河北省故城县高级中学2015-2016学年高二化学上学期12月月考试题.doc

高二化学月考 考试范围：电化学 考试时间：90分钟满分：100分 学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________‎ 题号 一 二 三 总分 得分 评卷人 得分 一、单选题（共53分）‎ ‎1.（2分）下列关于钢铁锈蚀的叙述中，错误的是( ) A.酸雨能使钢铁更容易发生电化学腐蚀 B.钢铁在潮湿的地窑中较易发生析氢腐蚀 C.铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O D.钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为Fe3+，而后生成Fe(OH)3，再部分脱水成为氧化铁的水合物 ‎2.（2分）黄铜上镀金时，电镀池的阴极为( ) A.黄铜 B.金 C.石墨 D.铜 ‎3.（2分）下列过程不需要通电就可进行的是( ) A.电离 B.电解 C.电镀 D.工业冶炼铝 ‎4.（2分）在北京奥运会期间，氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头，体现“科技奥运，绿色奥运”。下列说法正确的 - 15 -‎ ‎ A.电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法 B.发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术 C.氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能 D.氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染 ‎5.（2分）我国第五套人民币中的一元硬币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原理，你认为硬币制作时，铜芯应做 A.阴极 B.阳极 C.正极 D.负极 ‎6.（2分）下列事实与电化学无关的是 A.铁制自来水管不能与铜制水龙头连接 B.红热的铁丝与水接触，表面形成蓝黑色的保护层 C.白铁表面有划损时，也能阻止铁被腐蚀 D.家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈渍 ‎7.（2分）关于铅蓄电池的说法正确的是( ) A.在放电时，正极发生的反应是 B.在放电时，该电池的负极材料是铅板 C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D.在充电时，阳极发生的反应是 ‎ ‎8.（2分）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2====2Fe2＋＋4OH－。以下说法正确的是 A.负极发生的反应为：Fe－2e－====Fe2＋ B.正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－====4OH－ C.原电池是将电能转变为化学能的装置 D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 ‎9.（2分）镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式进行： Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 如果利用该电池精炼铜，则粗铜应连接的极是 A.NiOOH B.Ni（OH）‎2 C.Cd D.Cd（OH）2‎ - 15 -‎ ‎10.（2分）银器的保护主要是维持它的原貌，对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片接触一起浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间污迹消失，取出后用水洗干净，再用软布或棉团擦光。有关叙述不正确的是 A.溶液中的OH-向负极移动 B.在银表面上的反应为:Ag2S+2e-====2Ag+S2- C.在铝表面的反应为:Al-3e-====Al3+ D.在铝表面的反应为:Al+4OH--3e-====‎ ‎11.（2分）有关如下图所示原电池(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)的叙述，正确的是 A.铜棒上有气泡逸出 B.取出盐桥后，电流计依然发生偏转 C.反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 D.反应前后铜棒质量不改变 ‎12.（2分）2008北京奥运会圆满结束，其中“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)气体。以丙烷、氧气和CO2及熔融碳酸盐可制作新型燃料电池，电池的总反应式为：C3H8+5O2====3CO2+4H2O。下列说法正确的是 A.每消耗1 mol C3H8可以向外电路提供12 mol e- B.负极通入C3H8，发生还原反应 C.正极通入氧气和CO2，正极反应式是：O2+2CO2+4e-==== D.移向电池的正极 ‎13.（2分）在理论上不能用于设计原电池的化学反应是 A.Al(OH)3(s)+NaOH(aq)====NaAlO2(aq)+2H2O(l) ΔH＜0 B.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH＜‎ - 15 -‎ ‎0 ‎C.CO2(g)+C(s)====2CO(g) ΔH＞0 D.H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g) ΔH＜0‎ ‎14.（2分）在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子 B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子 D.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 ‎15.（2分）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是 A.正极反应式为：O2+2H2O+4e-====4OH- B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2====2H2O D.用该电池电解CuCl2溶液，产生‎2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移 ‎16.（2分）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质Fe、Zn、Cu、Pt，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)，下列叙述正确的是（ ）。 A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===Ni B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt ‎17.（2分）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，阳极的电极反应式为： 2Cl－－2e－===Cl2↑ B.氢氧燃料电池的负极反应式： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式： Fe－2e－===Fe2＋‎ - 15 -‎ ‎18.（2分）用惰性电极电解下列物质的水溶液时，在阳极上不生成O2的是（ ）。 A.NaOH B.H2SO‎4 ‎C.ZnCl2 D.Na2SO4‎ ‎19.（3分）500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到‎22.4L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是( ) A.原混合溶液中c(K+)为2 mol·L-1 B.上述电解过程中共转移2 mol电子 C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D.电解后溶液中c(H+)为2 mol·L-1‎ ‎20.（2分）下列叙述中，正确的是（ ）。 ①电解池是将化学能转变为电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置 ③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现 ⑤电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化 A.①②③④ B.③④ C.③④⑤ D.④‎ ‎21.（2分）实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应： 负极：====PbSO4＋2e- 正极：====PbSO4＋2H2O 今若制得Cl2 0.10 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 A. 0.20‎ mol B. 0.050 mol C. 0.10 mol D. 0.025 mol ‎22.（2分）下图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽，接通电路后发现上的c点显红色，为实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路。下列叙述正确的是 ‎ - 15 -‎ ‎ A.a为直流电源的负极 B.c极发生的反应为2H＋＋2e====－H2↑ C.f电极为锌板 D.e极发生还原反应 ‎23.（3分）如图，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属条可能是 A.镁 B.锡 C.铝 D.锌 ‎24.（3分）固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse)公司研制开发的。它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下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（ ） A.有O2放电的a极为电池的负极 B.有H2放电的b极为电池的正极 C.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH- D.该电池的总反应方程式为2H2+O22H2O - 15 -‎ ‎25.（2分）随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ） A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中的石墨电极 评卷人 得分 二、填空题（共34分）‎ ‎26.（5分）在医疗上常使用一种热敷袋，袋内盛装的主要成分是：铁屑、碳粉、木屑、食盐、水等。热敷袋使用之前用塑料袋封装，使之与空气隔绝。使用时，打开塑料袋让空气进入，轻揉热敷袋，就会放出热量。使用完后，会发现袋内有许多铁锈生成。试填写下列空白： （1）热敷袋放出的热量来源于 ________________________________________________________________________。 （2）铁屑、碳粉、食盐、水混合后，发生化学变化的原理是 ________________________________________________________________________。 （3）写出使用热敷袋的过程中发生的电极反应式和有关的化学方程式： 负极：____________，正极：____________。 总反应： ________________________________________________________________________。‎ ‎27.（5分）金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体物质发生________而引起损耗的现象。金属腐蚀的本质是________________________，发生________反应。一般可分为________腐蚀和________腐蚀。‎ ‎28.（4分）氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题： （1）通入氯气的电极是__________极(填“正”或“负”)； （2）铝电极是__________极(填“正”或“负”)； （3）电子从__________(填“Al”或“Cl‎2”‎，下同)电极流向__________的电极。‎ - 15 -‎ ‎29.（12分）在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块锌片作电极，按下图连接。 （1）如果把电键K接A，该装置应是________，Zn①为________极，Zn②的电极反应为________________________________________________________________________。 （2）上述反应进行5 min后，转换电键K到B，则这一装置是________，Zn②为________极，Zn①的电极反应式是 ________________________________________________________________________。 （3）将Zn②换成铁片，电解质溶液换成ZnCl2饱和溶液，K接A，此时该装置为______________池，阴极电极反应式为 ________________________________________________________________________。‎ ‎30.（8分）由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀。应用如图所示电解实验可制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。 （1）a极材料应为____________，电极反应式为____________________。 （2）电解液c可以是（填编号）________。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液 （3）d为苯，其作用为_______________________。在加入苯之前对c应做如何简单处理?_________________________。 （4）若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象是_________________________________。‎ - 15 -‎ 评卷人 得分 三、实验题（共13分）‎ ‎31.（9分）用下图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。 （1）A中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。 （2）在B中观察到的现象是________________________________________________________。 （3）室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到气体‎0.168 L(标准状况)，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1 000 mL，则A溶液的pH为________________________。‎ ‎32.（4分）选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应： 2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应。‎ 参考答案 一、单选题 ‎1.答案：D 解析：地窖中CO2含量较高，B项正确；A、C两项均正确；钢铁在锈蚀时，铁原子失电子生成Fe2+，D项错误。‎ - 15 -‎ ‎2.答案：A 解析：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电解液。‎ ‎3.答案：A 解析：电解质在水溶液中即可发生电离，不需通电。‎ ‎4.答案：D 解析：电解水制取氢气需要消耗大量的电能，该方法既不经济也不理想，A项错误。发展氢燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术，B项错误。氢燃料电池是氢气和氧气分别在两个电极上得失电子，发生氧化、还原反应，而产生的电能，C项错误。氢燃料电池把化学能转化为电能时的生成物是水，无污染，D项正确。‎ ‎5.答案：A 解析：电镀时，待镀金属制品做阴极，把镀层金属做阳极。本题在铜上镀银，故铜芯应做阴极。答案为A项。‎ ‎6.答案：B 解析：A项、C项、D项均形成原电池，即都与电化学有关。B项，直接发生氧化还原反应，而形成保护层。‎ ‎7.答案：B 解析：A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为： C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。‎ ‎8.答案：A 解析：根据原电池反应原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合原电池总反应判断，负极反应为Fe－2e－====Fe2＋，正极反应为2H2O＋O2＋4e－====4OH－，A项正确，B项错误。原电池是将化学能转变为电能的装置，C项错误。钢柱在空气与水交界处比在水下部分更容易腐蚀，D项错误。‎ - 15 -‎ ‎9.答案：A 解析：电解精炼铜时，要求纯铜作阴极，粗铜作阳极即粗铜和电源正极相连。根据镉镍可充电电池的总反应，放电过程时，Cd为负极，NiOOH为正极，故答案为A项。‎ ‎10.答案：C 解析：本题考查的是原电池的知识。Al、Ag2S和NaOH溶液构成了原电池，Al为负极，反应式为Al+4OH--3e-====+2H2O，溶液中的OH-向负极移动，在银表面上的反应为:Ag2S+2e-====2Ag+S 2-。答案为C项。‎ ‎11.答案：C 解析：由图示和题意知，Zn为负极，发生电极反应为：Zn-2e-====Zn2+，Cu为正极，发生电极反应为：Cu2++2e-====Cu，造成铜棒质量增加，且硫酸铜溶液中Cu2+浓度减小，因此盐桥中的K+会移向CuSO4溶液。取出盐桥后，形不成闭合回路，构不成原电池，所以电流计指针不再发生偏转。答案为C项。‎ ‎12.答案：C 解析：每消耗1 mol C3H8可以向外电路提供20 mol e-，A项错误。负极通入C3H8，发生氧化反应，B项错误。正极通入氧气和CO2，发生还原反应生成，且移向负极，D项错误，C项正确。‎ ‎13.答案：A 解析：活动性不同的两金属(或一种金属和一种非金属)做电极，接触电解质溶液且能发生氧化还原反应是构成原电池的条件。即能自发的发生氧化还原反应是构成原电池的必要条件。在所给选项中，不能自发发生氧化还原反应的是A项。‎ ‎14.答案：A 解析：电镀时，要求待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。故答案为A。‎ ‎15.答案：D 解析：以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池，负极反应为：2H2+4OH--4e-====4H2O，正极反应为：O2+2H2O+4e-====4OH-，总反应方程式为：2H2+O2====2H2‎ - 15 -‎ O。由于正、负极生成和消耗的OH-相等，故工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变。A项、B项、C项都正确。用该电池电解CuCl2溶液，产生‎2.24 L Cl2(标准状况)时，应有0.2 mol电子转移。‎ ‎16.答案：D 解析：A项，阳极发生氧化反应；B项，阴极只析出Ni，阳极Ni、Fe、Zn都溶解，所以阳极减小的质量与阴极增加的质量不相等。C项，溶液中还存在大量Ni2＋及H＋。D项，Cu、Pt不如Ni活泼，在阳极不放电，都在阳极泥中。‎ ‎17.答案：A 解析：在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气；粗铜精炼时，纯铜与电源的负极相连，将铜在溶液中还原出来；钢铁腐蚀的负极反应是Fe－2e－===Fe2＋。‎ ‎18.答案：C 解析：阳极上阴离子的放电顺序为：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根。A、B、D选项中都是OH－放电生成氧气，C中Cl－放电生成氯气。‎ ‎19.答案：A 解析：两极都收集到‎22.4L气体，说明阴极上发生的反应依次为：①Cu2++2e-===Cu，②2H++2e-===H2↑；阳极只发生：4OH--4e-===O2↑+2H2O，，B错误。根据电子转移守恒得：n(Cu2+)＝1mol，根据电荷守恒有 ，所以 A正确。根据Cu析出后，溶液中只有KNO3和HNO3，由电荷守恒可推出c(H+)＝4 mol·L-1。‎ ‎20.答案：B 解析：①应为电能转变成化学能，②为化学能转化为电能，⑤发生了化学变化。‎ ‎21.答案：A 解析：制得Cl2 0.10 mol，需要铅蓄电池提供0.20 mol的电子；根据铅蓄电池的正负极反应得知，有0.20 mol电子转移，需消耗0.20 mol H2SO4。‎ ‎22.答案：B 解析：电解饱和氯化钠溶液，阳极Cl-放电，阴极H+得电子被还原，发生反应为2H＋＋2e－====H2↑，阴极附近OH-浓度增大而显碱性。结合接通电路后发现 - 15 -‎ 上的c点显红色，判断b为电源的负极，a为正极；电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，本题中，铁作阴极(f)，锌作阳极。e（Zn）为阳极，应发生氧化反应。答案为B项。‎ ‎23.答案：B 解析：根据题给信息判断，该装置实质上构成了原电池，类似于钢铁的吸氧腐蚀反应原理。贴近金属条一边的溶液出现粉红色，说明生成了OH-，应为原电池的正极。从而判断该金属活动性比铁弱。答案为B项。‎ ‎24.答案：D 解析：根据原电池的基本原理，正极上发生还原反应，负极发生氧化反应，故有O2放电的a极应为正极，有H2放电的为负极；由题知O2得电子生成O2-。故只有D正确。‎ ‎25.答案：B 解析：环境问题是二十一世纪人们面对的首要问题，环境污染和环境保护问题越来越受到人们的重视，因废旧电池中含有汞等多种重金属离子，随便丢弃极易造成污染，故选B。‎ 二、填空题 ‎26.答案：(1)铁屑被氧化 (2)铁屑、碳与氯化钠溶液组成原电池，碳作正极，铁作负极，加快铁的氧化 (3)2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 Fe(OH)3―→Fe2O3·xH2O ‎ ‎27.答案：氧化还原反应 金属失去电子变成阳离子 氧化 化学 电化学 ‎ ‎28.答案：(1)正 (2)负 (3)Al 通入Cl2 ‎ - 15 -‎ ‎29.答案：(1)电解池 阳 Cu2＋＋2e－===Cu (2)原电池 正 Zn－2e－===Zn2＋ (3)电镀池 Zn2＋＋2e－===Zn 解析：当电键K接触A点时，构成一个有外接直流电源的电解装置，与电源正极相连的Zn①极是阳极，与电源负极相连的Zn②极是阴极。当工作5 min后Zn②极上析出了Cu，此时，将电键K接触B点，构成一个原电池装置，表面覆盖铜的Zn②极是原电池的正极，Zn①极是原电池的负极。 (3)当两电极分别为Zn、Fe，电解质溶液为ZnCl2饱和溶液时，装置为电镀池。‎ ‎30.答案：（1）Fe Fe-2e-====Fe2+ （2）BC （3）隔绝空气，防止Fe（OH）2被空气氧化 加热煮沸一段时间 （4）白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 ‎ 三、实验题 ‎31.答案：(1)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑ (2)铜片溶解，有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成 (3)2  (3)A装置中收集到的是O2，B装置中收集到的是H2，两者的体积比为1∶2，设O2的物质的量为x，则有3x＝‎0.168 L÷‎22.4 L·mol-1＝7.5×10-3 mol，x＝2.5×10-3 mol，由电解方程式得n(H+)＝4×2.5×10-3 mol＝10-2 mol，c(H+)＝10-2 mol÷‎1 L＝10-2 mol·L-1，pH＝2。 解析：本题实质上是三个电解装置串联，首先判断电源的正、负极，E为负极，F为正极；A中是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液。B中Cu为阳极，Cu溶解发生反应为：Cu-2e-====Cu2+，Pt为阴极发生的电极反应为：2H++2e-====H2↑，由于水电离出的H+放电，所以溶液中的c(OH-)＞c(H+)，故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。‎ ‎32.答案：负极： Cu-2e-Cu2+ 正极： 2Fe3++2e-2Fe2+ 总反应：2Fe3++CuCu2++2Fe2+ 解析：根据形成原电池的三个条件可知，必须选择两个电极和电解质溶液。在反应2FeCl3+Cu - 15 -‎ ‎2FeCl2+CuCl2中，Cu被氧化，应该是原电池负极上发生的反应，Cu作负极，而正极只须活泼性比Cu弱的金属或非金属电极即可，可选择石墨电极。Fe3+在正极上被还原，所以选择 FeCl3的溶液作电解液，如下图。 ‎ - 15 -‎