2016-2017学年高二化学上册课时检测题28.doc

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章末检测卷(一)
(时间：90分钟　满分：100分)　　　　　　　　　　　　　　　　　　

第Ⅰ卷(选择题　共48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．下列有关叙述正确的是(　　)
A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂
B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被还原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大
D．电镀时，待镀的金属制品表面发生氧化反应
答案　B
解析　由碱性锌锰电池的总反应Zn＋MnO2＋H2O===Mn(OH)2＋ZnO可知，正极MnO2得电子被还原，A项错误；银锌纽扣电池由Zn粉(作负极)、Ag2O(作正极)和KOH溶液构成，电池工作时的反应原理为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，电池工作过程中，正极上Ag2O得电子发生还原反应，生成Ag，B项正确；铅酸蓄电池放电时，发生的反应是PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，硫酸不断被消耗，浓度不断减小，C项错误；电镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生还原反应，D项不正确。
2．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是(　　)
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe－3e－===Fe3＋
答案　A
解析　电解饱和食盐水阳极上电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，A项正确；酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B项不正确；粗铜精炼时粗铜接电源正极，C项不正确；钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，D项不正确。
3．装置中发生反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，下列说法错误的是(　　)

A．a、b不可能是同种材料的电极
B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D．该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
答案　A
解析　若a和b都是锌片、电解液为稀盐酸的电解池，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，总反应式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，则A项不正确，B项正确；若用锌作负极、铜作正极，用稀盐酸或稀硫酸作电解质溶液，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，总反应为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，则C、D项都正确。
4．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是(　　)

A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②的总反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
答案　B
解析　A项，根据电流方向，a为阳极，b为阴极，粗铜作阳极，正确；B项，装置②的总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，错误；C项，被保护的金属应作阴极，正确；D项，铁钉所处的环境干燥不被腐蚀，正确。
5．利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是(　　)

A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
答案　C
解析　a管发生吸氧腐蚀，正极消耗O2，生成OH－，a处溶液的pH增大；b管发生析氢腐蚀，消耗H＋放出H2，b处溶液的pH也增大，故C项错。
6.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是(　　)

A．电源中a为负极，b为正极
B．电解池中的电解液不可以是NaCl溶液
C．B电极发生的反应：2H＋＋2e－===H2↑
D．A、B两端都必须使用铁作电极
答案　C
解析　根据图示，B电极是阴极，产生H2，A电极为Fe，作阳极，产生Fe2＋，OH－与Fe2＋反应生成Fe(OH)2沉淀。A项，电源a为正极，b为负极；B项，为了增强导电性，电解液可以是NaCl溶液；D项，阳极必须用铁，阴极可用石墨等。
7．有一种纸质软电池，该电池采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附着MnO2。电池总反应为Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2，关于此电池，下列说法正确的是(　　)
A．该电池Zn为负极，ZnO为正极，MnO2为催化剂
B．该电池的正极反应为MnO2＋2e－＋2H2O===Mn(OH)2＋2OH－
C．放电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn
D．电池工作时OH－通过薄层纸片向附着MnO2的电极移动
答案　B
解析　从总反应看，电解质环境为碱性。Zn发生氧化反应(负极)：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，MnO2发生还原反应(正极)：MnO2＋2e－＋2H2O===Mn(OH)2＋2OH－，A项错误、B项正确；外电路电子由Zn流向MnO2，内电路通过离子导电，OH－移向锌极，C、D项错误。
8．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。下列说法正确的是(　　)
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al－3e－===Al3＋
C．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　以NaCl溶液为电解液时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应为Al－3e－===Al3＋，以NaOH溶液为电解液时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应为Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－，溶液pH减小，故A项正确，B和C项不正确；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，D项不正确。
9．下列有关说法正确的是(　　)
A．铅蓄电池的正极反应为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O
B．以CO和O2构成的碱性燃料电池负极电极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O
C．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极
D．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
答案　B
解析　书写铅蓄电池电极反应式时应考虑SO参与反应，正极电极反应式为PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O，A项不正确；以CO和O2构成的碱性燃料电池，负极CO失电子在碱性条件下生成CO，所以负极电极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O，B项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，C项不正确；工业电解熔融NaCl制备钠和氯气，D项不正确。
10．某同学组装了如图所示的电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则(　　)

A．电流方向：电极Ⅳ→→电极Ⅰ
B．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅱ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
答案　A
解析　电极Ⅰ是原电池的负极，电极Ⅱ是原电池的正极，电极Ⅲ是电解池的阳极，电极Ⅳ是电解池的阴极，故电流方向：电极Ⅳ→→电极Ⅰ，A正确；电极Ⅰ发生氧化反应，B错误；电极Ⅱ是原电池的正极，发生还原反应，有单质铜析出，C错误；电极Ⅲ是电解池的阳极，发生氧化反应，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，D错误。
11．关于下列装置说法正确的是(　　)

A．装置①中，盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大
C．用装置③精炼铜时，c极为粗铜
D．装置④中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2＋生成
答案　B
解析　①为原电池，Zn作负极，Cu作正极，溶液中的阳离子(K＋)移向正极(Cu片)；②为电解池，a极为阴极，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，破坏了水的电离，H2OH＋＋OH－，正向移动生成大量OH－，pH增大；③为精炼池，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质溶液为含Cu2＋的溶液，d极应为粗铜；④为原电池，Zn为负极，电子由Zn经导线流向Fe，正极(Fe)反应为2H＋＋2e－===H2↑，无Fe2＋生成。
12．根据下图判断，下列叙述正确的是(　　)

A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大
B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：2H＋＋2e－===H2↑
C．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大
D．K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
答案　A
解析　A项，K与N连接时构成原电池，X为硫酸，发生析氢腐蚀，铁作负极，失去电子被氧化，石墨作正极，氢离子在正极表面得到电子，一段时间后溶液的pH增大；B项，K与N连接时构成原电池，X为氯化钠，铁发生吸氧腐蚀，石墨电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－；C项，K与M连接时构成电解池，X为硫酸，石墨作阳极，铁作阴极，相当于电解水，一段时间后硫酸的浓度增大，溶液的pH减小；D项，K与M连接时构成电解池，X为氯化钠，石墨作阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。
13．已知：锂离子电池的总反应为LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，锂硫电池的总反应为2Li＋SLi2S。

有关上述两种电池说法正确的是(　　)
A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
答案　B
解析　A项，原电池中阳离子向正极移动，则锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移，错误；B项，锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上，Li＋得电子发生还原反应，正确；C项，锂硫电池放电时负极为Li，锂离子电池放电时负极为LixC，两种电池锂的变价不同，两种电池的负极材料不同，所以比能量不相同，错误；D项，充电时，正接正，负接负，所以Li电极接C电极，错误。
14．已知C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1，H—H、O===O和O—H的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，则a为(　　)
A．－332 B．－118 C．350 D．130
答案　D
解析　根据盖斯定律知，方程式(1)×2－方程式(2)得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝(220＋2a)kJ·mol－1。根据题给键能数据，ΔH＝4×462 kJ·mol－1－(2×436 kJ·mol－1＋496 kJ·mol－1)＝(220＋2a)kJ·mol－1解之得，a＝130。所以选D。
15．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(　　)

A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O
答案　A
解析　根据微生物电池工作原理示意图可知，C6H12O6在负极发生氧化反应生成CO2，电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋；O2在正极得电子发生还原反应，电极反应式为6O2＋24H＋＋24e－===12H2O，故A项错误；微生物促进了反应中电子的转移，B项正确；H＋通过质子交换膜从负极区移向正极区，C项正确；电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，D项正确。
16．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是(　　)

A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原
D．a电极的反应为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O
答案　B
解析　由模拟“人工树叶”电化学实验装置可知，该装置将光能和电能转化为化学能，故A项不正确；在电解池内部，阳离子向阴极移动，故H＋从b极区向a极区移动，故B项正确；阴极上3CO2～C3H8O～18e－，阳极上2H2O～O2～4e－，根据电子守恒可知，当阳极生成1 mol O2时，阴极被还原的CO2的质量为×44 g·mol－1≈29.3 g，故C项不正确；a极电极反应为3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，故D项不正确。
第Ⅱ卷(非选择题　共52分)
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)二甲醚是一种重要的清洁燃料。合成二甲醚是解决能源危机的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)
已知：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)
ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)
ΔH2＝－41.1 kJ·mol－1
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)
ΔH3＝－24.5 kJ·mol－1
则反应2CO2(g)＋6H2(g)===CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝________。
(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介质燃料电池，电解200 mL饱和食盐水(惰性电极)，一段时间后，阴极收集到标况下的氢气2.24 L(设电解后溶液体积不变)。
①二甲醚燃料电池的正极反应式为________________________________________，
负极反应式为_____________________________________。
②请写出电解食盐水的化学方程式___________________________________。
③电解后溶液的pH＝________，理论上消耗二甲醚的质量为________(保留一位小数)。
答案　(1)－122.5 kJ·mol－1
(2)①O2＋4H＋＋4e－===2H2O　CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋
②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
③14　0.8
解析　(1)根据盖斯定律知，ΔH＝－90.1 kJ·mol－1×2－(－41.1 kJ·mol－1)×2＋(－24.5 kJ·mol－1)＝－122.5 kJ·mol－1。
(2)①在酸性条件下，正极电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，负极CH3OCH3失电子生成CO2，电极反应式为CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。
②电解饱和食盐水时，阳极生成Cl2，阴极生成H2和NaOH，电解方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
③电解后溶液中n(OH－)＝2n(H2)＝2×＝0.2 mol，c(OH－)＝＝1 mol·L－1，c(H＋)＝10－14 mol·L－1，pH＝14。设理论上消耗CH3OCH3的质量为x，则×12＝×2，x≈0.8 g。
18．(10分)请按要求回答下列问题。

(1)根据图1回答①②：
①打开K2，闭合K1。A极现象________，B极的电极反应式为_______________________。
②打开K1，闭合K2。A极可观察到的现象是__________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据图2回答③④：
③电解反应的离子方程式为_______________________________。
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。
答案　(1)①锌不断溶解　Cu2＋＋2e－===Cu
②锌极镀上一层红色的铜
(2)③2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 　④0.175a
解析　(1)①打开K2，闭合K1，图1为Zn－Cu原电池，Zn为负极溶解，Cu为正极。
②打开K1，闭合K2，图1为电解池，Cu作阳极溶解。
(2)④根据得失电子守恒知×2＝×4，V＝＝0.175a。
19．(10分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－(O2＋4e－===2O2－)。

(1)c电极的名称为________，d电极上的电极反应式为
________________________________________________________________________。
(2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为____________________________，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入________(填字母)。
a．CuO b．Cu(OH)2
c．CuCO3 d．Cu2(OH)2CO3
答案　(1)正极　CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O　(2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　1　ac
解析　(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极；d电极为负极，通入的气体为甲烷，d电极反应式为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反应式：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极反应式：2Cu2＋＋4e－===2Cu，n(O2)＝＝2.5×10－3 mol。线路中转移电子的物质的量为2.5×10－3 mol×4＝0.01 mol，溶液中c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，pH＝－lg 0.1＝1。加入CuO或者说CuCO3与溶液中的H＋反应，可使电解质溶液恢复到电解前的状态。
20．(10分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示：

回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________、________。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是________。
(3)若电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
(4)要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，粗铜板应与________(填“A”或“B”)极相连；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)2O2＋4H2O＋8e－===8OH－　CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O　(2)H2　(3) 4　(4)B　Au、Ag以单质形式存在于阳极泥中，Fe以Fe2＋形式存在于电解质溶液中
解析　(1)在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，正极是：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－，负极是：CH4 －8e－＋10OH－===CO＋7H2O。(2) b电极与通入甲烷的电极相连，作阴极，是H＋放电，生成H2。(3)根据得失电子守恒，可得：1 mol CH4 ～8 mol e－～4 mol Cl2，故若电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，生成4 L Cl2。(4)B为燃料电池的正极，电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，即甲烷燃料电池的B极。 Au、Ag不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在阳极底部成为阳极泥；Fe失电子以Fe2＋形式进入电解质溶液中。
21．(12分)电解工作原理的实际应用非常广泛。
(1)电解精炼银时，阴极反应式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，采用下面的处理方法：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Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是____(填字母)。
A．阳极反应：Fe－2e－===Fe2＋
B．阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑
C．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

(3)某同学设计了如右图装置进行以下电化学实验。
①当开关K与a连接时，两极均有气泡产生，则阴极为_________________________________极。
②一段时间后，使开关K与a断开、与b连接时，虚线框内的装置可称为______________。
请写出此时Fe电极上的电极反应式___________________________________。
(4)1 L某溶液中含有的离子如下表：
离子
Cu2＋
Al3＋
NO
Cl－
物质的量浓度( mol·L－1)
1
1
a
1
用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e－通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是________(填字母)。
A．电解后溶液呈酸性
B．a＝3
C．阳极生成1.5 mol Cl2
D．阴极析出的金属是铜与铝
答案　(1)Ag＋＋e－===Ag　(2)D　(3)①Fe(或铁)　②原电池　Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2　(4)A
解析　(1)电解精炼银时，阴极得电子生成银，电极反应为Ag＋＋e－===Ag 。(2)用石墨作电极，阳极产生Cl2，得不到Fe2＋，缺少还原剂，不能使Cr2O→Cr3＋→Cr(OH)3↓而除去，所以D项错误。(3)K接a时，该装置为电解池，如果两极均有气泡产生，说明阳极材料不可能是铁，所以铁作阴极，此时铁电极上的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，石墨电极上的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑；K接b时，该装置充当原电池，Fe作负极，此时溶液为碱性，所以电极反应式为Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2。(4)1 mol Cu2＋放电的过程中，另一极Cl－和OH－各放电1 mol，故溶液显酸性，A正确；根据电荷守恒可推知a＝4，B不正确；Cl－的物质的量为1 mol，阳极不会产生1.5 mol Cl2，C不正确；铝较活泼，在溶液中Al3＋不会析出，D不正确。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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