届高中化学高三二轮复习化学能与电能专题训练.docx
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届高中化学高三二轮复习化学能与电能专题训练
2021届高中化学高三二轮复习化学能与电能专题训练
一、单选题
1.下列说法不正确的是()
A.用Zn作阳极,Fe作阴极,
作电解质溶液,因放电顺序
,故不能在铁上镀锌。
B.电解精炼时,阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料
C.粗铜电解精炼时,若电路中通过
,阴极上增加的质量为64g
D.工业上采用电解NaCl溶液来制取苛性钠
2.含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。
工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:
CN-+OH-+Cl2—CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。
NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5
C.若有5NA个电子发生转移,生成CO2的体积为22.4L
D.若将该反应设计成原电池,则CN-在正极区发生反应
3.已知空气—锌电池的电极反应为:
锌片:
Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;碳棒:
O2+H2O+2e-=2OH-,据此判断,锌片是
A.负极,被氧化B.正极,被氧化
C.负极,被还原D.正极,被还原
4.下列说法正确的的是()
A.用电解饱和食盐水制取金属钠
B.用澄清石灰水可鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
C.饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2,最终生成白色沉淀
D.除去碳酸氢钠固体中的少量碳酸钠,可用加热的方法
5.下列说法正确的是
A.1molN2与4molH2混合充分反应,则反应中转移的电子数目为6mol
B.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.在稀溶液中:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol−1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与1L1.0mol·L−1的NaOH溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
D.电解精炼铜过程中,若阳极质量减少32g,则电路中转移电子数目为NA
6.下列叙述正确的有()
A.含氧40%的氧化镁、碱石灰、H2SO4均为混合物
B.Fe(OH)3、FeCl2、NaHCO3均可由化合反应制得
C.需要通电才可进行的有:
电离、电解、电泳、电化学腐蚀
D.碳纳米管属于胶体分散系,该材料具有超强的吸附能力
7.氢氧燃料电池已用于航天飞机.以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的反应如下,总反应为:
2H2+O2═2H2O。
某极反应:
2H2+4OH--4e-═4H2O。
下列说法不正确的是()
A.氢气通入负极,氧气通入正极
B.氢氧燃料电池将氢气和氧气燃烧产生的热能全部转化为电能
C.供电时的正极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-
D.产物为无污染的水,属于环境友好电池
8.全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的总反应如下:
VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)
(黄色)+V2+(绿色)+2H+下列说法中正确的是()
A.当电池放电时,
被氧化
B.放电时,负极反应式为
+2H++e-=VO2++H2O
C.充电时,阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色
D.放电过程中,正极附近溶液的pH变大
9.有关电化学知识的描述正确的是()
A.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
B.某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
10.下列关于铜电极的叙述中,正确的是()
A.铜锌原电池中铜是负极
B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极
C.在镀件上镀铜时可用金属铜作阴极
D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
11.下列说法正确的是
A.常温下,反应2A(s)+B(g)=2C(g)+D(g)不能自发进行,则反应ΔH一定大于0
B.船底部放锌板是利用牺牲阴极的阳极保护法减少海水对船体的腐蚀
C.加水稀释0.01mol·L-1的醋酸溶液,溶液中所有离子浓度均减小
D.铁表面镀铜时,铁与电源的正极相连,铜与电源的负极相连
12.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()
A.开启啤酒瓶后,瓶中泛起大量气泡
B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈
C.合成氨的工厂中选用加大N2与H2的投料比来提高氨气的产率
D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
13.生活中用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液,再用氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体。
工艺原理如图所示。
下列说法中正确的是()
A.H+从电解池右槽迁移到左槽B.左槽中发生的反应是:
2Cl--2e-=Cl2↑
C.右槽的反应式:
4OH--4e-=2H2↑+2O2↑D.FeCl3溶液可以循环利用
14.下列关于实验现象的描述错误的是()
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中,铜片表面出现气泡
B.用石墨棒作阳极,铁片作阴极,电解NaCl溶液,石墨棒和铁片表面都出现气泡
C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快
15.少量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。
为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的()
①加H2O②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CuO固体⑤滴加几滴硫酸铜溶液⑥加NaCI溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)⑧改用10mL0.1mol/L的盐酸
A.①⑤⑦B.③⑦⑧C.②④⑥D.③⑥⑦⑧
二、填空题
16.某校课题组的同学设计“甲烷一碳酸盐一空气”
熔盐燃料电池处理污水,其结构示意图如下:
污水处理原理:
保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。
Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。
阴极产生的气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣,刮去(或撤掉)浮渣,即起到了浮选净化的作用。
回答下列问题:
(1)图中A的化学式为_______。
(2)燃料电池正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO
,负极反应式为_______;
(3)用电极反应式和离子或化学方程式说明电解池中生成Fe(OH)3的过程:
_______
(4)若在阴极产生了2mol气体,则理论上熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况下)_______。
17.电化学在生产、生活和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。
回答下列问题:
(1)新型电池中的铝电池类型较多
①Al-空气燃料电池可用作电动汽车的电源,该电池多使用NaOH溶液为电解液。
电池工作过程中电解液的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②
是一种二次电池,可用于车载电源,其电池总反应为
,充电时,阴极的电极反应式为_______。
(2)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注,其工作原理如图,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L
溶液。
①通入气体a的电极是电池的_______(填“正”或“负”)极,其电极反应为_______。
②当电池中有2mol
发生转移时,左右两侧溶液的质量之差为_______g(忽略气体的溶解,假设反应物完全耗尽)。
(3)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是_______(填“a”或“b”或“c”)。
②环境中的
扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈
,其离子方程式为_______。
③若生成8.58g
,则理论上耗氧体积为_______L(标准状况)。
18.如图是一个原电池装置,请按要求填空。
(1)正极材料是___________,负极材料是___________。
(2)电子的流向是由___________(填“Fe”或“Cu”,不同)极经外电路流向___________极。
(3)写出电极反应式:
负极___________,正极___________。
(4)该原电池中发生的总反应离子方程式为___________。
19.氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入___________,正极通入___________,总反应为___________;电极反应特别要注意电解质,有下列两种情况:
(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)
①负极发生的反应为:
H2-2e-=2H+,2H++2OH-=2H2O,所以:
负极的电极反应式为:
___________。
②正极是O2得到电子,即:
O2+4e-=2O2-,O2-在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-即:
2O2-+2H2O=4OH-,因此,正极的电极反应式为___________。
(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
①负极的电极反应式为___________。
②正极是O2得到电子,即:
O2+4e-=2O2-,O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:
O2-+2H+=H2O,因此正极的电极反应式为___________。
20.
(1)肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。
已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧的热化学方程式是__________。
(2)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼-空气燃料电池放电时:
正极的电极反应式:
__________________________,
负极的电极反应式:
__________________________。
三、实验题
21.某化学兴趣小组设计装置,进行实验探究KMnO4与浓盐酸的反应。
[实验1]设计如图1所示装置,并验证氯气的漂白性。
(1)利用装置C验证氯气是否具有漂白性,则装置中I、II、III处依次放入的物质可能是___________。
[实验2]设计如图2所示装置,左侧烧杯中加入100mL由2.00mol·L-1KMnO4和6mol·L-1H2SO4组成的混合溶液,右侧烧杯中加入100mL5.00mol·L-1BaCl2溶液,盐桥选择KNO3琼脂。
(2)若用98%的浓硫酸(密度为1.84g·cm-3)配制500mL6mol·L-1的稀硫酸时,除了需用到玻璃棒、烧杯、量筒之外,还必须用到的玻璃仪器为___________;下列操作会导致所配溶液浓度偏小的是___(填字母)。
A.容量瓶内壁附有水珠却未干燥处理
B.加水定容时俯视刻度线
C.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补足
D.稀释过程中有少量液体溅出烧杯外
(3)左侧烧杯中石墨电极上的电极反应式为___________;盐桥中的K+移向___________(填“左”或“右”)侧烧杯的溶液中。
(4)实验发现,其他条件不变,改用10.0mol·L-1H2SO4时,生成氯气的速率比使用6mol·L-1H2SO4时快且产生的气体体积更大,其可能的原因是___________。
22.为节省药品和时间,甲、乙、丙三位同学选用铜片、锌片、稀硫酸、
溶液;直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学中常见的药品和仪器(用品),以巧妙的构思,“接力”的方式,设计了比较铜与锌的金属活动性相对强弱的系列实验。
试回答下列问题:
(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),小心向烧杯中加入稀硫酸,可以观察到的现象是___________。
甲同学的设计思路是__________________。
(2)乙同学接着甲同学的实验,向烧杯中滴加________溶液,进而观察到的现象是____________。
乙同学比较锌、铜的金属活动性相对强弱所依据的原理是________________________________________。
(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作为电解液)。
反应在调控下随即开始,反应的化学方程式为__________________,可观察到的实验现象是_________________________。
(4)再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选),探究和证实锌和铜的金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象):
__________________________________。
23.电解是工业生产的常用方法。
某研究性小组进行以下相关探究。
实验Ⅰ:
用图1装置电解CuCl2溶液制取少量漂白液:
(1)导气管W端应与出气口___连接(填“X”或“Y”),写出制取漂白液的化学方程式___。
(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质,还附着有少量白色物质。
查阅资料显示:
化学小组分析提出:
①白色物质为CuCl。
②红色物质可能有;___或者Cu2O;或者二者混合物.
实验Ⅱ为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质,设计了如下实验:
取出阴极碳棒,洗涤、干燥、称其质量为W1g,并将其放入图2所示装置b中,进行实验。
实验中,碳棒上的白色物质完全变为红色,无水硫酸铜不变色,d中出现白色沉淀;实验结束时,称量其质量为W2g。
(3)无水硫酸铜的作用是___,得出的结论是___。
(4)装置b中发生反应的化学方程式是___。
(5)碱石灰的作用是___。
(6)加热之前要先通H2,目的是___;实验结束为了防止灼热的铜被氧化,实验操作是___。
(7)电解CuCl2溶液时,阴极上产生白色物质的原因为___(用电极反应式解释);阴极上产生白色物质的物质的量是___。
(列出含W1、W2的表达式)
参考答案
1.A2.A3.A4.C5.C6.B7.B8.D9.A10.B11.A12.B13.D14.C15.B
16.CO2CH4+4CO
-8e-=5CO2+2H2OFe-2e-=Fe2+;Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2+O2+2H2O=3Fe(OH)311.2L
17.减小
负
24c
0.896
18.CuFeFeCuFe-2e-=Fe2+Cu2++2e-=CuFe+Cu2+=Fe2++Cu
19.氢气氧气2H2+O2=2H2OH2-2e-+2OH-=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-H2-2e-=2H+O2+4e-+4H+=2H2O。
20.N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-624kJ·mol-1O2+4e-+2H2O=4OH-N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
21.湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条500mL容量瓶、胶头滴管CD
+5e-+8H+=Mn2++4H2O左氢离子浓度大,KMnO4的氧化性增强,反应速率快能氧化更多的氯离子
22.锌片上有气泡产生,铜片上无明显现象锌能置换出酸中的氢而铜不能
锌片上有红色金属析出,锌片上产生气泡的速率明显加快活泼金属可将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,
、
稀硫酸构成原电池,
为负极
阴极上有红色金属析出,阳极上有气体产生将铜片与锌片用导线连接后同时置入稀硫酸中,锌片溶解,铜片上有气泡产生
23.XCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCu检验水检验红色物质中有无Cu2O2CuCl+H2=2Cu+2HCl干燥气体防止氢气爆炸继续通氢气,直到试管冷却为止Cu2++e-+Cl-=CuCl↓
mol
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