搜索
第四章综合能力测试(时间90分钟满分100分)试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，将第Ⅰ卷正确选项填涂在答题卡上，第Ⅱ卷正确答案答在该试题相应答题位置。可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16Na：23Mg：24Al：27S：32Cl：35.5Fe：56Cu：64Ag：108第Ⅰ卷(选择题，共54分)一、选择题(本题包括18小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分)1．(2009·宜昌模拟)某学生设计一水果电池：他把一铁钉和碳棒用导线连接好，然后将铁钉和碳棒平行插入一新鲜西红柿中，再在导线中接一个灵敏电流计。据此下列叙述正确的是()A．电流计指针不会发生偏转B．金属铁会被腐蚀C．碳棒作负极D．铁表面有气体逸出【答案】B2．据报道，氢氧燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。下列说法正确的是()A．电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法B．发展氢氧燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术C．氢氧燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染D．氢氧燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能【答案】C【点评】电解水会耗费大量的电能；氢气的摩尔质量小，所占体积大，需要安全高效的储氢技术；燃烧电池是使燃料和空气在两电极上发生反应。3．将等质量的A、B两份锌粉分别装入两支试管中，并都加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。下图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是()【答案】D【点评】向装A的试管中滴加CuSO4溶液：Zn＋CuSO4＝Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn上构成原电池，加快产生H2的速率，但Zn有少量已与CuSO4反应，故与稀硫酸反应的Zn少于B，产生的H2体积少于B。故D项正确。4．下列装置中，Fe腐蚀由快到慢的顺序为()A．⑤④③②①B．⑤④①②③C．⑤③④①②D．①②④③⑤【答案】B【点评】③中是Zn失去电子，转化为Zn2＋，而Fe作正极，被保护，不易被腐蚀。5．生物体中细胞内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜可构成微型生物原电池，下列有关判断正确的是()A．负极发生的电极反应可能是O2＋4e－＋2H2O＝4OH－B．正极发生的电极反应可能是：O2＋4e－＝2O2－C．正极反应主要是C6H12O6生成CO2或CO2－3D．负极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO－3【答案】D【点评】该微型生物原电池相当于葡萄糖与氧气形成的燃料电池。O2得电子为正极反应，葡萄糖被氧化为负极反应，在溶液中O2－不能稳定存在，故B项错误，C6H12O6在负极被氧化，故A、C项均错误。6．有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成①若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解②若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物③若将该合金作阳极，用X盐溶液作电解质溶液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性顺序是()A．Y＞Z＞W＞XB．Z＞Y＞W＞XC．W＞Z＞Y＞XD．X＞Y＞Z＞W【答案】B【点拨】将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解，说明Z、Y的活动性排在氢之前，而W、X的活动性排在氢之后；将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物，说明Z的活动性最强；将该合金作阳极，用X盐溶液作电解质溶液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出X，说明X离子的氧化性最强，即X的活动性最弱。因此四种金属的活动性顺序为Z＞Y＞W＞X，只有B项正确。7．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－＝Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为Cu－2e－＝Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋【答案】A【点评】电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－＝Cl2↑，所以A项正确；氢氧燃料电池的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，所以B项错误；粗铜精炼时，与电源正极相连的应该是粗铜，所以C项错误；钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋，所以D项错误，只有A项正确。8．某金属元素R的硝酸盐R(NO3)n溶液用Pt电极电解，阳极产生气体VL(标准状况)时，阴极质量增加mg，若R的原子量为M，下列叙述中不正确的是()A．电路中通过电子V5.6molB．n＝VM5.6mC．溶液中H＋增加V5.6molD．n＝5.6mMV【答案】D【点评】由4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑可知，电路中通过电子的物质的量n(e－)＝VL22.4L·mol－1×4＝V5.6mol，与金属阳离子得到电子的物质的量相等，即mM×n＝V5.6，n＝VM5.6m。阳极产生的VL气体，是OH－放电产生的氧气，利用H2OH＋＋O－，OH－减少的物质的量等于溶液中H＋增加的物质的量，溶液中OH－减少V5.6mol，即是溶液中H＋的物质的量增加V5.6mol。9．(2009·湖南模拟)下图是锌和铜形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上写下了一些记录，其中描述合理的是()A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．②③④【答案】B10．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO－3)＝6.0mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()A．原混合溶液中c(K＋)为2mol·L－1B．上述电解过程中共转移2mol电子C．电解得到铜的物质的量为0.5molD．电解后溶液中c(H＋)为2mol·L－1【答案】A【点评】电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑，得O222.4L(标准状况)，则转移电子数为4mol，阴极：先发生：Cu2＋＋2e－＝Cu，后发生：2H＋＋2e－＝H2↑，得H21mol，则后式转移电子数为2mol，前式转移电子数为(4－2)mol＝2mol，故n(Cu2＋)＝1mol，n[Cu(NO3)2]＝1mol。总共n(NO－3)＝0.5L×6mol·L－1＝3mol，故n(KNO3)＝3mol－n(Cu2＋)×2＝1mol。A项，c(K＋)＝1mol0.5L＝2mol·L－1；B项转移电子数为4mol；C项n(Cu)＝1mol；D项水溶液中n(H＋)＝n(OH－)＝4mol，有2molH＋电解放电，则剩余c(H＋)＝(4－2)mol0.5L＝4mol·L－1。11．(2008·湖北汉阳三模)以铁为阳极，铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到4molFe(OH)3沉淀，此间共消耗水的物质的量为()A．8molB．10molC．11molD．12mol【解析】当得到4molFe(OH)3溶液，阳极Fe－2e－＝Fe2＋，所以转移电子为8mol，阴极消耗水为8mol，又发生反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3，消耗水为2mol，所以共消耗水为10mol。【答案】B12．(2008·上海黄浦模拟)如下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法中不正确的是()A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过C．装置中发生反应的离子方程式为：2Cl－＋2H＋=====通电Cl2↑＋H2↑D．该装置是将电能转化为化学能【解析】电解饱和食盐水中，阴极：2H＋＋2e－＝H2↑，阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑，总方程式为：2Cl－＋2H2O=====通电H2↑＋Cl2↑＋2OH－，故A项正确，B项正确；根据定义，D项正确，C项中方程式错误。【答案】C13．(2008·重庆南开中学理综模拟)滴有酚酞和氯化钠试管试液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验能发现附近变成红色的电极是()A．acB．bdC．adD．bc【解析】甲是原电池，相当于Fe的吸氧腐蚀，正极的OH－浓度增多，所以显红色的是b极；乙是电解池，阴极放出H2，OH－浓度增多，所以显红色的是d极。【答案】B14．(2008·福建厦门双十中学理综热身)如下图所示的装置，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．(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1:2:2:2C．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液D．装置(丁)中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带负电荷【解析】接通电源后，甲、乙、丙、丁是四个串联电池，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，OH－浓度增大，放出氢气，所以F极是阴极，B是电源负极，A选项错误；(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极产生的单质分别为O2、Cu、Cl2、H2，根据转移的电子数相等知n(O2):n(Cu):n(Cl2):n(H2)＝1:2:2:2，B选项正确；用(丙)装置给铜镀银，H应该是铜，C选项错误；装置(丁)中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带正电荷，D选项错误。【答案】B15．(2008·东北育才理综模拟)以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8gCu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为()A．0.1molB．0.2molC．0.3D．0.4mol【解析】n[Cu(OH)2]＝9.8g98g·mol－1＝0.1mol；加入0.1mol的Cu(OH)2恢复原样，相当于加入0.1molCuO和0.1molH2O，而加入1molCuO转移2mol电子，加入1molH2O转移2mol电子，所以转移的电子为0.1mol×2＋0.1mol×2＝0.4mol。【答案】D16．(2007·浙江湖州期末)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCuO后恰好恢复到电解前的浓度。则电解过程中转移的电子数为()A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol【解析】电解生成的Cu和O2从溶液中沉积和挥发出来，且两者物质的量之比为的关系，相当于溶液中损失CuO，故存在以下关系：2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋2H2SO4～2CuO～4e－，据此计算，可知溶液损失0.1molCuO时转移0.2mol电子。【答案】B17．(2009·广东汕头4月)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为xMg＋Mo3S4MgxMo3S4；在镁原电池放电时，下列说法错误的是()A．Mg2＋向正极迁移B．正极反应为：Mo3S4＋2xe－＝Mo3S2x－4C．Mo3S4发生氧化反应D．负极反应为：xMg－2xe－＝xMg2＋【解析】正极反应为Mo3S4＋2xe－＝Mo3S2x－4，发生还原反应，负极反应为xMg－2xe－＝xMg2＋，负极产生的Mg2＋移向正极参加反应，C项错误。【答案】C18．若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu＋2H＋＝Cu2＋＋H2↑，则下列关于该装置的有关说法正确的是()A．该装置可能是原电池，也可能是电解池B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸【解析】Cu与H＋的反应不是自发的氧化还原反应，所以只能是电解池。【答案】C第Ⅱ卷(非选择题，共46分)二、非选择题(本题包括5小题，共46分)19．(6分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式，负极：________________________________；正极：____________________________