教师文档 第六章章末综合检测(六)

章末综合检测(六)
[学生用书单独成册]
(时间：60分钟；满分：100分)
一、选择题(本题包括9个小题，每小题5分，共45分)
1．下列说法正确的是( )
A ．凡有能量变化的过程都是化学变化
B ．吸热反应只能在加热条件下才能进行
C ．放热反应可能需要加热才能进行
D ．天然气在空气中燃烧时，其化学能将全部转化为热能
解析：选C 。

化学变化中一定有能量变化，但是有能量变化的过程不一定是化学变化，A 不正确；反应是不是需要加热与反应吸热还是放热没有直接关系，B 不正确，C 正确；可燃物燃烧时化学能转化为热能和光能，D 不正确。

2．下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确)( )
A ．C 2H 5OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋3H 2O(g)
ΔH ＝－1 367.0 kJ/mol(燃烧热)
B ．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H 2O(l)
ΔH ＝＋57.3 kJ/mol(中和热)
C ．S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－296.8 kJ/mol(反应热)
D ．2NO 2===O 2＋2NO ΔH ＝＋116.2 kJ/mol(反应热)
解析：选C 。

A 项，表示燃烧热时，应生成稳定的氧化物，则水的状态应为液态；B 项，酸碱中和为放热反应，ΔH 值为负值；D 项，各物质未注明聚集状态。

3．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，不正确的是( )
A ．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑
B ．氢氧燃料电池的负极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －
C ．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu －2e －===Cu 2＋
D ．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋
解析：选B 。

选项A ，Cl －在阳极失去电子产生Cl 2，正确。

选项B ，电池的负极发生的是氧化
反应，错误。

选项C ，粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，阳极反应式为Cu －2e －===Cu 2＋，正
确。

选项D ，钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，电极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋，正确。

转化为电能的装置，B 项错误；太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，C 项错误；燃气通过燃气灶发生燃烧反应，如CH 4＋2O 2――→点燃
CO 2＋2H 2O ，实现了化学能到热能的转化，D 项正确。

5．肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示。

已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ)：N ≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154，则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )
A ．194
B ．391
C ．516
D ．658
解析：选B 。

由题图可知ΔH 3＝－(ΔH 2－ΔH 1)＝－[－2 752 kJ/mol －(－534 kJ/mol)]＝＋2 218
kJ/mol ，断裂1 mol N —H 键所需能量＝(2 218 kJ －500 kJ －154 kJ)×14
＝391 kJ 。

6．(2015·苏南四校联考)固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。

它
以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2－)在其间通过。

该电池的
工作原理如图所示，其中多孔电极a 、b 均不参与电极反应。

下列判断正确的是( )
A ．有O 2放电的a 极为电池的负极
B ．有H 2放电的b 极为电池的正极
C ．a 极对应的电极反应为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －
D ．该电池的总反应方程式为2H 2＋O 2===2H 2O
解析：选D 。

H 2在O 2中燃烧的方程式为2H 2＋O 2=====点燃
2H 2O ，所以氢氧燃料电池的总方程式为2H 2＋O 2===2H 2O ，D 对；而O 2为氧化剂，在正极反应，所以a 极为正极，A 错；因反应介质中没
有水，所以正极反应式为O 2＋4e －===2O 2－，C 错；根据总反应写出负极反应式为2H 2＋2O 2－－4e
－===2H 2O ，H 2为负极反应物，B 错。

7．关于下列装置的说法中正确的是( )
A ．装置①中，盐桥(含琼脂的饱和KCl 溶液)中的K ＋移向ZnSO 4溶液
B ．装置②可用于制备Fe(OH)2
C ．用装置③精炼铜时，c 极为粗铜
D ．装置④中电子由Zn 电极沿外电路流向Fe 电极，装置中有Fe 2＋生成
解析：选B 。

装置①中，Zn 为负极，盐桥中的K ＋移向CuSO 4溶液，A 项错误；装置②中Fe 连
接电源正极，Fe 失去电子生成Fe 2＋，a 为阴极，产物为H 2和NaOH ，生成的Fe 2＋与OH －结合可获
得Fe(OH)2，B 项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，故用装置③精炼铜时，d 极为粗铜，C 项错误；
装置④中电子由Zn 电极沿外电路流向Fe 电极，Fe 为正极仅起导体作用，装置中没有Fe 2＋生成，D
项错误。

8．(2015·浙江名校联考)如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为()
A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥
C．⑤④②①③⑥D．⑤③②④①⑥
解析：选C。

①是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。

②③④均为原电池，③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活泼性差别大于Fe和Sn的，故Fe-Cu原电池中Fe被腐蚀的较快。

⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。

⑥是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。

根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。

9．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。

下列说法不正确的是()
A．电池工作时，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
B．电解时，a电极周围首先放电的是Br－
C．电解时，电子流动路径是负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，b极周围产生0.02 g H2
解析：选C。

因电解质溶液为酸性，电池工作时正极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A项正确；电解时，阳极a周围首先放电的是还原性强的Br－，B项正确；电解时，电子不能通过电解质溶液，在电解质溶液中是通过离子的定向移动而导电的，C项错误；由电子守恒可知D项正确。

二、非选择题(本题包括4个小题，共55分)
10．(13分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。

(1)在25 ℃、101 kPa时，1 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64 kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________________________________________。

(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1，已知CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－565.14 kJ·mol－1，试计算相同物质的量的C3H8(g)和CO(g)完全燃烧产生的热量的比值________(保留小数点后一位)。

(3)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。

已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)
ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
计算断裂1mol N ≡N 键需要消耗能量________kJ ，氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键
________(填“强”或“弱”)，因此氢气与二者反应的条件不同。

解析：(1)燃烧热是指1mol 可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。

(2)2 220.0 kJ·mol －1÷565.142
kJ·mol －1≈7.9。

(3)3H 2(g)＋N 2(g)2NH 3(g)中，断裂1 mol N ≡N 键和3 mol H —H 键，形成6 mol N —H 键，则6E (N —H)－E (N ≡N)－3E (H —H)＝92.4 kJ·mol －1，则E (N ≡N)＝1 173.2 kJ·mol
－1×2－436 kJ·mol －1×3－92.4 kJ·mol －1＝946 kJ·mol －1。

E (N ≡N)>E (O===O)，故氮气分子中化学键比
氧气分子中的化学键强。

答案：(1)CH 4(g)＋2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH ＝－890.24 kJ·mol －1
(2)7.9
(3)946 强
11．(14分)铝的阳极氧化，是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。

某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程。

请回答：
(1)配制实验用的溶液。

要配制200 mL 密度为1.2 g·cm －3的溶质质量分数为16%的NaOH 溶液，
需要称取________g NaOH 固体。

(2)把铝片浸入热的16%NaOH 溶液中约半分钟洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗。

写出除去氧化膜的离子方程式：__________________________________。

(3)
按如图组装好仪器，接通开关K ，通电约25 min 。

在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。

写出该
过程中的电极反应式。

阳极：______________________________________________；
阴极：_______________________________________________。

(4)断开电路，取出铝片，用1%稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。

写出该过程发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。

解析：(1)m [NaOH(aq)]＝ρV ＝200 mL ×1.2 g·cm －3＝240 g ，m (NaOH)＝m [NaOH(aq)]×w ＝240
g ×16%＝38.4 g 。

(2)铝片表面的氧化膜为Al 2O 3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成偏铝酸盐和
水。

(3)阳极是Al 失去电子，与H 2O 共同作用转化成Al 2O 3；阴极是电解质溶液中的H ＋得到电子而
转化成H 2。

(4)NH 3·H 2O 属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。

答案：(1)38.4
(2)Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O
(3)2Al ＋3H 2O －6e －===Al 2O 3＋6H ＋
6H ＋＋6e －===3H 2↑
(4)NH 3·H 2O ＋H ＋===NH ＋4＋H 2O
12．(14分)原电池、电解池原理在工业生产、日常生活中具有广泛应用。

(1)Li-SOCl 2电池可用于心脏起搏器。

该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl 4-SOCl 2。

电池的总反应可表示为4Li ＋2SOCl 2===4LiCl ＋S ＋SO 2↑。

请回答下列问题：
①电池负极发生的电极反应式为
________________________________________________________________________。

②电池正极发生的电极反应式为
(2)钢铁生锈的现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示。

①写出石墨电极的电极反应式：
________________________________________________________________________。

②将该装置进行简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置。

请在图中虚线框内所示位置进行修改，并用箭头标出导线中电子流动的方向。

③写出修改后石墨电极的电极反应式：
________________________________________________________________________。

解析：(1)分析反应中元素的化合价变化，可知Li发生氧化反应，SOCl2发生还原反应。

①负极反应式为Li－e－===Li＋。

②正极反应式为2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。

(2)①铁发生吸氧腐蚀，石墨作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

②利用外加电源的阴极保护法，将铁与直流电源的负极相连接，可以保护铁不被腐蚀。

③修改后的装置为电解池，石墨电极作阳极，Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。

答案：(1)①Li－e－===Li＋②2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑
(2)①2H2O＋O2＋4e－===4OH－
②如图
③2Cl－－2e－===Cl2↑
13．(14分)(2015·高考全国卷Ⅱ)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。

该电池放电过程产生MnOOH。

回收处理该废电池可得到多种化工原料。

有关数据如下表所示：
溶解度
(1)该电池的正极反应式为________________________________________________________________________，电池反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌________g。

(已知F＝96 500 C·mol －1)
(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过________分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、________和________，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为________，其原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。

若上述过程不加H2O2后果是____________________，原因是
________________________________________________________________________。

解析：(1)酸性锌锰干电池中正极上发生还原反应，该电池放电过程中产生MnOOH，则正极反应式为MnO2＋H＋＋e－===MnOOH。

金属锌作负极，发生氧化反应生成Zn2＋，则负极反应式为Zn －2e－===Zn2＋，结合得失电子守恒可得电池反应式为2MnO2＋2H＋＋Zn===2MnOOH＋Zn2＋。

(2)电流强度为I＝0.5 A，时间为t＝5 min＝300 s，则通过电极的电量为Q＝It＝0.5 A×300 s＝150 C，又知F＝96 500 C·mol－1，故通过电子的物质的量为
150 C
96 500 C·mol－1
≈0.001 6 mol，则理论上消耗Zn的质量为65 g·mol－1×0.001 6 mol×1/2≈0.05 g。

(3)由NH4Cl、ZnCl2的溶解度与温度的关系可知，相同温度下，ZnCl2的溶解度远远大于NH4Cl，因此从滤液中分离NH4Cl和ZnCl2，可采用加热浓缩、冷却结晶的方法。

废电池的糊状填充物由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成，加水处理后，过滤，滤渣中含有碳粉、MnO2及MnOOH等，欲从中得到较纯的MnO2，可采用在空气中加强热的方法，碳粉与O2反应生成CO2，MnOOH氧化为MnO2。

(4)Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4，再被H2O2氧化转化为Fe2(SO4)3。

Fe(OH)3的K sp＝c(Fe3＋)·c3
(OH－)，则Fe3＋恰好沉淀完全时，c(OH－)＝3K
sp
c(Fe3＋)
≈10－11.3mol·L－1，溶液的pH＝2.7。

Zn(OH)2
的K sp＝c(Zn2＋)·c2(OH－)，则Zn2＋开始沉淀时，c(OH－)＝
K sp
c(Zn2＋)
＝10－8 mol·L－1，溶液的pH＝6。

Fe(OH)2和Zn(OH)2的K sp相近，不加入H2O2将Fe2＋转化为Fe3＋，很难将Zn2＋和Fe2＋分开。

答案：(1)MnO2＋H＋＋e－===MnOOH2MnO2＋Zn＋2H＋===2MnOOH＋Zn2＋[注：式中Zn2＋可写为Zn(NH3)2＋4、Zn(NH3)2Cl2等，H＋可写为NH＋4]
(2)0.05
(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH在空气中加热碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2
(4)Fe3＋ 2.76Zn2＋和Fe2＋分离不开Fe(OH)2和Zn(OH)2的K sp相近。