2023新教材人教版化学作业与测评第3-4章 滚动检测

化学选择性必修1［人教版］作业与测评第三、四章滚动检测时间：75分钟满分：100分一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示原电池装置中，盐桥中盛装的是琼胶密封的KNO3溶液。下列说法不正确的是()A．正极反应：Cu2＋＋2e－=CuB．盐桥可以用导线代替C．盐桥中NOeq\o\al(－,3)移向甲池D．电池总反应是置换反应答案B2．下列说法正确的是()A．CH3COONa溶液中，CH3COONa促进水的电离，Kw增大B．工业上常用NH4Cl溶液除锈，是利用了NHeq\o\al(＋,4)水解使溶液显酸性C．工业电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液，相同时间段内阴极和阳极的质量变化相等D．为了减缓海水中钢闸门的腐蚀，常将钢闸门与直流电源的负极相连，该方法为牺牲阳极法答案B解析温度不变，Kw不变，A错误；工业电解精炼铜时，粗铜作阳极，由于粗铜中含有杂质，杂质也会放电，所以相同时间段内阴极和阳极的质量变化不相等，C错误；将钢闸门与直流电源的负极相连的金属防护方法为外加电流法，D错误。3．肼(N2H4)燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A．电池工作时，正极附近的pH降低B．当消耗1molO2时，有2molNa＋由甲槽向乙槽迁移C．负极反应为4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2OD．若去掉离子交换膜电池也能正常工作答案C4．室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是()A．Na2S溶液：c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H2S)B．Na2C2O4溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(H2C2O4)C．NaHCO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)D．CH3COONa和CaCl2的混合溶液：c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋2c(Cl－)答案B解析Na2S溶液中S2－的第一步水解大于第二步水解，则c(Na＋)>c(OH－)>c(HS－)>c(H2S)，故A错误；在Na2C2O4溶液中，由电荷守恒得c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(OH－)，由元素质量守恒得c(Na＋)＝2[c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(H2C2O4)]，将两个等式相减得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(H2C2O4)，故B正确；NaHCO3溶液中存在的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))，故C错误；在CH3COONa和CaCl2的混合溶液中，由元素质量守恒得c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，2c(Ca2＋)＝c(Cl－)，则将两个等式相加得c(Na＋)＋2c(Ca2＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＋c(Cl－)，故D错误。5．(2023·广东省惠州市三校高三模拟)化学有自己独特的语言。下列化学用语正确的是()A．次氯酸电离：HClO=ClO－＋H＋B．如图的负极反应式：Cu2＋＋2e－=CuC．碳酸钠水解的离子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－D．AgClAg＋＋Cl－既能表示沉淀溶解平衡也能表示电离答案C解析次氯酸是弱电解质，电离方程式为HClOClO－＋H＋，故A错误；如图的负极是锌失电子发生氧化反应，电极反应式：Zn－2e－=Zn2＋，故B错误；氯化银是强电解质，表示沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，表示电离AgCl=Ag＋＋Cl－，故D错误。6．(2023·河南省重点高中高三联考)电镀行业在生产过程中产生大量含硫酸铜废水。近日，有学者提出热再生氨电池系统产电并富集废水中的Cu2＋，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A．电极m和n的电极材料均可为CuB．负极反应式为Cu－2e－＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋C．F膜应选择阴离子交换膜，电流流向为m→导线→nD．热再生氨电池系统将工业低温废热转化为电能答案C解析根据图示可知，m极上发生反应Cu－2e－＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋，m极为负极，n极上发生反应Cu2＋＋2e－=Cu，n极为正极，据此判断m和n的电极材料均可为Cu，故A、B正确；要获得高浓度含铜废水，应选择阴离子交换膜，电子流向为m→导线→n，电流流向为n→导线→m，故C错误；原电池体系中通入NH3将化学能转化为电能，然后再通过低温废热使得NH3逸出，该过程热能转化为化学能，综合分析该系统能量转化形式为低温废热转化为电能，故D正确。7．(2023·湖北省部分重点中学联考)锂离子电池应用广泛，某课题组使用纳米Si­C复合颗粒直接与锂接触，形成LixSi，将锂盐溶于三乙二醇二甲醚作为电解液，与O2/C电极组成如图所示原电池。该电池的总反应为xO2＋2LixSieq\o(,\s\up10(放电),\s\do10(充电))xLi2O2＋2Si，下列说法正确的是()A．该电池放电时，a极为正极B．充电和放电过程中，电解液中Li＋浓度都会改变C．放电时，当负极质量减少14g时，电解液中减少1molLi＋D．电池充电时，阳极的电极反应为Li2O2－2e－=O2↑＋2Li＋答案D解析根据放电时，Li＋的移动方向知，b极作正极，a极作负极，A错误；放电时，a极作负极，电极反应式为LixSi－xe－=xLi＋＋Si，由xLi＋～xe－知，当负极质量减少14g时，电路中转移2mol电子，电解液中有2molLi＋由a极移向b极，但电解液中Li＋的浓度不变，同理充电时，电解液中Li＋的浓度不变，只是会从b极向a极移动，B、C错误。8．(2023·河南省濮阳市第一高级中学高三模拟)为检验某病人血液中的含钙量，现取10mL血液样品稀释后用草酸铵[(NH4)2C2O4]处理成草酸钙沉淀，将此沉淀溶于过量的稀H2SO4中，然后用0.5mol/LKMnO4溶液滴定，恰好消耗1.6mL，则该病人血液中含钙量为()A．2.4g/L B．8g/LC．6g/L D．12g/L答案B9.某同学设计如图所示装置探究电化学原理，下列有关推断正确的是()A．若Q为直流电源，铁电极质量减小，则a为直流电源的负极B．若Q为用电器，X和Y均为烧碱溶液，则电流方向为由b到aC．若Q为用电器，X和Y分别为FeCl3溶液、AlCl3溶液，则Al电极的电极反应式为Al－3e－=Al3＋D．若Q为直流电源，X和Y均为饱和氯化钠溶液，则铝电极上一定发生氧化反应答案C解析Q为直流电源时，该装置为电解池，铁电极质量减小，说明铁电极发生氧化反应，故铁电极是电解池的阳极，则a是直流电源的正极，b是直流电源的负极，A错误；若Q为用电器，则该装置为原电池，在烧碱溶液中铝失去电子发生氧化反应，电子经用电器由b流向a，电流方向为由a到b，B错误；若Q为直流电源，该装置为电解池，电解池的电极类型与外接电源的正负极有关，与电极材料无关，故铝电极上可能发生氧化反应，也可能发生还原反应，D错误。10．(2022·福建武平第一中学高二期中考试)如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2(aq)、HCl(aq)组成的混合溶液。已知在此电压下，该混合溶液中的阴阳离子都可能在阳极放电，下列说法正确的是()A．C1电极处溶液首先变棕黄色B．反应一段时间后，向溶液中加一定量的盐酸可复原C．C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2＋－e－=Fe3＋、2Cl－－2e－=Cl2↑D．当C1电极上有2g物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移答案C解析C1电极与电源的负极连接，作阴极，溶液中的H＋在阴极放电，因此C1处的溶液有气泡产生，不会变成棕黄色，A错误；C2电极与电源的正极相连，作阳极，Fe2＋的还原性强于Cl－的还原性，则依次发生的电极反应为Fe2＋－e－=Fe3＋、2Cl－－2e－=Cl2↑，反应一段时间后，溶液中Fe2＋逐渐减少，只加入盐酸不能将溶液复原，B错误，C正确；电子只能通过导线转移，不能通过溶液转移，D错误。11.(2022·沈阳市重点高中联合体高三年级联考)室温时，用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定100mL0.1mol·L－1NH4HSO4溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是()A．在cd段发生反应的离子方程式：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2OB．b点：c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)＝c(H＋)C．a、b、c、d四点中，b点溶液中水的电离程度最大D．a点：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Na＋)＋c(OH－)答案C解析a点加入100mLNaOH溶液，与H＋完全中和，所得溶液溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4，再加入NaOH时，发生NHeq\o\al(＋,4)与OH－的反应，生成NH3·H2O，所以cd段发生反应的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O，A正确；b点pH＝7，则c(OH－)＝c(H＋)，根据电荷守恒c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＋c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)可知，c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝2c(SOeq\o\al(2－,4))，b点加入的氢氧化钠溶液体积大于100mL，则c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2－,4))，所以c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))，b点离子浓度大小为c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)＝c(H＋)，B正确；a点溶液中溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4，NHeq\o\al(＋,4)水解促进水的电离，b点pH＝7，促进作用与抑制作用相当，水正常电离，c点溶液中溶质为(NH4)2SO4、Na2SO4和NH3·H2O，pH>7，以NH3·H2O电离为主，抑制水的电离，d点溶液中溶质为Na2SO4和NH3·H2O，NH3·H2O抑制水的电离，所以a、b、c、d四点中，a点溶液中水的电离程度最大，C错误；a点溶液中含有等物质的量的(NH4)2SO4和Na2SO4，则c(Na＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))，结合电荷守恒c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＋c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)，知c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Na＋)＋c(OH－)，D正确。12．铬酸银(Ag2CrO4)微溶于水，常用作分析试剂、有机合成催化剂、电镀、卤化物滴定终点指示剂等。在T℃时，Ag2CrO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：T℃时，AgCl的Ksp＝1.8×10－10。下列说法错误的是()A．T℃时，Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等B．向T℃饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点C．T℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－6D．T℃时，将0.01mol·L－1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，Cl－先沉淀答案C解析T℃时，曲线上的点均达到沉淀溶解平衡，因此Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等，A正确；T℃时饱和Ag2CrO4溶液中Ag＋和CrOeq\o\al(2－,4)的浓度只能在曲线上变化，即向饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点，B正确；T℃时，根据曲线可知，Ag2CrO4的Ksp＝(1×10－3)2×1×10－3＝1×10－9，C错误；T℃时，将AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，AgCl的Ksp＝1.8×10－10，所需c(Ag＋)＝eq\f(1.8×10－10,0.01)mol·L－1＝1.8×10－8mol·L－1，Ag2CrO4的Ksp＝1×10－9，所需c(Ag＋)＝eq\r(\f(1×10－9,0.01))mol·L－1＝1×10－3.5mol·L－1，因此Cl－先沉淀，D正确。二、非选择题(本题共4小题，共52分)13．(2022·湖北省黄冈市高三上学期联考)已知部分弱酸的电离平衡常数如下表，根据表中数据回答下列问题。弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25℃)Ka＝1.77×10－4Ka＝5.0×10－10Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11(1)已知某浓度的NaCN水溶液pH＝8，原因是__________________________(用离子方程式表示)，pH＝8的NaCN溶液中，由水电离出的OH－浓度为________。(2)同浓度下，HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液中碱性由强到弱的顺序是__________________________________；NaHCO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序是____________________________________。(3)体积相同、c(H＋)相同的三种酸溶液：a.HCOOH、b.HCN、c.HCl分别与同浓度的NaOH溶液完全中和，消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是________(填字母)。(4)如图是一个电化学过程的示意图，其中B电极的电极材料为碳。请填空：①甲池中，通入甲醇一极的电极反应式为_____________________________。②乙池中，总反应离子方程式为_____________________________________。③在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O2________L(标准状况下)。答案(1)CN－＋H2OHCN＋OH－1×10－6mol/L(2)Na2CO3＞NaCN＞NaHCO3＞HCOONac(Na＋)＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(COeq\o\al(2－,3))(3)b＞a＞c(4)①CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O②4Ag＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))4Ag＋O2↑＋4H＋③33.6解析(2)由题中表格电离平衡常数可知，电离平衡常数越大，酸性越强，即Ka(HCOOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka(HCN)＞Ka2(H2CO3)，所以酸性HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCOeq\o\al(－,3)，酸性越弱，其酸根离子水解程度越大，所以同浓度下，HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液碱性由强到弱的顺序是Na2CO3＞NaCN＞NaHCO3＞HCOONa；NaHCO3溶液中，HCOeq\o\al(－,3)存在电离，即HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，Ka2＝5.6×10－11，HCOeq\o\al(－,3)又存在水解，即HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，Kh2＝eq\f(c（H2CO3）·c（OH－）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)＝eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(10－14,4.3×10－7)≈2.3×10－8，则Kh2＞Ka2，即HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)的电离程度，溶液显碱性，由于水解或电离均是少量的，所以离子浓度大小为c(Na＋)＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(COeq\o\al(2－,3))。(3)体积相同、c(H＋)相同的三种酸溶液a.HCOOH、b.HCN、c.HCl，溶质物质的量为n(HCN)＞n(HCOOH)＞n(HCl)，所以与同浓度的NaOH溶液完全中和，消耗NaOH溶液的体积与酸的物质的量成正比，则消耗NaOH溶液体积由大到小的排列顺序是b＞a＞c。(4)③乙池中A极的质量增加648g，电极反应式为Ag＋＋e－=Ag，甲池中通入O2的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，根据电子转移守恒建立关系式为4Ag～4e－～O2，则n(Ag)＝eq\f(648g,108g/mol)＝6mol，则n(O2)＝eq\f(6mol,4)＝eq\f(3,2)mol，则标准状况下，甲池中理论上消耗O2的体积为V(O2)＝22.4L·mol－1×eq\f(3,2)mol＝33.6L。14.酸性条件下，六价铬主要以Cr2Oeq\o\al(2－,7)形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的废水。实验室利用如图装置模拟处理含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的废水，阳极反应式是Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应式是2H＋＋2e－=H2↑。(1)电解时________(填“能”或“不能”)用Cu电极来代替与电源正极相连的Fe电极，理由是_________________________________________________________。(2)电解时阳极附近溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)转化为Cr3＋的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________。(3)上述反应得到的金属阳离子在阴极区最终可沉淀完全，从其对水的电离平衡影响角度解释原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)不能阳极产生的Cu2＋不能将Cr2Oeq\o\al(2－,7)还原(2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(3)阴极反应使H＋浓度减小，促使水的电离平衡H2OH＋＋OH－向右移动，从而使阴极区OH－浓度增大，OH－可与Fe3＋、Cr3＋结合生成沉淀解析(1)若用Cu电极作阳极，在阳极上铜失去电子得到的阳离子是铜离子，铜离子不能和重铬酸根离子发生氧化还原反应。(2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)具有强氧化性，可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Cr3＋，该反应为6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。15．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。(1)在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图甲所示。①阳极的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②铜电极上产生CH4的电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，若铜电极上只生成5.6gCO，则铜极区溶液质量变化了________g。③若铜电极上只生成0.3molCH3CHO和0.4molHCOOH，则电路中转移________mol电子。(2)我国科学家报道了如图乙所示机理的电化学过程。①Ni电极为________极。②理论上，每有1molCO2与O2－结合，电路中转移电子数为________。答案(1)①2H2O－4e－=4H＋＋O2↑②CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O3.6③3.8(2)①阴②4NA解析(1)①阳极水电离出的氢氧根离子失电子生成氧气，阳极的电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑。②铜电极是阴极，二氧化碳得电子生成CH4，电极反应式为CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O；若铜电极上只生成CO，电极反应式是CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2O，生成5.6gCO同时生成水的质量是5.6g×eq\f(18,28)＝3.6g，则铜极区溶液质量增加3.6g。③若铜电极上只生成0.3molCH3CHO和0.4molHCOOH，发生电极反应式为2CO2＋10e－＋10H＋=CH3CHO＋3H2O、CO2＋2e－＋2H＋=HCOOH，则电路中转移0.3mol×10＋0.4mol×2＝3.8mol电子。(2)①根据图示，Ni电极上COeq\o\al(2－,3)得电子生成单质碳和O2－，Ni电极是阴极。②阳极发生反应CH4＋2O2－－4e－=CO2＋2H2，理论上，每有1molCO2与O2－结合，电路中转移4mol电子，转移电子数为4NA。16．三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药等化工生产中。工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。请回答下列问题：(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯气加热反应生成，反应的化学方程式为______________________。(2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，则Na2HPO3溶液中，各离子浓度的大小关系为______________________________________。(3)常温下，将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。表示lgeq\f(c（HPOeq\o\al(2－,3)）,c（H2POeq\o\al(－,3)）)的是曲线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，亚磷酸(H3PO3)的Ka1＝________，反应HPOeq\o\al(2－,3)＋H2OH2POeq\o\al(－,3)＋OH－的平衡常数为________。(4)工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水(主要成分为H3PO4、H3PO3)。向废水中先加入适量漂白粉，再加入生石灰调节pH，将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后的废水中c(Ca2＋)＝5×10－6mol·L－1，则溶液中c(POeq\o\al(3－,4))＝________mol·L－1。{已知Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－29}答案(1)PCl3＋Cl2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))POCl3＋2HCl(2)c(Na＋)>c(HPOeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(H2POeq\o\al(－,3))>c(H＋)(3)Ⅰ10－1.410－7.5(4)4×10－7解析(2)亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，则Na2HPO3是亚磷酸的正盐，HPOeq\o\al(2－,3)分步发生水解反应：HPOeq\o\al(2－,3)＋H2OH2POeq\o\al(－,3)＋OH－、H2POeq\o\al(－,3)＋H2OH3PO3＋OH－，盐类