物理變化a.b.c.d.解析:應為電能轉變成化學能,為化學能轉化為電能,發(fā)生了化學變化。答案:b2.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-cl2b.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+解析:在氫氧燃料電池的負極上反應的是氫氣;粗銅精煉時,純銅與電源的負極相連,將銅在溶液中還原出來;鋼鐵腐蝕的負極反應是fe-2e-fe2+。答案:a3.觀察下列幾個裝置示意圖,有關敘述正確的是()。a.裝置中陽極上析出紅色固體b.裝置的待鍍鐵制品應與電源正極相連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離子、陰離子、水分子自由通過解析:裝置中陽極上氯離子放電生成氯氣,故a錯;裝置是電鍍裝置,待鍍鐵制品作陰極,應與電源負極相連,故b錯;裝置閉合電鍵后,a極是負極,因此外電路電子由a極流向b極,故c對;裝置的離子交換膜只允許陽離子、水分子自由通過,故d錯。答案:c4.(2011廣東理綜,12)某小組為研究電化學原理,設計下圖裝置,下列敘述不正確的是()。a.a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出b.a和b用導線連接時,銅片上發(fā)生的反應為:cu2+2e-cuc.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液均從藍色逐漸變成淺綠色d.a和b分別連接直流電源正、負極,電壓足夠大時,cu2+向銅電極移動解析:a和b不連接時,鐵與cuso4溶液發(fā)生反應:fe+cu2+fe2+cu,a項正確;a和b用導線連接時,組成了原電池,fe為負極,cu為正極,銅片上發(fā)生還原反應:cu2+2e-cu,鐵片上發(fā)生氧化反應:fe-2e-fe2+,b項正確;通過以上分析可知,無論a和b是否連接,均發(fā)生反應:fe+cu2+fe2+cu,故溶液均從藍色(cu2+的顏色)逐漸變成淺綠色(fe2+的顏色),c項正確;a和b分別連接直流電源正、負極時,構成電解池,銅片為陽極,鐵片為陰極,cu2+應向陰極(鐵電極)移動,d項錯誤。答案:d5.金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量雜質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.陽極發(fā)生還原反應,其電極反應式:ni2+2e-nib.電解過程中,陽極質量的減少與陰極質量的增加相等c.電解后,溶液中存在的陽離子只有fe2+和zn2+d.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有cu和pt解析:a項,陽極發(fā)生氧化反應;b項,陰極只析出ni,陽極ni、fe、zn都溶解,所以陽極減小的質量與陰極增加的質量不相等。c項,溶液中還存在大量ni2+及h+。d項,cu、pt不如ni活潑,在陽極不放電,都在陽極泥中。答案:d6.天津是我國研發(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licoo2中l(wèi)i被氧化,li+遷移并以原子形式嵌入電池負極材料碳(c6)中,以lic6表示。電池反應為coo2+lic6licoo2+c6,下列說法正確的是()。a.充電時,電池的負極反應為lic6-e-li+c6b.放電時,電池的正極反應為coo2+li+e-licoo2c.羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質d.鋰離子電池的比能量(單位質量釋放的能量)低解析:a項,充電時,發(fā)生電解池反應,電池負極即為電解池陰極,發(fā)生還原反應li+c6+e-lic6;b項,放電時發(fā)生原電池反應,電池正極發(fā)生還原反應;c項,含活潑氫的有機物作電解質易得電子;d項,鋰相對原子質量小,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(no3)2的混合溶液中c(n)= 6.0 moll-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22.4 l氣體(標準狀況),假定電解后溶液體積仍為500 ml,下列說法正確的是()。a.原混合溶液中c(k+)為2 moll-1b.上述電解過程中共轉移2 mol電子c.電解得到的cu的物質的量為0.5 mold.電解后溶液中c(h+)為2 moll-1解析:兩極都收集到22.4 l氣體,說明陰極上發(fā)生的反應依次為:cu2+2e-cu;2h+2e-h2,陽極只生成o2:4oh-4e-o2+2h2o,n(h2)=n(o2)=1 moln(e-)=4 mol,b不正確。根據(jù)電子轉移守恒得: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 moll-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 moll-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,下列說法正確的是()。a.未通電前上述鍍鋅裝置可構成原電池,電鍍過程是該原電池的充電過程b.因部分電能轉化為熱能,電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關系c.電鍍時保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應速率d.鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護作用解析:a項,該裝置中沒有自發(fā)的氧化還原反應發(fā)生,因此,不能構成原電池;b項,根據(jù)能量守恒定律可知,總的能量一定,它等于電鍍過程中轉化的化學能和轉化的熱能的和,因此通過的電量與鋅的析出量有確定的關系;c項,電流恒定,單位時間內提供給陰極的電量就一定,析出的鋅的量也一定;d項,鍍鋅層破損后形成的znfe原電池起到犧牲陽極保護陰極的作用。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圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時,陽極的電極反應式為。(2)(2011全國課標27改編)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質溶液為酸性,負極的反應式為、正極的反應式為。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在陽極上發(fā)生氧化反應,氮元素被氧化生成的n2從陽極區(qū)逸出,碳元素的化合價不變,在堿性條件下以c的形式留在溶液中。(2)書寫電極反應時要注意,酸性電解質時,負極產(chǎn)物為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威海高二質檢)(16分)如圖是一個用鉑絲作電極,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)回答下列問題:(1)下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號);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)寫出a管中發(fā)生反應的反應式:;(3)寫出b管中發(fā)生反應的反應式:;(4)檢驗a管中氣體的方法是;(5)檢驗b管中氣體的方法是;(6)電解一段時間后,切斷電源,將電解液倒入燒杯內觀察到的現(xiàn)象是。解析:由裝置圖可知a為電解池的陰極,電極反應式為:4h+4e-2h2;b為電解池的陽極,電極反應式為: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,指示劑應顯黃色,同時還會發(fā)生反應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h2時利用其可燃性,檢驗o2時利用其能使帶火星的木條復燃的性質進行檢驗。由于該電解池實質是電解水,所以將電解液倒入燒杯后,整個溶液呈中性,故指示劑變紅,mg(oh)2沉淀會消失。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,放開拇指,有爆鳴聲,管口有藍色火焰(5)用拇指按住管口,取出試管,放開拇指,將帶有火星的木條伸入試管內,木條復燃(6)溶液呈紅色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)11.(12分)某化學興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用,設計并進行了以下一系列實驗,實驗結果記錄如下:編號電極材料電解質溶液電流計指針偏轉方向1mgal稀鹽酸偏向al2alcu稀鹽酸偏向cu3al石墨稀鹽酸偏向石墨4mgalnaoh溶液偏向mg5alzn濃硝酸偏向al根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象完成下列問題:(1)實驗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出實驗中的電極反應式和電池總反應方程式。鋁為()。石墨為()。電池總反應:。(3)實驗4中的鋁作正極還是負極?,為什么?。(4)實驗5中,負極反應為。解析:(1)實驗1中,al不如mg活潑,al作正極;實驗 2中,al比cu活潑,al作負極。(2)al和石墨,al作負極,發(fā)生的電極反應為:al-3e-al3+;石墨作正極,發(fā)生的電極反應為:2h+2e-h2。(3)實驗4中,al能和naoh溶液反應而mg不能,故al作負極,mg作正極。(4)實驗5中,al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,因此zn作負極,負極反應為:zn-2e-zn2+。答案:(1)不相同(2)負:2al-6e-2al3+正:6h+6e-3h2(3)負極因為al能和naoh溶液反應而mg不能(4)zn-2e-zn2+12.(12分)現(xiàn)需設計一套實驗裝置來電解飽和食鹽水,并測量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6 ml)和檢驗氯氣的氧化性(不應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)是:a接,b接。(2)鐵棒接直流電源的極;碳棒上發(fā)生的電極反應為。(3)能說明氯氣具有氧化性的實驗現(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),當測得的氫氣為5.6 ml時,溶液的ph為。解析:由電解產(chǎn)生的氫氣的體積約6 ml和檢驗氯氣的氧化性可