精品解析：内蒙古锡林郭勒盟第二中学2025-2026学年高二上学期12月月考化学试题

锡盟二中2025-2026学年第一学期12月质量监测 科目：高二化学 考生注意 1.本试卷本试卷分第 I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分 100 分。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效 ， 在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.可能用到相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Na：23 P：31 Cl：35.5 Fe：56 Co：59 Zn：65 Ag：108 第Ⅰ卷(选择题，共 45 分) 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，只有一项是最符合题目要求的。) 1. 电化学原理在生活中广泛存在，下列叙述错误的是 A. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B. 用锡焊接铁质器件，焊接处易生锈 C. 可以将电源正极与铁质闸门相连，保护闸门 D. 铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．生铁中含有碳,容易形成碳铁原电池而被腐蚀，抗腐蚀能力比纯铁弱，A正确； B．铁活动性大于锡，容易形成原电池而被腐蚀，B正确； C．将电源负极与铁质闸门相连，保护闸门，C错误； D．铁管上镶嵌锌块，锌比铁活泼，锌腐蚀而铁管不易被腐蚀，D正确； 故选C。 2. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用说法中，不正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．铜板与铁铆钉以及周围的水膜形成原电池，由于金属铁比铜活泼，铁作原电池的负极被腐蚀，铜作正极而被保护，故铜板不易被腐蚀，A正确； B．在暖气片表面刷油漆可隔绝暖气片中金属与空气、水等腐蚀性介质的接触，从而能够防止金属发生腐蚀，B正确； C．在电解时铁管道与电源的负极连接作阴极，发生还原反应，电极反应式应该是得电子的还原反应，在阳极上废铁失去电子发生氧化反应，阳极的电极反应式是：Fe-2e⁻=Fe2+，C错误； D．由于金属锌比铁活泼，当铁管道连接锌棒后，会金属表面上， Zn-Fe-水膜的形成原电池，活动性强的锌作负极，铁管道作正极，电子由负极锌流向正极铁管道，D正确； 故合理选项是C。 3. 关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（ ） A. 用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 B. 装置②的总反应是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ C. 装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 D. 装置④中的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据电流方向知，a是电解池阳极，b是电解池阴极，用装置①精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液是含有铜离子的可溶性盐溶液，所以a极为粗铜，电解质溶液为硫酸铜溶液，故A不选； B. 铁比铜活泼，所以铁是负极，电极总反应式为：Fe+2Fe3+═3Fe2+，故B选； C. 电解池的阴极上电解质溶液中阴离子导电，所以阴极金属被保护，则为了保护金属不被腐蚀，被保护的金属应该与电源的负极相连作阴极，故C不选； D. 电解质溶液是浓硫酸，呈强氧化性，铁被钝化，几乎没被腐蚀，故D不选； 故选：B。 4. 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. 钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为 B. 导线与Zn块连接为外加电流法 C. 导线应连接外接电源的正极 D. 导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 【答案】A 【解析】 【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子结合水生成氢氧根离子，反应式为，A正确； B．导线与Zn块连接时，Zn比Fe活泼，形成原电池，Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护，此方法为牺牲阳极的阴极保护法，而非外加电流法，B错误； C．若采用外加电流的阴极保护法，被保护的钢铁输水管应作阴极，需连接外接电源的负极，连接正极会使其成为阳极加速腐蚀，C错误； D．Cu的金属活动性比Fe弱，导线与Cu块连接时，Fe作负极被腐蚀，Cu作正极，会加速钢铁输水管的腐蚀，无法起到保护作用，D错误； 故答案选A。 5. 某同学为了使反应能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】Ag与盐酸不反应，所以要使反应能进行，应该设计成电解池，其中Ag作阳极，盐酸作电解质溶液。 【详解】A．该装置中Ag作阴极，不能失电子，故A不符合； B．该装置为原电池，原理为Fe与盐酸反应，故B不符合； C．该装置为电解池，Ag作阳极失电子发生氧化反应，阴极上氢离子得电子发生还原反应，电解质溶液中氢离子放电，故C符合； D．该装置不是电解池，也不构成原电池，没有反应发生，故D不符合； 故选：C。 6. 下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 碱性氢氧燃料电池的负极反应式： B. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+ C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为： D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连，发生电极反应：Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．在碱性氢氧燃料电池，通入燃料H2的电极为负极，负极上H2失去电子，产生的H+与OH-结合生成H2O，则负极的电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，A错误； B．粗铜精炼时，与电源正极相连的电极是阳极，阳极材料是粗铜，阳极的电极反应式主要为Cu-2e-=Cu2+，B错误； C．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极上H2O电离产生的H+得到电子被含有产生H2，则阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C正确； D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连作阴极，发生电极反应：Ag++e-=Ag，D错误； 故合理选项是C。 7. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：。下列关于该电池的说法正确的是 A. 放电时，在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为 C. 充电时，若转移，石墨电极将增重 D. 羧酸、醇等有机物均可用作锂离子电池的电解质 【答案】A 【解析】 【分析】根据放电时的总反应，碳元素在转化过程中化合价升高，故在负极反应，在正极反应。 【详解】A．放电时，在电解质中由负极向正极迁移，A正确； B．放电时，在负极反应，电极反应为，B错误； C．充电时石墨电极作阴极，电极反应为，每转移，会有1 mol 嵌入在石墨电极上，使电极增重7 g，C错误； D．羧酸和醇均能与锂反应，无法满足要求，D错误； 故选A。 8. 下列实验装置，能达到实验目的的是 A. 用装置甲设计铜锌原电池 B. 用图乙测定盐酸的 C. 用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 D. 用装置丁制备并能较长时间观察其颜色 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置甲中两烧杯未用盐桥连接，离子无法在两个电极之间迁移，因此无法形成闭合回路，不能构成原电池，A错误； B．测定盐酸pH时，pH试纸不能预先湿润，湿润会稀释盐酸，导致测得的pH值偏大，B错误； C．铁钉在NaCl溶液（中性环境）中，若发生析氢腐蚀会产生氢气从而使压强增大，发生吸氧腐蚀会消耗氧气从而导致压强减小，通过压强传感器采集的压强变化数据可判断腐蚀类型，C正确； D．装置丁中Fe连接电源负极作阴极，无法失去电子生成，应将Fe连接电源正极作阳极才能生成，该装置电极设置错误，无法用于制备，D错误； 因此，答案选C。 9. 某小组设计实验探究氯气的性质，装置如图所示： 下列叙述错误的是 A. 铜极附近逸出气泡，其溶液pH升高 B. ②中溶液变浑浊，可推知氯的非金属性比硫的强 C. 若③中先变红后褪色，则证明了具有漂白性 D. 取④中反应后的溶液，滴加HCl酸化再加出现白色沉淀，证明有还原性 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，①中与直流电源正极相连的石墨电极为电解池的阳极，在阳极失去电子发生氧化反应生成，铜电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成和；②中氯气与氢硫酸溶液反应生成盐酸和硫沉淀：；③中氯气将溶液中氧化为，与溶液中的反应生成硫氰化铁，使溶液变为红色，后氯气将溶液中硫氰酸根离子氧化，导致溶液褪色；④中氯气与硫代硫酸钠溶液反应生成硫酸钠、盐酸和硫酸：，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，铜电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成和，所以铜极附近逸出气泡，溶液pH升高，A正确； B．由分析可知，②中发生的反应为氯气与氢硫酸溶液反应生成盐酸和硫沉淀，反应中氯元素的化合价降低被还原，氯气是反应的氧化剂，硫元素的化合价升高被氧化，硫是反应的氧化产物，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，氯气的氧化性强于硫，B正确； C．由分析可知，③中发生的反应为氯气将溶液中亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与溶液中硫氰酸根离子反应生成硫氰化铁，使溶液变为红色，后氯气将溶液中硫氰酸根离子氧化，导致溶液褪色，不是漂白作用，C错误； D．取④中反应后的溶液，滴加HCl酸化再加出现白色沉淀，说明溶液中产生了，证明能被氧化为，具有还原性，D正确； 故答案为：C。 10. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A. 为防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中X为阳离子交换膜 B. 丙中的溶液，银离子浓度不变 C. 甲烷燃料电池正极电极反应式是 D. 乙中两电极上一共产生气体(标准状况)时，丙中a极质量增加 【答案】C 【解析】 【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中a电极为阴极，b电极为阳极。 【详解】A．乙装置中，Fe铁电极为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，余下氢氧根离子，石墨电极为阳极，氯离子失电子生成氯气，则乙中X为阳离子交换膜，Na+移动向阴极，阴极得到NaOH和氢气，为了防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中为阳离子交换膜，A正确； B．丙装置中电镀时，a电极为阴极，银离子得电子生成银，b电极为阳极，银失电子生成阴离子，溶液银离子浓度不变，B正确； C．甲烷燃料电池，碱性环境下，正极电极反应式是，C错误； D．乙中上一共产生气体2.24L(标准状况)时，其物质的量为0.1mol时，各产生0.05mol的氢气和氯气，则电路中转移0.1mol电子，则a极析出0.1mol银单质，其质量增加10.8g，D正确； 故选C。 11. 微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 电极II的电极反应式为 B. 电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C. 电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D. 温度越高速率越快，电池工作效率越高 【答案】D 【解析】 【分析】电极I为负极，葡萄糖被氧化为二氧化碳，电极II为正极，氧气得电子并与质子结合生成水。 【详解】A．根据质子交换膜可推测电解液呈酸性，电极Ⅱ为正极，电极反应式为，A正确； B．电路中转移时，理论上电极Ⅱ室有进入溶液，同时通过质子交换膜有进入，溶液质量共增加36 g，B正确； C．电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，正极得电子，带负电，移向正极，C正确； D．温度过高微生物会失活，电池工作效率不一定越高，D错误； 答案选D。 12. 用惰性电极电解100mLK2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，阴、阳两极分别收集到2.24L和3.36L气体(标况)，若要电解质恢复至原浓度应加入的物质及用量为 A. 0.1mol Cu2(OH)2CO3 B. 0.2mol CuO C. 0.2mol Cu(OH)2 D. 0.2mol CuCO3 【答案】A 【解析】 【详解】用惰性电极电解100mLK2SO4和CuSO4的混合溶液，阳极的电极反应为，阴极反应为、，阳极生成3.36L氧气，物质的量为0.15mol，转移的电子数为0.6mol，阴极生成2.24L氢气，物质的量为0.1mol，生成0.1mol氢气得到的电子数为0.2mol，则剩余0.4mol电子由铜离子获得，生成铜0.2mol，因此电解质要想恢复电解前的状态，需加入0.2molCuO(或CuCO3)和0.1mol水或者0.1molCu2(OH)2CO3； 故答案选A。 13. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法正确的是 A. Pt电极反应： B. Ⅲ室中，膜、膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 C. 外加电场可促进双极膜中水电离 D. Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 【答案】C 【解析】 【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此解答。 【详解】A．由分析可知，Pt电极为阳极，发生的反应为：，A错误； B．由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，B错误； C．水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，C正确； D．Ⅳ室每生成，则转移电子，有氢离子移到Ⅱ室中，发生，生成，D错误； 故答案选C。 14. 用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 放电时，OH－移向镍电极 B. 放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－=2H2O C. 充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连 D. 充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－=NiO(OH)＋H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A. 放电时,该电池为原电池,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以OH−移向碳电极，故A错误； B. 放电时,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，故B正确； C. 该电池充电时，碳电极附近物质要恢复原状，则应该得电子发生还原反应，所以碳电极作阴极，应该与电源的负极相连，故C错误； D. 充电时,阳极上发生失电子的氧化反应,即Ni(OH)2+OH−−e−=NiO(OH)+H2O，故D错误； 故选B. 【点睛】开关连接用电器时，应为原电池原理，则根据电子流向，镍电极为正极得电子发生还原反应；开关连接充电器时，镍电极为阳极失电子发生的电极反应Ni（OH）2+OH--e-=NiO（OH）+H2O 15. 科学家近年发明了一种新型水介质电池。电极为金属锌和选择性催化材料，电池工作时允许中间层的水解离为和向两极移动，电池工作原理和正极反应的催化机理如图所示。下列说法错误的是 A. 充电时，阴极的电极反应式为 B. 放电时，每溶解6.5 g Zn，正极区溶液增重4.4 g C. 无论是催化剂Sn还是s-Snli，HCOOH的选择性均优于CO D. 放电时，用催化剂Sn会使正极速率更快 【答案】B 【解析】 【分析】放电时是原电池装置，左侧为负极，电极反应式：，右侧为正极，电极反应式：；充电时是电解池装置，左侧为阴极，电极反应式：，右侧为阳极，电极反应式：。 【详解】A．由分析可知，充电时，阴极的电极反应式为：，A正确； B．放电时，Zn的电极反应式为：，每溶解6.5 g Zn，物质的量，转移0.2 mol电子，正极反应式：，消耗0.1 mol CO2，质量为，同时消耗0.2 mol H+，质量为，则正极区溶液增重4.4+0.2=4.6 g，B错误； C．根据图像可知使用催化剂Sn或者s-Snli时CO2转化成CO的活化能较大，转化成HCOOH的活化能较小，活化能越小反应越容易发生，所以无论是催化剂Sn还是s-Snli，HCOOH的选择性均优于CO，C正确 ； D．根据图像可知，放电时，使用催化剂Sn时正极反应活化能小于使用催化剂s-Snli时的正极反应活化能，活化能越小反应速率越快，所以用催化剂Sn会使正极速率更快，D正确； 故答案选B。 第 II 卷(选择题，共 55 分) 二、非选择题(本题共 4 小题，共 55 分，考生根据要求做答。) 16. 某科研小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。回答下列问题： （1）若a和b不相连，c是铜片，d是锌片，m是稀硫酸，则锌片上的现象是___________，此时能量转化的主要形式是化学能转化为___________能。 （2）若a和b用导线相连： ①c是石墨电极，d是铜片，m是硝酸银溶液，则原电池正极的电极反应式为___________。 ②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入和，通入一极的电极反应式是___________。 （3）若a和b分别连接直流电源的两极：c，d是石墨电极，m是NaCl溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液。实验开始后c极周围溶液首先出现红色，则b连接直流电源的___________(填“正极”或“负极”)，通电时总反应的离子方程式是___________，检验d极气体产物可以选用的试纸是___________(填字母)。 A．干燥的红色石蕊试纸     B．干燥的蓝色石蕊试纸 C．湿润的淀粉-KI试纸     D．干燥的淀粉-KI试纸 【答案】（1） ①. 锌片溶解，且锌片表面有气泡生成 ②. 热能 （2） ①. Ag++e-=Ag ②. （3） ①. 正极 ②. ③. C 【解析】 【小问1详解】 若a和b不相连，c是铜片，d是锌片，m是稀硫酸，则锌片与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则锌片上的现象是：锌片溶解，且锌片表面有气泡生成；此时能量转化的主要形式是化学能转化为热能。 【小问2详解】 若a和b用导线相连：构成原电池装置。 ①c是石墨电极，d是铜片，m是硝酸银溶液，则铜为负极，石墨为正极，Ag+在正极得到电子生成Ag，则原电池正极的电极反应式为：Ag++e-=Ag； ②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入CH4和O2，通入CH4一极为负极，通入氧气的一极为正极，CH4在负极失去电子生成碳酸根，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式是：。 【小问3详解】 若a和b分别连接直流电源的两极：构成电解池装置；c，d是石墨电极，m是NaCl溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液；H2O在阴极得到电子生成H2和OH-，实验开始后c极周围溶液首先出现红色，则c极为阴极，a连接直流电源的负极，b连接直流电源的正极，d为阳极，Cl-在阳极失去电子生成Cl2，通电时总反应的离子方程式是：；d电极为阳极，产生Cl2，Cl2能够使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，故检验Cl2可以选用的试纸是C。 17. 回答下列问题。 （1）某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护，烧杯内液体均为饱和食盐水。 在相同条件下，四组装置中铁电极腐蚀最快的是___________(填序号，下同)；为防止金属被腐蚀，可以采用上述___________装置原理进行防护。为了检测钢铁保护效果，方法是：取少量铁电极附近的溶液于试管中，滴加溶液，若___________，则说明保护效果好。 （2）硝酸是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药、炸药、染料等。某同学设计实验以铅蓄电池为电源，以N2为氮源直接电解制备，其原理如图所示。回答下列问题： ①铅蓄电池放电时，能量的主要转化形式为___________能转化为___________能。 ②电极b应连接铅蓄电池的___________(填“Pb”或“”)电极。 ③电解池工作时，电解质溶液中向电极___________(填“a”或“b”)移动。 ④电极a上的电极反应式为___________。 ⑤当铅蓄电池中消耗时，电解池中理论上可生成___________mol HNO3. 【答案】（1） ①. ④ ②. ②、③ ③. 没有蓝色沉淀产生 （2） ①. 化学 ②. 电 ③. Pb ④. b ⑤. N2-10e-+6H2O=2+12H+ ⑥. 0.2 【解析】 【分析】（1）钢铁的腐蚀按照有没有形成原电池分为化学腐蚀和电化学腐蚀；金属防护按照原电池防护可以连接比保护金属活泼的金属单质作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，也可以连接电源的负极作阴极称为阴极电保护法。 （2）铅蓄电池放电时，负极为Pb-2e-+=PbSO4；正极为PbO2+4H++2e-+=PbSO4+2H2O；以N2为氮源直接电解制备，总反应为N2+6H2O2HNO3+5H2↑，电极a发生反应为N2+6H2O-10e-=12H++2，电极b发生反应为2H++2e-=H2↑。 【小问1详解】 在相同条件下，四组装置中铁电极在①中形成原电池并作负极被腐蚀，②中的铁片连接比它活泼的Zn，Fe被保护，腐蚀速度较慢，③中Fe连接电源负极作阴极被保护，腐蚀速度最慢，④中Fe连接电源的正极作阳极，被腐蚀且速度最快，故铁电极腐蚀最快的是④；上述四幅图中，②、③两装置依次让Fe电极做正极、阴极被保护；钢铁保护效果好的话溶液中几乎没有Fe2+，故可通过检验有无Fe2+来检测钢铁保护效果，方法是：取少量铁电极附近的溶液于试管中，滴加溶液，若没有蓝色沉淀产生，则溶液中无Fe2+，则说明保护效果好。 【小问2详解】 ①铅蓄电池放电时，是将化学能转化为电能，故能量的主要转化形式为化学能转化为电能； ②在电解池中，电极a上氮元素化合价升高被氧化，a为阳极，则电极b为阴极，连接负极，在铅蓄电池中，PbO2是正极，Pb是负极，所以电极b应连接铅蓄电池的Pb电极； ③在电解池中，阳离子向阴极移动，电极a是阳极，电极b是阴极，所以电解质溶液中H+向电极b移动； ④电极a是阳极，发生氧化反应，N2在阳极失去电子生成，电极反应式为N2-10e-+6H2O=2+12H+； ⑤铅蓄电池中电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4、PbO2+4H++2e-+=PbSO4+2H2O，消耗98 g H2SO4的物质的量为=1 mol，根据电极反应式可知，消耗1 mol H2SO4转移1 mol电子，以N2为氮源直接电解制备HNO3的总反应为N2+6H2O2HNO3+5H2↑，每生成1 mol HNO3转移5 mol电子，故电解池中理论上可生成=0.2 mol HNO3。 18. 研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。 （1）下图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有___________。 A．用纯氧气代替具支试管内空气 B．用酒精灯加热具支试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末 （2）该小组将上图装置改进成下图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐___________(填“加快”、“减慢”或“不变”)。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 08 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究(2)题图中铁钉上a、b两点所发生的反应，进行以下实验。 实验操作 实验现象 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 根据以上实验，试判断___________为负极(填a或b，下同)，___________铁锈更多。 （4）设计如下左图装置研究弱酸性环境中金属腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内压强和空气中氧气的体积分数随时间变化如下右图所示，则之间主要发生___________(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，依据是___________。 （5）如图所示，将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。材料M可以选用___________金属(写化学式)，此方法叫做___________保护法。 【答案】（1）AC （2）减慢 （3） ①. b ②. a （4） ①. 吸氧 ②. 之间锥形瓶内压强、氧气体积分数随时间变化而减小 （5） ①. Zn、Al、Mg ②. 牺牲阳极的阴极保护法 【解析】 【小问1详解】 A．用纯氧气代替具支试管内空气，氧气浓度增大，反应速率加快，能更清晰地观察到水柱上升现象，故选A； B．用酒精灯加热具支试管提高温度，具支试管内温度升高，气体膨胀，可能观察不到液面升高，故不选B； C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末，铁碳构成原电池，反应速率加快，能更清晰地观察到水柱上升现象，故选C； 选AC。 【小问2详解】 根据表中数据变化可以看出，相同时间内液柱高度变化越来越小，则表明腐蚀的速率随时间逐渐减慢； 【小问3详解】 该装置构成原电池，a点附近溶液出现红色，说明a点氧气得电子生成氢氧根离子，a是正极；b点周围出现蓝色沉淀，说明，b点铁失电子生成Fe2+，b是负极；a(正极)附近溶解氧量大，O2得电子生成OH-，b处铁失电子生成Fe2+，由于a点附近溶解氧量大，容易将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3，进一步分解得到铁锈，故a点的铁锈更多； 【小问4详解】 之间锥形瓶内压强、氧气体积分数随时间变化而减小，说明氧气被消耗，发生的反应为吸氧腐蚀； 【小问5详解】 将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，可知M作负极被腐蚀，则材料M的活泼性大于铁，M可以选用Zn、Al、Mg等，此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法。 19. 含磷酸及含磷酸盐是化工生产的重要产品。 利用甲烷燃料电池电解可制备并得到副产物NaOH、、，装置如下图所示： （1）甲烷燃料电池上a电极的电极反应式为___________。 （2）A、B、C均为离子交换膜，其中属于阳离子交换膜的有___________(填“A”“B”或“C”)膜。 （3）a极上消耗标准状况下2.24 L甲烷，理论上产品室可新增___________mol 。 （4）电解池中阴极室的电极反应式为___________。 （5）原料可通过下图所示装置电解制备。已知为中强酸。 ①电解池中阳极室的电极反应式为___________。 ②若电解过程中有个通过交换膜，则电解结束后a室增加的质量为___________。 【答案】（1） （2）A、C （3）0.4 （4） （5） ①. ②. 44g 【解析】 【分析】CH4燃料电池中，CH4失电子发生氧化反应：，所以通入燃料CH4的a极为负极，通入氧化剂O2的b极为原电池的正极，氧气得到电子发生还原反应：；与电源的正极相连接的为电解池的阳极，可知左侧石墨为阳极，在阳极为Cl-放电，电极反应为：，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，A膜为阳离子交换膜，阳极室中的Ca2+向产品室中移动，B膜为阴离子交换膜，原料室中的向产品室中移动，最终得到产品Ca(H2PO4)2；右侧石墨为阴极，发生的反应为，生成H2和OH-，原料室中Na+向阴极移动形成NaOH，C膜为阳离子交换膜。 【小问1详解】 由分析，甲烷燃料电池上a电极的电极反应式为； 【小问2详解】 由分析，属于阳离子交换膜的有A、C膜； 【小问3详解】 a极上消耗标准状况下2.24 L甲烷，其物质的量为0.1 mol，根据电极反应，转移0.8 mol电子，因此有0.4 mol钙离子移向产品室生成，即理论上产品室可新增0.4 mol。 【小问4详解】 由分析，电解池中阴极室的电极反应式为； 【小问5详解】 ①该装置需要制备NaH2PO4，所以电解过程中钠离子要向左侧移动，则左侧为阴极，右侧为阳极，氯离子在阳极放电生成氯气，阳极室的电极反应式为； ②有个通过交换膜，，则电路中转移2mol电子，a室生成1mol氢气、b室生成1 mol氯气，a室增加的质量为23g/mol×2mol-2g/mol×1mol=44g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 锡盟二中2025-2026学年第一学期12月质量监测 科目：高二化学 考生注意 1.本试卷本试卷分第 I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分 100 分。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效 ， 在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.可能用到相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Na：23 P：31 Cl：35.5 Fe：56 Co：59 Zn：65 Ag：108 第Ⅰ卷(选择题，共 45 分) 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，只有一项是最符合题目要求的。) 1. 电化学原理在生活中广泛存在，下列叙述错误的是 A. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B. 用锡焊接铁质器件，焊接处易生锈 C. 可以将电源正极与铁质闸门相连，保护闸门 D. 铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 2. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 A. A B. B C. C D. D 3. 关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（ ） A. 用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 B. 装置②的总反应是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ C. 装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 D. 装置④中的铁钉几乎没被腐蚀 4. 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. 钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为 B. 导线与Zn块连接为外加电流法 C. 导线应连接外接电源的正极 D. 导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 5. 某同学为了使反应能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是 A. B. C. D. 6. 下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 碱性氢氧燃料电池的负极反应式： B. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+ C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为： D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连，发生电极反应：Fe-2e-=Fe2+ 7. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：。下列关于该电池的说法正确的是 A. 放电时，在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为 C. 充电时，若转移，石墨电极将增重 D. 羧酸、醇等有机物均可用作锂离子电池的电解质 8. 下列实验装置，能达到实验目的的是 A. 用装置甲设计铜锌原电池 B. 用图乙测定盐酸的 C. 用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 D. 用装置丁制备并能较长时间观察其颜色 9. 某小组设计实验探究氯气的性质，装置如图所示： 下列叙述错误的是 A. 铜极附近逸出气泡，其溶液pH升高 B. ②中溶液变浑浊，可推知氯的非金属性比硫的强 C. 若③中先变红后褪色，则证明了具有漂白性 D. 取④中反应后的溶液，滴加HCl酸化再加出现白色沉淀，证明有还原性 10. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A. 为防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中X为阳离子交换膜 B. 丙中的溶液，银离子浓度不变 C. 甲烷燃料电池正极电极反应式是 D. 乙中两电极上一共产生气体(标准状况)时，丙中a极质量增加 11. 微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 电极II的电极反应式为 B 电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C. 电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D. 温度越高速率越快，电池工作效率越高 12. 用惰性电极电解100mLK2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，阴、阳两极分别收集到2.24L和3.36L气体(标况)，若要电解质恢复至原浓度应加入的物质及用量为 A. 0.1mol Cu2(OH)2CO3 B. 0.2mol CuO C. 0.2mol Cu(OH)2 D. 0.2mol CuCO3 13. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法正确的是 A. Pt电极反应： B. Ⅲ室中，膜、膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 C. 外加电场可促进双极膜中水的电离 D. Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 14. 用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 放电时，OH－移向镍电极 B. 放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－=2H2O C. 充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连 D. 充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－=NiO(OH)＋H2O 15. 科学家近年发明了一种新型水介质电池。电极为金属锌和选择性催化材料，电池工作时允许中间层的水解离为和向两极移动，电池工作原理和正极反应的催化机理如图所示。下列说法错误的是 A. 充电时，阴极的电极反应式为 B. 放电时，每溶解6.5 g Zn，正极区溶液增重4.4 g C. 无论是催化剂Sn还是s-Snli，HCOOH的选择性均优于CO D. 放电时，用催化剂Sn会使正极速率更快 第 II 卷(选择题，共 55 分) 二、非选择题(本题共 4 小题，共 55 分，考生根据要求做答。) 16. 某科研小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。回答下列问题： （1）若a和b不相连，c是铜片，d是锌片，m是稀硫酸，则锌片上的现象是___________，此时能量转化的主要形式是化学能转化为___________能。 （2）若a和b用导线相连： ①c是石墨电极，d是铜片，m是硝酸银溶液，则原电池正极的电极反应式为___________。 ②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入和，通入一极的电极反应式是___________。 （3）若a和b分别连接直流电源的两极：c，d是石墨电极，m是NaCl溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液。实验开始后c极周围溶液首先出现红色，则b连接直流电源的___________(填“正极”或“负极”)，通电时总反应的离子方程式是___________，检验d极气体产物可以选用的试纸是___________(填字母)。 A．干燥的红色石蕊试纸     B．干燥的蓝色石蕊试纸 C．湿润的淀粉-KI试纸     D．干燥的淀粉-KI试纸 17. 回答下列问题。 （1）某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁腐蚀与防护，烧杯内液体均为饱和食盐水。 在相同条件下，四组装置中铁电极腐蚀最快的是___________(填序号，下同)；为防止金属被腐蚀，可以采用上述___________装置原理进行防护。为了检测钢铁保护效果，方法是：取少量铁电极附近的溶液于试管中，滴加溶液，若___________，则说明保护效果好。 （2）硝酸是一种重要的化工原料，可用于制化肥、农药、炸药、染料等。某同学设计实验以铅蓄电池为电源，以N2为氮源直接电解制备，其原理如图所示。回答下列问题： ①铅蓄电池放电时，能量的主要转化形式为___________能转化为___________能。 ②电极b应连接铅蓄电池的___________(填“Pb”或“”)电极。 ③电解池工作时，电解质溶液中向电极___________(填“a”或“b”)移动。 ④电极a上的电极反应式为___________。 ⑤当铅蓄电池中消耗时，电解池中理论上可生成___________mol HNO3. 18. 研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。 （1）下图为探究钢铁吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有___________。 A．用纯氧气代替具支试管内空气 B．用酒精灯加热具支试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末 （2）该小组将上图装置改进成下图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐___________(填“加快”、“减慢”或“不变”)。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究(2)题图中铁钉上a、b两点所发生的反应，进行以下实验。 实验操作 实验现象 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 根据以上实验，试判断___________为负极(填a或b，下同)，___________铁锈更多。 （4）设计如下左图装置研究弱酸性环境中金属腐蚀主要形式。测定锥形瓶内压强和空气中氧气的体积分数随时间变化如下右图所示，则之间主要发生___________(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，依据是___________。 （5）如图所示，将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。材料M可以选用___________金属(写化学式)，此方法叫做___________保护法。 19. 含磷酸及含磷酸盐是化工生产的重要产品。 利用甲烷燃料电池电解可制备并得到副产物NaOH、、，装置如下图所示： （1）甲烷燃料电池上a电极的电极反应式为___________。 （2）A、B、C均为离子交换膜，其中属于阳离子交换膜的有___________(填“A”“B”或“C”)膜。 （3）a极上消耗标准状况下2.24 L甲烷，理论上产品室可新增___________mol 。 （4）电解池中阴极室的电极反应式为___________。 （5）原料可通过下图所示装置电解制备。已知为中强酸。 ①电解池中阳极室的电极反应式为___________。 ②若电解过程中有个通过交换膜，则电解结束后a室增加的质量为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $