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文檔簡介
2025北京高二(上)期末化學匯編
化學反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化章節(jié)綜合(魯科版)
1.(2025北京海淀高二上期末)利用電化學技術(shù)處理含有和NH;廢水的裝置及原理示意圖如下。下列
說法正確的是()
A.電極n連接直流電源的正極
B.電極n產(chǎn)生的氣體為
C.反應(yīng)①的離子方程式:2NH:+3QCT=N?T+3H2O+2H++3CT
D.當產(chǎn)生224mL(標準狀況下)2時,理論上外電路通過().06mol電子
2.(2025北京海淀高二上期末)下列化學用語對事實的表述不巧砸的是()
A.電鍍銅的陰極反應(yīng):Cu-2e-=Cu2+
4
B.純水的電導(dǎo)率不為0:H2O^OH+H
C.用Na2s除去工業(yè)廢水中的Hg”:Hg2++S2-=HgS4<
D.金屬析氫腐蝕的正極反應(yīng):2H++2e-=H2T
3.(2025北京北師大附中高二上期末)中國科學家使用三元Ni.Fe-V催化劑,通過電催化實現(xiàn)了在溫和的
條件下人工固氮,電極上的催化機理的示意圖如下圖所示。
下列說法不無題的是()
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A.三元Ni-Fe-V催化劑可降低固氮反應(yīng)的活化能
+
B.電催化過程的電極反應(yīng):N2+6H+6e-=2NH3
C.①②③中均斷開N原子間的兀鍵,形成N-Ho鍵
D.該電極上可能發(fā)生生成氫氣的反應(yīng)
4.(2025北京十一學校高二上期末)一種基于氯堿工藝的新型電解池(如圖),可用于濕法冶鐵的研究。電
解過程中,下列說法不正硬的是()
A.陽極反應(yīng):2Cr-2e-=aT
B.陰極區(qū)溶液中OFT濃度逐漸升高
C.理論上每消耗ImolFCzO〉陽極室溶液減少213g
D.理論上每消耗ImolFe。;,通過陽離子交換膜的離子為6moi
5.(2025北京十一學校高二上期末)化學電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法不?正?確?
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H2SO4
—T鋅粉和KOH
的混合物
—MnO2
U一金屬外殼
c.鋅作負極,發(fā)生氧化反應(yīng)D.放電一段時間后,電解質(zhì)溶液酸性增強
A.AB.BC.CD.D
6.(2025北京十一學校高二上期末)某小組研究硫匐根SCN?分別與Cu"和Fe*的反應(yīng)。
資料:i.硫氟(SCN)2是一種黃色揮發(fā)性液體。屬于“擬鹵素”,性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似:
ii.溶液中離子在反應(yīng)時所表現(xiàn)的氧化性強弱與相應(yīng)還原產(chǎn)物的價態(tài)和狀態(tài)有關(guān)。
編
123
號
2mL0.1molL"----?----
證2mL0.1mol'L*1
JKSCN溶液JKSCN溶液
石墨石墨
實A
抬
1
12mL0.25molL-
2mL0.5molL'd
O.I25ir101L-'0.05IT)olLFe2(S0)溶液
C11SO4溶液Fe/SQ方溶液KSC?〈溶液
接通電路后,靈敏電流計指針未
溶液變?yōu)辄S綠色,產(chǎn)溶液變紅,向反應(yīng)后的溶
見偏轉(zhuǎn)。一段時間后,取出左側(cè)
現(xiàn)生白色沉淀(經(jīng)檢液中加入K31Fe(CN)6]溶
燒杯中少量溶液,滴加
象驗,白色沉淀為液,產(chǎn)生藍色沉淀,且沉
KjFe(CN)6]溶液,沒有觀察到
CuSCN)淀量逐漸增多
藍色沉淀
下列說法不.4腳勺是()
A.實驗1中發(fā)生反應(yīng):2Cu24+4SCN-=2CuSCN+(SCN),
B.實驗2中,若直接向左側(cè)燒杯滴加入K3(>e(CN)6]溶液,也不生成藍色沉淀
C.實驗2中,若將Fe2(SOj溶液替換為O》mollTCuSO」溶液,電流計指針不偏轉(zhuǎn)
D.實驗3中,藍色沉淀的生成增強了Fe'+的氧化性
7.(2025北京北師大附中高二上期末)下列實驗裝置(部分夾持裝置已略去)不他達到對應(yīng)實驗?zāi)康氖?)
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)硫酸
A.測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱B.測定鋅與稀硫酸反應(yīng)速率
熱水鼠,遢冰水
碘化鉀、
NO2和N2%昆合氣體淀粉溶磷
飽0和食鹽水
C.探究溫度對化學平衡移動的影響D.驗證電解飽和食鹽水的陽極產(chǎn)物
A.AB.BC.CD.D
8.(2025北京十一學校高二上期末)Al-AgO電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示。下列說法不亞硼
隔膜
A.當電極上析出L08gAg時,電路中轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol
B.溶液中的OH-向隔膜右側(cè)移動,Na+向隔膜左側(cè)移動
C.A1電極的電極反應(yīng)式為2AI-6e-+8OIP=2A1O~+4H2O
D.該電池的總反應(yīng)為2A1+3AgO+2OH=2AIO;+3Ag+H2O
9.(2025北京昌平高二上期末)工業(yè)生產(chǎn)中可通過雙極膜電滲析技術(shù)對含NaNCh的高鹽廢水進行處理,制
備HNCh和NaOH,工作原理如下圖所示。
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f
石
石
墨
器
電
電
極
極
ab
雙極膜
11?)XX
(少量H)
下列說法正確的是()
+
A.石墨電極a的電極反應(yīng)為2H20-4c-=021+4H
B.M為陰離子交換膜,N為陽離子交換膜
C.乙室產(chǎn)生含低濃度NaNCh愛水,丙室產(chǎn)生.NaOH
D.陽極生成1mol氣體時,該裝置可得到4moiHNCh
10.(2025北京昌平高二上期末)下列有關(guān)C(s,石墨)+H2O(g)UCO(g)+H2(g)AH=+13L5kJmoL的說法
中,不?正?確?的是()
A.lmolC(s,石墨)和ImolH?O(g)的總能量低于ImolCO?和ImolH2(g)的總能量
B.反應(yīng)消耗ImolC(s,石墨)和Imol也0⑴所吸收的熱量大于131.5kJ
C.1molC(s,金剛石)與1molC(s,石墨)所具有的內(nèi)能不同
D.只要得知H?(g)+^02(g)=H2O(l)ft<JAH,即可得C(s,石墨)+;02(g)UC0(g)的AH
11.(2025北京昌平高二上期末)酸性鋅鋅干電池與堿性鋅鐳干電池的構(gòu)造示意圖如下圖所示,堿性鋅錦十
電池的總反應(yīng)為:7n+2Mn6+H2O=?MnO(OH)+7nO.
鋅粉和KOH石墨棒
的混合物MnO?糊
MnO2---NH4cl糊
一鋅筒
金屬外殼
堿性鋅缽干電池酸性鋅錦干電池
關(guān)于兩電池及其工作原理,下列說法中正確的是()
A.堿性鋅鐳干電池中鋅粉發(fā)生的電極反應(yīng)為:Zn-2c+20H=ZnO
B.兩電池中MnCh均發(fā)生氧化反應(yīng)
C.每生成1molMnOOH,轉(zhuǎn)移2mol電子
D.用KOH替代NH’CL可降低對金屬外殼的腐蝕
12.(2025北京昌平高二上期末)下列實驗中,能達到實驗?zāi)康氖牵ǎ?/p>
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D.D
13.(2025北京昌平高二上期末)銅鋅原電池的裝置如圖,下列說法正確的是()
(含KC1飽和溶液的瓊膠)
A.Cu是負極材料
B.鹽橋中K,進入ZnSO4溶液
C.正極反應(yīng)物CM+被氧化
D.Zn電極.上發(fā)生反應(yīng)Zn-2c-=ZM+
14.(2025北京昌平高二上期末)嫦娥六號實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回,下列探月過程中涉及化學能轉(zhuǎn)
化為電能的是()
A.燃燒推進劑液氫和液氯,使火箭升空
B.展開太陽能電池翼持續(xù)供電
C.啟動鋰離子蓄電池組供電
D.電解水裝置實現(xiàn)航天器中氧氣再生
15.(2025北京北師大附中高二上期末)利用卜圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。
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裝置序號電解質(zhì)溶液實驗現(xiàn)象
陰極表面產(chǎn)生無色氣體,一段
-,
0.1molLCuSO4+/>時間后陰極表面有紅色固體,
①
量H2s氣體減少。經(jīng)檢驗,電解液中
O有Fe?+
銅片鐵制
匪注鍍件
1二W二-陰極表面未觀察到氣體,一段
電解質(zhì)溶液-I
0.1molLCuSO4+過時間后陰極表面有致密紅色
②
量氨水固體。經(jīng)檢驗,電解液中無
Fe元素
2+2
已知:CU+4NH3^[CU(NH,)4]\下列分析不正確的是()
A.①中氣體減少,推測是由于溶液中c(H1減小,且Cu覆蓋鐵電極,阻礙H+與鐵接觸
f2+2+2+
B.①中檢測到Fet推測可能發(fā)生反應(yīng):Fe+2H=Fe+H2t,Fe+Cu=Fe+Cu
C.隨陰極析出銅,推測②中溶液《Cl")減小,CU2'+4NH3=[CU(NH3)4『平衡逆向移動
D.②中Cu,生成[CU(NH3)J",使得c(Cu")比①中溶液的小,Cu緩慢析出,鍍層更致密
16.(2025北京北師大附中高二上期末)我國科學家設(shè)計可同時實現(xiàn)H?制備和海水淡化的新型電池,裝置
示意圖如圖。
負或
溶液離r々換臏溶液
下列說法下正頤的是()
A.電極a是正極
B.電極b的反應(yīng)式:N2H4-4c+4OH=N2t+4H2O
C.每生成ImoINz,有2moiNaCI發(fā)生遷移
D.離子交換膜c、d分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜
二、填空題
17.(2025北京十?學校高二上期末)微生物代謝過程與電極反應(yīng)相結(jié)合的微生物電化學,可以有效降低污
水處理成本。
I.微生物燃料電池是以微生物作為催化劑,將污水中的有機物(如C6H空06)轉(zhuǎn)化為CO?等無機物,如圖
所示。
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外電阻
質(zhì)子交換膜
⑴a電極為該電池的填(“正極”或“負極”),電極反應(yīng)式為
(2)電池使用時,負極區(qū)溶液的pH幾乎不變,請解釋原因。
II.微生物電解池也以微生物為催化劑,將污水中的有機物轉(zhuǎn)化為CO2等無機物,如圖所示。
外電阻
0
有機廢水/
質(zhì)子交換膜
(3)電鍍、金屬冶煉等行業(yè)會產(chǎn)生里金屬廢水,利用該生物電解池可以回收含銅廢水中的銅,將廢水中的Cd,
轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì),從而進行回收再利用。則含銅廢水應(yīng)通入_____室(填“陽極”或“陰極”若有1.5mol電子
發(fā)生了轉(zhuǎn)移,理論上生成銅的質(zhì)量為。
(4)關(guān)于微生物原電池和微生物電解池的比較,下列說法正確的是。
a.都需要外加電源b.能量轉(zhuǎn)化形式相同
c.都發(fā)生氧化還原反應(yīng)d.都能除去廢水中的有機物
18.(2025北京H^一學校高二上期末)直接乙醇(6%0)燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點,引起了人們
的研究興趣。現(xiàn)有以卜.三種乙醇燃料電池。
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用電器
音5
電熔融電
極碳酸鹽極
COvH.oCO2
堿性乙醇燃料電池酸性乙醇燃料電池熔融鹽乙醇燃料電池
(1)三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為。
(2)堿性乙醇燃料電池中,電極a的電極反應(yīng)式為。若使用空氣代替氧氣,電池工作過程中堿性下降更
快,其原因是(用離子方程式表示)。
(3)酸性乙醇燃料電池中,電極b的電極反應(yīng)式為。
(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì),電極b的電極反應(yīng)式為。
19.(2025北京昌平高二上期末)電化學電池技術(shù)在能量儲存及工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化方面具有重要價值。
I.堿性甲醇(CNOH)-空氣燃料電池,是目前一種高能量密度電池,該電池裝置的工作示意圖如圖所示。
陰離子交換膜KOH溶液
⑴裝置中粕電極a為(填“正極”或“負極”)。
(2)裝置中伯電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式是。
(3)裝置中負極區(qū)的pH(填"升高"、“降低”或"不變”)。
IL堿性甲醇(CH3OH).空氣燃料電池作為電源,利用圖所示方法可以從海水中提取COz海水中含有HCO,等
離子,呈弱堿性。
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海水(pH°8)
(4)結(jié)合化學用語說明b室如何實現(xiàn)CO?提取
(5)b室排出的海水不可直接排回大海,需用該裝置中產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水,合格后(海水pH*)
才能排回大海。結(jié)合化學用語說明該物質(zhì)是如何產(chǎn)生的。
三、解答題
20.(2025北京海淀高二上期末)興趣小組對銅鋅原電池進行性能改進研究。
ZnSO忘嬴7c啟。,溶液
溶液溶液
ZnSO&CuSCh陰離子交換膜
裝置1裝置2裝置3
(1)裝置1中,正極反應(yīng)為,能證明該電極反應(yīng)發(fā)生的實驗現(xiàn)象是
(2)實驗時發(fā)現(xiàn)裝置1的電流強度很快降低,且鋅片表面有紅色海綿狀固體析出,由此提出裝置1原電池在
能量轉(zhuǎn)化上的缺點是.
(3)為改進裝置1的缺點,甲同學提出采用裝置2,其中的鹽橋由KQ和瓊脂組成。裝置2工作時,鹽橋中
的K'向(填“左”或“右”)移動。
(4)裝置2的電流雖然穩(wěn)定但過小,乙同學提出繼續(xù)電池改進為裝置3。并測得3個裝置的電流強度隨時間變
化的曲線如圖。
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80
L一
°0十一?t?,?f?、
50100150200250300
t/s
①內(nèi)圖可看出裝置3的電流比裝置1的電流穩(wěn)定,原因是
②由圖還可看出裝置3的電流明顯高于裝置2的電流。對比裝置2的鹽橋和裝置3的陰離子交換膜,概括
二者在原電池系統(tǒng)中的功能的異同:相同點是均作為;差異是,
21.(2025北京北師大附中高二上期末)鋰電池有廣闊的應(yīng)用前景。用“循環(huán)電沉積”法處理某種鋰電池,可
使其中的Li電極表面生成只允許LT通過的LiWOj和C保護層,工作原理如下圖1,具體操作如下。
i.恪表面潔凈的Li電極和Mo&電極浸在溶有CO?的有機電解質(zhì)溶液中。
ii.()?5min,a端連接電源正極,b端連接電源負極,電解,MoS2電極上生成Li2co3和C。
iii.5?lOmin,a端連接電源負極,b端連接電源正極,電解,M。,電極上消耗LLCOj和C,Li電極上生
成Li2cO,和C,步驟ii和步驟iii為I個電沉積循環(huán)。
iv.重愛步驟ii和步驟iii的操作,繼續(xù)完成9個電沉積循環(huán)。
abo
M0S2電極
溶CC>2的
口有機電解質(zhì)
電
極Li+—?
—Li+
圖1
⑴步驟ii內(nèi)電路中的Li+由向遷移(填“Li電極”或“MoS2電極”)。
(2)己知下列反應(yīng)的熱化學方程式。
2TJ(s)+2c。2(g)=Li£。、(s)+CO(g)\HX=-539kJ/mol
CO2(g)+C(s)=2CO(g)A//,=+172kJ/mol
步驟ii電解總反應(yīng)的熱化學方程式為。
(3)步驟iii中,Li電極的電極反應(yīng)式為o
(4)受上述“循環(huán)電沉積”法的啟示,科學家研發(fā)了適用于火星大陽主要成分是CO?)的“Li-CO」可充電電池,
裝置工作原理如下圖2。“Li-CO/電池充電時,Li電極表面生成Li而不會形成Li?。,和C沉積,原因
是°
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電源或負載
MoS,
電
Li
有機電解質(zhì)極
電
極f
co;
只允許L「通過的股
圖2
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參考答案
1.D
【詳解】A.電極m上CT失去電子生成HQO,ImolC「失去2moi電子生成ImolHClO,電極m為陽極,則
電極m與直流電源的正極連接,電極n與直流電源負極連接,故A錯誤;
B.電極n與直流電源負極連接,電極n為陰極,水在電極n上得到電子產(chǎn)生氨氣,故B錯誤;
C.次氯酸為弱酸,不能寫成離子形式,離子方程式應(yīng)為2NH:+3HCIO=N2T+3C「+3H2O+5H+,故C錯
誤;
D.根據(jù)反應(yīng)2NH:+3HC1O=N2T+3c「+3H?O+5H+,生成ImolN?消耗3moiHC10,則當產(chǎn)生標準狀況下
224mL(0.01mol)N2時,理論上外電路通過0.06mol電子,故D正確;
故答案為D。
2.A
【詳解】A.電鍍銅的陰極反應(yīng):Cu2++2e=Cu,A錯誤;
B.因為水是弱電解質(zhì),HQUOH-+H+,所以純水的電導(dǎo)率不為0,B正確;
C.S?一與Hg2?生成HgS沉淀:Hg2+4-S2'=HgSX,C正確;
D.金屬析氫腐蝕的正極反應(yīng),氫離子得到電子,2H*+2e-=H2T,D正確;
故選A。
3.C
【詳解】A.催化劑可通過降低反應(yīng)活化能,加快反應(yīng)速率,A正確;
B.根據(jù)圖示可知,電催化過程中Nz得電子與氫離子結(jié)合成氨,電極反應(yīng):N2+6H'+6e-=2NH3,B正確;
C.③未斷開N原子間的兀鍵,而是N原子間°鍵,C錯誤:
D.圖可知,氫離子得電子生成了氫原子,兩個氫原子之間可以得到氫氣,因此該電極上可能發(fā)生生成氫氣
的反應(yīng),D正確;
答案選C。
4.C
【分析】裝置圖中右側(cè)為飽和食鹽水,右側(cè)電極上生成氣體,則右側(cè)為電解池的陽極,氯離子放電生成氯
氣,電極反應(yīng):2Cr-2c-=C/2T;左側(cè)電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),九%。3在堿性條件下轉(zhuǎn)化為民,電極
反應(yīng):+6e~+3H2O=2Fe+6OH-,中間為陽離子交換膜,N.+由陽極移向陰極。
【詳解】A.右側(cè)為電解池的陽極,氯離子放電生成氯氣,陽極反應(yīng):2C/--2e-=C/2t,A正確;
B.左側(cè)電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),汽式)3在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe,電極反應(yīng):
尸cQ3+6e-+3H20=2幾+6。〃一,陰極區(qū)溶液中O『濃度逐漸升高,B正確;
C.理論上每消耗而。。3,轉(zhuǎn)移6〃血電子,生成3mo/氯氣,同時有67MHM?+由陽極移向陰極,陽極室溶
液減少質(zhì)量為:x71g/mol+Gniolx23g/mol=351g,C錯誤;
D.理論上每消耗加。/FeQ-轉(zhuǎn)移6機。/電子,生成3〃血氯氣,根據(jù)電荷守恒,則有由陽極移向陰
第13頁/共19頁
極,D正確;
故選C。
5.D
【詳解】A.銅鋅稀硫酸原電池,鋅做負極,銅做正極,負極的反應(yīng)為:Z〃-2"=Z/產(chǎn),A正確;
B.正極的氧化銀得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀,電極反應(yīng)式為Ag?O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,B正確;
C.堿性鋅錦干電池,石墨棒作正極,Zn為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),C正確;
D.鉛蓄電池放電時,總反應(yīng)為Pb+PbCh+2H2so4=2PbSO4+2H2O,使用一段時間后電解質(zhì)溶液的酸性減弱,
D錯誤;
故選D。
6.B
【分析】根據(jù)實驗1可知,硫酸銅可以和0.5?o/〃KSCN反應(yīng),實驗3可知,F(xiàn)/可以和0.1〃血/LKSCN發(fā)
生氧化還原反應(yīng),通過實驗2可知,產(chǎn)產(chǎn)不可以和0.05〃?R/£KSCN發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
【詳解】A.反應(yīng)1中,SCAT失去電子被氧化為(sew},C,產(chǎn)得到電子被還原為,c〃+再與SCAT反
應(yīng)產(chǎn)生C〃SOV沉淀,A正確;
B.實驗2中,接通電路后,靈敏可流口指針未見偏轉(zhuǎn),取出左側(cè)燒杯中少量溶液,滴加KjFeiCNk]溶液,
沒有觀察到藍色沉淀,說明沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),自然沒有入外生成,若直接向左側(cè)燒杯滴加入
人[民解可入]溶液,由于Kj[&(CA)]溶液中的鐵是+3價,相當于增大了Fe3)的濃度,有可能發(fā)生氧化
還原反應(yīng)2Fe3++2SCN=2Fe2-+(SCN)2,也就會生成藍色沉淀,B錯誤;
3t
C.在實驗3中溶液變?yōu)榧t色,發(fā)生可逆反應(yīng):Fe+3SCN^Fe(SCN)3,反應(yīng)產(chǎn)生Fe(SCN)3使溶液變?yōu)榧t
色。向反應(yīng)后的溶液中加入K3[Fe(CN)H溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,且沉淀量逐漸增多,說明其中同時還發(fā)生.了
氧化還原反應(yīng):2Fc3++2SCN=2Fe2++(SCN)2,Fe?-與[Fe(CN)6p?反應(yīng)產(chǎn)生Fe3[Fe(CN)(,]2藍色沉淀,因此接通
電路后,電壓表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將0.125mol/LFe2(SO4)3溶液與0.05mol/LKSCN溶液通過U型管形成閉
合回路后,接通電路后,電壓表指針不偏轉(zhuǎn),說明沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),未產(chǎn)生Fe2+,故滴入K3[Fe(CN)6]
溶液,也就不會產(chǎn)生藍色沉淀,可見FC2(SO4)3溶液濃度降低后不能發(fā)生氧化還原反應(yīng),故若加入CuSCh溶
液0.25mol/L,比().5mol/LCuSO4溶液濃度也降低一半,則接通電路后,可推測出電壓表指針也不會發(fā)生偏
轉(zhuǎn),C正確;
D.在實驗3中溶液變?yōu)榧t色,發(fā)生可逆反應(yīng):FW7SCN-QFe〈SCN',反應(yīng)產(chǎn)生產(chǎn)e(SC\)使溶液變
為紅色。向反應(yīng)后的溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,且沉淀量逐漸增多,說明其中同時還
發(fā)生了氧化還原反應(yīng):2F*+2SCAT=2F*+(SCN%,旅+與:陽。町廣反應(yīng)產(chǎn)生咯[陽於柱藍色沉
淀,導(dǎo)致更多的產(chǎn)*氧化SCN-,由題干信息可知,禽子在反應(yīng)時所表現(xiàn)的氧化性強弱與相應(yīng)還原產(chǎn)物的價
態(tài)和狀態(tài)有關(guān),故可推斷藍色沉淀的生成增強了Fe"的氧化性,D正確;
故選B。
7.A
【詳解】A.反應(yīng)在敞口容器中,反應(yīng)放出的熱量會迅速擴散到空氣中,不能準確測量中和熱,A符合題意;
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B.通過測定收集一定體積的生所需的時間或一定時間收集比的體積大小來測定鋅與稀硫酸反應(yīng)速率,B
不符合題意;
C.將平衡球放在兩個不同溫度的水中,根據(jù)溫度變化與氣體顏色的深淺判斷溫度對化學平衡移動的影響,
C不符合題意;
D.電解飽和食鹽水陽極反應(yīng):2CP-2e-=Cl2T,C1?具有氧化性,可將碘離子氧化為碘單質(zhì),與淀粉作
用溶液變藍,D不符合題意;
答案選A。
8.B
【分析】由原電池總反應(yīng)可知,原電池工作時A1被氧化生成偏鋁酸鈉,應(yīng)為電池的負極,電極反應(yīng)為
2Al-6e-+8OH=2A1O;+4H2O,AgO被還原,應(yīng)為原電池的正極,電極反應(yīng)式為AgO+2e+H20=Ag+2OH-,
結(jié)合電極反應(yīng)式進行判斷;
【詳解】A.根據(jù)電極反應(yīng)式,當電極上析出L08gAg即0.01molAg時,電路中轉(zhuǎn)移的電子為。02mol,A
正確;
B.原電池中陰離子移向負極,陽離子移向正極,溶液中的OFT向隔膜左側(cè)移動,Na+向隔膜右側(cè)移動,B
錯誤;
C.根據(jù)分析,A1電極的電極反應(yīng)式為2A1-6^+80t=2人10;+4比0,C正確;
D.根據(jù)正負極反應(yīng)式可知,該電池的總反應(yīng)為2Al+3AgO+2OH-=2AIO/3Ag+HQ,D正確;
故選Bo
9.D
【分析】石墨a與外界負極相連,為陰極,左側(cè)雙極膜向左移動并在石墨電極a上生成H2,O"向右移
動,進入甲室,乙室中的Na+通過M膜進入甲室,生成NaOH,M膜為陽離子交換膜,石墨b為陽極,右
側(cè)雙極膜中的H+向左移動,OH-移向右側(cè)并在石墨電極b上生成02,乙章中NO,通過N膜進入丙室,生成
HNOj,N極膜為陰離子交換膜。
【詳解】A.根據(jù)分析,石墨電極a為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為2H++2e-=H2T,A錯誤;
B.根據(jù)分析可知,M膜為陽離子交換膜,N極膜為陰離子交換膜,B錯誤:
C.乙室高濃度的硝酸鈉,Na十移向甲室,生成NaOH,NO;移向丙室,生成HN()3,同時乙室生成低濃度
的NaNCh,C錯誤;
D.陽極生成ImolCh,電了,轉(zhuǎn)移4moL可得至U4moiHNO3,D正確:
答案選D。
10.D
【詳解】A.C(s,石墨)+H2O(g)QCO(g)+H2(g)AH=+131.5kJmol為吸熱反應(yīng),說明反應(yīng)物的總能量
小于成生成的總能量,A正確;
B.H?O⑴轉(zhuǎn)化為H20(g)也需要吸收能量,故反應(yīng)消耗1molC(s,石墨)和ImolH?O⑴所吸收的熱量大于
131.5kJ,B正確;
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C.石墨和金剛石結(jié)構(gòu)不同,同物質(zhì)的量的兩物質(zhì)所具有的內(nèi)能不同,C正確;
D.II2(g)+£Ch(g)=氏0(1)中水的狀態(tài)是液態(tài),而題干中的熱化學方程式為氣態(tài)水,氏0⑴轉(zhuǎn)化為H20(g)
也需要吸收能量,故還需要知道比0(1)轉(zhuǎn)化為HzO(g)的AH,才能得出C(s,石墨)+gc)2(g)=CO(g)的AH,
D錯誤;
故選Do
11.D
【分析】酸性鋅缽干電池負極反應(yīng)式:Zn-2e=Zn2+,正極反應(yīng)式:MnOz+e—NHrMnOOH+NHa,總反應(yīng)
式為:Zn+2MnO2+2NH;=Zn+2Mn00II+2NH3,由堿性鋅錦電池的總反應(yīng):2MnO2+Zn+H2O=2MnO
(OH)+ZnO,可知電池的負極Zn失去電子被氧化,電極反應(yīng)式為:Zn+2OH-2c-=ZnO+H2O,正極M11O2得
電子被還原生成MnO(OH),電極反應(yīng)式為2MnO2+2H2O+2e=2MnO(OH)+2OH-,據(jù)此分析解答。
據(jù)此分析作答。
【詳解】A.由分析可知,堿性鋅錦干電池中鋅粉發(fā)生的電極反應(yīng)為:Zn-2e+2OH=ZnO+H>O,A錯誤;
B.結(jié)合分析可知,兩個反應(yīng)中,兩電池中MnCh作氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng),B錯誤;
C.結(jié)合分析可知,每生成ImolMnOOH,轉(zhuǎn)移1mol電子,C錯誤;
D.氯化鐵溶液顯酸性,可以和金屬反應(yīng),則用KOH替代NH?Q,可降低對金屬外殼的腐蝕,D正確;
故選D。
12.D
【詳解】A.Fe與外加電源的正極相連接,鐵腐蝕的更快,不能保護鐵被腐蝕,A不符合題意;
B.FeCb濃度不同,KSCN濃度也不同,不能探究FeCh濃度對化學平衡移動的影響,B不符合題意;
C.用0.1000mol-L-1HC1溶液確定待測NaOH溶液的濃度,0.100()mol/L的HC1應(yīng)該盛裝在酸式滴定管中,
C不符合題意;
D.2NO2^N2O4,溫度升高顏色加深,平衡逆向移動,可以探究溫度對化學平衡移動的影響,D符合題意;
答案選D。
13.D
【詳解】A.金屬的活潑性Zn大于Cu,Zn為負極,A錯誤;
B.原電池中陽離子向正極移動,K+離子移向CuSCb溶液,B錯誤:
C.正極上發(fā)生還原反應(yīng),Cu2+得電子被還原,C錯誤;
D.Zn電極為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Zn-2e-=Zn2+,D止確;
答案選D。
14.C
【詳解】A.燃燒推進劑使火箭升空涉及化學能轉(zhuǎn)化為熱能和光能,A錯誤;
B.展開太陽翼獲取持續(xù)電力涉及光能轉(zhuǎn)化為電能,B錯誤:
C.啟動鋰離子蓄電池為探測器供電涉及化學能轉(zhuǎn)化為電能,C正確;
D.電解水裝置實現(xiàn)航天器中氧氣再生涉及到的是電能轉(zhuǎn)化為化學能,D錯誤;
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答案選Co
15.C
【詳解】A.隨著反應(yīng)的進行,一段時間后溶液中的c(H,)減小,同時陰極發(fā)生電極反應(yīng):Cu2\2e-=Cu,
生成的Cu覆蓋在陰極鐵制鍍件表面,阻礙了H+與鐵的接觸,故氣體減少,A正確;
B.因為溶液中有H+和Cu2+,鐵制鍍件與其接觸,鐵可能與H*和Cu2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe?+,B正確;
C.當陰極有Cu析出時,陰極電極反應(yīng):Cu2++2e-=Cu,陽極電極反應(yīng):Cu-2e-=Cu2+,又因為②中電
解液中無Fc元素,根據(jù)得失電子守恒,溶液c(Cu2+)不變,c錯誤;
D.②中Cu”與NFVH2。反應(yīng)生成[CU(NH3)J“,使得c(C『)比①溶液中C(CU2]小,Cu緩慢析出,鍍
層更致密,D正確;
答案選C。
16.C
【分析】該裝置為原電池,電極a上氫離子得電子生成氫氣,貝!a為正極,電極反應(yīng)為2H++2C=H2T,電極
b上,N2H4在堿性條件下失去電子生成N2,b為負極,電極反應(yīng)為N2H4~4e-+4OH=N2T+4H2。,根據(jù)電解池
中,陽離子移向正極,陰離子移向負極,則鈉離子經(jīng)c移向左側(cè)(a),氯離子經(jīng)d移向右側(cè)(b),c、d分
別是陽離子交換膜和陰離子交換膜,據(jù)此解答。
【詳解】A.根據(jù)分析,電極a是正極,A正確;
B.根據(jù)分析,電極b的反應(yīng)式:N2HIe-+4OH-=N2T+4H9,B正確;
C.根據(jù)N2H4-4C-+4OH=N2T+4H2O,每生成ImolN?,轉(zhuǎn)移4moi電子,根據(jù)電荷守恒,有4moiNaCl發(fā)生遷
移,C錯誤;
D.根據(jù)分析,離子交換膜c、d分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜,D正確;
故選C。
17.(1)負極C6Hi2O6-24c+6H2O=6CO2T+24H*
(2)生成的H+通過質(zhì)子交換膜向右側(cè)移動,因此負極區(qū)溶液的pH幾乎不變
⑶陰極48g
(4)cd
【詳解】(1)a電極將污水中的有機物(如CGH/Z)轉(zhuǎn)化為CO?等無機物,碳元素化合價上升,故a為負極,
發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:CM2O6-24D+6H2O=6CO2T+24H+;
(2)負極電極反應(yīng)式為C6Hl2O6-24e-+6H2O=6CO2T+24HL當轉(zhuǎn)移24moi電子時,生成的24moi田通過質(zhì)子
交換膜向右側(cè)移動,故負極區(qū)溶液的pH幾乎不變;
(3)將廢水中的012+轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì),銅元素化合價下降,得到電子,故含銅廢水應(yīng)通入陰極,發(fā)生反應(yīng)
C『+2e-=Cu,若有1.5mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,則理論上生成銅的質(zhì)量為號空x64g/m。/=48g;
(4)a.微生物原電池不需要外加電源,a錯誤;
b.微生物原電池是化學能轉(zhuǎn)化為電能,微生物電解池是電能轉(zhuǎn)化為化學能,能量轉(zhuǎn)化形式不相同,b錯誤;
c.均有元素化合價發(fā)生變化,都發(fā)生氧化還原反應(yīng),C1E確;
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d.由題干信息可知,微生物原電池和微生物電解池都能將污水中的有機物轉(zhuǎn)化為co?等無機物,d正確:
故選cd。
18.(1)02
(2)3HoH+160H--12e-=2co:+11H?OCO,+20H-=COj+H20
⑶O2+4H++4e-=2H?O
(4)O2+2CO2+4e=2CO^
【詳解】(1)三種乙醇燃料電池中由于正極發(fā)生還原反應(yīng),所以正極反應(yīng)物均為0,。
(2)堿性乙醇燃料電池中,乙醇在電極a(負極)發(fā)生氧化反應(yīng),結(jié)合堿性環(huán)境,乙醇火電子生成碳酸根
離子和水,電極反應(yīng)式為C2H5OH+160H-12c=2CO^-+11H20O若使用空氣代替氧氣,空氣中的二氧化
碳會與堿反應(yīng),導(dǎo)致堿性下降更快,離子方程式為CO/2OH=CO;?+HQ。
(3)酸性乙醇燃料電池中,電極b為正極,氧氣在正極得電子結(jié)合氫離子生成水,電極反應(yīng)式為
+
O2+4H+4e-=2H2Oo
(4)熔融鹽乙醵燃料電池中,選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì),電極b為正極,氧氣得電子結(jié)合二氧化碳生成碳酸
根離子,電極反應(yīng)式為0,+2co,+4e-=2CO;-。
19.(1)負極
(2)O2+4e-+2H2O=4OH-
⑶降低
(4)a室發(fā)生電極反應(yīng)為2H?O-4e-=O2+4H+,H*通過陽離子交換膜移動到b室,HCO;+H^=CO2t+H2O,實現(xiàn)
co2的提取
(5)c室發(fā)生電極反應(yīng)2H2O+2e=2OH+H2T,b室中的Na+通過陽離子交換膜進入c室,產(chǎn)生NaOH溶液
【分析】I.堿性甲醇空氣燃料電池中,通入甲醇的電極為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO;:
CH?OH-6e+8OH=CO;-+7H2O,正極上發(fā)生還原反應(yīng),。2得電子與水反應(yīng)得到0H?:O2+4e+2H2O=4OH-;
II.電解海水a(chǎn)室為陽極室發(fā)生氧化反應(yīng):2H2O-4e-=O2+4H+,H+通過陽離子交換膜移動到b室,HCO;+H+=
CO2T+H2O,實現(xiàn)CO2的提取。
【詳解】(1)經(jīng)過分析,鉗電極a發(fā)生氧化反應(yīng),鉗電極a為負極;
(2)鉗電極b為正極,發(fā)生的電極反應(yīng)式是:O2+4e+2H2O=4OH-;
(3)根據(jù)負極的反應(yīng)式為:CH3OH-6C+8OH=CO^+7H2O
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