2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點加餐訓(xùn)練 電化學(xué)（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點加餐訓(xùn)練 電化學(xué)（含解析） 1．人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解液是KOH溶液。該電池的電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 ，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。下列說法中正確的是（ ） ①鋅為負(fù)極，Ag2O為正極；②放電時，正極附近溶液OH-濃度增大；③工作時電流由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極；④溶液中陰離子向正極方向移動，陽離子向負(fù)極方向移動 A.① B.①②④ C.①②③ D.①②③④ 【答案】C 【解析】 試題分析：根據(jù)電池反應(yīng)式Ag2O+Zn=2Ag+ZnO知，失電子的物質(zhì)作負(fù)極，得電子的物質(zhì)作正極，原電池放電時，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極；根據(jù)電池電極附近氫離子或氫氧根離子濃度的變化判斷溶液PH值的變化。 ④溶液中陰離子向負(fù)極方向移動，陽離子向正極方向移動，故錯。故選C。 故選C。 考點：原電池和電解池的工作原理 點評：本題考查了原電池原理，難度不大，明確原電池正負(fù)極的判斷方法、外電路中電子的流向、電極附近離子濃度的變化導(dǎo)致溶液PH值的變化即可解答本題。 2．有甲、乙、丙、丁四種金屬，把甲、丙浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線連接時丙為負(fù)極；把乙、丁分別浸入稀硫酸中，丁產(chǎn)生氣泡的速率更大；把甲、乙用導(dǎo)線連接浸入稀硫酸中，甲上有氣泡冒出；把丙浸入丁的硝酸鹽溶液中，丙的表面有丁析出。這四種金屬的活動性由強到弱的順序是 A．甲>乙>丙>丁 B．丙>丁>乙>甲 C．丙>丁>甲>乙 D．丁>乙>甲>丙 【答案】B 3．Mg－H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如右。該電池工作時，下列說法正確的是( ) A．Mg電極是該電池的正極 B．H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C．石墨電極附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正極移動 【答案】C 【解析】 試題分析：由示意圖可知，Mg電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；石墨電極為正極，過氧化氫發(fā)生還原反應(yīng)，從而確定選項為C。 考點：原電池原理、化學(xué)電源。 4．已知鉛蓄電池的充放電過程：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)，則下列說法不正確的是（ ） A．放電時Pb為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成PbSO4，負(fù)極質(zhì)量減少 B．放電時正極：PbO2+4H++2e-+ SO42-=PbSO4+2H2O，正極質(zhì)量增加 C．充電時蓄電池的負(fù)極接外電源負(fù)極：PbSO4(s) +2e- = Pb(s) + SO42- D．充電時蓄電池的正極接外電源正極：PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ SO42- 【答案】A 【解析】 試題分析：A、放電時，Pb作負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式是Pb-2e-+ SO42一=PbSO4，PbSO4難溶于水，負(fù)極質(zhì)量增大，錯誤；B、放電時，PbO2作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，PbO2+4H++2e-+ SO42-=PbSO4+2H2O，正極質(zhì)量增加，正確；C、充電時蓄電池發(fā)生從右到左的反應(yīng)，負(fù)極接外電源負(fù)極：PbSO4(s) +2e- = Pb(s) + SO42-，正確；D、充電時蓄電池發(fā)生從右到左的反應(yīng)，正極接外電源正極：PbSO4 (s)+2H2O -2e- = PbO2(s) + 4H++ SO42-，正確。 考點：考查可充電電池的反應(yīng)原理。 5．下列敘述正確的是( ) A.銅鋅原電池工作一段時間后，銅的質(zhì)量增加 B.鋼鐵的吸氧腐蝕負(fù)極反應(yīng)為：Fe-2e====Fe2+ C.電解AlCl3溶液可得到Al D.電鍍時應(yīng)把鍍件置于電解池的陽極 【答案】B 【解析】銅鋅原電池工作后，銅的質(zhì)量不變。AlCl3溶液中存在Al3+、H+、Cl-、OH-，電解時放電的是H+和Cl-，得不到Al。電鍍時鍍件應(yīng)作陰極。 6．關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是 A．銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生 B．銅片質(zhì)量逐漸減少 C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 D．氫離子在銅片表面被還原 【答案】D 【解析】 試題分析：分析題給裝置知，該裝置為原電池，鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn - 2e- == Zn2+，銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H+ + 2e- == H2↑。A、銅是正極，銅片上有氣泡產(chǎn)生，錯誤；B、銅片質(zhì)量不變，錯誤；C、電流從正極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，即由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片，錯誤；D、氫離子在銅片表面被還原，正確。 考點：考查原電池原理。 7．新型NaBH4/H2O2燃料電池（DBFC）的結(jié)構(gòu)如圖所示，（已知硼氫化鈉中氫為-1價），有關(guān)該電池的說法正確的是 A．電極B材料中含MnO2層，MnO2可增強導(dǎo)電性 B．電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)：BH4-+8OH--8e-→BO2-+6H2O C．放電過程中，Na+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移 D．在電池反應(yīng)中，每消耗1L6mol/LH2O2溶液，理論上流過電路中的電子為6NA個 【答案】B 【解析】 試題分析：A．電極B采用MnO2，為正極，H2O2發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OH-，MnO2既作電極材料又有催化作用，二氧化錳不能導(dǎo)電，A錯誤；B．負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BH4-+8OH--8e－＝BO2-+6H2O，B正確；C．放電時，鈉離子向正極移動，C錯誤；D．在電池反應(yīng)中，每消耗1L 6mol/L H2O2溶液，理論上流過電路中的電子數(shù)=6mol/L1L2NA/mol=12NA，D錯誤，答案選B。 考點：考查原電池原理的應(yīng)用 8．下列關(guān)于充電電池的敘述,不正確的是( )。 A.充電電池的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng) B.充電電池可以無限制的充電放電 C.充電是使放電時的氧化還原反應(yīng)逆向進行 D.較長時間不使用電池時,最好將電池取出并妥善存放 【答案】B 【解析】充電電池理論上是可以永久重復(fù)利用的,但在實際應(yīng)用中總會因為性能等原因而使電解質(zhì)溶液或者電極變質(zhì)而失效。所以實際情況下充電電池是不能無限制重復(fù)使用的。 9．下列敘述中不正確的是 A．電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng) B．原電池的正極上發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng) C．電鍍時，電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng) D．用原電池作電源進行電解時，電子從原電池負(fù)極流向電解池陰極 【答案】B 【解析】電解池陽極與原電池負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，電解池的陰極與原電池的正極發(fā)生的還原反應(yīng)。答案選B。 10．如右圖所示的兩個實驗裝置中，溶液的體積均為200mL，開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為molL-1，工作一段時間后，測得導(dǎo)線中均通過0. 02mol電子，若不考慮溶液體積的變化，則下列敘述中不正確的是 A. 電極上產(chǎn)生氣體的體積：①=②（相同條件測定） B．①和②中溶液的pH都減小 C. 電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量：①>② D．電極上發(fā)生氧化反應(yīng)：①中陽極，②中負(fù)極 【答案】B 【解析】左圖為電解氯化銅的電解池：CuCl2Cu＋Cl2↑ 陽極：2Cl－2e－=Cl2↑ 陰極：Cu2＋＋2e－=Cu 右圖為鋅銅原電池：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ 正極：2H＋＋2e－=H2↑ 負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋ A：兩反應(yīng)中均有兩個電子的轉(zhuǎn)移，當(dāng)通過相同電子時，生成的氣體的量是相同的，正確 B：原電池中c(H＋)減小，酸性減弱，pH升高，不正確 C：電解池中析出氯氣0.01mol，原電池中析出氫氣0.01mol，前者的質(zhì)量大，正確 D：由電極反應(yīng)可看出，電解池中的陽極、原電池中的負(fù)極發(fā)生的為氧化反應(yīng)，正確 B項符合題意 11．pH＝a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pH ＞ a，則該電解質(zhì)可能是( ) A．NaOH B．H2SO4 C．AgNO3 D．Na2SO4 【答案】A 【解析】 試題分析：A、電解NaOH溶液，實際是電解水，溶液的pH升高，正確；B、電解H2SO4溶液，實際是電解水，溶液的pH降低，錯誤；C、電解AgNO3溶液，生成HNO3，溶液的pH降低，錯誤；D、電解Na2SO4溶液，實際是電解水，溶液的pH不變，錯誤。 考點：本題考查電解原理及應(yīng)用。 12．用鉑電極電解下列溶液時，陰極和陽極上的主要產(chǎn)物分別為H2和O2的是 A．稀HCl溶液 B．稀Na2SO4溶液 C．CuCl2溶液 D．酸性AgNO3溶液 【答案】B 【解析】 試題分析：A、2HClH2↑＋Cl2↑，故錯誤；B、電解硫酸鈉溶液，實際上電解水，2H2O2H2↑＋O2↑，故正確；C、CuCl2Cu＋Cl2↑，故錯誤；D、4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，故錯誤。 考點：考查電解池陰陽離子的放電順序等知識。 13．化學(xué)能與熱能、電能等能相互轉(zhuǎn)化．關(guān)于化學(xué)能與其他能量相互轉(zhuǎn)化的說法正確的是 A．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂與生成 B．鋁熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量低 C．圖I所示的裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? D．圖II所示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 【答案】A 【解析】 試題分析：A.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程，A項正確；B.鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，B項錯誤；C.該裝置沒有構(gòu)成閉合電路，不屬于原電池，C項錯誤；D.由圖可知，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D項錯誤；答案選A。 考點：考查原電池的工作原理，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 14．某小組設(shè)計電解飽和食鹽水的裝置如下圖，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，下列敘述正確的是 A．銅電極附近觀察到黃綠色氣體 B．石墨電極附近溶液先變紅 C．溶液中的Na+向石墨電極移動 D．銅電極上發(fā)生還原反應(yīng) 【答案】D 【解析】 試題分析：A、電解飽和食鹽水時，若電極為惰性電極，則兩極分別產(chǎn)生氯氣和氫氣，而現(xiàn)在Cu作電極時仍產(chǎn)生兩種氣體，說明Cu為陰極，所以石墨為陽極，則石墨電極附近有氯氣產(chǎn)生，錯誤；B、石墨為陽極，所以是氯離子放電生成氯氣，Cu為陰極，氫離子放電生成氫氣，則銅電極附近溶液先變紅，錯誤；C、電解池中的陽離子向陰極移動，所以鈉離子向Cu極移動，錯誤；D、銅電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，正確，答案選D。 考點：考查電解池反應(yīng)原理的應(yīng)用 15．當(dāng)電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀水溶液的氫氧燃料電池電解飽和碳酸鈉溶液一段時間，假設(shè)電解時溫度不變且用惰性電極，下列說法正確的是( 　) A．當(dāng)電池負(fù)極消耗m g氣體時，電解池陽極同時有m g氣體生成 B．電池的負(fù)極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e-=4OH- C．電解后c(Na2CO3)不變，且溶液中有晶體析出 D．燃料電池中c(KOH)不變；電解池中溶液pH變大 【答案】C 【解析】 試題分析：A、負(fù)極反應(yīng)為：H2－2e－═2H+，或H2+2e－+2OH-═H2O，當(dāng)負(fù)極消耗mg氣體時，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為mg 2g/mol 2= mmol，電解池陰極的電子為mmol，陰極反應(yīng)為：2H++2e－═H2↑，陰極生成氣體的質(zhì)量為m 2 mol2g/mol=mg，故A錯誤；B、電池的正極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e-=4OH-，故B錯誤；C、根據(jù)電極方程式可知電解Na2SO4水溶液實質(zhì)是電解的水，電解后飽和Na2SO4水溶的濃度不變，且溶液中有晶體析出，故C正確；D、燃料電池的總反應(yīng)為O2+2H2═2H20，原電池中c（KOH）減小，電解池溶液pH減小，故D錯誤；故選C。 考點：電解原理；電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式． 16．現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)： （A）NaOH + HCl = NaCl + H2O （B）2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 （1）根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計成原電池 （A） ； （B） ；(填“能”與“不能”) （2）根據(jù)能設(shè)計成原電池的反應(yīng)選擇適宜的材料和試劑設(shè)計一個原電池: ①負(fù)極材料是 ； 電解質(zhì)溶液是 。 ②寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極 ；正極 。 ③若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則負(fù)極質(zhì)量變化 g。 【答案】（每空1分，共7分） （1）（A）不能；（B）能 ； （2）①銅片 ； FeCl3 溶液 ②Cu-2e-=Cu2+ ；2Fe3++2e-=2Fe2+ ③32 【解析】 試題分析：（1）原電池中發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，故（A）不能；（B）能。 （2）①負(fù)極和電解液發(fā)生反應(yīng)時失去電子，化學(xué)價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故負(fù)極材料是銅片，電解液是FeCl3 溶液。 ②負(fù)極失去電子，電極式為Cu-2e-=Cu2+ ；正極得到電子，電極式為2Fe3++2e-=2Fe2+。 ③根據(jù)電極式計算，若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則負(fù)極物質(zhì)的量變化為0.5mol，質(zhì)量為32g。 考點：原電池 點評：本題考查了以原電池原理設(shè)計原電池，難度較大，原電池的設(shè)計是學(xué)習(xí)的重點和難點，明確原電池的工作原理是設(shè)計原電池的關(guān)鍵。 17．（Ⅰ）碳和碳的化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛?！暗吞忌睢辈辉僦皇且环N理想，更是一種值得期待的生活方式。 （1）甲烷燃燒時放出大量的熱，可作為能源應(yīng)用于人類的生產(chǎn)和生活。 （2）將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。其負(fù)極電極反應(yīng)式是： 。 （3）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)： ，得到如下三組數(shù)據(jù)： ①實驗1中，以v（ H2）表示的平均反應(yīng)速率為： 。 ②該反應(yīng)的正反應(yīng)為 （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)； ③若要實驗3達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)（即各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)分別相等），則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 （用含a、b的數(shù)學(xué)式表示）。 （Ⅱ）某小組運用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理，用如下圖所示裝置電解K2SO4溶液。 ①該電解槽中通過陰離子交換膜的離子數(shù) （填“>”“<”或“一”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)； ②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH，則a、b、c、d由小到大的順序為 ； ③電解一段時間后，B出口與C出口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為 。 【答案】（Ⅰ）(1) －890.3 kJ/mol （2分） (2) CH4 －8e－＋10OH - ==CO3 2- +7H2O （2分） (3) ①0.16 molL－1min－1　 （2分） ②放?。?分） ③a∶b＝1∶2(或b＝2a) （2分） （Ⅱ）① < （1分） ② b”或“＝”）。 ⑤若保持溫度不變，在第7 min 向體系中加入這三種物質(zhì)各2 mol，則平衡 移動（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”）； （2）有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O 已知：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）△H＝－a kJmol－1； 2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）△H＝－b kJmol－1； H2O（g）＝H2O（l）△H＝－c kJmol－1； CH3OH（g）＝CH3OH（l）△H＝－d kJmol－1， 則表示CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：____________________________； （3）如圖所示，利用電化學(xué)原理將SO2 轉(zhuǎn)化為重要化工原料C 若A為SO2，B為O2，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：________________________； 【答案】（1）①0．15 mol L－1min －1 ，②CD ，③減小，④ < ，⑤向正反應(yīng)方向 （2）CH3OH（l）＋O2（g）＝CO2（g）＋2H2O ΔH＝－（b＋2c－a－d）kJmol－1 （3）SO2－2e－+2H2O＝4H＋＋SO42- 【解析】 試題分析：（1）①由圖可知，6min時Cl2的平衡濃度為0.3mol/L，濃度變化為1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L，則v（Cl2）=0.9/6=0.15 mol?L-1?min -1②C．若每消耗1mol CO的同時應(yīng)消耗1mol COCl2 則可行；D．混合氣體密度自始至終總是不變，所以混合氣體密度不能作為判斷平衡的標(biāo)志； ③由圖1可知，升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度高，平衡常數(shù)減小; ④根據(jù)圖象，第8min反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，在第10分鐘時是改變溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動，因升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，故T（8）＜T（15）；⑤8min時，平衡時c（Cl2）=0.3mol/L、c（CO）=0.1mol/L、c（COCl2）=0.9mol/L，則原平衡時n（Cl2）：n（CO）：n（COCl2）=3：1：9，現(xiàn)在第8 min 加入體系中的三種物質(zhì)各1 mol，則反應(yīng)物的濃度增大程度大些，平衡正向移動 （2）應(yīng)用蓋斯定律解題，△H=-△H1-△H2+3△H3/2+2△H4=-（3c /2 +2d-a-b）kJ?mol-1，所以CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+3/2 O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-（3c/2+2d-a-b）kJ?mol-1， （3）SO2在負(fù)極失去電子轉(zhuǎn)化為SO42-，故其電極反應(yīng)為：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+， 考點：考查了化學(xué)平衡計算、化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計算的相關(guān)知識。 19．氯氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。請回答以下問題： （1）下面是三位同學(xué)分別設(shè)計的實驗室制取和收集氯氣的裝置，其中最好的是 （填序號）： （2）某課外小組同學(xué)用如圖所示裝置通過電解食鹽水并探究氯氣相關(guān)性質(zhì)，請回答： ①現(xiàn)有電極:C和Fe供選擇，請在虛框中補畫導(dǎo)線、電源（），串聯(lián)變阻器以調(diào)節(jié)電流，同時標(biāo)出電極材料；電解的離子反應(yīng)方程式為 。 ②通電一段時間后，玻璃管A、B、C三處是浸有不同溶液的棉花，其中A、B兩處的顏色變化分別為 、 ；C處發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。 ③為防止氯氣逸出造成污染，應(yīng)采取的措施是 。 （3）當(dāng)在陰極收集到氣體448mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）后停止實驗，將U形管溶液倒于量筒中測得體積為400mL，則搖勻后理論上計算得溶液pH= 。 【答案】（1）（2分）B （2）①見右圖：（2分） 2Cl-+2H2O====Cl2↑+H2↑+2OH-（3分） ②無色變藍色（2分）、淺綠色變黃色（2分） Cl2+SO32-+H2O==2Cl-+ SO42-+2H+（2分） ③在D處放一團浸有NaOH溶液的棉花（或?qū)⑽矚馔ㄈ胧⒂蠳aOH溶液的燒杯中。2分） （3）（2分）13 【解析】 試題分析：（1）氯氣在水中的溶解度不大，A裝置用加熱氯水的方法制氯氣得到的氯氣較少；氯氣有毒，應(yīng)進行尾氣處理，裝置C缺少尾氣處理裝置；實驗室制取和收集氯氣的裝置最好的是B；（2）①通過電解食鹽水制備氯氣并探究氯氣相關(guān)性質(zhì)，氯氣為陽極產(chǎn)物，產(chǎn)生氯氣的電極應(yīng)與電源的正極相連，裝置圖見答案；電解的離子反應(yīng)方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；②通電一段時間后，玻璃管A處氯氣與碘化鉀反應(yīng)生成單質(zhì)碘，碘遇淀粉變藍色；B處氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，由淺綠色變黃色；C處氯氣與亞硫酸鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鈉和鹽酸，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為Cl2+SO32-+H2O==2Cl-+ SO42-+2H+；③為防止氯氣逸出造成污染，應(yīng)采取的措施是在D處放一團浸有NaOH溶液的棉花（或?qū)⑽矚馔ㄈ胧⒂蠳aOH溶液的燒杯中）；（3）陰極收集到的氣體為H20.448L，n(H2)=0.448L22.4L/mol=0.02mol；由方程式：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 得： n(OH-)=0.02mol2=0.04mol；c(OH-)=0.04mol0.4L=0.1mol/L 則pH=14-(-lg10-1)=13。 考點：考查氯氣的制備和性質(zhì)，電解原理的應(yīng)用。 20．(10分)為了探究原電池的電極名稱不僅與電極材料有關(guān)還與電解質(zhì)溶液有關(guān)，某學(xué)生做了如下的實驗 編號 電極材料 電解質(zhì)溶液 電子流向 ① Mg—Al HNO3(濃) Mg→Al ② Mg—Al HCl(aq) Mg→Al ③ Mg—Al NaOH(aq) Al→Mg ④ Al—Cu HNO3(濃) Cu→Al 根據(jù)以上表格內(nèi)容回答： （1）(4分)實驗1中Mg作___________(填正極或負(fù)極)，發(fā)生__________(氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)) 實驗3中Mg作________，總反應(yīng)：__________(同上) （2）(6分)實驗2中Mg電極反應(yīng)式為__________________。 Al電極上的電極反應(yīng)式為______________________，總的電池反應(yīng)是_______________________。 【答案】（1）負(fù)極 氧化反應(yīng) 正極 還原反應(yīng) （2）Mg－2e－==Mg2+ ；2H+ + 2 e－==H2↑；Mg + 2H+ ==Mg2+ +H2↑。 【解析】 試題分析：（1）實驗1中Mg可以與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，而Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，因此Mg作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Al作正極。在實驗3中Mg不能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，而Al可以與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，所以Al作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Mg作正極，在正極上發(fā)生還原反應(yīng)。（2）實驗2中Mg、Al都可以與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，由于金屬活動性Mg>Al，所以Mg為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式是Mg－2e－==Mg2+ ；Al是正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，Al電極上的電極反應(yīng)式為2H+ + 2 e－==H2↑，由于在整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以將正負(fù)極電極反應(yīng)式疊加，可得總的電池反應(yīng)是Mg + 2H+ ==Mg2+ +H2↑。 考點：考查原電池的電極名稱與電極材料、電解質(zhì)溶液的關(guān)系的知識。 21．（14分）某學(xué)生利用下圖實驗裝置探究鹽橋式原電池的工作原理(Cu元素的相對原子質(zhì)量為64)。按照實驗步驟依次回答下列問題： （1）導(dǎo)線中電子流向為____________(用a、b表示)。 （2）若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.64 g，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為________ (用“NA”表示)； （3）裝置中鹽橋中除添加瓊脂外，還要添加KCl的飽和溶液，電池工作時，對鹽橋中的K＋、Cl－的移動方向的表述正確的是________。 A．鹽橋中的K＋向左側(cè)燒杯移動、Cl－向右側(cè)燒杯移動 B．鹽橋中的K＋向右側(cè)燒杯移動、Cl－向左側(cè)燒杯移動 C．鹽橋中的K＋、Cl－都向左側(cè)燒杯移動 D．鹽橋中的K＋、Cl－幾乎都不移動 （4）若將反應(yīng)2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋設(shè)計成原電池，寫出電極反應(yīng)式。 正極反應(yīng)______________； （5）下列是用化學(xué)方程式表示的化學(xué)變化，請在每小題后的橫線上注明能量的轉(zhuǎn)化形式。 ①電池總反應(yīng)：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag：__________。 ②2C2H2＋5O24CO2＋2H2O：_________________。 ③6H2O＋6CO2C6H12O6(葡萄糖)＋6O2：__________。 【答案】（1）a→b （2）0.02NA （3） B （4） Fe3+ + e-＝Fe2+ （5） ① 化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? ② 化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?③ 光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 【解析】 試題分析：（1）鋅的金屬性強于銅，則鋅是負(fù)極，銅是正極，所以導(dǎo)線中電子流向為a→b。 （2）若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.64 g，即有0.64g銅析出，物質(zhì)的量是0.01mol，所以則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.02NA。 （3）原電池中陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，所以為保持電中性，則鹽橋中的K＋向右側(cè)燒杯移動、Cl－向左側(cè)燒杯移動，答案選B。 （4）反應(yīng)2Fe3＋＋Cu＝Cu2＋＋2Fe2＋中鐵離子是氧化劑，銅是還原劑，因此如果設(shè)計成原電池，則鐵離子在正極放電，即正極反應(yīng)式為Fe3+ + e-＝Fe2+。 （5）①該反應(yīng)是電池反應(yīng)，屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能； ②該反應(yīng)是燃燒，屬于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能； ③該反應(yīng)是光合作用，屬于光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 【考點定位】考查原電池原理的有關(guān)判斷、計算及能量轉(zhuǎn)化的有關(guān)判斷 【名師點晴】本題以能量的轉(zhuǎn)化為載體考查了原電池原理等知識。考查了學(xué)生閱讀材料接受、整合信息的能力，運用所學(xué)化學(xué)知識分析、解決化學(xué)實際問題的能力。熟練掌握原電池原理，準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極，明確兩極的電極反應(yīng)及電池反應(yīng)是解題的關(guān)鍵。該類試題的難點在于是電極反應(yīng)式的書寫。 22．近年來，以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克，極大地促進了甲醇化學(xué)的發(fā)展。 （1）與炭和水蒸氣的反應(yīng)相似，以天然氣為原料也可以制得CO和H2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。 （2）合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料，其能量變化如圖所示： 由圖可知，合成甲醇的熱化學(xué)方程式為________________________________________。 （3）以CO2為原料也可以合成甲醇，其反應(yīng)原理為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ①在lL的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下發(fā)生反應(yīng)，測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時問變化如圖所示： 則下列說法正確的是_________________(填字母)； A．3min時反應(yīng)達到平衡 B．0～10min時用H2表示的反應(yīng)速率為0．225mol-1min-1 C．CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25％ D．該溫度時化學(xué)平衡常數(shù)為（mol/L）－2 ②在相同溫度、相同容積的3個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器 容器1 容器2 容器3 反應(yīng)物投入量（始態(tài)） 1molCO2、3molH2 0.5molCO2、1.5molH2 1molCH3OH、1molH2O CH3OH的平衡濃度/mol?L-1 c1 c2 c3 平衡時體系壓強/Pa p1 p2 p3 則下列各量的大小關(guān)系為c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。 （4）近年來，甲醇燃料電池技術(shù)獲得了新的突破，如圖所示為甲醇燃料電池的裝置示意圖。電池工作時，分別從b、c充入CH3OH、O2，回答下列問題： ①從d處排出的物質(zhì)是___________，溶液中的質(zhì)子移向電極__________(填“M”或“N”)； ②電極M上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________。 【答案】（16分、每空2分）（1）CH4＋H2O高溫 = CO＋3H2 （2）CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝(a－b)kJ/mol （3）①BD ②等于；小于 （4）①H2O N ②CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+ 【解析】 試題分析：（1）反應(yīng)物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氫氣，根據(jù)原子生活借助于觀察法配平，反應(yīng)條件是高溫和催化劑，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CH4＋H2O高溫 = CO＋3H2。 （2）根據(jù)根據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，因此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其反應(yīng)熱△H＝(a－b)kJ/mol，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝(a－b)kJ/mol。 （3）①A、根據(jù)圖像可知，3min后各物質(zhì)的濃度還發(fā)生變化，所以3min時該反應(yīng)未達到平衡，故A錯誤； B、根據(jù)圖像可知，在0～10min內(nèi)甲醇的濃度增加了0.75mol/L，所以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，消耗氫氣的濃度是0.75mol/L3＝2.25mol/L，因此0～10min時用H2表示的反應(yīng)速率＝2.25mol/L10min＝0.225mol/(Lmin)，故B正確；C、根據(jù)圖像可知CO2的平衡轉(zhuǎn)化率＝100%＝75%，故C錯誤； D、根據(jù)圖像和以上分析可知，平衡時c(CO2)＝0.25mol/L，c(CH3OH)＝c(H2O)＝0.75mol/L，c(H2)＝3c(CO2)＝0.75mol/L，所以該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝＝＝（mol/L）－2，D正確，答案選BD。 ②根據(jù)方程式并采用一邊倒的方法可知，1molCH3OH、1molH2O完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物就是1molCO2、3molH2，因此容器1和容器3是等效平衡，所以平衡時甲醇的濃度c1等于c3；容器2相當(dāng)于在容器1的基礎(chǔ)上減小壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則平衡時p2小于p3。 （4）①原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。因此該燃料電池中，負(fù)極通入甲醇，正極通入氧氣。c電極上充入氧氣，即電極N是正極，氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，所以d出來的是水，原電池放電時，氫離子向正極N極移動。 ②電極M是負(fù)極，通入的是甲醇，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，因此發(fā)生的電極反應(yīng)式為CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+。 考點：考查反應(yīng)方程式、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)式的書寫；等效平衡的判斷和應(yīng)用；反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的計算以及電化學(xué)原理的應(yīng)用等 23．（1）某課外活動小組同學(xué)用圖1裝置進行實驗，試回答下列問題： 圖1 圖2 ①若開始時開關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的___________腐蝕。請寫出正極反應(yīng)式： 。 ②若開始時開關(guān)K與b連接時，兩極均有氣體產(chǎn)生，則N端是電源的__________極(填正或負(fù))則總反應(yīng)的離子方程式為______________________ （2）該小組同學(xué)設(shè)想，用如圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉。 ①制得的氫氧化鈉溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)___________導(dǎo)出。通過陰離子交換膜的離子數(shù)________ (填“>”、“<”或“=”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。 ②通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因：_________________________ 【答案】(共14分) （1）①吸氧；O2 + 4e- +2H2O =4OH-；②負(fù)；2Cl- + 2H2OCl2↑＋2OH-＋H2↑； （2）① D；<；② H+在陰極放電，水的電離平衡正向移動，溶液中OH-濃度增大，pH增大； 【解析】 試題分析：（1）①開關(guān)K與a連接，為原電池，NaCl溶液為中性，發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案為：吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-； ②K與b連接，為電解池，若開始時開關(guān)K與b連接時，兩極均有氣體產(chǎn)生，則Fe作陰極，石墨作陽極，氯離子、氫離子放電，則N為電源負(fù)極，電解的總離子反應(yīng)為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案為：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑； （2）①陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導(dǎo)出；陽極氫氧根離子放電，因此硫酸根離子向陽極移動，陰極氫離子放電，因此鈉離子向陰極移動，所以通過相同電量時，通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)，故答案為：D；＜； ②水電離出的氫離子在陰極放電，而氫氧根離子不放電，促進水的電離，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大，故答案為：H+在陰極放電，水的電離平衡正向移動，溶液中OH-濃度增大，pH增大。 考點：考查了原電池和電解池的工作原理的相關(guān)知識。 24．下表為部分短周期元素化合價及其相應(yīng)原子半徑的數(shù)據(jù)。請回答下列問題： （1）元素G在周期中的位置是 ；元素F所形成的常見單質(zhì)的電子式為 。 （2）A、B、C、E的氫化物穩(wěn)定性順序是 。（用化學(xué)式回答） （3）分子組成為ACH2的物質(zhì)在水中會強烈水解，產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無色氣體和一種強酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （4）請寫出B的單質(zhì)的一種重要用途 ；工業(yè)上制取該單質(zhì)的原理反應(yīng)為 。 （5）請設(shè)計一個實驗方案，使銅和A的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液反應(yīng)，得到藍色溶液和氫氣。請在方框內(nèi)繪出該實驗方案原理裝置示意圖。 【答案】（11分）（1）第二周期第ⅣA族；（各1分） （2）HF＞H2O＞H2S＞SiH4（2分） （3）SOCl2＋H2O＝2HC＋SO2↑（2分） （4）半導(dǎo)體材料、制造合金、光電池等合理答案（1分）；SiO2＋2C高溫 = Si＋2CO↑（2分） （5）（2分） 【解析】 試題分析：根據(jù)元素的主要化合價和原子半徑的遞變規(guī)律可知，元素A～H分別是S、Si、O、P、F、N、C、Cl。 （1）元素G是C元素，在周期中的位置是第二周期第ⅣA族；元素F所形成的常見單質(zhì)是氮氣，其電子式為。 （2）非金屬性越強，氫化物的穩(wěn)定性越強。同周期自左向右非金屬性逐漸增強，同主族自上而下非金屬性逐漸減弱， A、B、C、E的非金屬性強弱順序是F＞O＞S＞Si，所以其氫化物穩(wěn)定性順序是HF＞H2O＞H2S＞SiH4。 （3）分子組成為ACH2的物質(zhì)是SOCl2，在水中會強烈水解，產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無色氣體和一種強酸，所以該氣體是SO2。根據(jù)原子守恒可知，強酸應(yīng)該是鹽酸，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式是SOCl2＋H2O＝2HC＋SO2↑。 （4）硅單質(zhì)的一種重要用途半導(dǎo)體材料、制造合金、光電池等；工業(yè)上制取該單質(zhì)的原理反應(yīng)為SiO2＋2C高溫 = Si＋2CO↑。 （5）銅不能和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸銅，因此要使該反應(yīng)進行，則應(yīng)該借助于電解原理。其中銅和電源的正極相連，作陽極，電解質(zhì)溶液是稀硫酸。氫離子在陰極放電生成氫氣，所以該裝置圖是。 考點：考查元素周期表的結(jié)構(gòu)和元素周期律的應(yīng)用；單質(zhì)硅的用途和制備；電解原理的應(yīng)用等 25．A、B、C、D、E、F六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素。它們之間的關(guān)系如下： Ⅰ.原子半徑：A < C < B < E< D Ⅱ.原子的最外層電子數(shù)：A = D C= E A + B = C Ⅲ.原子的核外電子層數(shù)：B = C = 2A Ⅳ.B元素的主要化合價：最高正價 + 最低負(fù)價 = 2 請回答： （1）甲為由A、B兩種元素組成的常見氣體，寫出其電子式 ； （2）寫出某黑色含F(xiàn)的磁性氧化物與E最高價氧化物對應(yīng)水化物的稀溶液反應(yīng)的離子方程式： 。裝置1經(jīng)過一段時間向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，可觀察到碳棒附近的溶液變紅，該電極反應(yīng)為 。單質(zhì)F發(fā)生 （填電化學(xué)腐蝕類型） （3）向A、B、C三種元素組成的某鹽稀溶液中滴加AgNO3溶液生成白色沉淀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,已知該鹽溶液常溫下呈酸性，則0．1mol/L該鹽溶液中離子濃度的大小順序為 。 （4）上述元素中的五種元素可形成一種常見復(fù)鹽，經(jīng)檢測該復(fù)鹽中三種離子的個數(shù)比為2:1:2。則該復(fù) 鹽的化學(xué)式為 。為檢驗該復(fù)鹽中的某種有色離子存在，請寫出實驗的操作步驟和現(xiàn)象 。 【答案】（共14分）(1)（1分） (2) Fe3O4+8H+＝2Fe3++ Fe2++4H2O (2分)；O2+2H2O+4e-＝4OH- (2分) 吸氧腐蝕（1分） (3) NH4NO2 + AgNO3＝AgNO2↓+NH4NO3 ；c(NO2-＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)(各2分) (4)(NH4)2Fe(SO4)2、取少量該復(fù)鹽于試管中并加水溶解，滴加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加新制氯水,溶液立即變紅色，證明有Fe2+（或加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色。其他方案合理均可。）(各2分) 【解析】 試題分析：A、B、C、D、E、F六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素。根據(jù)原子的核外電子層數(shù)：B＝C＝2A可知，A為H元素，B、C為第二周期元素。原子的最外層電子數(shù)A＝D，則D為Na元素。根據(jù)B元素的主要化合價：最高正價+最低負(fù)價＝2可知。B為N元素。根據(jù)原子的最外層電子數(shù)：A＋B＝C可知，C為O元素。原子的最外層電子數(shù)：C＝E可知，E為S元素。根據(jù)題中“某黑色含F(xiàn)的磁性氧化物”可知，F(xiàn)為Fe元素。 （1）A為H元素，B為N元素，甲為由A、B兩種元素組成的常見氣體，應(yīng)為NH3。氨氣是含有極性鍵的共價化合物，其電子式為。 （2）黑色含F(xiàn)的磁性氧化物是四氧化三鐵，其中Fe元素的化合價有＋2價和＋3價兩種。E最高價氧化物對應(yīng)水化物是硝酸，具有強氧化性，其稀溶液與四氧化三鐵反應(yīng)的離子方程式是Fe3O4+8H+＝2Fe3++ Fe2++4H2O；根據(jù)裝置1的構(gòu)成可知，該裝置是原電池，其中鐵是負(fù)極，碳棒是正極。由于溶液是食鹽水，所以發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，其中正極是氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e-＝4OH-。 （3）A、B、C三種元素組成的鹽為NH4NO2或NH4NO3，滴加AgNO3溶液生成白色沉淀，應(yīng)為AgNO2沉淀，因為AgNO3溶于水，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH4NO2 + AgNO3＝AgNO2↓+NH4NO3；NH4NO2為強酸弱堿鹽，水解呈酸性，所以溶液中離子濃度大小順序為c(NO2-＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)。 （4）復(fù)鹽中三種離子的個數(shù)比為2：1：2，常見為(NH4)2Fe(SO4)2。其中有色離子是亞鐵離子，亞鐵離子具有還原性，其檢驗方法是取少量該復(fù)鹽于試管中并加水溶解，滴加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加新制氯水,溶液立即變紅色，證明有Fe2+（或加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色?；蛘叩渭予F氰化鉀溶液【K3[Fe(CN)6]】，立即有鐵氰化亞鐵的藍色沉淀出現(xiàn)，反應(yīng)式為：2Fe(CN)63-+Fe2+＝Fe3[Fe(CN)6]2↓，證明有Fe2+。 考點：考查元素周期表的結(jié)構(gòu)；電子式、方程式以及電極反應(yīng)式的書寫；溶液中離子濃度大小比較以及離子的檢驗等