2020-2021学年山东省鄄城一中高二上10月月考化学试卷
1
【最新】山东省鄄城一中高二上10月月考化学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于铜电极的叙述不正确的是
A .铜锌原电池中铜是正极
B .用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极
C .在镀件上电镀铜时,用金属铜作阳极
D .电解稀硫酸制H 2、O 2时铜作阳极
2.用石墨作电极电解1mol/LCuSO 4溶液,当c(Cu 2+)为
0.5mol/L 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 .CuSO 4
B .CuO
C .Cu(OH)2
D .CuSO 4·5H 2O 3.根据热化学方程式
S(s)+O 2(g)=SO 2(g)△H=-297.23kJ·mol -1,分析下列说法中正
确的是
①S(g)+O 2(g)=SO 2(g)△H=-Q ,Q 值大于
297.23kJ·mol -1②S(g)+O 2(g)=SO 2(g)△H=-Q ,Q 值小于
297.231kJ·mol -1③1molSO 2的键能总和大于1molS 与1molO 2的键能总和④1molSO 2的键能总和小于1molS 与1molO 2的键能
总和
A.①③B.②④C.①④D.③④
4.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.Na2CO3俗称纯碱,属于盐类,可用于洗涤油污等
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
5.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.乙中导气管里形成一段水柱 B.乙中导气管中产生气泡
C.金属片剪口处溶液变红D.锌被腐蚀
6.对于Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0的化学反应下列叙述不正确的是
A.反应过程中能量关系可用上图表示
B.ΔH的值与反应方程式的计量系数有关
C.若将该反应设计成原电池,锌为负极
D.若将其设计为原电池,当有32.5g锌溶解时,正极放出气体一定为11.2L
7.一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中,然后分别向两极上通入乙烷和氧气,其电极反应式为:C2H6+18OH--14e-=2CO32-+12H2O,
7H2O+7/2O2+14e-=14OH-,有关此电池的推断正确的是()
A.通氧气的电极为负极
B.参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为7∶2
C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度不变
D.电解质溶液中CO32-向正极移动
8.下列说法或表示方法正确的是
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的能量多
B.由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1可知,若将含1molCH3COOH 的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
C.由C(石墨)=C(金刚石)ΔH=1.9kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
D.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1,则可知C的燃烧热
ΔH=-110.5kJ·mol-1
9.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。电池总反应为:
Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法不正确的是
A.该电池Zn为负极,MnO2为正极
B.该电池的正极反应为:MnO2+e一+H2O=MnO(OH)+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
10.可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,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,正极反应都为:O2+2H2O+4e-===4OH-B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为: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质溶液的碱性保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
11.某蓄电池放电、充电时的反应为:Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列推断中正确的是()
②放电时,Fe为正极,Ni2O3为负极
②充电时,阴极上的电极反应式是:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-
③充电时,Ni(OH)2为阳极
④该蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中
A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④12.欲在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是()
A.Ag和AgCl溶液B.Ag和AgNO3溶液
C.Pt和Ag2CO3溶液D.Pt和Ag2SO4溶液
3
13.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,电解质为FeCl3溶液
B.正极为C,负极为Fe,电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Fe,负极为Zn,电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质为Fe2(SO4)3溶液
14.下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是:
A.甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-
38.6kJ·mol-1
C.氯化镁溶液与氨水反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
D.氧化铝溶于NaOH溶液:Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH)4-
15.将下图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C.片刻后甲池中c(SO42-)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
16.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
二、多选题
17.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0.1molCuO 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.烧杯左侧碳棒为阴极,其电极表面有红色物质析出
C.反应中消耗锌的质量为13g
D.导线中通过的电子的物质的量为0.2mol
三、填空题
18.已知下列两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1
根据上面两个热化学方程式,试回答下列问题:
(1)1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为__________。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧时放热3847kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比是____________。
(3)已知:H2O(l)=H2O(g)ΔH=44.0kJ·mol-1,试写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式________________________。
19.下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%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;
②电极b上发生的电极反应为_______________;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为_______________L;
5
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_____________;
(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?
四、实验题
20.请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水(含酚酞)的实验,要求测定产生的氢气的体积(大于25mL),并检验氯气的氧化性。
(1)A极发生的电极反应式是__________;B极发生的电极反应式是_______________ (2)电极A可能观察到的现象是_________________
(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__________________。
参考答案
1.D
【详解】
A.铜锌原电池中,锌易失电子作负极,铜作正极,正极上得电子发生还原反应,故A正确;B.电解精炼铜时,阳极材料是粗铜,粗铜失电子发生氧化反应,纯铜作阴极,阴极上铜离子放电析出铜,故B正确;
C.电镀铜时,铜作阳极,阳极上铜失电子发生氧化反应,镀件作阴极,阴极上铜离子放电生成铜,故C正确;
D.如果用铜作阳极电解稀硫酸溶液,阳极上铜失电子发生氧化反应而得不到氧气,应该用惰性电极电解稀硫酸,故D错误;
故答案为D。
2.B
【详解】
用石墨做电极电解1mol/LCuSO4溶液,阳极反应为4OH﹣4e﹣=O2↑+2H2O,阴极反应为
Cu2++2e﹣=Cu,所以相当于析出CuO,根据析出什么加什么的原则可知,应该加入适量的CuO可使电解质溶液恢复至原来状况,也可以加入适量的CuCO3可使电解质溶液恢复至原来状况;
故选B。
【点睛】
本题考查了电解原理,明确两极上析出的物质是解本题关键,从而确定应该加入的物质,注意CuCO3加入电解质溶液中,会放出CO2气体,所以还是相当于加入CuO。
3.A
【解析】试题分析:因物质由气态转变成固态要放出热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(l)的反应热的绝对值大于297.23kJ?mol-1,故①正确,②错误;由于反应热=断键吸收的能量-成键放出的能量,现反应热△H=-297.23kJ/mol<0,故1molS和1molO2的键能总和小于1molSO2的键能总和,故③正确,④错误;故选A。
考点:考查了热化学方程式、反应热的计算的相关知识。
4.D
【解析】
试题分析:Na2CO3水解,溶液呈碱性,油污在碱性条件下水解为可溶性高级脂肪酸钠和甘油,
1
所以Na2CO3可用于洗涤油污等,故A正确;在海轮外壳上镶入锌块,可构成原电池,锌作负极、铁做正极,可减缓船体的腐蚀速率,故B正确;MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料,故C正确;电解熔融MgCl2,可制得金属镁,故D错误。
考点:本题考查化学与生活。
5.B
【分析】
镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,形成的原电池
2H O+O+4e=4OH,负极中,金属锌为负极,铁为正极,发生吸氧腐蚀,正极反应为--
22
Zn-2e=Zn,结合电极反应解答该题。
反应为-2+
【详解】
A.甲中金属发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,导气管里形成一段水柱,故A正确;
B.原电池形成后没有气体生成,所以乙中导气管不会产生气泡,故B错误;
2H O+O+4e=4OH,溶液呈碱性,可观察到金属片剪口处溶液变红,故C C.正极反应为--
22
正确;
D.形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:-2+
Zn-2e=Zn,故D正确.
故答案选B。
6.D
【分析】
对于Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)△H<0,反应为放热反应,说明反应物的总能量大于生成物的总能量,当将该反应设计为原电池时,Zn为负极,被氧化,正极上H+获得电子,析出氢气,以此解答该题。
【详解】
A.反应为放热反应,说明反应物的总能量大于生成物的总能量,图示正确,选项A正确;B.热化学方程式中,反应热与物质的物质的量呈正比,选项B正确;
C.反应中Zn被氧化生成ZnSO4,当将该反应设计为原电池时,Zn为负极,失去电子,被氧化,发生氧化反应,选项C正确;
D.若将其设计为原电池,当有32.5g锌溶解时,
n(Zn)=32.5g÷65g/mol=0.5mol,n(e-)=2n(Zn)=2×0.5mol=1mol,根据在同一闭合回路中电子转
移数目相等,可知在正极放出气体的物质的量是n(H2)=0.5mol,在标况下体积为
V(H2)=0.5mol×22.4L/mol=11.2L,但由于未指明气体所处的环境,所以不能确定气体的体积,选项D错误;
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查化学反应能量的变化,注意反应热以及原电池的工作原理,选项D气体体积未指明为标准状况,则其体积不一定为11.2L是易错点,注意学习中相关知识的理解和掌握。7.B
【详解】
A.通氧气的一极得到电子,所以通氧气的电极为正极,A错误;
B.将两个电极反应相加,消去电子得:C2H6+4OH-+7/2O2=2CO32-+5H2O,参加反应的氧气和乙烷物质的量比为7:2,B正确;
C.反应中氢氧根离子参加反应而且生成水,所以氢氧化钾浓度减小,C错误;
D.电解质溶液中阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移,D错误;
【点睛】
原电池内部,阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移。
8.B
【解析】
试题分析:气体硫的能量大于固体硫,等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的能量多,故A错误;醋酸是弱酸,若将含1molCH3COOH的稀溶液与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,故B正确;由C(石墨)===C(金刚石)ΔH=1.9kJ·mol -1可知,金刚石能量大于石墨,所以石墨比金刚石稳定,故C错误;C的燃烧热是1molC生成二氧化碳放出的能量,故D错误。
考点:本题考查化学反应中的能量变化。
9.C
【解析】
试题分析:根据总反应,锌失电子被氧化,Zn为负极,MnO2为正极,故A正确;该电池的正极反应式为MnO2+e-+H2O==MnOOH+OH-,故B正确;导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路离子移动导电,故C错误;电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片导电,故D正确。
3
考点:本题考查原电池原理。
10.A
【详解】
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-,故A正确;
B.以NaOH溶液为电解液时,Al易失去电子作负极,电极反应为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O,故B错误;
C.以NaOH溶液为电解液时,总反应为:4Al+4OH-+3O2=4AlO2-+2H2O,氢氧根离子参加反应,所以溶液的碱性降低,故C错误;
D.放电时,电子从负极沿导线流向正极,故D错误;
故选A。
11.B
【详解】
①放电时,属于原电池,化合价升高为负极,化合价降低为正极,铁的化合价升高,为负极,Ni2O3为正极,故错误;
②充电时为电解池,电极反应为原电池负极的逆过程,负极反应式为:Fe+2OH--2e-
=Fe(OH)2,则阴极反应:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-,故正确;
③充电时,电池的正极接电源的正极,电池的负极接电源的负极,即Ni(OH)2接电源的正极,为电解池的阳极,故正确;
④由电池总反应可知,该蓄电池的电极必须浸在某种碱性电解质溶液,故正确;
答案选B。
12.B
【详解】
在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极,镀层金属银作阳极,电镀液是含有银离子的可溶性的盐溶液硝酸银即可,故选B。
13.C
【解析】
试题分析:根据2Fe3++Fe=3Fe2+知,铁易失电子而作负极,不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极,可为Cu、Ag等,铁离子得电子发生还原反应,所以电解质溶液为可溶性的铁盐,可为FeCl3、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3等,则A、B、D正确,C错误;故选C。
【考点定位】考查原电池的设计
【名师点晴】高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握正负极及电解质溶液的判断,根据得失电子判断正负极及电解质;根据2Fe3++Fe=3Fe2+知,铁易失电子而作负极,不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极,铁离子得电子发生还原反应,所以电解质溶液为可溶性的铁盐,以此解答该题。
14.D
【详解】
A、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量,气态水不属于稳定的氧化物,故A错误;
B、合成氨反应是可逆的,所以0.5molN2完全反应时放出的热量应该大于19.3kJ,故B错误;
C、一水合氨是弱电解质,离子方程式中要用化学式表示,故C错误;
D、氧化铝是两性氧化物,Al2O3与碱反应在溶液中是以Al(OH)4-的形式存在,故D正确;答案选D。
15.A
【分析】
关闭K后,甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应,所以是原电池,锌易失电子作负极,铜作正极,则含有硫酸钠溶液的滤纸是电解池,a是阴极,b是阳极。
【详解】
A、铜电极上铜离子得电子发生还原反应生成铜,故A正确;
B、电子从Zn→a,b→Cu路径流动,电子不能进入电解质溶液,故B错误;
C、锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液,硫酸根离子不参加反应,所以硫酸根离子浓度不变,故C错误;
D、电解池中,a电极上氢离子放电生成氢气,同时a电极附近生成氢氧根离子,导致溶液碱性增强,所以a点变红色,故D错误;
答案选A。
16.B
【解析】
试题分析:电解池中阴离子向阳极移动,通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区氢氧根离子放电,生成氧气和氢离子,溶液pH减小,故A错误;正极区氢氧根离子放电,生成氧气和硫酸;负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠,该法在处理含Na2SO4废水时可以得
5
到NaOH和H2SO4产品,故B正确;负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠,负极区溶液pH 升高,故C错误;当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的O2生成,故D错误。考点:本题考查电解原理。
17.BC
【解析】试题分析:锌比铜活泼,锌是负极,铜是正极,溶液中的氢离子放电,A正确;烧杯右侧碳棒与电源的负极相连为阴极,溶液中的铜离子放电,其电极表面有红色物质析出,B正确;反应一段时间后断开K,向右侧烧杯中加入0.1molCuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH,这说明惰性电极电解硫酸铜溶液时阳极是氢氧根放电产生氧气,阴极是铜离子放电析出铜,电极反应式分别为4OH--4e-=2H2O+O2↑、2Cu2++4e-=2Cu。根据原子守恒可知,析出铜的物质的量是0.1mol,则反应中转移电子的物质的量是0.2mol。根据电子守恒可知锌失去电子的物质的量也是0.2mol,消耗锌的质量是0.1mol×65g/mol=6.5g,故C错误;导线中通过电子的物质的量为0.2mol,故D正确。
考点:本题考查原电池和电解池。
18.(1)4725.8kJ(2)3∶1
(3)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-2044.0kJ·mol-1
【详解】
(1)根据热化学方程式可知1molH2和2molC3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为571.6kJ·mol-1×1/2×1mol+2220kJ·mol-1×2mol=4725.8kJ。
(2)设混合气体中H2的物质的量为xmol,则C3H8的物质的量为5mol-xmol,所以:285.8kJ·mol-1×xmol+(5mol-xmol)×2220kJ·mol-1=3847kJ,解得x=3.75,则5mol -xmol=1.25mol,所以V(H2)∶V(C3H8)=3.75mol∶1.25mol=3∶1。
(3)已知:
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1
根据盖斯定律①+②×4即得丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-2044.0kJ·mol-1。
19.(1)①正②4OH-—4e-→2H2O+O2↑③2.8④16⑤pH增大pH减小
(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】
试题分析:(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,设电解水的质量为x。由电解前后溶质质量相等有,100g×10%=(100g-x)×10.47%,得x=4.5g,故电解的水为0.25mol。由方程式2H2O2H2↑+O2↑可知,电解
2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转移了0.5mol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0.5mol电子,则生成O2为
0.125mol,标况下的体积为0.125mol×22.4L·mol-1=2.8L。④Cu2++2e-==Cu,转移0.5mol 电子,则生成的m(Cu)=0.5/2mol×64g·mol-1=16g。⑤甲中相当于电解水,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。
考点:本题考查电解计算。
20.(1)2H++2e-==H2↑2Cl-—2e-==Cl2↑+2e-
(2)溶液变红,有气体产生(3)HFGDEC
(4)Cl2+2I-===2Cl-+I2
【解析】
试题分析:(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。A极发生的电极反应式是2H++2e-==H2↑;B极发生的电极反应式是2Cl-—2e-
==Cl2↑+2e-
(2)电源负极接电解池的铁棒,负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠,所以电极A可能观察到的现象是溶液变红,有气体产生。
(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)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Cl2+2I-===2Cl-+I2。
考点:本题考查化学反应中的能量变化。
7