高中同步测控优化设计答案化学_2015高中同步优化设计化学选修4答案?

高中同步测控优化设计答案化学_2015高中同步优化设计化学选修4答案?

　　2015高中同步优化设计化学选修4答案?

　　第四章测评B

　　(高考体验卷)

　　(时间:45分钟 满分:100分)

　　一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题意)

　　1.(2014北京理综)下列电池工作时,O2在正极放电的是( )

　　解析:上述电池中只有氢燃料电池中O2参与正极反应并放电。

　　答案:B

　　2.(2014课标全国Ⅱ)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )

　　A.a为电池的正极

　　B.电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi

　　C.放电时,a极锂的化合价发生变化

　　D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移

　　解析:由题给图可知:该电池的b极电极式为:Li-e-Li+,所以b极为负极,a为正极,A项正确;B项正确;C项放电时,负极Li价态发生变化,a为正极,Li+价态不变,C项错误;D项放电时阳离子移向正极,D项正确。

　　答案:C

　　3.(2014天津理综)已知:锂离子电池的总反应为:LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2

　　锂硫电池的总反应为:2Li+SLi2S

　　有关上述两种电池说法正确的是( )

　　A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移

　　B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应

　　C.理论上两种电池的比能量相同

　　D.上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

　　解析:放电时为原电池,阳离子向正极迁移,A项错误;充电时,锂电极作阴极,发生还原反应,B正确;同质量产生的电量不相同,C项错误;锂离子电池为电解池,锂硫电池为原电池,D项错误。

　　答案:B

　　4.(2014大纲全国)下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是( )

　　A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-

　　B.电池的电解液可为KOH溶液

　　C.充电时负极反应为:MH+OH-H2O+M+e-

　　D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高

　　解析:在这个电池中,MH中的H失电子在负极反应,NiOOH得电子在正极反应,由于NiOOH的存在,所以电解质溶液不能是酸性溶液,放电时负极反应是MH+OH-M+H2O+e-,充电时阴极反应为M+H2O+e-MH+OH-,所以C项错误。

　　答案:C

　　5.(2013安徽理综)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:

　　PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。

　　下列有关说法正确的是( )

　　A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-CaCl2

　　B.放电过程中,Li+向负极移动

　　C.每转移0.1mol电子,理论上生成20.7gPb

　　D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转

　　解析:负极反应为Ca失电子,A错;放电过程中,阳离子移向正极,B错;由电池总反应方程式可知,每转移2mole-,生成1molPb,即每转移0.1mol电子,理论上生成10.35gPb,故C错;D项,由题干信息可知,常温下,该电池反应不能发生,故D正确。[来源:学科网ZXXK]

　　答案:D

　　6.(2013天津理综)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:

　　电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)

　　电解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑

　　电解过程中,以下判断正确的是( )

　　电池

　　电解池

　　A

　　H+移向Pb电极

　　H+移向Pb电极

　　B

　　每消耗3molPb[来源:学_科_网Z_X_X_K]

　　生成2molAl2O3

　　C

　　正极:PbO2+4H++2e-

　　Pb2++2H2O

　　阳极:2Al+3H2O-6e-

　　Al2O3+6H+

　　D

　　解析:电池中H+移向正极即PbO2电极,电解池中H+移向阴极即Pb电极,A错误;每消耗3molPb转移6mole-,生成1molAl2O3,B错误;电池正极反应式为PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O,电解池中阳极反应为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+,C错误;D中电池中负极上Pb生成PbSO4使其质量增大,电解池中阴极上H+生成H2,Pb电极质量无变化,D正确。

　　答案:D

　　7.(2014福建理综)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl22AgCl。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0.01mole-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子

　　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0.01mol电子时,负极消耗0.01molCl-,右侧正极生成0.01molCl-,左侧溶液中应有0.01molH+移向右侧,约减少0.02mol离子。

　　答案:D

　　8.(2013浙江理综)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。

　　已知:3I2+6OH-I+5I-+3H2O

　　下列说法不正确的是( )

　　A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e-H2↑+2OH-

　　B.电解结束时,右侧溶液中含有I

　　C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑

　　D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总反应不变

　　解析:左侧溶液变蓝,说明I-放电生成I2,所以左侧Pt电极为阳极,右侧Pt电极为阴极。

　　A项,右侧为阴极区,水电离出的H+放电。

　　B项,右侧产生的OH-可通过阴离子交换膜移向阳极与I2反应产生I,I也可通过阴离子交换膜进入右侧。

　　C项,阳极反应:2I--2e-I2,3I2+6OH-I+5I-+3H2O

　　阴极反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-,两式相加可得总反应。

　　D项,若用阳离子交换膜,OH-无法移向阳极,即无法与阳极处生成的I2反应,故总反应为2KI+2H2OI2+H2↑+2KOH,故总化学反应不同。

　　答案:D

　　9.(2014天津理综)化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是( )

　　A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性

　　B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染[来源:Z**k.Com]

　　C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

　　D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放

　　解析:铁上镀锌,形成一层保护膜,可以保护铁,A项正确;聚乙烯不易降解,易导致白色污染,B项错误;C、D项正确。

　　答案:B

　　10.(2013上海化学)糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是( )

　　A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期

　　B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e-Fe3+

　　C.脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e-4OH-

　　D.含有1.12g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)

　　解析:钢铁腐蚀中铁作负极、碳作正极,B、C错误;n(Fe)=0.02mol,负极电极反应式Fe-2e-Fe2+,生成Fe2+与正极生成的OH-结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,所以0.02molFe最终失去0.06mol电子,消耗n(O2)==0.015mol,D选项正确。

　　答案:D

　　二、非选择题(本题包括3个小题,共50分)

　　11.(2014山东理综)(16分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2C和AlC组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。

　　(1)钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。 [来源:Z§**§k.Com]

　　若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为 。

　　(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6mol电子时,所得还原产物的物质的量为 mol。

　　(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有 。

　　a.KCl b.KClO3

　　c.MnO2d.Mg

　　取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象, (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是 (用离子方程式说明)。

　　解析:(1)电镀时,镀件应作阴极,与电源负极相连,在阴极上发生得电子的还原反应生成铝。由电解液的组成可知阴极电极反应式为4Al2C+3e-Al+7AlC;若用AlCl3水溶液作电解液,在阴极上H+得电子生成H2。

　　(2)铝与NaOH溶液反应的还原产物是H2,由化学方程式(或电子守恒)可知,每转移6mol电子,生成3molH2。

　　(3)铝热反应需要Mg条和KClO3引发反应;滴加KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无Fe3+,但是,固体溶于足量稀硫酸,由于Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,生成的Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4,所以不能说明固体中无Fe2O3。

　　答案:(1)负 4Al2C+3e-Al+7AlC H2

　　(2)3

　　(3)b、d 不能 Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(或只写Fe+2Fe3+3Fe2+)

　　12.(2013山东理综)(16分)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。

　　(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 。

　　a.Fe2O3b.NaCl

　　c.Cu2Sd.Al2O3

　　(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O24CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是 ,当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是 。

　　(3)下图为电解精炼银的示意图, (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为 。

　　(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用是 。

　　解析:(1)冶炼活泼金属(金属活动顺序中Al之前)时,一般采用电解法,所以答案为bd。

　　(2)在反应2Cu2S+2H2SO4+5O24CuSO4+2H2O中,Cu2S中铜元素化合价由+1价升高到CuSO4中+2价,硫元素化合价由-2价升高到CuSO4中+6价,Cu和S均被氧化,故Cu2S作还原剂。在该反应中氧元素化合价由O2中0价降低到-2价,1molO2得4mole-,即1molO2参加反应时,还原剂失电子物质的量为4mol。CuSO4溶液中因Cu2+水解显酸性,故加入镁条时,可产生H2。

　　(3)电解精炼银时,粗银连接在电源正极上,作阳极,电极本身放电溶解,精银连接到电源负极上,作阴极。

　　由图可知,b极为电解池阴极,发生反应为Ag++e-Ag,若该电极产生红棕色气体即NO2,则应发生如下电极反应:N+2H++e-NO2↑+H2O。

　　(4)将银器浸于铝质容器的食盐水中并相互接触,则构成原电池,Al作负极,银器作正极,Ag2S得电子还原为单质银,食盐水主要是起到电解质溶液导电的作用。

　　答案:(1)bd

　　(2)Cu2S 4 H2

　　(3)a N+2H++e-NO2↑+H2O

　　(4)作电解质溶液(或导电)

　　13.(2013重庆理综)(18分)化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

　　(1)催化反硝化法中,H2能将N还原为N2,25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。

　　①N2的结构式为 。

　　②上述反应离子方程式为 ,其平均反应速率v(N)为 mol·L-1·min-1。

　　③还原过程中可生成中间产物N,写出3种促进N水解的方法 。

　　(2)电化学降解N的原理如图所示。

　　①电源正极为 (填“A”或“B”),阴极反应式为 。

　　②若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为 g。

　　解析:(1)①N2的结构式为N≡N。

　　②由题意可得反应的离子方程式为

　　2N+5H2N2+2OH-+4H2O。

　　反应后pH=12,则c(OH-)=0.01mol·L-1,Δc(OH-)=0.01mol·L-1-10-7mol·L-1≈0.01mol·L-1

　　v(OH-)=

　　=0.001mol·(L·min)-1,

　　v(N)=v(OH-)=0.001mol·(L·min)-1

　　③促进N水解的方法有:加酸,升高温度,加水。

　　(2)图中N在Ag-Pt电极附近转化成N2,说明N在该极得电子,则Ag-Pt电极作阴极,B为负极,A为正极。阴极反应式为:

　　2N+6H2O+10e-N2↑+12OH-[来源:学&科&网]

　　②阳极反应为:4OH--4e-O2↑+2H2O,当转移2mol电子时,左侧生成16gO2,同时有2molH+向右侧移动,所以左侧溶液质量减少了16g+2g=18g;右侧生成5.6gN2,同时质量又增加了2molH+,所以右侧溶液质量减少了3.6g,两侧质量变化差为18g-3.6g=14.4g。

　　答案:(1)①N≡N

　　②2N+5H2N2+2OH-+4H2O 0.001

　　③加酸,升高温度,加水

　　(2)①A 2N+6H2O+10e-N2↑+12OH-

　　②14.4

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