2024-2025學年課時作業(yè)人教版化學選擇性必修1第四章綜合檢測

第四章綜合檢測(時間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．下列有關電化學原理的說法正確的是()A．用惰性電極電解MgCl2飽和溶液可制得金屬鎂B．用惰性電極電解CuCl2溶液時，陽極表面生成紅色物質C．在鐵釘表面電鍍銅時，將鐵釘作陽極，銅作陰極，硫酸銅溶液為電解質D．用石墨電極電解飽和食鹽水的過程中，溶液的pH逐漸增大2．為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護方法中正確的是()A．在精密機床的鐵床上安裝銅螺釘B．在排放海水的鋼鐵閥門上用導線連接一塊石墨，一同浸入海水中C．在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里D．在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的正極3．某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，則()A.電流方向：電極Ⅳ→?→電極ⅠB．電極Ⅰ發(fā)生還原反應C．電極Ⅱ逐漸溶解D．電極Ⅲ的電極反應：Cu2＋＋2e－=Cu4．如圖所示，a、b是石墨電極，通電一段時間后，b極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是()A．X極是電源負極，Y極是電源正極B．a極上的電極反應是2Cl－－2e－=Cl2↑C．電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸增大D．b極上產生2.24L(標準狀況下)氣體時，Pt極上有6.4gCu析出5．如圖是H2－N2O固體氧化物燃料電池裝置原理圖，已知：“YSZ”為釔穩(wěn)定的氧化物，在高溫(800～1000℃)下具有離子導電性；“LSM”為摻雜鍶的亞錳酸鑭。該裝置工作時，下列說法不正確的是()A．X為H2，Y為N2OB．O2－從電勢高的電極移向電勢低的電極C．H2所在電極發(fā)生的反應為H2＋2OH－－2e－=2H2OD．正極反應為N2O＋2e－=N2＋O2－6．如圖所示，甲池的總反應式為N2H4＋O2=N2＋2H2O。下列說法正確的是()A.甲池中負極上的電極反應式為N2H4－4e－=N2＋4H＋B．乙池中石墨電極上發(fā)生的反應為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D．甲池中每消耗0.1molN2H4，乙池電極上則會析出6.4g固體7．一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖。下列有關該電池的說法正確的是()A．反應CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))3H2＋CO，每消耗1molCH4轉移12mol電子B．電極A上H2參與的電極反應為：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．電池工作時，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))向電極B移動D．電極B上發(fā)生的電極反應為：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))8．下列實驗裝置，其中按要求設計正確的是()A．電解飽和食鹽水并驗證產物B．銅鋅原電池電流方向如箭頭所示C.在鑰匙上電鍍銀D.電解精煉銅9.用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，實驗裝置如圖甲。電解過程中的實驗數(shù)據(jù)如圖乙，橫坐標表示電解過程中轉移電子的物質的量，縱坐標表示電解過程中產生氣體的總體積(標準狀況)。則下列說法正確的是()A．電解過程中，b電極表面先有紅色物質析出，后有氣泡產生B．a電極上發(fā)生的反應為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－和2H2O－4e－=4H＋＋O2↑C.從P到Q收集到的混合氣體的平均摩爾質量為24g·mol－1D．曲線0～P段表示O2的體積變化，曲線P～Q段表示H2和O2混合氣體的體積變化10．科技工作者利用催化劑和電化學原理還原CO2，使其轉化為可被利用的燃料。如圖所示裝置就可以將CO2轉化為燃料CO。下列有關判斷正確的是()A.該裝置的電化學原理為電解原理，M電極發(fā)生氧化反應B．該裝置工作時，N電極的電極反應為CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2OC．質子由N電極區(qū)通過質子交換膜移向M電極區(qū)D．外電路中流過10mol電子，理論上可收集70g燃料11．如下圖是采用新能源儲能器件將CO2轉化為固體產物，實現(xiàn)CO2的固定和儲能靈活應用的裝置。儲能器件使用Li-CO2電池，組成為釕電極/CO2飽和的LiClO4-DMSO電解液/鋰片。下列說法不正確的是()A.Li-CO2電池的電解液由LiClO4和DMSO溶于水得到B．CO2的固定中，每轉移8mole－，生成6mol氣體C．過程Ⅱ中化學能轉化為電能D．過程Ⅰ的反應為2Li2CO3＋C－4e－=4Li＋＋3CO2↑12．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＝6.0mol·L－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22.4L氣體(標準狀況)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是()A．原混合溶液中c(K＋)為2mol·L－1B．上述電解過程中共轉移2mol電子C．電解得到銅的物質的量為0.5molD．電解后溶液中c(H＋)為2mol·L－1二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13．(12分)將潔凈的金屬片F(xiàn)e、Zn、A、B分別與Cu用導線連接浸在合適的電解質溶液里。實驗并記錄電壓表指針的移動方向和電壓表的讀數(shù)如下表所示。金屬電子流動方向電壓/VFeFe→Cu＋0.78ZnZn→Cu＋1.10ACu→A－0.15BB→Cu＋0.3根據(jù)表中實驗記錄，回答下列問題：(1)構成兩電極的金屬活動性相差越大，電壓表的讀數(shù)越________(填“大”或“小”)。(2)Zn、A、B三種金屬活動性由強到弱的順序是____________________。(3)Cu與A構成的原電池中，________為負極，此電極反應為________________________________________________________________________。(4)A、B形成合金，露置在潮濕空氣中，________先被腐蝕。14．(12分)如圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請回答：(1)B極是電源的________極，一段時間后，甲中溶液顏色________，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明氫氧化鐵膠體粒子帶________電荷(填“正”或“負”)，在電場作用下向________極移動(填“X”或“Y”)。(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時，對應單質的物質的量之比為________。(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是________(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是________(填化學式)溶液。當乙中的溶液的pH是13時(此時乙中溶液的體積為500mL)，丙中鍍件上析出銀的質量為________，甲中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應的離子方程式為________________________________________________________________________。15．(12分)一氧化氮－空氣質子交換膜燃料電池將化學能轉化為電能，實現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電，環(huán)保三位一體的結合。如圖所示，某同學設計用該電池探究將霧霾中的SO2、NO轉移為(NH4)2SO4的原理和粗銅的精煉原理。(1)燃料電池放電過程中負極的電極反應式為________________________________________________________________________。(2)乙裝置中物質A是________(填化學式)，理由是________________________；電解過程中陽極附近pH________(填“增大”“減小”或“不變”)，陰極的電極反應式是________________________________________________________________________。(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，丙裝置中反應一段時間，CuSO4溶液的濃度將________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)若在標準狀況下，甲裝置有22.4LO2參加反應，則乙裝置中轉化SO2和NO的物質的量共有________mol；丙裝置中陰極析出銅的質量為________g。16．(16分)某化學興趣小組的同學用如下圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合K時，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏移。請回答下列問題：(1)甲裝置的名稱是____________；乙裝置的名稱是__________；Zn為________極；Pt為________極。(2)寫出電極反應：Cu極：____________；石墨棒極：____________。(3)當甲中產生0.1mol氣體時，乙中析出銅的質量應為________；乙中產生的氣體在標準狀況下的體積應為________。(4)若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，閉合K一段時間后，乙中溶液的顏色________(填“變深”“變淺”或“無變化”)。(5)若乙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，閉合K一段時間后，甲中溶液的pH將__________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)；乙中溶液的pH將________。(6)若乙中電極不變，將其溶液換成飽和Na2SO4溶液，閉合K一段時間，當陰極上有amol氣體生成時，同時有wgNa2SO4·10H2O析出，假設溫度不變，剩余溶液中溶質的質量分數(shù)應為____________(用含w、a的表達式表示，不必化簡)。第四章綜合檢測1．解析：H＋的氧化性強于Mg2＋，用惰性電極電解MgCl2飽和溶液，陰極上H＋放電生成H2，不能制得金屬鎂，A錯誤；用惰性電極電解CuCl2溶液，陰極上Cu2＋放電生成紅色的銅，B錯誤；在鐵釘表面電鍍銅，將鐵釘作陰極，銅作陽極，C錯誤；用石墨電極電解飽和食鹽水，電池總反應式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，由于生成NaOH，溶液的堿性增強，pH逐漸增大，D正確。答案：D2．解析：A、B中形成的原電池，鐵都是作負極，加速鋼鐵腐蝕，A、B錯誤；鋅比鐵活潑，鐵作正極，起到防護作用，C正確；鑄鐵管上接直流電源的正極，鑄鐵管作陽極，加速腐蝕，D錯誤。答案：C3．解析：Al的活潑性強于Cu，故電極Ⅰ為原電池的負極，電極Ⅱ為原電池的正極，電極Ⅲ與原電池的正極相連，為電解池的陽極，電極Ⅳ為電解池的陰極。電流方向：電源正極(Ⅱ)→電解池的陽極(Ⅲ)，電解池的陰極(Ⅳ)→原電池的負極(Ⅰ)，A項正確；B項，電極Ⅰ為原電池的負極，發(fā)生氧化反應，B項錯誤；C項，電極Ⅱ為原電池的正極，正極反應為Cu2＋＋2e－=Cu，C項錯誤；D項，電極Ⅲ為陽極，其電極材料是Cu，電極反應為Cu－2e－=Cu2＋，D項錯誤。答案：A4．解析：b極附近溶液顯紅色，所以b極上的電極反應為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，a極上的電極反應為2Cl－－2e－=Cl2↑，則Y為電源負極，X為電源正極，Pt為陽極，Cu為陰極，a為陽極，b為陰極，A項錯誤，B項正確；2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸變小，C項錯誤；Pt極上發(fā)生氧化反應，不會有Cu析出，D項錯誤。答案：B5．解析：根據(jù)該電池的反應物為H2和N2O，生成物為H2O和N2可知，X為H2，Y為N2O，A項正確；電池工作時，陰離子從正極移向負極，即從電勢高的電極移向電勢低的電極，B項正確；該電池的電解質為固體氧化物，電極反應不涉及OH－，由題圖可知H2所在電極發(fā)生的反應為H2＋O2－－2e－=H2O，C項錯誤；正極N2O得電子，被還原為N2，故正極反應為N2O＋2e－=N2＋O2－，D項正確。答案：C6．解析：由圖知甲池是燃料電池，乙池是電解池，甲池的電解質溶液是氫氧化鉀溶液，則負極不可能生成H＋，電極反應式應為N2H4－4e－＋4OH－=N2＋4H2O，A錯誤；乙池的石墨極是陽極，發(fā)生氧化反應，B正確；甲池總反應中生成了水，則KOH溶液濃度變小，pH減小，乙池生成Cu、O2和H2SO4，溶液pH減小，C錯誤；根據(jù)各個電極流過的電量相等知，N2H4～2Cu，甲池消耗0.1molN2H4，乙池電極上則會析出12.8g銅，D錯誤。答案：B7．解析：A項，由化合價變化知每消耗1molCH4轉移6mol電子；B項，電極A為負極，發(fā)生的電極反應為H2－2e－＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=H2O＋CO2；C項，電池工作時，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))向電極A移動；D項，電極B是正極，電極反應為O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))。答案：D8．解析：該電解池中，陽極上Fe失電子而不是Cl－失電子，所以陽極上得不到氯氣，則淀粉-KI溶液不會變藍，A項錯誤；含有鹽橋的銅鋅原電池中，Zn作負極，Cu作正極，電流由正極流向負極，符合原電池設計要求，B項正確；該電鍍池中電解質溶液應是AgNO3溶液，C項錯誤；電解精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，且電解質溶液中必須含有銅離子，D項錯誤。答案：B9．解析：電路中電子流動方向與電流方向相反，由圖甲可知，b為陽極，a為陰極，用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，首先發(fā)生2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Cu2＋消耗完全后，發(fā)生2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑。b為陽極，溶液中的氫氧根離子放電，則不會有紅色物質析出，A錯誤；a為陰極，先發(fā)生Cu2＋＋2e－=Cu，后發(fā)生2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B錯誤；由圖乙可知，當轉移0.2mole－時，Cu2＋消耗完全，P到Q收集到的混合氣體為氫氣和氧氣，轉移0.2mole－時生成0.1molH2、0.05molO2，則混合氣體的平均摩爾質量為eq\f(0.1mol×2g·mol－1＋0.05mol×32g·mol－1,0.1mol＋0.05mol)＝12g·mol－1，C錯誤；由上述分析可知，曲線0～P段表示O2的體積變化，曲線P～Q段表示H2和O2混合氣體的體積變化，D正確。答案：D10．解析：該電化學裝置為原電池裝置，A項錯誤；M電極為負極，N電極為正極，CO2得電子，被還原為CO，故電極反應為CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2O，B項正確；原電池工作時，陽離子從負極移向正極，即質子從M電極區(qū)移向N電極區(qū)，C項錯誤；對比兩個電極的反應物與生成物可知，外電路中通過2mol電子，生成1molCO，故外電路中通過10mol電子，理論上可生成5molCO，即140gCO，D項錯誤。答案：B11．解析：金屬鋰能夠與水反應，電解液不能由LiClO4和DMSO溶于水得到，A錯誤；根據(jù)CO2固定反應2Li2CO3=4Li＋＋2CO2↑＋O2↑＋4e－可知，每轉移4mole－，生成2molCO2和1molO2，現(xiàn)轉移8mole－，生成6mol氣體，B正確；由題圖可知，過程Ⅱ為放電過程，化學能轉化為電能，C正確；由題圖可知，過程Ⅰ和過程Ⅱ為可逆過程，過程Ⅰ為充電過程，可表示為2Li2CO3＋C－4e－=4Li＋＋3CO2↑，D正確。答案：A12．解析：電解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，陽極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，得O222.4L(標準狀況)，則轉移電子數(shù)為4mol，陰極：先發(fā)生：Cu2＋＋2e－=Cu，后發(fā)生：2H＋＋2e－=H2↑，得H21mol，則后式轉移電子數(shù)為2mol，前式轉移電子數(shù)為(4－2)mol＝2mol，故n(Cu2＋)＝1mol，n[Cu(NO3)2]＝1mol。總共n(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＝0.5L×6mol·L－1＝3mol，故n(KNO3)＝3mol－n(Cu2＋)×2＝1mol。c(K＋)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2mol·L－1，A項正確；轉移電子數(shù)為4mol，B項錯誤；n(Cu)＝1mol，C項錯誤；水溶液中n(H＋)＝n(OH－)＝4mol，有2molH＋電解放電，則剩余c(H＋)＝eq\f(（4－2）mol,0.5L)＝4mol·L－1，D項錯誤。答案：A13．解析：(1)由表中1，2行數(shù)據(jù)可知，金屬活動性差異越大，電壓越大。(2)Zn→Cu中電壓為＋1.10，此時金屬性Zn>Cu，Cu→A中電壓為負值，則Cu為負極，A為正極，金屬性Cu>A，同理知B>Cu，三種金屬的活動性由強到弱的順序為Zn>B>A。(3)Cu與A構成的原電池中，Cu失電子為負極，此電極的電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋。(4)B比A活潑，則B先被腐蝕。答案：(1)大(2)Zn>B>A(3)CuCu－2e－=Cu2＋(4)B14．解析：將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色，說明F極附近溶液顯堿性，可知氫離子在該電極放電，所以F極是陰極，B為電源負極、A為電源正級，可得出D、F、H、Y均為陰極，C、E、G、X均為陽極。(1)由上述分析可知，B極是電源的負極；C、D電極發(fā)生的電極反應分別為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋、Cu2＋＋2e－=Cu，Cu2＋濃度逐漸減小，故甲中溶液顏色逐漸變淺；Y極是陰極，該電極附近顏色逐漸變深，說明氫氧化鐵膠體粒子向該電極移動，異種電荷相互吸引，所以氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷。(2)C、D、E、F電極發(fā)生的電極反應分別為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋、Cu2＋＋2e－=Cu、2Cl－－2e－=Cl2↑、2H＋＋2e－=H2↑，當各電極轉移電子的物質的量均為1mol時，生成單質的物質的量分別為0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以單質的物質的量之比為1∶2∶2∶2。(3)電鍍裝置中，鍍層金屬必須作陽極，鍍件作陰極，所以H應該是鍍件，電鍍液含有鍍層金屬陽離子，故電渡液為AgNO3溶液；當乙中溶液的pH為13，即c(OH－)＝0.1mol·L－1時(此時乙中溶液的體積為500mL)，根據(jù)電極反應2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，則放電的氫離子的物質的量為0.1mol·L－1×0.5L＝0.05mol，即轉移電子的物質的量為0.05mol，H極的電極反應式為Ag＋＋e－=Ag，則可知此時丙中鍍件上析出銀的質量為108g·mol－1×0.05mol＝5.4g；由甲中C、D兩極的電極反應式2H2O－4e－=O2↑＋4H＋、Cu2＋＋2e－=Cu可知，電解過程中溶液中氫離子濃度增大，則甲中溶液的pH變小。(4)若將C電極換為鐵，則陽極鐵失電子，陰極銅離子得電子，電解池總反應式為Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up7(通電))Cu＋Fe2＋。答案：(1)負逐漸變淺正Y(2)1∶2∶2∶2(3)鍍件AgNO35.4g變小(4)Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up7(通電))Cu＋Fe2＋15．解析：(1)燃料電池放電過程中負極是NO失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為NO－3e－＋2H2O=NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋4H＋。(2)根據(jù)5SO2＋2NO＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))(NH4)2SO4＋4H2SO4，產物中除有(NH4)2SO4外還有H2SO4，或陽極的電極反應式為SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋，故A為H2SO4。電解過程中陽極附近生成H＋，溶液pH減小，電解池陰極的電極反應式為NO＋5e－＋6H＋=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋H2O。(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，陽極上不僅有銅失電子進入溶液，陰極上只析出銅離子，根據(jù)轉移電子數(shù)相等知，陽極上溶解的銅小于陰極上析出的銅，所以丙裝置中反應一段時間，CuSO4溶液濃度將減小。(4)若在標準狀況下，甲裝置有22.4LO2參加反應，反應的O2物質的量＝eq\f(22.4L,22.4L·mol－1)＝1mol，根據(jù)電極反應和電子守恒得到O2＋4H＋＋4e－=2H2O，SO2－2e－＋2H2O=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋，NO＋5e－＋6H＋=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋H2O，1molO2反應電子轉移總數(shù)為4mol，則乙裝置中轉化SO2和NO的物質的量共為2mol＋