2020届高三化学选修４二轮专题练--原电池的应用、双液原电池

一、单选题

1. 难度：中等

在生产和生活中金属腐蚀难以避免。对图a和图b的分析合理的是

A.图a，负极上发生的反应是：O₂+4e+2H₂O → 4OH^－

B.图b，接通开关后溶液中的H^＋向正极移动

C.图a，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重

D.图b，接通开关后Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大

2. 难度：中等

微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr₂O₇^2-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是

A.M为电池正极，CH₃COOH被还原

B.外电路转移4mol电子时，M 极产生22.4LCO₂

C.反应一段时间后，N极附近的溶液pH下降

D.Cr₂O₇^2-离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活

3. 难度：困难

下列反应不能用勒夏特例原理解释的是（ ）

A. 光照新制的氯水时 溶液的 pH逐渐减小

B. 锌与稀硫酸反应，加入少量硫酸铜反应速率加快

C. 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气

D. 增大压强，有利于SO₂和O₂反应生成 SO₃

二、多选题

4. 难度：中等

实验室准备较快地制取氢气，可采用的方法是

A.用纯锌与稀硫酸反应

B.用粗锌与稀硫酸反应

C.用粗锌与稀硝酸反应

D.在CuSO₄溶液中浸泡过的纯锌与稀硫酸反应

三、单选题

5. 难度：简单

下列有关说法不正确的是

A.催化剂既能改变化学反应速率又能改变化学反应限度

B.升高温度能改变工业合成氨的反应速率

C.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

D.把锌粒放入盛有稀盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，能加快生成的速率

6. 难度：简单

下列对钢铁制品采取的措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（ ）

A.保持表面干燥 B.表面镀锌 C.表面镶嵌铜块 D.与电源负极相连

7. 难度：中等

下列实验方案能达到相应实验目的的是

选项	实验目的	实验方案
A	检验蔗糖水解生成葡萄糖	取适量蔗糖溶于盛有蒸馏水的试管中，滴入稀硫酸加热一段时间，冷却，滴入新制氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，观察有无砖红色沉淀
B	实验室制备氢氧化铁胶体	向盛有25mL蒸馏水的烧杯中滴入5-6滴氯化铁饱和溶液，加热煮沸至溶液呈红褐色，停止加热
C	比较AgCl、AgI的Ksp大小	向盛有10滴0.1mol/LAgNO3 溶液的试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液至不再有沉淀生成，再滴加0.1mol/lKI溶液
D	比较Mg、Al的金属性强弱	用导线连接镁和铝片，插入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，观察气泡

A.A B.B C.C D.D

8. 难度：中等

下列说法中正确的是

A.远洋货轮船体上加装的锌板需定期更换

B.铁表面镀锌时，铁与直流电源的正极相连

C.镀层破损后，镀锌铁板比镀锡铁板更易腐蚀

D.电解精炼铜时，电解质溶液的组成保持不变

9. 难度：困难

下列说法正确的是

A. CaO+H₂O=Ca(OH)₂可放出大量热，可利用该反应设计成原电池，把化学能转化为电能

B. 任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化

C. 有化学键断裂一定发生化学反应

D. 灼热的铂丝与NH₃、O₂混合气接触，铂丝继续保持红热，说明氨的氧化反应是放热反应

10. 难度：中等

如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO₄溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化) （    ）

A. 杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低

B. 杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高

C. 当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低

D. 当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高

11. 难度：中等

下列有关说法错误的是

A.使用含有氯化钙的融雪剂会加快桥梁的腐蚀

B.为使鲜花保鲜，可在箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土

C.雾霾是一种分散系，戴活性炭口罩的原理是吸附作用

D.常用危险化学品标志中的数字主要表示的是危险的级别

12. 难度：中等

下列说法正确的是 

A.实验室用锌与稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液能加快反应速率，因为硫酸铜是催化剂

B.某温度下，一定体积的密闭容器中进行可逆反应：，平衡后加入一定量X，则增大

C.温度和压强一定时，对于可逆反应：，混合气体的密度不再改变，则反应达到平衡状态

D.将溶液与溶液混合后生成白色沉淀，是两种溶液水解相互促进的结果

13. 难度：中等

推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理合理的是

A. NaOH和CaCl₂都是离子化合物，所以二者化学键类型相同

B. 可逆反应达平衡时，体系中各组分的浓度不再变化，可推知正、逆反应停止了

C. 原电池加快某些反应的速率，所以用锌与稀硫酸反应制取氢气常加入少量硫酸铜

D. 同条件下反应物浓度越大反应越快，所以铁在浓硝酸中比在稀硝酸中溶解得快

14. 难度：中等

“细节决定成败”，对于下列实验细节处理正确是（   ）

A.配制FeCl₃(aq)：称取一定质量的FeCl₃(s)，加水溶解，再加入稀盐酸酸化

B.钠与水的反应：取绿豆大小的金属钠放入烧杯，再滴入两滴酚酞试液，最后加入水

C.析出溶质晶体：接近饱和的热溶液，冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大

D.实验室制氢气：为了加快反应速率，向稀H₂SO₄中滴加少量Cu(NO₃)₂(aq)

15. 难度：中等

利用下列装置进行相应实验，有关说法不正确的是

A.图装置可验证酸性：

B.图装置可用于收集气体

C.图装置可用于分离萃取碘水后的有机层和水层

D.图装置中接通开关后，Zn片腐蚀速率增大，Cu片有气体放出

16. 难度：中等

化学与生活密切相关，下列说法不正确的是

A.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉辨别真假葡萄酒

B.氨氮废水(含NH₄⁺及NH₃)可用化学氧化法或电化学氧化法处理

C.金属的防护中，牺牲阳极的阴极保护法利用的是原电池原理

D.“84”消毒液在日常生活中使用广泛，其有效成份为Ca(ClO)₂

17. 难度：中等

“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是

A.无法确定Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂中三种金属的化合价

B.Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂的硬度小于金属铁

C.Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂不可用作长期浸泡在海水中的材料

D.1 mol Al₆₅Cu₂₃Fe₁₂溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子

18. 难度：中等

锂-空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是

A.该电池放电时，正极的反应式为O₂＋4e^－＋4H^＋=2H₂O

B.该电池充电时，阴极发生了氧化反应：Li^＋＋e^－=Li

C.电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替

D.充电时，空气极与直流电源正极相连

19. 难度：中等

用锌与稀硫酸反应制时，下列能延缓反应速率但又不影响生成氢气总量的是

A.加入少量溶液 B.加入少量溶液

C.加入少量固体 D.改用的浓硫酸

20. 难度：中等

有M、N、P、Q四块金属片，进行如下实验：

① M、N用导线相连后，同时插入硫酸铜溶液中，N极变粗

②P、Q用导线相连后，同时浸入稀中，Q是电子流入的一极

③M、P相连后，同时浸入稀，P极产生大量气泡

④N、Q相连后，同时浸入稀中，Q极发生氧化反应

则四种金属的活动性顺序为

A.M>N>P>Q B.M>P>Q>N C.N>Q>P>M D.P>M>N>Q

四、综合题

21. 难度：困难

环境保护是现代的世界性课题，人类已在多方面取得了突破性进展。

（1）连续自动监测氮氧化物的仪器--动态库仑仪已获得实际应用．它的工作原理如下图所示，NiO电极上NO发生的电极反应式为 ______。

（2）使用稀土催化剂有效消除汽车尾气中的、碳氢化合物也已逐渐成为成熟技术．压缩天然气汽车利用这一技术将、转化成无毒物质，相关反应为：

①

②

③

则 ______（用和表示）。

（3）实验室在恒压下，将和置于密闭容器中发生反应③，测得在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如下表：

投料比	400K	500K	600K
1
2

①在与反应时，可提高转化率的措施有 ______填编号。

A 增加催化剂的表面积       改用高效催化剂            降低温度

D 增大压强                分离出        减小

②时，将投料比为1的和的混合气体共，充入容积为2L的装有催化剂的密闭容器中，反应经过5min达到平衡，试计算反应在该温度时的平衡常数______。（写出计算过程，计算结果保留三位有效数字）

③若温度不变，在反应进行到10min时将容器的容积快速压缩为1L，请在答题卷表格中画出内，容器中物质的量浓度c随时间变化的曲线图______。

（4）SNCR是一种新型的烟气脱氮环保技术，在有氧条件下，其脱氮原理是：和在催化剂表面的反应随温度的变化曲线如图所示，图中曲线表明，随着反应温度的升高，在有氧的条件下NO的转化率有一明显的下降过程，其原因可能是回答两条： ______。

22. 难度：中等

有7种短周期元素的原子序数按A、B、C、D、E、F、G的顺序依次增大；B元素一种原子的含量常用于判定古生物遗体的年代，A和C元素的原子能形成4核10电子的微粒；D和E可形成离子化合物E_２D，E_２D中所有微粒的电子数相同，且电子总数为30；E、F、G的最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应；G和D同主族。试回答下列问题：

(1)C元素的原子结构示意图____________________。

(2)A和D可形成化合物的化学式为________。

(3)B元素在周期表中的位置为_____________；过量的Ｂ元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为________________。

(4)D、E、F、G的离子半径由大到小顺序为(用离子符号表示)__________。

(5)F的单质与E元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______，若将该反应设计成原电池，原电池的负极材料为___________。

(6)上述元素形成的二元化合物中，能够用于漂白的气体物质中含有的化学键类型为____，能够用于漂白的固体物质中阴、阳离子个数比为_________________。

(7)写出D元素原子形成的10电子微粒X与G元素原子形成的18电子微粒Y反应的离子方程式：_________________________________________________。

五、填空题

23. 难度：中等

有X、Y、Z、W四种含14个电子的粒子，其结构特点如下：

粒子代码	X	Y	Z	W
原子核数	单核	不同元素构成的两核	同元素构成的两核	同元素构成的两核
粒子的电荷数	0	0	两个负电荷	0

原子核外比X原子多3个电子，A的原子结构示意图是 ______ 含的氧化物晶体中含有共价键数目为 ______

与钙离子组成的化合物的电子式为 ______

完全燃烧放出的热量是，写出Y燃烧的热化学方程式 ______

组成W的元素最高价氧化物对应的水化物甲有如图所示转化关系反应条件和其他物质已略

写出丁在高温下与水反应的化学方程式 ______

组成W的元素的简单氢化物极易溶于水的主要原因是 ______ ，该氢化物与空气可以构成一种燃料电池，电解质溶液是KOH，其负极的电极反应式为 ______ 。

六、综合题

24. 难度：困难

甲醇、天燃气是重要的化工原料，又可作为燃料．利用合成气主要成分为CO、和在催化剂的作用下合成甲醇、甲烷．已知合成甲醇发生的主反应如下（已知CO的结构式为C=O）：①，②，③。

回答下列问题：

（1）已知反应①中相关的化学键能数据如下：

化学键
	436	343	1076	465	413

由此计算 ______ 已知，则 ______。

（2）在容积为的容器中，通入一定量的甲醇发生反应①时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示（平衡时甲醇的转化率记作a₁）。

①在时段，反应速率为 ______ ；该反应的平衡常数的计算式为 ______ 。

②已知若在恒压条件下进行，平衡时的转化率 ______ 填“大于”或“小于”、“等于”，判断理由是 ______ 。

（3）合成的原理：其他条件相同，实验测得在和与和条件下该反应的平衡转化率相同，若，则P₁______ P₂（填“”、“”或“”）。

（4）科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以和合成。

①写出铜电极表面的电极反应式 ______。

②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量 ______ 选填“盐酸”或“硫酸”。

（5）标准状况下，将的甲烷完全燃烧生成的通入到的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ______。

25. 难度：困难

融雪剂通过降低冰雪融化温度的原理融化道路上的积雪。研究发现，一般融雪剂残留物可腐蚀路面和汽车轮胎等。目前我国北方在冬季仍采用沙土和铲雪车为主，融雪剂为辅的方式清除路面冰雪，保证道路通畅。

请回答下列问题：

（1）氯化钙是常用融雪剂的主要成分之一，以工业碳酸钙（含有少量Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质）生产氯化钙的主要流程如下：

①流程中试剂W的名称是    ________________。

②流程中滤渣的主要成分是________________（填化学式）。

③流程中操作Y的目的是_______________。

④如果用惰性电极电解用试剂W溶解后的溶液，则电解开始时阴极发生的电极反应式为_________。

（2）下列就融雪剂使用的有关原理的解释正确的是_________________。

A.“会加快冰雪的融化”是因为提高了冰点

B.“会造成绿化植物死亡”是与盐析有关

C.“会造成土壤板结贫瘠”是与物质的分解吸热有关

D.“会加快路基上铁的腐蚀”是与形成原电池有关

（3）某公司生产的融雪剂由NaCl、NaNO₃、AlCl₃、C_uSO₄、K₂CO₃中的几种物质组成。某同学设计下列过程探究其组成：

请回答下列问题：

①该融雪剂中一定不含的物质是_________________（填名称）。

②若取融雪剂样品a g，通过上述探究途径得白色沉淀乙bmol，则该融雪剂中含氯元素的质量分数为 ____________________________。