内容正文:
2025-2026学年湖北省武汉市华师一附中高二(上)月考化学试卷(1月份)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于电化学的说法正确的是( )
A.交换膜为阴离子交换膜
B.铜片与直流电源负极相连
C.电解食步水自4 毒液
D.电子流向:a→b→电解质→a
2.如图所示是一种生产和利用氢能的途径,下列说法不正确的是( )
A.氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源,属于二次能源
B.图中能量转化的方式有5种
C.太阳能、风能、氢能都属于新能源
D.太阳能电池的供电原理与燃料电池不同
3.电化学原理在生产、生活中应用广泛。下列说法中正确的是( )
A.电热水器中装有镁棒保护内胆,属于镁作阴极的阴极电保护法
B.工业可用电解熔融的Al2O3或AlCl3制取单质铝
C.电解精炼铜时,粗铜与正极相连,电极反应式:Cu﹣2e﹣=Cu2+
D.变黑银器放入盛有饱和食盐水的铝盆中恢复光亮,正极反应式为Ag2S+2e﹣=2Ag+S2﹣
4.下列离子方程式或电极方程式正确的是( )
A.钢铁的析氢腐蚀原理:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.用铁电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑
C.丙烯腈电解制己二腈,阴极电极反应式为:2CH2=CHCN+2H++2e﹣=NC(CH2)4CN
D.碱性氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
5.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①在Fe表面生成蓝色沉淀
②试管内无明显变化
③试管内生成蓝色沉淀
已知:铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液呈黄色,可以与Fe2+反应生成带有特征蓝色沉淀。
下列说法不正确的是( )
A.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
B.对比②③,可以判定Zn保护了Fe
C.验证Zn保护Fe时能用①的方法
D.将Zn换成Cu,用①的方法不能判断Fe比Cu活泼
6.(甘汞电极(Hg—Hg2Cl2)比较稳定,常被用作参比电极测定某电极的电极电势,其构造如图所示,电极的下端通过微孔陶瓷片与溶液接触。现将甘汞电极、Zn片连接后一同插入ZnCl2溶液中,测定Zn的电极电势,下列说法不正确的是( )
A.甘汞电极的内部应预置适量的KCl晶体,以保持电极环境的稳定
B.测量时,甘汞电极发生的反应为
C.测量时,溶液中的Cl通过微孔陶瓷片向甘汞电极内部运动
D.若待测电极的电势低,则甘汞电极发生还原反应
7.浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。如图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备H2SO4和NaOH的装置示意图,其中X、Y均为Ag/AgCl复合电极,电极a、b均为石墨,下列说法不正确的是( )
A.电极Y是正极,电极反应为:AgCl+e﹣═Ag+Cl﹣
B.浓差电池工作时,Na+通过阳离子交换膜向Y极移动
C.c为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜
D.相同条件下收集到的气体的体积比M:N=1:2
8.调节pH可使溶液中的氨基酸主要以两性离子存在,两性离子整体呈电中性,此时溶液的pH为该氨基酸的pI,已知:,谷氨酸的pI为3.22,丙氨酸的pI为6.02,赖氨酸的pI为9.74。可以利用如图装置从溶液中分离上述三种氨基酸,a、b为离子交换膜。下列说法错误的是( )
A.阳极的电极反应为2H2O﹣4e﹣═4H++O2↑
B.a应为阳离子交换膜,b应为阴离子交换膜
C.原料室的pH应控制在6.02
D.在产品室1中可以收集到赖氨酸
9.一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.海水应加在离子交换膜Ⅰ和Ⅱ之间
B.Ⅱ为阳离子交换膜
C.电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4﹣+e﹣=[Fe(CN)6]3﹣
D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5g NaCl,理论上可回收2mol LiCl
10.经过充分氧化的铅阳极泥,富含CuO、Ag、Au。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.“浸渣1”含有Ag和Au
B.“浸取2”步骤中,X可能是H2O2
C.电沉积过程阴极的电极反应式为:Ag++e﹣=Ag
D.“还原”步骤中,被氧化的NaHSO3与产物Au的物质的量之比为3:2
11.科学家近年发明了一种Zn—CO2水介质电池,示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法不正确的是( )
A.充电时,阳极室溶液中OH﹣浓度升高
B.充电时,电池总反应为2Zn(OH)42﹣=2Zn+4OH﹣+O2↑+2H2O
C.放电时,负极反应为Zn﹣2e﹣+4OH﹣=Zn(OH)42﹣
D.放电时,1mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2mol
12.用电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2)时,以铁板做阴、阳极,处理过程中发生反应:Cr2+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列说法中不正确的是( )
A.阳极反应为Fe﹣2e﹣=Fe2+
B.电解过程中废水的pH升高
C.电解过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D.当废水有1mol Cr2被还原时,电路中转移6mol电子
13.科学家利用金(Au)催化电解法在常温常压下实现合成氨,工作时某极区的微观示意图如图,电解液为溶解有三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)和乙醇的有机溶液。下列有关叙述正确的是( )
A.选择性透过膜只允许N2、NH3和H2O通过,其它离子不可通过
B.该装置用金(Au)作催化剂能改变总反应的活化能与焓变
C.三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液不能导电
D.该电极方程式为:N2+6e﹣+6CH3CH2OH═2NH3+6CH3CH2O﹣
14.一种基于Cu2O的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法不正确的是( )
A.放电时Na+向b极迁移
B.将b极换成Ag/AgCl电极,该电池的正负极发生改变
C.a极反应:Cu2O+2H2O+Cl﹣﹣2e﹣═Cu2(OH)3Cl+H+
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
15.高效电解碳酸氢盐制备CO的电化学装置如图。工作时,泡沫镍为惰性辅助阳极,H2O在双极膜界面处解离成H+和OH﹣。
已知:电流效率=×100%。
下列说法正确的是( )
A.泡沫镍的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
B.工作过程中,右侧溶液中增大
C.双极膜界面处解离出的OH﹣向右侧移动
D.若阴极产生的,电流效率为20%
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.写出下列常见化学电源的正负极离子反应方程式:
①.铅酸蓄电池
正极: 。
负极: 。
②.氢氧燃料电池(电解质为硫酸)
正极: 。
负极: 。
③.氢氧燃料电池(电解质为能传递氧离子的固体氧化物)
正极: 。
负极: 。
④.乙醇(C2H5OH)燃料电池(电解质为KOH溶液)
正极: 。
负极: 。
⑤.乙醇(C2H5OH)燃料电池(电解质为熔融的碳酸盐)
正极: 。
负极: 。
17.锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe﹣═LixC6。现欲利用如图工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为 。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式 。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 ;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是 。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的离子反应方程式 。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1﹣xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式 。
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是 。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有 (填化学式)。
18.为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如图:
(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到 。
(2)ⅲ是ⅱ的对比试验,目的是排除ⅱ有中 造成的影响。
(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因: 。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I﹣)降低,导致I﹣的还原性弱于Fe2+,用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作 极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管左管滴加0.01mol/L AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是 。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因是Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I﹣,与(4)实验对比,他的操作是 。
(6)实验Ⅰ中,还原性:I﹣>Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性:Fe2+>I﹣,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是 。
19.锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。现代冶炼锌主要采取湿法工艺。
(1)工业浸锌:向闪锌矿(主要成分为难溶性ZnS)中加入稀硫酸与软锰矿(主要成分为MnO2)可得到ZnSO4与MnSO4混合溶液和单质S。
工业浸锌时加入FeSO4能“催化”ZnS的浸出,其过程可表示为:
ⅰ:MnO2+2Fe2++4H+═Mn2++2Fe3++2H2O
ⅱ: ;
①过程ⅱ的离子方程式为 ;
②为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案:取酸化的FeSO4溶液, ;
(2)工业电解制锌粉:以ZnSO4和H2SO4混合液(pH为4~6)为电解质溶液,用如图装置制取锌粉。一定条件下,测得电流效率为80%。(已知:电流效率=×100%),制得65g锌粉时,电解质溶液中Zn2+的质量增加 g。
(3)实验室氯氨法炼锌:一定条件下,向闪锌矿中加入NH4Cl与NH3•H2O混合溶液并通入O2,可将ZnS转化为[Zn(NH3)4]2+。结合平衡移动原理解释O2对浸锌的作用是: ;1mol[Zn(NH3)4]2+中含σ键数目为 NA。
(4)硫化锌可作为锂离子电池的负极材料。在充电过程中,ZnS晶胞的组成变化如图所示。
充电过程中ZnS到LixZnyS的电极方程式为 (x和y用具体数字表示)。
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