1、2021年學軍中學高中化學競賽專題測試氧化復原反響、電化學(本卷共130分.測試時間3小時)班級：姓名：H1.008相對原子質量He4.003Li6.9419.0Be12B10.81012.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.070l35.45Ar39.95K39.100a40.08Sc44.96Ti47.8850.V940r52.00Mn54.94Fe55.850o58.93Ni58.690u63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80

2、Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98.91Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.90d112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.30s132.9137Ba.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.9Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po2102-At0210Rn222Fr223Ra226Ac-LrRfDbSgBhHsMt一選擇題(每題只有1個正確選項,每題1.5分,共30分.)

3、1、醫(yī)學專家提出人體中細胞膜內的葡萄糖和細胞膜外的富氧液體與細胞膜構成了微型的生物原電池,有關該原電池的以下說法中,正確的選項是()A.正極的電極反響可能是O2+4e-2O2,且正極附近溶液的pH值升高.B.正極的電極反響可能是O2+2H2O+4e4OH,且正極附近溶液的pH值降低.C.負極反響主要是06H12O612e-6CO+12H+,且負極附近溶液的pH值降低.D.負極反響主要是06H12O6+12OH12e-6CO2+6H2O,且負極附近溶液pH值降低.2在配平P4+CUSO4+H2O-CU3P+H3PO4+H2SO4時,H2O前面的化學計量數(shù)應為()A.60B.700.85D.963

4、在配平的以下反響中,口H3AsO4(aq)+Zn(s)+H+(aq)+H2O(aq)AsH3(g)+口Zn(H2O)42+(aq),H2O前面的系數(shù)為A.8B.120.16D.204某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液,反響后得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合物.經(jīng)測定CIO-與CIO3-的濃度之比為1:3,那么Cl2與NaOH溶液反響時,被復原的氯元素與被氧化的氯元素的物質的量之比為A.21:5B.11:30.3:1D.4:15. 2003年2月1日,美國哥倫比亞號航天飛機在返回地面的途中墜毀,舉世震驚.該航天飛機用鋁粉和高氯酸俊(NH401O4)的混合物為固體燃料,點燃時鋁粉氧化放

5、熱,引發(fā)高氯酸錢反響,產(chǎn)生N2、02O2和H20并放出大量的熱.以下對此反響的表達中正確的選項是()A.上述反響瞬間產(chǎn)生大量的高溫氣體推動飛機飛行B.在反響中高氯酸錢只起氧化劑作用0.其方程式可表示為2NH401O4=N2f+4H20+012T+O2TD.上述反響中反響物的總能量小于生成物的總能量6三聚鼠酸03N3(OH)3可用于消除汽車尾氣中的NO2.其反響原理為：03N3(OH)3HN0OHN0O+NO2N2+0O2+H2O以下說法中正確的選項是A.QN3(OH)3與HN0O為同一種物質B.HN0O是一種很強的氧化劑0.反響中NO2是復原劑D.1molNO2在反響中轉移4mol電子7.20

6、04年美國圣路易斯大學研制了一種新型的乙醇電池,它用磺酸類質子溶劑,在200o0左右時供電,乙醇電池比甲醇電池效率高出32倍且更平安.電池總反響為：02H50H+3O21t20O2+3H2O,電池示意如右圖,以下說法不正確的是A.a極為電池的負極B.電池工作時電流由b極沿導線經(jīng)燈泡再到a極0.電池正極的電極反響為：4H+O2+4e-=2H2OD.電池工作時,1mol乙醇被氧化時就有6mol電子轉移8、據(jù)報道,美國正在研究用鋅蓄電池取代目前廣泛使用的鉛蓄電池,它具有容量大的特點,其電池反響為2Zn+O2=2ZnO其原料為鋅粉、電解液和空氣.那么以下表達正確的選項是().2A.鋅為正極,空氣進入負

7、極B.負極反響為Zn2eZnC.電解液肯定不是強酸D.正極發(fā)生氧化反響9.目前人們正研究開發(fā)一種高能電池一一鈉硫電池,它是以熔融的鈉、硫為兩極,以Na+導電的3-AI2O3陶瓷作固體電解質,反響為：2Na+xJ：Na2&,以下說法正確的選項是A.放電時,鈉作負極,硫作正極B.放電時,鈉極發(fā)生復原反響C.充電時,鈉極與外電源的正極相連,硫極與外電源的負極相連D.充電時,陰極發(fā)生的反響是：Sx2-2e=xSI10.以下電對中,E值取小的是：A:Ag+/Ag;B:AgCl/Ag;C:AgBr/Ag;D:AgI/Ag11 .E(Cu2+/Cu+)=0.158V,E(Cu+/Cu)=0.522V

8、,那么反響2Cu+I-Cu2+Cu的K為：A:6.93X10-7B:1.98X1012C:1.4X106D:4.8X10-1312 .以下都是常見的氧化劑,其中氧化水平與溶液pH值的大小無關的是：A:&Cr2O7B:PbO2C:O2D:FeC313 .以下電極反響中,有關離子濃度減小時,電極電勢增大的是：A:Sr4+2e-=Sr2+B:Cb+2e-=2C-C:Fe-2e-=F3+D:2H+2e-=H214 .以下電極反響,其它條件不變時,將有關離子濃度減半,電極電勢增大的是()A.Cif+2e-=CuB.l2+2e-=2I-C.Fc3+e-=Fe2+D.sn4+2e-=Sn2+15 .

9、當溶液中增加H+時,氧化水平不增強的氧化劑是()A.NO3-B.C12O72-C.QD.AgCl16 .對于銀專電池：(-)ZnZn2+(1mol-L-1)IIAg+(1mol-L-1)Ag(+),E°Zn2+/Zn=-0.76V,E°Ag+/Ag=0.799V,該電池的標準電動勢是()A.1.180VB.0.076VC.0.038VD.1.56V17 .原電池(-)PtFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)III-(0.0001mol匚1),I2Pt(+)電動勢為():E°Fe3+/Fe2+=0.77V,E°I/I=0.535

10、VA.0.358VB.0.239VC.0.532VD.0.412V18 .電池反響為：2Fe2+(1mol匚1)+l2=2Fe3+(0.0001mol匚1)+2I-(0.0001molL-1)原電池符號正確的選項是()A.(-)FeFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001mol.)11I-(0.0001molL-1),l2Pt(+)B.(-)PtFe2+(1mol-L-1),Fe3+(0.0001mol-L-1)III-(0.0001mol-L-1)l2(s)(+)C.(-)PtFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)III-(0.0001molL-1),I2

11、Pt(+)D.(-)PtI2,|-(0.0001molL-1)IIFe2+(1molL-1),Fe3+(0.0001molL-1)Pt(+)19.元素電勢圖Ea°:1.151.291 ClO21.19|1.21I1.64ClO4-ClO3-HClQHClO判斷發(fā)生歧化反響傾向最大的物質是()A.ClO4-B.ClQ-C.HCl.D.CQ20.利用Ea°:1.211.6451.63ClO3-HClO2HClOCl2求E°ClO3-/Cl2的計算式正確的選項是()A.EClO3-/Cl2=(5X1.21+3X1.645+1X1.63)/9B.Ecio3-/ci2=(2

12、X1.21+2X1.645+1X1.63)/5C.EClO3-/Cl2=(1.21+1.645+1.63)/3D.EClO3-/Cl2=(2X1.21+2X1.645+1X1.63)/3二填空題、計算題、簡做題.(共100分)21、(10分)配平以下離子氧化-復原反響(1) An+Bx-Ay+Bm(2) C2+OH-ClOn+Cl+H2O(3) BiOa+Mn2+H一Bi3+MnO4+H2O(4) VO2+H2C2O4-2H2O+H+-VO2+CO2T+H2O(5) MnO4+C3H70H-Mn2+C2H5COOH(酸性介質)22、(5分)有一原電池：Zn(s)|Zn2+(aq)IIMnO4(

13、aq),Mn2+(aq)|Pt假設pH=2.00,c(MnO4)=0.12molL1,c(Mn2+)=0.001molL如果這兩個獨立的歧化反響是等物質的量發(fā)生的,那么按上述&O的總歧化反響的配平的離子方程式為.,c(Zn2+)=0.015molL1,T=298K.(1)計算兩電極的電極電勢：(2)計算該電池的電動勢.(：298K時,E(0MnO4/Mn2)=1.512V；E(Zn2/Zn)=0.762V)=4.1x1052,K0f,Fe(CN)64=4.2X104523、(5分)在含有1.0molL1的Fe子可迅速轉化成Fe3+(Fe3+是浸出硫化礦物的良好的出劑).這一反響是細菌浸

14、出礦物的重要反響之一,該反響方+和1.0molL1的FeFeSQ溶液在pH=2時暴露在空氣中是比擬穩(wěn)定的.如在該溶液中參加氧化亞鐵硫桿菌后,大局部Fe2+離+的溶液中參加KCN(s)tFe(CN)63,Fe(CN)6程式為：(3)在H2O2作用下可實現(xiàn)Fe(CNb3與Fe(CN)4-之間的相互轉化,在酸性溶液中H2O2可使Fe(CN)s4-轉化為Fe(CN*-;配離子生成.當系統(tǒng)中c(CN)=1.0molL-1,c(Fe(CN63-=c(Fe(CN)64=1.0mol-L1時,計算E(F鏟/Fe2+)oE032K03：E(Fe/Fe1+0.769,Kf,Fe(CN)624、(5分)在堿性溶液中

15、,澳的電勢圖如下：0.54V0.45V1.07VBrO3BrO1/2Br2BrII0.76V問哪些離子能發(fā)生歧化反響？并寫出有關的電極反響和歧化反響的離子反響方程式.25、(8分)鉛蓄電池相應的電池為：Pb,PbSQ|H2SO1|PbO2,PbSQ,Pb(1)寫出放電的反響方程式；(2)計算電解質為1molL硫酸時的電池電壓(pH=0時的標準電位：Pb2+/Pb為-0.13V,PbO2/Pb2+為1.46V;PbSQ的溶度積Ksp=2X10-8).(3)充電時發(fā)生什么反響？當用1A電流向電池充電10h,轉換的PbSQ的質量是多少(PbSQ的摩爾質量為303gmol1)?26. 按要求寫出以下的

16、反響方程式.(12分,每空2分)(1) &O在堿性條件下發(fā)生的歧化反響如下：S2O+OH-*+S2O42-+SO32-+H2Oo該反響包含兩個獨立的歧化反響,它們的離子方程式分別為、在堿性溶液里H2O2可使Fe(CN)63-轉化為Fe(CNV°寫出以上相互轉化的離子方程式.酸性溶液中：堿性溶液中：27. (10分)以下各標準電極電勢：()?Br2/Br=+1.07V()?NO3/HNO2=+0.94V()?Co3/Co2=+1.82V()?O2H2O=+1.23V6'H/H2=0V().HBrO/Br2=+1.59V()'As/AsH3=0.60V根據(jù)各電對的

17、電極電勢,指出：(1)最強的復原劑和最強的氧化劑是什么？(2)哪些物質在水中不穩(wěn)定？它們都發(fā)生什么變化？(3) Br2能否發(fā)生歧化反響？說明原因.(4)哪些E?與H離子濃度無關？(5)在pH=10的溶液中,Br2能否發(fā)生歧化？(pBr2=1atm,除H離子外,其他物種濃度均為1moldm3)28. (5分)通過計算說明：當溶液的pH=6時,試判斷在下面條件下dm3).6Mn2(aq)+5Cr2O72(aq)+22H(aq)6MnO4(aq)+10Cr3(aq)+11H2O(l)Mn2(0.10moldm3)、Cr2O72(0.010moldm3)、MnO4(0.0010moldm3)、Cr3(

18、0.0010mol反響從什么方向到達平衡？：小(MnO4/Mn2)=+1.507V6?(Cr2O72/Cr3)=+1.36V29、(5分)在25c和101.325kPa下,向電解池通入0.04193A的恒定電流,陰極(Pt,0.1molL1HNOs)放出氫氣,陽極(Cu,0.1molL1NaCl)得到Cu2+.用0.05115molL1的EDTA標準溶液滴定產(chǎn)生的Cu2+,消耗了53.12mLo(1)計算從陰極放出的氫氣的體積.(2)計算電解所需的時間(以小時為單位).30(10分)銷(Am)是一種用途廣泛的舸系元素.241Am的放射性強度是鐳的3倍,在我國各地商場里常常可見到241Am骨密度

19、測定儀,檢測人體是否缺鈣；用241Am制作的煙霧監(jiān)測元件已廣泛用于我國各地建筑物的火警報警器(制作火警報警器的1片241Am我國批發(fā)價僅10元左右).銷在酸性水溶液里的氧化態(tài)和標準電極電勢(E/V)如下,圖中2.62是Am4+/Am3+的標準電極電勢,-2.07是Am3+/Am的標準電極電勢,等等.一般而言,發(fā)生自發(fā)的氧化復原反響的條件是氧化劑的標準電極電勢大于復原劑的標準電極電勢.(提示：按要點有條理性的答復)試判斷金屬銅溶于稀鹽酸溶液后將以什么離子形態(tài)存在.簡述理由.附：E(H+/H2)=0V;E(Cl2/Cl-)=1.36V;E(O2/H2O)=1.23V.31(10分)最近我國有人報道

20、,將0.1molL1的硫化鈉溶液裝進一只掏空洗凈的雞蛋殼里,將蛋殼開口朝上,局部浸入盛有0.1molL1的氯化銅溶液的燒杯中,在靜置一周的過程中,蛋殼外外表逐漸出現(xiàn)金屬銅,同時燒杯中的溶液漸漸褪色,并變得混濁.(1)設此裝置中發(fā)生的是銅離子和硫離子直接相遇的反響,6?9/+/3)和()?(S/S2)分別為0.345V和0.476V,nFU=RTnK,(也可用其他公式)E?表示反響的標準電動勢,n為該反響得失電子數(shù).計算25oC下硫離子和銅離子反響得到銅的反響平衡常數(shù),寫出平衡常數(shù)表達式.(2)金屬銅和混濁現(xiàn)象均出現(xiàn)在蛋殼外,這意味著什么？(3)該報道未提及硫離子與銅離子相遇時溶液的pH.現(xiàn)設p

21、H=6,寫出反響的離子方程式.(4)請對此實驗結果作一簡短評論.32、(10分)右圖示出在碳酸一碳酸鹽體系(CO32一的分析濃度為1.0X102mol-L1)中,鈾的存在物種及相關電極電勢隨pH的變化關系(EpH圖,以標準氫電極為參比電極).作為比較,虛線示出H+/H2和O2/H2O兩電對的EpH關系.8-1計算在pH分別為4.0和6.0的條件下碳酸一碳酸鹽體系中主要物種的濃度.H2CO3：Ka1=4.5X107,Ka2=4.7X10118-2圖中a和b分別是pH=4.4和6.1的兩條直線,分別寫出與a和b相對應的軸的物種發(fā)生轉化的方程式.8-3分別寫出與直線c和d相對應的電極反響,說明其斜率

22、為正或負的原因.8-4在pH=4.0的緩沖體系中參加UC3,寫出反響方程式.8-5在pH=8.012之間,體系中UO2(CO3)34和“.9($)能否共存？說明理由;UO2(CO3)34和UO2(s)能否共存？說明理由.33、10分高中化學競賽專題測試一一電化學本卷共120分.測試時間2小時班級：姓名：12345678DDBDADDC910111213141516ADCDBBDD17181920BCCB一選擇題(每題只有1個正確選項,每題1.5分,共30分.)二填空題、計算題、簡做題.(共96分)21、(1)mxmnymnxny(2)n2n12n1n(3)5214527(4)212224(5)

23、4MnO4+5c3H70H+12H+=5c2H5COOH+4Mn2+11H2022、(1)正極為MnO4/Mn2'負極為Zn2+/Zn.相應的電極反響為：MnO4(aq)+8H+(aq)+5e-=Mn2+(aq)+4H2O(l)Zn2+(aq)+2e=Zn(s)pH=2.00,c(H)=1.0X102molL1正極_0_0.0592VE(MnO4/Mn2)-E(MnO4/Mn2)z1g20c(Mn)/cc(MnO4)/c0c(H)/c080.0592V=1.512V0.00101g0.12(1.0102)8一.負極0_0.0592V1(Zn2/Zn)"E(Zn2/Zn)1gc

24、(Zn2)/c0=07621Vlg嬴=O.816V(2)Emf=E()E()=E(MnO4/Mn2)-E(Zn2/Zn)=1.347V-(0.816V)=2.163V23、向Fe3+(aq)+eIFe2+(aq)中力口KCN后,發(fā)生以下配合反響:Fe3+(aq)+6CN(aq)Fe(CN)6"(aq)_30K0c(Fe(CN)63)/c°f,Fe(CN)63c(Fe3)/c0c(CN)/c06Fe2+(aq)+6CN(aq)Fe(CN)64(aq)K0f,Fe(CN)64E(Fe3/Fe_0_0.0592V)=E(Fe3/Fe2)z1gc(Fe2)/c(Fe3)/c0當c(

25、CN)=c(Fe(CN)63=c(Fe(CN)64=1.0molL11時c(Fe3)0cK；Kf,Fe(CN)63c(Fe2)1K0,Fe(CN)64所以,0e32=e/u(Fe3/Fe2)(Fe/Fe00.0592V.Kf,Fe(CN)6lg-zK、f,Fe(CN)6c(Fe(CN)64)/c0c(Fe2)/c0c(CN)/c060.0592V4.11052=0.769V-lg45=0.36V14.2104524、(1)從電勢圖可看出Br2能歧化為BL與BrO一：B/2+2OH-=Br+BrO+H2O;Br2作氧化劑的電極反響：Br2+2e=2Br;Br2作復原劑的電極反響:Br2+4OH=

26、2BrO+2H2O+2eBr2歧化為Bl與母.3一：3B+6OH=5Br+BrO3+3H2O;Br2作氧化劑的電極反響：Br2+2e=2BrBr?作復原劑的電極反響；Br2+120Hl2BrO3+6H2O+10e(2) BrO也能發(fā)生歧化反響：3BrO=2Br+BrO3；BrO一作氧化劑的電極反響：BrO+H2O+2e=Br+2OH;BrO一作復原劑的電極反響：BrO+4OH=BrO3+2H2O+4e25、(1)PbO2+Pb+4H+2SO4=PbSO4+2H2O(2)電池電壓為2.08V(3) 2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+4H+2SO42一轉換PbSO4的總量為:113g26.(

27、1)5s2O+14OH-=4S2-+3S2O42-+7H2O(2分)S2O+4OH-=S2-+SO32-+2H2O(2分)10S2O+34OH-=9S2-+3S2O42-+5SO32-+17H2O(2分)(2)4FeSO4O22H2SO4氧化亞鐵硫桿菌2Fe2(SO4)32H2O氧化亞鐵硫桿菌3或4Fe2O24HFe2H2O氧化亞鐵硫桿菌可不要求(2分)(3) 2Fe(CN)64-+H2O2+2H+=2Fe(CN)63-+2H2O2Fe(CN)63-+H2O2+2OH-=2Fe(CN)64-+2H2O+O2T(4分)27.第二題:28、 從右向左到達平衡29、 在25c和101.325kPa下

28、,向電解池通入0.04193A的恒定電流,陰極(Pt,0.1molL1HNO3)放出氫氣,陽極(Cu,0.1molL1NaCl)得到Cu2+用0.05115molL1的EDTA標準溶液滴定產(chǎn)生的Cu2+,消耗了53.12mL.(D計算從陰極放出的氫氣的體積.(2)計算電解所需的時間(以小時為單位).1陽極反響：Cu(s)-CU+2e陰極反響：H2O+e-1/2H(g)+OH-電池反響：Cu(s)+2H2O-Cu2+H2(g)+2OH-Cu2+與EDTA按1:1絡合,因此,陰極放出的氫氣的摩爾數(shù)等于陽極產(chǎn)生的Cu2+的摩爾數(shù),即等于消耗的EDTA的摩爾數(shù)：nHnMedtaVedta0.05115

29、molL-153.12mL2.717103mol22Cu2給定條件下的體積為VH2nH2RTP2.717103mol8.314JK1mol1298.2K1.01325105Pa66.48mL整式計算,算式和結果全對,得總分值.分步計算：氫的摩爾數(shù)算式正確得1分：氫體積的算式正確得1分,結果正確(含單位和有效數(shù)字)各得1分(4分)2計算電解所需的時間(以小時為單位).計算過程與結果各_1_綜升><2=5.434mmol電子,電解所需時2分311.250104s3.472ht5.43410mol96485Cmol30答案：要點10.笆9Amn+/Am)<0,因此Am可與稀鹽酸反響

30、放出氫氣轉化為Amn+,n=2,3,4;但EAm3+/Am2+0,Am2+一旦生成可繼續(xù)與H+反響轉化為Am3+O或答：E(Am3+/Am)<0,n=3.1分要點2:E(Am4+/Am3+)>E(AmO2+/Am4+),因此一旦生成的Am4+會自發(fā)歧化為AmO2+和Am3+.(2分)要點3:AmO2+是強氧化劑,一旦生成足以將水氧化為O2,或將C氧化為Cl2,轉化為Am3+,也不能穩(wěn)定存在.相反,AmO2+是弱復原劑,在此條件下不能被氧化為AmO22+o1分要點4:Am3+不會發(fā)生歧化原理同上,可穩(wěn)定存在.1分結論：銅溶于稀鹽酸得到的穩(wěn)定形態(tài)為Am3+o31.10分1Cu2+S2=

31、Cu+Sn=2,InK=2x96485Cmol1x0.345+0.476V/8.314JK1mol1x298.15KK=5.821027;2分代入計算式的數(shù)值因約化導致計算結果K值不同,K值的指前因子在5.60?6.93范圍內均得總分值.K=Cu2+1S2-1;嚴格的表達式為K=Cu2+1S21Xco22分2硫離子可從蛋殼內通過蛋殼上的微孔向蛋殼外擴散并與銅離子反響生成銅和硫,而銅離子不能通過蛋殼微孔向蛋殼內擴散.兩個要點各1分.2分Cu2+H2s=Cu+S+2H+2分將方程式中的H2s寫成HS或S2,即使方程配平了,均不得分.4請對此實驗結果作一簡短評論.開放式.只要寫出了有一定合理性的評論均可得