精品解析：2025-2026学年湖北省武汉市华师一附中高二上学期1月月考化学试卷

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．电解饱和食盐水制84消毒液 D．电子流向：a→b→电解质→a A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置为电解饱和食盐水，阳极a的反应为，阴极b的反应为，需从左室迁移到右室生成，故交换膜为阳离子交换膜，A错误； B．电镀铜时，镀层金属铜为阳极，应与直流电源正极相连，待镀铁制品为阴极连接电源负极，B错误； C．该装置电解饱和食盐水时，阳极生成的与阴极生成的反应生成，是84消毒液有效成分，可用于制备84消毒液，C正确； D．氢氧燃料电池中，电子只能在外电路导线中移动，不能进入电解质溶液，电解质中依靠离子定向移动导电，D错误； 故答案选C。 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢气燃烧产物仅为无污染的，且氢能需要依靠其他能源制取，属于二次能源，是21世纪最具发展潜力的清洁能源，A正确； B．图中涉及的能量转化包括太阳能→电能、风能→电能、水能→电能、电能→化学能（电解水）、化学能→电能（燃料电池）、电能→光能（灯泡发光），一共6种，不是5种，B错误； C．太阳能、风能、氢能都属于目前大力开发的、极具发展前景的新能源，C正确； D．太阳能电池是将光能转化为电能的装置，燃料电池是将化学能转化为电能的装置，二者供电原理不同，D正确； 故答案选B。 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- 【答案】D 【解析】 【详解】A．电热水器中镁棒保护内胆属于牺牲阳极法（原电池原理），镁作负极（阳极）被消耗，并非外接电源的阴极电保护法，A错误； B．是共价化合物，熔融状态不导电，工业仅能电解熔融制取单质铝，无法电解熔融，B错误； C．电解精炼铜时粗铜接正极作阳极，比铜活泼的杂质（如、）会优先失电子，阳极反应不只有，C错误； D．该装置构成原电池，在正极得电子生成，正极反应式为，D正确； 故选D。 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- 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢铁发生析氢腐蚀时，失电子生成而非，，A错误； B．铁为活性电极，电解饱和食盐水时阳极优先失电子，而非放电，正确的阳极电极反应式为，B错误； C．丙烯腈在阴极得电子，发生还原反应，2分子加氢耦联生成，阴极电极反应式为2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN，C正确； D．碱性氢氧燃料电池负极是失电子发生氧化反应，正极是O2得电子发生还原反应，D错误； 故答案选C。 5. 验证牺牲阳极法，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：铁氰化钾溶液呈黄色，可以与反应生成带有特征蓝色(铁氰化亚铁)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 【答案】C 【解析】 【详解】A．①中加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2+，A正确； B．对比②③，②中Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化，则②中Fe附近的溶液中不含Fe2+，③中Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀，则③中Fe附近的溶液中含Fe2+，因此②中Fe被保护，B正确； C．对比①②，①中也能检验出Fe2+，故不能用①的方法验证Zn保护Fe，C错误； D．由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D正确； 故答案为C。 6. 甘汞电极()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 【答案】C 【解析】 【分析】该装置是利用甘汞电极（参比电极）与Zn电极构成的原电池：甘汞电极作为正极，其电极反应稳定（电势已知）；Zn片插入 ZnCl2溶液中作为负极，发生氧化反应；多孔陶瓷片实现两溶液的离子导通（形成闭合回路），通过测定该原电池的电势差，可计算得到Zn电极的电极电势。 【详解】A．甘汞电极应处于饱和 KCl 溶液的环境中，故内部应预置适量的 KCl 晶体，A 正确； B．锌活泼为负极，甘汞电极为正极，发生反应 Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-，B 正确； C．原电池中阴离子向负极锌运动，C 错误； D．在原电池中，电势较低的电极为负极，电势较高的电极为正极。若待测电极的电势低于甘汞电极，则甘汞电极作为正极发生还原反应，D 正确； 故选C。 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。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH，其中X、Y均为复合电极，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： B. 浓差电池工作时，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 【答案】C 【解析】 【分析】该浓差电池中，浓度高的一极为负极，浓度低的一极为正极。从图像可以看出，X极区，Y极区。则X为负极，电极反应是；Y为正极，电极反应是。在电解池中，与原电池负极连接的电极是阴极，与正极连接的是阳极。则电极a为阳极，电极反应为；电极b为阴极，电极反应为。据此作答。 【详解】A．电极Y为正极，电极反应为，A不符合题意； B．浓差电池工作时，向正极（Y极）移动，B不符合题意； C．c为阴离子交换膜，通过，d为阳离子交换膜，通过，C符合题意； D．M极生成，N极生成，由电子守恒可知体积比为1：2，D不符合题意； 故选C。 8. 调节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 B. a应为阳离子交换膜，b应为阴离子交换膜 C. 原料室的应控制在6.02 D. 在产品室1中可以收集到赖氨酸 【答案】D 【解析】 【分析】由题干电解池装置图可知，阳极室为电解H2SO4溶液，故阳极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，阴极室为电解NaOH溶液，电极反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-，原料室的pH控制在6.02，此时丙氨酸呈电中性留在原料室，谷氨酸pI=3.22＜6.02，呈阴离子，向阳极即左侧移动，赖氨酸pI=9.74＞6.02，呈阳离子，向阴极即右侧移动，从而通过离子迁移实现分离，H+经a膜进入产品室1，OH-经b膜进入产品室2，故a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜，据此分析解题。 【详解】A．阳极失电子发生氧化反应，阳极的电极反应为，故A正确； B．谷氨酸以阴离子的形式通过阴离子交换膜进入产品室1，阳极生成的氢离子通过a膜进入产品室1调节pH为3.22形成谷氨酸两性离子，a应为阳离子交换膜；赖氨酸以阳离子形式通过阳离子交换膜进入产品室2，阴极生成的氢氧根离子通过b膜进入产品室2调节pH为9.74形成赖氨酸两性离子，b应为阴离子交换膜，故B正确； C．原料室pH控制在6.02，丙氨酸以两性离子留在原料室，谷氨酸以阴离子的形式通过阴离子交换膜进入产品室1，赖氨酸以阳离子形式通过阳离子交换膜进入产品室2，故C正确； D．谷氨酸以阴离子的形式通过阴离子交换膜进入产品室1，H+经a膜进入产品室1，产品室1可以收集到谷氨酸，故D错误； 答案选D。 9. 一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以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 D. 若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 【答案】A 【解析】 【分析】该装置为电解池，电极a与外接电源负极相连作阴极，电极反应为；电极b与外接电源正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应为。该电解池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，电解池中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，阳极有大量Li+，所以阳极的Li+通过离子交换膜Ⅲ向左移动，Cl-通过离子交换膜Ⅱ向右移动，在离子交换膜Ⅱ、Ⅲ之间得到LiCl，同时要淡化海水，所以离子交换膜Ⅰ、Ⅱ间的阴、阳离子向两侧移动，即Na+通过离子交换膜Ⅰ向左移动，Cl-通过离子交换膜Ⅱ向右移动，离子交换膜Ⅰ、Ⅱ间得到淡化的海水，故离子交换膜Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜。 【详解】A．由分析知，离子交换膜Ⅰ和Ⅱ之间实现海水淡化，所以海水应加在离子交换膜Ⅰ和Ⅱ之间，A正确； B．由分析知，II为阴离子交换膜，Cl-通过离子交换膜Ⅱ向右移动，B错误； C．由分析知，电极b与外接电源正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应为，C错误； D．58.5 g NaCl的物质的量为1 mol，脱除1 mol NaCl需迁移1 mol Na+和1 mol Cl-，则理论上可回收1 mol LiCl，D错误； 故答案选A。 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 【答案】C 【解析】 【分析】充分氧化的铅阳极泥富含CuO、Ag、Au。加盐酸浸取，浸取液1含有氯化铜；浸渣1含有Ag、Au，浸渣1加盐酸、双氧水，Au、Ag转化为HAuCl4、AgCl沉淀，亚硫酸氢钠还原HAuCl4得到Au；浸渣2中含有AgCl，加氨水浸取、电沉积得Ag。 【详解】A．浸取1中加入盐酸，与盐酸反应进入浸出液1，、不与盐酸反应，故“浸渣1”含有和，A正确； B．浸取2需要氧化剂将、氧化，为常见酸性氧化剂，还原产物为水不引入杂质，故X可能是，B正确； C．浸渣2中的与氨水反应生成进入浸出液3，电沉积时阴极是得电子生成，电极反应为，C错误； D．还原步骤中，中从+3价降为0价，每个得3，中从+4价升为+6价，每个失2，根据得失电子守恒，被氧化的与产物的物质的量之比为3:2，D正确； 故选C。 11. 科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体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2=2Zn+4OH-+O2↑+2H2O C. 放电时，负极反应为Zn-2e-+4OH-= D. 放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2mol 【答案】A 【解析】 【分析】放电时，Zn作负极，负极反应为Zn-2e-+4OH-=，正极反应为CO2+2e-+2H+=HCOOH；充电时，阴极反应为+2e-=Zn+4OH-，阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+。 【详解】A．充电时，右室为阳极室，发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，则阳极室溶液中H+浓度升高，依据水的离子积常数KW=c(H+)∙c(OH-)，温度不变时，KW不变，H+浓度增大，则OH-浓度减小，A不正确； B．充电时，阴极反应为+2e-=Zn+4OH-，阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，调整得失电子总数相等，然后加和，两极生成的H+和OH-在双极隔膜上结合生成4个H2O，与阳极消耗的2个H2O抵消，所以电池总反应为2=2Zn+4OH-+O2↑+2H2O，B正确； C．放电时，Zn为负极，Zn失电子产物与OH-反应生成，则负极反应为Zn-2e-+4OH-=，C正确； D．放电时，1molCO2转化为1molHCOOH，C元素由+4价降低到+2价，则转移的电子数为2mol，D正确； 故选A。 12. 电解法处理酸性含铬废水（主要含有）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应，最后以形式除去。下列说法不正确的是 A. 阳极反应为 B. 电解过程中溶液pH逐渐增大 C. 过程中有沉淀生成 D. 电路中每转移6mol电子，最多有1mol被还原 【答案】D 【解析】 【分析】用电解法处理含铬废水（主要含有时，以铁板作阴极，阳极，阳极铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，亚铁离子发生反应：，阴极氢离子得到电子发生还原反应：，反应消耗氢离子，使得溶液酸性减弱，导致铬以 的形式除去。 【详解】A．Fe板作阳极，为活性电极，Fe失电子，发生氧化反应生成亚铁离子，阳极反应为Fe-2e-=Fe2+，故A正确； B．由反应式可知，处理过程中消耗氢离子，溶液的酸性减弱，溶液pH增大，故B正确； C．阴极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，，有Fe3+生成，所以有Fe(OH)3沉淀生成，故C正确； D．Fe-2e-=Fe2+，则转移电子数6mol需要3mol Fe，再根据能够处理的关系式，得6Fe～12e-～6Fe2+～，故被还原的的物质的量为0.5mol，故D错误； 故选：D。 13. 科学家利用金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下，电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。下列有关叙述正确的是 A. 选择性透过膜只允许、和通过，其它离子不可通过 B. 该装置用金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： 【答案】D 【解析】 【详解】A．选择性透过膜的作用是分隔反应区域，根据微观示意图可知，氮气和氨气可以通过选择性透过膜，水分子不能透过选择性透过膜，A错误； B．催化剂能降低反应的活化能，但不改变焓变（ΔH），B错误； C．电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液，乙醇为非电解质起到溶剂的作用，三氟甲磺酸锂起到增强导电性作用，可以导电，C错误； D．据图可知，N2得电子后，和乙醇反应生成氨气和CH3CH2O-，根据电子守恒和质量守恒可得，电极反应式为：N2+6e-+6CH3CH2OH=2NH3+6CH3CH2O-，D正确； 故选D。 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．放电过程中a、b极均增重，a极Cu2O失电子被氧化成Cu2(OH)3Cl，为负极，b极NaTi2(PO4)3得电子被还原为Na3Ti2(PO4)3，为正极。原电池中阳离子Na+向正极b极迁移，A正确； B．将b极换成Ag/AgCl电极，由题意b极仍增重，所以b极是Ag失电子，被氧化为AgCl，是负极，a极就变成了正极，所以电池的正负极发生改变，B正确； C．a极Cu2O失电子被氧化成Cu2(OH)3Cl，电极反应式为Cu2O+2H2O+Cl--2e-=Cu2(OH)3Cl+H+，C正确； D．若用Ag/AgCl代替a极，a极发生，依然可以结合Cl-实现储氯，不会失去储氯能力，D错误； 故答案选D。 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，在双极膜界面处解离成和。 已知：电流效率。 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向右侧移动 D. 若阴极产生的，电流效率为20% 【答案】B 【解析】 【分析】工作时，泡沫镍为惰性辅助阳极，该电极反应为，气体扩散电极为阴极，该电极可能发生、等，双极膜界面处解离产生的移向阴极，即右侧，移向阳极，即左侧。 【详解】A．泡沫镍的作用是惰性辅助阳极，传递电流，而不参加电极反应，未损耗，A错误； B．工作过程中，右侧阴极发生的主要反应为 。该反应消耗  并生成 ，因此  减少， 增加， 增大，B正确； C．双极膜界面处解离出的向左侧移动，C错误； D．若阴极产生的，则生成CO（C由+4价降低为+2价）转移8 mol电子，生成1 mol（H由+1价降低为0价）转移2 mol电子，电流效率为，D错误； 故选B。 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：_____________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. （3） ①. ②. （4） ①. ②. （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 铅酸蓄电池是二次电池，二氧化铅是正极，酸性条件下二氧化铅在硫酸根离子作用下在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极反应式为：，铅是负极，硫酸根离子作用下铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极反应式为：； 【小问2详解】 电解质为硫酸的氢氧燃料电池中通入氧气的电极是正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为：，通入氢气的电极是负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为：； 【小问3详解】 电解质为能传递氧离子的固体氧化物的氢氧燃料电池中通入氧气的电极是正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为：；通入氢气的电极是负极，氧离子作用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：； 【小问4详解】 电解质为氢氧化钾溶液的乙醇燃料电池中通入氧气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为：，通入乙醇的电极为负极，碱性条件下乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：； 【小问5详解】 电解质为熔融的碳酸盐的乙醇燃料电池中通入氧气的电极为正极，氧气在二氧化碳作用下得到电子发生还原反应生成碳酸根离子，电极反应式为：，通入乙醇的电极为负极，碳酸根离子作用下乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为：。 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)。 【答案】（1）+3 （2） （3） ①. 、 ②. Co3+氧化性很强，可以把Cl-氧化成Cl2，生成有毒氯气，污染环境 （4） （5） （6） ①. 放电时，负极的锂脱出，锂离子迁移到正极，锂富集在正极，便于后续回收锂元素 ②. Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4 【解析】 【分析】废旧锂电池先放电、拆解，正极加NaOH碱浸，铝箔和碱反应生成钠盐进入滤液，乙炔黑、LiCoO2成为滤渣。滤液调pH析出Al(OH)3回收铝。滤渣加硫酸、H2O2酸浸，H2O2作还原剂把Co3+还原为Co2+，得到含Li+、Co2+的溶液。调pH除杂后萃取，锂留在水相，钴进入有机相；有机相反萃得到CoSO4溶液，加NH4HCO3沉钴，析出碳酸钴固体，实现钴、锂、铝的回收。 【小问1详解】 Li为+1价，O为-2价，设Co的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0列出方程：+1+x+2×(-2)=0，解得x=+3，所以Co元素的化合价为+3价。 【小问2详解】 碱浸时Al箔和NaOH溶液反应：。 【小问3详解】 氧化还原反应中，Co3+作氧化剂，H2O2作还原剂，化学方程式： LiCoO2中Co3+被H2O2还原为Co2+，H2O2被氧化为O2，同时80℃温度下​自身会发生分解，方程式分别为、；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是：Co3+氧化性很强，可以把Cl-氧化成Cl2，生成有毒氯气，污染环境。 【小问4详解】 “沉钴”过程中碳酸氢盐和金属离子沉淀，双水解类反应。 电离出，和Co2+生成CoCO3沉淀；被反应释放CO2。离子方程式为。 【小问5详解】 充电时负极：6C +xLi+ +xe-=LixC6； 放电时负极LixC6失Li+；正极Li1-xCoO2得Li+生成LiCoO2，则放电时电池反应方程式。 【小问6详解】 放电处理有利于锂在正极回收的原因：放电时，负极材料LixC6里面的锂脱出，变成Li+，锂离子迁移到正极，锂富集在正极，后续处理正极材料就可以回收锂；整个流程回收得到的金属化合物，碱浸滤液调pH析出Al(OH)3 ，沉钴得到CoCO3，萃取水相得到Li2SO4，可回收到的金属化合物有：Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4。 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的对比实验，目的是排除ⅱ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/LAgNO3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_________________________________________________________________。 【答案】（1）化学平衡状态 （2）排除加水稀释（溶液稀释）造成的影响 （3）加入发生反应，使降低；ⅱ中加入，使增大，平衡均逆向移动 （4） ①. 正 ②. 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 （5）当指针归零后，向U形管右管中滴加 溶液 （6）该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向 【解析】 【分析】实验Ⅰ将溶液与溶液混合，发生可逆氧化还原反应，待溶液颜色不再改变（反应达到平衡）后分成三等份，分别加入溶液、溶液和蒸馏水进行对比，探究浓度改变对平衡移动的影响；再用U形管原电池（左管盛溶液、右管盛溶液）验证浓度变化对离子氧化性、还原性的影响。 【小问1详解】 待实验Ⅰ溶液颜色不再改变，说明该反应已达平衡状态，即正、逆反应速率相等、各组分浓度不再改变；此时再进行实验Ⅱ，才能排除反应未达平衡对后续实验现象的影响； 【小问2详解】 ⅱ中加入的是溶液，溶液体积增大，各组分浓度被稀释，也会使溶液颜色变浅；ⅲ中加入等体积蒸馏水作对比实验，目的是排除加水稀释（溶液稀释）对颜色变化造成的影响； 【小问3详解】 ⅰ中加入溶液，与发生反应，生成黄色沉淀，使降低，平衡逆向移动；ⅱ中加入溶液，使增大，平衡逆向移动；故ⅰ、ⅱ中颜色变化均表明平衡逆向移动，向转化； 【小问4详解】 ①K闭合时，指针向右偏转，说明b极为正极，其上得电子发生还原反应生成； ②当指针归零（反应达到平衡）后，向U形管左管滴加溶液，与生成黄色沉淀，降低，还原性减弱，平衡逆向移动，电子流向改变，指针向左偏转；故现象为左管产生黄色沉淀、指针向左偏转； 【小问5详解】 ⅱ中加入溶液后，增大，的还原性增强，使的还原性强于，平衡逆向移动；按照(4)的原理，该同学在与(4)相同的装置中，当指针归零（反应达到平衡）后，向U形管右管滴加 溶液，通过增大增强的还原性，观察到指针偏转方向发生改变，从而证实上述推断； 【小问6详解】 实验Ⅰ中还原性＞，实验Ⅱ中还原性＞，说明离子的氧化性、还原性强弱与浓度有关；该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向。 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)。 【答案】（1） ①. ②. 加入KSCN溶液，溶液不变红，加入少量MnO2，溶液变红，取上层红色溶液，向其中加入ZnS，振荡，红色褪去 （2）16.25 （3） ①. ZnS存在溶解平衡，可将体系中的氧化，降低浓度，促使溶解平衡正向移动，同时游离出的可与结合生成，进一步促进ZnS溶解浸出 ②. 16 （4） 【解析】 【小问1详解】 ①催化剂在反应ⅰ中被氧化为，反应ⅱ需要消耗重新生成完成催化循环，同时结合题干总反应的产物、单质S，配平得到该离子方程式为。 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，先加KSCN溶液，无现象，没有Fe3+，再加入MnO2，MnO2氧化Fe2+得到Fe3+，溶液变红色，再取上层清液，加入ZnS，振荡，红色褪去，说明Fe3+把ZnS氧化，自身转化为Fe2+。 【小问2详解】 65 g Zn的物质的量为1 mol，实际析出1 mol Zn，根据电流效率定义，理论上总电量可析出Zn的物质的量为。该电解装置阳极为Zn，阳极反应为，转移等量电子时阳极生成的总物质的量等于理论析出Zn的物质的量1.25 mol；阴极析出1 mol Zn消耗1 mol ，因此溶液中新增的物质的量为，质量为。 【小问3详解】 ZnS存在溶解平衡，可将体系中的氧化，降低浓度，促使溶解平衡正向移动，同时游离出的可与结合生成，进一步促进ZnS溶解浸出。1个中，4个配位键属于σ键，每个​内部含3个 σ键，总σ键数为，因此1 mol该配离子含​个σ键。 【小问4详解】 中间晶胞LixZnyS中，黑球总数为7，设1个晶胞中，锌离子和锂离子的个数分别为a和b，则由晶胞图知：a+b=7，白球为硫离子个数为，由化合价代数和为0可知，2a+b+(-2)×4=0，联立两式可解得：a=1，b=6，即1个晶胞中锌离子、锂离子和硫离子的个数比为1:6:4，晶体化学式为Li1.5Zn0.25S，充电为得电子的还原过程，电极方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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．电解饱和食盐水制84消毒液 D．电子流向：a→b→电解质→a A. A B. B C. C D. D 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：铁氰化钾溶液呈黄色，可以与反应生成带有特征蓝色(铁氰化亚铁)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()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。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH，其中X、Y均为复合电极，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： B. 浓差电池工作时，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 B. a应为阳离子交换膜，b应为阴离子交换膜 C. 原料室的应控制在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 D. 若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 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新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体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2=2Zn+4OH-+O2↑+2H2O C. 放电时，负极反应为Zn-2e-+4OH-= D. 放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2mol 12. 电解法处理酸性含铬废水（主要含有）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应，最后以形式除去。下列说法不正确的是 A. 阳极反应为 B. 电解过程中溶液pH逐渐增大 C. 过程中有沉淀生成 D. 电路中每转移6mol电子，最多有1mol被还原 13. 科学家利用金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下，电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。下列有关叙述正确的是 A. 选择性透过膜只允许、和通过，其它离子不可通过 B. 该装置用金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： 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，在双极膜界面处解离成和。 已知：电流效率。 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的对比实验，目的是排除ⅱ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/LAgNO3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)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $