成才之路高二化学选修4 第四章综合能力测试（Word有答案）

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：1 C：12 N：14 O：16

Na：23 Mg：24 Al：27 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ag：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】 B

2．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．⑤④③②① B．⑤④①②③ C．⑤③④①② D．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CO23

－

D．负极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO3 【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＞X B．Z＞Y＞W＞X C．W＞Z＞Y＞X D．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V L(标准状况)时，阴极质量增加m g，若R的原子量为M，下列叙述中不正确的是 ( )

VV M

A．电路中通过电子 mol B．n＝

5.65.6mV5.6m＋

C．溶液中H增加 mol D．n＝

5.6M V

【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)＝V LVmVV M

mol，与金属阳离子得到电子的物质的量相等，即×n＝，n＝。－1×4＝5.6M5.65.6m22.4 L·mol

－＋－－

阳极产生的V L气体，是OH放电产生的氧气，利用H2OH＋O，OH减少的物质的

V＋－＋

量等于溶液中H增加的物质的量，溶液中OH减少 mol，即是溶液中H的物质的量增

5.6

V

加 mol。 5.6

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．①②③ 【答案】 B

－－

10．500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3)＝6.0 mol·L1，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22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是 ( )

＋－1

A．原混合溶液中c(K)为2 mol·LB．上述电解过程中共转移2 mol电子

＋－

C．电解得到铜的物质的量为0.5 mol D．电解后溶液中c(H)为2 mol·L1 【答案】 A

－－

【点评】 电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液，阳极：4OH－4e＝2H2O＋O2↑，得

＋－

O2 22.4 L(标准状况)，则转移电子数为4 mol，阴极：先发生：Cu2＋2e＝Cu，后发生：2H＋－

＋2e＝H2↑，得H2 1 mol，则后式转移电子数为2 mol，前式转移电子数为(4－2)mol＝2

＋－－

mol，故n(Cu2)＝1 mol，n[Cu(NO3)2]＝1 mol。总共n(NO3)＝0.5 L×6 mol·L1＝3 mol，故

1 mol＋＋－

n(KNO3)＝3 mol－n(Cu2)×2＝1 mol。A项，c(K)＝＝2 mol·L1；B项转移电子数为

0.5 L

＋－＋

4 mol；C项n(Cu)＝1 mol；D项水溶液中n(H)＝n(OH)＝4 mol，有2 mol H电解放电，

(4－2) mol＋－

则剩余c(H)＝＝4 mol·L1。

0.5 L

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4 mol Fe(OH)3沉淀，此间共消耗水的物质的量为 ( )

A．8 mol B．10 mol C．11 mol D．12 mol

－＋

【解析】 当得到4 mol Fe(OH)3溶液，阳极Fe－2e＝Fe2，所以转移电子为8 mol，阴极消耗水为8 mol，又发生反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3，消耗水为2 mol，所以共消耗水为10 mol。

【答案】 B 12．(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 ( )

B．③④⑤ C．④⑤⑥

D．②③④

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

－＋通电

C．装置中发生反应的离子方程式为：2Cl＋2H=====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

通电－－

方程式为：2Cl＋2H2O=====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】 C 13．(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．ac B．bd C．ad D．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】 B 14．(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1:2:2:2 C．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】 B 15．(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9.8 g Cu(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．0.1 mol B．0.2 mol C．0.3 D．0.4 mol

9.8 g

【解析】 n[Cu(OH)2]＝－＝0.1 mol；加入0.1 mol的Cu(OH)2恢复原样，相当

98 g·mol1于加入0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，而加入1 mol CuO转移2 mol电子，加入1 mol H2O 转移2 mol电子，所以转移的电子为0.1 mol×2＋0.1 mol×2＝0.4 mol。

【答案】 D 16．(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0.1 mol CuO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．0.1 mol B．0.2 mol C．0.3 mol D．0.4 mol 【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2�w1的关系，相当于溶液中损失CuO，故存在以下关系：

电解－

2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4～2CuO～4e，据此计算，可知溶液损失0.1 mol CuO时转移0.2 mol电子。

【答案】 B 17．(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