精品解析：上海市实验学校2026-2027学年高二上学期期中考试 化学试题

上海市实验学校 2026 学年第一学期 高二化学期中考试 (满分：100 分　考试时间 60 分钟) 考生注意： 1．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答题必须写在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 2．答题前，务必在答题纸上填写班级和姓名，请用黑色或蓝黑色水笔答题，不得使用修正液涂改。 3．答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 4．本试题的选择题，没有特别注明，为单选题，只有一个正确选项；若标明不定项，有1到2个正确选项。多选、错选不得分，漏选得一半分。 5．试卷满分 100 分。 6．相对原子质量：H-1，Li-7，C-12，O-16，Zn-65，Cu-64 一、天然气的开发和综合利用(共 24 分) 天然气是一种重要的化石能源和化工原料，其主要成分为甲烷，同时还含有少量其他烷烃。某化工企业拟对天然气及其伴生的液态烃进行分离，得到多种烷烃。 1. 全球气候变化是 21 世纪人类面临的重大挑战，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出 2030 年前碳达峰的承诺，以下关于能源说法正确的是________。 A. 用天然气代替煤炭或木炭做燃料可以实现碳的零排放 B. 天然气、氢能、风能、海洋能、生物质能它们资源丰富，可以再生，没有污染或者很少污染，均可能成为未来的主要能源 C. 天然气水合物主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为 CH4·n H2O，具有可燃性，被认为是 21 世纪的高效清洁能源 D. 为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺，应该立刻禁止使用煤炭与石油作燃料 2. 下列物质属于有机物的是________。 ①乙醇　②食盐　③石墨　④甲烷　⑤蔗糖　⑥水⑦一氧化碳　⑧碳酸钙　⑨乙酸　⑩碳酸 A. ①②④⑤⑨⑩ B. ①④⑤⑨ C. ①③④⑤⑦⑧⑨ D. ①④⑤⑥ 3. 下列说法正确的是________。 A. 所有的烷烃均难溶于水，且比水的密度大 B. 所有烷烃分子中都有碳碳单键和碳氢单键 C. 分子通式为 CnH2n+2 的烃一定是烷烃 D. 烷烃的同系物都存在同分异构体 4. 在工业生产中，可利用沸点差异分离不同的烷烃。现有以下四种烷烃： ① CH3(CH2)3CH3　　　　　　② C(CH3)4 ③ CH3(CH2)4CH3　　　　　④ CH3CH(CH3)CH2CH2CH3 上述四种烷烃的沸点由高到低的顺序为________(填序号)。 5. 从分离产物中获得一种链状烷烃 A，已知一个 A 分子中共有 22 对共用电子对，则 A 的分子式为________，其同分异构体中主链含有 4 个碳原子的结构简式为________。分离产物 B 的分子式为 C5H12，该烷烃共有________种同分异构体。 6. 某烷烃 C 的结构简式为：CH3C(CH3)2CH2CH(CH2CH3)CH2CH3按照系统命名法，该烷烃的名称为________。 7. 某链状烷烃 D 的相对分子质量为 114，在光照条件下与氯气发生一氯取代反应时，只生成一种结构的一氯代有机产物(不考虑立体异构)。则 D 的分子式为________，其一氯代产物的结构简式为________。 8. 最简单的烷烃 E 和氯气在光照条件下反应的产物有________种，其中能证明烷烃 E 的空间结构的是________。 二、化石能源的综合利用和转化(共计 24 分) 化石能源(煤、石油、天然气)不仅是重要的能源，也是现代化学工业的基础原料。某化学兴趣小组在实验室开展了一系列模拟实验，探究从化石能源到基础化工原料的转化过程。 Ⅰ．该小组首先利用下图装置模拟煤的干馏过程。 9. 关于煤的加工，下列说法正确的是________。 A. 煤俗称煤炭，可看作碳元素形成的单质。 B. 煤的气化和液化都是物理变化。 C. 把煤在空气中加强热使之分解的过程即为煤的干馏。 D. 在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(煤的液化)。 10. 实验结束后，观察到 U 型管 c 中有液体出现且分层。水层里溶有________，显碱性。有机物层可以通过________的方法分离出苯、甲苯等重要化工原料。 Ⅱ．某烃 A 是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，还是一种植物生长调节剂，可发生如图所示的一系列化学反应。根据图示回答下列问题： 11. 写出 A 的电子式________，其结构简式为________分子中共面的原子个数为________。 12. 通过③可制乙醇，写出③的化学方程式________该反应类型为________。 13. 写出将 A 通入溴水中的反应方程式________。 14. 写出反应⑤的化学方程式________。 15. 高分子化合物 E 的结构简式为________。 Ⅲ．已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键断裂，生成羧酸或酮。 16. 现有一分子式为的烯烃，被酸性高锰酸钾氧化后，只生成正丁酸(CH3CH2CH2COOH)和 3-戊酮(CH3CH2COCH2CH3)。请推测该烯烃的结构简式为：________。 三、原电池工作原理的探究及其应用(共 22 分) Ⅰ．某校化学兴趣小组为了探究原电池的工作原理，进行了如下系列实验，请回答下列问题： 17. 实验一：盐桥中的 K+ 流向________(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，如果 Zn 的消耗速率为 1×10-3 mol·s-1，为使电荷守恒，则 K+ 的迁移速率为________mol·s-1。 18. 实验二中没能出现持续电流的原因是________。 19. 实验三中，铜电极为________极(选填“正”或“负”)，锌电极发生的反应是________。 20. 实验三：铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计的指针偏转，但在较短时间内电流就明显减小。实验结束时测得锌片质量减小了 3.94 g，铜片质量增加了 3.84 g，则该原电池的工作效率(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)是________。 Ⅱ．兴趣小组同学利用电化学知识解释钢铁的腐蚀，如图所示。 21. 腐蚀过程中，电子由________(填“Fe”或“C”，下同)向________移动。 22. 腐蚀过程发生________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，写出正极的电极反应式：________。 23. 腐蚀过程中可观察到的现象：钢铁表面生成白色固体，该白色固体一段时间后变为红褐色，最后变为红棕色粉末。白色固体变为红褐色时发生反应的化学方程式为________。 Ⅲ．兴趣小组的同学用如图所示装置研究燃料电池。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。 24. 甲池通入 CH3OH 电极的电极反应式为________。 25. 当乙池中 B 极质量增加 43.2g 时，甲池中理论上消耗 O2 的体积为________L(标准状况下)，丙池中________极(填“C”或“D”)析出________g 铜。 四、电化学在工业上的应用(共计 16 分) 改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。将氢燃料电池应用于氯碱工业，其原理示意图如下： 26. 写出电解饱和食盐水的化学方程式________。 27. (1)a极为________(填“正”或“负”)极，电极反应方程式为________。 (2)甲装置中，________NaOH 溶液浓度下降(填“a极区”或“b极区”)。 (3)下列关于乙装置说法中，正确的是________。 A. OH-移向c极区。 B. 在c极区获得的氢气，可供甲装置使用。 C. 随着电解的进行，NaCl溶液浓度下降，若不补充，c电极有可能产生氧气。 D. d极区流出的溶液浓度与开始时相比不变。 28. 向乙装置中的阴极区通O2，能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式________。 29. 若乙装置中阳离子交换膜被破坏，可能产生的不利后果是________。 电解原理在电镀、金属防腐等方面具有广泛的应用。 30. 以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(不定项)。 A. Cu2+浓度不变 B. 粗铜接电源正极，发生氧化反应 C. 溶液中 Cu2+向阳极移动 D. 从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au 等金属 五、铋酸钠的制备(共 14 分) 铋酸钠(NaBiO3)是一种新型有效的光催化剂。粉末呈浅黄色，不溶于冷水，遇沸水或酸溶液迅速分解，摩尔质量为 280 g·mol-1。将 Bi(OH)3(白色固体、难溶于水)放入过量 NaOH 溶液中，在充分搅拌下通入 Cl2，充分反应后可得到 NaBiO3，实验装置(加热和夹持仪器已略去)如下图所示。 31. 写出装置 A 中发生反应的化学方程式：________。 32. 已知 C 中发生的反应为：Bi(OH)3 + 3NaOH + Cl2 = NaBiO3↓ + 2NaCl + 3H2O 用单线桥表示电子转移的方向和数目________，此反应中氧化产物是________。 33. 当观察到装置 C 中白色固体消失时，应立即关闭 K2 和 K1，其原因是________。 产品纯度的测定： 取 NaBiO3 粗产品 x g，加入足量稀硫酸和 MnSO4 稀溶液使其完全反应，生成的恰好与 y mL 0.10 mol·L-1 的 H2C2O4 完全反应。 已知：5Bi+ 2Mn2+ + 14H+ = 5Bi3+ + 2+ 7H2O 34. 配平 与草酸反应的离子方程式_____________________________。 ________ + ________H2C2O4 + ________H+ = ________CO2↑ +________Mn2+ + ________H2O 35. NaBiO3 粗产品的纯度为________。(写出计算过程) 36. 若配制 H2C2O4 溶液定容时，俯视刻度线，测得该产品的纯度________。 A. 偏大　　　　B. 偏小　　　　C. 无影响 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市实验学校 2026 学年第一学期 高二化学期中考试 (满分：100 分　考试时间 60 分钟) 考生注意： 1．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答题必须写在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 2．答题前，务必在答题纸上填写班级和姓名，请用黑色或蓝黑色水笔答题，不得使用修正液涂改。 3．答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 4．本试题的选择题，没有特别注明，为单选题，只有一个正确选项；若标明不定项，有1到2个正确选项。多选、错选不得分，漏选得一半分。 5．试卷满分 100 分。 6．相对原子质量：H-1，Li-7，C-12，O-16，Zn-65，Cu-64 一、天然气的开发和综合利用(共 24 分) 天然气是一种重要的化石能源和化工原料，其主要成分为甲烷，同时还含有少量其他烷烃。某化工企业拟对天然气及其伴生的液态烃进行分离，得到多种烷烃。 1. 全球气候变化是 21 世纪人类面临的重大挑战，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出 2030 年前碳达峰的承诺，以下关于能源说法正确的是________。 A. 用天然气代替煤炭或木炭做燃料可以实现碳的零排放 B. 天然气、氢能、风能、海洋能、生物质能它们资源丰富，可以再生，没有污染或者很少污染，均可能成为未来的主要能源 C. 天然气水合物主要成分是甲烷水合物，其组成可表示为 CH4·n H2O，具有可燃性，被认为是 21 世纪的高效清洁能源 D. 为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺，应该立刻禁止使用煤炭与石油作燃料 2. 下列物质属于有机物的是________。 ①乙醇　②食盐　③石墨　④甲烷　⑤蔗糖　⑥水⑦一氧化碳　⑧碳酸钙　⑨乙酸　⑩碳酸 A. ①②④⑤⑨⑩ B. ①④⑤⑨ C. ①③④⑤⑦⑧⑨ D. ①④⑤⑥ 3. 下列说法正确的是________。 A. 所有的烷烃均难溶于水，且比水的密度大 B. 所有烷烃分子中都有碳碳单键和碳氢单键 C. 分子通式为 CnH2n+2 的烃一定是烷烃 D. 烷烃的同系物都存在同分异构体 4. 在工业生产中，可利用沸点差异分离不同的烷烃。现有以下四种烷烃： ① CH3(CH2)3CH3　　　　　　② C(CH3)4 ③ CH3(CH2)4CH3　　　　　④ CH3CH(CH3)CH2CH2CH3 上述四种烷烃的沸点由高到低的顺序为________(填序号)。 5. 从分离产物中获得一种链状烷烃 A，已知一个 A 分子中共有 22 对共用电子对，则 A 的分子式为________，其同分异构体中主链含有 4 个碳原子的结构简式为________。分离产物 B 的分子式为 C5H12，该烷烃共有________种同分异构体。 6. 某烷烃 C 的结构简式为：CH3C(CH3)2CH2CH(CH2CH3)CH2CH3按照系统命名法，该烷烃的名称为________。 7. 某链状烷烃 D 的相对分子质量为 114，在光照条件下与氯气发生一氯取代反应时，只生成一种结构的一氯代有机产物(不考虑立体异构)。则 D 的分子式为________，其一氯代产物的结构简式为________。 8. 最简单的烷烃 E 和氯气在光照条件下反应的产物有________种，其中能证明烷烃 E 的空间结构的是________。 【答案】1. C 2. B 3. C 4. ③④①② 5. ①. ②. ③. 6. -二甲基--乙基己烷 7. ①. ②. 8. ①. ②. 没有同分异构体 【解析】 【1题详解】 A．天然气的主要成分是甲烷，燃烧会生成，不能实现碳的零排放，A错误； B．天然气属于化石能源，是不可再生能源，B错误； C．天然气水合物（可燃冰）燃烧热值高且污染小，被认为是21世纪的高效清洁能源，C正确； D．实现碳达峰与碳中和需要逐步调整能源结构，立刻禁止使用煤炭与石油不符合实际国情，D错误； 故答案为：C； 【2题详解】 有机物通常是指含碳元素的化合物，但一氧化碳、二氧化碳、碳酸及碳酸盐等由于其组成和性质与无机物相似，归为无机物，①乙醇、④甲烷、⑤蔗糖、⑨乙酸均属于有机物，②食盐、⑥水不含碳元素，属于无机物，③石墨是碳的单质，属于无机物，⑦一氧化碳、⑧碳酸钙、⑩碳酸属于无机物，故属于有机物的是①④⑤⑨，故答案为：B； 【3题详解】 A．所有的烷烃均难溶于水，且密度比水小，A错误； B．甲烷（）分子中只含有碳氢单键，没有碳碳单键，B错误； C．烷烃的通式为，由于该通式已达到碳原子的最大饱和程度，不存在双键或环状结构，故分子通式为的烃一定是烷烃，故C正确； D．烷烃的同系物中，甲烷、乙烷、丙烷均不存在同分异构体，D错误； 故答案为：C； 【4题详解】 烷烃的沸点随碳原子数的增加而升高，碳原子数相同时，支链越多沸点越低，四种烷烃中，③正己烷和④2-甲基戊烷含有6个碳原子，①正戊烷和②新戊烷含有5个碳原子，故沸点③④大于①②，③无支链，④有支链，故沸点③大于④，①无支链，②有支链，故沸点①大于②，因此沸点由高到低的顺序为③④①②； 【5题详解】 设链状烷烃A的分子式为，分子中含有的共用电子对数等于共价键总数，烷烃分子中含有个碳碳单键和个碳氢单键，共用电子对总数为，由题意，解得，故A的分子式为；其同分异构体中主链含有4个碳原子，说明有3个碳原子作为支链（甲基），只能在2号碳上放两个甲基，在3号碳上放一个甲基，其结构简式为；分子式为的烷烃为戊烷，存在正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体； 【6题详解】 根据烷烃的系统命名法，首先选择最长的碳链为主链，该分子最长碳链含有6个碳原子，主链为己烷；然后从离取代基最近的一端开始编号，从左向右编号，取代基的位置分别为2、2、4，若从右向左编号，取代基位置为 3、5、5，根据取代基位次和最小原则，应从左向右编号，最后将取代基名称写在主链名称前面，相同取代基合并，不同取代基按“先简后繁”的原则排列，故该烷烃的名称为2,2-二甲基-4-乙基己烷； 【7题详解】 设链状烷烃D的分子式为，其相对分子质量为，解得，故D的分子式为，其一氯代物只有一种，说明分子中所有氢原子处于完全等效的环境，即分子具有高度对称性，满足该条件的结构只能是2,2,3,3-四甲基丁烷，其结构简式为，该物质发生一氯取代反应后，生成的一氯代产物结构简式为； 【8题详解】 最简单的烷烃E为甲烷（），甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，生成的产物有一氯甲烷（）、二氯甲烷（）、三氯甲烷（）、四氯化碳（）以及氯化氢（），共5种产物；若甲烷是平面正方形结构，则二氯甲烷应有相邻和相对2种同分异构体，若甲烷是正四面体结构，则二氯甲烷只有1种结构，事实上二氯甲烷没有同分异构体，这证明了甲烷分子的空间结构为正四面体。 二、化石能源的综合利用和转化(共计 24 分) 化石能源(煤、石油、天然气)不仅是重要的能源，也是现代化学工业的基础原料。某化学兴趣小组在实验室开展了一系列模拟实验，探究从化石能源到基础化工原料的转化过程。 Ⅰ．该小组首先利用下图装置模拟煤的干馏过程。 9. 关于煤的加工，下列说法正确的是________。 A. 煤俗称煤炭，可看作碳元素形成的单质。 B. 煤的气化和液化都是物理变化。 C. 把煤在空气中加强热使之分解的过程即为煤的干馏。 D. 在一定条件下，煤可以和氢气直接反应生成液体燃料(煤的液化)。 10. 实验结束后，观察到 U 型管 c 中有液体出现且分层。水层里溶有________，显碱性。有机物层可以通过________的方法分离出苯、甲苯等重要化工原料。 Ⅱ．某烃 A 是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，还是一种植物生长调节剂，可发生如图所示的一系列化学反应。根据图示回答下列问题： 11. 写出 A 的电子式________，其结构简式为________分子中共面的原子个数为________。 12. 通过③可制乙醇，写出③的化学方程式________该反应类型为________。 13. 写出将 A 通入溴水中的反应方程式________。 14. 写出反应⑤的化学方程式________。 15. 高分子化合物 E 的结构简式为________。 Ⅲ．已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，碳碳双键断裂，生成羧酸或酮。 16. 现有一分子式为的烯烃，被酸性高锰酸钾氧化后，只生成正丁酸(CH3CH2CH2COOH)和 3-戊酮(CH3CH2COCH2CH3)。请推测该烯烃的结构简式为：________。 【答案】9. D 10. ①. 氨水 ②. 分馏（或蒸馏） 11. ①. ②. ③. 6 12. ①. ②. 加成反应 13. 14. 15. 16. 【解析】 【分析】Ⅱ．由题意可知A为乙烯（），和在Ni催化下发生加成反应生成B（）；和在一定条件下发生加成反应生成C（）；在一定条件下可发生加聚反应生成高分子化合物聚乙烯，即E为聚乙烯（）；和在催化剂、加热条件下发生加成反应生成D（）；B在光照条件下可发生取代反应生成C（）； 【9题详解】 A．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含C元素，还含有H、O、N、S等元素，并非C元素形成的单质，A错误； B．煤的气化是将煤转化为可燃性气体（如CO、H2等）的过程，煤的液化是将煤转化为液体燃料（如甲醇等）的过程，二者均有新物质生成，属于化学变化，而非物理变化，B错误； C．煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强热，使其发生分解的过程，若在空气中加强热，煤会燃烧而非干馏，C错误； D．煤的液化是指在一定条件下，煤与氢气直接反应生成液体燃料（如甲醇等）的过程，D正确； 故选D。 【10题详解】 煤干馏的气体产物中含有，溶于水后生成氨水，显碱性。有机物层是煤焦油，其中含有苯、甲苯等互溶但沸点差异较大的物质，工业上可通过分馏（或蒸馏）的方法将其分离。 【11题详解】 由题意可知A为乙烯，乙烯的电子式为：；2个C原子间以双键结合，每个C原子分别与2个H原子以单键结合，其结构简式为；乙烯分子呈平面形结构，分子中的6个原子（2个C原子，4个H原子）均处于同一平面上。 【12题详解】 乙烯和水在催化剂、加热条件下发生加成反应，生成乙醇，反应的化学方程式为：。 【13题详解】 乙烯与溴水发生加成反应，碳碳双键断裂，溴原子分别加到两个碳原子上，生成1，2-二溴乙烷，该反应的化学方程式为：。 【14题详解】 由图示转化关系及分析可知，A为，其与发生加成反应生成乙烷，故B为乙烷（），在光照条件下与发生取代反应，生成和，故反应⑤的化学方程式为：。 【15题详解】 乙烯分子中的碳碳双键断裂，乙烯分子间相互加成聚合，生成高分子化合物E聚乙烯，其结构简式为。 【16题详解】 根据题干给出的烯烃氧化原理可知，若氧化产物中有，则说明烯烃原双键一侧的结构为（）；若氧化产物中有（3-戊酮），说明烯烃原双键另一侧的结构为，将两者结合，即得到该烯烃的结构简式为。 三、原电池工作原理的探究及其应用(共 22 分) Ⅰ．某校化学兴趣小组为了探究原电池的工作原理，进行了如下系列实验，请回答下列问题： 17. 实验一：盐桥中的 K+ 流向________(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，如果 Zn 的消耗速率为 1×10-3 mol·s-1，为使电荷守恒，则 K+ 的迁移速率为________mol·s-1。 18. 实验二中没能出现持续电流的原因是________。 19. 实验三中，铜电极为________极(选填“正”或“负”)，锌电极发生的反应是________。 20. 实验三：铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计的指针偏转，但在较短时间内电流就明显减小。实验结束时测得锌片质量减小了 3.94 g，铜片质量增加了 3.84 g，则该原电池的工作效率(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)是________。 Ⅱ．兴趣小组同学利用电化学知识解释钢铁的腐蚀，如图所示。 21. 腐蚀过程中，电子由________(填“Fe”或“C”，下同)向________移动。 22. 腐蚀过程发生________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，写出正极的电极反应式：________。 23. 腐蚀过程中可观察到的现象：钢铁表面生成白色固体，该白色固体一段时间后变为红褐色，最后变为红棕色粉末。白色固体变为红褐色时发生反应的化学方程式为________。 Ⅲ．兴趣小组的同学用如图所示装置研究燃料电池。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。 24. 甲池通入 CH3OH 电极的电极反应式为________。 25. 当乙池中 B 极质量增加 43.2g 时，甲池中理论上消耗 O2 的体积为________L(标准状况下)，丙池中________极(填“C”或“D”)析出________g 铜。 【答案】17. ①. CuSO4 ②. 2×10-3 18. 未形成闭合的回路 19. ①. 正 ②. 20. 60% 21. ①. Fe ②. C 22. ①. 吸氧 ②. 23. 24. 25. ①. 2.24 ②. D ③. 12.8 【解析】 【分析】Ⅰ．实验一：Zn的金属活动性顺序在Cu之前，故该原电池中Zn极被氧化，作负极，Cu极为正极；实验二电路不完整，未形成完整闭合回路；实验三：同实验一，Zn极为负极，Cu极为正极。 Ⅱ．该实验模拟铁的吸氧腐蚀，Fe形成原电池的负极，C形成原电池的正极。 Ⅲ．该实验中甲池为原电池，左侧Pt电极通入甲醇，为电池负极，右侧Pt电极通入氧气，为电池正极。乙池、丙池为电解池，A极、C极失去电子，为电解池阳极，B极、D极得到电子，为电解池阴极。 【17题详解】 由分析可知Cu极为原电池正极，Zn极为原电池负极，电路中电子的运动方向为Zn→Cu，为平衡电荷，盐桥中K+运动方向与电子一致，向CuSO4溶液中移动；Zn 的消耗速率为 1×10-3 mol·s-1，故电路中电子转移的速率为2×10-3 mol·s-1，盐桥中K+转移的速率为2×10-3 mol·s-1； 【18题详解】 实验二中未形成闭合回路，电路不完整，故无电流产生； 【19题详解】 由分析可知实验三中Cu电极得电子为正极；Zn电极失电子为负极，电极反应式为； 【20题详解】 铜片质量增加3.84 g，则原电池反应产生的Cu的物质的量为，每消耗1 mol Zn产生1 mol Cu单质，故参与原电池反应的Zn的物质的量为0.06 mol，原电池反应消耗的Zn质量为。锌片质量减少3.94 g，则设非原电池反应消耗的Zn的物质的量为x mol，可列出等式：，解得x=0.04，故原电池的工作效率为； 【21题详解】 由图可知Fe失电子被氧化为Fe2+，O2在C极得电子被还原为OH-，故电子由Fe向C移动； 【22题详解】 由图可知该反应中无H2生成，故为吸氧腐蚀；O2在C极得电子被还原为OH-，电极反应式为； 【23题详解】 正极产生的氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，该反应的化学方程式为； 【24题详解】 甲醇在Pt电极失电子被氧化，C原子由-2价升高到+4价，故每消耗1分子甲醇，转移6e-，该反应在碱性溶液中进行，故电极产物为和，该电极反应式为； 【25题详解】 B极为电解池阴极，电极反应式为，B极增重43.2 g，生成的Ag的物质的量为，电路中转移电子0.4 mol，甲池中消耗O2的物质的量为，标准状况下的体积为；丙池中D极与原电池负极连通，为电解池阴极，故D极得电子析出Cu；D极电极反应式为，电路中转移电子0.4 mol时，D极析出Cu的物质的量为，质量为。 四、电化学在工业上的应用(共计 16 分) 改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。将氢燃料电池应用于氯碱工业，其原理示意图如下： 26. 写出电解饱和食盐水的化学方程式________。 27. (1)a极为________(填“正”或“负”)极，电极反应方程式为________。 (2)甲装置中，________NaOH 溶液浓度下降(填“a极区”或“b极区”)。 (3)下列关于乙装置说法中，正确的是________。 A. OH-移向c极区。 B. 在c极区获得的氢气，可供甲装置使用。 C. 随着电解的进行，NaCl溶液浓度下降，若不补充，c电极有可能产生氧气。 D. d极区流出的溶液浓度与开始时相比不变。 28. 向乙装置中的阴极区通O2，能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式________。 29. 若乙装置中阳离子交换膜被破坏，可能产生的不利后果是________。 电解原理在电镀、金属防腐等方面具有广泛的应用。 30. 以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(不定项)。 A. Cu2+浓度不变 B. 粗铜接电源正极，发生氧化反应 C. 溶液中 Cu2+向阳极移动 D. 从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au 等金属 【答案】26. 27. ①. 负 ②. ③. a极区 ④. C 28. 29. 阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合可能发生爆炸；氯气会与阴极生成的氢氧化钠反应，导致氢氧化钠产品不纯（或产量降低） 30. BD 【解析】 【分析】氯碱工业原理是采用电解食盐水的方法产生氯气和烧碱，故称为氯碱工业，根据题目所给图示，甲装置为氢氧燃料电池，乙为电解池，甲装置中氢气进入a极，则a电极为负极，发生氧化反应，b极为正极，发生还原反应，则a电极连接乙装置的d电极为阴极，b电极连接乙装置的c电极为阳极，据此分析； 【26题详解】 氯碱工业的核心是电解饱和食盐水，反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，其化学方程式为：； 【27题详解】 (1)甲装置为氢氧燃料电池，通入燃料的a极为负极，发生氧化反应；电解质为NaOH溶液(碱性环境)，电极反应式为； (2)在a极区，电极反应消耗了并生成了水，同时溶液中的在电场作用下通过阳离子交换膜向正极(b极区)移动，因此a极区的NaOH溶液浓度下降； (3)观察图中导线交叉连接情况可知，甲装置的b极(正极)连接乙装置的c极，a极(负极)连接乙装置的d极；因此c极为阳极，d极为阴极； A．乙装置中间为阳离子交换膜，只允许阳离子通过，阴离子不能移向c极区，A错误； B．c极为阳极，氯离子放电产生的是氯气，不是氢气，B错误； C．c极为阳极，正常情况下放电；若NaCl溶液浓度不断下降且不补充，当浓度极低时，水电离出的会优先放电产生氧气，C正确； D．d极为阴极，水放电生成氢气和，钠离子通过阳离子交换膜向d电极移动，生成NaOH，故流出的溶液浓度比开始时高，D错误； 【28题详解】 乙装置的阴极区生成NaOH，为碱性环境；通入的替代在阴极获得电子发生还原反应，生成氢氧根离子，电极反应式为； 【29题详解】 阳离子交换膜的作用是隔离阴阳两极的产物并允许阳离子通过；若被破坏，阳极产生的氯气与阴极产生的氢气混合，遇明火或光照极易引起爆炸；同时，氯气会与阴极生成的氢氧化钠发生反应（），导致制得的氢氧化钠产品不纯且产量降低； 【30题详解】 A．粗铜中含有比Cu活泼的杂质金属（如 Zn、Al），在阳极也会失电子进入溶液，而阴极只有得电子析出。根据得失电子守恒，阳极溶解的Cu少于阴极析出的Cu，故溶液中浓度会逐渐下降，A错误； B．电解精炼时，粗铜必须作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，B正确； C．在电解池中，阳离子()受电场力作用向阴极移动，C错误； D．粗铜中不活泼的贵金属(Ag、Pt、Au)在阳极不失电子，而是随着阳极铜的溶解脱落至电解槽底部形成阳极泥，可从中提炼回收，D正确。 五、铋酸钠的制备(共 14 分) 铋酸钠(NaBiO3)是一种新型有效的光催化剂。粉末呈浅黄色，不溶于冷水，遇沸水或酸溶液迅速分解，摩尔质量为 280 g·mol-1。将 Bi(OH)3(白色固体、难溶于水)放入过量 NaOH 溶液中，在充分搅拌下通入 Cl2，充分反应后可得到 NaBiO3，实验装置(加热和夹持仪器已略去)如下图所示。 31. 写出装置 A 中发生反应的化学方程式：________。 32. 已知 C 中发生的反应为：Bi(OH)3 + 3NaOH + Cl2 = NaBiO3↓ + 2NaCl + 3H2O 用单线桥表示电子转移的方向和数目________，此反应中氧化产物是________。 33. 当观察到装置 C 中白色固体消失时，应立即关闭 K2 和 K1，其原因是________。 产品纯度的测定： 取 NaBiO3 粗产品 x g，加入足量稀硫酸和 MnSO4 稀溶液使其完全反应，生成的恰好与 y mL 0.10 mol·L-1 的 H2C2O4 完全反应。 已知：5Bi+ 2Mn2+ + 14H+ = 5Bi3+ + 2+ 7H2O 34. 配平 与草酸反应的离子方程式_____________________________。 ________ + ________H2C2O4 + ________H+ = ________CO2↑ +________Mn2+ + ________H2O 35. NaBiO3 粗产品的纯度为________。(写出计算过程) 36. 若配制 H2C2O4 溶液定容时，俯视刻度线，测得该产品的纯度________。 A. 偏大　　　　B. 偏小　　　　C. 无影响 【答案】31. 32. ①. ②. 33. 防止氯气过量而使C中溶液呈酸性，导致分解 34. 35. 36. B 【解析】 【分析】装置A中，打开活塞，发生反应，制取，装置B对装置A中生成的除杂，进入C发生反应，生成目标产物。 【31题详解】 根据分析，装置A中发生的化学方程式为。 【32题详解】 中的为价，产物中为价，1个失被氧化，生成氧化产物，1个得被还原，因此单线桥表示为，反应中的氧化产物为。 【33题详解】  C 中白色固体消失，说明完全反应，此时如果不关闭和，会导致通入过量而使C中液体呈酸性，而遇酸迅速分解，因此立即关闭 和是为了防止产物分解。 【34题详解】 根据电子守恒与原子守恒， 与草酸反应的离子方程式为。 【35题详解】 已知反应与反应，联立可知，而，所以 ，纯度为。 【36题详解】 定容时俯视刻度线，会导致溶液体积偏小，根据，可知草酸实际浓度偏大，使滴定等量时，消耗草酸的体积偏小，进而算出的质量偏小，测得纯度偏小； 故选B 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $