单元评估检测(六)

温馨提示： 此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看 比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。 单元评估检测（六） 第 6 章 (45 分钟 100 分) 一、选择题(本题包括 6 小题,每小题 7 分,共 42 分) 1.在超市里经常会看到一种外壳为纸层包装的电池,印有如图的文字。有关说 法错误的是( ) A.该电池是一次电池 B.电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极 C.该电池含有的金属元素中毒性最大的是 Hg D.此电池工作时,外电路中每通过 0.2 mol 电子,锌的质量理论上减小 3.25 g 2.(双选)(2013郑州模拟)火箭推进器常以联氨(N 2H4)为燃料、过氧化氢为助 燃剂。已知下列各热化学方程式:N 2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H 1=-533.23 kJmol-1; - 2 - H2O(g)=H2O(l) H 2=-44 kJmol-1; 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) H 3=-196.4 kJmol-1。 则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为( ) A.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) H=+817.63 kJmol -1 B.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-641.63 kJmol -1 C.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) H=-641.63 kJmol -1 D.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) H=-817.63 kJmol -1 3.(2013新乡模拟)已知:燃烧热是指 101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成 稳定的氧化物时所放出的热量。下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( ) A.氢气的燃烧热为 285.8 kJmol-1,则水电解的热化学方程式为 2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) H=+285.8 kJmol -1 B.1 mol 甲烷完全燃烧生成 CO2和 H2O(l)时放出 890 kJ 热量,它的热化学方程 式为 CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) H =-445 kJmol-1 12 12 C.已知 2C(s)+O2(g)=2CO(g) H=-221 kJmol -1,则 C 的燃烧热为 110.5 kJmol-1 D.氢气的燃烧热为 285.8 kJmol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为 H2(g)+ O2(g) 12 =H2O(g) H= -285.8 kJmol -1 4.(2013榆林模拟)下面两套实验装置,都涉及金属的腐蚀反应,假设其中的金 属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是( ) 圆学子梦想 铸金字品牌 - 3 - A.装置在反应过程中自始至终只生成 NO2气体 B.装置开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀 C.装置在反应过程中能产生氢气 D.装置在反应结束时溶液中的金属阳离子只有 Cu2+ 5.某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。当闭合该装置的电 键时,观察到电流计的指针发生偏转。下列有关说法中不正确的是( ) A.甲装置是原电池,乙装置是电解池 B.当甲中产生 0.1 mol 气体时,乙中析出固体的质量为 6.4 g C.实验一段时间后,甲烧杯中溶液的 pH 增大 D.将乙中的 C 电极换成铜电极,则乙装置可变成电镀装置 6.各种航天器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。航天器太阳能电池 的供电原理是:白天,太阳能帆板发电,将一部分电量直接供给航天器,另一部分 电量储存在镍氢电池里,供黑夜时使用。下图为镍氢电池构造示意图(氢化物电 极为储氢金属,可看作 H2直接参加反应)。下列说法中正确的是( ) - 4 - A.充电时阴极区电解质溶液 pH 降低 B.在使用过程中此电池要不断补充水 C.放电时 NiOOH 在电极上发生氧化反应 D.充电时阳极反应为 Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O 二、非选择题(本题包括 4 小题,共 58 分) 7.(14 分)(1)某课外活动小组同学用如图甲装置进行实验,试回答下列问题: 若开始时开关 K 与 a 连接,则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。 若开始时开关 K 与 b 连接,则总反应的离子方程式为 。 (2)芒硝化学式 Na2SO410H2O,无色晶体,易溶于水,是一种分布很广泛的硫酸盐 矿物。该小组同学设想,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,用图乙所 圆学子梦想 铸金字品牌 - 5 - 示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠,无论从节省能源 还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。 此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于” “小于”或“等于”) 通过阳离子交换膜的离子数。 制得的氢氧化钠溶液从出口 (填“A” “B”“C”或“D”)导出。 通电开始后,阴极附近溶液 pH 会增大,请简述原因_ 。 若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的 电极反应式为 。 8.(14 分)(2013孝感模拟)电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)制造的 重要材料,目前已经成为在电子整机产品中起到支撑、互连元器件作用的 PCB 的关键材料。电解铜箔制造的基本工艺过程如图所示: (1)制备电解液是将预处理好的铜料投入到溶铜罐中,在硫酸溶液中,通入氧气, 经过一系列氧化反应过程,最终形成硫酸铜溶液,写出制备硫酸铜溶液的化学方 程式 。 (2)制备铜箔是采用由专用铁材制作的铁质表面辐筒作为阴极辘,以含银 1%优质 铅银合金(或者采用特殊涂层铁板)作为阳极,电解硫酸铜溶液。 在图示方框中标出电源的正负极。 - 6 - 写出电解硫酸铜水溶液阳极的电极反应方程式 。 (3)镀异种金属是在铜箔粗化层面上再镀一层其他金属,使铜表面不与基材直接 接触,避免问题出现。目前所镀金属一般有锌,颜色为灰色,称为灰化处理。其 主要过程为: 铜箔镀锌前,先将铜片用砂纸磨光,再将铜片浸入氢氧化钠溶液中,最后用蒸 馏水冲洗备用。用砂纸磨光的目的是 , 浸入氢氧化钠溶液的目的是 。 请画出以硫酸锌溶液为电解质溶液在铜片表面镀锌的装置图。 9.(15 分)高铁酸盐(Na 2FeO4、BaFeO 4等),既可作为新型净水剂,又可作为高铁电 池的正极材料。已知:4Fe +10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2。O 24 A (1)实验室可以采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠:质量分数为 8%的次氯酸钠溶 液中加入氢氧化钠和硫酸铁,写出反应发生的离子方程式:_ 。 圆学子梦想 铸金字品牌 - 7 - (2)某化学兴趣小组在实验室模拟工业上电解法制备高铁酸钠:向 U 形管左端注 入 2 molL-1NaOH 溶液,右端注入 14 molL-1NaOH 溶液,中部塞入用滤纸做成 的小球;将铜电极插入 U 形管左端;铁电极插入 U 形管右端。 实验前要充分打磨铁电极表面,主要目的是_ 。 在上图方框中标出电源的正负极。 接通电源后,铜电极上的现象为不断产生大量细小气泡,电极反应为 ;铁 电极周围溶液碱性 ,电极反应为 。 (3)高铁酸钠(Na 2FeO4)作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用,被科学家 们公认为绿色消毒剂。请简述高铁酸钠消毒、净水的原理:_ 。 10.(15 分)(能力挑战题)某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原 理进行实验探究。 请回答: .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 - 8 - (2)N 极发生反应的电极反应式为 。 (3)实验过程中,S (填“从左向右” “从右向左”或“不”)移动;滤O 24 纸上能观察到的现象有_ 。 .用图 2 所示装置进行第二组实验。实验过程中,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。查阅资料发 现,高铁酸根(Fe )在溶液中呈紫红色。O 24 (4)电解过程中,X 极区溶液的 pH (填“增大” “减小”或“不变”)。 (5)电解过程中,Y 极发生的电极反应为 Fe-6e-+8OH-=Fe +4H2O 和 4OH-O 24 4e-=2H2O+O2,若在 X 极收集到 1 344 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。 答案解析 1.【解析】选 D。电池工作时,锌失去电子,电极反 应式为 Zn-2e-=Zn2+,所以外电 路中每通过 0.2 mol 电 子,锌的质量理论上应减少 6.5 g,所以 D 项错。 2.【解析】选 B、D。将 题 目中的 3 个热化学方程式依次编号为、 、,依据盖 斯定律,由+2 +可得: N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) H=-817.63 kJmol-1,由+-2可得: N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-641.63 kJmol-1。 3.【解析】选 B。水 电解的 热化学方程式中生成 2 mol H2,则 H=+571.6 kJmol-1, 故 A 错;热化学方程式中热量值要与方程式中反应物的物质的量成比例,这里 圆学子梦想 铸金字品牌 - 9 - 1 mol 甲烷完全燃烧放出 890 kJ 热量, mol CH4 完全燃烧放出 445 kJ 的热量,B 12 选项正确;C 选项中碳燃烧生成 CO,不是稳定的氧化物,C 选项错; 氢气燃烧生成 的稳定氧化物应为液态水,D 选项错。 4.【解析】选 C。装置 中,铁首先被浓硝酸钝化,铜与浓硝酸剧烈反应,在这种条件 下,铜作原电池的负极,铁作正极,反应生成红棕色的 NO2。随着反应的进行,浓硝 酸逐渐变为稀硝酸,随后铁与稀硝酸反应,此时铁作负极,铜作正极,反应生成无色 的 NO,溶液中既有 Fe3+,又有 Cu2+。因为装置中充满氧气,开始发生吸氧腐蚀,消 耗氧气导致左边液面上升,铁与稀硫酸接触发生反应,产生氢气。 5.【解析】选 D。Zn、Cu 电极和稀硫酸构成原电池,其中 Zn 作负极,Cu 作正极; 乙装 置是电解池,C 为阴极,Pt 为阳极,A 正确; 当甲中产生 0.1 mol H2时,转移 0.2 mol 电子,乙中电解得到 0.1 mol Cu,质量为 6.4 g,B 正确; 实验一段时间后,甲 烧杯的溶液中 c(H+)减小,pH 增大,C 正确;乙中的 C 电极是阴极,将其换成铜电极, 该装置不是电镀装置,D 错误。 【方法技巧】电解计算中常用关系 在电解池中进行有关量的计算时,常常结合电子守恒得出一些关系式,利用这些 关系式可简捷计算,常用到的关系式有: (1)e-H +OH -Ag +Cl -; (2)2e-H 2 CuZn O2Cl 2。 12 6.【解析】选 D。根据题意和图示可知:该电池放电的电极反应为( 负极)H 2-2e- +2OH-=2H2O;(正极 )2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,故充电过程中 的电极反应为(阴极)2H 2O+2e-=H2+2OH-;(阳极)2Ni(OH) 2+2OH-2e- - 10 - =2NiOOH+2H2O。根据上述 电极反应可知,充电时阴极区电解质溶液 pH 升高,A 不正确;在使用过程中此电池不需要不断补充水,B 不正确;放电时 NiOOH 在电极 上发生还原反应,C 不正确。 7.【解题指南】解答本题要注意以下 3 点: (1)图甲中开关闭合的装置判断; (2)电解硫酸钠溶液的原理; (3)氢氧燃料电池电极反应式的书写。 【解析】(1) 开关 K 与 a 连接,是原电池装置,Fe 发生电化学腐蚀。电解质溶液呈中 性,故发生吸氧腐蚀。若 K 与 b 连接,则为石墨是阳极 ,Fe 作阴极,电解饱和食盐水 的装置。(2)电解 Na2SO4 溶液时:S 通过阴离子交换膜,Na +通过阳离子交换O 24 膜,所以阴离子数小于阳离子数;NaOH 是阴极产物,从阴极室 D 口导出; H+ 在阴极放电,破坏水的电离平衡,因而 c(OH-)增大,pH 增大;由“H 2-O2-NaOH 溶 液”组合成燃料 电池,在 负极发生氧化反应,总反应为 2H2+O2=2H2O。 答案:(1) 吸氧 2Cl-+2H2O H2+Cl2+2OH- (2)小于 D H+放 电促进水的电离,使 OH-浓度增大 H2-2e-+4OH-=2H2O 【误区警示】(1)重视阴、阳离子交换膜的应用,准确判断电解产物。 (2)小题 (2)电极反应 易忽视溶液的环境而错写为 H2-2e-=2H+。 8.【解析】(1)该反应为 Cu、O2 和硫酸的反应。(2)以惰性电极电解硫酸铜溶液时,阳 极产生氧气,阴极析出 Cu,因此产生氧气的电极与电源正极相连。电解硫酸铜 圆学子梦想 铸金字品牌 - 11 - 水溶液时阳极为 OH-放电。(3)铜箔镀锌前,砂纸打磨是为了除去锈斑,碱液浸 泡是为了除去油污。铜片镀锌时锌片作为阳极,与电源正极相连,铜片作为阴极,与 电源负极相连。 答案:(1)2Cu+O 2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O (2) 4OH-4e-=O2+2H2O (3)除去锈斑 除去油污 9.【解析】(1)该反应为氧化还原反应,根据得失电子守恒配平方程式。(2)打磨铁 电极表面,主要是除去铁电极表面的氧化物。铁电极作阳极,与电源正极相连, 铜电极作阴极,与电源负极相连。铜电极上电极反应为 2H2O+2e-=H2+2OH-,因 此有气泡冒出,铁电极上电极反应为 Fe+8OH-6e-=Fe +4H2O,因此附近溶O 24 液碱性减弱。(3) 高铁酸钠具有强氧化性,故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为 Fe3+,Fe3+水解产物 Fe(OH)3 吸附水中悬浮杂质 ,具有净水作用。 答案:(1)3ClO -+10OH-+2Fe3+=2Fe +3Cl-+5H2OO 24 (2)除去铁表面的氧化膜 2H2O+2e-=H2+2OH- 减弱 Fe+8OH-6e-=Fe +4H2OO 24 (3)高铁 酸钠 具有强氧化性,故可用于消毒。高铁酸钠还原产物为 Fe3+,Fe3+水解产 物 Fe(OH)3 吸附水中悬浮