2023高考化學考前練習大闖關2

2023高考化學考前練習大闖關2一、選擇題1．鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，且鎂原電池放電時電壓高而平穩(wěn)。其中一種鎂電池的反應為xMg＋Mo3S4eq\o(,\s\up17(放電),\s\do15(充電))MgxMo3S4，下列說法錯誤的是()A．放電時Mg2＋向正極遷移B．放電時正極反應為Mo3S4＋2xe－=Mo3Seq\o\al(2x－,4)C．充電時Mo3S4發(fā)生氧化反應D．充電時陰極反應為Mg2＋＋2e－=Mg解析：利用原電池工作原理可知，原電池工作時電解質溶液中陽離子移向正極，A正確；由Mg升高至＋2價，結合總反應式可知共轉移2xmol電子，正極得電子發(fā)生還原反應，故可知B項正確；充電時，發(fā)生氧化反應與還原反應的均為MgxMo3S4，C項錯誤；充電時陰極發(fā)生還原反應得到金屬鎂，D項正確。答案：C點撥：本題考查原電池，考查考生的理解能力。難度中等。2．(2023·長沙市模擬(二)·10)電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應用。圖甲表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。則下列說法不正確的是()A．若此裝置用于電解精煉銅，則X為純銅、Y為粗銅，電解的溶液a可以是硫酸銅或氯化銅溶液B．按圖甲裝置用惰性電極電解AgNO3溶液，若圖乙橫坐標x表示流入電極的電子的物質的量，則E可表示反應生成硝酸的物質的量，F(xiàn)表示電解生成氣體的物質的量C．按圖甲裝置用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，加入0.5mol的碳酸銅剛好恢復到通電前的濃度和pH，則電解過程中轉移的電子為2.0molD．若X、Y為鉑電極，a溶液為500mLKCl和KNO3的混合液，經(jīng)過一段時間后，兩極均得到標準狀況下11.2L氣體，則原混合液中KCl的物質的量濃度至少為2.0mol·L－1解析：電解精煉銅時，陽極為粗銅，陰極為純銅，電解質溶液為可溶性銅鹽溶液，A項正確；惰性電極電解AgNO3溶液時的反應為4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(電解))4HNO3＋4Ag＋O2↑，故B項正確；利用電解CuSO4溶液的反應式2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2Cu＋2H2SO4＋O2↑可知，若電解一段時間CuSO4溶液后加入0.5mol的碳酸銅剛好恢復到通電前的濃度和pH，則電解過程中轉移的電子為1.0mol，C項錯；D項，陰極析出氫氣，陽極先析出氯氣，后析出氧氣，因此若兩極氣體體積相等則陽極產(chǎn)生的氣體只能是氯氣，利用氯原子守恒可知混合液中c(KCl)至少為1mol÷0.5L＝2.0mol·L－1。答案：C點撥：本題考查電化學，考查考生的分析、計算能力等。難度較大。3．(2023·陜西省質檢(二)·12)甲烷燃料電池，分別選擇H2SO4溶液和NaOH溶液做電解質溶液，下列有關說法正確的是()A．總反應式都為CH4＋2O2=CO2＋2H2OB．H2SO4和NaOH的物質的量都不變，但濃度都減小C．若用H2SO4溶液做電解質溶液，負極反應式為CH4－4e－＋H2O=CO2＋4H＋D．若用NaOH溶液做電解質溶液，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－解析：A項，在氫氧化鈉溶液中，生成的CO2會與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉；B項，在堿性溶液中，由于CO2與氫氧化鈉反應，使得氫氧化鈉的物質的量減??；C項，負極反應中，1個CH4應該失去8個電子，其電極反應式是CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋。答案：D點撥：本題考查燃料電池，考查考生應用原電池原理解題的能力。難度中等。4．(2023·太原市模擬(二)·13)電化學在日常生活中用途廣泛，圖甲是鎂—次氯酸鈉燃料電池，電池總反應為Mg＋ClO－＋H2O=Cl－＋Mg(OH)2↓，圖乙是含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的工業(yè)廢水的處理。下列說法正確的是()A．圖乙中Cr2Oeq\o\al(2－,7)向惰性電極移動，與該極近的OH－結合轉化成Cr(OH)3除去B．圖乙的電解池中，有0.084g陽極材料參與反應，陰極會有336mL的氣體產(chǎn)生C．圖甲中發(fā)生的還原反應是Mg2＋＋ClO－＋H2O＋2e－=Cl－＋Mg(OH)2↓D．若圖甲中3.6g鎂溶液產(chǎn)生的電量用以圖乙廢水處理，理論可產(chǎn)生10.7g氫氧化鐵沉淀解析：A項，在電解池中，陰離子應該移向陽極，根據(jù)裝置乙可知，惰性電極做陰極；B項，未標明標準狀況，故無法計算產(chǎn)生氣體的體積；C項，根據(jù)裝置甲可知，鎂做負極，發(fā)生電極反應是Mg－2e－=Mg2＋；D項，圖甲中溶解3.6g鎂時，失去的電子是0.3mol，在圖乙中陽極反應是Fe－2e－=Fe2＋，根據(jù)電子守恒可得此時生成的Fe2＋是0.15mol，所以最后生成的氫氧化鐵也是0.15mol即16.05g。答案：C點撥：本題考查電化學原理，考查考生靈活解決問題的能力。難度較大。5．(2023·石家莊市模擬(一)·11)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up17(放電),\s\do15(充電))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列敘述正確的是()A．充電時陽極反應為Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2B．充電時OH－向陽極移動C．放電時每轉移3mole－正極有1molK2FeO4被氧化D．充電時，電源的正極應與電池的Zn(OH)2極相連解析：A項，通過總反應可以判斷該反應為放電時負極發(fā)生的反應；B項，充電時陰離子向電解池的陽極移動；C項，正極得電子，化合價降低，被還原；D項，電池的Zn(OH)2極充電時為陰極，應與電源的負極相連。答案：B點撥：本題考查蓄電池，考查考生書寫電極反應式的能力。難度中等。6．(2023·蘭州市高三診斷·11)“神舟九號”與“天宮一號”成功對接，是我國載人航天事業(yè)發(fā)展走向成熟的一個標志?？臻g實驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)為再生氫氧燃料電池(RFC)，RFC是一種將水電解技術與氫氧燃料電池技術相結合的可充電電池。如圖為RFC工作原理示意圖，下列有關說法正確的是()A．圖甲把化學能轉化為電能，圖乙把電能轉化為化學能，水得到了循環(huán)使用B．當有0.1mol電子轉移時，a極產(chǎn)生0.56LO2(標準狀況下)C．c極上發(fā)生的電極反應是O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．圖乙中電子從c極流向d極，提供電能解析：A項，圖甲把電能轉化為化學能，圖乙把化學能轉化為電能，水得到了循環(huán)使用；B項，a極產(chǎn)生的是H2；C項，c極是原電池的正極，電極反應式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；D項，圖乙中電子從d極流向c極。答案：C點撥：本題考查新型燃料電池，考查考生的理解、分析問題的能力。難度中等。7．(2023·貴陽市監(jiān)測(二)·12)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵做電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是()A．鐵是陽極，電極反應為Fe－6e－＋4H2O=FeOeq\o\al(2－,4)＋8H＋B．鎳電極上的電極反應為2H＋＋2e－=H2↑C．若隔膜為陰離子交換膜，則OH－自右向左移動D．電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高，最終溶液pH不變解析：A選項，F(xiàn)e與電源的正極相連，故Fe為陽極，陽極發(fā)生氧化反應，因電解質溶液呈堿性，故不能得到H＋，正確的陽極反應式為Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O；B選項，Ni電極為陰極，在陰極，水電離出的H＋發(fā)生還原反應生成H2；C選項，由電極反應式知OH－由左(陰極)向右(陽極)移動；D選項，陽極區(qū)消耗OH－，pH減小，陰極區(qū)生成OH－，pH增大，由總反應式：Fe＋2OH－＋2H2O=FeOeq\o\al(2－,4)＋3H2↑可知，整個溶液堿性減小，pH減小。答案：B點撥：本題考查電解池原理，考查考生知識運用能力。難度中等。8．(2023·東北三省三校聯(lián)考(二))目前人們掌握了可充電鋅—空氣電池技術，使這種電池有了更廣泛的用途。這種電池使用特殊技術吸附空氣中的氧，以苛性鈉溶液為電解質，電池放電時的總反應為2Zn＋O2=2ZnO，下列判斷正確的是()A．放電時，OH－向負極方向移動B．放電時，正極反應式為Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2OC．充電時，Zn發(fā)生氧化反應D．充電時，陰極反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－解析：A項，放電時陰離子向負極移動；B項，正極為得電子發(fā)生還原反應的一極；C項，充電時鋅的化合價降低，被還原，做陰極；D項，該電池中O2在正極上放電。答案：A點撥：本題考查充電電池，考查考生書寫電極反應式的能力。難度中等。9．(2023·高考命題研究專家原創(chuàng)卷)某化學學習小組學習電化學后，設計了下面的實驗裝置圖：下列有關該裝置圖的說法中正確的是()A．合上電鍵后，鹽橋中的陽離子向甲池移動B．合上電鍵后，丙池為電鍍銀的電鍍池C．合上電鍵后一段時間，丙池中溶液的pH增大D．合上電鍵后一段時間，當丙池中生成標準狀況下560mL氣體時，丁池中理論上最多產(chǎn)生2.9g固體解析：選項A，甲池與乙池及鹽橋構成了原電池，鋅為負極，失電子生成鋅離子進入甲池，鹽橋中陽離子向乙池移動，A錯。選項B，電鍍銀時，銀應該作陽極，但丙池中銀為陰極，B錯。選項C，丙池在電解過程中，不斷生成H＋，溶液的pH減小。選項D，丙池電解硝酸銀溶液會生成氧氣，丁池電解氯化鎂溶液生成氯氣、氫氣和Mg(OH)2沉淀，根據(jù)反應過程中的電子得失守恒可得物質的量關系式：O2～2Mg(OH)2，根據(jù)丙池中生成氣體(即氧氣)的量可得Mg(OH)2的物質的量為0.05mol，即2.9g，D正確。點撥：本題考查電化學知識，意在考查考生能夠將實際問題分解，通過運用相關知識，采用分析、綜合的方法，解決簡單化學問題的能力。答案：D10．(2023·高考命題研究專家原創(chuàng)卷)某課外活動小組用如圖所示裝置進行實驗(電解液足量)。下列說法中錯誤的是()A．圖1中，若開始實驗時開關K與a連接，則B極的電極反應式為Fe－3e－=Fe3＋B．圖1中，若開始實驗時開關K與b連接，則一段時間后向電解液中通入適量HCl氣體可恢復到電解前的濃度C．圖2中，若開始實驗時開關K與a連接，則電解液的溶質質量分數(shù)變小D．圖2中，若開始實驗時開關K與b連接，則A極減少的質量等于B極增加的質量解析：圖1中，若開始實驗時開關K與a連接，則形成原電池，電池反應相當于鋼鐵在中性條件下的吸氧腐蝕，B極的電極反應式應為Fe－2e－=Fe2＋，A錯。圖1中，若開始實驗時開關K與b連接，則形成電解池，由于鐵棒作陰極，因此電解的總反應式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，根據(jù)元素守恒可知：一段時間后向電解液中通入適量HCl氣體可恢復到電解前的濃度，B對。圖2中，若開始實驗時開關K與a連接，則形成原電池，電池總反應式為Fe＋2AgNO3=Fe(NO3)2＋2Ag，電解液的溶質質量分數(shù)變小，C對。圖2中，若開始實驗時開關K與b連接，相當于電鍍裝置，根據(jù)電鍍原理可知D對。答案：A點撥：本題考查電化學知識，意在考查考生對原電池的工作原理和電解原理的掌握程度。二、非選擇題11．(2023·高考名校聯(lián)考信息優(yōu)化卷)過氧化銀(Ag2O2)是銀鋅堿性電池正極的活性物質，可通過下列反應制備：K2S2O8＋2AgNO3＋4KOHeq\o(=,\s\up17(△))Ag2O2↓＋2KNO3＋2K2SO4＋2H2O(1)已知K2S2O8和H2O2含有一個相同的化學鍵，則該反應________(填“是”或“不是”)氧化還原反應；已知下列反應：Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋H2O→MnOeq\o\al(－,4)＋SOeq\o\al(2－,4)＋H＋(未配平)，反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。(2)制備Ag2O2的反應進行完全后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，即可得到Ag2O2，檢驗Ag2O2是否洗滌干凈的方法是________。(3)一種銀鋅(Ag2O2、Zn)堿性電池的電解質溶液為KOH溶液，電池放電時正極生成Ag，負極只生成一種化合物(只含有Zn、K、H、O)，其中Zn元素的質量分數(shù)為30%，鉀、鋅兩種元素的質量比為7865，則該電池的總反應方程式為________。(4)用銀鋅電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液可制取H2，其裝置如圖所示(電解池中隔膜僅阻止氣體通過，M、N均為惰性電極)。①N極與銀鋅電池的________(填“Zn”或“Ag2O2”②M極的電極反應式為________________________。解析：(1)根據(jù)題意可知，K2S2O8中含有過氧鍵，而生成物過氧化銀中也有過氧鍵，該反應中各元素化合價沒有發(fā)生變化，屬于非氧化還原反應。Mn2＋與S2Oeq\o\al(2－,8)的反應中，氧化劑是S2Oeq\o\al(2－,8)，還原劑是Mn2＋，根據(jù)其化合價變化值可知其物質的量之比為52。(2)根據(jù)中學所學知識，檢驗SOeq\o\al(2－,4)即可，但不能使用BaCl2或Ba(OH)2，因為原反應物中含有Ag＋。(3)首先根據(jù)題意確定負極產(chǎn)物的化學式，設負極產(chǎn)物的化學式為K2ZnOxHy，則：65/30.8%＝211,211－65－78＝68，分析討論得x＝y(tǒng)＝4成立，故負極產(chǎn)物的化學式為K2Zn(OH)4。結合元素守恒可以寫出該電池的總反應式。(4)①電解時，CO(NH2)2中N元素的化合價升高，發(fā)生氧化反應，所以CO(NH2)2在陽極放電，即M是陽極，應與原電池的正極(Ag2O2)相連；N極生成氫氣，必然是H＋放電，發(fā)生還原反應，N是陰極，與原電池的負極(Zn)相連。②根據(jù)得失電子守恒、元素守恒和電荷守恒可寫出M極的電極反應式。答案：(1)不是52(2)取少量最后一次洗滌液，滴加1～2滴硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，則表明已洗滌干凈(3)2Zn＋Ag2O2＋4KOH＋2H2O=2K2Zn(OH)4＋2Ag(4)①Zn②CO(NH2)2＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋N2↑＋6H2O點撥：不少同學誤認為K2S2O8中O為－2價，S為＋7價，實際上S的最高正價應該為＋6價。12．(2023·高考命題研究專家原創(chuàng)卷)硫酸銅在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中都有重要的應用。請回答下列問題：(1)銅與濃硫酸共熱是制備硫酸銅的方法之一，寫出反應的化學方程式：__________________。但該反應生成的氣體污染環(huán)境。為避免環(huán)境污染，可在銅粉與稀硫酸的混合物中通入熱空氣，反應的總化學方程式為____________________。(2)將銅粉置于稀硫酸中不發(fā)生反應，加入雙氧水，則銅粉可逐漸溶解。寫出反應的離子方程式：____________________。(3)將適量稀硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應完全，通過蒸發(fā)、結晶可得到硫酸銅晶體。為了節(jié)約原料，H2SO4和HNO3的物質的量之比最佳為________________。(4)用惰性電極電解硫酸銅溶液，實驗裝置如圖甲所示。圖乙是電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積V與轉移電子的物質的量n(e－)的關系圖。電解過程中，a電極的現(xiàn)象是______________；b電極的電極反應式為____________________。解析：(1)在熱空氣存在的情況下，銅相當于被加熱，生成氧化銅，然后與稀硫酸反應，此過程中不會產(chǎn)生污染性氣體。(2)雙氧水有強氧化性，能將銅氧化為氧化銅。氧化銅能溶于稀硫酸，使反應得以進行?？偟幕瘜W方程式為Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O。(3)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Cu(NO3)2＋H2SO4=CuSO4＋2HNO3(該反應并不能直接發(fā)生，是為方便計算而寫出)，兩式疊加消去Cu(NO3)2，得：3Cu＋3H2SO4＋2HNO3=3CuSO4＋2NO↑＋4H2O，因此H2SO4和HNO3的物質的量之比最佳為32。(4)由電流方向可知，b電極為陽極，電極反應式始終都是：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。但圖中曲線的斜率有變化，說明起始階段陰極是Cu2＋放電生成銅，然后是H＋放電生成了氫氣。答案：(1)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O2Cu＋O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up17(△))2CuSO4＋2H2O(2)Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O(3)32(4)先有紅色固體析出，后有無色氣泡產(chǎn)生4OH－－4e－=2H2O＋O2↑點撥：本題考查銅及其化合物的性質、電解規(guī)律等，意在考查考生對常見物質性質的掌握情況及運用有關原理解決實際問題的能力。13．(2023·重慶卷·11)化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學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NOeq\o\al(－,3)還原為N2。25℃時，反應進行10min，溶液的pH由7變?yōu)?2。①N2的結構式為________。②上述反應離子方程式為____________________，其平均反應速率v(NOeq\o\al(－,3))為________mol·L－1·min－1。③還原過程中可生成中間產(chǎn)物NOeq\o\al(－,2)，寫出3種促進NOeq\o\al(－,2)水解的方法________。(2)電化學降解NOeq\o\al(－,3)的原理如圖所示。①電源正極為________(填“A”或“B”)，陰極反應式為______________。②若電解過程中轉移了2mol電子，則膜兩側電解液的質量變化差(Δm左－Δm右)為________g。解析：根據(jù)溶液的氧化還原反應規(guī)律及題意書寫離子方程式，