内容正文:
2026-2027学年第一学期蚌埠市普通高中C层教学质量监测试卷
高二化学
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 航天员在空间站中的下列做法或现象,对应化学原理正确的是
A. 自热食品发热包放热,说明反应物总能量低于生成物总能量
B. 空间站锂电池放电,化学能全部转化为电能
C. 电解水制氧气,阳极产生
D. 舱体表面涂油漆防锈,是因为油漆能与铁反应生成保护膜
2. 和是非常重要的燃料。已知:
①
②2H2O(g)
下列推断正确的是:
A. 的燃烧热为
B.
C. 将分解成和,需要提供 的热量
D.
3. 下列容器中都盛有海水,铁在其中被腐蚀时,由快到慢的顺序是
A. ④>②>①>③>⑤>⑥ B. ④>⑥>②>①>③>⑤
C. ⑤>④>②>③>①>⑥ D. ⑥>③>⑤>②>④>①
4. 科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池。将溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为: 。下列说法错误的是
A. 放电时,向负极移动
B. 放电时释放,充电时吸收
C. 放电时,正极反应为:
D. 充电时,阴极反应为:
5. 下列说法正确的是
①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
②电冶铝工业中用电解熔融状态氧化铝,用冰晶石作助熔剂的方法进行冶炼
③电解法精炼铜时,电路中每转移电子,阳极质量就减少
④镀锌铁镀层破坏后锌仍能减缓铁腐蚀,其原理为牺牲阳极的阴极保护法
⑤第五套人民币的一元硬币材质为铜芯镀银,在电镀过程中,铜芯应做阳极
⑥外加电流的金属保护中,被保护的金属与电源的正极相连,发生氧化反应
A. ①②④ B. ①②③④ C. ①③⑤⑥ D. ③④⑥
6. 下列对如图所示实验装置的判断中正确的是
A. 若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓锌的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B. 若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
C. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将减小
7. 已知:C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H1,C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H2,
C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H3=+1.9 kJ∙mol−1,下列说法正确的是
A. 石墨转化成金刚石的反应是放热反应
B. 石墨比金刚石稳定
C.
D. 相同质量的石墨与金刚石完全燃烧后,前者的热效应高
8. 已知101kPa时的辛烷的燃烧热为5518kJ/mol,强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ/mol,则下列热化学方程式书写正确的是
①C8H18(l)+ 25/2O2(g)= 8CO2(g)+ 9H2O(l); △H = +5518kJ/mol
②C8H18(l)+ 25/2O2(g)= 8CO2(g)+ 9H2O(l); △H = -5518kJ/mol
③H+(aq)+ OH-(aq)= H2O(l); △H = -57.3kJ/mol
④1/2H2SO4(aq) + NaOH(aq) =1/2Na2SO4(aq) + H2O(l); △H = +57.3kJ/mol
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②
9. 已知:
则△H的大小顺序分别为
A. B.
C. D.
10. 某沉积物微生物电池可以回收处理含硫废渣主要成分为,其工作原理如图。已知:随酸性增强,硫氧化菌的活性逐渐降低。下列说法正确的是
A. 外电路的电流方向:碳棒碳棒
B. 碳棒存在电极反应:
C. 工作一段时间后,硫氧化菌活性降低,电池效率升高
D. 每处理,理论上需要光合菌生产标准状况下
11. 肼(H2N~NH2)是一种高能燃料,共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
N﹣H
N﹣N
O=O
O﹣H
键能/(kJ·mol﹣1)
391
161
498
946
463
则关于反应说法正确的是
A. 该反应是吸热反应 B. N2H4(l)比N2H4(g)能量高
C. 反应物总能量大于生成物总能量 D. 气态H2O变液态H2O吸热
12. 下列关于如图所示原电池的说法正确的是
A. 当为,为含有碳杂质的,为稀硫酸时,极上观察不到气泡产生
B. 当为石墨,为,为浓硫酸时,不能产生连续的稳定电流
C. 当为,为,为溶液时,根据现象可推知的活动性强于
D. 当为石墨,为,为溶液时,、之间没有电流通过
13. 用银片作为阳极进行铁上镀银的实验,装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 电镀时,待镀铁制品应与直流电源负极相连
B. 通电后,溶液中的移向阴极
C. 镀银时,理论上阳极和阴极的质量变化相等
D. 待镀铁制品增重1.08g时,电路中通过的电子为0.01mol
14. 用石墨电极完成下列电解实验
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A. a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH- B. b处:2Cl--2e-=Cl2↑
C. c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+ D. 根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
二、填空题:本大题共4小题,共58分。
15. 回答下列问题。
(1)下图是和反应生成和过程中能量变化示意图,请写出和反应的热化学方程式______________。
(2)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
①白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)
②红磷,
则白磷转化为红磷的热化学方程式为______________________________。相同状况下,白磷的稳定性比红磷_______填“高”或“低”。
(3)用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应,可实现氯的循环利用。
反应:
已知:
(Ⅰ)此条件下反应中,被氧化,放出的热量。
(Ⅱ)①写出此条件下,反应的热化学方程式 ____________________________________。
②断开键与断开键所需能量相差约为________________,中键比中键填“强”或“弱”________。
16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器的作用是____________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成时所测得中和反应的反应热将_____________填“偏大”“偏小”或“不变”,判断的理由是________________________。
(3)实验中改用盐酸和溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量______________填“相等”或“不相等”。
(4)若用等体积等物质的量浓度的溶液进行上述实验已知弱酸电离吸热,生成时,所测得的中和反应的反应热的绝对值将_______________填“偏大”“偏小”或“无影响”,判断的理由是_______________。
(5)下列说法正确的是________________________填字母。
向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成时所测得的中和反应的反应热无影响
17. Ⅰ某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件,按下图所示装置进行实验并得到下表试验结果:
实验序号
A
B
烧杯中的液体
灵敏电流计指针是否偏转
1
Zn
Zn
乙醇
无
2
Zn
Cu
稀硫酸
有
3
Zn
Zn
稀硫酸
无
4
Zn
Cu
苯
无
5
Cu
C
氯化钠溶液
有
6
Mg
Al
氢氧化钠溶液
有
分析以上数据,回答下列问题:
(1)实验中电流由____________(填“A流向B”或“B流向A”)。
(2)实验中电子由极流向极,表明负极是______电极填“镁”或“铝”)。
(3)实验表明_______。
A. 铜在潮湿空气中不会被腐蚀 B. 铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息,下列说法不正确的是________。
A. 相对活泼的金属一定做负极
B. 失去电子的电极是负极
C. 烧杯中的液体必须是电解质溶液
D. 浸入同一电解质中的两个电极,必须是活泼性不同的两种金属或其中一种是非金属
Ⅱ为了验证铁在不同条件下发生的腐蚀,向两支内壁分别涂有氯化钠溶液和稀醋酸的具支试管分别标为、撒入铁粉混有少量炭粉,按下图装置好仪器,回答下列问题:
(5)a装置中观察到的主要现象是_________________________;
(6)在中发生了______腐蚀,在中正极的电极反应式为____________________;
(7)为了防止金属的腐蚀,可以采取的措施是_________。
喷漆 镀锌 连接电源的正极,形成电解池 连接电源的负极,形成电解池
18. I.某科研单位利用电化学原理,使用来制备硫酸,装置如图所示。电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触,质子交换膜只允许通过。
(1)通入的电极反应式为____________________,此电极区溶液的______填“增大”“减小”或“不变”。
(2)电解质溶液中的通过质子交换膜______填“向左”或“向右”移动,通入的电极反应式为_____________________________。
如下图装置所示,、、、、、都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同假设通电前后溶液体积不变,、为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,极附近呈红色。
(3)B极是电源的______填“正极”或“负极”,一段时间后,丁中极附近的颜色逐渐___填“变深”或“变浅”。
(4)若甲、乙装置中的、、、电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为________。
(5)若将电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生的总反应的离子方程式为______________________。
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2026-2027学年第一学期蚌埠市普通高中C层教学质量监测试卷
高二化学
考试时间:75分钟 试卷分值:100分
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 航天员在空间站中的下列做法或现象,对应化学原理正确的是
A. 自热食品发热包放热,说明反应物总能量低于生成物总能量
B. 空间站锂电池放电,化学能全部转化为电能
C. 电解水制氧气,阳极产生
D. 舱体表面涂油漆防锈,是因为油漆能与铁反应生成保护膜
【答案】C
【解析】
【详解】A.自热食品发热包放热属于放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,A错误;
B.空间站锂电池放电时,化学能大部分转化为电能,还有部分转化为热能等其他形式的能量,不可能全部转化为电能,B错误;
C.电解水制氧气时,阳极上水电离出的失电子发生氧化反应生成,因此阳极产生,C正确;
D.舱体表面涂油漆防锈的原理是油漆覆盖在铁表面隔绝氧气和水,阻止铁发生腐蚀,并非油漆与铁反应生成保护膜,D错误;
故选 C。
2. 和是非常重要的燃料。已知:
①
②2H2O(g)
下列推断正确的是:
A. 的燃烧热为
B.
C. 将分解成和,需要提供 的热量
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热的定义是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物()时放出的热量,反应①中生成物为,无法据此计算的燃烧热,A错误;
B.根据=反应物总键能-生成物总键能,,焓变应为负值,B错误;
C.分解的反应为,仅需要提供484 kJ热量,C错误;
D.根据盖斯定律,将反应①减去反应后除以2,可得目标反应,,D正确;
故答案选D。
3. 下列容器中都盛有海水,铁在其中被腐蚀时,由快到慢的顺序是
A. ④>②>①>③>⑤>⑥ B. ④>⑥>②>①>③>⑤
C. ⑤>④>②>③>①>⑥ D. ⑥>③>⑤>②>④>①
【答案】B
【解析】
【详解】不同条件下铁的腐蚀规律为:电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>普通化学腐蚀>原电池正极被保护>电解池阴极被保护;图中①为普通化学腐蚀、②和⑥为原电池负极腐蚀,其中⑥中两极金属的活泼性相差更大,负极的更易被腐蚀、③为原电池正极被保护、④为电解池阳极腐蚀、⑤为电解池阴极被保护因此铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为,故选B。
4. 科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池。将溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为: 。下列说法错误的是
A. 放电时,向负极移动
B. 放电时释放,充电时吸收
C. 放电时,正极反应为:
D. 充电时,阴极反应为:
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,为负极,电极反应为,为正极,电极反应为 ;充电时,为阴极,电极反应为 ,为阳极,电极反应为,由此解答;
【详解】A.放电时,为原电池,阴离子向负极移动,因此向负极移动,A正确;
B.由分析可知,放电时吸收,充电时释放,B错误;
C.由分析可知,放电时,为正极,电极反应为 ,C正确;
D.由分析可知,充电时,为阴极,电极反应为 ,D正确;
故选B。
5. 下列说法正确的是
①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
②电冶铝工业中用电解熔融状态氧化铝,用冰晶石作助熔剂的方法进行冶炼
③电解法精炼铜时,电路中每转移电子,阳极质量就减少
④镀锌铁镀层破坏后锌仍能减缓铁腐蚀,其原理为牺牲阳极的阴极保护法
⑤第五套人民币的一元硬币材质为铜芯镀银,在电镀过程中,铜芯应做阳极
⑥外加电流的金属保护中,被保护的金属与电源的正极相连,发生氧化反应
A. ①②④ B. ①②③④ C. ①③⑤⑥ D. ③④⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①加少量硫酸铜,锌置换出铜可构成原电池,能加快反应速率,①正确;
②电解熔融冶炼金属铝时,熔点较高,加入冰晶石作助熔剂时能降低熔融温度,从而减少能源浪费,②正确;
③电解精炼铜时,阳极上比铜活泼的杂质(如、等)先放电,则当转移电子时,溶解的物质不是铜,因此阳极质量减轻不一定是,③错误;
④、形成原电池时,失电子被腐蚀,被保护,因此镀锌铁镀层破损后锌仍能减缓铁腐蚀,原理为牺牲阳极的阴极保护法,④正确;
⑤电镀时,镀层金属为阳极,镀件金属为阴极,在铜上镀银,则铜为阴极,银为阳极,⑤错误;
⑥外加电流的金属保护中,被保护的金属作阴极,与电源负极相连,⑥错误;
正确的为①②④,故选A。
6. 下列对如图所示实验装置的判断中正确的是
A. 若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓锌的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B. 若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可加快铁的腐蚀
C. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动
D. 若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,构成了锌铁原电池,铁做正极,锌做负极,锌失去电子被腐蚀,A项错误;
B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,铁做阴极,被保护,B项错误;
C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铁做负极失去电子,溶液中的铜离子在正极得到电子生成铜单质,铜棒质量增加,电子由负极流向正极,外电路中的电子向铜电极移动,C项正确;
D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,铜做阳极,失去电子变成铜离子进入溶液,溶液中的铜离子在阴极得到电子变成铜单质,可用于铁表面镀铜,溶液中的铜离子会得到补充,溶液中铜离子浓度不变,D项错误;
故选C。
7. 已知:C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H1,C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H2,
C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H3=+1.9 kJ∙mol−1,下列说法正确的是
A. 石墨转化成金刚石的反应是放热反应
B. 石墨比金刚石稳定
C.
D. 相同质量的石墨与金刚石完全燃烧后,前者的热效应高
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应,故A错误;
B.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应,石墨能量低,根据能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.根据盖斯定律得到,故C错误;
D.石墨转化成金刚石的反应是吸热反应,金刚石能量高,相同质量的石墨与金刚石完全燃烧后,前者放出的热量低,故D错误。
综上所述,答案为B。
8. 已知101kPa时的辛烷的燃烧热为5518kJ/mol,强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ/mol,则下列热化学方程式书写正确的是
①C8H18(l)+ 25/2O2(g)= 8CO2(g)+ 9H2O(l); △H = +5518kJ/mol
②C8H18(l)+ 25/2O2(g)= 8CO2(g)+ 9H2O(l); △H = -5518kJ/mol
③H+(aq)+ OH-(aq)= H2O(l); △H = -57.3kJ/mol
④1/2H2SO4(aq) + NaOH(aq) =1/2Na2SO4(aq) + H2O(l); △H = +57.3kJ/mol
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②
【答案】B
【解析】
【详解】辛烷的燃烧热是1mol辛烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,焓变小于0,所以①错误,②正确;中和反应放热,焓变小于0,所以④错误,③正确;故选B。
9. 已知:
则△H的大小顺序分别为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于CH3COOH为弱酸,属于弱电解质,与NaOH反应时边反应边电离,而电离是一个吸热反应,故可知反应放出的热量比反应少,即小于,而反应生成2molH2O,且硫酸根和钡离子结合成硫酸钡沉淀也是放热过程,则该反应放出的热量最多,故有小于小于,故答案为:C。
10. 某沉积物微生物电池可以回收处理含硫废渣主要成分为,其工作原理如图。已知:随酸性增强,硫氧化菌的活性逐渐降低。下列说法正确的是
A. 外电路的电流方向:碳棒碳棒
B. 碳棒存在电极反应:
C. 工作一段时间后,硫氧化菌活性降低,电池效率升高
D. 每处理,理论上需要光合菌生产标准状况下
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,碳棒a为原电池的正极,光合菌、光照条件下,二氧化碳转化为氧气,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水;碳棒b为负极,硫氧化菌作用下二硫化亚铁在负极失去电子发生氧化反应生成硫单质,而后硫氧化菌作催化剂,硫失去电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,则电池工作一段时间后,溶液酸性增强。
【详解】A.根据分析,碳棒a为原电池的正极,碳棒b为负极,则外电路的电流方向:碳棒a→碳棒b,A错误;
B.根据分析,碳棒b为负极,在硫氧化菌的催化作用下,硫失去电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,电极方程式为:,B正确;
C.由题给信息可知,随酸性增强,硫氧化菌的活性逐渐降低,电池工作一段时间后,溶液酸性增强,则硫氧化菌活性降低,导致电池效率也降低,C错误;
D.根据分析,该电池正极电极方程式为:,,由图可知,二硫化亚铁最终转化为硫酸亚铁,在转化过程中失去电子的物质的量为14mol,则由得失电子守恒可知,理论上需要光合菌生产氧气的物质的量为:,标准状况下氧气的体积为:,D错误。
故答案选B。
11. 肼(H2N~NH2)是一种高能燃料,共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
N﹣H
N﹣N
O=O
O﹣H
键能/(kJ·mol﹣1)
391
161
498
946
463
则关于反应说法正确的是
A. 该反应是吸热反应 B. N2H4(l)比N2H4(g)能量高
C. 反应物总能量大于生成物总能量 D. 气态H2O变液态H2O吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=(161+4×391+498-946-463×4)kJ/mol=-575kJ/mol,该反应为放热反应,A错误;
B.液态的N2H4转化为气态的N2H4需要吸热,因此N2H4(l)比N2H4(g)能量低,B错误;
C.该反应的ΔH=生成物总能量-反应物总能量<0,则反应物总能量大于生成物总能量,C正确;
D.气态水转化为液态水需要放热,D错误;
故答案选C。
12. 下列关于如图所示原电池的说法正确的是
A. 当为,为含有碳杂质的,为稀硫酸时,极上观察不到气泡产生
B. 当为石墨,为,为浓硫酸时,不能产生连续的稳定电流
C. 当为,为,为溶液时,根据现象可推知的活动性强于
D. 当为石墨,为,为溶液时,、之间没有电流通过
【答案】B
【解析】
【分析】原电池必须同时具备自发进行的氧化还原反应、两个活泼性不同的电极(或金属电极与导电非金属电极)和电解质溶液。判断时先看电极材料与电解质溶液能否发生自发的氧化还原反应:能反应的一极失电子作负极,另一极作正极;若金属在溶液中钝化或与溶液不反应,电池就无法持续工作。浓硫酸使铁钝化、铝与NaOH溶液反应而镁不反应、FeCl3溶液能氧化铜,是四个选项的判定依据。
【详解】A.a为Cu、b为含碳杂质的Al、c为稀硫酸时,Al与稀硫酸发生反应,Al作负极失电子,含碳杂质作正极,溶液中的H+在b极的碳上得电子生成H2,b极上可观察到气泡产生,A错误;
B.a为石墨、b为Fe、c为浓硫酸时,Fe在浓硫酸中发生钝化,表面生成致密的氧化膜,内部的Fe不再失去电子,只有接通瞬间的短暂电流,不能产生连续的稳定电流,B正确;
C.a为Mg、b为Al、c为NaOH溶液时,Al能与NaOH溶液反应而Mg不能,故Al作负极、Mg作正极;但金属活动性实际为Mg强于Al,不能根据该现象推知Al的活动性强于Mg,C错误;
D.a为石墨、b为Cu、c为FeCl3溶液时,Cu能与Fe3+发生氧化还原反应(Cu被氧化为Cu2+,Fe3+被还原为Fe2+),构成原电池,a、b之间有电流通过,D错误。
故答案为B。
13. 用银片作为阳极进行铁上镀银的实验,装置如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 电镀时,待镀铁制品应与直流电源负极相连
B. 通电后,溶液中的移向阴极
C. 镀银时,理论上阳极和阴极的质量变化相等
D. 待镀铁制品增重1.08g时,电路中通过的电子为0.01mol
【答案】B
【解析】
【分析】根据电镀原理,镀层金属银作阳极,待镀铁制品作阴极,电解质溶液为含的硝酸银溶液。阳极发生失电子的氧化反应,反应为,阴极发生得电子的还原反应,反应为,电解池中阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,两极转移电子数守恒。
【详解】A.电镀时待镀铁制品为镀件,作阴极,应与直流电源负极相连,A正确;
B.电解池中阴离子向阳极移动,为阴离子,应移向阳极而非阴极,B错误;
C.镀银时阳极反应为,阴极反应为,相同时间内两电极转移电子数相等,理论上阳极减少的质量和阴极增加的质量相等,C正确;
D.待镀铁制品增重1.08g即生成Ag的物质的量为,根据阴极反应可知电路中通过的电子为0.01mol,D正确;
故选 B。
14. 用石墨电极完成下列电解实验
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A. a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH- B. b处:2Cl--2e-=Cl2↑
C. c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+ D. 根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
【答案】B
【解析】
【详解】A、a、d处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,破坏了水的电离平衡,氢氧根离子浓度增大造成的,A正确;
B、b处变红,局部褪色,说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电,分别产生氧气和氯气,氢离子浓度增大,酸性增强,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,B错误;
C、c处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,C正确;
D、实验一中ac形成电解池,db形成电解池,所以实验二中也相当于形成三个电解池(一个球两面为不同的两极),m为电解池的阴极,另一球朝m的一面为阳极(n的背面),故相当于电镀,即m上有铜析出,D正确;
答案选B。
【点睛】化学反应主要是物质变化,同时也伴随着能量变化。电化学是化学能与电能转化关系的化学。电解池是把电能转化为化学能的装置,它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生。与外接电源正极连接的电极为阳极,与外接电源的负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极),则电极本身失去电子,发生氧化反应;若是惰性电极(Au、Pt、C等电极),则是溶液中的阴离子放电,放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子,阴极则是溶液中的阳离子放电,放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+,与金属活动性顺序刚好相反。因此掌握电解池反应原理是本题解答的关键。注意依据实验现象分析可能发生的电极反应。
二、填空题:本大题共4小题,共58分。
15. 回答下列问题。
(1)下图是和反应生成和过程中能量变化示意图,请写出和反应的热化学方程式______________。
(2)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
①白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)
②红磷,
则白磷转化为红磷的热化学方程式为______________________________。相同状况下,白磷的稳定性比红磷_______填“高”或“低”。
(3)用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应,可实现氯的循环利用。
反应:
已知:
(Ⅰ)此条件下反应中,被氧化,放出的热量。
(Ⅱ)①写出此条件下,反应的热化学方程式 ____________________________________。
②断开键与断开键所需能量相差约为________________,中键比中键填“强”或“弱”________。
【答案】(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH
(2) ①. P4(白磷,s)=4P(红磷,s)ΔH=-29.2 ②. 低
(3) ①. 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 ②. 31.9 ③. 强
【解析】
【小问1详解】
根据反应的能量变化示意图可知1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO放出368-134=234kJ的热量,所以热化学方程式为NO2(g) +CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH= -234 kJ/mol;
【小问2详解】
已知:P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ/mol ①P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ/mol ②根据盖斯定律,由①-4×②得反应P4(白磷,s)=4P(红磷,s)ΔH=ΔH1-4ΔH2=-29.2 kJ/mol,即P4(白磷,s)=4P(红磷,s)ΔH=-29.2 kJ/mol;相同状况下,能量状态较低的是红磷;白磷的稳定性比红磷低;
【小问3详解】
①反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-115.6 kJ/mol;
②焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-115.6 kJ/mol,则该反应的焓变ΔH=4×E(H-Cl)+498kJ/mol-[243kJ/mol×2+4×E(H-O)]=-115.6kJ/mol,即:4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498kJ/mol-486kJ/mol+115.6kJ/mol=127.6kJ/mol,整理可得:E(H-O)-E(H-Cl)=31.9kJ/mol
,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强。
16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器的作用是____________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成时所测得中和反应的反应热将_____________填“偏大”“偏小”或“不变”,判断的理由是________________________。
(3)实验中改用盐酸和溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量______________填“相等”或“不相等”。
(4)若用等体积等物质的量浓度的溶液进行上述实验已知弱酸电离吸热,生成时,所测得的中和反应的反应热的绝对值将_______________填“偏大”“偏小”或“无影响”,判断的理由是_______________。
(5)下列说法正确的是________________________填字母。
向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成时所测得的中和反应的反应热无影响
【答案】(1)使强酸和强碱充分反应
(2) ①. 偏大 ②. 未盖杯盖会造成热量损失,所测得的数值变小,但ΔH为负值,所以生成时的反应热偏大 (3)不相等
(4) ①. 偏小 ②. 参与反应时电离要吸收热量,使得生成时的反应热的绝对值变小 (5) c
【解析】
【小问1详解】
从简易量热计的构造来看,图中缺少玻璃搅拌器,其作用是上下搅拌,使酸碱溶液充分混合,从而保证反应迅速且完全进行。
【小问2详解】
简易量热计如果不盖杯盖,会导致部分热量散失到空气中,使得测得的温度差偏小,计算出放出的热量偏小。因为中和反应是放热反应,,放出的热量偏小会导致测得的数值偏大(即负值的绝对值变小,数值本身变大)。
【小问3详解】
反应放出的热量与参与反应的酸碱的物质的量有关。改用 的酸和碱溶液后,参与反应的物质的量减少,生成水的量也减少,因此实际放出的热量不相等(比原实验放出的热量少)。
【小问4详解】
属于弱酸,在水溶液中不能完全电离。在与碱发生中和反应的过程中,醋酸会继续电离,而弱电解质的电离过程是吸热的。因此,生成时,放出的总热量会减少,导致测得的中和反应的反应热的绝对值 偏小。
【小问5详解】
a.向内筒中加入稀碱时,应当快速一次性倒入,以尽量减少热量散失,a错误;
b.量筒是量出式仪器,内壁残留的液体已在校准范围内,若用水冲洗并将洗液倒入内筒,会增加溶液的总质量,也会增加盐酸的量,产生误差,b错误;
c.用量筒量取液体读数时,视线必须与液体凹液面最低处相平,这是正确的操作规范,c正确;
d.内筒未烘干直接使用,残留的水会增加体系的总质量,吸收部分热量,导致混合液的最高温度偏低,测得的温度差 偏小,计算出的放出热量偏小,从而使测得的偏大,d错误;
故选c。
17. Ⅰ某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件,按下图所示装置进行实验并得到下表试验结果:
实验序号
A
B
烧杯中的液体
灵敏电流计指针是否偏转
1
Zn
Zn
乙醇
无
2
Zn
Cu
稀硫酸
有
3
Zn
Zn
稀硫酸
无
4
Zn
Cu
苯
无
5
Cu
C
氯化钠溶液
有
6
Mg
Al
氢氧化钠溶液
有
分析以上数据,回答下列问题:
(1)实验中电流由____________(填“A流向B”或“B流向A”)。
(2)实验中电子由极流向极,表明负极是______电极填“镁”或“铝”)。
(3)实验表明_______。
A. 铜在潮湿空气中不会被腐蚀 B. 铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息,下列说法不正确的是________。
A. 相对活泼的金属一定做负极
B. 失去电子的电极是负极
C. 烧杯中的液体必须是电解质溶液
D. 浸入同一电解质中的两个电极,必须是活泼性不同的两种金属或其中一种是非金属
Ⅱ为了验证铁在不同条件下发生的腐蚀,向两支内壁分别涂有氯化钠溶液和稀醋酸的具支试管分别标为、撒入铁粉混有少量炭粉,按下图装置好仪器,回答下列问题:
(5)a装置中观察到的主要现象是_________________________;
(6)在中发生了______腐蚀,在中正极的电极反应式为____________________;
(7)为了防止金属的腐蚀,可以采取的措施是_________。
喷漆 镀锌 连接电源的正极,形成电解池 连接电源的负极,形成电解池
【答案】(1)B流向A
(2)铝 (3)B (4)A
(5)导管内水位上升 (6) ①. 吸氧 ②. 2H++2e-=H2↑
(7)①②④
【解析】
【分析】根据原电池原理,一般情况下金属活动性强的金属为负极,但金属Mg不与氢氧化钠溶液反应,故铝作负极;过程中存在电流,说明发生了氧化还原反应,是自发进行的。
【小问1详解】
实验2中Zn较活泼,应为原电池的负极,则Cu为正极,电流从正极流向负极,即从B极流向A极。
【小问2详解】
Al可与氢氧化钠溶液反应而Mg不反应,则形成原电池时Al为负极,Mg为正极。
【小问3详解】
铜在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀,为自发的氧化还原反应。
【小问4详解】
A.相对活泼的金属不一定做负极,如实验6中电子由Al电极流向Mg电极,Al为负极,A错误;
B.负极发生氧化反应,活泼金属失去电子被氧化,B正确;
C.烧杯中的液体,必须是电解质溶液,原电池工作时溶液中通过离子的定向移动形成闭合回路,C正确;
D.形成原电池的两极应是活泼性不同的两种金属或金属与非金属,可形成电势差而形成电流,D正确。
故答案选A。
【小问5详解】
根据题目提供信息,装置中a中涂有氯化钠溶液,发生吸氧腐蚀,由于消耗了氧气,可观察到的现象是导管内水位上升。
【小问6详解】
装置a中发生吸氧腐蚀,装置b涂有稀醋酸,在装置b中发生析氢腐蚀,正极反应式为:2H++2e-=H2↑。
【小问7详解】
为了防止金属的腐蚀,可以采取的措施是喷漆,电化学防护可采用牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法,故①②④符合题意。
18. I.某科研单位利用电化学原理,使用来制备硫酸,装置如图所示。电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触,质子交换膜只允许通过。
(1)通入的电极反应式为____________________,此电极区溶液的______填“增大”“减小”或“不变”。
(2)电解质溶液中的通过质子交换膜______填“向左”或“向右”移动,通入的电极反应式为_____________________________。
如下图装置所示,、、、、、都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同假设通电前后溶液体积不变,、为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,极附近呈红色。
(3)B极是电源的______填“正极”或“负极”,一段时间后,丁中极附近的颜色逐渐___填“变深”或“变浅”。
(4)若甲、乙装置中的、、、电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为________。
(5)若将电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生的总反应的离子方程式为______________________。
【答案】(1) ①. ②. 减小
(2) ①. 向右 ②.
(3) ①. 负极 ②. 变浅
(4)
(5)
【解析】
【分析】I.通入的电极生成,发生氧化反应为负极,电极反应为;通入的电极为正极,电极反应为;
.极附近呈红色,说明极生成,为阴极,电极反应为;极为阳极,电极反应为,因此为电源负极、为电源正极;极连接电源正极为阳极,电极反应为;极连接电源负极为阴极,电极反应为,由此解答;
【小问1详解】
由分析可知,通入的电极为负极,电极反应为;电极区中生成,溶液的减小;
【小问2详解】
在原电池中向正极移动,由分析可知,通入的电极为正极,因此向右移动;通入的电极为正极,电极反应为;
【小问3详解】
由分析可知,为电源负极;极为阳极,由于胶粒带正电会向负极移动,因此极附近的颜色逐渐变浅;
【小问4详解】
若甲、乙装置中的、、、电极均只有一种单质生成时,由分析可知,、、、电极反应分别为、、、,假设通过的电子的物质的量为,根据电荷守恒可知,生成物的物质的量分别为、、、,因此对应单质的物质的量之比为;
【小问5详解】
若将电极换为铁,其他装置都不变,铁为活性阳极,阳极上优先失去电子生成,阴极上的得电子生成,因此甲中发生的总反应的离子方程式为。
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