高中化学选择性必修1单元分层测试：第四章化学反应与电能 A卷

试卷更新日期：2023-11-18 类型：单元试卷

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一、选择题

1. 下列过程不需要通电就能够实现的是

A、电离 B、电镀 C、电治金 D、电解饱和食盐水

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2. 湖北省博物馆的镇馆之宝——曾侯乙编钟由青铜所铸。下列说法错误的是（）

A、青铜属于合金，硬度比纯铜大 B、青铜器露置于空气中会发生电化学腐蚀而“生锈” C、“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定 D、现代工艺采用电解精炼提纯铜，用纯铜作阳极、粗铜作阴极

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3. 陈述I和II均正确且具有因果关系的是（）

选项	陈述I	陈述II
A	金属钠在 $O_{2}$ 点燃产生 $N a_{2} O_{2}$	$N a_{2} O_{2}$ 可在潜水艇中作为 $O_{2}$ 的来源
B	碳酸钠受热分解产生 $C O_{2}$	用碳酸钠作膨松剂制作面包
C	浓硫酸与 $F e$ 不反应	可用钢瓶运输浓硫酸
D	$Z n$ 的金属性比 $F e$ 强	船身焊接锌块可减缓船体腐蚀

A、A B、B C、C D、D

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4. 下列解释事实的方程式错误的是

A、石墨比金刚石稳定：C(石墨，s)=C (金刚石，s) $Δ H > 0$ B、用 $C u C l_{2}$ 溶液做导电实验，灯泡发光： $C u C l_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{电解}} \end{array} C u^{2 +} + 2 C l^{-}$ C、配制 $F e C l_{3}$ 溶液时要加盐酸： $F e^{3 +} + 3 H_{2} O ⇌ F e {(O H)}_{3} + 3 H^{+}$ D、 $N a H_{2} P O_{4}$ 溶液显酸性： $H_{2} P O_{4}^{-} + H_{2} O ⇌ H P O_{4}^{2 -} + H_{3} O^{+}$

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5. 将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和ZnSO₄溶液、CuSO₄溶液连接成下图装置，
下列各项叙述中正确的是（）。

A、构成原电池，锌片作正极 B、锌片上有铜析出，铜片上没有 C、铜片附近Cu^2＋离子浓度减小 D、导线中电流的方向是由锌片流向铜片

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6. 在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是（）

A、电极 A 为阳极，发生氧化反应 B、离子交换膜为阳离子交换膜 C、电解饱和食盐水的离子方程式为： $2 C l^{-} + 2 H^{+} \begin{array}{l} \underline{\underline{电解}} \end{array} C l_{2} ↑ + H_{2} ↑$ D、NaOH 溶液从 d 处出

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7. 近期科技工作者开发了一套CO和甘油(C₃H₈O₃)的共电解装置，如下图所示。下列说法正确的是（）

A、催化电极b连接电源的负极 B、电解过程中K⁺从阳极区移向阴极区 C、阴极区的电极反应为2CO+8e^- +6H₂O=C₂H₄+ 8OH^- D、电解前后溶液的pH不变

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8. 我国科学家设计了一款高能量密度新型电池，装置如图所示。下列说法错误的是（）

A、NiRu为正极 B、Zn电极的电极反应式为： $Z n － 2 e^{-} ＋ 4 O H^{-} = {[Z n {(O H)}_{4}]}^{2 -}$ C、工作时，电解质溶液中的OH^-向Zn电极移动 D、理论上生成11.2L(标准状况)NH₃时，外电路转移电子数目为8N_A

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9. 中国科学院研究团队在碱性锌铁液流电池研究方面取得新进展，该电池的总反应为 $Z n + 2 F e (C N)_{6}^{3 -} + 4 O H^{-} ⇌_{充电}^{放电} 2 F e (C N)_{6}^{4 -} + Z n (O H)_{4}^{2 -}$ 。下列叙述正确的是（）

A、放电时， $M$ 极电极反应式为 $F e (C N)_{6}^{3 -} - e^{-} = F e (C N)_{6}^{4 -}$ B、充电时， $N$ 接电池负极，该电极发生氧化反应 C、充电时，右侧贮液器中溶液浓度减小 D、放电时，电路中转移 $2 m o l$ 电子时，负极区电解质溶液增重 $65 g$

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10. 我国科学家设计了一种利用废水中的 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 将苯酚氧化为 $C O_{2}$ 和 $H_{2} O$ 的原电池—电解池组合装置(如图)，实现了发电、环保二位一体。已知：羟基自由基( $\cdot O H$ )的氧化性仅次于氟气。下列说法正确的是（）

A、电子转移方向：c电极→导线→b电极 B、d电极的电极反应为 $H_{2} O + e^{-} = \cdot O H + H^{+}$ C、右侧装置中，c、d两电极产生气体的体积比(相同条件下)为 $7 ： 3$ D、若a电极上有 $1 m o l C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 参与反应，理论上 $N a C l$ 溶液中有 $6 m o l C l^{-}$ 通过阴离子膜进入a电极区溶液

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二、多选题

11. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH₃的含量，其工作原理如图所示，其中NH₃被氧化为常见的无毒物质。下列说法正确的是（）

A、溶液中OH^-向电极b移动 B、电极b上发生氧化反应 C、负极的电极反应为2NH₃-6e ^-+6OH^- =N₂+6H₂O D、理论上反应消耗的NH₃与O₂的物质的量之比为4：3

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12. 利用热再生氨电池可实现 $C u S O_{4}$ 电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的 $C u S O_{4}$ 电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是

A、甲室 $C u$ 电极为正极 B、隔膜为阳离子膜 C、电池总反应为： $C u^{2 +} + 4 N H_{3} = {[C u {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +}$ D、 $N H_{3}$ 扩散到乙室将对电池电动势产生影响

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13. 电芬顿工艺被认为是一种很有应用前景的高级氧化技术，可用于降解去除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图a所示，工作 $10 m i n$ 时， $F e^{2 +}$ 、 $H_{2} O_{2}$ 电极产生量 $(m m o l \cdot L^{- 1})$ 与电流强度关系如图b所示：
下列说法错误的是（）

A、电流流动方向： $P t$ 电极→电解质→ $H M C - 3$ 电极 B、 $F e^{3 +}$ 是该电芬顿工艺的催化剂 C、根据图b可判断合适的电流强度范围为55-60mA D、若处理 $9.4 g$ 苯酚，理论上消耗标准状况下 $15.68 L O_{2}$

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三、非选择题

14. 电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

(1)、若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
① Y电极上的电极反应式为

② 电解池中X极上的电极反应式为。在X 极附近观察到的现象是。

(2)、如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
① X电极的材料是，电极反应式是。

② Y电极的材料是，电极反应式是。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

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15. 如图所示为原电池装置示意图。回答下列问题：

(1)、将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是____(填字母)。

A、铝片、铜片 B、铜片、铝片 C、铝片、铝片 D、铜片、铜片

(2)、若A为Pb，B为PbO₂ ，电解质为H₂SO₄溶液，工作时的总反应为Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。写出A电极反应式：；该电池在工作时，B电极的质量将(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH₂SO₄ ，则转移电子的数目为。

(3)、若A、B均为铂片，电解质为H₂SO₄溶液，分别从A、B两极通入CH₄和O₂ ，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：；该电池在工作过程中，正极附近溶液的pH值(填“增大”、“减小”或“不变”)若该电池工作时转移了0.4mol电子，则生成水的质量为。

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16. 请按要求回答下列问题：

(1)、甲烷的标准燃烧热为 $Δ H = - 890.3$ kJ⋅mol $^{- 1}$ ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式：。

(2)、 $N_{2} (g) + 2 O_{2} (g) = 2 N O_{2} (g)$ $Δ H_{1} = + 66.4$ kJ/mol
$N_{2} H_{4} (l) + O_{2} (g) = N_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H_{2} = - 534$ kJ/mol
写出 $N_{2} H_{4}$ 与 $N O_{2}$ 反应生成 $N_{2}$ 和水蒸气的热化学反应方程式。

(3)、铁片镀铜实验中(装置如图所示)，b接电源的极，铁片上发生的电极反应式为。电镀过程中 $c (C u^{2 +})$ (填“变大”、“变小”或“基本保持不变”)。

(4)、新冠疫情期间，某同学设计了一个电解装置如图，用于制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的极；该发生器阴极电极反应式为。

(5)、如图装置利用 $F e^{3 +}$ 与Cu发生的反应，设计一个可正常工作的电池，补全该电化学装置示意图。(供选择的实验用品为：石墨棒、铜棒、 $F e C l_{3}$ 溶液、 $C u S O_{4}$ 溶液)

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17. 将裹有锌片的铁钉放入溶有琼脂的饱和NaCl溶液中，滴入少量酚酞，回答下列问题。

(1)、一段时间后a处可能出现的现象是，请结合化学用语解释原因。

(2)、某同学为验证选择的铁钉未被腐蚀，取少量溶液于试管，分别进行如表实验，能证明铁钉未被腐蚀的实验是(填序号)。
序号
①
②
③
④
滴入试剂
AgNO₃溶液
淀粉KI溶液
KSCN溶液
K₃[Fe(CN)₆]溶液
实验现象
产生沉淀
无蓝色出现
无红色出现
无蓝色沉淀

(3)、某同学欲将铁棒镀铜设计电镀铜实验，请依据提供实验用品完成如图所示电镀装置，并写出电池工作一段时间后的现象。
供选择的实验用品：FeCl₂溶液，CuSO₄溶液，铜棒，锌棒，铁棒
实验现象：。

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18. 铁及其化合物在生产和生活中具有广泛的用途。请回答下列问题。

(1)、铁制品暴露在潮湿空气中容易发生腐蚀，通过图甲所示装置可验证铁钉是否发生电化学腐蚀，正极反应式是。

(2)、利用图乙装置可模拟工业生产高铁酸盐，阳极反应为，阴极区的溶液 $p H$ (填“增大”“减小”或“不变”)。利用高铁酸盐可制作新型可充电电池，该电池的总反应为 $3 Z n + 2 K_{2} F e O_{4} + 8 H_{2} O ⇌_{充电}^{放电} 3 Z n (O H)_{2} + 2 F e (O H)_{3} + 4 K O H$ ，充电时阳极反应为，放电时每转移 $0.6 m o l$ 电子，正极有 $g K_{2} F e O_{4}$ 被还原。

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19. 吸入氧气、排出二氧化碳，这看似再简单不过的新陈代谢，在遥远的太空中却并不容易，因为在航天服、航天器、空间站等密闭系统中，CO₂浓度会高得多，而超过一定浓度会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡，因此必须通过一定方法将CO₂清除。

(1)、I.非再生式氢氧化锂（LiOH）除碳技术
我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂（LiOH）吸附CO₂生成碳酸锂，该技术设备操作简单，功能可靠，适用于短期出舱任务。吸附发生的化学方程式为。

(2)、II.再生式快速循环胺技术
以固态胺作为吸附剂，吸附CO₂与水蒸气。当固态胺吸附饱和后，将其暴露于真空中，破坏碳酸氢盐的化学键，释放出CO₂ ，从而完成吸附剂的再生。该技术大大提升了舱外航天服的续航时间。固态胺的吸附是变化（填“物理”或“化学”）

(3)、III.萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术
利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如下图所示。
下列说法错误的是____。（双选）

A、CO₂的最终产物为CH₄和O₂ B、电解水装置中，反应物的能量高于生成物的能量 C、萨巴蒂尔反应器中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4 D、物质转化中O、H原子的利用率均为100%

(4)、CO₂富集的原电池模拟装置如图：
b极为极（填“正”或“负”，)，a电极上发生的电极反应。

(5)、上述电极材料采用多孔碳载镍，“多孔”的优点是。

(6)、该装置若消耗2 mol H₂ ，则理论上在b极除去CO₂的体积为L（标况下）。

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20. 铅酸蓄电池(如图)的电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉而使用广泛。

(1)、I．写出电池使用过程中的两个电极反应方程式：
负极；正极。

(2)、II．使用后的废旧铅酸蓄电池需要回收，废旧电池的铅膏中主要含有、 $P b O_{2}$ 、PbO和Pb，还有少量 $B a S O_{4}$ 、以及Fe、Al的盐或氧化物等，通过如图流程回收铅。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质
$P b S O_{4}$
$P b C O_{3}$
$B a S O_{4}$
$B a C O_{3}$
$K_{s p}$
$2.25 \times 1 0^{- 8}$
$7.2 \times 1 0^{- 14}$
$1.1 \times 1 0^{- 10}$
$2.6 \times 1 0^{- 9}$
一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：
金属氢氧化物
$F e {(O H)}_{3}$
$F e {(O H)}_{2}$
$A l {(O H)}_{3}$
$P b {(O H)}_{2}$
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题：
在“脱硫”中 $P b S O_{4}$ 转化反应的离子方程式为； $P b S O_{4}$ 饱和溶液中 $c (P b^{2 +}) =$ 。

(3)、在“脱硫”中，加入 $N a_{2} C O_{3}$ 不能使铅膏中 $B a S O_{4}$ 完全转化，原因是。

(4)、在“酸浸”中，除加入醋酸( $C H_{3} C O O H$ )，还要加入 $H_{2} O_{2}$ 。
①能被 $H_{2} O_{2}$ 氧化的离子是；
② $H_{2} O_{2}$ 促进了金属Pb在醋酸中转化为 $P b {(C H_{3} C O O)}_{2}$ ，其化学方程式为。
③ $H_{2} O_{2}$ 也能使 $P b O_{2}$ 转化为 $P b {(C H_{3} C O O)}_{2}$ ， $H_{2} O_{2}$ 的作用是。

(5)、“酸浸”后溶液的pH应控制在(填范围)，滤渣的主要成分是(填化学式)。

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21. 氯碱工业是化工产业的重要基础，其装置示意图如图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。

已知：pH升高时， $C l O^{-}$ 易歧化为 $C l O_{3}^{-}$ 和 $C l^{-}$ 。

(1)、电解饱和食盐水的离子方程式为。

(2)、下列关于 $C l O_{3}^{-}$ 产生的说法中，合理的是(填序号)。
a． $C l O_{3}^{-}$ 主要在阴极室产生

b． $C l^{-}$ 在电极上放电，可能产生 $C l O_{3}^{-}$

c．阳离子交换膜破损导致 $O H^{-}$ 向阳极室迁移，可能产生 $C l O_{3}^{-}$

(3)、测定副产物 $C l O_{3}^{-}$ 含量的方法如下图。

①加入 $H_{2} O_{2}$ 的目的是消耗水样中残留的 $C l_{2}$ 和 $C l O^{-}$ 。若测定中未加入 $H_{2} O_{2}$ ，则测得的水样中 $C l O_{3}^{-}$ 的浓度将(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。

②滴定至终点时消耗 $V_{3} m L$ 酸性 $K M n O_{4}$ 溶液，水样中 $c (C l O_{3}^{-})$ 的计算式为。

(4)、可用盐酸处理淡盐水中的 $C l O_{3}^{-}$ 并回收 $C l_{2}$ 。
①反应的离子方程式为。

②处理 $C l O_{3}^{-}$ 时，盐酸可能的作用是：

i．提高 $c (H^{+})$ ，使 $C l O_{3}^{-}$ 氧化性提高或 $C l^{-}$ 还原性提高；

ii．提高 $c (C l^{-})$ ，。

③用如图装置验证i，请补全操作和现象：闭合K，至指针读数稳定后，。

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22. 铝的阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其原理是用电化学方法处理铝件表面，优化氧化膜结构，增强铝件的抗腐蚀性，同时便于表面着色。取铝片模拟该实验，并测定氧化膜厚度，操作步骤如下：

(1)、铝片预处理
铝片表面除去油垢后，用2mol/LNaOH溶液在60～70℃下洗涤，除去铝表面薄氧化膜，离子方程式为：；再用10％(质量分数)的HNO₃溶液对铝片表面进行化学抛光。若取一定体积68％(质量分数)的浓硝酸配制该化学抛光液，需要用到的玻璃仪器有、、玻璃棒和胶头滴管。

(2)、电解氧化
取预处理过的铝片和铅做电极，控制电流恒定为0.06A，用直流电源在5～6mol/L硫酸中电解。其中铝片接电源极，产生氧化膜的电极反应式为氧化膜的生长过程可大致分为A、B、C三个阶段(如图所示)，C阶段多孔层产生孔隙的离子反应方程式为， A阶段电压逐渐增大的原因是。

(3)、氧化膜质量检验
取出阳极氧化并封闭处理过的铝片，洗净、干燥，在铝片表面滴一滴氧化膜质量检查液(3gK₂Cr₂O₇+75mL水+25mL浓硫酸)，用秒表测定表面颜色变为绿色(产生Cr³⁺)所需时间，可判断氧化膜的耐腐蚀性。写出该变色反应的离子方程式：。

(4)、氧化膜厚度测定
①取氧化完毕的铝片，测得表面积为4.0cm² ，洗净吹干，称得质量为0.7654g；
②将铝片浸于60℃的溶膜液中煮沸10分钟进行溶膜处理；
③取出铝片，洗净吹干，称得除膜后铝片质量为0.7442g。
已知氧化膜的密度为2.7g/cm³ ，可以计算得出氧化膜厚度为μm(1μm=1×10^-4cm)。

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序号	①	②	③	④
滴入试剂	AgNO₃溶液	淀粉KI溶液	KSCN溶液	K₃[Fe(CN)₆]溶液
实验现象	产生沉淀	无蓝色出现	无红色出现	无蓝色沉淀

难溶电解质	$P b S O_{4}$	$P b C O_{3}$	$B a S O_{4}$	$B a C O_{3}$
$K_{s p}$	$2.25 \times 1 0^{- 8}$	$7.2 \times 1 0^{- 14}$	$1.1 \times 1 0^{- 10}$	$2.6 \times 1 0^{- 9}$

金属氢氧化物	$F e {(O H)}_{3}$	$F e {(O H)}_{2}$	$A l {(O H)}_{3}$	$P b {(O H)}_{2}$
开始沉淀的pH	2.3	6.8	3.5	7.2
完全沉淀的pH	3.2	8.3	4.6	9.1

高中化学选择性必修1单元分层测试：第四章 化学反应与电能 A卷

一、选择题

二、多选题

三、非选择题

高中化学选择性必修1单元分层测试：第四章化学反应与电能 A卷