1、人教版2016年高三化学寒假作业7化学选修4一、选择题（本题共7道小题）1.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O2.将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（）A片刻后可观察到滤纸b点变红色 B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c（SO42）增大 DCu电极上发生还原反应3.镁_次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，该电池主要工作原理如图所示，其正极反应为：
2、ClO+H2O+2e=Cl+2OH，关于该电池的叙述正确的是（）A该电池中镁为负极，发生还原反应B电池工作时，OH向正极移动C电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小D该电池的总反应式为：Mg+ClO+H2O=Mg（OH）2+Cl4.设计一个原电池来实现反应：2Fe3+Fe=3Fe2+，下列各选项中，电极和电解质溶液选择正确的是（）选项负极材料正极材料电解质溶液ACuFeFeCl3BZnFeFeCl2CFe石墨Fe2（SO4）3DFeAgFe（NO3）25.如图所示的电化学装置，下列叙述正确的是（）Aa和b用导线连接，电子由碳经过导线流向铁Ba和b用导线连接，铁电极的电极反应为：Fe3e=Fe
3、3+Ca、b分别连接直流电源正、负极，可以防止铁被腐蚀Da、b分别连接直流电源负、正极，电压足够大时，Na+向铁电极移动6.关于下列装置说法正解的是（ ）A装置中，盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液B装置工作一段时间后，a极附近溶液的pH降低C用装置精炼铜时，c极为粗铜D装置中电子由Zn流向Fe，Zn极发生氧化反应7.下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是 图1 图2 图3 图4A用图1装置制取并收集干燥纯净的NH3B用图2所示装置可除去NO2中的NOC用图3所示装置可分离CH3COOC2H5和饱和碳酸钠溶液D用图4装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色二、填空题（本题共3道小
4、题）8.辉铜矿（主要成分为Cu2S）经火法冶炼，可制得Cu和H2SO4，流程如下图所示：（1） Cu2S中Cu元素的化合价是 价。（2）中，电解法精炼粗铜（含少量Ag、Fe），CuSO4溶液做电解质溶液：粗铜应与直流电源的 极（填“正”或“负”）相连。铜在阴极析出，而铁以离子形式留在电解质溶液里的原因是 。（3）中，烟气（主要含SO2、CO2）在较高温度经下图所示方法脱除SO2，并制得H2SO4。在阴极放电的物质是_。在阳极生成SO3的电极反应式是_。（4）检测烟气中SO2脱除率的步骤如下：i. 将一定量的净化气（不含SO3）通入足量NaOH溶液后，再加入足量溴水。ii. 加入浓盐酸，加热溶液
5、至无色无气泡，再加入足量BaCl2溶液。iii. 过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量。用离子方程式表示i中溴水的主要作用_。 若沉淀的质量越大，说明SO2的脱除率越_（填“高”或“低”）。9.（14分）为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用图14所示的装置进行实验。据图回答问题。I用图甲所示装置进行第一组实验时：（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是 （填序号）。A石墨B镁 C银D铂（2）实验过程中，SO42 （填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有 。II该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变
6、成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸银（）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题： （3）电解过程中，X极溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”） （4）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH-4e-=2H2O+O2和 。 （5）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0.28g，则在Y极收集到气体为 mL（均已折算为标准状况时气体体积）。 （6）K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应为：2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发
7、生的电极反应式为 。10.仔细观察下图两种电池的构造示意图，完成下列问题： （4）碱性锌锰电池的总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，则该电池的负极反应式为 .。（5）目前碱性锌锰电池市场占有率和使用率远高于普通锌锰电池（干电池），其原因合理的有 (填序号)。A前者用锌粉代替了后者的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率B前者用KOH代替了后者的NH4Cl，降低了对金属外壳的腐蚀C前者可反复充放电，可多次使用，而后者只是一次电源D前者对环境无任何污染，失效后可随意丢弃，而后者不可（6）使用以下给定的试剂和仪器：装有琼脂的饱和KCl溶液的盐桥、电流计（以表示）
8、，其他试剂和仪器任选，请设计电化学装置证明金属活泼性ZnCu，装置图画于答题卡的方框中，并进行必要的文字标注。试卷答案1.A试题分析：A，根据C元素的化合价的变化二氧化碳中C元素的化合价为最高价+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成，错误；B，在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率加快，所以微生物促进了反应的发生，正确；C，原电池中阳离子向正极移动，正确；D，电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确，答案选A。考点：考查对原电池反应的判断2.D考点：原电池和电解池的工作原理.专题：电化学专题分析：甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌易失电
9、子作负极，铜作正极，则含有硫酸钾溶液的滤纸是电解池，a是阴极，b是阳极，阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电，电子从负极沿导线流向电解池阴极，原电池放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动解答：解：甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌易失电子作负极，铜作正极，则含有硫酸钾溶液的滤纸是电解池，a是阴极，b是阳极，A、电解池中，a电极上氢离子放电生成氢气，同时a电极附近生成氢氧根离子，导致溶液碱性增强，所以a极变红色，故A错误；B、电子从Zna，bCu路径流动，电子不进入电解质溶液，故B错误；C、锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，硫酸根离子不参加反应，所以
10、硫酸根离子浓度不变，故C错误；D、铜电极上铜离子得电子发生还原反应而生成铜，故D正确；故选D点评：本题考查了原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的电极反应是解本题关键，易错选项是B，注意电子不进入电解质溶液，电解质溶液是通过阴阳离子的定向移动形成电流，为易错点3.D 考点：化学电源新型电池版权所有专题：电化学专题分析：该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，电池反应式为：Mg+ClO+H2O=Mg（OH）2+Cl，原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动解答：解：A负极发生氧化反应，故A错误；B原电池原理中，阴离子向负极移动
11、，阳离子向正极移动，故B错误；C电池工作是，在正极附近生成OH，故pH增大，故C错误；D负极上镁失电子，正极上次氯酸根离子得电子，所以电池反应为Mg+ClO+H2O=Mg（OH）2+Cl，故D正确；故选D点评：本题考查原电池（燃料电池）基本原理，涉及电极判断、电极反应书写、离子流动等相关知识，难度不大4.C解：ACu为负极，发生2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，故A错误；B锌的活泼性大于铁，锌作负极，铁作正极，所以不能实现该反应的原电池，故B错误；C铁的活泼性大于C，铁作负极，C作正极，电解质溶液为Fe2（SO4）3溶液，所以是能实现该反应的原电池，故C正确；D铁的活泼性大于银，铁作负极，银
12、作正极，但电解质溶液为Fe（NO3）2溶液，所以是不能实现该反应的原电池，故D错误故选C5.C考点：原电池和电解池的工作原理分析：A、发生吸氧腐蚀，铁是负极，电子由铁流向碳；B、铁放电，变为二价铁；C、铁与电源的负极相连，可以防止铁被腐蚀；D、a、b分别连接直流电源负、正极，阳离子向阴极移动解答：解：A、发生吸氧腐蚀，铁是负极，电子由铁流向碳，故A错误；B、铁放电，变为二价铁，所以电极反应式为：Fe2e=Fe2+，故B错误；C、铁与电源的负极相连，可以防止铁被腐蚀，故C正确；D、a、b分别连接直流电源负、正极，阳离子向阴极移动，所以向碳方向移动，故D错误；故选C点评：本题考查了原电池，电解池原
13、理的分析应用，电极名称和判断是解题关键，题目较简单6.D【Ks5u解析】A原电池中，阴离子向负极移动，题中锌为负极，则盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液，错误；B为电解池，a为阴极，生成氢气和氢氧化钠，a极附近溶液的pH增大，错误；C精炼铜时，电解液应为氯化铜，且粗铜为阳极，错误；D锌比铁活泼，锌为负极，发生氧化反应，正确。选D。7.C 8.（1）+1（2） 正 Cu2的氧化性大于Fe2的氧化性（3） O2 2SO424e= 2SO3 + O2（4） SO32+ Br2+ H2O = SO42 + 2Br+ 2H或SO32+ Br2+2OH= SO42+ 2Br+ H2O 等低试题解析：在Cu2
14、S中S呈-2价，Cu呈+1价；在粗铜精炼时粗铜被氧化，应接外电源的正极，此过程中Fe被氧化为Fe2，其氧化性弱于Cu2，故以离子形式留在电解质溶液里。在题给的烟气处理装置中，明显在阴极得电子的物质是氧气，氧化生成的SO42 在阳极失去电子又得到氧气,即：2SO424e= 2SO3+O2。在检验过程中，所加溴水用于氧化溶液中的SO32 ，离子方程式为：SO32 + Br2+ H2O = SO42 + 2Br+ 2H。此时，若沉淀的质量越大，说明残留的SO2愈多，即说明SO2的脱除率越低 。9.（1）B （2）从右向左 滤纸上有蓝色沉淀产生（答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可给分）（3）增大 （4）Fe 6e+ 8OH= FeO42 + 4H2O（5）168 （6）2FeO42 + 6e + 5H2O = Fe2O3 + 10OH 10.（4）Zn - 2e-+2OH- Zn(OH)2（2分）（5）AB（3分）（6）（2分）例图：
