1、河南省罗山高中2015-2016学年高二下期暑假自主学习考点自检测试：化学能与电能（解析版）1、氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，以KOH溶液作电解质，下列叙述中不正确的是（ ）AH2在负极发生氧化反应 B燃料电池的化学能可以全部转化为电能C产物为无污染的水，属于环境友好电池D供电时的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O【答案】B【解析】任何电池的转化率都达不到百分之百，故B错误2、日常所用干电池的电极分别为碳棒（上面有铜帽）和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2吸收H2），电极反应式可简化为：Zn2e=Zn2+，2NH4+2e=2NH3+H2（NH3与Z
2、n2+能生成一种稳定的物质）根据上述判断，下列结论正确的是（）AZn为正极，碳为负极BZn为负极，碳极发生氧化反应C工作时，电子由碳极经过电路流向Zn极D长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器【答案】D【解析】解：A、锌失电子而作负极，碳为正极，故A错误；B、锌失电子而作负极，负极上发生氧化反应，碳为正极，发生还原反应，故B错误；C、干电池工作时，电流从正极碳经外电路流向负极锌，故C错误；DNH4Cl和ZnCl2都是强酸弱碱盐水解呈酸性，所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器，故D正确；故选D3、下列能源是通过化学反应产生的是()A太阳能 B潮汐能 C风能 D氢气燃烧产生
3、的热能【答案】D【解析】氢气燃烧发生氧化还原反应，将化学能转化为热能。4、电化学化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，下列关于该电池描述正确的是( )A电池工作时H+移向负极B该装置还可以将电能转化成为化学能C电池的负极反应式为：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+D理论上电池工作时，每消耗67.2L O2时，可以净化2mol CO(NH2)2【答案】C【解析】5、用铅蓄电池电解CuSO4溶液（如右图）。已知铅蓄电池的总反应为：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2
4、PbSO4(s)+2H2O(l)若电极材料均为石墨，电解一段时间后测得b极附近溶液PH减小，下列说法 正确的是Ab极为负极B利用该池精炼铜，a极应为粗铜C放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：PbO2(s)+4H+(aq)+ SO(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l)D当析出6.4gCu时，池中产生气体1.12L(标准状况下）【答案】D【解析】6、有a、b、c、d四种金属将a与b用导线接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为（）Aacdb
5、BdabcCdbac Dbadc【答案】B【解析】两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀，较不活泼的金属作正极，将a与b用导线连接起来浸入电解质溶液中，b不易腐蚀，所以a的活动性大于b；金属和相同的酸反应时，活动性强的金属反应剧烈，将a、d分别投入等浓度盐酸溶液中，d比a反应剧烈，所以d的活动性大于a；金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，将铜浸入b的盐溶液中，无明显变化，说明b的活动性大于铜如果把铜浸入c的盐溶液中，有金属c析出，说明铜的活动性大于c；所以金属的活动性顺序为：dabc，故选B7、铅蓄电池的两极分别为Pb
6、、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为PbPbO22H2SO42PbSO4H2O，下列结论正确的是（ ）APb为正极被氧化 B电解质溶液的pH不断减小C只向PbO2处移动 D电解质溶液pH不断增大【答案】D【解析】8、下列说法正确的是（ ）A燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池B锌锰干电池是二次电池C化学电池的反应基础是氧化还原反应D电池工作时电流由负极流向正极【答案】C【解析】9、燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如下图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是()Aa极是负极，该电极上发生氧化反应Bb极反应是O24OH4e=2H2OC总
7、反应方程式为2H2O2=2H2OD氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源【答案】B【解析】依据原电池原理，注意电解质溶液参与反应。A项：a极通H2为负极，电极反应为：2H24OH4e=4H2O发生氧化反应；B项：b极通O2为正极，电极反应为：O22H2O4e=4OH，B项不正确；C项：正负极电极反应式相加得总反应为2H2O2=2H2O；D项：氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。10、某小组为研究电化学原理，设计如图装置下列叙述不正确的是（）Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+2eCuC无论a和b是否连
8、接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b连接时，铜片上发生氧化反应【答案】D【解析】解：A、a和b不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，所以铁片上会有金属铜析出，故A正确；B、a和b用导线连接时，形成了原电池，铜作正极，发生的反应为：Cu2+2e=Cu，故B正确；C、a和b不连接时，铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应，铁能将金属铜从其盐中置换出来，a和b用导线连接时，形成了原电池，加快了铁将金属铜从其盐中置换出来的速度，无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从硫酸铜的蓝色逐渐变成硫酸亚铁的浅绿色，故C正确；D、a和b用导线连接时，形成原电池，铁为负
9、极，铁失电子逐渐溶解，铜离子在正极铜上得电子，所以铜片上发生还原反应，故D错误故选D11、右图烧杯中均盛装的是海水，则下列说法正确的是（ ）A中的铁受腐蚀最慢B中的铁受腐蚀最快C中C是正极，铁发生析氢腐蚀D中会有红棕色沉淀产生【答案】B【解析】12、关于下列图示的说法中正确的是（）A用图 所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱B用图 所示实验装置可以测定中和热C图 表示反应“CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）”为将热能转化为化学能D图 两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量也相同【答案】A【解析】试题分析：根据装置图可知，不正确，缺少环形玻璃搅拌棒，另外
10、大小烧杯口没有持平，且没有填满泡沫塑料；中不正确，反应物的总能量低于生成物的总能量，是吸热反应，化学能转化为热能；中左侧铝是负极，失去3个电子。右侧锌是负极，失去2个电子，因此如果通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不相同，答案选A。考点：考查化学实验基本操作以及反应热的判断点评：该题是高考中的常见考点，属于中等难度试题的考查，试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生规范、严谨的实验设计能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。13、LiFePO4新型锂离子动力电池是奥运会绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为：正极 FePO4+Li+e=LiFe
11、PO4 ，负极 Lie= Li+下列说法中正确的是（ ） A充电时电池反应为FePO4+Li = LiFePO4B充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连C放电时电池内部Li+向负极移动D放电时，在正极上是Li得电子被还原【答案】B【解析】原电池负极氧化正极还原，电解池阳极氧化阴极还原，充电时为电解池，充电时电池反应为 LiFePO4=FePO4+Li ，A错误放电时为原电池，电池内部Li+向正极移动C错误，在正极上是FePO4得电子被还原生成LiFePO4 ，D错误14、现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是()A阴极产物是氢气B阳极产物
12、是氧气C阴极产物是铝和氧气 D阳极产物只有氯气【答案】B【解析】将氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al2O3，电解熔融的Al2O3，阳极为O2放电，阳极产物为氧气；阴极为Al3放电，阴极产物为Al。15、下列事实不能用电化学原理解释的是( )A.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀B.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板C.常温条件下，在空气中铝不易被腐蚀D.用锌与硫酸制氢气时，往硫酸中滴少量硫酸铜【答案】C【解析】16、请你设计至少两种方法除去细小的铁粉中混有的细小的铝粉（作简要说明）【答案】磁铁加NaOH溶液过滤【解析】17、亚硝酸盐是一祌常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。为检测某食品中亚硝酸盐含量（通
13、常以1kg样品中含NaNO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验方案：(1)无色气体B遇空气显红棕色，B的化学式为_写出甲方案中反应的离子方程式_(2)完成并配平乙方案中反应的离子方程式 MnO+ NO+ = Mn2+ NO+ ,(3)乙方案中需配置100mL0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液，在已准确称量样品的质量后，还需要的仪器有：量筒、烧杯、_配制溶液时，定容的操作方法是_(4)若取样品ag，按乙方案进行测定，准确量取12.00mL0.0005mol/L的酸性高锰酸钾 溶液（过童）与溶液A反应。反应后溶液用0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准
14、溶液滴定至紫色 溶液刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL.则1kg样品中 NaNO2的质量为_mg.【答案】【解析】18、标准状况下，测得1.92克某气体的体积为672 mL。计算此气体的相对分子质量。【答案】此气体的相对分子质量为64。【解析】物质的相对分子质量与该物质的摩尔质量以克为单位时在数值上是相等的。因此，要求某物质的相对分子质量，首先应计算出该物质的摩尔质量。据MVm可以求出：据Mm/n也可以求出结果。解法：在标准状况下，该气体的密度为：1.92g/0.672L2.86 gL1；标准状况下，V22.4 Lmol1，则该气体的摩尔质量为：
15、MVm2.86 gL-122.4 Lmol-164 gmol-1，即该气体的相对分子质量为64。解法：标准状况下，该气体的物质的量为：nV/Vm=0.03 mol，摩尔质量为：Mm/n=64gmol-1，即此气体的相对分子质量为64。19、W、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。W、Z同主族，可形成离子化合物ZW；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子；X的气态氢化物水溶液呈碱性请回答下列问题：(1)Y在元素周期表中的位置为_，上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_（写化学式），W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是_（用化学符号表示）。(2) Y
16、、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_(写单质的化学式)、_（写出化合物的化学式）。(3) Y与M的氢化物中，热稳定性更好的是_（填化学式），原因是_(4) ZW的电子式为_，ZW与水反应放出气体的化学方程式为_。(5)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的X4分子。X4分子结构如下图所示，已知断裂lmolXX吸收167kJ热量，生成1mo1X2放出942kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法正确的是_。AX4沸点比P4(白磷)低，属于原子晶体Blmol X4气体转变为X2吸收882kJ热量CX4与X2互为同素异形体(6)发射“神六”时用X2W
17、4作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知声称1mol水蒸气时放热283.9KJ，写出X2W4 (g)和NO2(g)反应的热化学方程式_同时，X2W4可作为新型燃料电池的燃料，在氧气中燃烧生成氮气和水，请利用X2W4、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，写出该电池负极的电极反应式_，指出电解质溶液中OH-离子向_极移动。【答案】第二周期A族，HClO4，S2- O2-Na+H+(2) O3或Cl2、ClO2(3) H2O，O的非金属性大于S (4) ；NaH+H2O=NaOH+H2 (5) C(6) 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) H =
18、-1135.6KJ/mol（2分，未写状态扣1分，H未写或计算错误或单位未写扣1分） N2H4 -4e-+4OH-=N2+4H2O，负【解析】试题分析：X的气态氢化物水溶液呈碱性，则X一定是氮元素。Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，属于M是S元素，Y是氧元素。W、Z同主族，可形成离子化合物ZW，则Z是Na，W是H元素。（1）Y在元素周期表中的位置为第二周期A族，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，则上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4。核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随原子序数的增大而减小，则W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是S2- O2-N
19、a+H+。(2) Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有O3或Cl2或ClO2。（3）非金属性越强，氢化物的稳定性越强。O的非金属性大于S，所以水的沸点高于H2S的。（4）NaH是离子化合物，其电子式为，与水反应放出气体的化学方程式为NaHH2ONaOHH2。（5）X4沸点比P4(白磷)低，属于分子晶体，A不正确；lmol X4气体转变为X2应该是放出167kJ6942kJ 2882kJ热量，B不正确。由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，C正确，答案选C。（6）1mol水蒸气时放热283.9KJ，则该反应的热化学方程式是2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2
20、O(g) H = -1135.6KJ/mol。原电池中负极失去电子，则该电池负极的电极反应式是N2H4 -4e-+4OH-=N2+4H2O。原电池中阴离子向负极移动。考点：考查元素周期表的结构、元素周期律的应用、电子式以及方程式的书写、反应热的计算点评：该题是高考中的常见题型，所以中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和基础性知识的巩固与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子
21、结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。20、已知X、Y、Z、W四种元素为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物；Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：(1)Z2Y的化学式是 。(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是 。(3)如上图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C()、C()为多孔石墨电极。接通S1后，C()附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成，则电解的总反应式为_。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C()的电极名称是 （填写正极或负
22、极）；C（II）的电极反应式是 。【答案】 (1)Na2O (2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，负极 Cl2+2e-2Cl-【解析】试题分析：X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物，这说明X应该是H，Y是O，W是F或Cl。又因为Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物，则Z是Na，所以根据原子序数大小可知W应该是Cl。（1）Z2Y的化学式是Na2O。（2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。（3）惰性电极电解饱和食盐水的方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2
23、+Cl2，C()附近溶液变红，这说明C()是阴极，生成氢气。断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转，说明此时构成原电池。由于氢气在反应中失去电子，所以C()电极是负极，C（II）电极是正极，氯气得到电子，其电极反应式是Cl2+2e-2Cl-。考点：考查元素周期表的结构、方程式、电极反应式以及电极名称的判断点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，在注重对基础性知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和方法的指导和训练。该题的根据熟练记住元素周期表的结构，以及电化学的工作原理，并能灵活运用即可。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断
24、知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。21、枯茗醛可用作食用香精现由枯茗醛合成兔耳草醛，其合成路线如图1：ABC已知醛在一定条件下发生如下反应：RCH2CHO+RCH2CHO请回答下列问题：（1）写出试剂X的结构简式： （2）写出有机物B中所含官能团的名称为 ；AB的反应类型为 （3）检验B中的官能团所需的试剂是 （填序号）A银氨溶液 稀盐酸 溴水B新制氢氧化铜悬浊液 稀硫酸 酸性高锰酸钾溶液C新制氢氧化铜悬浊液 稀盐酸 溴水D银氨溶液 稀硫酸 酸性高锰酸钾溶液（4）写出有
25、机物C生成兔耳草醛的化学方程式： （5）芳香族化合物Y与枯茗醛互为同分异构体，Y具有如下特征：a不能发生银镜反应，可发生消去反应；b核磁共振氢谱显示：Y消去反应产物的苯环上只存在一种化学环境的氢原子；写出Y可能的结构简式： 、 【答案】（1）CH3CH2CHO；（2）醛基、碳碳双键；消去反应；（3）AC；（4）；（5）；【解析】（1）据上述分析，X为CH3CH2CHO，故答案为：CH3CH2CHO；（2）AB发生醇的消去反应，B为，B中含有官能团的名称有：醛基、碳碳双键，故答案为：醛基、碳碳双键；消去反应；（3）B为，含有官能团有：醛基、碳碳双键，检验醛基可以用银氨溶液或新制氢氧化铜，检验碳碳
26、双键只能用溴水，不能用酸性高锰酸钾，因为苯环上的异丙基也能够使酸性高锰酸钾褪色，故答案为：AC；（4）在Cu作催化剂、加热条件下，C发生氧化反应生成兔耳草醛，反应方程式为，故答案为：；（5）芳香族化合物Y与枯茗醛互为同分异构体，Y具有如下特征：a不能发生银镜反应，可发生消去反应，说明不含醛基但含有羟基；b核磁共振氢谱显示：Y消去反应产物的环上只存在一种化学环境的氢原子，说明Y发生消去反应产物的环上只有一种类型氢原子，Y可能的结构简式为或，故答案为：；22、电池在人们的日常生活、工农业生产、教学科研等各个方面具有广泛的应用。电池按不同的划分标准可以划分为不同的种类，应用最广泛的是电化学电池。（1
27、）电化学电池能够把 能转化为 能。电化学电池的工作原理是 的迁移扩散和电化学反应。下列属于电化学电池的有 。蓄电池 锌锰电池 充电电池 一次性电池（2）电化学电池的组成可以表示为：（）负极材料A正极材料（）。A表示 ，离子在A中的电阻比电子在金属中的电阻 。对于不漏电的电池电子在A中的电阻为 。（3）1991年Sony公司首次推出商品化的锂离子电池，此后锂离子电池的厂家如雨后春笋般在全世界出现，锂离子电池的品种和数量也在逐年增加。锂离子电池的电压高，单个电池的电压是3.6 V，锂离子电池的正极材料是锂的过渡金属氧化物（例如LiCoO2)混以一定量的导电添加物（例如C）构成的混合导体，负极材料是
28、可插入锂的碳材料。锂在元素周期表中位于第 周期，第 主族。锂离子电池所用的正负极材料都是不污染环境的无毒无害物质，属于绿色能源。而镉镍在生产过程中污染环境。（作为密封电池无毒无害可以放心使用）镉镍电池的有毒物质是 ，它作为电池的 极。【答案】（1）化学 电 离子 (2)电解质 大 零（3）二 A 镉 负【解析】23、今有2H2+O2 2H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是 ，正极通的应是 ，电极反应式为负极： ，正极： 。若把KOH改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式为负极： ，正极： 。和的电解质不同，反应进行后，其溶液的pH个有什么变化 。若把H2改为CH4，用KOH作电解质，则电极
29、反应式为负极： ，正极 。【答案】H2、O2；负极：2H2+4OH- 4e- =4H2O，正极：O2+2H2O+4e- =4OH-；负极：2H24e- =4 H+，正极：O2+4 H+4e- =2H2O；pH变小；pH变大；负极：CH4OH-e- = CO32-+H2O，正极：O2+H2O+e- =OH-。【解析】24、摩托罗拉公司最新研发了一种由甲醇和氧气及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用锂电池的10倍，且待机时间超过一个月。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- 。该电池总反应的离子方程式为；甲醇是极，电池在放电过程中溶液的pH将_（填“下降”或“上升
30、”、不变”）；若有16g 甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的CuSO4溶液（假设整个过程中能量总利用率为80%），则将产生标准状况下的O2 _升。最近，又有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体大是掺杂了Y2O3(Y：钇)的ZrO2(Zr：锆)固体，它在高温下能传导O2-离子（其中氧化反应发生完全）。以丁烷（C4H10）代表汽油。电池的正极反应式为_，放电时固体电解质里O2-离子的移动方向是向_极移动（填正或负）。【答案】2CH3OH +3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，负极，下降，13.44L，O2+4e-=4O2-,负极。）【解析】
