高二化学暑假专题
——电化学与胶体
测试时限:120分钟 试卷分值:150分
学校____________班级_________学号_______姓名______________
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16
第Ⅰ卷 (选择题 共72分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1.埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,被腐蚀速率最慢的是 ( )
A.在含铁元素较多的酸性土壤中
B.在潮湿疏松的碱性土壤中
C.在干燥致密不透气的土壤中
D.在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中
2.胶体微粒能做布朗运动的原因是 ( )
①水分子对胶粒的撞击②胶体微粒有吸附能力③胶粒带电④胶体微粒质量较小,所受重力小
A.①② B.①③
C.①④ D.②④
3.下列变化一定不可逆的是 ( )
A.溶解 B.水解
C.电解 D.电离
4. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是 ( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中石墨电极
5. Fe(OH)3胶体溶液中,[Fe(OH)3]n粒子带正电,为了使带正电粒子聚沉,下列物质中用量最少最有效的电解质是 ( )
A.Na3PO4 B.FeCl3
C.BaCl2 D.KCl
6.用石墨电极电解某酸、碱或盐的溶液时,在相同的条件下,阴阳两极收集到的气体的体积比是2∶1,则下列结论正确的是 ( )
A.阴极一定是H2,阳极一定是O2
B.电解后溶液的pH一定变大
C.电解后溶液的pH一定不变
D.电解后溶液的浓度一定变大
7. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为: 在此电池放电时,负极上发生反应的物质是? ? ( ) A. Ag B. Zn(OH)2
C. Ag2O D. Zn
8.将Fe(OH)3溶胶中混有的盐酸除去,应采取的措施是 ( )
A.加入NaOH溶液进行中和
B. 加入AgNO3溶液反应后进行过滤
C.插入石墨电极,通入直流电进行电泳后再过滤
D.装入半透膜中,扎紧袋口,将其全部浸入蒸馏水中,并每隔—定时间,更换蒸馏水2-3
次
二.选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分;每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给1分,选两个且都正确的给3分,但只要选错一个,该小题就为0分。)
9.电解含下列离子的水溶液,若阴极析出相等质量的物质,则消耗的电量最多的是( )
A.Ag+ B.Cu2+
C.Na+ D.Pb2+
10.下列变化中属于原电池反应的是 ( )
A.白铁(镀Zn铁)表面有划损时,也能阻止铁被氧化
B.在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜
C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层
D.在铁与稀H2SO4反应时,加几滴CuSO4溶液,可加快H2的产生
11.下列过程需通电后才能进行的是 ( )
A.电离 B.电解
C.电化腐蚀 D.电泳
12.用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,若保持温度不变,则一段时间后 ( )
A.溶液的pH变大
B.c(Na+)与c (CO32-)的比值变大
C.溶液浓度变大,有晶体析出
D.溶液浓度不变,有晶体析出
13.银器的保护主要是维持它的原貌,对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器,可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中,经一定时间污迹消失,取出后用水洗于净,再用软布或棉团擦光。有关叙述工确的是 ( )
A.溶液中的OH-离子向正极移动
B.在银表面上的反应为:Ag2S+2e-=2Ag+S2-
C.在铝表面的反应为:Al-3e-=Al3+
D.在铝表面的反应为:Al+4OH—+3e-=AlO2-+2H2O
14.下列事实与胶体知识有关的是 ( )
①用盐卤点豆腐②水泥硬化③电泳电镀④明矾净水⑤在油脂的皂化液中加入食盐析出肥皂
A.②③④ B.①③⑤
C.①②⑤ D.全部都是
15.在电解水时,常加入一些稀硫酸,其目的是 ( )
A.使溶液酸性增强 B.使溶液中离子浓度增大
C.加快电解的速度 D.使溶液的氧化性增强
16.微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,电极反应为: Zn+2OH--2e=ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-
根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是:
A.在使用过程中,电池负极区溶液的pH减小
B.使用过程中,电子由Ag20极经外电路流向Zn极
C.Zn是负极,Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应
17.下列关于胶体的叙述,不正确的是 ( )
A.有色玻璃是固溶胶
B.雾、云、烟都是气溶胶
C.用滤纸能把胶体中的分散质与分散剂分离
D.胶粒大小直径在1nm~100nm之间
18. 若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是 ( )
①将铜片接在电池的正极上,②将银片接在电源的正极上,③在铜片上发生的反应是:Ag++e-=Ag,④在银片上发生的反应是:4OH--4e-=O2+2H2O,⑤需用CuSO4溶液,⑥需用AgNO3溶液作电解液
A.①③⑥ B.②③⑥
C.①④⑤ D.②③④⑥
19.用质量均为100g的Cu作电极,电解AgNO3溶液。稍电解一段时间后,两电极的质量相差28g,此时两电极的质量别为 ( )
A.阳极100g,阴极12.8g
B.阳极93.6g,阴极121.6g
C.阳极91.0g,阴极119.0g
D.阳极86.0g,阴极114.0g
20.下列关于铜电极的叙述正确的是 ( )
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C.在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
21.目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+
导电的β,,——Al2O3陶瓷作固体电解质,反应如下:2Na+xSNa2Sx,以下说法,正确的是 ( )
A.放电时,钠作正极,硫作负极
B.放电时,钠极发生还原反应
C.充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源的负极相连
D.充电时,阳极发生的反应是Sx 2--2e-= Sx
22.将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是
( )
A.2 mol/L H2S04 B.2 mol/L NaOH溶液
C.2 mol/L MgS04溶液 D.硅酸胶体
23.电泳实验发现,硫化砷胶粒间阳极移动,下列不能使硫化砷胶体凝聚的措施是( )
A.加入Fe2(SO4)3溶液 B.加入硅酸胶体
C.加热 D.加入Fe(OH)3胶体
24.下列液体中,不会出现丁达尔现象的分散系是:①鸡蛋清溶液 ②水 ③淀粉溶液 ④蔗糖溶液 ⑤Fe(OH)3溶液 ⑥肥皂水 ( )
A.②④ B.③④
C.②④⑥ D.④
第Ⅱ卷 (非选择题 共78分)
三、(本题包括2小题,共19分)
25.(8分)在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量,解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌。使微粒直径在1~10nm之间,然后插入两根电极,接通直流电源,这时阳极聚集___________,阴极聚集___________,理由是________________________________________________________________________________________________________。
26. (11分)炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑。试回答:
(1)铁锅的锈蚀应属于______________,腐蚀的原因是___________________。
(2)铁锅锈蚀的电极反应式为:负极_________,正极________。正负电极反应产物会继续发生反应,反应的离子方程式或化学方程式为_______________________________________
____________________________________________________________________________。
四.(本题包括2小题,共20分)
27.(6分)如图所示装置,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈) ( )
A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是___________________________________
_____________________________________________________________。
28. (共14分)有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。①常温下,只有A和水反应生成氢气;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质;③C、F组成原电池时,F为正极;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D溶解,G析出;⑤将D、E接触放置,E不易锈蚀;⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,C在空气中放置极易生锈。则A是____,B是____,C是____,D是____,E是____,F是____,G是____。
五.(本题包括2小题,共20分)
29.(10分)用乙醛还原新制备的Cu(OH)2可以生成红色的Cu2O沉淀。再加入过量的乙酸,使Cu2O发生歧化反应生成Cu2+和Cu,新生的细小的晶体铜分散在溶液中即形成黄绿色透明铜溶胶。试写出表示以上反应过程的化学方程式
(1)__________________________________________________________。
(2)__________________________________________________________。
(3)怎样证明新得到的分散系是胶体?
30.(共10分)右图为以惰性电极进行电解:
(1)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式:
A________________________________
B________________________________
C________________________________
D________________________________
(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为________________________
_______________________________。
六.(本题包括2小题,共19分)
31. (9分) 将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3mol Cu,另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是多少?此时溶液的pH值是多少?
32.(10分)在20℃时,电解饱和CuSO4溶液,假设有0.6mo1电子发生转移时,使电解进行完全,测得电解后溶液的密度为1.074g/mL(20℃ CuSO4的溶解度为20g,使用惰性电极。)求:
(1)电解后溶液的物质的量浓度。
(2)取电解后溶液10mL稀释至1000mL,取出25mL用0.2mol/L的NaOH溶液和,需多少毫升NaOH溶液。
参考答案
1.C 2.C 3.C 4.B 5.A 6.A
7.D [解题思路]本题为新情境试题,解答此类试题要善于理解题示的信息,并将此信息和已学的知识以及要解决的问题联系起来,进行分析和判断。
依据原电池工作原理,在负极上发生氧化反应,负极材料一般是较为活泼的金属,在电极反应中失去电子,被氧化。
根据本题的题设信息,此电池的放电反应为:
2O++H2O 2 +
从得失电子的情况判断,失去电子的物质为负极,其化合价在反应中会升高。所以由上
式可知在负极上发生反应的物质是Zn。
8.D 9.C 10.AD 11.BD 12.D 13.BD 14.D 15.BC
16.AC [解题思路]通过此题的训练可以达到全面掌握有关原电池工作原理、电极反应、电子流向等知识点,同时该题也是一个将课本知识与实际结合的极好例子。
判断原电池的正负极,可以从两个方面:①微观:电子流出的一极是负极,电子流入的一极是正极。②宏观:活泼的电极是负极,不活泼的一极是正极,电子是从负极沿导线流入正极。
17.C 18.B 19.B 20.AC 21.D 22.A 23.B 24.A
25.(8分)陶土(2分);氧化铁(2分);陶土胶粒带负电,向阳极移动(2分);氧化铁胶粒带正电,向阴极移动(2分)。
26.(11分)(1)电化学腐蚀(2分);铁锅材料为铁合金,其中铁和少量碳及NaCl残液构成原电池。(2分) (2)2Fe-4e-=2Fe2+(2分);2H2O+O2+4e-=4OH-(2分);
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(1分),4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(1分),2Fe(OH)3+(n-3)H2O=Fe2O3·nH2O(1分)
27. (6分) (1)D(3分) (2)加入CuSO4溶液后,构成Fe-Ag原电池,Fe溶解、减轻,Cu2+在银圈上得电子,沉积在其上。增重(3分)。
28.(14分)A:K B:Cu C:Ag D:Zn E:Sn F:Pt G:Fe
29.(10分) (1)CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O(3分)
(2)2CH3COOH+ Cu2O →(CH3COO)2Cu+Cu(胶体)+H2O(3分)
(3)用一束光射向分散系,如形成一条光亮的“通路”就可证明新得到的分散系是胶体。(4分)
30. (10分)(1)Cu2++2e-==Cu; 2C1--2e-==C12
4OH--4e-==2H2O+O2↑; 2Ag++2e-==2Ag
(2)2∶2∶4∶1
31.(9分) [解题思路]惰性电极时,依据阴、阳离子放电顺序书写电极反应,阳极:先2C1--2e=Cl2↑,后4OH--4e=O2↑+2H2O。在阳极附近,因OH-放电而促进了水的电离平衡右移,溶液酸性明显增强。由电子守恒关系:
C12 ~ Cu, 另析出0.2mol Cu,2Cu ~ O2 ~ 4H+。
0.1mol 0.1mol (3分) 0.2mol 0.1mol 0.4mol (3分)
故V(气体)=V(Cl2)十V(O2)=2.24L十2.24L=4.48L。 (1分)
电解后c(H+)≈=0.4mol/L, (1分)
pH=-lg c(H+)=1-2lg2。 (1分)
32.(10分)[解题思路] 依电解CuSO4溶液时有关物质的量间的关系可知
(1) ①CuSO4 + H2OCu+ H2SO4+1/2O2↑
1mol lmo1 0.5mol
0.3mol 0.2mol 0.3mol 0.15mol
即 48g 5.4g 29.4g 4.8g (2分)
② 依CuSO4的溶解度可知
100gH2O 20g CuSO4
240g 48g (2分)
③其中有5.4gH2O参与了电解过程,余下的水为 240-5.4=234.6g。生成的H2SO4为29.4g。故所得H2SO4溶液重 234.6+29.4=264g,其体积为:264/1.074=245.8mL。
电解后溶液的物质的量浓度为0.3mol/0.2458L=1.22mol/L。 (2分)
(2)10mL l.22mol/L H2SO4稀至1000mL,含有0.0244mol H+,取出25mL中只有0.0061mol H+。依下式:设需NaOH的体积为x。0.0061=0.2x
解得:x =0.0305L。 即30.5mL。 (4分)
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