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黑龙江省大庆市铁人中学2020-2021学年高二(上)化学9月月考试题(含答案)相对原子质量:H-1;Li-7;B-11;C-12;N-14;O-16;Na-23;S-32;Mn-55;Fe-56;Cu-64;Ag-108;Pb-207第Ⅰ卷(共56分)一、选择题(本题包括22小题,1—10 题每小题 2 分,11—22 题每小题 3 分,共 56 分, 每题只有一个选项符合题意。1.2020年5月5日,广东省东莞虎门大桥出现桥面抖动现象,专家对桥墩的主体钢筋进行了全面检测,并确定了其安全性。以下说法正确的是( )A.桥墩钢筋容易发生化学腐蚀B.在海面与空气交界处的钢铁,比海底下的钢铁更容易被腐蚀C.可以在桥墩钢铁上嵌附铜片,减慢其腐蚀速率D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为牺牲阳极的阴极保护法2.X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应:①水溶液中:X+Y2+=X2++Y②Z+2H2O(冷)=Z(OH)2+H2↑③M、N为电极与N盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:M-2e-=M2+④Y可以溶于稀H2SO4中,M不被稀H2SO4氧化,则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是( )A. M<N<Y<X<Z B.N<M<X<Y<Z C.N<M<Y<X<Z D.X<Z<N<M<Y3.有关电化学的相关知识中,下列叙述正确的是( )A.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程B.电解精炼铜时,阳极泥中常含有金属金、银、锌等C.用惰性电极电解某溶液时,发现两极分别只有H2和O2生成,则电解一段时间后,该溶液的浓度可能不变D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe−3e−=Fe3+,继而形成铁锈4.下列叙述中,正确个数的为( )①电解池是将化学能转变为电能的装置②金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化③不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现④电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化⑤银质物品久置表面变暗,是由于发生了电化学腐蚀⑥为了防止钢铁锈蚀,在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨,一同浸入海水中A.1个 B.2个 C.3个 D.4个5. 下列说法正确的是( )A.阳极处产生能使湿润淀粉­KI试纸变蓝的气体B.待镀铁制品应与电源正极相连C.钢闸门应与外接电源的负极相连,称为外加电流的阴极保护法D.离子交换膜可以避免阴极生成的Cl2与NaOH溶液反应76.流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4===CuSO4+PbSO4+2H2O。下列说法不正确的是( )A.a为负极,b为正极B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大C.a极的电极反应为Cu-2e-===Cu2+D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO47.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为( )A.0.1mol B.0.2mol C.0.3mol D.0.4mol8.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图一所示,工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。图二为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法一定正确的是( ) A.图一电池放电时,C1-从负极穿过选择性透过膜移向正极B.图一电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1mol/LC.用图二电池给图一装置充电时,图二中电极a接图一的正极D.用图二电池给图一装置充电时,每生成1molS2(s),图一装置中就有4molCr3+被还原9.如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是( )Cm(H2O)nMn2+A.正极反应式为MnO2+4H++2e- =Mn2++2H2OB.微生物所在电极区放电时发生还原反应C.放电过程中,H+从正极区移向负极区D.若用该电池给铅蓄电池充电,MnO2电极质量减少8.7g,则铅蓄电池阴极增重9.6g10.《Journal of Energy Chemistry》报导我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图。下列有关说法正确的是( )O2-A.a为负极B.熔盐可用KOH溶液代替C.d极电极反应式为CO32-+4e−=C+3O2−D.转移lmol电子捕获CO2 11.2L(标况下)11.硼氢化物NaBH4燃料电池(DBFC), 由于具有效率高、产物清洁无污染和燃料易于储存和运输等优点,被认为是一种很有发展潜力的燃料电池。其工作原理如下图所示,下列说法正确的是( )A.电池的负极反应为BH4-+2H2O-8e-=BO2-+8H+B.放电时,每转移2mol电子,理论上需要消耗9.5gNaBH4C.电池放电时Na+从b极区移向a极区D.电极a采用MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用12.7近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”的锂—铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH一,下列说法正确的是( )A.Li极有机电解质可以换成Cu极的水溶液电解质B.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+2H++2e-=2Cu+H2OC.放电时,Cu极的水溶液电解质的PH值减小D.通空气时,整个反应过程中,铜相当于催化剂13.以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池,其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A.放电时,Mo箔上的电势比Mg箔上的低B.充电时,Mo箔接电源的负极C.放电时,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]D.充电时,外电路中通过0.2mol电子时,阴极质量增加3.55g14.电解原理在化学工业中有着广泛的应用。图甲表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。则下列说法不正确的是( )A. 若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液B.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入0.5 mol的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0 molC.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量D.若X、Y均为铂电极,a溶液为500 mL KCl和KNO3的混合液,经过一段时间后,两个电极上均得到标准状况下11.2 L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol·L-115.有三个烧杯,分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液,均以Pt作电极,将它们串联在一起电解一定时间,测得电极增重总和2.8 g,这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为( )A.4∶1 B.1∶1 C.4∶3 D.3∶416.如图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色,则以下说法正确的是( )A.电源B极是正极B.装置(丁)中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带负电荷C.欲用(丙)装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液D.(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1:2:2:217.H3BO3(一元弱酸)可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,下列叙述错误的是( )A.M室发生的电极反应式为:2H2O-4e- =O2↑+4H+B.N室中:a%b%7C.b膜为阴膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸D.理论上每生成1mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6 L气体18.某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是( )A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl—Cl2↑+H2↑B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液pH变大C.断开K1,闭合K2时,石墨电极上的电极反应为:Cl2+2e—=2Cl—D.断开K1,闭合K2时,电路中通过NA个电子时,两极共产生NAmol气体19.某工厂用电解法处理含有SO2的尾气,其装置如图所示(电极材料均为惰性电极)。下列说法不正确的是( )A.电极a连接的是电源的正极B.若电路中转移0.03mole-,则离子交换膜左侧溶液中增加0.03mol离子C.图中的离子交换膜是阳离子交换膜D.阴极的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+==S2O42-+2H2O20.中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),下列相关判断正确的是( )A.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42—+2H2O=N2+4HSO3—B.电解池中质子从电极I向电极Ⅱ作定向移动C.电极I为阴极,电极反应式为2H2O+2e—=2OH—+H2↑D.每处理1 mol NO,电解池质量减少16g21.用石墨作电极电解KCl和CuSO4(等体积混合)混合溶液,电解过程中溶液pH随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是( )A.ab段H+被还原,溶液的pH增大B.cd段相当于电解水C.c点时加入适量CuCl2固体,电解液可恢复原来浓度D.原溶液中KCl和CuSO4的物质的量浓度之比为2:122.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时,下列说法不正确的是( )7A.甲为正极,丙为阴极B.丁极的电极反应式为MnO42――e-===MnO4-C.KOH溶液的质量分数:c%a%b%D.标准状况下,甲电极上每消耗22.4L气体时,理论上有4molK+移入阴极区第Ⅱ卷(共44分)二、填空题(本题包括3个小题,共44分)23.(12分)某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答:Ⅰ.用图 1 所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代 Cu 作电极的是______(填字母序号)。A.铝 B.石墨 C.银 D.铂(2) M 极发生反应的电极反应式为____________________________________________________。此装置中发生的总反应化学方程式___________________________________________。Ⅱ.用图 2 所示装置进行第二组实验。实验过程中,观察到与第一组实验不同的现象:两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料得知,高铁酸根离子(FeO42-)在溶液中呈紫红色。(3)电解过程中,X 极区溶液的 pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)电解过程中, 若在 X 极收集到672 mL 气体,在 Y 极收集到 168 mL 气体(均已折算为标准状况时气体体积),则 Y 电极(铁电极)质量减少________g。(5)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为 2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为____________________________________________。24.(16分)一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能,实现了制硝酸、发电环保三位一体的结合。如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和粗铜的精炼原理。(1)燃料电池放电过程中负极的电极反应式______________________________________________。(2)乙装置中物质A是____(填化学式),理由是___;电解过程中阳极附近pH___(填“增大”“减小”或“不变”),阴极的电极反应式是______________________________________________。(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,CuSO4溶液的浓度将_______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)若在标准状况下,甲装置有22.4 L O2参加反应,则乙装置中转化SO2和NO的物质的量共有________mol;丙装置中阴极析出铜的质量为_________g。25.(16分)《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“7修旧如旧”是文物保护的主旨。(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_________________。(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因____________________________________________________________________________________。(3) 下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成有害锈Cu2(OH)3Cl的原理示意图。写出正极的电极反应式___________________________________________________。若生成2.145g Cu2(OH)3Cl,理论上消耗标准状况下氧气的体积为________L。(4)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:①过程Ⅰ的正极反应物是___________。②过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________________________________________________。(5)青铜器的修复有以下三种方法:ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;ⅲ.BTA保护法:请回答下列问题:①写出碳酸钠法的离子方程式________________________________________________。②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”7参考答案1234567891011BCCBCDDDACB1213141516171819202122DCBCDDCBABC23.(12分)电解(1) A (2)Fe﹣2e﹣+2OH﹣= Fe(OH)2 Fe+2H2O =====Fe(OH)2+H2↑(3)增大 (4)0.28 (5)FeO42-+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣ 24.(16分)(1)NO-3e-+2H2O=+4H+ (2) H2SO4 根据反应5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,产物中除有(NH4)2SO4外还有H2SO4或阳极的电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+,故A为H2SO4 减小 NO+5e-+6H+=+H2O (3) 减小 (4) 2.8 128 25.(16分)(1)O2、H2O、CO2 (2)碱式碳酸铜为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜;而碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 (3)O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ 0.224L(4)氧气(H2O) Cu-e-+Cl-=CuCl (5)4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ABC 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