内蒙古集宁一中2019-2020学年高二上学期月考化学试题

内蒙古集宁一中2019-2020学年高二上学期月考化学试题

内蒙古集宁一中(西校区)2019-2020学年高二上学期第二次月考理综 化学试题 一、选择题 ‎1.关于烷烃性质的叙述中，不正确的是（ ）‎ A. 烷烃同系物随相对分子质量增大，熔沸点逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态 B. 烷烃同系物的密度随相对分子质量增大逐渐增大 C. 烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应 D. 烷烃同系物都能使溴水、高锰酸钾溶液褪色 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．烷烃结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，随着碳原子数的增加，常温下的状态逐渐由气态变化到液态、固态，故A正确；‎ B．烷烃结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，密度越大，故B正确；‎ C．烷烃的化学性质与CH4相似，在光照条件下能与氯气发生取代反应，故C正确；‎ D．烷烃的结构决定了化学性质，碳原子是饱和状态，所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，故D错误；‎ 故选D。‎ ‎2. 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：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：Fe－2e－＝Fe2＋‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 分析】‎ 在电解反应中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；原电池反应中，负极发生氧化反应，而正极发生还原反应。‎ A、电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；‎ B、氢氧燃料电池中正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应；‎ C、粗铜精炼时，连接电源正极的是阳极，连接电源负极的是阴极；‎ D、钢铁发生电化学腐蚀时，负极上铁失去电子生成亚铁离子。‎ ‎【详解】A项、电解饱和食盐水时，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成Cl2，电极反应2Cl--2e-=Cl2↑，故A正确；‎ B项、氢氧燃料电池的负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子的还原反应，碱性条件下正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B错误；‎ C项、精炼铜时，纯铜与电源负极相连做阴极，粗铜与电源正极相连做阳极，阳极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故C错误；‎ D项、钢铁发生电化腐蚀时，金属铁做负极，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】题考查原电池和电解池的工作原理及应用，明确电极上发生的反应是解题的关键。‎ ‎3.在含镍酸性废水中用电解法可以实现铁上镀镍并得到氯化钠，其装置如图所示，下列叙述正确的是 A. 待镀铁棒为阳极 B. 选用镍棒替换碳棒，镀镍效果更好 C. 阳极的电极反应式为4OH- — 4e-=O2↑+2H2O D. 通电后中间隔室的NaCl溶液浓度减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电解装置可实现铁棒镀镍，溶液中Ni2+被还原，则待镀铁棒为阴极，故A错误；‎ B．碳棒做阳极为惰性电极，镍棒做阳极则是活性电极，参与电极反应，不能用镍棒替换，故B错误；‎ C．阳极发生氧化反应，溶液为NaOH溶液，OH-放电产生O2和H2O，所以阳极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，故C正确，‎ D．电解池中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，铁棒为阴极，碳棒为阳极，溶液中Cl-向左移动，Na+向右移动，所以通电后中间隔室的NaCl溶液浓度增大，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎4.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法不正确的是（ ）‎ A. 燃料电池工作时，正极反应为O2+4H++4e﹣＝2H2O B. a极是铜，b极是铁时，可实现铁上镀铜 C. a极是含锌、铁的粗铜，b极是纯铜，a极溶解铜的质量与b极析出的铜质量相等 D. 若a、b两极均为石墨时，在相同条件下，a极产生的气体与电池中消耗的H2体积不相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 左边装置是氢氧燃料电池，所以是原电池，原电池放电时，燃料失电子发生氧化反应，所以通入H2的电极为负极，通入O2的电极为正极，正极上氧化剂得电子发生还原反应，由于电解质溶液呈酸性，正极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；右边装置有外接电源，所以是电解池，连接负极的b电极是阴极，连接正极的a电极是阳极，阳极上发生失电子氧化反应，阴极上发生得电子还原反应。‎ ‎【详解】A．由于电解质溶液呈酸性，正极发生还原反应，氧气被还原生成水，电极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O，选项A正确；‎ B．a极是铜，b极是铁时，铜被氧化，b极上铜离子得电子有铜析出，选项B正确；‎ C．若a极是粗铜，b极是纯铜时，a极上比Cu活泼的金属Zn、Fe也失去电子，但b极上只析出Cu，根据电子守恒，则a极溶解Cu的质量小于b极上析出铜的质量，选项C不正确；‎ D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a 极产生的气体为氧气，根据电子守恒，与电池中消耗的H2体积不相等，选项D正确。‎ 答案选C。‎ ‎【点睛】本题考查原电池和电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，易错点为A，注意电解质的酸碱性，为解答该题的关键。‎ ‎5.如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法不正确的是（ ）‎ A. X极是电源正极，Y极是电源负极 B. Cu电极上增重‎6.4g时，b极产生‎4.48L（标准状况）气体 C. 电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐减小 D. a极的电极反应式为‎2C1--2e-=Cl2↑‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液，判断b电极是阴极，Y为电源负极，X为电源正极，选项A正确； ‎ B、‎6.4 g铜的物质的量是0.1mol，电路中通过电子物质的量为0.2mol，则b极上生成氢气物质的量为0.1mol，标准状况体积为‎2.24L，选项B不正确；‎ C、电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH逐渐减小，选项C正确；‎ D、a电极是氯离子失电子发生的氧化反应，电极反应为‎2C1--2e-=Cl2↑，选项D正确。‎ 答案选B。‎ ‎6.对金属腐蚀及防护的表述正确的是 A. 金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应 B. 牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极 C. 外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连 D. 生铁投入NH4Cl溶液中：主要发生析氢腐蚀 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 金属腐蚀的本质：金属失电子发生氧化反应，故A错误；‎ B. 牺牲阳极的阴极保护法，用的原电池原理，被保护的金属应做正极，故B错误；‎ C. 外加电流阴极保护法，用的电解原理，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，故C错误；‎ D. 生铁投入NH4Cl溶液中，溶液呈酸性，主要发生析氢腐蚀，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎7.乙烷CH3CH3与氯气Cl2在光照下发生反应，最多会产生（ ）种产物。‎ A. 6 B. ‎7 ‎C. 9 D. 10‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】乙烷分子中只含有一种H原子。‎ 若是一氯取代产物，只能产生一种一氯取代产物；‎ 若二氯取代产物，分子中2个H被Cl取代时，2个Cl可在同一个C上或2个不同碳上，产物存在2种不同结构；‎ 若是三氯取代产物，3个Cl原子可以在同一个C原子上，也可以是在不同C原子上，因此有2种不同的取代产物；‎ 若是四氯取代产物，四个Cl原子可以在2个C原子上各有2个Cl原子，也可以是1个C原子上有3个Cl原子，另1个C原子上有1个Cl原子，因此有2种不同的取代产物；‎ 若是五氯取代产物，只有一种取代产物；‎ 若是六氯取代产物，分子中的6个H原子全部被Cl原子取代，产物只有一种；‎ 故乙烷CH3CH3与氯气Cl2在光照下发生反应，最多产生的有机取代产物种类有1+2+2+2+1+1=9种，由于每一步取代反应都会产生HCl，因此得到的取代产物种类是10种，故合理选项是D。‎ 二、填空题 ‎8.原电池是化学对人类的一项重大贡献。‎ Ⅰ(1).某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。a和b不连接时，烧杯中发生反应的现象是___________________________。‎ ‎(2)a和b用导线连接，Cu极为原电池___________ （填“正”或“负”）极，电极反应式是___________ ，发生__________（填“氧化”或“还原”）反应。‎ ‎(3)将a与直流电源的正极相连并把Cu换成石墨电极，b与直流电源的负极相连，则石墨电极反应式 ______________________，该过程的总反应方程式为_______________________。‎ ‎【答案】 (1). 锌片不断溶解，锌片周围有气泡产生 (2). 正极 (3). 2H++2e-=H2 (4). 还原反应 (5). 2H2O-4e-=O2+4H+ (6). 2H2O O2+2H2‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）a和b不连接时，不能形成闭合回路，所以不能形成原电池；‎ ‎（2）)a和b用导线连接，较活泼的金属锌为负极，铜为正极；‎ ‎（3）将a与直流电源的正极相连并把Cu换成石墨电极，为阳极，阳极上氢氧根离子失电子产生氧气，阴极上氢离子得电子产生氢气。‎ ‎【详解】（1）该装置不能形成闭合回路，所以不能形成原电池，锌发生化学腐蚀，离子反应为Zn+2H+=H2↑+Zn2+，烧杯中发生反应的现象是：锌片不断溶解，锌片周围有气泡产生；‎ ‎（2）该装置原电池，锌易失电子作负极、Cu作正极，正极上氢离子放电发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，‎ 故答案为：正极；2H++2e-=H2；还原反应；‎ ‎（3）将a与直流电源的正极相连并把Cu换成石墨电极，b与直流电源的负极相连为阴极，则石墨电极为阳极，阳极上水电离出的氢氧根离子失电子产生氧气，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，阴极上氢离子得电子产生氢气，则该过程的实质为电解水，总反应方程式为2H2O O2+2H2。‎ ‎9.利用甲烷与氯气发生取代反应，同时获得副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：‎ 根据要求填空：‎ 根据要求填空：‎ ‎（1）A装置发生反应的离子方程式是_________________________________。C装置中CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式是___________________________ 。‎ ‎（2）导管a的作用是____________。仪器b的名称是____________。‎ ‎（3）D装置中的石棉上均匀附着潮湿的KI，其作用是______________ 。‎ ‎（4）E装置的作用是____________。（填序号）。‎ A．收集气体 B．吸收氯气 C．防止倒吸 D．吸收氯化氢 ‎（5）该装置的缺陷是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是_______.‎ A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E.CCl4‎ ‎（6）设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应______。‎ ‎【答案】 (1). MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2+2H2O (2). CH4+Cl2CH3Cl+HCl (3). 平衡内外压强 (4). 干燥管 (5). 吸收过量氯气 (6). CD (7). AB (8). x≥4‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A装置：实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，B装置：干燥Cl2，装置C：经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，D装置：吸收过量的氯气，E装置：最后生成的HCl溶于水生成盐酸，球形漏斗球形部分具有较大空间，能防止倒吸，与有机物可用分液的方法分离，据此分析。‎ ‎【详解】（1）MnO2能将HCl（浓）氧化为Cl2，A中制取Cl2反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，离子反应为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，C装置中CH4与Cl2生成一氯代物，反应的化学反应方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；‎ ‎（2）A装置制取氯气，导管a连接分液漏斗和烧瓶，其作用为：平衡气压，使浓盐酸能够顺利流下；根据仪器的构造可知，仪器b为球形干燥管；‎ ‎（3）氯气具有氧化性，KI中-1价碘能被氯气氧化，产物为氯化钾和碘单质，所以，D装置的石棉中均匀混有KI粉末，能吸收过量的氯气；‎ ‎（4）甲烷和氯气发生取代反应，产物为氯化氢和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷为气态，反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开，甲烷和氯气发生取代反应生成氯化氢，氯化氢极易溶于水，球形干燥管球形体积大，能防止倒吸；‎ 答案选CD；‎ ‎（4）一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，所以尾气的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理，该装置的缺陷是没有进行甲烷和生成的一氯甲烷等尾气处理；‎ 答案选AB；‎ ‎（6）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，若理论上欲获得最多的氯化氢，设=x，则x值应保证甲烷被完全取代，x≥4。‎ ‎【点睛】易错点为（6）氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl。‎ ‎10.如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为离子交换膜。‎ 请按要求回答相关问题：‎ ‎（1）甲烷燃料电池负极电极反应式是：____________________________________。‎ ‎（2‎ ‎）向乙中加入几滴酚酞溶液，工作一段时间后铁电极附近溶液变红，请用化学用语解释相关原因__________________________________‎ ‎（3）若在标准状况下，有‎4.48 L氧气参加反应，则乙装置中C电极上生成的气体的物质的量为__________。‎ ‎（4）欲用丙装置给铜镀银，b应是____________（填化学式）。‎ ‎【答案】 (1). CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O (2). 2H2O+2e-= H2+2OH-,使溶液呈碱性 (3). 0.4mol (4). Ag ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）甲烷燃料电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；‎ ‎（2）根据装置可知，甲池中通入甲烷的一极为负极，则乙池中连接负极的铁电极为阴极；‎ ‎（3）串联电池中转移电子数相等；‎ ‎（4）欲用丙装置给铜镀银，b连接燃料电池的正极，为阳极，应是镀层金属Ag。‎ ‎【详解】（1）甲烷燃料电池中，负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；‎ ‎（2）根据装置可知，甲池中通入甲烷的一极为负极，则乙池中连接负极的铁电极为阴极，向乙中加入几滴酚酞溶液，工作一段时间后铁电极上水电离出的氢离子得电子产生氢气，电极反应为2H2O+2e-= H2+2OH-，附近溶液中氢氧根离子浓度增大，使溶液呈碱性，溶液变红；‎ ‎（3）串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有‎4.48 L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=×4=0.8mol，乙装置中C电极上氯离子放电生成氯气，设生成氯气的物质的量为x；‎ ‎2Cl-+2e-=Cl2↑‎ ‎2mol 1mol ‎0.8mol x x=0.4mol；‎ ‎（4）欲用丙装置给铜镀银，b连接燃料电池的正极，为阳极，应是镀层金属Ag。‎ ‎11.如图所示，若电解5min时铜电极质量增加‎2.16g，试回答（硝酸银足量）：‎ ‎（1）电源电极X名称为____。‎ ‎（2）通电5min时，B中共收集到224mL气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为____。‎ ‎（3）若A中KCl溶液的体积也是200mL（KCl足量，不考虑氯气的溶解），电解后溶液的c(OH-) =____。‎ ‎【答案】 (1). 负极 (2). 0.025mol/L (3). 0.1mol/L ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 已知电解5min时铜电极质量增加‎2.16g，则电解池C中，Cu电极为阴极，Ag为阳极，电解池A、B的左侧电极均为阴极，右侧电极为阳极，电源的X极为负极，Y极为正极，铜电极增重‎2.16g，电极反应式为Ag++e-=Ag，即物质的量为0.02mol，转移0.02mol电子。‎ ‎【详解】（1）分析可知，电源电极X名称负极；‎ ‎（2）通电5min时，共转移0.02mol电子，电解硫酸铜溶液，阳极：2H2O-4e-=4H++O2,转移0.02mol电子时，体积为112mL，阴极：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2，生成112mL的氢气，得到0.01mol电子，则Cu2+得到0.01mol电子，其物质的量为0.005mol，c（Cu2+）=c（CuSO4）=0.005mol/‎0.2L=0.025mol/L；‎ ‎（3）电解KCl溶液，阳极：2Cl-+2e-=Cl2,阴极：2H2O+2e-=2OH-+H2，转移0.02mol电子时，生成0.02molOH-，c(OH-) =0.02mol/‎0.2L=0.1mol/L。‎ ‎ ‎ ‎ ‎