人教版高中化学选修四章末测试题及答案全套

人教版高中化学选修四章末测试题及答案全套 第一章　过关检测 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 第Ⅰ卷　(选择题，共 60 分) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 4 分，共 60 分) 1．下列分别是利用不同能源发电的实例，其中不属于新能源开发利用的是(　　) 答案　C 解析　风能、太阳能、潮汐能均属于有待开发或正在开发的新能源。 2．下列说法正确的是(　　) A．在化学反应中物质发生变化的同时，不一定发生能量变化 B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C．焓变是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化 D．形成产物中的化学键释放的总能量大于反应物断键吸收的总能量时，ΔH0，其中正确的是(　　) A．②④ B．②③ C．①④⑤ D．①②③ 答案　A 解析　①温度不变时，将容器体积增大一倍，平衡若不移动，A 的浓度变为原来的 0.5 倍，达到新平衡后，A 的浓度变为原来的 0.48 倍，说明平衡正向移动了，则 m＋n2m 乙C．c(SO2)与 c(O2)之比 k：k 甲＝k 丙>k 乙 D．反应放出或吸收热量的数值 Q：Q 甲＝Q 丙>2Q 乙 答案　B 解析　甲和丙达到的平衡是等效平衡，所以压强 p 甲＝p 丙，SO3 的质量 m 甲＝m 丙，乙可 看做是甲达到平衡后，取出一半物质，浓度变为原来的1 2 ，压强降为原来的1 2 后形成的，平衡 向气体增多的方向移动，SO3 的量减小，所以压强 2p 乙>p 甲，SO3 质量 2m 乙0。 根据题给图像知，0～60 s 时段，N2O4 的物质的量浓度变化为 0.060 mol·L－1，根据公式 v＝ Δc/Δt 计算，v(N2O4)＝0.001 mol·L－1·s－1；分析题给图像知，K1＝c2(NO2) c(N2O4)＝0.1202 0.040 ＝0.36。 (2)①根据题意知，改变反应温度为 T 后，c(N2O4)以 0.0020 mol·L－1·s－1 的平均速率降低， 即平衡向正反应方向移动，正反应方向吸热，反应向吸热方向进行，故为温度升高，T 大于 100 ℃；②改变反应温度为 T 后，c(N2O4)以 0.002 mol·L－1·s－1 的速率降低，则 c(NO2)以 0.002 mol·L－1·s－1×2 的速率增加，平衡时，c(NO2)＝0.120 mol·L－1＋0.0020 mol·L－1·s－1×2×10 s ＝0.160 mol·L－1，c(N2O4)＝0.040 mol·L－1－0.0020 mol·L－1·s－1×10 s＝0.020 mol·L－1，K2＝ 0.1602 0.020 ＝1.28。 (3)温度为 T 时，反应达平衡，将反应容器的体积减小一半，即增大压强，平衡向气体体 积减小的方向移动，即向逆反应方向移动。 (4)对吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。 第三章　过关检测 【说明】　本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 请将第Ⅰ卷的答案填入答题栏内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答。本卷共 4 页。 题　号 一 二 17 18 19 20 21 22 总　分 得分 　　本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分 100 分，考试时间 90 分 钟。 第Ⅰ卷　(选择题，共 60 分)　一、选择题(本题包括 15 小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 4 分，共 60 分) 1．下列有关电解质的说法正确的是(　　) A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强 B．强电解质溶液中存在的分子只有溶剂分子 C．强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物 D．Na2O 与水反应生成 NaOH，因此 Na2O 是非电解质 答案　B 解析　电解质溶液的导电能力强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数 目有关，浓的弱电解质溶液的导电能力可能比稀的强电解质溶液的导电能力强；强电解质不 一定都是离子化合物，如 HCl; Na2O 在熔融状态下能完全电离，是强电解质。 2．下列关于电解质电离的叙述中，正确的是(　　) A．碳酸钙在水中溶解度很小，其溶液的导电性很弱，所以碳酸钙是弱电解质 B．氢氧化钙微溶于水，但溶解的氢氧化钙全部电离，所以氢氧化钙是强电解质 C．氯气和氨气的水溶液导电性都很好，所以它们是强电解质 D．水难电离，纯水几乎不导电，所以水是非电解质 答案　B 解析　CaCO3 难溶于水，但溶解的 CaCO3 全部电离，所以 CaCO3 是强电解质，A 项错误； Cl2 是单质，既不是电解质也不是非电解质，NH3 属于非电解质，C 项错误；水难电离，离子 浓度很小，几乎不导电，所以水是弱电解质，D 项错误。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3．在 t ℃时，某 Ba(OH)2 的稀溶液中 c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1， 已知 a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入 pH＝c 的盐酸，测得混合溶液的部分 pH 如下表所示： 序号 Ba(OH)2 溶 液的体积(mL) 盐酸的 体积(mL) 溶液的 pH ① 22.00 0.00 8 ② 22.00 18.00 7 ③ 22.00 22.00 6 假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则 c 为(　　)A．3 B．4 C．5 D．6 答案　B 解析　Ba(OH)2 溶液的 pH＝8，即 a＝8，再根据 a＋b＝12，则 b＝4，该温度下 Kw＝10－ 12；当恰好完全中和时，溶液的 pH＝6，即加盐酸的体积为 22.00 mL 时，恰好完全中和，根 据 c(H＋)×22.00 mL＝c(OH－)×22.00 mL，又 c(OH－)＝10－4 mol·L－1，则盐酸 c(H＋)＝10－4 mol·L－1，pH＝4，即 c＝4。 4．下列有关实验操作的说法错误的是 (　　) A．中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响 B．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 C．滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中 的液面 D．称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘 答案　C 解析　滴定操作时，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化，C 项错。 　 5．浓度均为 0.1 mol/L 的 8 种溶液： ①HNO3　②H2SO4　③CH3COOH　④Ba(OH)2 ⑤NaOH　⑥CH3COONa　⑦KCl　⑧NH4Cl 其溶液的 pH 由小到大的顺序是(　　) A．③⑧②①⑥⑤⑦④ B．②①③⑧⑦⑥⑤④ C．②③⑧①④⑦⑥⑤ D．①②③⑧⑦④⑥⑤ 答案　B 解析　溶液显酸性的是①HNO3、②H2SO4、③CH3COOH、⑧NH4Cl，浓度相同时，溶液 中 H＋浓度的大小顺序为②H2SO4>①HNO3>③CH3COOH>⑧NH4Cl；溶液显中性的是⑦KCl； 溶液显碱性的是④Ba(OH)2、⑤NaOH、⑥CH3COONa，浓度相同时，溶液中 OH－浓度的大小 顺序为④Ba(OH)2>⑤NaOH>⑥CH3COONa。由此可知本题答案为 B。 6．有 4 种混合溶液，分别由等体积 0.1 mol·L－1 的两种溶液混合而成： ①NH4Cl 与 CH3COONa　②NH4Cl 与 HCl　③NH4Cl 与 NaCl　④NH4Cl 与 NH3·H2O(混 合液呈碱性) 下列各项排序正确的是(　　) A．pH：②c(OH－)，正确；C 项，pH＝7 时，三种溶液中：c(A－)>c(B－)>c(D－)，错误；D 项，根据质子守恒知 D 正确。 14．常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝1.1×10－11，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10, Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－ 12，Ksp(CH3COOAg)＝2.3×10－3，下列叙述不正确的是(　　) A．浓度均为 0.2 mol·L－1 的 AgNO3 溶液和 CH3COONa 溶液等体积混合一定产生 CH3COOAg 沉淀 B．将 0.001 mol·L－1 的 AgNO3 溶液滴入浓度均为 0.001 mol·L－1 的 KCl 和 K2CrO4 混合溶 液中，先产生 Ag2CrO4 沉淀 C．c(Mg2＋)为 0.11 mol·L－1 的溶液中要产生 Mg(OH)2 沉淀，溶液的 pH 要控制在 9 以上 D．在其他条件不变的情况下，向饱和 AgCl 水溶液中加入 NaCl 溶液，Ksp(AgCl)不变 答案　B 解析　等体积混合后 Ag＋、CH3COO－的浓度均为 0.1 mol·L－1，c(CH3COO－)×c(Ag＋)＝ 0.01>2.3×10－3，一定产生 CH3COOAg 沉淀，A 项正确；将 0.001 mol·L －1 的 AgNO3 溶液滴 入 0.001 mol·L－1 的 KCl 和 0.001 mol·L－1 的 K2CrO4 混合溶液中，生成 AgCl 和 Ag2CrO4 沉淀 需 Ag＋浓度分别为 c(Ag＋)＝Ksp(AgCl) c(Cl－) ＝1.8×10－7 mol·L－1，c(Ag＋)＝ Ksp(Ag2CrO4) c(CrO2－4 ) ＝ 19 ×10 － 5 mol·L － 1 ， 故 应 先 生 成 AgCl 沉 淀 ， B 项 错 误 ； 若 要 产 生 Mg(OH)2 沉 淀 ， 需 Ksp[Mg(OH)2]≤c(Mg2＋)×c2(OH－)，c(Mg2＋)＝0.11 mol·L－1，则 c(OH－)≥10－5 mol·L－1，溶 液的 pH 至少要控制在 9 以上，C 项正确；Ksp(AgCl)只受温度影响，与浓度无关，在其他条 件不变的情况下，向饱和 AgCl 水溶液中加入 NaCl 溶液，Ksp(AgCl)不变，D 项正确。 15．在 25 ℃时，下列叙述正确的是(　　) A．将 pH＝3 的醋酸和 pH＝11 的 NaOH 溶液等体积混合，pH>7 B．NH4HSO4 溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH＝7，则 c(Na＋)＝2c(SO2－4 ) C．0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶液与 0.1 mol·L－1 CH3COONa 等体积混合后 pHc(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(OH－) D．KNO3 和 CH3COONH4 溶液 pH 均为 7，两溶液中水的电离程度相同 答案　C 解析　pH＝3 的醋酸和 pH＝11 的 NaOH 溶液等体积混合，醋酸过量，溶液显酸性， pHc(Na＋)>c(CH3COOH)，C 正确；KNO3 不影响水的电离，CH3COONH4 促进水 的电离，D 错误。 第Ⅱ卷　(非选择题，共 40 分) 二、非选择题(本题包括 3 小题，共 40 分) 16．(13 分)有 A、B、C、D 四种强电解质，它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复) 提示：CH3COONH4 溶液为中性 阳离子 Na＋、Ba2＋、NH＋4 阴离子 CH3COO－、Cl－、OH－、SO2－4 已知：①A、C 溶液的 pH 均大于 7，A、B 的溶液中水的电离程度相同； ②C 溶液和 D 溶液相遇时只生成白色沉淀，B 溶液和 C 溶液相遇时只生成刺激性气味的 气体，A 溶液和 D 溶液混合时无明显现象。 (1)A 是________，B 是________。 (2)25 ℃时，0.1 mol/L B 溶液的 pH＝a，则 B 溶液中 c(H ＋)－c(NH3·H2O)＝________(用 含 a 的关系式表示)。 (3)将等体积、等物质的量浓度的 B 溶液和 C 溶液混合，反应后溶液中各种离子浓度由大 到小的顺序为 ________________________________________________________________________。 (4)在一定体积 0.005 mol/L 的 C 溶液中，加入一定体积的 0.00125 mol/L 的盐酸时，混合 溶液的 pH＝11，若反应后溶液的体积等于 C 溶液与盐酸的体积之和，则 C 溶液与盐酸的体 积比是________。 答案　(1)CH3COONa　NH4Cl (2)1×10(a－14) mol/L (3)c(OH－)>c(Ba2＋)＝c(Cl－)>c(NH＋4 )>c(H＋) (4)1∶4 解析　(1)A、C 溶液的 pH 均大于 7，说明 A、C 的溶液中含有的阴离子为 CH3COO－或 OH－，阳离子为 Na＋或 Ba2＋；C 溶液和 D 溶液相遇时只生成白色沉淀，说明 C、D 中存在 Ba2 ＋或 SO 2－4 中的一种；B 溶液和 C 溶液相遇只生成刺激性气味的气体 NH3，说明 B、C 中存在 NH ＋4 或 OH－中的一种，所以 C 为 Ba(OH)2，则 A 为 CH3COONa，A、B 的溶液中水的电离 程度相同，则 B 为 NH4Cl，D 为 Na2SO4。 (2)0.1 mol/L NH4Cl 溶液中，根据电荷守恒有 c(H＋)＋c(NH＋4 )＝c(OH－)＋c(Cl－)，根据物 料守恒有 c(Cl－)＝c(NH＋4 )＋c(NH3·H2O)，联立两式可得 c(H＋)－c(NH3·H2O)＝c(OH－)＝10－14 10－a ＝1×10(a－14) mol/L。 (3)设 1 L 1 mol/L 的 NH4Cl 溶液与 1 L 1 mol/L Ba(OH)2 溶液混合，则所得溶液为 0.5 mol/L NH3·H2O、0.25 mol/L BaCl2 和 0.25 mol/L Ba(OH)2 的混合溶液，c(OH－)>0.5 mol/L，c(Cl－)＝ c(Ba2＋)＝0.5 mol/L，c(NH＋4 )”“　③> 解析　(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为 0，可求出 H2N2O2 中氮元素的化合价为 ＋1。 (2)①由题图可以看出，未加入 NaOH 溶液时，0.01 mol·L－1 H2N2O2 溶液的 pH＝4.3，这 说明 H2N2O2 为弱酸，则其电离方程式为 H2N2O2H＋＋HN2O－2 。②b 点时溶液中的溶质为 NaHN2O2，溶液呈碱性，说明 HN2O －2 的水解程度大于其电离程度，H2N2O2 为水解产物，N2O 2－2 为电离产物，故 c(H2N2O2)>c(N2O2－2 )。③a 点时溶液中，根据电荷守恒可得：c(Na＋)＋c(H ＋)＝2c(N2O2－2 )＋c(HN2O－2 ) ＋c(OH－)，而 a 点时溶液的 pH＝7，则 c(H＋)＝c(OH－)，故 c(Na ＋)＝2c(N2O2－2 )＋c(HN2O－2 )，所以 c(Na＋)>c(N2O2－2 )＋c(HN2O－2 )。 18．(14 分)弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，表 1 是常温下几种弱 酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)，表 2 是常温下几种难(微)溶物的溶度积常 数(Ksp)。 表 1 酸或碱 电离平衡常数(Ka 或 Kb) CH3COOH 1.8×10－5 HNO2 4.6×10－4 HCN 5×10－10HClO 3×10－8 NH3·H2O 1.8×10－5 表 2 难(微)溶物 溶度积常数(Ksp) BaSO4 1×10－10 BaCO3 2.6×10－9 CaSO4 7×10－5 CaCO3 5×10－9 请回答下面问题： (1)表 1 所给的四种酸中，酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中 CH3COOH 的电离程度增大，而电离常数不变的操作是__________(填序号)。 A．升高温度 B．加水稀释 C．加少量的 CH3COONa 固体 D．加少量冰醋酸 (2)CH3COONH4 的 水 溶 液 呈 ________( 填 “ 酸 性 ”“ 中 性 ” 或 “ 碱 性 ”) ， 理 由 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 溶 液 中 各 离 子 浓 度 大 小 关 系 是 ________________________________________________________________________。 (3)物质的量之比为 1∶1 的 NaCN 和 HCN 的混合溶液，其 pH>7，该溶液中离子浓度从 大 到 小 的 排 列 为 ________________________________________________________________________。 (4)工业中常将 BaSO4 转化为 BaCO3 后，再将其制成各种可溶性的钡盐(如 BaCl2)。具体 做法是用饱和的纯碱溶液浸泡 BaSO4 粉末，并不断补充纯碱，最后 BaSO4 转化为 BaCO3。现 有足量的 BaSO4 悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使 SO 2－4 物质的量浓度不 小于 0.01 mol·L－1，则溶液中 CO 2－3 物质的量浓度应≥________mol·L－1。 答案　(1)HCN　B (2)中性　水电离出的 H＋和 OH－的浓度相等，CH3COONH4 溶于水后，根据表 1 中的电离平衡常数，CH3COO－结合 H＋和 NH ＋4 结合 OH－生成弱电解质的程度一样，导致水溶液中 的 H＋和 OH－浓度相等，溶液呈中性　c(NH＋4 )＝c(CH3COO－)>c(OH－)＝c(H＋) (3)c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋) (4)0.26 解析　(1)电离平衡常数越小，酸的酸性越弱，因此 HCN 酸性最弱；电离平衡常数只与 温度有关，酸浓度越小，电离程度越大，加入 CH3COONa 和冰醋酸都会抑制 CH3COOH 的电 离。 (2)由于醋酸与 NH3·H2O 的电离平衡常数相同，故 NH＋4 、CH3COO－水解能力相同， CH3COONH4 溶液呈中性，溶液中 c(CH3COO－)＝c(NH＋4 )>c(H＋)＝c(OH－)。 (3)NaCN 和 HCN 混合溶液的 pH >7，说明 CN－的水解能力大于 HCN 的电离能力，故有 c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)。 (4)使 SO 2－4 浓度不小于 0.01 mol·L －1 则需使 Ba2＋ 浓度不大于1.0 × 10－10 0.01 ＝1.0×10 －8 mol·L－1，所以 CO 2－3 浓度应大于等于2.6 × 10－9 1 × 10－8 ＝0.26 mol·L－1。 第四章　过关检测 【说明】　本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 请将第Ⅰ卷的答案填入答题栏内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答。本卷共 4 页。 题　号 一 二 17 18 19 20 21 22 总　分 得分 　　本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分 100 分，考试时间 90 分 钟。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第Ⅰ卷　(选择题，共 60 分) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题 4 分，共 60 分) 1．下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(　　) A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 答案　A 解析　A 项，硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应，将太阳能转化为电能， 与氧化还原反应无关。B 项，该能量转化过程利用的是原电池原理，在负极发生氧化反应， 正极发生还原反应，与氧化还原反应有关。C 项，该能量转化过程利用的是电解池原理，阳 极发生氧化反应，阴极发生还原反应，与氧化还原反应有关。D 项，葡萄糖为生命活动提供 能量时，能量转化的同时葡萄糖被氧化为 CO2 和水，与氧化还原反应有关。 2．下列描述中不符合生产实际的是(　　) A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用镁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极 答案　A 解析　电解熔融的氧化铝制取金属铝，应选择石墨作阳极，若选用金属镁作阳极，则金 属镁会失电子参与反应，A 项错误；电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，B 项正 确；要形成电镀装置，需满足以下条件：镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属离子 的溶液作电镀液，D 项正确。 3．根据下列事实：①X＋Y2＋===X2＋＋Y，②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑，③Z2＋氧 化性比 X2＋弱，④由 Y、W 电极组成的原电池电极反应为 W2＋＋2e－===W、Y－2e－===Y2＋， 可知 X、Y、Z、W 的还原性由强到弱的顺序是(　　) A．X>Z>Y>W B．Z>W>X>Y C．Z>Y>X>W D．Z>X>Y>W 答案　D 解析　由题意知：①中发生置换反应，还原性 X>Y，②中 Z 与 H2O(冷)反应说明 Z 还原 性很强，③中 Z2＋氧化性比 X2＋弱，说明还原性 Z>X，④中由 Y、W 构成的原电池中 Y 发生 氧化反应为负极，知还原性 Y>W，所以 X、Y、Z、W 的还原性强弱顺序为 Z>X>Y>W，故 选 D。 4．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。已知海水中 含 Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO2－4 等离子，图中电极均为惰性电极。下列叙述中正确的是(　　) A．A 膜是阳离子交换膜B．通电后，海水中的阴离子往 b 电极处运动 C．通电后，b 电极上产生无色气体，溶液中出现白色沉淀 D．通电后，a 电极的电极反应式为 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 答案　C 解析　题给电解池中 a 电极为阳极、b 电极为阴极，若将海水变成淡水，则 A 膜为阴离 子交换膜、B 膜为阳离子交换膜，A 项错误；通电后海水中的阴离子通过 A 膜向 a 电极(阳极) 移动，阳离子通过 B 膜向 b 电极(阴极)移动，B 项错误；通电后阳极氯离子失去电子转化为 氯气，阴极水电离出的氢离子得到电子转化为氢气，同时产生氢氧根离子，氢氧根离子与镁 离子结合生成氢氧化镁白色沉淀，C 项正确，D 项错误。 5．用石墨作电极电解 CuSO4 溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应 向溶液中加入适量的(　　) A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O 答案　C 解析　石墨电极电解硫酸铜溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原 反应得到铜，因此补充氧化铜即可使电解液恢复到起始状态。 6．如图所示的钢铁腐蚀中，下列说法正确的是(　　) A．碳表面发生氧化反应 B．钢铁被腐蚀的最终产物为 FeO C．生活中钢铁制品的腐蚀以图①所示为主 D．图②中，正极反应式为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 答案　D 解析　根据图知，①为铁的析氢腐蚀，②为铁的吸氧腐蚀。碳作正极，正极上发生还原 反应，A 项错误；Fe 被氧化生成 Fe2＋，Fe2＋和 OH－反应生成 Fe(OH)2，Fe(OH)2 不稳定易被 氧化生成 Fe(OH)3，Fe(OH)3 失水生成 Fe2O3·xH2O(铁锈)，所以钢铁被腐蚀的最终产物是 Fe2O3·xH2O 而不是 FeO，B 项错误；生活中钢铁主要以吸氧腐蚀为主，C 项错误；图②中铁 发生吸氧腐蚀，正极反应式为 O2＋4e－＋2H2O===4OH－，D 项正确。 7．一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反 应为 2CH3OH＋3O2＋4OH－2CO2－3 ＋6H2O，则有关说法正确的是(　　) A．放电时，CH3OH 参与反应的电极为正极B．放电时，负极的电极反应为 CH3OH＋8OH－－6e－===CO2－3 ＋6H2O C．标准状况下，通入 5.6 L O2 并完全反应后，有 0.5 mol 电子转移 D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的 pH 降低 答案　B 解析　从电池反应可知，CH3OH 为原电池的负极，A 错误；正极反应为：O2＋2H2O＋4e －===4OH－，标准状况下，5.6 L O2 为 0.25 mol，转移电子 1 mol，C 错误；正极反应产生 OH －，pH 不会降低，D 错误。 8．如图所示，X、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极板质量增加，b 极板处有 无色、无味气体放出。符合这一情况的是附表中的(　　) a 极板 b 极板 X 电极 Z 溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 负极 CuCl2 答案　A 解析　由题意知，通电后 a 极板质量增加，说明有金属析出，由此可知，a 极为电解池的 阴极，则 X 为电源负极，B、C 均不符合；b 极放出的是无色无味的气体，可排除 D。 9. 将 KCl 和 CuSO4 两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液 pH 随时间 t 变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．整个过程中两电极反应 2Cl－－2e－===Cl2↑、2H＋＋2e－===H2↑不可能同时发生 B．电解至 C 点时，往电解质溶液中加入适量 CuCl2 固体，即可使电解质溶液恢复至原 来的浓度C．AB 段表示电解过程中 H＋被还原，pH 增大 D．原混合溶液中 KCl 和 CuSO4 浓度之比恰好为 2∶1 答案　A 解析　图像分为三段，因此整个电解过程也有三个过程。第一个过程相当于电解 CuCl2 溶液，Cu2＋水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，pH 增大，C 项错误；若原 混合溶液中 KCl 和 CuSO4 浓度之比恰好为 2∶1，则达 B 点时 CuCl2 消耗完，接着只电解水， 则与图像不符，D 项错误；根据 B→C，溶液的 pH 明显下降，说明 B 点时 Cl－已消耗完，而 Cu2＋过量，继续电解，阴极 Cu2＋放电，阳极是 OH－放电生成 O2，由此可判断 B 项错误；综 上分析可知 A 项正确。 10．有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是(　　) A．A 池中负极的电极反应为 Mg－2e－===Mg2＋ B．Mg 在 A 池中为负极，在 B 池中为正极 C．B 池中电子的流向：Mg―→Al D．原电池工作一段时间后，A 池溶液的 pH 会增大 答案　C 解析　判断原电池正负极，除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。对于稀 硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属。但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼的金属，所 以 A 池中镁是负极，B 池中铝是负极，B 项正确；A 池中负极电极反应为 Mg－2e－===Mg2 ＋，A 项正确；B 池中电子流向为 Al―→Mg，C 项错误；A 池中正极 2H＋＋2e－===H2↑，随 着反应进行，c(H＋)减少，pH 增大，D 项正确。 11．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以 肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH 作为电解质。 下列关于该燃料电池的叙述不正确的是(　　) A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B．负极发生的电极反应式为 N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸 附量，并使它们与电解质溶液充分接触 D．该燃料电池持续放电时，正极发生氧化反应，pH 减小 答案　D 解析　由图可判定通入空气的为正极，通入 N2H4 的为负极，正极发生还原反应，D 项错 误。 12．某原电池装置如图所示，电池总反应为 2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是(　　) A．正极反应为 AgCl＋e－===Ag＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用 NaCl 溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移 0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol 离子 答案　D 解析　原电池的正极发生得电子的还原反应：Cl2＋2e－===2Cl－，负极发生失电子的氧化 反应：Ag－e－＋Cl－===AgCl，阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成；若用 NaCl 溶液代替盐酸， 电池总反应不会改变；当电路中转移 0.01 mol 电子时，负极消耗 0.01 mol Cl－，右侧正极生 成 0.01 mol Cl－，左侧溶液中应有 0.01 mol H＋移向右侧，约减少 0.02 mol 离子。 13．电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如下图。下列说法不正确的是(　　) A．铁电极的电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋ B．通入甲烷的石墨电极的电极反应式为：CH4＋4CO2－3 －8e－===5CO2＋2H2O C．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量食盐 D．若左池石墨电极产生 44.8 L 气体，则消耗 0.5 mol 甲烷 答案　D解析　右池中通入甲烷的一极为原电池的负极，通入空气的一极为原电池的正极，故左 池中 Fe 电极为阳极，石墨电极为阴极，Fe 电极发生氧化反应，Fe－2e－===Fe2＋，A 项正确； 原电池的负极发生氧化反应，电极反应式正确；NaCl 是易溶的离子化合物，加入食盐可使溶 液的导电能力增强，C 项正确；电解池中石墨电极(阴极)的电极反应式为：2H ＋＋2e － ===H2↑，标准状况下，n(e－)＝2n(H2)＝2× 44.8 L 22.4 L·mol－1 ＝4 mol，每消耗 1 mol CH4，转移 8 mol e－，则 n(CH4)＝0.5 mol，但 D 项并未说明是标准状况，故不正确。 14. 用如图所示的装置电解 K2SO4 溶液同时制备 H2SO4 和 KOH 溶液，Ⅱ中装入 K2SO4 溶液， 下列有关分析正确的是(a、b 是离子交换膜)(　　) A．Ⅰ区生成 H2SO4 B．a 是阴离子交换膜 C．Ⅱ区中的 K＋进入Ⅰ区 D．Ⅲ区溶液的 pH 会升高 答案　C 解析　Ⅰ区是阴极区，溶液中的 H＋放电而被消耗，故Ⅰ区生成的是 KOH，Ⅱ区中的 K＋ 通过阳离子交换膜进入Ⅰ区，A、B 两项错，C 项对；Ⅲ区生成 H2SO4 而使溶液 pH 下降，D 项错。 15．镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH 中的 M 表 示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是： Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO－2 下列说法正确的是(　　) A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为 NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充电过程中 OH－离子从阳极向阴极迁移 C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O 中的 H 被 M 还原 D．NiMH 电池中可以用 KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液 答案　A 解析　NiMH 放电时正极发生还原反应，分析化合价可知正极为 NiOOH 得电子生成 Ni(OH)2，可知 A 项正确；充电过程中，OH－由阴极向阳极移动，B 项错误；充电过程中， 被还原的是氢元素，生成的 H2 被储氢合金 M 吸收起来，M 不参与反应，C 项错误；D 项由 已知信息可知 NiOOH 与氨水反应，破坏电解体系，错误。第Ⅱ卷　(非选择题，共 40 分) 二、非选择题(本题包括 3 小题，共 40 分) 16．(13 分)如图所示的装置，闭合开关一段时间后，再断开，请回答问题。在此过程中： (1)A 中发生反应的离子方程式是______________，其中 Fe 电极的名称是________。 (2)若 B 中溶液仍为蓝色，其中一电极增重 1.6 g，则增重的是 B 中的________(填“C”或 “Cu”)电极，电解后溶液的 pH 为________；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入 __________(填化学式)，其质量为_______g。(假设电解前后溶液的体积 500 mL 不变) (3)断开开关后，发现 C 中溶液的 pH________(填“增大”“减小”或“不变”)，其通电 过程中阳极发生的反应是______________________。 (4)此过程中 D 中的铜电极质量________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，银电极 质量________，电解质溶液浓度________。 答案　(1)2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag　负极 (2)Cu　1　CuO　2 (3)减小　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (4)增大　减小　不变 解析　(1)图 A 是活泼性不同的两个电极插入电解液中形成闭合回路，故 A 为原电池装置， Fe 为负极，Ag 为正极，总反应的离子方程式为 Fe＋2Ag＋===2Ag＋Fe2＋。 (2)图 B 为电解池，C 为阳极，Cu 为阴极，电解硫酸铜溶液，阳极反应为 4OH －－4e－ ===2H2O＋O2↑，故阳极质量不变；阴极反应为 Cu2＋＋2e－===Cu，质量增加。电解池反应中， 阳极失电子数目＝阴极得电子数目，Cu 电极增重 1.6 g，则转移电子 0.05 mol，阳极消耗 n(OH －)＝0.05 mol，故溶液中的 c(H＋)＝0.05 mol 0.5 L ＝0.1 mol/L，pH＝1，同时阳极放出 0.4 g O2，则 电解液要恢复到原状态，需加入 2 g CuO。 (3)图 C 电解 NaHSO4 溶液，本质上是电解水，阳极反应为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑， 阴极反应为 4H＋＋4e－===2H2↑，由于消耗了水，使 c(H＋)增大，pH 减小。 (4)图 D，Cu 作阴极，电极反应为 Ag＋＋e－===Ag，质量增大，Ag 作阳极，电极反应为 Ag －e－===Ag＋，质量减小，消耗和生成的 Ag＋数目相等，故 AgNO3 溶液的浓度不变。17．(12 分)燃料电池是获得电能的重要途径。一种甲醇燃料电池采用铂或碳化钨作为电 极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。 回答下列问题： (1) 这 种 电 池 放 电 时 发 生 的 化 学 反 应 方 程 式 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 此 电 池 正 极 发 生 的 电 极 反 应 式 是 ________________________________________________________________________， 负 极 发 生 的 电 极 反 应 式 是 ________________________________________________________________________。 (3)电解液中的 H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。 (4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃 料 电 池 能 量 转 化 效 率 高 ， 其 次 是 ________________________________________________________________________。 答案　(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O (2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ (3)正　负极　(4)对环境无污染 解析　甲醇燃料电池实质就是利用 CH3OH 燃料与氧气反应来提供电能。CH3OH 作负极， 发生氧化反应，电极反应为 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋；氧气在正极的电极反应 为 3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极 上，故 H＋向正极移动。甲醇反应产物为 CO2 和 H2O，对环境无污染。 18．(15 分)A、B、C 三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示： 阳离子 Na＋、K＋、Cu2＋ 阴离子 SO2－4 、OH－ 在下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的 A 溶液、足量的 B 溶液、 足量的 C 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 g。常温下各烧杯中溶 液的 pH 与电解时间 t 的关系如图。据此回答下列问题： (1)M为电源的________(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应为________________。 (2)电极 e 上生成的气体在标准状况下的体积为______________。 (3) 写 出 乙 烧 杯 中 的 电 解 反 应 ： ________________________________________________________________________。 (4)若电解过程中，乙烧杯中的 B 溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行， 为什么？ ________________________________________________________________________。 (5) 要 使 丙 烧 杯 中 的 C 溶 液 恢 复 到 原 来 的 状 态 ， 正 确 的 操 作 是 __________________________。 答案　(1)负　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (2)5.6 L (3)2CuSO4＋2H2O ===== 电解 2Cu＋O2↑＋2H2SO4 (4)能，因为 CuSO4 溶液已转变为 H2SO4 溶液，反应变为电解水的反应 (5)向丙烧杯中加入 4.5 g 水 解析　(1)乙烧杯中 c 电极质量增加，析出的金属只能是铜，则 c 处发生的反应为 Cu2＋＋ 2e－===Cu，即 c 电极为阴极，由此可推出 b 为阳极，a 为阴极，M 为负极，N 为正极。根据 离子共存知，B 溶液为 CuSO4 溶液；由常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解时间 t 的关系图，可 以确定 A 为 KOH 溶液或 NaOH 溶液，C 为 K2SO4 溶液或 Na2SO4 溶液。甲烧杯中为 KOH 溶 液或 NaOH 溶液，相当于电解 H2O，阳极 b 处为阴离子 OH－放电，即 4OH－－4e－===2H2O＋ O2↑。 (2)当乙烧杯中有 16 g Cu 析出时，转移的电子为 0.5 mol，2CuSO4＋2H2O ===== 电解 2Cu＋O2↑ ＋2H2SO4。整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数相等。丙烧杯中为 K2SO4 溶液或 Na2SO4 溶液，相当于电解 H2O，由方程式 2H2O ===== 电解 2H2↑＋O2↑可知，生成 2 mol H2，转移 4 mol 电子，所以当整个反应中转移 0.5 mol 电子时，生成的 H2 为 0.25 mol，标准 状况下的体积为 0.25 mol×22.4 L/mol＝5.6 L。 (4)铜全部析出后，电解质变为 H2SO4，所以电解反应仍能进行。(5)丙烧杯中消耗水 0.25 mol，若要使丙烧杯中的 C 溶液恢复到原来的状态，正确的操作 是向烧杯中加入 4.5 g 水。