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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精PAGEPAGE52學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精專題十二電化學(xué)基礎(chǔ)考綱解讀考點(diǎn)考綱內(nèi)容高考示例預(yù)測熱度原電池原理及其應(yīng)用1。理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理3。了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施2017課標(biāo)Ⅲ,11,6分2016課標(biāo)Ⅱ,11,6分2015課標(biāo)Ⅰ,11,6分★★★電解原理及其應(yīng)用理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式2017課標(biāo)Ⅱ,11,6分2016課標(biāo)Ⅰ,11,6分★★分析解讀電化學(xué)是氧化還原反應(yīng)知識的應(yīng)用和延伸,是歷年高考的熱點(diǎn)內(nèi)容.通常會以新型二次電池為載體考查原電池原理與電解原理。備考時要側(cè)重原電池與電解池工作原理中基礎(chǔ)考點(diǎn)的復(fù)習(xí)和電極反應(yīng)式書寫技巧的掌握。試題難度中等,預(yù)計在今后的高考中對本專題知識的考查會保持穩(wěn)定.命題探究五年高考考點(diǎn)一原電池原理及其應(yīng)用1。(2016課標(biāo)Ⅱ,11,6分)Mg—AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A。負(fù)極反應(yīng)式為Mg—2e—Mg2+B.正極反應(yīng)式為Ag++e—AgC。電池放電時Cl-由正極向負(fù)極遷移D。負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑答案B2。(2016課標(biāo)Ⅲ,11,6分)鋅—空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反應(yīng)為2Zn+O2+4OH—+2H2O2Zn(OH。下列說法正確的是()A。充電時,電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動B.充電時,電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小C.放電時,負(fù)極反應(yīng)為:Zn+4OH-—2e-Zn(OHD。放電時,電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案C3。(2016四川理綜,5,6分)某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池,放電時電池總反應(yīng)為:Li1—xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是()A。放電時,Li+在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移B。放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixC6—xe-xLi++C6C。充電時,若轉(zhuǎn)移1mole-,石墨(C6)電極將增重7xgD。充電時,陽極的電極反應(yīng)式為LiCoO2-xe-Li1—xCoO2+xLi+答案C4.(2016浙江理綜,11,6分)金屬(M)—空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源.該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O4M(OH)n已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B.比較Mg、Al、Zn三種金屬—空氣電池,Al-空氣電池的理論比能量最高C.M-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne—4M(OH)nD。在Mg—空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜答案C5。(2015課標(biāo)Ⅰ,11,6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法的是()A。正極反應(yīng)中有CO2生成B。微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C。質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O26CO2+6H2O答案A6。(2014課標(biāo)Ⅱ,12,6分)2013年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A。a為電池的正極B.電池充電反應(yīng)為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC.放電時,a極鋰的化合價發(fā)生變化D.放電時,溶液中Li+從b向a遷移答案C7.(2014北京理綜,8,6分)下列電池工作時,O2在正極放電的是()A.鋅錳電池B.氫燃料電池C。鉛蓄電池D。鎳鎘電池答案B8.(2014天津理綜,6,6分)已知:鋰離子電池的總反應(yīng)為:LixC+Li1—xCoO2C+LiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為:2Li+SLi2S有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()A.鋰離子電池放電時,Li+向負(fù)極遷移B。鋰硫電池充電時,鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C.理論上兩種電池的比能量相同D。如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電答案B9.(2013課標(biāo)Ⅱ,11,6分)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是()A.電池反應(yīng)中有NaCl生成B。電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價鋁離子C.正極反應(yīng)為:NiCl2+2e—Ni+2Cl-D。鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動答案B10。(2016江蘇單科,20,14分)鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。(1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2轉(zhuǎn)化為Cr3+,其電極反應(yīng)式為。
(2)在相同條件下,測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如下圖所示。①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是。
②當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是。
(3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。①一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中B(B元素的化合價為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH,其離子方程式為。
②納米鐵粉與水中N反應(yīng)的離子方程式為4Fe+N+10H+4Fe2++N+3H2O研究發(fā)現(xiàn),若pH偏低將會導(dǎo)致N的去除率下降,其原因是。
③相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中N的速率有較大差異(見下圖),產(chǎn)生該差異的可能原因是。
答案(14分)(1)Cr2+14H++6e-2Cr3++7H2O(2)①活性炭對Cu2+和Pb2+有吸附作用②鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,鐵炭混合物中微電池數(shù)目減少(3)①2Fe2++B+4OH-2Fe+2H2↑+B(OH②納米鐵粉與H+反應(yīng)生成H2③Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除N的反應(yīng)(或形成的Fe-Cu原電池增大納米鐵粉去除N的反應(yīng)速率)11.(2015課標(biāo)Ⅱ,26,14分)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物.該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH?;厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100g水)
溫度/℃化合物020406080100NH4Cl29。337。245。855.365。677。3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10—1710-1710-39回答下列問題:(1)該電池的正極反應(yīng)式為,電池反應(yīng)的離子方程式為。
(2)維持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅g。(已知F=96500C·mol—1)
(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、和,欲從中得到較純的MnO2,最簡便的方法為,其原理是。
(4)用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)椋訅A調(diào)節(jié)至pH為時,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5mol·L-1時,即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0。1mol·L—1)。若上述過程不加H2O2后果是,原因是。
答案(14分)(1)MnO2+H++e—MnOOH2MnO2+Zn+2H+2MnOOH+Zn2+(每空1分,共2分)[注:式中Zn2+可寫為Zn(NH3、Zn(NH3)2Cl2等,H+可寫為N](2)0.05(2分)(3)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶碳粉MnOOH空氣中加熱碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2,MnOOH氧化為MnO2(每空1分,共5分)(4)Fe3+2.76Zn2+和Fe2+分離不開Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(每空1分,共5分)教師用書專用(12—24)12。(2016江蘇單科,7,2分)下列說法正確的是()A。氫氧燃料電池工作時,H2在負(fù)極上失去電子B。0.1mol·L—1Na2CO3溶液加熱后,溶液的pH減小C.常溫常壓下,22。4LCl2中含有的分子數(shù)為6.02×1023個D.室溫下,稀釋0.1mol·L—1CH3COOH溶液,溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)答案A13.(2015江蘇單科,10,2分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A。反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子B。電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+2OH——2e-2H2OC。電池工作時,C向電極B移動D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e—2C答案D14。(2015江蘇單科,11,4分)下列說法正確的是()A。若H2O2分解產(chǎn)生1molO2,理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為4×6.02×1023B。室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,溶液pH〉7C.鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕D。一定條件下反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡時,3v正(H2)=2v逆(NH3)答案C15。(2014大綱全國,9,6分)右圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是()A。放電時正極反應(yīng)為:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH—B。電池的電解液可為KOH溶液C。充電時負(fù)極反應(yīng)為:MH+OH-H2O+M+e-D。MH是一類儲氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度越高答案C16.(2014天津理綜,1,6分)化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列敘述錯誤的是()A.鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性B。用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C。大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放答案B17.(2013安徽理綜,10,6分)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水LiCl—KCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb.下列有關(guān)說法正確的是()A。正極反應(yīng)式:Ca+2Cl—-2e—CaCl2B。放電過程中,Li+向負(fù)極移動C.每轉(zhuǎn)移0。1mol電子,理論上生成20。7gPbD。常溫時,在正負(fù)極間接上電流表或檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)答案D18.(2013北京理綜,7,6分)下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B.金屬護(hù)欄表面涂漆C。汽車底盤噴涂高分子膜D。地下鋼管連接鎂塊答案A19.(2013課標(biāo)Ⅰ,10,6分)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()A.處理過程中銀器一直保持恒重B。銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C.該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl答案B20。(2013江蘇單科,9,2分)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,示意圖如下。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C21。(2013江蘇單科,1,2分)燃料電池能有效提高能源利用率,具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作燃料電池的燃料,其中最環(huán)保的是()A.甲醇 B.天然氣C。液化石油氣 D。氫氣答案D22。(2013北京理綜,8,6分)下列解釋事實的方程式不準(zhǔn)確的是()A.用濃鹽酸檢驗氨:NH3+HClNH4ClB。碳酸鈉溶液顯堿性:C+H2OHC+OH-C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,鐵作負(fù)極被氧化:Fe-3e—Fe3+D.長期盛放石灰水的試劑瓶內(nèi)壁出現(xiàn)白色固體:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O答案C23。(2015重慶理綜,11,14分)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。(1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第周期。
(2)某青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119g、20.7g,則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為。
(3)研究發(fā)現(xiàn),腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,下列敘述正確的是.
A.降低了反應(yīng)的活化能B。增大了反應(yīng)的速率C。降低了反應(yīng)的焓變D.增大了反應(yīng)的平衡常數(shù)(4)采用“局部封閉法"可以防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),該化學(xué)方程式為。
(5)如圖所示為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。①腐蝕過程中,負(fù)極是(填圖中字母“a”或“b”或“c");
②環(huán)境中的Cl—擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為;
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
答案(14分)(1)四(2)10∶1(3)A、B(4)Ag2O+2CuCl2AgCl+Cu2O(5)①c②2Cu2++3OH-+Cl—Cu2(OH)3Cl↓③0.44824。(2014安徽理綜,28,14分)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強(qiáng)變化。(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格):編號實驗?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%①為以下實驗作參照0.52。090。0②醋酸濃度的影響0.536。0③0。22.090.0(2)編號①實驗測得容器中壓強(qiáng)隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng),其原因是鐵發(fā)生了
腐蝕,請在圖3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了(填“氧化"或“還原”)反應(yīng),其電極反應(yīng)式是.
(3)該小組對圖2中0~t1時壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二:假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;假設(shè)二:;
……(4)為驗證假設(shè)一,某同學(xué)設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案.請你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一,寫出實驗步驟和結(jié)論.實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):答案(1)編號實驗?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%②2。0③碳粉含量的影響(2)吸氧還原2H2O+O2+4e-4OH-(或4H++O2+4e-2H2O)(3)反應(yīng)放熱,溫度升高(4)實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):①藥品用量和操作同編號①實驗(多孔橡皮塞增加進(jìn)、出導(dǎo)管);②通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣;③滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化(也可測溫度變化,檢驗Fe2+等)。如果瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大,假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。(本題屬于開放性試題,合理答案均給分)考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用1.(2017課標(biāo)Ⅰ,11,6分)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極.下列有關(guān)表述不正確的是()A。通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B。通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D。通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整答案C2.(2017課標(biāo)Ⅱ,11,6分)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是()A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極B。可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C。陰極的電極反應(yīng)式為:Al3++3e-AlD。硫酸根離子在電解過程中向陽極移動答案C3.(2016課標(biāo)Ⅰ,11,6分)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和S可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是()A。通電后中間隔室的S離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大B.該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C。負(fù)極反應(yīng)為2H2O-4e-O2+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH降低D.當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時,會有0。5mol的O2生成答案B4.(2016北京理綜,12,6分)用石墨電極完成下列電解實驗.實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán);b處變紅,局部褪色;c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生;n處有氣泡產(chǎn)生;……下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A.a、d處:2H2O+2e-H2↑+2OH—B.b處:2Cl--2e-Cl2↑C。c處發(fā)生了反應(yīng):Fe-2e—Fe2+D。根據(jù)實驗一的原理,實驗二中m處能析出銅答案B5.(2015福建理綜,11,6分)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實驗裝置如下圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A。該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B。該裝置工作時,H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1molO2,有44gCO2被還原D。a電極的反應(yīng)為:3CO2+18H+—18e—C3H8O+5H2O答案B6。(2015四川理綜,4,6分)用如圖所示裝置除去含CN—、Cl—廢水中的CN—時,控制溶液pH為9~10,陽極產(chǎn)生的ClO—將CN—氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A。用石墨作陽極,鐵作陰極B。陽極的電極反應(yīng)式:Cl-+2OH——2e—ClO—+H2OC.陰極的電極反應(yīng)式:2H2O+2e—H2↑+2OH-D。除去CN-的反應(yīng):2CN—+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O答案D7.(2013天津理綜,6,6分)為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下:電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)電解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑電解過程中,以下判斷正確的是()電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極:PbO2+4H++2e—Pb2++2H2O陽極:2Al+3H2O-6e—Al2O3+6H+D答案D8.(2013大綱全國,9,6分)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2)時,以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反應(yīng)Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列說法不正確的是()A。陽極反應(yīng)為Fe—2e-Fe2+B.電解過程中溶液pH不會變化C。過程中有Fe(OH)3沉淀生成D.電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子,最多有1molCr2被還原答案B9.(2017江蘇單科,16,12分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下:注:SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀.(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為。
(2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH(填“增大”“不變”或“減小”)。
(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是。
(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為.
(5)鋁粉在1000℃時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是。
答案(12分)(1)Al2O3+2OH-2Al+H2O(2)減?。?)石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化(4)4C+2H2O-4e—4HC+O2↑H2(5)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜10.(2016天津理綜,10,14分)氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。回答下列問題:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是(至少答出兩點(diǎn)).但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:。
(2)氫氣可用于制備H2O2。已知:H2(g)+A(l)B(l)ΔH1O2(g)+B(l)A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B為有機(jī)物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+O2(g)H2O2(l)的ΔH0(填“〉”“<”或“=”)。
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH〈0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是.
a。容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變b.吸收ymolH2只需1molMHxc。若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大d。若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為。
(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH—Fe+3H2↑,工作原理如圖1所示.裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色Fe,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。圖1圖2①電解一段時間后,c(OH—)降低的區(qū)域在(填“陰極室”或“陽極室”).
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因為。
③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn),分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:
。
答案(共14分)(1)污染小可再生來源廣資源豐富燃燒熱值高(任寫其中2個)H2+2OH-—2e—2H2O(2)〈(3)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(5)①陽極室②防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低③M點(diǎn):c(OH—)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢N點(diǎn):c(OH—)過高,鐵電極上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低教師用書專用(11—18)11。(2015天津理綜,4,6分)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過.下列有關(guān)敘述正確的是()A。銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B。電池工作一段時間后,甲池的c(S)減小C.電池工作一段時間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動,保持溶液中電荷平衡答案C12。(2015浙江理綜,11,6分)在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.X是電源的負(fù)極B。陰極的電極反應(yīng)式是:H2O+2e-H2+O2-CO2+2e—CO+O2-C??偡磻?yīng)可表示為:H2O+CO2H2+CO+O2D。陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1答案D13.(2015福建理綜,9,6分)純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列判斷正確的是()A.X可能是金屬銅 B。Y不可能是氫氣C。Z可能是氯化鈉 D。Z可能是三氧化硫答案A14.(2013北京理綜,9,6分)用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是()A。a端是直流電源的負(fù)極B。通電使CuCl2發(fā)生電離C。陽極上發(fā)生的反應(yīng):Cu2++2e—CuD。通電一段時間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體答案A15.(2013浙江理綜,11,6分)電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH—I+5I—+3H2O下列說法不正確的是()A.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O+2e—H2↑+2OH—B。電解結(jié)束時,右側(cè)溶液中含有IC。電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑D。如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變答案D16.(2015山東理綜,29,15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液.B極區(qū)電解液為溶液(填化學(xué)式),陽極電極反應(yīng)式為,電解過程中Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。
(2)利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為.鐵渣中鐵元素的化合價為.在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2。41g,CO2體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則鈷氧化物的化學(xué)式為.
答案(1)LiOH2Cl——2e—Cl2↑B(2)2Co(OH)3+S+4H+2Co2++S+5H2O[或Co(OH)3+3H+Co3++3H2O,2Co3++S+H2O2Co2++S+2H+]+3Co3O417.(2014山東理綜,30,16分)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系.由有機(jī)陽離子、Al2C和AlC組成的離子液體作電解液時,可在鋼制品上電鍍鋁。(1)鋼制品應(yīng)接電源的極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為。若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為。
(2)為測定鍍層厚度,用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層,當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子時,所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為mol.
(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實驗,需要的試劑還有。
a.KClb.KClO3c.MnO2d。Mg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物,將其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3,理由是(用離子方程式說明).
答案(1)負(fù)4Al2C+3e—Al+7AlCH2(2)3(3)b、d不能Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(或只寫Fe+2Fe3+3Fe2+)18.(2013重慶理綜,11,14分)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1)催化反硝化法中,H2能將N還原為N2。25℃時,反應(yīng)進(jìn)行10min,溶液的pH由7變?yōu)?2。①N2的結(jié)構(gòu)式為。
②上述反應(yīng)離子方程式為,其平均反應(yīng)速率v(N)為mol·L—1·min-1。
③還原過程中可生成中間產(chǎn)物N,寫出3種促進(jìn)N水解的方法。
(2)電化學(xué)降解N的原理如下圖所示。①電源正極為(填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左—Δm右)為g。
答案(14分)(1)①②2N+5H2N2+2OH-+4H2O0。001③加酸,升高溫度,加水(2)①A2N+6H2O+10e—N2↑+12OH—②14。4三年模擬A組2016—2018年模擬·基礎(chǔ)題組考點(diǎn)一原電池原理及其應(yīng)用1。(人教選4,四-1—5,變式)下列變化中涉及原電池原理的是()A。在空氣中金屬鋁表面迅速被氧化形成保護(hù)層B.海輪外殼上連接鋅塊可保護(hù)外殼不受腐蝕C。紅熱的鐵絲與冷水接觸,表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層D。太陽能電池可將光能轉(zhuǎn)化成電能答案B2.(2018廣東珠海摸底,11)一定條件下,實驗室利用如圖所示裝置,通過測量電壓求算Ksp(AgCl).工作一段時間后,兩電極質(zhì)量均增大.下列說法正確的是()A。右池中銀電極作負(fù)極B??偡磻?yīng)式為Ag++Cl-AgClC.正極電極反應(yīng)式為Ag-e-Ag+D.鹽橋中的N向右池方向移動答案B3.(2018黑龍江哈師大附中期中,12)“碳呼吸電池”是一種新型化學(xué)電源,其工作原理如圖所示.下列說法正確的是()A.該裝置能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.正極的電極反應(yīng)為C2-2e-2CO2↑C。每得到1mol草酸鋁,電路中轉(zhuǎn)移3mol電子D。利用該技術(shù)可捕捉大氣中的CO2答案D4。(2017河南安鶴新開四校聯(lián)考,11)硼化釩(VB2)-空氣電池是目前儲電能力最高的電池(如圖所示),電池總反應(yīng)為4VB2+11O24B2O3+2V2O5,下列敘述錯誤的是()A.負(fù)極反應(yīng)式為4VB2+44OH—-44e-2V2O5+4B2O3+22H2OB。正極反應(yīng)式為11O2+44e-+22H2O44OH—C.OH-由負(fù)極透過選擇性透過膜向正極遷移D。電子由硼化釩電極經(jīng)負(fù)載流向電極a答案C5。(2017湖北四地七校聯(lián)盟一聯(lián),14)電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下.下列說法不正確的是()A。O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)B.溶液中OH—向電極a移動C。反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4∶5D。負(fù)極的電極反應(yīng)式為:2NH3-6e—+6OH—N2+6H2O答案C6。(2016江西紅色七校一聯(lián),12)下圖是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流量偵測與控制的功能,非常適合進(jìn)行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法不正確的是()A.電流由O2所在的鉑電極流出B。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:CH3CH2OH+3H2O—12e—2CO2↑+12H+C.O2所在的鉑電極處發(fā)生還原反應(yīng)D.微處理器通過檢測電流大小而計算出被測氣體中酒精的含量答案B7。(2018四川德陽三校聯(lián)合測試,15)某小組同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕原理的探究實驗:裝置分別進(jìn)行的操作現(xiàn)象ⅰ。連接好裝置一段時間后,向燒杯中滴加酚酞ⅱ.連接好裝置一段時間后,向燒杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀(1)小組同學(xué)認(rèn)為,以上兩種檢驗方法均能證明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。①實驗ⅰ中的現(xiàn)象是。
②用電極反應(yīng)式解釋實驗ⅰ中的現(xiàn)象:。
(2)查閱資料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。①據(jù)此有同學(xué)認(rèn)為僅通過ⅱ中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,理由是
.
②進(jìn)行下列實驗,在實驗幾分鐘后的記錄如下:實驗滴管試管現(xiàn)象0.5mol·L—1K3[Fe(CN)6]溶液ⅲ。蒸餾水無明顯變化ⅳ。1.0mol·L—1NaCl溶液鐵片表面產(chǎn)生大量藍(lán)色沉淀ⅴ。0。5mol·L-1Na2SO4溶液無明顯變化a。以上實驗表明:在有存在的條件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng).
b.為探究Cl—的存在對反應(yīng)的影響,小組同學(xué)將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進(jìn)行實驗ⅲ,發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。此補(bǔ)充實驗表明Cl-的作用是。
(3)有同學(xué)認(rèn)為上述實驗仍不夠嚴(yán)謹(jǐn)。為進(jìn)一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性對實驗ⅱ結(jié)果的影響,又利用(2)中裝置繼續(xù)實驗.其中能證實以上影響確實存在的是(填字母序號)。
實驗試劑現(xiàn)象A酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀B酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀C鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀D鐵片、K3[Fe(CN)6]和鹽酸混合溶液(已除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀(4)綜合以上實驗分析,利用實驗ⅱ中試劑能證實鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的實驗方案是:連接好裝置一段時間后,取鐵片(負(fù)極)附近溶液于試管中,(回答相關(guān)操作、現(xiàn)象),則說明負(fù)極附近溶液中產(chǎn)生了Fe2+,即發(fā)生了電化學(xué)腐蝕.
答案(1)①碳棒附近溶液變紅②O2+4e-+2H2O4OH-(2)①K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,會干擾由于電化學(xué)腐蝕負(fù)極生成Fe2+的檢驗②a。Cl-b.破壞鐵片表面的氧化膜(3)AC(4)滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀8。(2016廣東珠海摸底,19)某化學(xué)興趣小組利用廢棄鋁礦(含CuO、Al2O3及SiO2),模擬工業(yè)上提取鋁的工藝,設(shè)計如下圖所示的簡單操作流程:已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3開始沉淀2。37。53.4完全沉淀3.29.74。4回答下列問題:(1)濾渣主要成分的化學(xué)式為。
(2)灼燒Al(OH)3時,要用到多種硅酸鹽材質(zhì)的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有(填儀器名稱)。
(3)溶液Y中要加入稍過量的原料A,原料A的化學(xué)式是。
(4)操作流程中③的離子方程式為.
(5)鋁電池性能優(yōu)越,Al-Ag2O電池可用作水下動力電源,其原理如圖所示:請寫出該電池的正極反應(yīng)式:.
答案(1)Cu、Fe、SiO2(2)坩堝(3)NH3·H2O(4)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O(5)Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH—考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用9。(2018吉林長春普通高中一模,9)鋁表面在空氣中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蝕性不夠強(qiáng)。控制一定的條件,用如圖所示的電化學(xué)氧化法,可在鋁表面生成堅硬致密、耐腐蝕的氧化膜。下列有關(guān)敘述正確的是()A.陰極上有金屬鋁生成B.電極A為石墨,電極B為金屬鋁C。OH-在電極A上放電,有氧氣生成D.陽極的電極反應(yīng)式為2Al—6e-+3H2OAl2O3+6H+答案D10.(2018河南、河北重點(diǎn)高中一聯(lián),10)某工廠用電解法處理含有SO2的尾氣,其裝置如圖所示(電極材料均為惰性電極)。下列說法不正確的是()A。電極a連接的是電源的正極B.若電路中轉(zhuǎn)移0.03mole—,則離子交換膜左側(cè)溶液中增加0.03mol離子C。圖中的離子交換膜是陽離子交換膜D.陰極的電極反應(yīng)式為2HS+2e-+2H+S2+2H2O答案B11.(2017山西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考,10)如圖所示,甲池的總反應(yīng)為:N2H4+O2N2+2H2O.下列關(guān)于該電池工作時說法正確的是()A.甲池中負(fù)極反應(yīng)為:N2H4-4e-N2+4H+B。甲池溶液pH不變,乙池溶液pH減小C。反應(yīng)一段時間后,向乙池中加一定量CuO固體,能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D。甲池中消耗2.24LO2,此時乙池中理論上最多產(chǎn)生12。8g固體答案C12.(2017福建晉江四校聯(lián)考,12)一定條件下,利用如圖裝置可實現(xiàn)有機(jī)物的儲氫,下列有關(guān)說法正確的是()A。苯在電極D放電時斷開的化學(xué)鍵是極性鍵B。氣體X在反應(yīng)中通常體現(xiàn)還原性C.若陽極區(qū)的電解質(zhì)溶液為稀硫酸,則電解一段時間后,陽極區(qū)溶液的pH增大D。電極D的電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-C6H12答案D13。(2016遼寧沈陽東北育才學(xué)校二模,17)裝置(Ⅰ)為鐵鎳(Fe-Ni)可充電電池:Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2;裝置(Ⅱ)為電解示意圖。當(dāng)閉合開關(guān)K時,Y附近溶液先變紅.下列說法正確的是()A.閉合K時,電極X的反應(yīng)式為2H++2e—H2↑B.閉合K時,電極A的反應(yīng)式為NiO2+2e-+2H+Ni(OH)2C。給裝置(Ⅰ)充電時,B極參與反應(yīng)的物質(zhì)被氧化D。給裝置(Ⅰ)充電時,OH-通過陰離子交換膜,移向A電極答案D14。(2016山西質(zhì)檢,13)采用電化學(xué)法還原CO2是一種使CO2資源化的方法.下圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應(yīng))。下列說法中正確的是()A。Zn與電源的負(fù)極相連B。ZnC2O4在交換膜右側(cè)生成C.電解的總反應(yīng)為:2CO2+ZnZnC2O4D.通入11.2LCO2時,轉(zhuǎn)移0.5mol電子答案C15.(2017山東省實驗中學(xué)一診,21)氫氣是一種清潔能源,又是合成氨工業(yè)的重要原料。(1)已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206。2kJ·mol-1CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4kJ·mol—1甲烷和H2O(g)反應(yīng)生成H2和CO2的熱化學(xué)方程式為。
(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=—92.4kJ·mol—1。某溫度下,把10molN2與28molH2置于容積為10L的密閉容器內(nèi),10min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測得氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率為60%,則10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(NH3)=mol·L—1·min-1,該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。
欲增大氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率,可采取的措施有、等(寫兩條措施即可,每空一條)。
(3)下圖所示裝置工作時均與H2有關(guān)。①圖1所示裝置中陽極的電極反應(yīng)式為。
②圖2所示裝置中,通入H2的管口是(選填字母代號).
③某同學(xué)按圖3所示裝置進(jìn)行實驗,實驗結(jié)束后,將玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)冷卻后,溶于稀硫酸,充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液,溶液不變紅,再滴入新制氯水,溶液變?yōu)榧t色.該同學(xué)據(jù)此得出結(jié)論:鐵與水蒸氣反應(yīng)生成FeO和H2。該結(jié)論(填“嚴(yán)密”或“不嚴(yán)密”),你的理由是(用離子方程式和必要的文字說明)。
答案(1)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165。0kJ·mol—1(2)0.123.6增大壓強(qiáng)、增加氫氣的濃度、移走氨氣、降溫(答出其中兩項即可)(3)①M(fèi)n—e—Mn②d③不嚴(yán)密產(chǎn)物中含+3價鐵的物質(zhì)與稀硫酸反應(yīng)后生成Fe3+,F(xiàn)e3+可與過量的Fe反應(yīng)生成Fe2+,2Fe3++Fe3Fe2+B組2016—2018年模擬·提升題組(滿分70分時間:35分鐘)一、選擇題(每小題6分,共42分)1。(人教選4,四—3—3,變式)鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性.鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng):C6Li—xe—C6Li1—x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng):Li1—xMO2+xLi++xe—LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關(guān)說法正確的是()A.鋰離子電池放電時電池反應(yīng)為LiMO2+C6Li1-xC6Li+Li1-xMO2B。鋰離子電池充電時電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動C.放電時,電池內(nèi)部鋰離子從負(fù)極流向正極D。鋰離子電池充電時陽極反應(yīng)為C6Li1-x+xLi++xe—C6Li答案C2。(2018河北武邑中學(xué)三調(diào),11)現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽.用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術(shù)原理,可電解Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH溶液和H2SO4溶液.下列說法中正確的是()A。b是陰離子交換膜,允許Na+通過B.從A口出來的是H2SO4溶液C。陰極反應(yīng)式為4OH——4e-2H2O+O2↑D。Na2SO4溶液從G口加入答案B3.(2017安徽皖北協(xié)作區(qū)3月聯(lián)考,11)一種三室微生物電池污水處理系統(tǒng)原理如下圖所示,圖中有機(jī)廢水中有機(jī)物可用C6H10O5表示。下列有關(guān)說法正確的是()A。該裝置為原電池,b是原電池的負(fù)極B。中間室:Na+移向右室,Cl-移向左室,a極區(qū)溶液的pH減小C。b極反應(yīng)式為2N-10e—+12H+N2↑+6H2OD。當(dāng)左室有4.48LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)生成時,右室產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量為0。8mol答案B4.(2017浙江溫州中學(xué)選考模擬,21)下圖裝置(Ⅰ)為一種可充電鋰離子電池的示意圖,該電池充、放電的化學(xué)方程式為:Li4Ti5O12+3LiLi7Ti5O12.裝置(Ⅱ)為電解池的示意圖。當(dāng)閉合K1,斷開K2時,Fe電極附近溶液先變紅。下列說法正確的是()(Ⅰ)A。閉合K1,斷開K2時,若將Fe電極和石墨電極互換,裝置(Ⅱ)中發(fā)生的總反應(yīng)為:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑B.閉合K1,斷開K2時,當(dāng)0.1molLi+從A極區(qū)遷移到B極區(qū)時,理論上Fe電極上產(chǎn)生的氣體體積為1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)C.取下鋰離子電池充電,電極A為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Li7Ti5O12—3e—Li4Ti5O12+3Li+D。若開始時,斷開K1,閉合K2,一段時間后,石墨電極附近顯紅色,則該電極反應(yīng)為2H++2e—H2↑答案B5。(2017江西紅色七校一聯(lián),13)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4)的裝置如下圖所示。下列說法正確的是()A。鐵是陽極,電極反應(yīng)式為Fe—2e-+2OH—Fe(OH)2B.電解一段時間后,鎳電極附近溶液的pH減小C.若離子交換膜為陰離子交換膜,則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeD.每制得1molNa2FeO4,理論上可以產(chǎn)生67。2L氣體答案C6。(2016浙江溫州十校聯(lián)合體期中,11)隨著各地“限牌”政策的推出,電動汽車成為汽車界的“新寵”。特斯拉全電動汽車使用的是鈷酸鋰(LiCoO2)電池,其工作原理如下圖,A極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料,隔膜只允許特定的離子通過,電池反應(yīng)式為LixC6+Li1—xCoO2C6+LiCoO2。下列說法不正確的是()A.據(jù)題意分析可知該隔膜只允許Li+通過,放電時Li+從左邊流向右邊B。充電時,A為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)C.放電時,B為正極,電極反應(yīng)式為:Li1-xCoO2+xLi++xe-LiCoO2D。廢舊鈷酸鋰(LiCoO2)電池進(jìn)行“放電處理"讓Li+進(jìn)入石墨中而有利于回收答案D7.(2016安徽皖南八校一聯(lián),12)一種全天候太陽能電化學(xué)電池的工作原理如下圖所示。下列說法錯誤的是()A。該電池與硅太陽能電池供電原理相同B。光照時,b極周圍pH減小C.光照時,H+由b極室透過質(zhì)子膜進(jìn)入a極室D.夜間無光照時,a為電池的負(fù)極答案A二、非選擇題(共28分)8.(2018河南、河北重點(diǎn)高中一聯(lián),17)(13分)二氧化碳的再利用是實現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一。(1)二氧化碳的電子式為。
(2)下列二氧化碳所參與的反應(yīng)中,原子利用率達(dá)到100%的是(填字母)。
a.CO2+2NH3CO(NH2)2+H2Ob。CO2+CH4CH3COOHc.CO2+3H2CH3OH+H2Od.(3)在稀H2SO4中利用電催化可將CO2同時轉(zhuǎn)化為多種燃料,其原理如圖所示。①該裝置能量轉(zhuǎn)化的方式為。
②一段時間后,Cu極區(qū)溶液質(zhì)量(填“增大"“減小”或“不變")。
③銅極上產(chǎn)生乙烯的電極反應(yīng)式為。
④若陰極只生成0.17molCO和0.33molHCOOH,則電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。
答案(1)······C······(2)bd(3)①電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能②增大③2CO2+12H++12e—C2H4+4H2O④19。(2017湖南郴州第三次質(zhì)檢,28)(15分)肼(N2H4)是一種高能燃料,在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。(1)0。5mol肼中含有mol極性共價鍵。
(2)肼的性質(zhì)與氨氣相似,易溶于水,有如下反應(yīng)過程:N2H4+H2ON2H4·H2ON2+OH-①常溫下,某濃度N2H5Cl溶液的p
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