2020-2021学年高二化学上学期期中测试卷02（苏教版）

2020-2021 学年高二化学上学期期中测试卷 02（苏教版） 考试范围：专题 1 专题 2 第一、二单元 第 I 卷（选择题共 40 分） 一、单选题（每题 2 分，共 40 分） 1．有关能量的判断或表示方法正确的是（ ） A．由 H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，可知：含 1molCH3COOH 的溶液与含 1molNaOH 的溶液混 合，放出热量等于 57.3kJ B．已知 C2H6 的燃烧热为 1090kJ·mol-1，则 C2H6 燃烧的热化学方程式为：C2H6(g)＋ O2(g)=2CO2(g)＋ 3H2O(l)ΔH=-1090kJ/mol C．2gH2 完全燃烧生成液态水放出 285.8kJ 热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)＋ O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8kJ/mol D．已知 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1，则 CO 的燃烧热 ΔH=-283kJ 【答案】B 【解析】 A. 由于醋酸溶于水存在电离平衡，电离吸热，则由 H+(aq)＋OH-(aq)＝H2O(l)△H=-57.3kJ/mol，可知：含 1molCH3COOH 的溶液与含 1molNaOH 的溶液混合，放出热量小于 57.3kJ，A 错误； B. 燃烧热是 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，已知 C2H6 的燃烧热为 1090kJ·mol-1，则 C2H6 燃烧的热化学方程式为：C2H6(g)＋ O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH=-1090kJ/mol，B 正确； C. 2gH2 完全燃烧生成液态水放出 285.8kJ 热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：H2(g)＋ O2(g)＝ H2O(l)△H=-285.8kJ/mol，C 错误； D. 已知 2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1，则 CO 的燃烧热 ΔH=-283kJ·mol-1，燃烧热的单位错误， D 错误； 答案选 B。 2．能源问题是当今世界的重要课题，研究反应中的能量变化尤为重要。下列变化过程中的能量变化符合图示 过程的是（ ） 7 2 7 2 1 2A．焦炭制水煤气 B．酸碱中和反应 C．铝与氧化铁的高温反应 D．浓硫酸的稀释 【答案】A 【解析】 根据图示可知变化过程中最终生成物质的能量比开始时反应物的能量高，该反应为吸热反应。 A．焦炭与水蒸气在高温下反应制水煤气的反应是吸热反应，生成物的能量比反应物的高，A 符合题意； B．酸碱中和反应是放热反应，反应物的能量比生成物的高，与图象不符合，B 不符合题意； C．铝与氧化铁的高温反应产生铁和氧化铝的反应是放热反应，反应物的能量比生成物的高，与图象不符 合，C 不符合题意； D．浓硫酸的稀释会放出大量的热，没有发生化学反应，D 不符合题意； 故合理选项是 A。 3．以 TiO2 为催化剂的光热化学循环分解 CO2 反应 ，为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各 分子化学键完全断裂时的能量变化如下所示。 下列说法错误的是（ ） A．过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂 B．该反应中，光能和热能转化为化学能 C．使用 TiO2 作催化剂可以提高化学反应速率 D．使用 TiO2 作催化剂可以减少分解 CO2 所需能量 【答案】D 【解析】A．过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂，故 A 正确； B．该图中以 TiO2 为催化剂、光和热条件下分解 CO2 反应生成 CO 和氧气，根据能量守恒定律知，该反应 中，光能和热能转化为化学能，故 B 正确； C．催化剂能降低活化能，因此使用 TiO2 作催化剂可以提高化学反应速率，故 C 正确； D．催化剂降低反应所需活化能，不影响焓变，因此使用 TiO2 作催化剂不能减少分解 CO2 所需能量，故 D 错误；故答案选 D。 4．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ） A．反应过程 a 有催化剂参与 B．该反应为放热反应，热效应等于△H C．使用催化剂，不能改变该反应的活化能 D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于 E1+E2 【答案】B 【解析】 A．催化剂可降低反应需要的活化能，则过程 b 有催化剂参与，选项 A 错误； B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，热效应等于△H，选项 B 正确； C．反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，选项 C 错误； D．催化剂不改变反应的始终态，焓变等于正逆反应的活化能之差，图中不能确定正逆反应的活化能，选 项 D 错误； 答案选 B。 【点睛】 本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、焓变、活化能为解答的关键，侧重分析与应 用能力的考查，注意选项 D 为解答的难点，催化剂不改变反应的始终态。 5．在 1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ①H2S（g）+O2（g）=SO2（g）+H2O（g）ΔH1 ②2H2S（g）+SO2（g）=S2（g）+2H2O（g）ΔH2③H2S（g）+O2（g）=S（g）+H2O（g）ΔH3 ④S（g）=S2（g）ΔH4 则△H4 的正确表达式为（ ） A．ΔH4=（ΔH1+ΔH2-3ΔH3） B．ΔH4=（3ΔH3-ΔH1-ΔH2） C．ΔH4=（ΔH1+ΔH2+3ΔH3） D．ΔH4=（ΔH1-ΔH2-3ΔH3） 【答案】A 【解析】 根据盖斯定律①+②-③×3，可得 2S(g)=S2(g)，则△H4=△H1+△H2-3△H3，答案为 A。 6．某火力发电厂利用 SO2 传感器监测发电厂周围大气中 SO2 的含量其工作原理如图所示，在 V2O5 电极上将 SO2 转化为 SO3。下列说法正确的是（ ） A．传感器在工作时 O2-向正极移动 B．传感器在工作时，V2O5 电极上的电极反应式为 SO2-2e-+O2-=SO3 C．固体电解质可以用稀硫酸代替 D．外电路中电子由 Pt 电极流向 V2O5 电极 【答案】B 【解析】 V2O5 电极上 SO2 转化为 SO3，发生氧化反应，所以 V2O5 电极为负极，Pt 电极为正极。 A．传感器工作时为原电池，原电池中阴离子流向负极，故 A 错误； B．V2O5 电极上 SO2 失电子结合迁移到负极的氧离子生成 SO3，电极反应式为 SO2-2e-+O2-=SO3，故 B 正确； C．氧离子无法在水溶液中进行传导，负极无法生成 SO3，故 C 错误； D．Pt 电极为正极，V2O5 电极为负极，外电路中电子由负极流向正极，故 D 错误； 综上所述答案为 B。 7．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．O2−移向电池的正极 C．b 极对应的电极反应为 2H2−4e−+2O2− 2H2O D．a 极对应的电极反应为 O2+2H2O+4e− 4OH− 【答案】C 【解析】 A、在燃料电池中，有 O2 放电的 a 极为原电池的正极，A 错误； B、O2−移向电池的负极，B 错误； C、有 H2 放电的 b 极为电池的负极，电极反应为 2H2−4e−+2O2−＝2H2O，C 正确； D、a 极是正极，氧气在正极得电子，则对应的电极反应为 O2+4e−＝2O2−，D 错误； 答案选 C。 【点睛】 明确原电池的工作原理是解答的关键，即原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子 经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。难点是电极反应式 的书写和正误判断，判断时一定要结合电解质溶液的酸碱性，例如本题是熔融的电解质，而不是水溶液， 否则会错选 D 选项。 8．下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（ ） A．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 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．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑ 【答案】D 【解析】 钢铁发生电化学腐蚀时，负极上 Fe 失电子发生氧化反应，所以负极反应式为 ，故 A 错A. 2Fe 2e Fe− +− =误； B.氢氧燃料电池中，负极上氢气失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，如果是氢氧燃料 碱性电池，则正极反应式为 ，故 B 错误； C.精炼粗铜时，粗铜连接电源正极、纯铜连接电源负极，则阳极上电极反应式为 、阴极 电极发生有为 ，故 C 错误； D.电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，则阳极、阴极反应式分别为 、 ，故 D 正确； 故选：D。 9．下列各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ） A．4>2>1>3>5 B．2>1>5>3>4 C．5>4>2>3>1 D．3>5>2>4>1 【答案】A 【解析】 根据装置图可知，1 是化学腐蚀。2、3 都是原电池，其中 2 中铁是负极，失去电子，被腐蚀。3 中铁是正 极，被保护。4、5 都是电解池，其中 4 中铁是阳极，失去电子，腐蚀最快。5 中铁是阴极，被保护，腐蚀 最慢，所以答案选 A。 10．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．d 为石墨，铁片腐蚀加快 2 2O 2H O 4e 4OH− −+ + = 2Cu 2e Cu− +− = 2Cu 2e Cu+ −+ = 22Cl 2e Cl− −− = ↑ 22H 2e H+ −+ = ↑B．d 为石墨，石墨上电极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C．d 为锌块，铁片不易被腐蚀 D．d 为锌块，铁片上电极反应为：2H＋＋2e－＝H2↑ 【答案】D 【解析】 A、由于活动性：Fe＞石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe 为负极，失去电子被氧化变为 Fe2+进入 溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，选项 A 正确； B、d 为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极 反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，选项 B 正确； C、若 d 为锌块，则由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn 为原电池的负极，Fe 为正极，首先被腐蚀的是 Zn，铁 得到保护，铁片不易被腐蚀，选项 C 正确； D、d 为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH －，选项 D 错误。 答案选 D。 【点睛】 根据电极上得失电子判断正负极，再结合电极反应类型、电子流向来分析解答，熟记原电池原理，电极反 应式的书写是本题解题的难点。 11．用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（ ） A．加热 B．不用稀硫酸，改用 98%的浓硫酸 C．滴加少量 CuSO4 溶液 D．不用铁片，改用铁粉 【答案】B 【解析】 A.加热，温度升高，能使反应速率加快，A 项不选； B.改用 98%的浓硫酸，常温铁在浓硫酸中发生钝化，表面生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，B 项选； C. 滴加少量的 CuSO4 溶液，铁与 CuSO4 反应生成 Cu，铜与铁、稀硫酸组成原电池，使反应速率加快，C项不选； D. 改用铁粉，增大了接触面积，使反应速率加快，D 项不选； 答案选 B。 12．某温度下，浓度都是 1 mol·L－1 的两种气体 X2 和 Y2 在密闭容器中反应生成气体 Z，经过 t min 后，测得物 质的浓度分别为 c(X2)=0.4 mol·L－1，c(Y2)=0.8 mol·L－1，c(Z2)=0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示 为(　　) A．X2＋2Y2=2XY2 B．2X2＋Y2=2X2Y C．3X2＋Y2=2X3Y D．X2＋3Y2=2XY3 【答案】C 【解析】 计算各物质的浓度变化量，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比，据此确定各物质的化学计量数，再 利用原子守恒用 X、Y 表示 Z 的组成，据此书写方程式。 tmin 后，△c(X2)=1 mol·L－1−0.4 mol·L－1=0.6 mol·L－1， △c(Y2)=1 mol·L－1−0.8 mol·L－1=0.2 mol·L－1，△c(Z)=0.4 mol·L－1， 则 X2、Y2、Z 的化学计量数之比为=0.6 mol·L－1：0.2 mol·L－1：0.4 mol·L－1=3：1：2， 故反应为 3X2+Y2⇌2Z，根据原子守恒可知，Z 为 X3Y，故反应可以表示为：3X2+Y2⇌2X3Y， 故选：C。 13．—定温度下，在某密闭容器中发生反应： 。若 0~15s 内 c(HI)由 0.1 降到 0.07 ，则下列说法正确的是 A．0~15s 内用 表示的平均反应速率 B．c(HI)由 0.07 降到 0.05 所用时间小于 10s C．升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 【答案】D 【解析】 A．若在 0～15 s 内 (HI)= mol/(L·s)=0.002mol/(L·s) ，相同时间内 (I2)= (HI)= ×0.002mol/(L·s)=0.001mol/(L·s) ，故 A 错误； B．反应物浓度越大，化学反应速率越快，则 c(HI)由 0.07 mol•L-1 降到 0.05 mol•L-1 所需时间大于 10s，故 ( ) ( ) ( )2 22HI g H g +I s Δ Q3 ③ H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-55.6kJ·mol-1 【解析】 该实验室测定中和热的实验，首先用量筒量取 50 mL 0.50 mol·L－1 盐酸倒入如图装置的小烧杯中，测出盐 酸温度。然后用另一量筒量取 50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，并用另一温度计测出其温度。最后将 NaOH 溶液倒入小烧杯中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。根据公式：Q=mcΔt 计算中和热。 （1）锌与稀盐酸的反应是放热反应，则旧键断裂吸收的热量小于新键生成的热量，故 E1< E2； （2）反应热=反应物键能-生成物键能，CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △ H=1076kJ•mol-1+2 436 kJ•mol-1-3 413kJ•mol-1-343 kJ•mol-1-465 kJ•mol-1=-99 kJ•mol-1； （3）①倒入 NaOH 溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，否则会导致热量散失，影响   × ×测定结果，故选 A； ②和热是稀的强酸和强碱之间反应生成 1mol 水所放出的热量，NaOH 溶液、氢氧化钙溶液和稀盐酸恰好 反应生成 1mol 水时，放出的热量是中和热，氨水是弱碱，它的电离是吸热的，所以氨水时放出的热量小 于 5.73kJ，即 Q2>Q1>Q3 或 Q2=2Q1>Q3； ③50mL 0.50mol⋅L−1 盐酸、50mL 0.55mol⋅L−1 NaOH 溶液进行中和反应，生成水的物质的量为 0.05L×0.50mol/L=0.025mol，放出的热量为 Q=1.39kJ，所以实验测得的中和热△H= =−55.6kJ/mol，故答案为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-55.6kJ·mol-1。 22．（每空 2 分，共 10 分）在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)， 其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为 K＝_________________________。 (2)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。 A．容器中压强不变 B．混合气体中 c(CO)不变 C．υ 正(H2)＝υ 逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO) (4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。 (5)在 800 ℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为 c(CO2)为 2 mol·L－1，c(H2)为 1.5 mol·L－1，c(CO)为 1 mol·L－1，c(H2O)为 3 mol·L－1，则下一时刻，反应向________(填“正向”或“逆向”)进行。 【答案】 （1）c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)] （2）吸热 （3）BC （4）830 (5)逆向 【解析】 1.39kJ 0.025mol根据平衡常数的含义结合方程式书写表达式；根据温度对化学平衡的影响判断平衡常数与温度的关系；根 据化学平衡的本质（正逆反应速率相等）或特征（各物质的物质的量或浓度保持不变）判断平衡标志；根 据相同温度下浓度商与平衡常数的关系判断可逆反应进行的方向。 （1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的 幂之积的比值，则反应 CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的化学平衡常数表达式 K＝ c(CO)·c(H2O)/[c(CO2)·c(H2)]。 （2）题中表格数据表明，随着温度升高，该反应平衡常数 K 增大。据平衡移动原理，升温平衡右移，正 反应吸热。 （3）A、题中反应气体分子总数不变，据 PV＝nRT，恒温恒容时容器内压强必然不变，即“容器中压强不 变”不一定是化学平衡状态，A 不选； B、当“混合气体中 c(CO)不变”时，其它三种成分的浓度也不变，必为化学平衡状态，B 选； C、不论是否平衡，υ 正(H2)＝υ 正(H2O)，则“υ 正(H2)＝υ 逆(H2O)”时即 υ 正(H2O)＝υ 逆(H2O)，必为化学平衡 状态，C 选； D、“c(CO2)＝c(CO)”不一定是化学平衡状态，D 不选； 故答案选 BC。 （4）某温度下，平衡浓度符合 c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，则 K＝1，表中对应温度为 830℃。 （5）在 800 ℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为 c(CO2)为 2 mol·L－1，c(H2) 为 1.5 mol·L－1，c(CO)为 1 mol·L－1，c(H2O)为 3 mol·L－1，则该时刻浓度商 Qc＝（1mol/L×3mol/L）/ （2mol/L×1.5mol/L）＝1＞K＝0.9，因此下一时刻，反应向逆向进行。 23．（每空 2 分，共 12 分）(1) 对于 Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑改变下列条件对反应速率和产量有何影响 (填“增 大”“减小”或“不变”):把铁片改成铁粉：________；滴加几滴浓硫酸_______;加压：________； (2) 某小组利用 H2C2O4 溶液和硫酸酸化的 KMnO4 溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实 验时通过测定酸性 KMnO4 溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知： 实验 编号 0.1mol/L 酸性 KMnO4 溶液的体积 /mL 0.6mol/LH2C2O4 溶液的体积/mL H2O 的体积 /mL 实验温度/℃ 溶液褪色所需 时间/min ① 10 V1 35 25 ② 10 10 30 25③ 10 10 V2 50 ①表中 V1=__________mL ②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号) ③实验③测得 KMnO4 溶液的褪色时间为 2min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应 速率 v(H2C2O4)＝________mol·L－1·min－1。 【答案】 (1) 增大 增大 不变 (2) 5 ②和③ 0.025 【解析】 （1）根据影响化学反应速率的因素进行分析； （2）①由表中实验②和实验①知道温度相同，所以溶液的总体积也应该相同均为 50mL，分析知道表中 V1 溶液的体积为 50-35-10=5mL； ②根据上表分析实验②和实验③反应物浓度相同，温度不同，所以探究温度对化学反应速率影响的因素 的实验编号是②和③； ③根据方程式 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 计算 v(H2C2O4)的平均反应速率。 （1）对于反应 Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑，把铁片改成铁粉，增大接触面积，化学反应速率增大；滴加几滴浓 硫酸，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；加压，对化学反应速率无影响，故答案为增大，增大，不 变。 （2）①由表中实验②和实验①知道温度相同，是讨论浓度对化学反应速率的影响。所以溶液的总体积也 应该相同均为 50mL，分析知道表中 V1 溶液的体积为 50-35-10=5mL，故答案为 5。 ②根据上表分析实验②和实验③反应物浓度相同，温度不同，所以探究温度对化学反应速率影响的因素 的实验编号是②和③，故答案为②和③。 ③由化学反应方程式关系可知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，加入的 KMnO4 的物质的量为 0.1mol/L×0.01L=0.001mol，加入的 H2C2O4 的物质的量为 0.005L×0.6mol/L=0.003mol， 由 5H2C2O4～2KMnO4 关系可知 H2C2O4 过量，所以参加反应的 n(H2C2O4)=0.1mol/L×0.01L×5/2=0.0025mol， 实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为 2min，所以 H2C2O4 在 2min 内的平均反应速率为 v(H2C2O4)＝ 0.0025mol÷0.05L÷2min=0.025mol·L－1·min－1，故答案为 0.025。 24.（每空 2 分，共 16 分）A、B、C 三种强电解质，它们在水中电离出的离子的离子如下表所示：阳离子 Na+、K+、Cu2+、 阴离子 、OH-， 在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的 A、B、C 三种溶液，电极均为石墨电极。 接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中 c 电极质量增加了 16.0 g。常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解 时间 t 的关系如图所示。据此回答下列问题： (1)b 电极上的电极反应式为：_______________________________________； (2)计算电极 e 上生成的气体在标况下的体积为_____； (3)写出乙烧杯中的电解反应方程式：_______________________________________； (4)要使丙烧杯中的 C 溶液恢复到原来的浓度，需要向丙烧杯中加入_____________，______________(填加 入物质的名称和质量)。 (5)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2 和 NH4Cl 等组成的糊状填充物，该电池放电产生的 MnOOH。电池反应的离子方程式为： ____________________________________________；维持电流强度为 0.5A，电池工作 5min，理论上消耗 锌_____g(已知 F=96500C·mol-1)。 【答案】 (1)4OH--4e-=O2↑+2H2O (2)5.6L (3)2Cu2++2H2O 2Cu+ O2↑+4H+ ---3 分 (4)CuO，20g (5)Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH --3 分 0.05 【解析】 根据电解时溶液 pH 的变化及乙烧杯中 c 电极质量增加了 16.0 g，铜离子与氢氧根离子不能共存，可知溶 2- 4SO 通电液乙为硫酸铜溶液；溶液甲溶液显碱性，含有氢氧根离子；溶液丙为中性，含有硫酸根离子。乙烧杯中 c 电极质量增加了 16.0 g，溶液中铜离子得电子生成单质铜，则 c 电极为阴极，则 M 为负极。 (1)分析可知，溶液甲为碱性溶液，b 电极为阳极，溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气和水，电极反应式 为 4OH--4e-=O2↑+2H2O； (2)溶液丙为中性溶液，电解时产生氢气和氧气，乙烧杯中 c 电极质量增加了 16.0 g，转移电子的物质的量 为 ×2=0.5mol，e 电极为阴极，生成的气体为氢气，物质的量为 0.25mol，标况下的体积为 5.6L； (3)乙烧杯中的电解质为硫酸铜，阴极上铜离子得电子生成单质铜，而阳极上水失电子生成氧气和氢离子， 总反应式为 2Cu2++2H2O 2Cu+ O2↑+4H+； (4)根据方程式可知，析出的物质为铜、氧气，要还原时应加入 CuO，生成的 Cu 为 16g，即 0.25mol，则氧 化铜的质量为 20g； (5)Zn 失电子生成锌离子，MnO2 得电子与氢离子反应生成 MnOOH，池反应的离子方程式为 Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH；维持电流强度为 0.5A，电池工作 5min，Q=It=0.5A×300s=150C，m(Zn)= ×0.5×65g/mol=0.052g。 25．（每空 2 分，共 12 分）《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴 趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为 Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器 的艺术价值。参与形成铜绿的物质有 Cu 和_______。 （2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有 Cu2(OH)2CO3 和 Cu2(OH)3Cl。考古学 家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)2CO3 和 Cu2(OH)3Cl 分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。 （3）文献显示有害锈的形成过程中会产生 CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答： 16.0 g 64g / mol 通电 150 96500 / C C mol① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在 2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含 Na2CO3 的缓冲溶液中浸泡，使 CuCl 转化为难溶的 Cu2(OH)2CO3； ⅲ．BTA 保护法： 请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中，BTA 保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有___________。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的 Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 【答案】 （1）O2、H2O、CO2 （2）碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮 湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 （3）氧气（H2O） Cu-e-+Cl-=CuCl （4）4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ABC 【解析】 【分析】 （1）由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变； （2）结合图像可知，Cu2(OH)2CO3 为致密结构，Cu2(OH)3Cl 为疏松结构； （3）正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，Cu 作负极； （4）在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜；替换出锈层中的 Cl-，能够高效的除去有害锈；BTA 保护 法不破坏无害锈。 【详解】 （1）铜锈为 Cu2(OH)2CO3，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有 Cu 和O2、H2O、CO2； （2）结合图像可知，Cu2(OH)2CO3 为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈。 Cu2(OH)3Cl 为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈； （3）①结合图像可知，正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，电极反应式为 O2+4e-+2H2O===4OH-； ②结合图像可知，过程Ⅰ中 Cu 作负极，电极反应式是 Cu-e-+Cl-=CuCl； （4）①碳酸钠法中，Na2CO3 的缓冲溶液使 CuCl 转化为难溶的 Cu2(OH)2CO3，离子方程式为 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-； ②A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，能保护内部金属铜，这能使 BTA 保护法应用更为普遍， 故 A 正确； B．Cu2(OH)3Cl 为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。替换出锈层 中的 Cl-，能够高效的除去有害锈，这能使 BTA 保护法应用更为普遍，故 B 正确； C．酸浸法会破坏无害锈 Cu2(OH)2CO3，BTA 保护法不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修 旧如旧”，这能使 BTA 保护法应用更为普遍，故 C 正确； 答案选 ABC。