精品解析：陕西省汉中市2024-2025学年高一上学期12月月考 化学试题

2024~2025学年度第一学期第二次月考 高二化学试题 注意事项： 1．本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 可能用到的相对原子质量：H—1 O—16 Na—23 Al—27 Fe—56 Co—59 第I卷(选择题 共42分) 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项是符合题意的) 1. 下列装置工作时，将化学能转化为电能的是 A. 风力发电机 B. 硅太阳能电池 C. 铅蓄电池 D. 电解水装置 2. 钢铁锈蚀会造成金属资源的浪费及引发安全事故，下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是 A. 用不锈钢制餐具 B. 自行车链条涂油 C. 水龙头表面镀铬 D. 给金属栏杆刷漆 3. 下列装置中既能产生电流又能验证与氧化性强弱的是 A. B. C. D. 4. 炒过菜的铁锅洗净后残留水渍，不久便会被腐蚀出现红棕色锈斑。下列说法错误的是 A. 铁锅用完后擦干水不易被腐蚀 B. 水渍边缘腐蚀程度最严重 C. 铁锅生锈主要属于化学腐蚀 D. 腐蚀过程中铁作负极 5. 全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是 A. 若外加电源，导线应连接外接电源的正极 B. 导线与Zn块连接为牺牲阳极法 C. 导线与Zn块连接时，电子从钢铁输水管流向Zn块 D. 导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 6. 下图中甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是 A. 乙图电池反应的离子方程式为： B. 甲图当有1mol电子通过外电路时，正极有59gCo析出 C. 盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性 D. 反应不能发生 7. 一次性纸电池加水就可以激活，可用来驱动低功率电子器件，其基本结构如图所示，下列说法错误的是 A. 用乙醇代替水也可以激活该电池 B. “油墨混有锌粉”为电池的负极 C. 正极电极反应式： D. 激活时水用量过多浸没电池，可能造成电源无法正常工作 8. 关于普通锌锰电池和碱性锌锰电池(如下图)，下列说法正确的是 A. 负极反应式相同 B. 普通锌锰电池易发生自放电而导致存放时间较短 C. 普通锌锰电池中电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 D. 碱性锌锰电池中的作用是催化剂 9. 银饰用久了表面会有一层而发黑，将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液，可以除去银饰表面的，下列说法正确的是 A. Al片是正极 B. 阴离子向银饰移动 C. Ag₂S表面发生反应： D. 若有0.9gAl反应，最多能复原0.1mol 10. 工业上用电解法精炼粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Zn)的装置如下图。已知：为强酸，的电离方程式为。下列说法正确的是 A. Y极材料为粗铅 B. 通电过程中，溶液中不变 C. 通电时，向X极移动 D. 阳极泥的成分包括Cu、Ag和Zn 11. 是一种很有前景的钠离子电池正极材料。研究人员利用如下装置电解水、碳酸酯两相电解液，并通过反应器将嵌入到合成。下列说法正确的是 A. 铁电极与电源正极相连 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. 阳极区采用水相，阴极区采用碳酸酯相 D. 反应器中发生反应的离子方程式为： 12. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得，去除的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的 B. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ是放热过程 C. 步骤Ⅱ可理解为中的S与金属M形成，同时产生 D. 该反应中每转移2mol电子，则消耗1mol 13. 继电器在控制电路中应用非常广泛，有一种新型继电器是以对电池的循环充放电实现自动离合(如图所示)。以下关于该继电器的说法中正确的是 已知上图左电池的电极材料为纳米，另一极为金属锂和石墨的复合材料。 A. 放电时，作电池的负极 B. 该电池电解液一般由锂盐水溶液组成 C. 充电时，阳极中的转化为 D. 充电完成时，电池能被磁铁吸引 14. 常温下，已知。向某氨水溶液中缓缓通入HCl气体，溶液中与pH的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 图中A点pH值： B. 升高温度，A点的位置可能移动到 C. 当与通入HCl气体物质的量之比为2：1时，存在关系 D. 在通入HCl的过程中，水的电离程度始终增大 第II卷(非选择题 共58分) 二、非选择题(本大题共4小题，计58分) 15. 铁的腐蚀、防护与生产生活密切相关。 I．研究铁的腐蚀，实验步骤如下： 步骤1：将铁粉放置于0.002mol·L-1溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。 步骤2：向15.00mL1mol·L-1NaCl溶液(用盐酸调至)中加入浸泡过的Fe粉。 步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。 （1）第一阶段，主要发生_______(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”，下同)，第二、三阶段主要发生_______。 （2）第一阶段和第二阶段发生不同种类腐蚀的主要影响因素是_______。 II．研究铁的防护——电镀法 i．用电解的方法制备电镀液，如图所示。 （3）与直流电源a端相连的电极材料是_______(填“铜片”或“石墨”)。 （4）将进口处较浓硫酸替换为溶液进行实验，发现得到的溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因：_______。 ii．测定溶液的浓度。 准确量取V1mL待测液于锥形瓶中，调节溶液，加入过量的KI，用amol·L-1标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2mL。上述过程中反应的离子方程式为(白色)，。 （5）溶液的浓度是_______mol·L-1(用含a、、的代数式表示)。 ⅲ．生铁片上电镀铜。 （6）生铁片应与电源的_______(填“正极”或“负极”)相连，生铁片上发生的电极反应式为_______。 16. 电化学知识在物质制备领域有一定的应用前景。 （1）从环境保护的角度看，制备一种新型多功能水处理剂高铁酸钠()较好的方法为电解法，其装置如图1所示，其总反应方程式为：。 ①电解过程中Fe作_______极，电极反应式为_______；电解时阳极区pH_______(填“升高”、“降低”或“不变”)。 ②“镁—次氯酸盐”燃料电池也可为图1装置提供电能，该电池电极为镁合金和铂合金，其工作原理如图2所示。F为该燃料电池的_______(填“正”或“负”)极。当有49.8g生成时，消耗的物质的量为_______mol。 （2）我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。镍氢电池的某极是储氢合金(中各元素化合价均为零)，电池反应通常表示为：。 ①充电时，储氢合金发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。 ②放电时，负极反应式为_______。 17. 氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。 I．“哈伯法”合成氨的反应为 ，J·K-1·mol-1 相关键能数据如下表： 化学键 键能(kJ·mol-1) 946.0 436.0 390.8 （1）_______kJ·mol-1，合成氨反应的平衡常数表达式为_______。 （2）向密闭容器中按体积比1：3通入和，反应达平衡时的体积分数为25%，则氮气的平衡转化率=_______。 （3）下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A. 恒容时混合气体的密度不变 B. 恒压时混合气体的压强不变 C. 绝热时系统的温度不变 D. 恒压时混合气体的物质的量不变 II．“球磨法”是在温和的条件下(45℃和100kPa，1barkPa)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上形成，有助于氮分子的解离；第二步，发生加氢反应得到()，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨。 （4）“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法正确的是_______(填字母)。 A. “球磨法”催化剂(Fe)缺陷密度越高，的吸附率越高 B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C. “球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”，是为了提高平衡转化率 D. “球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 （5）在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______(填字母)。 A.有利于平衡正向移动　　 B.防止催化剂中毒 　　C.提高正反应的反应速率 （6）用氨气研发燃料电池(如图)，电池反应为。 ①b电极是_______(填“负极”或“正极”)。 ②通入一极的电极反应式为_______。 18. 某兴趣小组在电解食盐水实验中发现两极产生气体体积不相等，该组同学猜测阳极除外可能有产生。小组同学利用如图装置进行实验探究。 已知：KI在酸性条件下能被氧化为。 （1）配制250mL5.0mol·L-1NaCl溶液，实验所用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、_______。 （2）利用上述装置检验阳极是否产生，其连接顺序为A→_______(用字母和“→”表示)。实验前从a处通入氮气的目的是_______。 （3）小组同学根据实验现象判断有产生，用电极反应式表示产生的原因_______。 （4）该小组在恒定电压下进行电解实验，探究不同pH、不同浓度的NaCl溶液对产生的影响，用传感器测得在时间内阳极区溶解氧的浓度变化，装置如图所示，数据记录如下表。 编号 5.0mol·L-1 NaCl/mL 5.0mol·L-1 NaOH/mL /mL 5.0mol·L-1/mL 溶解氧的浓度/mg·L-1 1 50.0 0 0 0 8.3~7.3 2 5.0 0 45.0 0 8.3~10.5 3 5.0 5.0 x 0 8.3~15.0 4 0 0 50.0 0 8.3 5 0 0 0 50.0 8.3~15.5 ①实验2、3是判断相同浓度NaCl在不同pH下是否有氧气产生，其中_______。 ②实验2和5条件下，测得溶解氧的曲线如图中Ⅰ、Ⅱ所示，分析实验2溶解氧先降低后升高的原因是_______。 ③实验3中0~240s时间段内溶液溶解氧逐渐增大，电解60s后取阳极区溶液2mL 于试管a，加入淀粉-KI溶液，没有明显现象；然后滴加稀硫酸，溶液变蓝。电解200s后另取阳极 区溶液2mL于试管b，加入淀粉-KI溶液，溶液变蓝。由上述实验现象可得出该条件下_______ (填“Cl-”或“OH-”)先放电。 ④工业上在一定条件下电解食盐水制备较纯净的，除了控制一定的电压，采用活性Ti电极外，可采取的措施有_______(写一种)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期第二次月考 高二化学试题 注意事项： 1．本试题共8页，满分100分，时间75分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 可能用到的相对原子质量：H—1 O—16 Na—23 Al—27 Fe—56 Co—59 第I卷(选择题 共42分) 一、选择题(本大题共14小题，每小题3分，计42分。每小题只有一个选项是符合题意的) 1. 下列装置工作时，将化学能转化为电能的是 A. 风力发电机 B. 硅太阳能电池 C. 铅蓄电池 D. 电解水装置 【答案】C 【解析】 【详解】A．风力发电机是将动能转化为电能，不是化学能转化为电能，A错误； B．硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，并非化学能转化为电能，B错误； C．铅蓄电池是原电池，工作时发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，C正确； D．电解水装置是将电能转化为化学能，不是化学能转化为电能，D错误； 综上，答案是C。 2. 钢铁锈蚀会造成金属资源的浪费及引发安全事故，下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是 A. 用不锈钢制餐具 B. 自行车链条涂油 C. 水龙头表面镀铬 D. 给金属栏杆刷漆 【答案】A 【解析】 【详解】A．不锈钢为铁合金，该防锈原理为将铁制成合金； B．自行车链条涂油，该防锈原理为隔绝空气从而防锈； C．水龙头表面镀铬，该防锈原理为隔绝空气从而防锈； D．给金属栏杆刷漆，该防锈原理为隔绝空气从而防锈； 故选A。 3. 下列装置中既能产生电流又能验证与氧化性强弱的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．该原电池中自发进行的反应为锌和铁离子反应生成锌离子和亚铁离子，不能验证铁离子和铜离子的氧化性，故A错误； B．两个相同的电极，不能形成原电池，故B错误； C．铁发生钝化现象，该原电池负极为铜正极为铁，不能验证铁离子和铜离子的氧化性，故C错误； D．铜为负极，银为正极，形成原电池，自发进行的反应为铜和离子反应生成铜离子和亚铁离子，可以验证铁离子和铜离子的氧化性，故D正确； 故选D。 4. 炒过菜的铁锅洗净后残留水渍，不久便会被腐蚀出现红棕色锈斑。下列说法错误的是 A. 铁锅用完后擦干水不易被腐蚀 B. 水渍边缘腐蚀程度最严重 C. 铁锅生锈主要属于化学腐蚀 D. 腐蚀过程中铁作负极 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢铁中含有主要成分Fe及杂质C和周围的含有少量NaCl水膜(溶有氧气)会构成原电池，发生钢铁的吸氧腐蚀，当铁锅用完后擦干水分，就不易构成原电池，从而可以防止铁锅生锈而被腐蚀，A正确； B．炒过菜的铁锅洗净后残留水渍，铁、杂质碳及水膜中溶解的少量NaCl会发生钢铁的吸氧腐蚀，由于在水渍边缘区域氧气的浓度较大，因此该区域铁锅腐蚀程度最严重，B正确； C．铁锅生锈主要发生的是吸氧腐蚀，吸氧腐蚀属于电化学腐蚀，而不属于化学腐蚀，C错误； D．在铁锅发生吸氧腐蚀时，由于电极活动性：Fe＞C，因此Fe为原电池的负极，C为原电池的正极，D正确； 故合理选项是C。 5. 全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法正确的是 A. 若外加电源，导线应连接外接电源的正极 B. 导线与Zn块连接为牺牲阳极法 C. 导线与Zn块连接时，电子从钢铁输水管流向Zn块 D. 导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 【答案】B 【解析】 【分析】钢铁发生吸氧腐蚀，正极为氧气得电子生成OH-，负极为铁失电子生成Fe2+； 【详解】A．若外加电源，被保护的金属应放在阴极，则导线应连接外接电源的负极，A错误； B．导线与Zn块连接时构成原电池，Zn的金属活泼性比Fe强，则Zn做负极，Fe做正极，为牺牲阳极的阴极保护法，B正确； C．导线与Zn块连接时，Zn做负极，原电池中电子由负极流出，经外电路流入正极，则电子从Zn块流向钢铁输水管，C错误； D．导线与Cu块连接，Fe比Cu活泼，Fe做负极，发生氧化反应生成Fe2+，被消耗，不能保护钢铁输水管，D错误； 故选B。 6. 下图中甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是 A. 乙图电池反应的离子方程式为： B. 甲图当有1mol电子通过外电路时，正极有59gCo析出 C. 盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性 D. 反应不能发生 【答案】B 【解析】 【分析】甲电池Cd为负极、Co为正极，电池总反应为，乙电池Co为负极、Ag为正极，发生总反应为。 【详解】A．由图可知，图乙中Co为负极、Ag为正极，总反应中Co被Ag+氧化离子方程式为，A正确； B．由得失电子守恒有关系，则外电路中有2mol电子通过时正极有59gCo析出，B错误； C．盐桥的作用是形成闭合回路和平衡电荷，原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，使两边溶液保持电中性，C正确； D．甲电池Cd为负极、Co为正极，则氧化性Co2+＞Cd2+，乙电池Co为负极、Ag为正极，则氧化性Ag+＞Co2+，因此反应不发生能，D正确； 故选B。 7. 一次性纸电池加水就可以激活，可用来驱动低功率电子器件，其基本结构如图所示，下列说法错误的是 A. 用乙醇代替水也可以激活该电池 B. “油墨混有锌粉”为电池的负极 C. 正极电极反应式： D. 激活时水用量过多浸没电池，可能造成电源无法正常工作 【答案】A 【解析】 【详解】A．加入乙醇后无法形成电解质溶液，不满足原电池构成条件，A错误； B．“油墨混有锌粉”为电池的负极，发生氧化反应，B正确； C．“油墨混有石墨”为电池的负极，发生还原反应，电极反应式：，C正确； D．激活时水用量过多浸没电池，空气中氧气无法在正极发生还原反应，可能造成电源无法正常工作，D正确； 答案选A。 8. 关于普通锌锰电池和碱性锌锰电池(如下图)，下列说法正确的是 A. 负极反应式相同 B. 普通锌锰电池易发生自放电而导致存放时间较短 C. 普通锌锰电池中电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 D. 碱性锌锰电池中的作用是催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．普通锌锰电池的负极反应式为 ，而碱性锌锰电池的负极在强碱性条件下反应为 ，反应式不同，A错误； B．普通锌锰电池的电解质为酸性或中性溶液，锌壳（负极）容易与电解质发生缓慢反应，导致自放电，存放时间较短。碱性电池因强碱性电解质稳定性更高，自放电较少，B正确； C．电子通过外电路（导线）从锌筒流向石墨电极，而电解质溶液中通过离子迁移导电，电子不会流经电解质溶液，C错误； D．在碱性锌锰电池中，作为正极反应物参与还原反应（如 ），并非催化剂，D错误； 故选B。 9. 银饰用久了表面会有一层而发黑，将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液，可以除去银饰表面的，下列说法正确的是 A. Al片是正极 B. 阴离子向银饰移动 C. Ag₂S表面发生反应： D. 若有0.9gAl反应，最多能复原0.1mol 【答案】C 【解析】 【分析】银饰用久了表面会有一层而发黑，将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液，构成原电池，可以除去银饰表面的，Al失电子发生氧化反应Al-3e-=Al3+，Al是负极，得电子生成Ag单质，是正极。 【详解】A．Al失电子发生氧化反应，Al片是负极，故A错误； B．Al是负极，是正极，溶液中阴离子向Al片移动，故B错误； C．得电子生成Ag单质，是正极，Ag2S表面发生反应为，故C正确； D．若有0.9gAl反应，根据Al-3e-=Al3+可知电路中转移0.1mol电子，正极发生反应，根据电子守恒，最多能复原0.05mol，故D错误； 选C。 10. 工业上用电解法精炼粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Zn)的装置如下图。已知：为强酸，的电离方程式为。下列说法正确的是 A. Y极材料为粗铅 B. 通电过程中，溶液中不变 C. 通电时，向X极移动 D. 阳极泥的成分包括Cu、Ag和Zn 【答案】A 【解析】 【分析】电解法精炼粗铅，粗铅作为阳极，与外接直流电正极相连，放在Y极，X为阴极。 【详解】A．据分析，Y极为阳极，材料为粗铅，A项正确； B．Zn比Pb活泼，通电过程中由于Zn先放电，阴极上Pb2+先得电子，所以溶液中降低，B项错误； C．通电时，阴离子朝阳极移动，向Y极移动，C项错误； D．Zn会先放电，所以阳极泥的成分不包括Zn，D项错误； 故选A。 11. 是一种很有前景的钠离子电池正极材料。研究人员利用如下装置电解水、碳酸酯两相电解液，并通过反应器将嵌入到合成。下列说法正确的是 A. 铁电极与电源正极相连 B. 离子交换膜为阴离子交换膜 C. 阳极区采用水相，阴极区采用碳酸酯相 D. 反应器中发生反应的离子方程式为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁电极发生还原反应 ，Fe为阴极，与电源负极相连，故A错误； B．根据图示，阳极生成的钠离子通过离子交换膜进入阴极区，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故B错误； C．钠是阳极，钠能与水反应，所以阳极区采用碳酸酯相，阴极区采用水相，故C错误； D．反应器中FePO4把氧化为，自身被还原为，发生反应的离子方程式为：，故D正确； 选D。 12. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得，去除的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的 B. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ是放热过程 C. 步骤Ⅱ可理解为中的S与金属M形成，同时产生 D. 该反应中每转移2mol电子，则消耗1mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．正反应气体物质的量增加，该反应的，故A正确； B．根据题图所示，步骤I中H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成新的化学键，成键放出热量，故B正确； C．由题图知，步骤Ⅱ中，H2S中的S与金属M形成作用力生成，同时产生H2，故C正确； D．根据方程式，消耗1mol，同时生成2molH2，转移4mol电子，故D错误； 选D。 13. 继电器在控制电路中应用非常广泛，有一种新型继电器是以对电池的循环充放电实现自动离合(如图所示)。以下关于该继电器的说法中正确的是 已知上图左电池的电极材料为纳米，另一极为金属锂和石墨的复合材料。 A. 放电时，作电池的负极 B. 该电池电解液一般由锂盐水溶液组成 C. 充电时，阳极中的转化为 D. 充电完成时，电池能被磁铁吸引 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知该电池放电时负极反应式为，正极反应式为，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，以此解答该题。 【详解】A．根据分析，放电时，Li作电池的负极，Fe2O3作电池的正极，A错误； B．锂属于活泼金属，会和水发生反应，所以不可以用锂盐水溶液作为电解液，B错误； C．充电时，Fe作为阳极，发生反应，生成Fe2O3，，C正确； D．充电时，Fe作为阳极生成Fe2O3，充电完成时，铁完全转化为Fe2O3，磁铁不可吸引Fe2O3，D错误； 故选C。 14. 常温下，已知。向某氨水溶液中缓缓通入HCl气体，溶液中与pH的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 图中A点pH值： B. 升高温度，A点的位置可能移动到 C. 当与通入HCl气体物质的量之比为2：1时，存在关系 D. 在通入HCl的过程中，水的电离程度始终增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据A点时可知有，再根据，得到，则，有A点时的，A错误； B．由可知，一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，a点宏观上有大量的的存在，升高温度，弱电解质的电离程度增大，故能电离出更多的氢氧根离子，使pH增大，A点的位置可能移动到，B正确； C．当与通入HCl气体物质的量之比为2：1时，溶液组成可看成为和的物质的量比为的混合溶液，则质子守恒式为：，C错误； D．水电离程度受外加酸碱的影响，如果HCl过量使溶液呈酸性时，则水的电离又会受到抑制而减小，D错误； 故答案为：B。 第II卷(非选择题 共58分) 二、非选择题(本大题共4小题，计58分) 15. 铁的腐蚀、防护与生产生活密切相关。 I．研究铁的腐蚀，实验步骤如下： 步骤1：将铁粉放置于0.002mol·L-1溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。 步骤2：向15.00mL1mol·L-1NaCl溶液(用盐酸调至)中加入浸泡过的Fe粉。 步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。 （1）第一阶段，主要发生_______(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”，下同)，第二、三阶段主要发生_______。 （2）第一阶段和第二阶段发生不同种类腐蚀的主要影响因素是_______。 II．研究铁的防护——电镀法 i．用电解的方法制备电镀液，如图所示。 （3）与直流电源a端相连的电极材料是_______(填“铜片”或“石墨”)。 （4）将进口处较浓硫酸替换为溶液进行实验，发现得到的溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因：_______。 ii．测定溶液的浓度。 准确量取V1mL待测液于锥形瓶中，调节溶液，加入过量的KI，用amol·L-1标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2mL。上述过程中反应的离子方程式为(白色)，。 （5）溶液的浓度是_______mol·L-1(用含a、、的代数式表示)。 ⅲ．生铁片上电镀铜。 （6）生铁片应与电源的_______(填“正极”或“负极”)相连，生铁片上发生的电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. 析氢腐蚀 ②. 吸氧腐蚀 （2）溶液的酸碱性(或溶液的pH) （3）铜片 （4）将进口处较浓硫酸替换为，则阴极的反应为，阴极区，也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致溶液pH比替换前升高 （5） （6） ①. 负极 ②. 【解析】 【分析】I．步骤1铁粉与硫酸铜反应置换出铜单质，步骤2再将固体放入氯化钠溶液中，构成铁铜原电池。 【小问1详解】 铁铜原电池当浸入酸性较强溶液时发生析氢腐蚀，酸性极弱或接近中性溶液时发生吸氧腐蚀，第一阶段时溶液酸性较强，因此发生析氢腐蚀，第二阶段酸性极弱，主要发生吸氧腐蚀，第三阶段溶液接近中性，主要发生吸氧腐蚀。 【小问2详解】 铁铜原电池当浸入酸性较强溶液时发生析氢腐蚀，酸性极弱或接近中性溶液时发生吸氧腐蚀，因此第一阶段和第二阶段发生不同种类腐蚀的主要影响因素是溶液的酸碱性不同。 【小问3详解】 由图可以看出，硫酸根离子向左侧移动，则左侧为阳极，右侧为阴极，则制备CuSO4电镀液，需要阳极自身放电，即选用Cu做电极。 【小问4详解】 将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4，则阴极的反应为2H2O+2e-=H2↑+2 OH-，阴极区c(OH-)＞c(H+)，氢氧根离子也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH比替换前升高。 【小问5详解】 根据方程式，有比例关系2Cu2+~I2~2Na2S2O3，则n(CuSO4)= n(Na2S2O3)= a mol/L×V2×10-3 L，CuSO4溶液的浓度是。 【小问6详解】 铁片镀铜时，阴极发生反应Cu2++2e-=Cu，则铁片与电源负极相连。 16. 电化学知识在物质制备领域有一定的应用前景。 （1）从环境保护的角度看，制备一种新型多功能水处理剂高铁酸钠()较好的方法为电解法，其装置如图1所示，其总反应方程式为：。 ①电解过程中Fe作_______极，电极反应式为_______；电解时阳极区pH_______(填“升高”、“降低”或“不变”)。 ②“镁—次氯酸盐”燃料电池也可为图1装置提供电能，该电池电极为镁合金和铂合金，其工作原理如图2所示。F为该燃料电池的_______(填“正”或“负”)极。当有49.8g生成时，消耗的物质的量为_______mol。 （2）我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。镍氢电池的某极是储氢合金(中各元素化合价均为零)，电池反应通常表示为：。 ①充电时，储氢合金发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。 ②放电时，负极反应式为_______。 【答案】（1） ①. 阳 ②. ③. 降低 ④. 正 ⑤. 0.9 （2） ①. 还原 ②. 【解析】 【分析】（1）①用电解法制备铁酸钠，电解时铁失去电子、发生氧化反应，结合氢氧根离子生成铁酸根离子和水，则Fe电极为阳极，据此写出电极反应式、并判断两极溶液的pH变化； ②“镁一次氯酸盐”燃料电池中，F电极上ClO-→Cl-、发生得电子的还原反应，则F电极为正极；根据原子、电子守恒得到关系式：Fe～FeO～6e-、ClO-～Cl-～2e-，关系式为FeO～6e-～3ClO-，49.8gNa2FeO4的物质的量为 =0.3mol，据此计算消耗ClO－的物质的量； （2）此电池反应为LaNi5H6+ 6NiO(OH)LaNi5+ 6Ni(OH)2，放电时正极反应为6NiOOH+6H2O+6e-＝6Ni(OH)2+6OH-，负极反应为LaNi5H6+ 6OH-- 6e-＝LaNi5+6H2O。由此可见储氢合金失电子，作原电池的负极，充电是放电的逆反应，据此解答。 【小问1详解】 ①铁是阳极，电极反应式为Fe-6e-+8OH-═FeO+4H2O，石墨电极上氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，OH-自右向左移动，当转移电子时，阳极消耗，同时有向阳极移动，则电解时阳极区pH降低，故答案为：阳；Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O；降低； ②如图2所示，F极发生的反应为ClO-生成Cl-，氯元素化合价降低，得电子发生还原反应，作电池的正极；根据原子、电子守恒得到关系式：Fe～FeO～6e-、ClO-～Cl-～2e-，关系式为FeO～6e-～3ClO-，49.8gNa2FeO4的物质的量为 =0.3mol，Na2FeO4中铁元素化合价为+6，根据得失电子守恒得：n(C1O-)=3×n(Na2FeO4)=0.9mol；故答案为：正；0.9； 【小问2详解】 ①充电时，储氢合金得电子发生还原反应，作阴极； ②放电时，负极失电子发生氧化反应，电极反应为：。 17. 氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。 I．“哈伯法”合成氨的反应为 ，J·K-1·mol-1 相关键能数据如下表： 化学键 键能(kJ·mol-1) 946.0 436.0 390.8 （1）_______kJ·mol-1，合成氨反应的平衡常数表达式为_______。 （2）向密闭容器中按体积比1：3通入和，反应达平衡时的体积分数为25%，则氮气的平衡转化率=_______。 （3）下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A. 恒容时混合气体的密度不变 B. 恒压时混合气体的压强不变 C. 绝热时系统的温度不变 D. 恒压时混合气体的物质的量不变 II．“球磨法”是在温和的条件下(45℃和100kPa，1barkPa)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上形成，有助于氮分子的解离；第二步，发生加氢反应得到()，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨。 （4）“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法正确的是_______(填字母)。 A. “球磨法”催化剂(Fe)缺陷密度越高，的吸附率越高 B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C. “球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”，是为了提高平衡转化率 D. “球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 （5）在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______(填字母)。 A.有利于平衡正向移动　　 B.防止催化剂中毒 　　C.提高正反应的反应速率 （6）用氨气研发燃料电池(如图)，电池反应为。 ①b电极是_______(填“负极”或“正极”)。 ②通入一极的电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. -90.8 ②. （2）40% （3）CD （4）AD （5）A （6） ①. 正极 ②. 【解析】 【小问1详解】 反应热=反应物总键能-生成物总键能。在反应中，1个键能为，3个键能为，6个键能为 。则。对于反应，平衡常数，其中、、分别为平衡时、、的物质的量浓度 。 【小问2详解】 设起始物质的量为a mol，起始物质的量为3a mol，转化物质的量为x mol。 反应达平衡时的体积分数为，即，解得。氮气的平衡转化率。 【小问3详解】 A．恒容时，混合气体质量不变，容器体积不变，根据，密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．该反应是在恒压条件下进行，压强始终不变，不能据此判断反应达到平衡状态，B错误； C．绝热时，反应过程中温度会变化，当系统温度不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C正确； D．该反应前后气体物质的量发生变化，恒压时，混合气体物质的量不变，说明各物质的量不再改变，反应达到平衡状态，D正确； 综上，答案是CD。 【小问4详解】 A．由题中信息，“球磨法”催化剂(Fe)缺陷密度越高，越有助于氮分子的解离，的吸附率越高，A正确； B．“球磨法”也需要解离氮氮三键，只是方式不同，B错误； C． “剧烈碰撞”产生“活化缺陷”是为了加快反应速率，不能提高平衡转化率 ，C错误； D．“球磨法”在温和条件下合成氨，不采用高压是因为低压产率已经较高，加压会增大成本，D 正确。 综上，答案是AD。 【小问5详解】 A．合成氨反应，不断分离出氨，使生成物浓度减小，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，A正确； B．分离氨与防止催化剂中毒无关，B错误； C．分离氨，反应物浓度不变，正反应速率不会提高，C错误； 综上，答案是A。 【小问6详解】 ①在氨氧燃料电池中，发生氧化反应，发生还原反应，所以通入的b电极为负极。 ②通入一极，在碱性条件下失去电子生成，根据电子守恒和电荷守恒，电极反应式为。 18. 某兴趣小组在电解食盐水实验中发现两极产生气体体积不相等，该组同学猜测阳极除外可能有产生。小组同学利用如图装置进行实验探究。 已知：KI在酸性条件下能被氧化为。 （1）配制250mL5.0mol·L-1NaCl溶液，实验所用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、_______。 （2）利用上述装置检验阳极是否产生，其连接顺序为A→_______(用字母和“→”表示)。实验前从a处通入氮气的目的是_______。 （3）小组同学根据实验现象判断有产生，用电极反应式表示产生的原因_______。 （4）该小组在恒定电压下进行电解实验，探究不同pH、不同浓度的NaCl溶液对产生的影响，用传感器测得在时间内阳极区溶解氧的浓度变化，装置如图所示，数据记录如下表。 编号 5.0mol·L-1 NaCl/mL 5.0mol·L-1 NaOH/mL /mL 5.0mol·L-1/mL 溶解氧的浓度/mg·L-1 1 50.0 0 0 0 8.3~7.3 2 5.0 0 45.0 0 8.3~10.5 3 5.0 5.0 x 0 8.3~15.0 4 0 0 50.0 0 8.3 5 0 0 0 50.0 8.3~15.5 ①实验2、3是判断相同浓度NaCl在不同pH下是否有氧气产生，其中_______。 ②实验2和5条件下，测得溶解氧的曲线如图中Ⅰ、Ⅱ所示，分析实验2溶解氧先降低后升高的原因是_______。 ③实验3中0~240s时间段内溶液溶解氧逐渐增大，电解60s后取阳极区溶液2mL 于试管a，加入淀粉-KI溶液，没有明显现象；然后滴加稀硫酸，溶液变蓝。电解200s后另取阳极 区溶液2mL于试管b，加入淀粉-KI溶液，溶液变蓝。由上述实验现象可得出该条件下_______ (填“Cl-”或“OH-”)先放电。 ④工业上在一定条件下电解食盐水制备较纯净的，除了控制一定的电压，采用活性Ti电极外，可采取的措施有_______(写一种)。 【答案】（1）250mL容量瓶 （2） ①. C→B→D ②. 排出装置内及溶解的氧气的干扰 （3） （4） ①. 40.0 ②. Cl-放电产生氯气导致溶解氧降低，后OH-放电导致溶解氧升高 ③. OH- ④. 电解过程加入NaCl控制合适的氯离子浓度或使用离子交换膜 【解析】 【分析】探究电解氯化钠溶液中阳极是否有氧气产生，首先排出装置及溶解的氧气，再利用生成的气体通入氢氧化钠溶液除掉氯气，再通入淀粉KI溶液检验氯气是否除尽，最后通入酸性淀粉KI溶液检验是否产生氯气。 【小问1详解】 配制溶液，实验所用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶。 【小问2详解】 利用上述装置检验阳极是否产生，将产生的混合气体先用氢氧化钠溶液除掉氯气，再用淀粉-KI溶液检验氯气是否除尽，除尽后再通入到酸性淀粉-KI溶液中检验是否有氧气生成，因此其通入其连接顺序为A→C→B→D。空气中有氧气，要检验是否有氧气生成，电解前要排出装置内及溶液中的氧气，因此实验前从a处通入氮气的目的为排出装置内的空气。 【小问3详解】 小组同学根据实验现象判断有产生，说明是溶液中的水失去电子变为氧气和氢离子，其用电极反应式表示产生的原因。 【小问4详解】 ①根据题意，要使得实验2、3是判断相同浓度在不同下是否有氧气产生，则溶液的总体积应该相等，因此其中40.0。 ②根据图中信息分析，实验1分析，氯气量越多，溶解氧的含量减少，实验2与实验3分析同样浓度的氯化钠在中性和碱性条件下溶解氧是不相同，在碱性条件下溶解氧含量增多，根据实验5分析在碳酸钠碱性条件下溶解氧含量增加，因此根据前面分析得到实验2溶解氧先降低后升高的原因是生成氯气量增多，溶解氧含量减少，当氯化钠反应完，溶液呈碱性，氯气逸出，此时溶解氧又慢慢增大，即Cl-放电产生氯气导致溶解氧降低，后OH-放电导致溶解氧升高。 ③根据题意，由上述实验现象可获得的实验结论是说明开始阶段是OH-放电溶解氧增多，后来Cl－放电氯气含量增多，即该条件下OH－比Cl－先放电。 ④根据题意分析，根据实验1得到是氯离子放电，而实验3是OH－比Cl－先放电，因此可采取的措施有电解过程加入NaCl控制合适的氯离子浓度或离子交换膜 (其他合理答案即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $