蘇教版化學(xué)選修6 專題綜合檢測（五）

111一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分)1(2011年承德高二檢測)下列有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法正確的是()A純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用C在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陰極的陽極保護法D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕解析：選A。銀器在空氣中久置會被O2所氧化變黑，為化學(xué)腐蝕，A正確。當(dāng)鍍層破損時，SnFe可形成原電池，F(xiàn)e為負極被氧化，不再起到保護作用，B錯。與Zn塊形成原電池，Zn作負極(陽極)，從而保護Fe正極(陰極)，所以C錯誤；外加電流保護法應(yīng)該與直流電源的負極相連，故D錯。2關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是()A在放電時，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)SO(aq)2e=PbSO4(s)B在放電時，該電池的負極材料是鉛板C在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4(s)2e=Pb(s)SO(aq)解析：選B。鉛蓄電池的充放電反應(yīng)為：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，放電時Pb作負極：PbSO2e=PbSO4，在正極上：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；充電時，H2SO4的濃度不斷增大，陽極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，是失去電子而不是得到電子。3(2011年龍巖高二檢測)鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd2NiO(OH)2H2OCd(OH)22Ni(OH)2，有關(guān)該電池的說法正確的是()A充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2OB充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時負極附近溶液的堿性不變D放電時電解質(zhì)溶液中的OH向正極移動解析：選A。由充電時方程式中的Cd和Ni的化合價的變化可知，Ni(OH)2作陽極，電解質(zhì)溶液為KOH，所以電極反應(yīng)式為：Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O；Cd(OH)2作陰極，Cd(OH)22e=Cd2OH；充電的過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時，Cd作負極，Cd2OH2e=Cd(OH)2，Cd周圍的c(OH)下降，OH向負極移動。4用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號內(nèi)物質(zhì))，能夠使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是()AAgNO3AgNO3BNaOHH2OCKClKCl DCuSO4Cu(OH)2解析：選B。A項，4AgNO32H2O4AgO24HNO3，脫離反應(yīng)體系的物質(zhì)是4Ag和O2，相當(dāng)于2Ag2O，所以應(yīng)當(dāng)加入適量Ag2O才能復(fù)原。同理，C項應(yīng)加HCl，D項應(yīng)加CuO才能復(fù)原。5電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)展是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細B氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化D太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅解析：選C。選項A中ZnMn干電池作負極的是Zn，石墨作電池的正極，只起導(dǎo)電的作用，被腐蝕的是Zn；選項B中氫氧燃料電池是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而不是把熱能直接轉(zhuǎn)化為電能；太陽能電池的主要材料是高純度的單晶硅，它的能量轉(zhuǎn)化率高。6一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧氣作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應(yīng)是()ACH3OH(g)O2(g)2e=H2O(l)CO2(g)2H(aq)BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l)CCH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)DO2(g)2H2O(l)4e=4OH解析：選C。甲醇與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH3OH3O22CO24H2O，化合價升高的元素為C，所以在負極上甲醇失去電子而放電，在該極上的電極反應(yīng)式為：CH3OH(g)H2O(l)6e=CO2(g)6H(aq)。7(2011年揚州高二檢測)據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車在奧運會期間為運動員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關(guān)電池的敘述不正確的是()A正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OHB工作一段時間后，電解液中的KOH的物質(zhì)的量不變C該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2O2=2H2OD用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移解析：選D。據(jù)題意，氫氧燃料電池的總反應(yīng)式為：2H2O2=2H2O，其電解液為KOH溶液，故其正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OH，負極反應(yīng)式為：2H24OH4e=4H2O；反應(yīng)過程中，生成和消耗OH的量相等，KOH的物質(zhì)的量不變；A、B、C均正確；D中根據(jù)電解CuCl2時的放電順序，可知產(chǎn)生Cl2的電極反應(yīng)式為：2Cl2e=Cl2，故產(chǎn)生2.24 L Cl2時，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol。8以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是()A該電池能夠在高溫下工作B電池的負極反應(yīng)為：C6H12O66H2O24e=6CO224HC放電過程中，H從正極區(qū)向負極區(qū)遷移D在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體 L解析：選B。微生物主要成分是蛋白質(zhì)，高溫條件下蛋白質(zhì)變性，失去活性，A不正確。通入燃料C6H12O6的極為負極，負極反應(yīng)為：C6H12O66H2O24e=6CO224H(能放出CO2應(yīng)該是酸性，所以右邊寫H。不能在左邊加OH、右邊寫H2O)，B項正確。正極反應(yīng)為：6O224H24e=12H2O，從兩極反應(yīng)可知：負極生成H，正極消耗H，即通過質(zhì)子交換膜從負極到正極傳導(dǎo)H，選項C不正確。從總反應(yīng)C6H12O66O2=6CO26H2O可知，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體22.4 L，D項錯。9(2011年滄州高二檢測)化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語中，正確的是()A電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2B氫氧燃料電池的負極反應(yīng)為O22H2O4e=4OHC粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2D鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)為Fe2e=Fe2解析：選A。氫氧燃料電池的正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH；粗銅精煉時，與電源負極相連作陰極的是純銅；鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負極反應(yīng)為Fe2e=Fe2。10有一合金由X、Y、Z、W四種金屬組成，若將合金放入鹽酸中只有Z、Y能溶解；若將合金置于潮濕空氣中，表面只出現(xiàn)Z的化合物；若將該合金作陽極，用X鹽溶液作電解液，通電時四種金屬都以離子形式進入溶液中，但在陰極上只析出X。這四種金屬的活動性順序是()AYZWX BZYWXCWZYX DXYZW解析：選B。將合金放入鹽酸中只有Z、Y溶解，說明金屬活動性Z、YX、W；將合金置于潮濕空氣中，表面只出現(xiàn)Z的化合物，說明Z的金屬活動性最強；電解時在陰極只析出X，說明X離子的氧化性最強，X的金屬活動性最弱。11市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Liion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)為：Li2Li0.35NiO22Li0.85 NiO2。下列說法不正確的是()A放電時，負極的電極反應(yīng)式：Lie=LiB充電時， Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D放電過程中Li向負極移動解析：選D。此類題，在確定兩極后，先考慮放電的各種情況，再考慮充電的各種情況。放電時，Li作負極，失電子(A項正確)，生成的Li從負極移向正極(D項錯)。充電時，是電池反應(yīng)的反方向，從總方程式可知，此時的Li0.85 NiO2 既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)，B項正確。C項，由于Li可以與水反應(yīng)，故應(yīng)用非水材料，正確。12(2011年湛江高二檢測)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6 molL1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是()A原混合溶液中c(K)為2 molL1B上述電解過程中共轉(zhuǎn)移2 mol電子C電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 molD電解后溶液中c(H)為2 molL1解析：選A。該溶液用石墨作電極電解，陽極反應(yīng)為：4OH4e=2H2OO2，生成1 mol氧氣失去4 mol電子，陰極反應(yīng)先為：Cu22e=Cu，后為：2H2e=H2，生成1 mol氫氣得到2 mol電子，而陰、陽兩極得失電子數(shù)相等，故Cu2得2 mol電子生成1 mol銅，原溶液中c(Cu2) 2 molL1，由電荷守恒得c(K)2c(Cu2)c(NO)，即c(K)為2 molL1。電解后c(H)應(yīng)為4 molL1。13用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的pH下降的是(雙選)()ACuSO4 BAgNO3CBaCl2 DH2SO4解析：選AB。陰極質(zhì)量增加，說明溶液中含有不活潑金屬的陽離子，電解液的pH下降，說明在陽極上是OH放電而使溶液中c(H)增大，溶液中的陰離子應(yīng)該是含氧酸根離子。14有甲、乙兩位同學(xué)，他們一起做了水果電池的實驗，測得數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)電極材料水果品種電極間距/cm電壓/mV1鋅銅菠蘿39002鋅銅蘋果36503鋅銅柑橘38504鋅銅西紅柿37505鋅鋁菠蘿36506鋅鋁蘋果3450甲同學(xué)提出的問題，乙同學(xué)解釋不正確的是()甲同學(xué)乙同學(xué)A實驗6中的負極電極反應(yīng)如何寫？鋁為負極：Al3e=Al3B實驗1,5電流方向為什么相反？1中鋅為負極，電流由銅經(jīng)導(dǎo)線到鋅，5中鋁為負極，鋁失去電子，電流由鋅經(jīng)導(dǎo)線流向鋁C水果電池的電壓與哪些因素有關(guān)？只跟水果的類型有關(guān)D實驗中發(fā)光二極管不太亮，如何使它更明亮起來？可用銅鋅作電極，用菠蘿作介質(zhì)，并將多個此電池串聯(lián)起來解析：選C。A選項電極反應(yīng)的書寫正確；B選項電流方向相反說明電極的正負相反，從金屬活潑性可以判斷和解釋；從表格中數(shù)據(jù)可以看出，C選項有關(guān)水果電池的電壓，不僅取決于水果的種類(電解質(zhì)溶液的變化)，同時還取決于電極材料(金屬活潑性的差異如2、6對比)；D選項，從電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性來看，菠蘿是最好的，從電極材料活潑的差異性來看，銅鋅是最好的，再通過電源的串聯(lián)可以增加電壓，電流增大，亮度增大。15下圖有關(guān)電化學(xué)的圖示，完全正確的是()解析：選D。A為原電池，銅電極應(yīng)該為正極，而鋅電極為負極，所以A錯；B項中，丹尼爾電池鋅電極應(yīng)該插入硫酸鋅溶液中，銅電極應(yīng)插入硫酸銅溶液中，故B錯；C項中，粗銅的電解精煉，必須讓精銅作陰極，粗銅作陽極，故C錯；D項，電解飽和食鹽水，陽極上將產(chǎn)生氯氣，陰極生成了氫氣，故D對。二、非選擇題(本題包括5小題，共55分)16(8分)在50 mL 0.2 molL1硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))。則：(1)若兩電極均為銅片，電解過程中濃度將怎樣變化？_；(2)若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極電極反應(yīng)式是_；(3)如不考慮H在陰極上放電，當(dāng)電路中有0.04 mol電子通過時，陰極增重_g，陰極上的電極反應(yīng)式是_。解析：(1)因兩極均為銅片，而電解液為CuSO4溶液，電解過程中CuSO4濃度不變。(2)陽極為金屬鋅，陽極：Zn2e=Zn2。(3)陰極：Cu22e=Cu，析出銅的質(zhì)量為：64 g1.28 g。答案：(1)不變(2)Zn2e=Zn2(3)1.28Cu22e=Cu17(10分)如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞的氯化鈉飽和溶液，C()、C()為多孔石墨電極。(1)寫出電解氯化鈉飽和溶液的化學(xué)方程式_。(2)接通S1后，C()附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。則電極C()的名稱是_；電極反應(yīng)式是_。(3)一段時間后(兩玻璃管中液面未脫離電極)，斷開S1，則C()、C()兩玻璃管內(nèi)氣體的體積V()、V()的關(guān)系是：V()_V()(填“”、“”或“”)；斷開S1，同時接通S2時電流表A的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，你認(rèn)為是否發(fā)生原電池反應(yīng)_(填“是”、“不是”或“無法判斷”)。解析：電解飽和食鹽水陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，生成等物質(zhì)的量的氫氣和氯氣轉(zhuǎn)移的電子都是2 mol，因此在該氧化還原反應(yīng)中生成的兩氣體的物質(zhì)的量相等，相同條件下體積也相等，但是氯氣在水中的溶解度大于氫氣，最終氫氣的體積大于氯氣的體積，電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)說明有電流通過，形成了原電池，氫氣和氯氣能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)，類似于氫氧燃料電池。答案：(1)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)陰極2H2e=H2(3)是18(10分)(2011年常州高二檢測)某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題：(1)電源A極的名稱是_。(2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是_。(3)如果收集乙裝置中產(chǎn)生的氣體，兩種氣體的體積比是_。(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是_(填“銅”或“銀”)，電鍍液的主要成分是_(填化學(xué)式)。(5)裝置丁中的現(xiàn)象是_。解析：由乙中陰極2H2e=H2；陽極2Cl2e=Cl2，向乙中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色，說明F極為陰極，即電源B極是負極，因此電源A極是正極。甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是2CuSO42H2O2CuO22H2SO4；乙裝置為電解食鹽水，根據(jù)電解方程式2NaCl2H2OCl2H22NaOH，產(chǎn)生的兩種氣體的體積比是11；欲用丙裝置給銅鍍銀，G(陽極)應(yīng)該是銀，電鍍液的主要成分是含Ag的電解質(zhì)溶液，如AgNO3溶液；氫氧化鐵膠粒帶正電荷，故向陰極移動，故裝置丁中的現(xiàn)象是Y極附近紅褐色變深。答案：(1)正極(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)11(4)銀AgNO3(5)Y極附近紅褐色變深19(13分)新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位，可用作節(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料，它的制備方法如下：方法一：將碳酸鋰、乙酸亞鐵(CH3COO)2Fe、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后，在800 左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰，同時生成的乙酸及其他產(chǎn)物均以氣體逸出。方法二：將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液，以鐵棒為陽極，石墨為陰極，電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥，在800 左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。在鋰離子電池中，需要一種有機聚合物作為正負極之間鋰離子轉(zhuǎn)移的介質(zhì)，該有機聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡式如下：請回答下列問題：(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行。其原因是_。(2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中，除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外，還有_、_、_(填化學(xué)式)生成。(3)在方法二中，陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為_。(4)寫出M與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(5)已知該鋰離子電池在充電過程中，陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵，則該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為_。解析：(1)根據(jù)題給信息，磷酸亞鐵鋰中存在的是Fe2離子，很容易被空氣中的O2氧化，故灼燒時需用惰性氣體保護。(2)因為其他物質(zhì)為氣體，結(jié)合質(zhì)量守恒進行配平可知有CO2、H2O、NH3生成。(3)方法二中，陽極的電極反應(yīng)包括Fe原子失去電子生成Fe2，還有Fe2與H2PO、Li的沉淀反應(yīng)。(4)M分子中含3個酯基，跟足量NaOH反應(yīng)時，這3個酯基都會斷裂。(5)可充電電池充電時，發(fā)生的反應(yīng)是電池放電時的逆過程，據(jù)此原理，原電池放電時，正極是3價鐵得電子成為2價鐵。答案：(1)為了防止亞鐵化合物被氧化(2)CO2H2ONH3(3)FeH2POLi2e=LiFePO42H (5)FePO4Lie=LiFePO420(14分)(1)請回答有關(guān)氯堿的如下問題：氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。圖中X、Y分別是_、_(填化學(xué)式)，分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小_；分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應(yīng)：正極：_，負極：_；這樣設(shè)計的主要節(jié)(電)能之處在于(寫出2處)_、_。(2)工業(yè)用電解硫酸銨溶液生產(chǎn)(NH4)2S2O8(二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_。解析：(1)本題很有創(chuàng)意，可以很好地綜合考查原電池和電解池的相關(guān)知識。電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。本題突破口在于B燃料電池這邊，通空氣一邊為正極(還原反應(yīng))，那么左邊必然通H2，這樣Y即為H2；再轉(zhuǎn)到左邊裝置依據(jù)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式可知唯一未知的就是X，必然為Cl2了；A中的NaOH進入燃料電池正極再出來，依據(jù)O22H2O4e=4OH可知NaOH溶液濃度增大。(2)電解硫酸銨溶液，根據(jù)電解原理，陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，再根據(jù)反應(yīng)后的產(chǎn)物得出正確的答案。答案：(1)Cl2H2a%小于b%O22H2O4e=4OHH22OH2e=2H2O燃料電池可以補充電解池消耗的電能提高產(chǎn)出堿液的濃度降低能耗(其他合理答案也可)(2)2SO2e=S2O111