精品解析:江苏省苏州第十中学校2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试卷
2025-10-16
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内容正文:
江苏省苏州第十中学2025-2026学年第一学期
高二十月阶段性测试化学试题
注意事项:
1.考试时长75分钟,满分100分:
2.请在答卷纸相应栏目填涂答案。
可能使用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 Na-23 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,共13小题,每小题3分,共39分)。
1. 化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是
A. 足量的Zn与稀反应,滴入几滴溶液可以加快反应速率,因为Cu2+是催化剂
B. 潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为
C. 用铜作电极电解NaCl溶液:
D. 在铁制品表面镀锌,可以防止铁制品的腐蚀,当镀层有损坏,仍可对铁制品起到保护作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.Zn与稀硫酸反应时,滴加CuSO4溶液,锌会置换出Cu,形成Zn-Cu原电池,加快反应速率,Cu2+并非催化剂,A错误;
B.吸氧腐蚀的负极反应为Fe-2e-=Fe2+,而非Fe3+,B错误;
C.铜作电极时,阳极反应为铜失去电子被氧化为铜离子:Cu-2e-=Cu2+,而非Cl-被氧化,总反应式为,C错误;
D.镀锌层破损后,Zn作为活泼金属优先被腐蚀,仍能保护铁,D正确;
故选D。
2. 提供几组常见的实验装置示意图,下列有关叙述正确的是
A. 装置①中阳极上有红色物质析出
B. 装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐蚀
C. 装置③用于模拟铁制品表面镀铜
D. 装置④中,电解精炼粗铜后的电解液中存在:
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置①为电解CuCl2溶液,阳极连接电源正极,阳极上发生氧化反应,溶液中Cl-放电生成Cl2,无红色物质析出;阴极Cu2+放电生成Cu(Cu2++2e-=Cu),红色物质在阴极析出,A错误;
B.装置②中钢闸门连接电源正极,作为电解池阳极,阳极金属易失电子被腐蚀,无法实现防腐蚀;外加电流的阴极保护法应将被保护金属(钢闸门)作阴极(接电源负极),B错误;
C.装置③模拟铁制品镀铜,镀层金属Cu作阳极(接电源正极),待镀铁制品作阴极(接电源负极),电解液为CuSO4溶液,阳极Cu失电子生成Cu2+,阴极Cu2+得电子析出Cu,符合铁制品表面镀铜原理,C正确;
D.装置④为电解精炼粗铜,粗铜作阳极,纯铜作阴极,电解液为CuSO4溶液,阳极杂质中Ag的活泼性不如Cu,不参与阳极放电,以阳极泥形式沉积,溶液中无Ag+;Zn、Fe等活泼杂质放电生成Zn2+、Fe2+,Cu放电生成Cu2+,故溶液中存在Cu2+、Zn2+、、Fe2+,不存在Ag+,D错误;
故选C。
3. 已知:,CO的标准燃烧热为。下列说法正确的是
A. 燃烧热的热化学方程式:
B.
C. CO燃烧的热化学方程式为
D. 燃烧生成CO的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能
【答案】A
【解析】
【分析】①
CO的标准燃烧热为,则热化学方程式为:
②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol⁻1
【详解】A.依据盖斯定律,将反应①÷2+②得,甲烷燃烧的热化学方程式为 ΔH=(-1214.6 kJ·mol⁻1)÷2+(-283 kJ·mol⁻1)=-890.3 kJ·mol⁻1,A正确;
B.若H2O为气态,生成气态水比生成液态水释放的热量更少,ΔH>-1214.6 kJ·mol⁻1,B错误;
C.CO的燃烧热为283 kJ·mol⁻1,则2mol CO燃烧的ΔH应为-566 kJ·mol⁻1,C错误;
D.ΔH<0说明生成物的总能量低于反应物的总能量,则反应物的总键能低于生成物的总键能,D错误;
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题
氢能源及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。有等重要化合物;水煤气法、电解水都能获得,如水煤气法制氢反应中,与足量反应生成和吸收131.3 kJ的热量。常温下为液体,具有很高的标准燃烧热()。以硫酸为电解质,通过催化电解可将转化为;在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用。
4. 下列化学反应表示正确的是
A. 电解水制氢的阳极反应:
B. 电解法制备的阴极反应:
C. 水煤气法制氢:
D. 肼的燃烧:
5. 氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A. 氢氧燃料电池工作时将热能转化为电能
B. 碱性氢氧燃料电池工作一段时间,电解质溶液的pH减小
C. 碱性氢氧燃料电池的负极反应为
D. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗,转移电子的数目为
【答案】4. C 5. B
【解析】
【4题详解】
A.电解水时,阳极应发生的反应为水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,A错误;
B.电解法制备肼的阴极反应为酸性条件下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成肼,电极反应式为N2+4H++4e-=N2H4,B错误;
C.由题意可知,水煤气法制氢发生的反应为吸热反应,反应的热化学方程式为,C正确;
D.由题意可知,肼燃烧的反应为放热反应,生成液态水的热化学方程式为,D错误;
故选C;
【5题详解】
A.氢氧燃料电池工作时将化学能转为电能,A错误;
B.碱性氢氧燃料电池工作一段时间,反应生成的水使溶液的体积增大,溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,B正确;
C.碱性氢氧燃料电池的负极发生的反应为碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水,电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,C错误;
D.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,则11.2L H2的物质的量小于=0.5mol,所以转移的数目小于6.02×1023,D错误;
故选B。
6. 负载有Pt和Ag的活性炭,在酸性条件下可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列有关说法正确的是
A. 该装置工作时,溶液中向Ag电极移动
B. Ag电极上发生的反应为
C. 若将废酸换成中性溶液,Pt电极反应不变
D. 当电路中转移0.2mol电子时,去除的质量为3.55g
【答案】B
【解析】
【分析】负载有Pt和Ag的活性炭,在酸性电解质中构成原电池,Ag的活泼性大于Pt,Ag是负极,负极发生反应,Pt是正极,正极发生反应 。
【详解】A.该装置工作时,阳离子向正极移动,溶液中向Pt电极移动,故A错误;
B.Ag是负极,负极失电子发生氧化反应,Ag电极上发生的反应为,故B正确;
C.若将废酸换成中性溶液,Pt电极反应变为,故C错误;
D.根据,当电路中转移0.2mol电子时,去除的质量为7.1g,故D错误;
选B。
7. 一种用于净化污水(含)和海水淡化的微生物电池如图所示。下列说法正确的是
A. 每生成,海水中减少58.5 g
B. 处理后的含的废水pH降低
C. 左室发生反应的电极反应为
D. 离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】在装置的左室,C6H12O6转化为CO2,C元素的化合价由0价升高到+4价,失电子被氧化,则左室为负极室;在装置的右室,转化为N2,N元素的化合价由+5价降低到0价,得电子被还原,则右室为正极室。
【详解】A.正极反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,生成1mol N2时,转移10mol电子,为维持电中性,海水中10mol Na+通过b膜进入正极室、10mol Cl-通过a膜进入负极室,NaCl减少10mol×58.5g/mol=585g,A错误;
B.右室(正极区)反应消耗H+(2+10e-+12H+=N2↑+6H2O),H+浓度降低,pH升高,B错误;
C.左室为负极室,C6H12O6被氧化为CO2,C元素的化合价从0价升至+4价,电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+,C正确;
D.根据A项解析,离子交换膜a为阴离子交换膜;离子交换膜b为阳离子交换膜,D错误;
故选C。
8. 利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响,可设计浓差电池。某热再生浓差电池的工作原理如图所示,通入时电池开始工作,左侧电极质量减少,右侧电极质量增加,中间A为阴离子交换膜,放电后可进行充电再生,已知:能与分子结合生成。下列说法正确的是
A. 放电时,甲室电极为正极,甲室溶液逐渐变为深蓝色
B. 放电时,外电路有电子通过时,乙室溶液质量减少
C. 放电时,电池的总反应为
D. 充电时,经离子交换膜由右侧向左侧迁移
【答案】C
【解析】
【分析】电池开始工作时,甲室铜电极质量减少,做负极,发生氧化反应,乙室铜电极质量增加,做正极,发生还原反应,硝酸根离子由乙室透过离子交换膜向甲室移动,据此分析;
【详解】A.放电时左侧电极质量减少,为Cu失电子生成Cu2+的氧化反应,作负极,A错误;
B.放电时,乙电极质量增加,外电路有0.2mol电子通过时,乙室生成0.1mol铜,电极质量增加6.4g,溶液质量减少6.4g,但乙室有0.2mol移动到甲室,故乙室溶液质量减少为6.4g+12.4g=18.8g,B错误;
C.放电时,甲室电极反应为:Cu+4NH3-2e−[Cu(NH3)4]2+,乙室电极反应为:Cu2++2e−=Cu,总反应为Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+,C正确;
D.充电时乙室为阳极,阴离子()向阳极迁移,即从左侧向右侧迁移,D错误;
故选C。
9. 用 Na2SO3溶液吸收尾气中的 SO2,将所得混合液进行电解循环再生,从而达到循环脱硫。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,则下列说法中错误的是
A. X为直流电源负极
B. 图中两处硫酸的质量分数b>a
C. 该过程中的产品主要为H2SO4和H2
D. 阳极区pH增大
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,Pt(Ⅰ)氢离子得电子发生还原反应生成氢气,Pt(Ⅰ)是阴极;Pt(Ⅱ) 失电子发生氧化反应生成,Pt(Ⅱ)是阳极。
【详解】A.Pt(Ⅰ)是阴极,X与阴极连接,X为直流电源负极,故A正确;
B.Pt(Ⅱ)是阳极,阳极反应为,所以图中两处硫酸的质量分数b>a,故B正确;
C.阳极生成硫酸、阴极生成氢气,该过程中的产品主要为H2SO4和H2,故C正确;
D.阳极反应为,阳极区pH减小,故D错误;
选D。
10. 一种基于氯碱工艺的节能新工艺是将电解池与NO—空气燃料电池相结合,可用于湿法冶铁的研究,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. a极为阳极,发生氧化反应
B. 阴极区溶液的保持不变
C. d极为负极,其电极反应式为
D. 理论上每生成气体,可得到
【答案】CD
【解析】
【分析】NO—空气燃料电池中,通入NO的多孔碳棒d电极为负极,通入O2的多孔碳棒c电极为正极,则b电极为阳极,b电极的电极反应:,a电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:,中间为阳离子交换膜,Na+由阳极移向阴极,据此分析判断。
【详解】A.结合分析可知,b极为阳极,发生氧化反应,A错误;
B.结合分析可知,a电极为阴极,发生还原反应,Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应:,阴极区溶液中浓度逐渐升高,pH增大,B错误;
C.结合分析可知,d为负极,该电极NO失去电子,生成硝酸,电解质溶液为酸性,电极反应为:,C正确;
D.结合分析可知,X为氯气,则每生成气体,转移0.3mol电子,结合阴极电极反应式可知,此时可以生成0.1molFe,质量为5.6g,D正确;
故选CD。
11. 可充电电池在固定及储能领域都存在着巨大的潜力,其结构如图所示,主要由金属锂负极、隔膜、含有醚溶剂的非质子液态电解质和空气正极构成。电池的总反应为。下列有关说法正确的是
A. 该电池也可用碳酸盐溶液作为电解质
B. 充电时,阳极的电极反应为:
C. 氧化产物碳在正极上沉积,不利于电池放电
D. 若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.该电池负极是金属锂,锂性质活泼,碳酸盐溶液为水溶液,锂会与水反应,碳酸盐溶液不能作为电解质,A错误;
B.充电时阳极发生氧化反应,放电时正极反应为,充电时阳极反应为其逆过程,即充电时阳极的电极反应为,B正确;
C.放电时总反应中被还原生成,是还原产物而非氧化产物,C错误;
D.总反应中转移电子消耗 ,则转移电子消耗 ,标准状况下消耗CO2的体积为,D错误;
故答案选B。
12. 电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示,下列说法错误的是
A. 电池工作时,质子从左室通过质子交换膜到右室
B. 阳极生成了,则阴极生成(标准状况下)
C. 在电极上难于发生析氢反应
D. 左室溶液中硫酸物质的量不变
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为、,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。
【详解】A.电解池工作时,阳离子向阴极移动,则电池工作时,质子从左室通过质子交换膜移动到右室,A正确;
B.当阳极生成了时,转移12mol电子,阴极存在两个反应,由电极反应可知,生成物质的量小于1mol,标况下体积小于22.4L,B错误;
C.由题干信息可知,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,故在电极上难于发生析氢反应,C正确;
D.左室发生的电极反应为,当转移4mol电子时,生成的4mol氢离子通过离子交换膜向右侧移动,故左室硫酸物质的量不变,但反应会消耗水,其浓度会变大,D正确;
故选B。
13. 电解法可以对含亚硝酸盐(如)的污水进行处理(工作原理如下图所示)。通电后,左极区产生浅绿色溶液,随后生成无色气体。下列说法不正确的是
A. 阳极电极反应式为
B. 阳极附近溶液中反应的离子方程式为
C. 该电解装置所使用的离子交换膜为阴离子交换膜
D. 电解一段时间,产生的和的物质的量之比为
【答案】C
【解析】
【分析】左侧与正极相连的Fe极为阳极,电极反应式为,生成的具有还原性,在阳极附近溶液中发生反应,阴极上溶液中的发生还原反应生成。
【详解】A.由分析可知,阳极电极反应式为,A正确;
B.由分析可知,阳极附近溶液中反应的离子方程式为,B正确;
C.阳极区生成,但出去的溶液为硫酸钠溶液,阴极区流出硫酸铁,故透过交换膜向右侧迁移,故离子交换膜是阳离子交换膜, C错误;
D.根据反应中得失电子守恒得,则产生的和的物质的量之比为,D正确;
故答案选C。
二、非选择题(共4小题,合计61分)
14. 生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用___________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)丙烷()常用作运动会火炬气体燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式:___________。
(3)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮()和液态偏二甲肼()作推进剂。与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热。已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量,该反应的热化学方程式为___________。
(4)盖斯定律:不管化学过程是一步完成或分多步完成,整个过程的总热效应相同。
①反应A+B→C分两步进行:(i) (ii)
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
②已知:
若将46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为___________。
(5)已知:
化学键
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
键能()
360
436
431
176
的反应热___________。
【答案】(1)吸热 (2)
(3)
(4) ①. C ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
制作冷敷袋可以利用吸热的化学变化或物理变化来降低温度,达到降温、保鲜、镇痛的目的。
【小问2详解】
燃烧热是指纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,结合题干图示一定量丙烷完全燃烧生成过程中放出的热量,则1mol丙烷完全燃烧生成过程中放出=2215kJ的热量,表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式为: 。
【小问3详解】
与偏二甲肼燃烧产物只有、、,液态偏二甲肼物质的量为,故偏二甲肼反应放出热量为,所以反应的热化学方程式为:。
【小问4详解】
①()为放热反应,即A和B的总能量高于X的总能量,()为放热反应,即X的总能量高于C的总能量,只有C图符合题意。
②已知a.
b .
c.
根据盖斯定律,将可得反应:∆H=(-Q3+Q2-3Q1)kJ/mol,将液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中放出的热量为。
【小问5详解】
反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,故该反应的反应热:∆H=。
15. 某化学兴趣小组用如图装置探究反应的进行程度。
已知:①a、b均为石墨电极;
②实验中使用的电流计有电流通过时,指针偏向正极;
③空气不影响该实验;
④硫酸铁溶液pH<7。
(1)闭合开关,电流计指针偏向右边,此时电极a为___________极,电极b的电极反应式为___________。
(2)一段时间后,电流计指针回到原点。断开开关,取1 mL a极附近溶液于试管中,加入淀粉溶液,观察到混合溶液颜色变为___________色。
(3)往U形管右侧溶液中加入0.5 g粉末,充分溶解后,重新闭合开关,观察到指针偏向左边。闭合开关后,a极的电极反应式为___________;溶液中加入粉末的作用:___________。
(4)结合以上实验现象可知硫酸铁溶液和碘化钾溶液的反应为___________反应(填“可逆”或“不可逆”):实验装置盐桥中的电解质溶液不选用饱和溶液的原因可能是___________。
【答案】(1) ①. 负极 ②.
(2)蓝色 (3) ①. ②. 增大浓度,使反应逆向进行
(4) ①. 可逆 ②. 在酸性条件下会氧化,干扰实验
【解析】
【分析】由图可知,闭合开关,电流计指针偏向右边,则a为负极,b为正极,往U形管右侧溶液中加入0.5gFeSO4粉末,充分溶解后,重新闭合开关,观察到指针偏向左边,a为正极,b为负极,据此作答。
【小问1详解】
电流计指针偏向右边,根据题目已知②,指针偏向正极,所以电极b为正极,电极a为负极,电极b(正极)发生还原反应,得电子生成,电极反应式为;
【小问2详解】
a极附近发生氧化反应,生成的遇淀粉溶液变蓝,所以混合溶液颜色变为蓝色;
【小问3详解】
指针偏向左边,说明电极a为正极,得电子生成,发生还原反应,往U形管右侧溶液中加入粉末,增大了浓度,使反应逆向进行;
【小问4详解】
结合上述现象,说明即可以正向进行,也可以逆向进行,所以硫酸铁溶液和碘化钾溶液的反应为可逆反应。若盐桥中电解质溶液选用饱和溶液,在酸性条件下(硫酸铁溶液pH<7)具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,干扰实验,所以不选用。
16. Ⅰ.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入和,电解质溶液为KOH溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源,模拟氯碱工业生产原理,装置如图所示。请回答以下问题:
(1)B、D的电极名称分别是___________、___________。
(2)C极可以选用的材料是___________。(填标号)。
A. 铁棒 B. 银棒 C. 石墨棒 D. 铂棒
(3)分别写出:A极发生的电极反应为___________;B极发生的电极反应为___________;C极发生的电极反应为___________;D极发生的电极反应为___________;
(4)装置甲、乙中的电解质溶液足量,当电路中通过0.4 mol电子时,气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为___________。
Ⅱ.可采用“电解法”制备,装置如图所示。
(5)写出电解时阳极的电极反应式___________。
(6)电解一段时间阴极区KOH浓度增加的原因___________。
【答案】(1) ①. 正极 ②. 阴极 (2)CD
(3) ①. ②. ③. ④.
(4)3∶8 (5)
(6)阴极区发生还原反应:,氢氧根离子浓度增大,左侧钾离子通过阳离子交换膜移向阴极区,阴极区KOH浓度增加
【解析】
【分析】甲为甲烷燃料电池,电解质溶液为KOH溶液,根据电子流向,A为负极,通入;B为正极,通入;则乙为电解池,C为阳极,D为阴极;
【小问1详解】
根据分析,B、D的电极名称分别是正极、阴极;
【小问2详解】
模拟氯碱工业,乙为电解池,C为阳极,C应选用惰性电极,铁、银均为活性电极,会失电子生成金属阳离子,石墨、铂属于惰性电极,故选CD;
【小问3详解】
A为负极,通入,发生氧化反应,电极反应式为;B为正极,通入,发生还原反应,电极反应式为;C极为阳极,发生氧化反应生成氯气,电极反应为;D极为阴极,发生还原反应生成氢气,电极反应为;
【小问4详解】
当电路中通过0.4 mol电子时,根据电极反应式: 、,需要0.05mol和0.1mol,气体a、b的总物质的量为0.15mol;乙中生成氯气和氢气,根据电极反应式:、,当电路中通过0.4 mol电子时,生成0.2mol氢气和0.2mol氯气,气体c、d的总物质的量为0.4mol,气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为0.15mol∶0.4mol=3∶8;
【小问5详解】
根据电源正负极,a为阳极,发生氧化反应生成,电极反应式为;
【小问6详解】
阴极区发生还原反应:,氢氧根离子浓度增大,左侧钾离子通过阳离子交换膜移向阴极区,阴极区KOH浓度增加。
17. 一种光电催化系统脱硫(主要为)电池的工作原理如图所示。工作时,光催化电极产生电子,双极膜中解离的和,在电场作用下分别向两极迁移。回答下列问题:
(1)双极膜中解离的移向___________(填“”或“”)电极。
(2)电极上发生反应的电极反应式为___________。
(3)下列说法不正确的是___________(填标号)。
A. 电池工作一段时间后,左室溶液pH逐渐增大
B. 理论上每生成,双极膜中有解离
C. 理论上每脱,需消耗
D. 电极产生的电子经导线流入GDE电极,透过双极膜又回到电极
(4)用上述脱硫电池电解丙烯腈()可合成己二腈,反应的化学方程式为,装置如图所示:
①在___________(填“阴”或“阳”)极生成,该反应的电极反应式为___________。
②一段时间后,阳极室中稀硫酸的浓度将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③脱硫电池中每有11.2 L(标准状况)转化为,理论上最多能生成己二腈的物质的量为___________mol。
【答案】(1)
(2) (3)ABD
(4) ①. 阴 ②. ③. 增大 ④. 0.5
【解析】
【分析】由图可知,电池工作时,光催化电极产生电子,故电极为负极,左侧先发生,电极反应为:;总反应为:,电极为正极,电极反应为:,电解质溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,故双极膜中,靠近电极的一侧为阴膜,通过阴离子交换膜移向负极,通过阳离子交换膜移向正极。
【小问1详解】
结合分析可知,双极膜中水解离的氢氧根移向电极。
【小问2详解】
根据分析可知,电极上发生反应的电极反应式为:
【小问3详解】
A.根据分析可知,左室发生反应:,,总方程为:,根据电荷守恒可知,每消耗,转移电子,则有进入左室,即左室溶液中, 的消耗量大于补充量,左室减小,左室溶液逐渐减小,故A错误;
B.电极为正极,电极反应为:,理论上每生成 ,转移电子,根据电荷守恒,双极膜中有 解离,故B错误;
C.总反应为:,理论上每脱 ,需消耗,故C正确;
D.电子经过电路得到正极,参与还原反应,不会回到正极,故D错误;
故选ABD。
【小问4详解】
①在阴极生成,该过程中的化合价降低,发生还原反应,己二腈在阴极生成,发生反应的电极反应式为。
②水在阳极失去电子生成O2,电极方程式为:,减小,所以阳极室中稀硫酸的浓度将增大。
③脱硫电池中每有标准状况下的二氧化硫转化为硫酸根,转移电子,根据反应,理论上最多能生成己二腈的物质的量为。
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江苏省苏州第十中学2025-2026学年第一学期
高二十月阶段性测试化学试题
注意事项:
1.考试时长75分钟,满分100分:
2.请在答卷纸相应栏目填涂答案。
可能使用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 Na-23 Cl-35.5 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,共13小题,每小题3分,共39分)。
1. 化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是
A. 足量的Zn与稀反应,滴入几滴溶液可以加快反应速率,因为Cu2+是催化剂
B. 潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为
C. 用铜作电极电解NaCl溶液:
D. 在铁制品表面镀锌,可以防止铁制品的腐蚀,当镀层有损坏,仍可对铁制品起到保护作用
2. 提供几组常见的实验装置示意图,下列有关叙述正确的是
A. 装置①中阳极上有红色物质析出
B. 装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐蚀
C. 装置③用于模拟铁制品表面镀铜
D. 装置④中,电解精炼粗铜后的电解液中存在:
3. 已知:,CO的标准燃烧热为。下列说法正确的是
A. 燃烧热的热化学方程式:
B.
C. CO燃烧的热化学方程式为
D. 燃烧生成CO的反应中反应物的总键能高于生成物的总键能
阅读下列材料,完成下面小题
氢能源及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。有等重要化合物;水煤气法、电解水都能获得,如水煤气法制氢反应中,与足量反应生成和吸收131.3 kJ的热量。常温下为液体,具有很高的标准燃烧热()。以硫酸为电解质,通过催化电解可将转化为;在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用。
4. 下列化学反应表示正确的是
A. 电解水制氢的阳极反应:
B. 电解法制备的阴极反应:
C. 水煤气法制氢:
D. 肼的燃烧:
5. 氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是
A. 氢氧燃料电池工作时将热能转化为电能
B. 碱性氢氧燃料电池工作一段时间,电解质溶液的pH减小
C. 碱性氢氧燃料电池的负极反应为
D. 常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗,转移电子的数目为
6. 负载有Pt和Ag的活性炭,在酸性条件下可选择性去除实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列有关说法正确的是
A. 该装置工作时,溶液中向Ag电极移动
B. Ag电极上发生的反应为
C. 若将废酸换成中性溶液,Pt电极反应不变
D. 当电路中转移0.2mol电子时,去除的质量为3.55g
7. 一种用于净化污水(含)和海水淡化的微生物电池如图所示。下列说法正确的是
A. 每生成,海水中减少58.5 g
B. 处理后的含的废水pH降低
C. 左室发生反应的电极反应为
D. 离子交换膜a和b分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
8. 利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响,可设计浓差电池。某热再生浓差电池的工作原理如图所示,通入时电池开始工作,左侧电极质量减少,右侧电极质量增加,中间A为阴离子交换膜,放电后可进行充电再生,已知:能与分子结合生成。下列说法正确的是
A. 放电时,甲室电极为正极,甲室溶液逐渐变为深蓝色
B. 放电时,外电路有电子通过时,乙室溶液质量减少
C. 放电时,电池的总反应为
D. 充电时,经离子交换膜由右侧向左侧迁移
9. 用 Na2SO3溶液吸收尾气中的 SO2,将所得混合液进行电解循环再生,从而达到循环脱硫。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,则下列说法中错误的是
A. X为直流电源负极
B. 图中两处硫酸的质量分数b>a
C. 该过程中的产品主要为H2SO4和H2
D. 阳极区pH增大
10. 一种基于氯碱工艺的节能新工艺是将电解池与NO—空气燃料电池相结合,可用于湿法冶铁的研究,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. a极为阳极,发生氧化反应
B. 阴极区溶液的保持不变
C. d极为负极,其电极反应式为
D. 理论上每生成气体,可得到
11. 可充电电池在固定及储能领域都存在着巨大的潜力,其结构如图所示,主要由金属锂负极、隔膜、含有醚溶剂的非质子液态电解质和空气正极构成。电池的总反应为。下列有关说法正确的是
A. 该电池也可用碳酸盐溶液作为电解质
B. 充电时,阳极的电极反应为:
C. 氧化产物碳在正极上沉积,不利于电池放电
D. 若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗
12. 电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示,下列说法错误的是
A. 电池工作时,质子从左室通过质子交换膜到右室
B. 阳极生成了,则阴极生成(标准状况下)
C. 在电极上难于发生析氢反应
D. 左室溶液中硫酸物质的量不变
13. 电解法可以对含亚硝酸盐(如)的污水进行处理(工作原理如下图所示)。通电后,左极区产生浅绿色溶液,随后生成无色气体。下列说法不正确的是
A. 阳极电极反应式为
B. 阳极附近溶液中反应的离子方程式为
C. 该电解装置所使用的离子交换膜为阴离子交换膜
D. 电解一段时间,产生的和的物质的量之比为
二、非选择题(共4小题,合计61分)
14. 生产、生活中的化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用___________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)丙烷()常用作运动会火炬气体燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出表示丙烷标准燃烧热的热化学方程式:___________。
(3)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮()和液态偏二甲肼()作推进剂。与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热。已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量,该反应的热化学方程式为___________。
(4)盖斯定律:不管化学过程是一步完成或分多步完成,整个过程的总热效应相同。
①反应A+B→C分两步进行:(i) (ii)
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
②已知:
若将46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为___________。
(5)已知:
化学键
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
键能()
360
436
431
176
的反应热___________。
15. 某化学兴趣小组用如图装置探究反应的进行程度。
已知:①a、b均为石墨电极;
②实验中使用的电流计有电流通过时,指针偏向正极;
③空气不影响该实验;
④硫酸铁溶液pH<7。
(1)闭合开关,电流计指针偏向右边,此时电极a为___________极,电极b的电极反应式为___________。
(2)一段时间后,电流计指针回到原点。断开开关,取1 mL a极附近溶液于试管中,加入淀粉溶液,观察到混合溶液颜色变为___________色。
(3)往U形管右侧溶液中加入0.5 g粉末,充分溶解后,重新闭合开关,观察到指针偏向左边。闭合开关后,a极的电极反应式为___________;溶液中加入粉末的作用:___________。
(4)结合以上实验现象可知硫酸铁溶液和碘化钾溶液的反应为___________反应(填“可逆”或“不可逆”):实验装置盐桥中的电解质溶液不选用饱和溶液的原因可能是___________。
16. Ⅰ.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入和,电解质溶液为KOH溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源,模拟氯碱工业生产原理,装置如图所示。请回答以下问题:
(1)B、D的电极名称分别是___________、___________。
(2)C极可以选用的材料是___________。(填标号)。
A. 铁棒 B. 银棒 C. 石墨棒 D. 铂棒
(3)分别写出:A极发生的电极反应为___________;B极发生的电极反应为___________;C极发生的电极反应为___________;D极发生的电极反应为___________;
(4)装置甲、乙中的电解质溶液足量,当电路中通过0.4 mol电子时,气体a、b的总物质的量与气体c、d的总物质的量之比为___________。
Ⅱ.可采用“电解法”制备,装置如图所示。
(5)写出电解时阳极的电极反应式___________。
(6)电解一段时间阴极区KOH浓度增加的原因___________。
17. 一种光电催化系统脱硫(主要为)电池的工作原理如图所示。工作时,光催化电极产生电子,双极膜中解离的和,在电场作用下分别向两极迁移。回答下列问题:
(1)双极膜中解离的移向___________(填“”或“”)电极。
(2)电极上发生反应的电极反应式为___________。
(3)下列说法不正确的是___________(填标号)。
A. 电池工作一段时间后,左室溶液pH逐渐增大
B. 理论上每生成,双极膜中有解离
C. 理论上每脱,需消耗
D. 电极产生的电子经导线流入GDE电极,透过双极膜又回到电极
(4)用上述脱硫电池电解丙烯腈()可合成己二腈,反应的化学方程式为,装置如图所示:
①在___________(填“阴”或“阳”)极生成,该反应的电极反应式为___________。
②一段时间后,阳极室中稀硫酸的浓度将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③脱硫电池中每有11.2 L(标准状况)转化为,理论上最多能生成己二腈的物质的量为___________mol。
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