学年河北省保定市定州中学高二上学期期末化学试题解析版Word格式.docx
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【解答】
A.电解总反应:
2Cu+H2O=Cu2O+H2↑,金属铜失电子,说明金属铜一定作阳极,石墨做阴极,在阴极上是溶液中的氢离子得电子,产生氢气,故A正确;
B.铜电极本身失电子,发生氧化反应,故B错误;
C.铜电极是电解池的阳极,接直流电源的正极,故C错误;
D.该反应不是自发的氧化还原反应,不能设计成原电池,故D错误。
故选A。
2.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,会发生的原电池反应.以下说法正确的是( )
A.负极发生的反应为:
Fe-3e-=Fe3+
B.正极发生的反应为:
2H2O+O2+4e-=4OH
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢铁在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【答案】B
【解析】解:
钢铁中含有铁和碳,在潮湿的环境中构成原电池,铁作负极,碳作正极。
A、根据反应方程式知,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故A错误;
B、正极上氧气得电子生成氢氧根离子,则正极发生的反应为:
2H2O+O2+4e-=4OH-,故B正确;
C、原电池是将化学能转变为电能的装置,故C错误;
D、氧气在水中的溶解度较小,在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀,故D错误;
故选:
B。
根据原电池的定义、原电池的电极反应式、以及氧气的溶解度判断,钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2是发生的吸氧腐蚀,原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应.
本题考查了金属的腐蚀与防护,明确形成原电池的条件及原电池原理是解本题关键,会根据环境确定钢铁发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀,会书写电极反应式,为学习难点.
3.某反应由两步反应A⇌B⇌C构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是( )
A.两步反应均为吸热反应B.三种化合物中C最稳定
C.A与C的能量差为E4D.A⇌B反应,反应条件一定要加热
A.A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,故A错误;
B.物质的总能量越低,越稳定,故B正确;
C.E4为C的活化能,不是A生成C的能量差,整个反应中△H=(E1+E3)-(E2+E4),故C错误;
D.反应吸放热与条件无关,所以不一定要加热,故D错误。
A→B的反应,反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热,B→C的反应,反应物的总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,结合能量的高低解答该题.
本题考查化学反应与能量变化,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,题目难度不大,注意把握物质的总能量与反应热的关系,易错点为C,注意把握反应热的计算.
4.已知胆矾溶于水时溶液温度降低.胆矾分解的热化学方程式为CuSO4•5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1
kJ•mol-1.室温下,若1mol无水硫酸铜溶解为溶液放热Q2
kJ,则( )
A.Q1>Q2B.Q1=Q2C.Q1<Q2D.无法比较
胆矾溶于水时溶液温度降低,可知其为吸热过程,△H>0,
1mol胆矾分解生成1molCuSO4(s)时,CuSO4•5H2O(s)
CuSO4(s)+5H2O(l)△H=+Q1KJ•mol-1
1molCuSO4(s)溶解时放热Q2kJ
可得如下图所示关系,
根据盖斯定律,则有△H=Q1+(-Q2)>0,则Q1>Q2,
A。
胆矾溶于水时可分为两步,一是胆矾分解成无水硫酸铜,二是无水硫酸铜溶解,然后结合盖斯定律来解答.
解答此类习题的关键是,读懂题意,正确列出图示关系.
5.常温下,电解质溶液中的下列关系式不正确的是( )
A.已知A-+H2B(少量)=HA+HB-,则结合H+的能力:
HB-<A-<B2-
B.在0.1mol/L的氨水中滴加0.1mol/L盐酸,恰好完全中和时溶液的pH=a,则由水电离产生的c(OH-)=10a-l4mol/L
C.将cmol/L的醋酸溶液与0.02
mol/LNaOH
溶液等体积混合后溶液恰好呈中性,用含c
的代数式表示CH3COOH
的电离常数Ka=(2×
10-9)/(c-0.02)
D.将0.2
mol/L盐酸与0.1mol/L的KAlO2溶液等体积混合,溶液中离子浓度由大到小的顺序:
c(Cl-)>c(K+)>c(Al3+
)>c(H+)>c(OH-)
A.已知A-+H2B(少量)=HA+HB-,强酸制备弱酸,结合H+的能力:
HB-<A-<B2-,故A正确;
B.在0.1mol/L的氨水中滴加0.1mol/L盐酸,恰好完全中和时生成氯化铵溶液,铵根离子水解溶液显酸性,恰好完全中和时溶液的pH=a,则由水电离产生的c(OH-)=10amol/L,故B错误;
C.将cmol/L的醋酸溶液与0.02mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液恰好呈中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,c(CH3COO-)=0.02mol/L,c(CH3COOH)=c-0.02mol/L,CH3COOH的电离常数Ka=
=
,故C正确;
D.将0.2mol/L盐酸与0.1mol/L的KAlO2溶液等体积混合发生反应:
KAlO2+HCl+H2O=KCl+Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,氢氧化铝部分溶解,溶液为氯化钾和氯化铝溶液,铝离子水解溶液溶液显酸性,离子浓度大小c(Cl-)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-),故D正确;
A.已知A-+H2B(少量)=HA+HB-,强酸制备弱酸,酸越弱对应阴离子结合氢离子能力越强;
B.在0.1mol/L的氨水中滴加0.1mol/L盐酸,恰好完全中和时生成氯化铵溶液,铵根离子水解溶液显酸性,水电离出氢离子浓度等于水电离出氢氧根离子浓度;
C.将cmol/L的醋酸溶液与0.02mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液恰好呈中性,c(H+)=c(OH-),结合醋酸溶液中的电离平衡常数计算;
KAlO2+HCl+H2O=KCl+Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,氢氧化铝部分溶解,溶液为氯化钾和氯化铝溶液,铝离子水解溶液溶液显酸性。
本题考查盐类水解及弱电解质电离,明确溶质的性质、外界条件对化学平衡的影响再结合物料守恒、电荷守恒即可解答离子浓度大小的问题,综合性强,题目难度中等。
6.ClO2
是一种高效安全的杀菌消毒剂。
用氯化钠电解法生成ClO2的工艺原理示意图如图,发生器内电解生成ClO2.下列说法正确的是( )
A.a气体是氯气,b气体是氢气
B.氯化钠电解槽内每生成2
mol
a气体,转移2mol
e-
C.ClO2发生器中阴极的电极反应式为:
2ClO3-+12H++10e-=Cl2↑+6H2O
D.为使a、b气体恰好完全反应,理论上每生产1molClO2需要补充56L(标准状况)b气体
【答案】D
根据流程图可知道:
食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3)、氢气,NaClO3和HCl反应,生成ClO2、氯气和氯化钠,b气体为氯气,a气体为氢气,
A.分析可知a为氢气,b为氯气,故A错误;
B.电解食盐水得到氯酸钠(NaClO3)和H2,电解的离子反应方程式为:
Cl-+3H2O
ClO3-+3H2↑,氯化钠电解槽内每生成2
a气体,转移4mol
e-,故B错误;
C.ClO2发生器中的反应为,化学方程式NaClO3和盐酸发生歧化反应,生成NaCl、ClO2、Cl2、H2O,阴极是ClO3-得到电子生成ClO2,电极反应为ClO3-+2H++e-=ClO2↑+H2O,故C错误;
D.NaClO3和盐酸发生歧化反应,生成NaCl、2ClO2、Cl2、H2O,化学方程式为:
2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,每生成1molClO2需要消耗NaClO31mol,同时生成氯气0.5mol,结合电子守恒氯化钠电解槽内反应为Cl-+3H2O
ClO3-+3H2↑,每生成1molNaClO3,同时生成3mol氢气,为使ab气体恰好完全反应,理论上每生成1molClO2需要补充2.5mol氯气,故D正确;
D。
A.a为氢气,b为氯气;
ClO3-+3H2↑;
C.ClO2发生器中的反应为,化学方程式NaClO3和盐酸发生歧化反应,生成NaCl、ClO2、Cl2、H2O,阴极是ClO3-得到电子生成ClO2;
ClO3-+3H2↑,每生成1molNaClO3,同时生成3mol氢气。
本题考查了电解原理的分析、电解产物判断、电子守恒的计算应用,主要是流程分析和反应原理的理解,掌握基础是解题关键,题目难度较大。
7.图甲是一种利用微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成对环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中正确的是( )
A.铁电极应与Y
相连接
B.H+透过质子交换膜由右向左移动
C.当N
电极消耗0.25mol
气体时,则铁电极增重16g
D.M
电极反应式:
H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2+6H+
A.铁上镀铜,则铁为阴极应与负极X相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A错误;
B.M是负极,N是正极,质子透过离子交换膜由左M极移向右N极,故B错误;
C.当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25×
4=1.0mol电子,所以铁电极增重×
64=32g,故C错误;
D.H2NCONH2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,故D正确。
根据题给信息知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒计算,以此解答该题。
本题考查了原电池原理以及电镀原理,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,明确原电池正负极上得失电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向即可解答,难度中等。
8.肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但利用其作燃料电池是一种理想的电池,具有容量大
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