2019-2020年高二化學(xué)寒假作業(yè)10 新人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》.doc

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2019-2020年高二化學(xué)寒假作業(yè)10 新人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》 一、選擇題（本題共7道小題） 1.下列有關(guān)化學(xué)概念或原理的討論中，正確的是 A． 任何一個(gè)氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)為原電池，輸出電能 B． 鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陰極均發(fā)生氧化反應(yīng) C． 電解飽和食鹽水的過(guò)程中，水的電離平衡正向移動(dòng) D． 任何可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)越大，反應(yīng)速率及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就越大 2.電化學(xué)降解NO的原理如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是（ ） A．鉛蓄電池的A極為正極，電極材料為PbO2 B．鉛蓄電池工作過(guò)程中負(fù)極質(zhì)量增加 C．該電解池的陰極反應(yīng)為：2NO3- + 6H2O + 10e- ＝ N2↑ + 12OH- D．若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2moL電子，則交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（Δm左—Δm右）為10.4g 3.關(guān)于下列裝置說(shuō)法正解的是（ ） A．裝置①中，鹽橋中的Cl-移向CuSO4溶液 B．裝置②工作一段時(shí)間后，a極附近溶液的pH降低 C．用裝置③精煉銅時(shí)，c極為粗銅 D．裝置④中電子由Zn流向Fe，Zn極發(fā)生氧化反應(yīng) 4.按圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示。乙中橫坐標(biāo)x表示電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)y表示反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量，下列敘述不正確的是 A．E表示反應(yīng)生成銅的物質(zhì)的量 B．E表示反應(yīng)消耗水的物質(zhì)的量 C．F表示反應(yīng)生成氧氣的物質(zhì)的量 D．F表示反應(yīng)生成硫酸的物質(zhì)的量 5.用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，長(zhǎng)時(shí)間通電后，向所得溶液中加入0.2mol Cu（OH）2恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH．則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量為（　　） A．0.2mol B．0.4mol C．0.6mol D．0.8mol 6.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? 圖1 圖2 圖3 圖4 A．用圖1裝置制取并收集干燥純凈的NH3 B．用圖2所示裝置可除去NO2中的NO C．用圖3所示裝置可分離CH3COOC2H5和飽和碳酸鈉溶液 D．用圖4裝置制備Fe(OH)2并能較長(zhǎng)時(shí)間觀察其顏色 7.用石墨作電極電解AlCl3溶液時(shí)，如圖所示的電解變化曲線合理的是（　　） A．①④ B．②④ C．②③ D．①③ 二、填空題（本題共3道小題） 8. 如圖所示3套實(shí)驗(yàn)裝置，分別回答下列問(wèn)題． （1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)．向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，可觀察到碳棒附近的溶液變紅，該電極反應(yīng)為　　　　　?。? （2）.裝置2中的石墨是　　　　　　極（填“正”或“負(fù)”），該裝置發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為　　　　　?。? （3）裝置3中甲燒杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反應(yīng)一段時(shí)間后，停止通電．向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅． ①電源的M端為　　　　　　極；甲燒杯中鐵電極的電極反應(yīng)為　　　　　?。? ②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　． ③停止電解，取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，甲燒杯中產(chǎn)生的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為　　　　　　mL． 9.如圖，p、q為直流電源兩極，A由＋2價(jià)金屬單質(zhì)X制成，B、C、D為鉑電極，接通電源，金屬X沉積于B極，同時(shí)C、D產(chǎn)生氣泡。試回答： （1）p為_(kāi)_____極，A極發(fā)生了_________(填反應(yīng)類型)反應(yīng)。 （2）C為_(kāi)____極，試管里收集到______；D為_(kāi)___極，試管里收集到_______。 （3）C極的電極方程式是_________________________________。 （4）當(dāng)電路中通過(guò)0.004 mol電子時(shí)，B電極上沉積金屬X的質(zhì)量為0.128 g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_____________________。 （5）當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，A、B電極附近溶液的pH__________(填“增大”“減小”或“不變”)。 10.(17分)某化學(xué)小組擬采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)來(lái)電解飽和食鹽水，并用電解產(chǎn)生的H2還原CuO粉末來(lái)測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，同時(shí)檢驗(yàn)氯氣的氧化性。 （1）寫(xiě)出甲裝置中電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式 。 （2）為完成上述實(shí)驗(yàn)，正確的連接順序?yàn)锳連________；B連________(填寫(xiě)導(dǎo)管口字母)。 （3）對(duì)硬質(zhì)玻璃管里的氧化銅粉末加熱前，需要進(jìn)行的操作為_(kāi)__________________。 （4）若檢驗(yàn)氯氣的氧化性，則乙裝置的a瓶中溶液可以是___________________________， 對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象為_(kāi)____________________________________________________________。 乙裝置燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。 （5）丙裝置的c瓶中盛放的試劑為_(kāi)_______，作用是____________________________。 （6）為測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)了如下甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案： 精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為a g，放入CuO后，精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和CuO的總質(zhì)量為b g（假設(shè)CuO充分反應(yīng)），實(shí)驗(yàn)完畢后： 甲方案：通過(guò)精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和Cu粉的總質(zhì)量為c g，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量。 乙方案：通過(guò)精確測(cè)定生成水的質(zhì)量d g，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量。 ①請(qǐng)你分析并回答：________方案所測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。 你認(rèn)為不合理的方案的不足之處是____________________________________________。 ②若按合理方案測(cè)定的數(shù)據(jù)計(jì)算，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為 。 1.C 解析：A．任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才可以設(shè)計(jì)成原電池，故A錯(cuò)誤； B．鉛蓄電池放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤； C．電解飽和食鹽水時(shí)，陰極氫離子放電，促進(jìn)水的電離，故C正確； D．可逆反應(yīng)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率均無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤； 故答案選C 2.D 解析：A、根據(jù)Ag-Pt電極上硝酸根離子發(fā)生還原反應(yīng)，知該電極是陰極，所以鉛蓄電池的A極為正極，電極材料為PbO2，故A正確；B、鉛蓄電池工作過(guò)程中負(fù)極有硫酸鉛生成質(zhì)量增加，故B正確；C、根據(jù)電解池的陰極發(fā)生還原反應(yīng)得：2NO3- + 6H2O + 10e- ＝ N2↑ + 12OH-，故C正確；D、電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2moL電子，陽(yáng)極消耗1摩爾水，有2摩爾H+移向陰極，陽(yáng)極室質(zhì)量減少18克，陰極室放出0.2摩爾氮?dú)猓|(zhì)量減少（5.6+2）g=3.6g，交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差（Δm左—Δm右）=18-3.6=14.4g，故D錯(cuò)誤。 故答案選D。 3.D 【解析】A．原電池中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，題中鋅為負(fù)極，則鹽橋中的Cl-移向ZnSO4溶液，錯(cuò)誤；B．為電解池，a為陰極，生成氫氣和氫氧化鈉，a極附近溶液的pH增大，錯(cuò)誤；C．精煉銅時(shí)，電解液應(yīng)為氯化銅，且粗銅為陽(yáng)極，錯(cuò)誤；D．鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。選D。 4.D 解析：由甲可知，為電解裝置，C為陽(yáng)極，發(fā)生4OH--4e-=O2↑+2H2O，Cu為陰極，發(fā)生Cu2++2e-=Cu，總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，結(jié)合乙可知，轉(zhuǎn)移4mol電子生成2molE，生成1molF， A．由電子與物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知E表示反應(yīng)生成銅的物質(zhì)的量，故A正確； B．由總反應(yīng)可知，Cu與水的物質(zhì)的量相同，則E表示反應(yīng)消耗水的物質(zhì)的量，故B正確； C．由電子與物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知F表示反應(yīng)生成氧氣的物質(zhì)的量，故C正確； D．因硫酸與氧氣的物質(zhì)的量不等，則F不能表示生成硫酸的物質(zhì)的量，故D錯(cuò)誤； 故答案選D 5.D 考點(diǎn)：電解原理．. 專題：電化學(xué)專題． 分析：根據(jù)電解池的工作原理，要想讓電解后的電解質(zhì)復(fù)原，則遵循的原則是：出什么加什么，加入 Cu（OH）2后溶液與電解前相同，則銅離子和氫氧根放電，說(shuō)明電解過(guò)程中電解的是硫酸銅和水后，繼續(xù)電解部分水，依據(jù)電子守恒計(jì)算電子轉(zhuǎn)移； 解答：解：Cu（OH）2從組成上可看成CuO?H2O，加入0.2 mol Cu（OH）2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，電解生成了0.2mol H2SO4，硫酸銅溶液電解完成后，又電解了0.2 mol H2O，由電解的總反應(yīng)式： 2H2O+2CuSO42Cu+O2↑+2H2SO4 轉(zhuǎn)移電子 2mol 4mol 0.2mol 0.4mol 2H2O2H2↑+O2↑轉(zhuǎn)移電子 2mol 4mol 0.2mol 0.4mol 所以電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移電子為0.8mol． 故選：D． 點(diǎn)評(píng)：本題考查電解池的工作原理，先根據(jù)原子守恒計(jì)算析出銅單質(zhì)的物質(zhì)的量，再根據(jù)銅與轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，題目難度中等． 6.C 7.A 考點(diǎn)：電解原理．. 分析：用石墨作電極電解氯化鋁時(shí)，陽(yáng)極是氯離子放電，放電完畢后是氫氧根放電，陰極是氫離子放電，酸性減弱，pH值會(huì)增大． 解答：解：中間的虛線pH=7，溶液pH之所以不會(huì)大于7，可能情況有兩種：①電解生成的氯氣溶于水變成鹽酸和次氯酸，使得溶液呈酸性；②電解產(chǎn)生的OH﹣會(huì)和溶液中的鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，不會(huì)有多余的氫氧根，所以溶液不會(huì)呈堿性，所以①是正確的，電解的初期會(huì)有沉淀生成，后期相當(dāng)于電解水，不會(huì)有多余的氫氧根，所以沉淀量不會(huì)改變，所以④正確． 故選A． 點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生電解池的工作原理，要求學(xué)生熟記教材知識(shí)，并會(huì)靈活運(yùn)用． 8. 1. O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ 2. 正 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ 3. 　正　　Fe﹣2e﹣═Fe2+ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+　 224 考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理． 專題：電化學(xué)專題． 分析：（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵為負(fù)極，碳為正極，觀察到碳棒附近的溶液變紅，說(shuō)明在碳極上氧氣得電子生成OH﹣離子，以此判斷并書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式； 裝置2為原電池，負(fù)極為Cu，電極反應(yīng)為：Cu﹣2e﹣═Cu2+，正極為石墨，電極反應(yīng)為2Fe+2e﹣═2Fe2+，以此書(shū)寫(xiě)電池總反應(yīng)； （3）①反應(yīng)一段時(shí)間后，停止通電．向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅，說(shuō)明在石墨電極上生成OH﹣離子，電極反應(yīng)為：2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，連接電源的負(fù)極，即M端為正極，N端為負(fù)極，陽(yáng)極反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+， ②乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+H2O，Cu為陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e﹣═Cu，電解的總反應(yīng)為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+， ③根據(jù)電極反應(yīng)和串聯(lián)電路各極上轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等進(jìn)行計(jì)算． 解答：解：（1）裝置1為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵為負(fù)極，碳為正極，觀察到碳棒附近的溶液變紅，說(shuō)明在碳極上氧氣得電子生成OH﹣離子，反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，故答案為：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣； 裝置2為原電池，負(fù)極為Cu，電極反應(yīng)為：Cu﹣2e﹣═Cu2+，正極為石墨，電極反應(yīng)為2Fe+2e﹣═2Fe2+，反應(yīng)的總方程式為2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+， 故答案為：正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+； （3）①反應(yīng)一段時(shí)間后，停止通電．向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅，說(shuō)明在石墨電極上生成OH﹣離子，電極反應(yīng)為：2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑， 發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，連接電源的負(fù)極，即M端為正極，N端為負(fù)極，陽(yáng)極反應(yīng)為Fe﹣2e﹣═Fe2+，故答案為：正；Fe﹣2e﹣═Fe2+； ②乙燒杯電解硫酸銅溶液，石墨為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+H2O，Cu為陰極，電極反應(yīng)為Cu2++2e﹣═Cu，電解的總反應(yīng)為2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+， 故答案為：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+； ③取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重0.64g，則生成Cu的物質(zhì)的量為=0.01mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol2=0.02mol， 根據(jù)甲燒杯產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)計(jì)算生成氣體的體積， 2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑， 2mol 22.4L 0.02mol V V==0.224L，即224ml，故答案為：224． 點(diǎn)評(píng)：本題考查電化學(xué)知識(shí)，題目難度中等，做題時(shí)注意電極的判斷和電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)，注意串聯(lián)電路中各電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，利用反應(yīng)的方程式計(jì)算 9. （1）正 氧化 （2）陽(yáng) 氧氣 陰 氫氣 （3）4OH－－4e－=== 2H2O＋O2↑ （4）64 g/mol （5）減小 略 10.（17分） (1)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑（2分） (2)E?。?分）C（1分） (3)先通一段時(shí)間氫氣并在D處檢驗(yàn)氫氣的純度（2分） (4)淀粉KI溶液（1分）　溶液變?yōu)樗{(lán)色（1分）（合理答案即可給分） Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O（2分） (5)濃硫酸?。?分）吸收H2中的H2O，防止硬質(zhì)玻璃管炸裂，或影響測(cè)定水的質(zhì)量（因?yàn)橐曳桨甘菧y(cè)水的質(zhì)量）（1分） (6)①甲（1分）空氣中的CO2和H2O通過(guò)D口進(jìn)入U(xiǎn)形管造成實(shí)驗(yàn)誤差較大?。?分） ②16(c－a)/(b－c) （2分） 略