2022年高二化学选修四第四章-章末综合检测.pdf

名师精编欢迎下载章末综合检测(时间： 100 分钟满分： 100 分) 一、选择题 (本题包括16 小题，每小题3 分，共 48 分；每小题只有一个选项符合题意) 1．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质溶液的燃料电池中发电，电池负极反应式为() A．H2＋ 2OH－－2e－===2H2O B．O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．H2－ 2e－===2H＋D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－答案C 解析根据题给信息，该燃料电池的总反应式为2H2＋ O2===2H2O；电解液为酸性溶液，电极反应式中不能出现OH－，A 错误 又因为燃料电池中负极通入氢气，正极通入氧气，B、D 错误2．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时 LiCoO2中 Li 被氧化， Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以 LiC6表示电池反应为LiCoO2＋C6CoO2＋LiC6，下列说法正确的是() A．充电时，电池的负极反应为LiC6－ e－===Li＋＋C6B. 放电时，电池的正极反应为CoO2＋Li＋＋e－===LiCoO2C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低答案B 解析充电时， Li 被氧化，电池负极反应为C6＋e－===C－6，故 A 项错误；由于Li 为活泼金属，可与羧酸、醇等物质反应，故C 项错误；由于Li 的摩尔质量较小，所以锂电池的比能量应较高，故D 项错误。

3．下列叙述正确的是() A．纯锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液，可使反应速率加快B．甲醇和氧气以及KOH 溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为CH3OH＋6OH－＋6e－===CO2＋5H2O C．在铁件上镀铜时，金属铜作阴极D．电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变答案A 4．用石墨作电极电解1 mol ·L－1的 CuSO4溶液，当 c(Cu2＋)为 0.5 mol·L－1时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态()A．CuSO4B．CuO C．Cu(OH)2D．CuSO4· 5H2O 答案B 解析电解过程中的反应式为阳极： 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极： 2Cu2＋＋4e－===2Cu总反应式为2CuSO4＋2H2O=====电解2H2SO4＋ 2Cu＋ O2↑由以上反应可知，电解使2 mol CuSO4和 2 mol H2O 变成了 2 mol H2SO4，同时析出铜，放出 O2，溶液中每生成2 mol Cu，则放出1 mol O2，故需补充CuO5．下列关于实验现象的描述不正确的是() A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中，铜片表面出现气泡充电放电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页名师精编欢迎下载B．用锌片作阳极，铁片作阴极，电解ZnCl2溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快答案C 解析铜、铁是两种活动性不同的金属，稀H2SO4是电解质溶液，三者共同形成了原电池，铁片上发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋，铜片上发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，故A 正确； B 为电镀池，锌片上发生：Zn－2e－===Zn2＋，铁片上发生： Zn2＋＋2e－===Zn，故 B正确； Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，故 C 错误； Zn 与被 Zn 置换出的Cu 以及原有的盐酸一起构成了原电池，发生了原电池反应，故D 正确。

6． 最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰电池总反应式为Zn ＋ 2MnO2＋ H2O===ZnO＋2MnOOH 下列说法不正确的是() A．该电池中Zn 为负极， MnO2为正极B．该电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H2O===MnOOH ＋OH－C．导电时外电路电子由Zn 流向 MnO2，内电路电子由MnO2流向 Zn D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片答案C 解析原电池反应中Zn 失电子、 MnO2得电子，因此该电池负极为Zn，正极为MnO2由电池总反应式减去负极反应式Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O 即得正极反应式MnO2＋ e－＋H2O===MnOOH ＋OH－电子只能由Zn 经外电路流向MnO2，而不能通过内电路7．如图所示， a、b 是石墨电极，通电一段时间后，b 极附近溶液显红色下列说法正确的是 () A．X 极是电源的负极，Y 极是电源的正极B．Cu 电极上增重6.4 g 时， b 极产生 4.48 L( 标准状况 )气体C．电解过程中CuSO4溶液的 pH 逐渐增大D．a 极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑答案D 解析b 极显红色， 则 b 极为阴极， a 为阳极， Pt 为阳极， 则 X 为电源正极； Cu 增重 6.4 g 时转移 0.2 mol e－，b 极应产生0.1 mol H2；电解过程中CuSO4溶液转变为H2SO4， pH 减小。

8．用如图所示的装置进行实验，反应一段时间后断开K，向右侧烧杯中加入0.1 mol CuO 后 CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH下列说法中不正确的是() A．铜棒为正极，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑B．烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页名师精编欢迎下载C．反应中消耗锌的质量为13 g D．导线中通过的电子的物质的量为0.2 mol 答案C 9．关于下图所示装置的判断，叙述正确的是() A．左边的装置是电解池，右边的装置是原电池B．该装置中铜为正极，锌为负极C．当铜片的质量变化为12.8 g 时， a 极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L Cu→Cu→经过 CuSO4溶液→ Zn→b 答案C 解析根据图中所给的信息，我们可以判断出左边是氢氧燃料电池，右边是电解池，故A 项错误；根据入口处所标的氧气和氢气的位置，可以知道a 作正极， b 作负极；并且Zn 和b 相连，所以是阴极，而Cu 是阳极，故B 项错误； Cu 片上的电极反应式为Cu－ 2e－===Cu2＋，当铜片的质量变化为12.8 g 时，电路中转移的电子的物质的量为n(e－)＝2n(Cu2＋)＝2×12.8 g64 g ·mol－1＝0.4 mol 。

a 极上的电极反应式为O2＋ 4e－＋ 2H2O===4OH－，因为各个电极转移的电子的物质的量相等，所以a 极上消耗氧气的体积V(O2)＝ 22.4 L·mol－1×n(O2)＝22.4 L· mol－1×0.4 mol4＝2.24 L，故 C 项正确10．按下图装置进行实验，若乙中横坐标x 表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述中不正确的是() A．E 表示生成铜的物质的量B．E 表示总反应中消耗水的物质的量C．F 表示反应中生成氧气的物质的量D．F 表示生成硫酸的物质的量答案D 解析甲装置是电解CuSO4的实验装置，其电解方程式为2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋2H2SO4，可得 2CuSO4～2H2O～2Cu～O2～2H2SO4～4e－，结合图乙可知选项D 错误11．工业上为了处理含有Cr2O2－7的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准关于上述方法，下列说法错误的是() A．阳极反应： Fe－2e－===Fe2＋B．阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑C．在电解过程中工业废水由酸性变为碱性D．可以将铁电极改为石墨电极答案D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页名师精编欢迎下载解析用石墨作电极，阳极产生Cl2,得不到 Fe2+,缺少还原剂，不能使Cr3＋→Cr3＋→Cr(OH)3↓而除去，所以D 项错误。

12．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极下列说法正确的是() A．以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应式都为O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应式为Al ＋3OH－－ 3e－===Al(OH)3↓C．以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH 保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案A 解析B 项，以 NaOH 溶液为电解液时， 不应生成 Al(OH)3沉淀，而应生成 AlO－2；C 项，电解液的pH 应减小； D 项，电子通过外电路从负极流向正极13．下列有关电化学的图示，完全正确的是() 答案A 解析在 Cu－Zn—稀硫酸形成的原电池中，锌失电子，在铜电极生成H2，故 A 对；电解精炼铜时应该粗铜作阳极，所以B 错；铁片镀锌应该锌作阳极，所以C 错；D 中碳棒作阳极，在该极产生Cl2，用 KI- 淀粉溶液进行检验，铁棒作阴极，在阴极区产生H2，可以用小试管收集并进行检验，所以D 错14．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。

下列说法不正确的是() A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C．MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料D．电解 MgCl2饱和溶液，可制得金属镁答案D 解析A 项， Al3＋水解可得Al(OH)3胶体，起净水作用；B 项，镶入锌块，相当于牺牲阳极的阴极保护法；C 项，利用了MgO 熔点高的性质；D 项，电解MgCl2饱和溶液最终会得到 Mg(OH)2而非 Mg15．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是() A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3答案C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页名师精编欢迎下载解析还原剂应为负极，材料为单质铁；氧化剂为Fe3＋，在正极上得到电子，电解质溶液应该为含有Fe3＋的溶液。

C 选项不能实现2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋16.某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，按如图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是() A．乙中导气管中产生气泡B．乙中导气管里形成一段水柱C．金属片剪口处溶液变红D．锌被腐蚀答案A 解析在食盐水中Zn、Fe 形成原电池，发生吸氧腐蚀消耗甲中的氧气，甲中压强变小，乙中导气管受大气压强作用形成一段水柱；在金属剪口处形成Zn-Fe 原电池，正极发生反应2H2O＋O2＋4e－===4OH－， 溶液呈碱性， 溶液变红， Zn 比 Fe 活泼，Zn 作负极，Zn－ 2e－===Zn2＋而被腐蚀二、非选择题(本题包括 6 小题，共52 分) 17． (8 分)关于“电解CuCl2溶液时的pH 变化”问题，化学界有以下两种不同的观点：观点一是，“理论派”认为电解CuCl2溶液后溶液的pH 升高；观点二是，“实验派”经过反复多次精确的实验测定，证明电解CuCl2溶液时pH 的变化有如图所示的曲线关系请回答下列问题：(1)电解前 CuCl2溶液的 pH 处于 A 点的原因是 (用离子方程式说明)_________ _______________________________________________________________ 。

2)“理论派”所持观点的理论依据是_______________________________________ ________________________________________________________________________ 3)“实验派”的实验结论是_______________________________________________ 4)你持何种观点？你所持观点的理由是____________________________________ ____________________( 从化学原理上加以简述)答案(1)Cu2＋＋ 2H2OCu(OH)2＋2H＋(2)电解时 Cu2＋在阴极得电子而析出Cu， 由于 Cu2＋浓度减小， Cu2＋的水解平衡向左移动，因而 H＋浓度减小， pH 增大(3)溶液的 pH 降低(4)“实验派”的观点正确，因为在电解时阳极产生Cl2，Cl2与水反应生成盐酸解析(1)CuCl2在水溶液中发生水解，溶液显酸性，离子方程式为Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋2)“理论派 ”认为：电解CuCl2溶液时，阴极反应式为Cu2＋＋ 2e－===Cu，溶液中 c(Cu2＋)减小，导致水解平衡左移，c(H＋)减小， pH 升高。

3)“实验派 ”认为：电解CuCl2溶液的过程中，在阳极有Cl2生成， Cl2与水反应： Cl2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页名师精编欢迎下载＋H2O===HCl ＋HClO ，使溶液中c(H＋)增大， pH 减小18． (10 分)请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积 (大于 25 mL) ，并检验氯气的氧化性1) A 极发生的电极反应是________________________________________________ ；B 极发生的电极反应是____________________________________________________ 2)电源、电流表与A、B 两极的正确连接顺序为L→（）→（）→（）→（）→ M (3)设计检测上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为____接____、____接 A，B接____、 ____接____4)实验中，在盛有KI- 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________ 。

答案(1)2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑(2)ABJK (3)HFGDEC (4)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2解析解答实验题， 首先要明确实验的目的是什么，然后围绕实验目的去设计实验步骤，连接实验仪器，回答实验问题同时还要提高观察能力，若观察不仔细，会造成实验失败本题融电解、实验、计算于一体1)要达到电解食盐水的目的，则电解池中铁棒必须连接电源的负极而作阴极，碳棒则连接电源的正极而作阳极，反之，铁作阳极则Fe2＋进入溶液，无法实现电解食盐水的目的2)电源负极接电解池的铁棒，碳棒接电流计“－ ”端， “＋” 端接电源正极3)电解池左边A 导管口产生H2，右边 B 导管口产生Cl2，以电解池为中心，则有：H←F、G← A、B→ D、E→ C，相应装置的作用：(4)Cl2＋2I－===2Cl－＋I219． (10 分 ) Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl 混合溶液1)该电池的负极材料是____________电池工作时，电子流向______________(填“正极”或“负极”)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页名师精编欢迎下载(2)若 ZnCl2－NH4Cl 混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是________________________________________________________________________ 。

欲除去 Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号 )a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3· H2O (3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液阴极的电极反应式是________________________________________________________________________ 若电解电路中通过2 mol 电子， MnO2的理论产量为_________________________g 答案(1)Zn( 或锌 )正极(2)锌与还原出来的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b (3)2H＋＋2e－===H2↑87 解析(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn－2e－===Zn2＋；电池工作时，电子从负极流向正极2)Zn 与 Cu2＋发生氧化还原反应，生成的Cu 附着在 Zn 的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn 的腐蚀3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H＋＋2e－===H2↑；每生成1 mol MnO2需转移 2 mol 电子，故每通过2 mol 电子，理论上生成1 mol MnO2，质量为87 g。

20．(10 分)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的 NaOH 溶液、足量的CuSO4溶液和 100 g 10.00%的 K2SO4溶液，电极均为石墨电极1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4质量分数为10.47%，乙中 c 电极质量增加据此回答问题：①电源的N 端为 ________极；①电极 b 上发生的电极反应为___________________________________________ ；③列式计算电极b 上生成的气体在标准状况下的体积：________L；④电极 c 的质量变化是 __________g；⑤电解前后各溶液的pH 是否发生变化：甲溶液 ________________；乙溶液 ________________；丙溶液 ________________；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？答案(1)①正②4OH－－4e－===2H2O ＋ O2↑③2.8④16⑤pH 增大pH 减小pH 不变(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应解析(1)①乙中 c 电极质量增加，则c 处发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，即 c 处为阴极，由此可推出b 为阳极， a 为阴极， M 为负极， N 为正极。

丙中电解液为K2SO4溶液，相当于电解水， 设电解的水的质量为x g由电解前后溶质质量相等有，100×10%＝ (100－x)×10.47%，得 x＝4.5 g，故电解的水为0.25 mol由方程式2H2O=====电解2H2↑＋O2↑可知，电解2 mol H2O，转移 4 mol 电子，所以整个反应中转移了0.5 mol 电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移的电子数是相等的②甲中为 NaOH 溶液，相当于电解水，阳极b 处为阴离子OH－放电，即4OH－－ 4e－===2H2O＋O2↑③ 转移 0.5 mol 电子，则生成O2为0.54mol＝0.125 mol，标况下的体积为0.125 mol×22.4 L· mol－1＝2.8 L④Cu2＋＋2e－===Cu，转移 0.5 mol 电子，则生成的m(Cu)＝0.5/2 mol×64 g ·mol－1＝16 g⑤甲中相当于电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页名师精编欢迎下载解水，故NaOH 的浓度增大，pH 变大乙中阴极为Cu2＋放电，阳极为OH－放电，所以H＋增多，故pH 减小。

丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH 几乎不变 (2)铜全部析出，可以继续电解H2SO4溶液，有电解液即可电解21． (6 分) 如图所示， A 为直流电源， B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C 为电镀槽，接通电路后，发现B 上的 c 点显红色，请填空：(1)电源 A 上的 a 为________极2)滤纸 B 上发生的总化学反应方程式为____________________________________ 3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K 点，使 c、d 两点短路，则电极e 上发生的反应为________________________________________________________________________ ，电极 f 上发生的反应为___________________________________________________ ，槽中盛放的电镀液可以是__________或________(只要求填两种电解质溶液)答案(1)正(2)2NaCl ＋2H2O=====电解H2↑＋ Cl2↑＋ 2NaOH (3)Zn －2e－===Zn2＋Zn2＋＋2e－===Zn ZnSO4溶液ZnCl2溶液解析(1)解答本题的关键之处是：“B 上的 c 点显红色 ”，c 点之所以呈红色，是因为此处发生电极反应后显碱性，使酚酞变红色，故c 点发生的反应是2H＋＋ 2e－===H2↑ ，式中的 H＋来自水： H2OH＋＋OH－，消耗了H＋，过剩的OH－使酚酞显红色。

c 点发生还原反应，应为电解池的阴极，因此b 为负极， a 应为正极 (2)滤纸 B 上发生的化学反应，实为电解NaCl溶液，故总化学反应方程式为2NaCl＋2H2O=====电解H2↑＋Cl2↑＋2NaOH3)铁上镀锌， 镀层金属应为阳极，接电源的正极 因此电镀槽C 中，e应为金属锌 (阳极 )，它发生阳极溶解，反应式为Zn－2e－===Zn2＋；而 f 应为镀件 (金属铁 )，在它上面发生的反应是 Zn2＋＋2e－===Zn(沉积于铁阴极上)；镀液应含Zn2＋，ZnSO4和 ZnCl2是合理的选择，当然不限于这两种22． (8 分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计锌片上发生的电极反应：___________________________________________________ ；银片上发生的电极反应：_________________________________________________ 2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：①产生氢气的体积(标准状况 )；②通过导线的电量。

已知 NA＝6.02×1023 mol－1，电子电量为1.60×10－19C) 答案(1)Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋ 2e－===H2↑(2)①4.48 L②3.85×104 C 解析(1)根据金属活动性分析得出锌片为负极，银片为正极，相应电极反应式为Zn－精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页名师精编欢迎下载2e－===Zn2＋；2H＋＋2e－===H2↑2)①锌片与银片总质量减轻，是因锌片与酸反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ ～转移 2e－65 g22.4 L2×6.02×102360 g －47 g V(H2) Q/1.60 ×10－ 19 得V(H2) ＝ 4.48 L ；Q＝3.85 ×104 C精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页。