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命题人：刘惠平 审题人：周泽宇 时量：90分钟 满分：100分 (考试范围：选修4第三、四章) 得分 可能用到的相对原子质量：Ag～108 第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列有关电池的说法不正确的是 A.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 B.手机上用的锂离子电池属于二次电池 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中，锌电极是负极 2.原电池正、负电极的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列由不同材料组成的原电池，电极反应式正确的是 A.由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ B.由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为 Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2 C.由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池，其正极反应式为 Cu－2e－===Cu2＋ D.由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ 3.根据右图，下列判断正确的是 A.烧杯b中发生氧化反应 B.烧杯a中溶液的pH减小 C.烧杯a中发生的反应为 2H＋＋2e－===H2↑ D.烧杯b中发生的反应为 2Cl－－2e－===Cl2↑ 4.镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行： Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2 有关该电池的说法不正确的是 A.放电时，化学能不能全部转化为电能 B.放电时，Cd为该电池的负极，充电时，这一端应接直流电源的正极 C.放电时，该电池的正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ D.充电时，阴极反应为：Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－ 5.某种固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆－氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。则下列判断错误的是 A.a极为电池负极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－ B.有CH4放电的b极为电池的负极 C.该电池的总反应为：CH4＋2O22H2O＋CO2 D.b极对应的电极反应为：CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O 6.控制适当的条件，将反应Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是 A.反应开始时，石墨棒作阳极，银棒作阴极 B.灵敏电流计的读数由小变大，再变小 C.反应达化学平衡时，电流计读数最大 D.反应达化学平衡时，在乙烧杯中滴入一定量的NaCl溶液，电流计指针又偏转 7.美国斯坦福大学研究人员发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列有关“水”电池在海水中放电时的说法正确的是 A.负极反应式：Ag＋Cl－＋e－===AgCl B.电池的正极用二氧化锰纳米棒为材料，可大大提高发电效率 C.Na＋不断向“水”电池的负极移动 D.每转移2 mol电子，正极就有5 mol MnO2被氧化 8.在电解水制取H2和O2时，为了增强溶液的导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的 A.HCl B.MgSO4 C.CuSO4 D.NaCl 9.下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是 操作和现象 结论 A 处理锅炉水垢中的CaSO4时，依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸，水垢溶解 Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4) B 用石墨作电极电解MgSO4溶液，某电极附近有白色沉淀生成 该电极为阳极 C 向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉，有红色固体析出 氧化性：Cu2＋＞Fe3＋ D 向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有Ag＋ 10.“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应为：MH＋NiO(OH)===M＋Ni(OH)2(M为氢化物电极的储氢金属，也可看作H2直接参加反应)。下列说法正确的是 A.充电时阴极区电解质溶液pH减小 B.在使用过程中此电池要不断补充水 C.放电时NiO(OH)在电极上发生氧化反应 D.充电时阳极反应为Ni(OH)2－e－＋OH－===NiO(OH)＋H2O 11.现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法正确的是 A.从A口出来的是H2SO4溶液 B.阳极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ C.a是阳离子交换膜，允许H＋通过 D.Na2SO4溶液从E口加入 12.用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液中加入0.1 mol碱式碳酸铜晶体(不含结晶水)，恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH。下列有关叙述不正确的是 A.电解过程中只发生了反应：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 B.电解过程中转移的电子数为3.612×1023 C.电解过程中产生的气体体积(在标准状况下)为5.6 L D.加入碱式碳酸铜的反应是： Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O 13.1 L 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16 g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发) A.转移的电子数是1.204×1022 B.阳极上产生112 mL O2(标准状况) C.溶液的浓度变化为0.08 mol·L－1 D.反应中有0.01 mol Ag被氧化 14.目前市场上的手提应急灯，主要用的是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能。所用的原料仍然是Pb－PbO2－H2SO4，下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是 A.充电时，电源的正极接蓄电池标“＋”的一极，电池上标有“－”的一极发生氧化反应 B.“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理 C.放电时，在铅酸蓄电池的负极发生还原反应 D.若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl溶液，标准状况下制备1.12 L Cl2，电池内至少消耗H2SO4 0.10 mol 15.锂离子电池已经成为第一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为： 负极反应：C6Li－xe－===C6Li1－x＋xLi＋(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)； 正极反应：Li1－xMO2＋xLi＋＋xe－===LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)。 下列有关说法正确的是 A.锂离子电池充电时电池反应为LiMO2＋C6Li1－x===C6Li＋Li1－xMO2 B.电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1 mol 电子，金属锂所消耗的质量最大 C.锂离子电池放电时电池内部Li＋向负极移动 D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi＋－xe－===C6Li 16.下列有关电化学装置完全正确的是 A B C D 铜的精炼 铁上镀银 防止Fe被腐蚀 构成铜锌原电池 第Ⅰ卷答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 得分 答案 第Ⅱ卷 非选择题(共52分) 二、非选择题(本题共4个小题，共52分) 17.(16分)如图，p、q为直流电源的两极，A由＋2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D极上均产生气泡。试回答： (1)p为 极，A极发生了 反应。 (2)C为 极，试管里收集到的气体是 。 (3)C极的电极反应式是 。 (4)在电解过程中，测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下： 时间(min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 阴极生成气体体积 (cm3) 6 12 20 29 39 49 59 69 79 89 阳极生成气体体积 (cm3) 2 4 7 11 16 21 26 31 36 41 仔细分析以上实验数据，造成阴、阳两极气体体积比变化的可能原因 是 。 (5)当反应进行一段时间后，A、B电极所在的电解池中溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (6)当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为 。 18.(14分)工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种： 方法1：还原沉淀法。该方法的工艺流程为： CrOCr2OCr3＋Cr(OH)3↓ 其中第①步存在平衡：2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O (1)若平衡体系的pH＝2，则溶液显 色。 (2)能说明第①步反应达到平衡状态的是 。 a.Cr2O和CrO的浓度相同 b.2v(Cr2O)＝v(CrO) c.溶液的颜色不变 (3)第②步中，还原1 mol Cr2O，需要 mol的FeSO4·7H2O。 (4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)Cr3＋ (aq)＋3OH－(aq) 常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5 mol/L，溶液的pH应调至 。 方法2：电解法。该方法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液的pH增大，产生Cr(OH)3沉淀。 (5)用Fe作电极的原因是 。 (6)在阴极附近溶液pH增大的原因是 (用电极反应式解释)；溶液中同时生成的沉淀还有 。 19.(12分)某校化学研究性学习小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下： 【实验Ⅰ】如右图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与电池正极相连的铜丝由粗变细。电解开始30 s内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，但溶液始终未出现蓝色。 【实验Ⅱ】将实验Ⅰ中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，沉淀很快转变为砖红色，后续的操作及现象如下： 序号 操作 现象 ① 滴入稀硝酸 砖红色沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液 ② 滴入稀硫酸 砖红色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈蓝色 已知常见铜的化合物颜色如下： 物质 颜色 物质 颜色 氯化铜 固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色 氢氧化亚铜(不稳定) 橙黄色 碱式氯化铜 绿色 氢氧化铜 蓝色 氧化亚铜 砖红色 氯化亚铜 白色 请回答下列问题： (1)铜的常见化合价为 、 ；聚集在试管底部的橙黄色沉淀的化学式为 。 (2)阳极的电极反应式为 。 (3)写出实验Ⅱ中①、②的离子方程式： ① ； ② 。 20.(10分)常温下用惰性电极电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图中Ⅰ、Ⅱ所示(以下气体体积已换算成标准状况下的体积)。根据图中信息回答下列问题。 (1)通过计算推测： ①原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度。 c(NaCl)＝ mol·L－1，c(CuSO4)＝ mol·L－1。 ②t2时所得溶液的pH＝ 。 (2)若用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液200 mL，经过一段时间后两极均得到224 mL气体，则原混合溶液中氯离子浓度的取值范围为 ，铜离子浓度的取值范围为 。 湖南师大附中2015届高二第一学期第三次月考试题 化学参考答案 一、选择题(本题共16个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分) 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答 案 A A A B A D B B A D A A A D A C 二、非选择题(本题共4个小题，共52分) 17.(16分，每空2分)(1)正 氧化 (2)阳 氧气(或O2) (3)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O (4)开始时阴、阳两极气体体积比为3∶1,10分钟时约为2∶1，说明开始时氧气溶解于溶液中 (5)不变 (6)64 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
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