届苏教版高考化学复习专题6《化学反应与能量变化》检测题Word文档下载推荐.docx
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B.左端装置中化学能转化为电能,右端装置中电能转化为化学能
C.c极上发生的电极反应是:
O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D.d极上进行还原反应,右端装置B中的H+可以通过隔膜进入A
7.下列工业生产过程中涉及到反应热再利用的是( )
A.接触法制硫酸
B.联合法制纯碱
C.铁矿石炼铁
D.石油的裂化和裂解
8.向足量H2SO4溶液中加入100mL0.4mol·
L-1Ba(OH)2溶液,放出的热量是5.12kJ。
如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100mL0.4mol·
L-1盐酸时,放出的热量为2.2kJ。
则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为( )
A.Ba2+(aq)+SO
(aq)===BaSO4(s)
ΔH=-2.92kJ·
mol-1
B.Ba2+(aq)+SO
ΔH=-18kJ·
C.Ba2+(aq)+SO
ΔH=-73kJ·
D.Ba2+(aq)+SO
ΔH=-0.72kJ·
9.甲醇燃料电池体积小巧、洁净环保、理论能量比高,已在便携式通讯设备、汽车等领域应用。
某型甲醇燃料电池的总反应式2CH4O+3O2=2CO2↑+4H2O,图M17—1是该燃料电池的示意图。
下列说法错误的是( )
A.燃料电池将化学能转化为电能
B.a是甲醇,b是氧气
C.质子从M电极区穿过交换膜移向N电极区
D.负极反应:
CH4O—6e-+H2O=CO2↑+6H+
10.一定条件下,利用如图所示装置可实现有机物的储氢,下列有关说法正确的是( )
A.A为电源的正极
B.气体X是H2
C.电极E为阴极
D.电极D的电极反应式为C6H6+6H++6e﹣=C6H12
11.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置.有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应为:
NiO2+Fe+2H2O
Fe(OH)2+Ni(OH)2.下列有关该电池的说法中正确的是( )
A.放电时电解质溶液显强酸性
B.充电时阳板反应为Ni(OH)2+2OH﹣﹣2e﹣=NiO2+2H2O
C.放电时正极附近溶液pH减小
D.充电时阴极附近溶液的碱性保持不变
12.将右图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿Zn
a
b
Cu路径流动
C.片刻后甲池中c(SO42−)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
13.现在污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(
),其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.当外电路中有0.2mole﹣转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA
B.A极的电极反应式为
+e﹣═Cl﹣+
C.电流方向从B极沿导线经小灯泡流向A极
D.B为电池的正极,发生还原反应
14.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),下列说法正确的是( )
A.电池工作时,B极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
B.电解时,电子流动路径是:
A极→外电路→b极→溶液→a极→B极
C.NaOH溶液充分吸收后所得溶液可制作漂白水
D.当电池中消耗2.24L(标准状况)H2时,a极周围也会产生2.24L(标准状况)气体
15.下列叙述不正确的是( )
A.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化
B.钢铁吸氧腐蚀的正极反应是:
O2+4e-+2H2O=4OH-
C.氢氧燃料电池中,氢气在负极发生氧化反应
D.将地下钢管与直流电源的正极相连,用来保护钢管
二、实验题(共3小题)
16.如图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。
(指示剂的pH变色范围:
6.8~8.0,酸色—红色,碱色—黄色)
回答下列问题:
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号);
①A管溶液由红变黄;
②B管溶液由红变黄;
③A管溶液不变色;
④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生反应的反应式:
_____________________________________;
(3)写出B管中发生反应的反应式:
(4)检验a管中气体的方法是___________________________________________
_____________________________________________________________________;
(5)检验b管中气体的方法是___________________________________________
____________________________________________________________________。
17.某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
完成下列填空:
(1)图2是图1所示装置的示意图,在图2的小括号内填写正极材料的化学式;
在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
(2)写出正、负极反应的方程式。
正极:
__________,负极:
____________。
(3)按图1装置实验,约8分钟才看到导管中液柱上升,下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是______(填字母序号)。
a.用纯氧气代替具支试管内的空气
b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管,并向试管的水中滴加少量红墨水
(4)升高温度可以加快化学反应速率,建议用酒精灯加热具支试管。
这一措施______(填“可行”或“不行”)。
18.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/(g/100g水)
(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0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌________g。
(已知F=96500C·
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0.1mol·
L-1)。
若上述过程不加H2O2后果是________________________________________________________________________,原因是________________________________________________________________________。
三、填空题(共3小题)
19.
(1)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是________。
A.太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学
B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D.以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(2)电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池,该电池的总反应式为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为______________________。
②放电时每转移3mol电子,正极有________molK2FeO4被还原。
(3)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。
电池反应式为:
Li1-xMnO4+Lix
LiMnO4,下列有关说法不正确的是________。
A.放电时电池的正极反应式为:
Li1-xMnO4+xLi++xe-===LiMnO4
B.放电过程中,石墨没有得失电子
C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D.充电时电池上标有“-”的电极应与外接电源的负极相连
20.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列相关说法正确的是 (填序号)。
A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少,可以判断该电池的优劣
B.二次电池又称充电电池或蓄电池,这类电池可无限次重复使用
C.除氢气外,甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D.近年来,废电池必须进行集中处理的问题被提上日程,其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应式可表示为
2Ni(OH)2+Cd(OH)2
Cd+2NiO(OH)+2H2O
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸,以下说法正确的是 (填序号)。
A.以上反应是可逆反应
B.反应环境为碱性
C.电池放电时Cd作负极
D.该电池是一种二次电池
(3)在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源,其构造如图所示。
a、b两个电极均由多孔的碳块组成,通入的氢气和氧气由孔隙中逸入,并在电极表面发生反应而放电。
①a电极是电源的 极;
②若该电池为飞行员提供了360kg的水,则电路中通过了 mol电子。
(4)请运用原电池原理设计实验,验证Cu2+、Fe3+氧化性的强弱,请画出实验装置图并写出电极反应式。
21.银是一种贵金属,古代常用于制造钱币及装饰器皿,现代在电池和照相器材等领域亦有广泛应用。
(1)久存的银制品表面会变黑,失去银白色光泽,原因是________________________。
(2)已知Ksp(AgCl)=1.8×
10-10,若向50mL0.018mol·
L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·
L-1的盐酸,混合后溶液中Ag+的浓度为________mol·
L-1,pH为________。
(3)AgNO3光照易分解,生成Ag和红棕色气体等物质,其光照分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)下图所示原电池正极的反应式为________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】选A项,叙述正确,评价错误;
B项,前者电解H2O,后者消耗H2SO4,叙述正确,评价正确;
C项,①中阳极反应正确,②中正极为H+放电,错误;
D项,叙述正确,评价错误。
2.【答案】B
【解析】A.由装置图可知A消耗气体,应为燃料电池装置,则B生成气体,为电解池装置,正确;
B.电解硫酸溶液时,阳极发生氧化反应生成氧气,阴极发生还原反应生成氢气,实质为电解水,硫酸浓度增大,pH减小,错误;
C.由元素化合价可知,a口若消耗1molCH4,应生成碳酸钾,则失去电子8mol,为原电池的负极,则d为阴极,生成氢气,应为4mol,正确;
D.a口通入C2H6时,乙烷被氧化生成碳酸钾,电极反应为C2H6﹣14e﹣+18OH﹣═2CO32﹣+12H2O,正确.
3.【答案】D
【解析】O2在铂电极上得电子变成O2-,是正极,电子经外电路由NiO电极流入Pt电极,电流方向与电子方向相反,A正确;
Pt电极上氧气发生还原反应,B正确;
NO在NiO电极上失电子,C正确;
D中转移电子的物质的量是2×
10-7mol,由NO+O2--2e-=NO2,得n(NO)=10-7mol,m(NO)=10-7mol×
30×
103mg·
mol-1=3×
10-3mg·
m-3,D不正确。
4.【答案】C
【解析】A、根据图示信息知道:
金属钠富集在石墨电极附近,据此确定石墨a是高温钠硫电池的负极材料,错误;
B、放电时属于原电池装置,电解质中的阳离子移向正极,即Na+从石墨a向石墨b方向迁移,错误;
C、充电时,在阳极上发生失电子的氧化反应,电极反应式为:
Na2Sx﹣2e﹣=xS+2Na+,正确;
D、固体电解质不能改成NaCl溶液,因为钠单质会与水反应,错误.
5.【答案】D
【解析】A.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则Na+从a极区移向b极区,错误;
B.正极电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣,每消耗3molH2O2,转移的电子为6mol,错误;
C.电极b采用MnO2,为正极,H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH﹣,MnO2既作电极材料又有催化作用,错误;
D.负极发生氧化反应生成BO2﹣,电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O,正确.
6.【答案】A
【解析】A.当有0.1mol电子转移时,a电极为原电池正极,电极反应为4H++4e﹣=2H2↑,产生0.05mol即1.12LH2,正确;
B.依据图示知左边装置是电解池,则装置中电能转化为化学能,右边装置是原电池,则化学能转化为电能,错误;
C.c电极为正极,氧气在正极上得到电子发生还原反应:
O2+4H++4e﹣=2H2O,错误;
D.d为负极失电子发生氧化反应,右端装置B池中的H+可以通过隔膜进入A池,错误.
7.【答案】A
8.【答案】B
【解析】这道题要求学生自己写出正确的热化学方程式,根据目标反应利用盖斯定律进行计算。
根据题述条件可得如下热化学方程式:
Ba2+(aq)+2OH-(aq)+2H+(aq)+SO
(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-128kJ·
mol-1①,OH-(aq)+H+(aq)===H2O(l) ΔH=-55kJ·
mol-1②,根据盖斯定律:
①-2×
②可得:
Ba2+(aq)+SO
(aq)===BaSO4(s) ΔH=-18kJ·
9.【答案】B
【解析】A、燃料电池属于原电池,是将化学能转化为电能的装置,正确。
B、在N电极产生H2O,应该是通入O2的电极,在该电极发生反应:
O2+4e-+4H+=2H2O;
所以a是氧气、b是甲醇,错误;
C、根据电池内部阳离子移向正极,质子从M电极区穿过交换膜移向N电极区,正确;
D、在负极发生的电极反应:
CH4O-6e-+H2O=CO2↑+6H+,正确。
10.【答案】D
【解析】A、B是电源的正极,错误;
B、阳极上氢氧根离子放电生成氧气,错误;
C、苯中的碳得电子生成环己烷,则D作阴极,E作阳极,错误;
D、该实验的目的是储氢,所以阴极上发生的反应为生产目标产物,阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷,电极反应式为C6H6+6H++6e﹣=C6H12,正确.
11.【答案】B
【解析】A、从放电和充电的反应式分析,此电池为碱性电池,错误;
B、放电时正极发生还原反应,正极反应式为NiO2+2e﹣+2H2O=Ni(OH)2+2OH﹣,充电时该电极发生氧化反应,是其逆反应发生,正确;
C、放电时正极发生还原反应,正极反应式为NiO2+2e﹣+2H2O=Ni(OH)2+2OH﹣,pH增大,错误;
D、充电时阴极反应式为Fe(OH)2+2e﹣=Fe+2OH﹣,溶液碱性增强,错误.
12.【答案】A
【解析】K闭合时,甲乙构成原电池,锌活泼作负极,铜作正极,滤纸为电解池,a是阴极,b是阳极。
A正确,Cu为正极发生还原反应。
B错误,在电解池溶液中没有电子流动,a
b之间没有电子流动。
C错误,甲中发生反应Zn-2e-=Zn2+,盐桥中的Cl-进入甲中,c(SO42−)不变。
D错误,b为阳极,4OH--4e-=O2+2H2O,H+剩余,酚酞不会变红,应该是a极变红。
13.【答案】A
14.【答案】C
15.【答案】D
【解析】A、金属腐蚀的本质是金属原子在负极上失去电子而被氧化的过程,正确;
B、钢铁吸氧腐蚀的正极是氧气发生得电子的还原反应,电极反应是:
O2+4e-+2H2O=4OH-,正确;
C、氢氧燃料电池中,在负极上是燃料发生氧化反应的过程,正确;
D、将地下钢管与电源负极相连,作电解池的阴极被保护,能防止钢铁锈蚀,错误.
16.【答案】
(1)①④
(2)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===2OH-+H2↑) Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(3)4OH--4e-===2H2O+O2↑(或2H2O-4e-===4H++O2↑)
(4)用拇指按住管口,取出试管,管口靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声,管口有淡蓝色火焰
(5)用拇指按住管口,取出试管正立,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内会复燃
【解析】
(1)由于MgSO4是强酸弱碱盐,在水溶液中存在Mg2++2H2O
Mg(OH)2+2H+水解平衡,因此水溶液呈酸性,电解前A,B管均显红色。
铂丝是惰性电极,电解池中阴离子在阳极发生氧化反应,阳离子在阴极发生还原反应,在A管溶液中,铂丝作阴极,由于H+的氧化性大于Mg2+的氧化性,H+先得电子被还原为H2,Mg2+与OH-生成Mg(OH)2沉淀,酸性减弱,随着水的电解,OH-浓度增大,颜色由红变黄。
而在B管溶液中铂丝作阳极,OH-的还原性大于SO
,OH-失电子,随着电解的进行,酸性增大,溶液不变色(始终为红色)。
(2)(3)由
(1)可知,在A管中发生:
2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===2OH-+H2↑)
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
在B管中:
4OH--4e-===2H2O+O2↑(或2H2O-4e-===4H++O2↑)
(4)(5)H2的常用检验方法是“爆鸣”法,即用拇指按住管口,取出试管a,管口靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声,管口有淡蓝色火焰;
O2的常用检验方法是木条复燃法,用拇指按住管口,取出试管b正立,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内,木条复燃。
17.【答案】
(1)
(2)2H2O+O2+4e-===4OH-
Fe-2e-===Fe2+
(3)abc
(4)不行
【解析】
(1)电子由负极流向正极,
(2)正极:
O2+4e-+2H2O===4OH-,
负极:
2Fe-4e-===2Fe2+。
(3)a项,增大O2的浓度,加快腐蚀,b项,增大接触面积,加快腐蚀,c项,可以对实验现象进行放大,且加入红墨水易于观察。
(4)因为加热具支试管,把空气赶出,腐蚀更慢。
18.【答案】
(1)MnO2+e-+H+===MnOOH Zn+2MnO2+2H+===Zn2++2MnOOH
(2)0.05
(3)加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 在足量的空气或氧气中加热 碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2
(4)Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe2+不能分离 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
(1)根据酸性锌锰干电池的构造可知,放电时,负极Zn失去电子生成Zn2+,正极MnO2得到电子生成MnOOH,从而可写出正极和负极的电极反应式,然后在遵循电子守恒的前提下将两极反应式加合可得电池反应的离子方程式。
(2)电池工作5分钟,通过的电量Q=0.5A×
5min×
60s·
min-1=150C,因此通过电子的物质的量n(e-)=
=
≈1.554×
10-3mol,则理论消耗Zn的质量是m(Zn)=
×
65g·
mol-1=0.05g。
(3)由于ZnCl2的溶解度受温度影响较大,而NH4Cl的溶解度受温度影响较小,所以可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离氯化锌和氯化铵混合物;
根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO2及正极放电产生的MnOOH都不溶于水,可确定滤渣的主要成分;
碳粉在足量氧气中燃烧转变为CO2,MnOOH在足量氧气中燃烧转变为MnO2,因此得到较纯的二氧化锰最简便的方法是在足量空气或氧气中燃烧滤渣。
(4)铁溶于稀硫酸生成Fe2+,Fe2+被双氧水氧化为Fe3+。
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·
c3(OH-)=10-39,则铁刚好完全沉淀时,c(OH-)=
≈4.64×
10-12mol·
L-1,则c(H+)=
≈2.15×
10-3mol·
L-1,pH=2.7;
Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·
c2(OH-)=10-17,锌开始沉淀时,c(OH-)=
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