河北省张家口市张垣联盟2023-2024学年高二上学期12月阶段测试化学试题（解析版）

PAGEPAGE1河北省张家口市张垣联盟2023-2024学年高二上学期12月阶段测试注意事项：1.本试卷共100分，考试时间75分钟。2.请将各题〖答案〗填在答题卡上。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5Fe56Cu64Zn65Ag108一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.化学知识无处不在，下列说法中正确的是A.垃圾分类时，废旧电池是可回收垃圾B.铜在酸雨中发生吸氧腐蚀C.问天实验舱的太阳翼是一种将太阳能转化为电能的原电池装置D.工业上用电解熔融的的方法冶炼Al〖答案〗B【详析】A．废旧电池含重金属元素，属于有害垃圾，故A错误；B．铜和酸不反应，故发生吸氧腐蚀，故B正确；C．太阳翼是一种将太阳能转化为电能的装置，但不是原电池，故C错误；D．工业上用电解熔融的的方法冶炼Al，故D错误。故选B。2.下列说法错误的是A.原电池中，负极一定是活动性较强的金属B.其他条件相同时，粗锌与硫酸反应比纯锌与硫酸反应速率快C.在镀件上电镀锌，用锌作阳极D.为延长锅炉的使用寿命，常在其内壁焊上锌片〖答案〗A【详析】A．原电池中，负极不一定是活动性较强的金属，如镁和铝与氢氧化钠溶液组成的原电池，镁比铝活泼，但铝作负极，A项错误；B．其他条件相同时，粗锌中含有杂质，锌和杂质与硫酸可以形成原电池，加快反应速率，比纯锌与硫酸反应速率快，B项正确；C．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，C项正确；D．为延长锅炉的使用寿命，常在其内壁焊上锌片，形成原电池，锌作负极，锅炉作正极，可以被保护，D项正确；故选A。3.下列反应与电化学反应原理无关的是A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.市售“暖贴”中含有铁粉、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等，揉搓后释放热量C.纯银器表面变黑D.用电镀法将镍、铬等金属外衣“披”在塑料制品上〖答案〗C【详析】A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣，构成铜锌原电池，锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，铜不易生成铜绿，与电化学腐蚀有关，与电化学反应原理有关，A不符合题意；B．铁粉、炭粉、氯化钠溶液构成原电池,铁粉作负极，炭粉作正极，铁粉被氧化，释放热量,与电化学反应原理有关，B不符合题意；C．银在空气中被氧化发生化学腐蚀，与电化学反应原理无关，C符合题意；D．用电镀法将锌、锡等金属外衣"披"在铁制品上，锌、锡作负极，铁制品作正极,铁制品被保护，与电化学反应原理有关，D不符合题意；故选C。4.镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其工作原理如图所示，下列说法正确的是A.放电时，向b极移动B.放电时，a极发生还原反应C.充电时电流的方向：外电源正极→b极→电解质溶液→a极→外电源负极D.充电时，a极的电极反应式为〖答案〗C〖祥解〗由题中电子移动方向可知Cd为负极，NiO(OH)为正极。【详析】A．放电时，向负极a移动，故A错误；B．放电时，负极a极失电子，发生氧化反应，故B错误；C．根据图示，放电时a极为负极、b极为正极，则充电时a与电源负极相连、b与电源正极相连，电流的方向：正极→b极→电解质溶液→a极→负极，故C正确；D．充电时，a极的电极反应式为，故D错误。故〖答案〗选C。5.用惰性电极电解下列足量溶液，一段时间后，溶液的变小的是A. B. C. D.〖答案〗C【详析】A．电解盐酸溶液，阳极氯离子放电，阴极氢离子放电，溶液中氢离子浓度减小，pH增大，故A错误；B．电解氢氧化钠溶液，实际就是电解水，溶液中氢氧根离子浓度增大，pH增大，故B错误；C．电解硝酸银溶液，是放氧生酸型电解，溶液中氢离子浓度增大pH减小，故C正确；D．电解硫酸钠溶液实际就是电解水，溶液仍然呈中性，pH不变，故D错误；故选C。6.下列化学反应表示正确的是A.用铁作电极电解饱和食盐水：B.铅酸蓄电池放电时正极反应式为：C.电解精炼铜时阳极主要的电极反应为：D.钢铁吸氧腐蚀负极的电极反应式：〖答案〗C【详析】A．用铁作电极电解饱和食盐水，阳极铁失电子生成，阴极氢离子得电子生成氢气，总反应的方程式为，A错误；B．铅酸蓄电池放电时正极得电子发生还原反应，正极反应式为：，B错误；C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，主要电极反应式为：，C正确；D．钢铁吸氧腐蚀负极的反应式为，D错误；故〖答案〗为：C。7.下列有关四个实验装置的叙述错误的是A.图I所示装置工作时，盐桥中的阳离子移向溶液B.图Ⅱ所示的金属防护法称为外加电流法C.图Ⅲ可以比较、的相对大小D.图Ⅳ所示装置工作时，溶液a是烧碱溶液〖答案〗D【详析】A．盐桥中的阳离子移向正极溶液，A正确；B．图Ⅱ中有外加直流电源，称为外加电流法，B正确C．向氯离子和溴离子浓度均为的溶液中滴入硝酸银溶液，若先生成淡黄色的溴化银沉淀，说明，C正确；D．图Ⅳ所示装置工作时，右侧为阴极，阴极放氢生碱，得到溶液，故右侧溶液是烧碱溶液，D错误；故选D。8.用如图所示装置分别进行下列各组实验，则下表中各项对应关系均正确的是选项X极实验前U形管中液体通电一段时间后现象及结论A正极KCl溶液U形管两端滴入酚酞后，a管中溶液呈红色B正极溶液a中石墨上有红色物质析出C负极溶液b管中有无色气体逸出D负极溶液U形管两端滴入石蕊后，a管中溶液呈蓝色，b管中溶液呈红色A.A B.B C.C D.D〖答案〗D【详析】A．X极为正极，则与X相连的石墨作阳极，电解溶液时，阳极：，遇酚酞不变色，故A错误；B．X极为正极，电解溶液时，阳极：，阴极：，即b管中是析出金属Cu，故B错误；C．X为负极，则与Y相连的石墨作阳极，电解溶液时，阳极上是失电子生成S，故C错误；D．电解溶液时，实质上电解的是水，阳极：，遇石蕊变红；阴极：，遇石蕊变蓝，故D正确。故选D。9.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，一极通入，另一极通入，原理如图所示。下列说法正确的是A.Pt2电极为负极，通入B.用该燃料电池做电源给铅酸蓄电池充电时，与相连C.负极的电极反应式为：D.当外电路通过时，质子交换膜左侧的溶液增重〖答案〗D〖祥解〗由H+得移动方向可知，Pt1为负极，应通入的SO2发生氧化反应，被氧化为硫酸，电极反应式为，Pt2为正极，应通入空气，得电子，发生还原反应，与H+生成水，电极反应式为；据此回答。【详析】A．由分析知，电极正极，发生还原反应反应，通入，A错误；B．用该燃料电池做电源给铅酸蓄电池充电时，由于铅酸电池中作为正极，充电时与电源的正极相连，作为阳极，B错误；C．电极反应式为，硫酸应当拆为离子形式，C错误；D．当外电路通过时，有通过质子交换膜移向右侧，左侧的溶液增重质量为：，D正确；故选D。10.为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.将溶于稀氨水中使溶液呈碱性，溶液中铵根离子的数目小于B.常温下，的氨水溶液中，发生电离的水分子数为C.用惰性电极电解饱和食盐水，若阴极产生气体，则线路中通过的电子数为D.电解熔融，阴极增重，外电路中通过的电子数为〖答案〗B【详析】A．由电荷守恒可知，呈碱性的硝酸铵和氨水混合溶液中，铵根离子的浓度大于硝酸根离子浓度，则溶液中铵根离子的数目大于，故A错误；B．常温下，的氨水溶液中，，溶液中的完全是水电离产生，该溶液中发生电离的水分子数为，故B正确；C．没有明确是否为标准状况，气体的物质的量不一定是0.5mol，无法计算线路中通过的电子数，故C错误；D．阴极增重，说明生成0.1molCu，则外电路中通过的电子数目为，故D错误；选B。11.利用电化学原理既能合成有机物，又能输出电能。如图所示装置可合成苯胺，反应进行一段时间，负极质量减轻，下列说法错误的是A.电子的移动方向为B→灯泡→AB.生成目标产物的电极反应式为C.电路中转移的电子的物质的量为。D.正极溶液质量增加〖答案〗B〖祥解〗由图可知，在左侧硝基苯生成苯胺，硝基苯钡还原，则多孔惰性电极为正极，Zn为负极。【详析】A．Zn为活泼电极，作原电池的负极，多孔惰性电极为正极，电子由负极流向正极，即B→灯泡→A，故A不符合题意；B．在正极得电子被还原为，其中N元素由价降低到价，得到6个电子，对应电极反应式为，故B符合题意；C．由负极质量减轻，结合负极反应：，知转移电子的物质的量为，故C不符合题意；D．由B项电极反应式可得，反应进行一段时间，正极溶液质量增加，故D不符合题意。故〖答案〗选B。12.最近有研究人员利用隔膜电解法处理高浓度的乙醛废水，乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸。实验室以一定浓度的乙醛-溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。下列说法正确的是A.电极Y为阳极B.X极：C.生成1mol乙醇，电路中转移4mol电子D.反应一段时间，Y极附近溶液酸性减弱〖答案〗D〖祥解〗由、的移动方向可知，电极Y为阴极，得电子，发生还原反应，电极反应式为，电极X为阳极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为。【详析】A．由分析知，电极Y为阴极，A错误；B．由分析知，X极的电极反应式为：，B错误；C．由分析得，Y极的电极反应式为：知，生成乙醇，电路中转移电子，C错误；D．电极Y的电极反应中消耗，电极Y极附近溶液酸性减弱，D正确；故选D。13.科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质回收率达到98%，工作原理如图所示，下列说法错误的是A.阴极室生成的物质为NaOH和B.a极为阴极，b极上发生氧化反应C.电解时，通过膜2向b极区迁移D.每转移2mol电子，理论上乳清质量减少〖答案〗D【详析】A．a极区的稀氢氧化钠溶液变为浓氢氧化钠溶液，说明a极区生成了氢氧化钠，电极反应式为，钠离子通过膜1向a极区迁移，A正确；B．a极区的稀氢氧化钠溶液变为浓氢氧化钠溶液，说明a极区生成了氢氧化钠，故a极为阴极，发生还原反应，b极为阳极发生氧化反应，B正确；C．由于b极为阳极，故通过膜2向b极区迁移，C正确；D．每转移电子，由电荷守恒知有经过膜1迁移到阴极室，有经过膜2迁移到阳极室，理论上乳清减少的质量为的质量，即质量减少，D错误；故选D。14.某研究小组探究不同条件对电解溶液微粒放电能力的影响。配制溶液，设计如图所示的实验装置进行电解，实验记录如下：序号电压pH阴极现象阳极现象I无气泡产生；电极表面有银灰色金属析出无气泡产生，湿润淀粉碘化钾试纸不变蓝；电极表面逐渐析出红褐色沉淀II有气泡产生；电极表面有极少量银灰色金属析出无气泡产生，湿润淀粉碘化钾试纸不变蓝；取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液变红下列说法错误的是A.电解溶液时，阳极放电的微粒可能是B.实验I中，阴极的电极反应式是C.阳极中无气泡产生，说明一定未放电D.由阴极现象可知：较小时优先放电〖答案〗C【详析】A．由实验可知，电解溶液时，阳极放电的微粒可能是失电子生成，故A正确；B．实验I中，阴极现象为“无气泡产生；电极表面有银灰色金属析出”，所以电极反应式是，故B正确；C．阳极中无气泡产生，可能是放电产生的与发生了反应，故C错误；D．由阴极现象可知：较小时，先有气泡产生，即放电产生，再有极少量银灰色金属析出，即放电产生，故D正确；故选C。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.实验室(室温下)存放着如下几种试剂：①0.1mol/LCH3COOH溶液②0.1mol/LCH3COONa溶液③0.1mol/LNaOH溶液④0.1mol/L盐酸⑤0.1mol/L氨水⑥溶液⑦溶液⑧溶液回答下列问题：（1）溶液的，且促进水的电离的试剂是___________(填序号，下同)。（2）试剂①、④、⑥中由水电离的氢离子浓度由大到小的顺序是___________。（3）试剂⑤、⑦、⑧溶液中由大到小的顺序是___________。（4）将试剂⑤和试剂⑦等体积混合后测得混合溶液显碱性，则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________。试剂⑦中某离子M的浓度为，将试剂④和试剂⑦等体积混合后测得，则该离子M是___________(填序号)。A．B．C．D．（5）试剂⑧中电荷守恒的表达式是___________。（6）已知醋酸的电离常数，将试剂①和试剂②等体积混合后，的水解常数___________。已知亚硫酸的电离常数，。向溶液中加入过量试剂①发生反应的离子方程式是___________。〖答案〗（1）②（2）⑥>①>④（3）⑧>⑦>⑤（4）①.②.C（5）（6）①.②.【小问1详析】溶液的，且促进水的电离的试剂是强碱弱酸盐的水解，选②0.1mol/LCH3COONa。故〖答案〗为：②；【小问2详析】试剂①为酸，抑制水电离、④0.1mol/L盐酸，更强地抑制水电离、⑥溶液是促进水电离，由水电离的氢离子浓度由大到小的顺序是⑥>①>④。故〖答案〗为：⑥>①>④；【小问3详析】⑤0.1mol/L氨水，一水合氨为弱电解质，难电离⑦溶液，氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子少量水解，⑧溶液中铝离子水解抑制铵根离子的水解，试剂⑤、⑦、⑧溶液中由大到小的顺序是⑧>⑦>⑤。故〖答案〗为：⑧>⑦>⑤；【小问4详析】将试剂⑤0.1mol/L氨水和⑦溶液等体积混合后测得混合溶液显碱性，一水合氨的电离大于铵根离子的水解，则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。试剂⑦中某离子M的浓度为，将试剂④0.1mol/L盐酸和试剂⑦等体积混合后测得，则该离子M是。故〖答案〗为：；C；【小问5详析】试剂⑧溶液中电荷守恒的表达式是。故〖答案〗为：；【小问6详析】已知醋酸的电离常数，将试剂①和试剂②等体积混合后，的水解常数=。已知亚硫酸的电离常数，。酸性：H2SO3>CH3COOH>HSO,向溶液中加入过量试剂①0.1mol/LCH3COOH发生反应的离子方程式是。故〖答案〗为：；。16.电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。（1）如图是一种甲烷燃料电池的装置。①铂电极a是___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。②电子从___________(填“a”或“b”)电极流出，该电极的电极反应式是___________。③盐桥中的向___________(填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”)溶液移动。（2）白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是________。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫___________(填名称)。（3）一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示：已知：KOH溶液中，以存在。①a离子选择性隔膜是___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。②写出电极上发生的电极反应___________。③写出该原电池总反应的离子方程式___________。〖答案〗（1）①.正极②.还原③.b④.⑤.稀硫酸（2）①.Zn②.③.牺牲阳极法（3）①.阴离子②.③.【小问1详析】①铂电极a上氧气得电子发生还原反应生成水，a是正极。②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子，电子从b电极流出，该电极的电极反应式是。③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的向稀硫酸溶液移动。小问2详析】锌的活泼性大于铁，白铁一旦划破后会发生电化学反应，负极材料是Zn，在潮湿的碱性或中性环境中，发生吸氧腐蚀，铁是正极，铁电极上发生反应的电极反应式是。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫牺牲阳极的阴极保护法。【小问3详析】①电池工作时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极是负极、MnO2电极是正极，硫酸中的硫酸根离子向硫酸钾溶液中移动，氢氧化钾溶液中的钾离子向硫酸钾溶液中移动，所以a离子选择性隔膜是阴离子交换膜、b是阳离子交换膜。②电极上，得电子发生还原反应生成硫酸锰，发生的电极反应。③负极Zn失电子生成、正极得电子生成硫酸锰，该原电池总反应的离子方程式。17.某化学兴趣小组的同学，组装了如下电化学装置。（1）已知：电极a、b、c、d、e、f均为石墨电极，g和h电极是粗银或纯银电极。已知：电解一段时间电极f附近溶液变为红色，铁钉k附近溶液也变为红色。回答下列问题：①接线柱m连接直流电源的___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”，下同)，电极c是___________。②写出电极a上发生的电极反应___________。写出铁钉k上发生的电极反应___________。写出检验电极e上生成的气体的方法___________。③若D装置为电解精炼银，则g电极是___________。④若电解一段时间后，若b电极质量增重，则装置B中产生标准状况下的气体总体积为____L。（2）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制产生，催化剂可抑制HClO进一步反应。①b电极___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)。②写出放电时钛网上发生的电极反应___________。③电解一段时间后，海水的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。〖答案〗（1）①.正极②.阳极③.④.⑤.将湿润的淀粉碘化钾试纸放在支管口，若变蓝，说明生成气体为氯气⑥.粗银⑦.0.84（2）①.负极②.③.增大〖祥解〗电解一段时间电极f附近溶液变为红色，铁钉k附近溶液也变为红色，f发生，因此f为阴极。依次推出a、c、e、x、g为阳极，b、d、k、f、h为阴极，则m为正极、n为负极。【小问1详析】据分析，m为正极、c为阳极；a为阳极发生；k为阴极发生；e为阳极产生氯气，用湿润淀粉碘化钾试纸检验；g为阳极，电解精炼银，则g电极材料为粗银；电路中通过的电子和产生气体之间的关系为：4molAg+~4mole-~2molH2~1molO2，则b电极产生银单质的物质的量为：，则产生气体的总物质的量为0.025mol+0.0125mol=0.0375mol，气体的体积为：0.0375×22.4L=0.84L；故〖答案〗为：正极、阳极、、、将湿润的淀粉碘化钾试纸放在支管口，若变蓝，说明生成气体为氯气、粗银、0.84；【小问2详析】从图中可知，钛箔上发生还原反应为阴极则b为负极，因此钛网作为阳极氯离子失电子生成次氯酸：；电解的总反应因此海水的pH增大。故〖答案〗为：负极、、增大。18.纯碱()和小苏打()是家庭常用厨房用品，回答下列问题：（1）固体纯碱()是___________(填“强电解质”“弱电解质”“非电解质”或“以上都不对”