2025高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)沖刺練習(xí)專題06化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化(含解析)_第1頁(yè)
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參考答案1.B【詳解】A.二氧化硅具有良好的導(dǎo)光性能,常用作光導(dǎo)纖維,傳輸光信號(hào),故A正確;B.該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),沒有電子轉(zhuǎn)移,不能設(shè)計(jì)成原電池,故B錯(cuò)誤;C.廢舊電池中含有的鎳、鎘等重金屬會(huì)污染土壤,不可填埋處理,故C正確;D.鉛蓄電池放電時(shí),負(fù)極鉛和正極二氧化鉛均轉(zhuǎn)變成硫酸鉛,電極質(zhì)量均增大,故D正確;故選:B。2.A【詳解】把a(bǔ)、b、c三塊金屬浸入硫酸銅溶液中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池,若a、b相連時(shí),b為正極,則a為負(fù)極,負(fù)極金屬更為活潑,所以金屬活動(dòng)性a>b,b、c相連時(shí),電流由c到b,電流由正極流向負(fù)極,故c為正極,b為負(fù)極,所以金屬活動(dòng)性b>c,a、c相連時(shí),c極質(zhì)量增重,故c為正極,所以金屬活動(dòng)性a>c,綜上三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閍>b>c,故選A。3.D【分析】所有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)理論上都可以設(shè)計(jì)成原電池?!驹斀狻緼.CaO+CO2=CaCO3不是氧化還原反應(yīng),沒有電子轉(zhuǎn)移,不可以設(shè)計(jì)成原電池,A不符題意;B.NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng),沒有電子轉(zhuǎn)移,不可以設(shè)計(jì)成原電池,B不符題意;C.2H2O=2H2+O2一般不能自發(fā)進(jìn)行,不可以設(shè)計(jì)成原電池,C不符題意;D.CH4+2O2=CO2+2H2O可以設(shè)計(jì)成燃料電池,D符合題意;答案選D。4.B【詳解】構(gòu)成原電池裝置條件為,兩活潑性不同的電極,閉合回路,電解質(zhì)溶液,自發(fā)的氧化還原反應(yīng),缺一不可:①缺一個(gè)電極,②中電極相同,④酒精為非電解質(zhì),⑥不能形成閉合回路。③⑤正確。

故選擇B。5.A【詳解】A.用犧牲陽(yáng)極或外加電流的陰極保護(hù)法,鐵分別為正極和陰極,都發(fā)生還原反應(yīng),可防止被氧化,故A正確;B.銅鋅原電池中,鹽橋中的和分別移向正極和負(fù)極,故B錯(cuò)誤;C.鉛蓄電池放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:Pb-

2e-

+SO=PbSO4,充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為PbSO4

+

2H2O-

2e-=PbO2

+

4H++SO,所以負(fù)極質(zhì)量增大,陽(yáng)極質(zhì)量減小,故C錯(cuò)誤;D.電鍍時(shí),鍍層金屬為陽(yáng)極,待鍍金屬作陰極,則在鐵片上鍍鋅,鐵片與電源的負(fù)極相連,故D錯(cuò)誤;故選A。6.B【詳解】A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故A正確;B.在周期表中金屬與非金屬的分界處元素可找到半導(dǎo)體材料,在過渡元素區(qū)可找到催化劑,故B錯(cuò)誤;C.氯化氫溶于水電離生成氫離子和氯離子,所以溶于水時(shí)破壞了共價(jià)鍵,故C正確;D.可以用14C測(cè)定一些文物的年代,故D正確;故選B。7.A【詳解】A.鉛為重金屬,摩爾質(zhì)量大,導(dǎo)致其比能量低,且重金屬Pd會(huì)污染土壤等,故A正確;B.鉛蓄電池是可充電電池,屬于二次電池,故B錯(cuò)誤;C.鉛蓄電池中負(fù)極反應(yīng)為:Pd+-2e-=,正極反應(yīng)為:PdO2++4H++2e-=+2H2O,反應(yīng)后兩極板質(zhì)量均增加,故C錯(cuò)誤;D.充電時(shí),兩個(gè)電極的硫酸鉛分別轉(zhuǎn)化成Pd和PdO2,故D錯(cuò)誤;故選:A。8.A【詳解】A.用惰性電極電解溶液,陽(yáng)極氯離子失電子轉(zhuǎn)化為氯氣,陰極銅離子得電子被還原為銅單質(zhì),溶液中溶質(zhì)減少,其濃度降低,A錯(cuò)誤;B.用惰性電極電解飽和的食鹽水,陰極區(qū)水得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,溶液中產(chǎn)生氫氧根離子,導(dǎo)致附近的pH增大附近的pH增大,B正確;C.用惰性電極電解足量NaOH溶液,陽(yáng)極溶液中氫氧根離子失去電子生成氧氣,其電極反應(yīng)式為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,陰極水中氫離子得電子生成氫氣,其電極反應(yīng)式為:2H2O+4e-=2H2↑+4OH-(或4H++4e-=2H2↑),同溫同壓下,陰陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氣體體積比等于其物質(zhì)的量之比,為2:1,C正確;D.可設(shè)計(jì)電解池陽(yáng)極材料為銅,陰極材料為石墨等,電解質(zhì)為稀硫酸,陽(yáng)極銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極氫離子得電子生成氫氣,可實(shí)現(xiàn)這一反應(yīng),D正確;故選D。9.B【分析】鋅與硫酸銅發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng),構(gòu)成原電池,鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),作負(fù)極,銅離子在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)原電池的工作原理分析解答?!驹斀狻緼.原電池中電流從正極流出,流向負(fù)極,所以該原電池中,外電路中的電流方向:,A錯(cuò)誤;B.左側(cè)硫酸鋅溶液中鋅失電子生成,從而使?jié)舛仍龃?,B正確;C.鹽橋不能傳遞電子,其作用是傳導(dǎo)離子、平衡電荷,構(gòu)成閉合回路,C錯(cuò)誤;D.將鹽橋換成銅導(dǎo)線后,左側(cè)構(gòu)成原電池,而右側(cè)為電解池,電極上發(fā)生的反應(yīng)不完全相同,D錯(cuò)誤;故選B。10.A【分析】根據(jù)題意,電極應(yīng)為惰性電極,左側(cè)電極為陽(yáng)極,右側(cè)電極為陰極,電極反應(yīng)式為:陽(yáng)極:2H2O-4e-=O2↑+4H+;陰極:4H++4e-=2H2↑;以此解答?!驹斀狻緼.1min后測(cè)得B口的氣體體積為C口處的一半,則B口得到的為氧氣,A電極上氫氧根離子放電,A為陽(yáng)極,所以電源左側(cè)為正極,電極方程式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液的pH降低,故A錯(cuò)誤;B.1min后測(cè)得B口的氣體體積為C口處的一半,則B口得到的為氧氣,A電極上氫氧根離子放電,A為陽(yáng)極,所以電源左側(cè)為正極,電極方程式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故B正確;C.D為陰極,D電極氫離子放電生成氫氣,同時(shí)溶液中生成氫氧根離子,則D口導(dǎo)出的溶液為KOH溶液,且濃度比剛加入電解槽右側(cè)時(shí)的濃度大,故C正確;D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若1min后從C口處收集到的氫氣為2.24L,則氫氣的物質(zhì)的量為0.1mol,轉(zhuǎn)移的電子為0.2mol,所以有0.1NA個(gè)SO通過陰離子膜,故D正確;故選A。11.B【詳解】A.由蓄電池的總反應(yīng)方程式可知,該蓄電池為堿性電池,電極只能浸在堿性電解質(zhì)溶液中,不能浸在酸性電解質(zhì)溶液中,故A錯(cuò)誤;B.充電時(shí),Ni(OH)2在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Ni2O3,電極反應(yīng)式為,故B正確;C.放電時(shí),Ni2O3在正極得到電子反應(yīng)還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,電極反應(yīng)式為,正極上有氫氧根離子生成,正極區(qū)溶液堿性增強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D.放電時(shí),鐵做蓄電池的負(fù)極,堿性條件下,鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,則每轉(zhuǎn)移2mol電子,負(fù)極上有1molFe被氧化,故D錯(cuò)誤;故選B。12.C【分析】該裝置為NO2、O2和熔融NaNO3組成的燃料電池,生成一種氣體Y,氣體Y為N2O5,通入O2的一極為正極,即石墨Ⅱ?yàn)檎龢O,電極反應(yīng)為:O2+4e-+2N2O5=4NO,則石墨Ⅰ為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:NO2-e-+NO=N2O5,據(jù)此分析解答。【詳解】A.根據(jù)上述分析可知,石墨Ⅱ?yàn)檎龢O,電極反應(yīng)為:O2+4e-+2N2O5=4NO,A錯(cuò)誤;B.陰離子向負(fù)極移動(dòng),因此電池中NO從石墨電極Ⅱ向石墨電極Ⅰ移動(dòng),B錯(cuò)誤;C.石墨Ⅰ為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:NO2-e-+NO=N2O5,因此每消耗1molNO2轉(zhuǎn)移1mol電子,C正確;D.若NaNO3溶液為電解質(zhì)溶液,生成的N2O5氣體會(huì)直接溶解,故不可用NaNO3溶液代替熔融NaNO3作為電解質(zhì)溶液,D錯(cuò)誤;答案選C。13.A【詳解】A.金屬Na與水反應(yīng)放出大量的熱,大試管中空氣受熱膨脹,U形管右側(cè)紅墨水液面上升,左側(cè)液面下降,因此裝置①可以驗(yàn)證Na與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng),A符合題意;B.制取CO2時(shí),長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)浸沒形成液封,防止生成的CO2從長(zhǎng)頸漏斗逸出,裝置②不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,B不符合題意;C.裝置③中缺鹽橋,沒有構(gòu)成閉合回路,不能形成原電池,因此電流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),C不符合題意;D.滴入ZnSO4溶液,會(huì)降低H+的濃度,從而降低了制備H2的反應(yīng)速率,D不符合題意;答案選A。14.B【分析】該原電池中Zn易失電子作負(fù)極,Cu作正極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-═Zn2+,正極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng),據(jù)此分析判斷?!驹斀狻竣僭撗b置是原電池,Zn易失電子作負(fù)極,Cu作正極,故①錯(cuò)誤;②Cu為正極,正極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,所以銅極上有氣泡,故②正確;③原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),因此SO向Zn極移動(dòng),故③正確;④鋅做負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故④錯(cuò)誤;⑤Zn易失電子作負(fù)極,電子的流向是Zn到Cu,故⑤正確;⑥正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H++2e-═H2↑,故⑥正確;錯(cuò)誤的有①④,故選B。15.D【分析】該新型的鋰—空氣電池的工作原理為金屬鋰為負(fù)極,電極反應(yīng)式為,多孔碳為正極,電極反應(yīng)式為,據(jù)此分析答題。【詳解】A.多孔碳作正極,其中多孔的目的是增大與空氣的接觸面積,使其反應(yīng)充分,提高效率,故A正確;B.金屬鋰為活潑金屬,與水可發(fā)生反應(yīng),電解質(zhì)必須為非水體系,所以不能將有機(jī)電解液改為水溶液,故B正確;C.金屬鋰為負(fù)極,電極反應(yīng)式為,多孔碳為正極,電極反應(yīng)式為,可得出電池總反應(yīng)為:,故C正確;D.根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系式可知,4mol向多孔碳電極移動(dòng)時(shí),有32g氧氣被還原,故D錯(cuò)誤;綜上答案為D。16.B【分析】結(jié)合圖可知,放電時(shí):Al失電子轉(zhuǎn)化為,Al為原電池負(fù)極,電極反應(yīng)式為Al+7-3e-=4,Cn為原電池正極,正極反應(yīng)式為+e-=Cn+;充電時(shí),Al電極與電源負(fù)極相連,為電解池陰極,電極反應(yīng)式為4+3e-=Al+7,Cn電極與電源正極相連,為電解池陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為,據(jù)此解答?!驹斀狻緼.由分析可知,Al是電池的負(fù)極,充電時(shí),與電源負(fù)極相連,A錯(cuò)誤;B.由分析可知,充電時(shí),Al電極反應(yīng)式為4+3e-=Al+7,因此每生成鋁,同時(shí)消耗,B正確;C.放電時(shí),該裝置為原電池裝置,陽(yáng)離子移向正極,因此放電時(shí),電解質(zhì)中的有機(jī)陽(yáng)離子向Cn電極方向移動(dòng),C錯(cuò)誤;D.由分析可知,放電時(shí),正極反應(yīng)式為+e-=Cn+,D錯(cuò)誤;答案選B。17.D【分析】電解池中陽(yáng)離子移向陰極,陰離子移向陽(yáng)極,陽(yáng)極附近氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,則石墨M為陽(yáng)極,電解池中陽(yáng)離子移向陰極,則A膜應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜,;陰極附近氫離子放電生成氫氣,破壞水的電離平衡,氫氧根離子濃度增大,結(jié)合鈉離子生成氫氧化鈉,則石墨N為陰極,C膜應(yīng)為陽(yáng)離子交換膜;磷酸二氫根離子由原料是通過B膜進(jìn)入產(chǎn)品室,所以B膜為陰離子交換膜;【詳解】A.分析知,M為陽(yáng)極,接直流電源的正極,A正確;B.磷酸二氫根離子由原料是通過B膜進(jìn)入產(chǎn)品室,所以B膜為陰離子交換膜,B正確;C.陰極附近氫離子放電生成H2,破壞水的電離平衡,氫氧根離子濃度增大,結(jié)合鈉離子生成NaOH,在陽(yáng)極為氯離子放電,電極反應(yīng)為:2Cl--2e-═Cl2↑,C正確;D.陽(yáng)極電極反應(yīng)為:2Cl--2e-═Cl2↑,每轉(zhuǎn)移1mol電子,有1molCl-被氧化,同時(shí)有0.5molCa2+通過A膜進(jìn)入產(chǎn)品室,則減少1.5mol離子,D錯(cuò)誤;故選:D。18.C【分析】根據(jù)圖示和總反應(yīng)知,放電時(shí),N為負(fù)極,Zn失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),M為正極,F(xiàn)e(CN)得電子,發(fā)生還原反應(yīng);充電時(shí),N為陰極,Zn(OH)得電子,發(fā)生還原反應(yīng),M為陽(yáng)極,F(xiàn)e(CN)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。【詳解】A.根據(jù)分析,充電時(shí),M為陽(yáng)極,F(xiàn)e(CN)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e(CN)-e-=Fe(CN),故A錯(cuò)誤;

B.放電時(shí),N為負(fù)極,M為正極,則N極電勢(shì)低于M極,故B錯(cuò)誤;

C.在配合物Fe(CN)中,CN-與鐵離子之間有6個(gè)配位鍵,在每個(gè)CN-內(nèi)部有一個(gè)共價(jià)鍵,所以1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為12NA,,故C正確;

D.放電時(shí),Zn失電子后與氫氧根生成Zn(OH),溶液增加的質(zhì)量為1molZn和2mol氫氧根之和,大于65g,故D錯(cuò)誤。

故選:C。19.B【分析】化合物X,其水溶液為淺綠色,可以推測(cè)出其可能含有Fe2+。其又與過量的NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)生氣體B,可以推測(cè)其含有,則B為NH3。C為難溶于水的紅褐色固體,再結(jié)合化合物X可能含有Fe2+,兩下印證,可以推測(cè)出C為Fe(OH)3,于是A就為Fe(OH)2,H為Fe2O3,其與M反應(yīng)可放出大量的熱,M、L為常見的金屬單質(zhì),可聯(lián)想到鋁熱反應(yīng),所以L為Fe,這個(gè)反應(yīng)是個(gè)置換反應(yīng)?;旌弦褐屑尤隑aCl2溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀,推測(cè)出混合液中含有,所以混合液為NaOH與Na2SO4的混合液,電解時(shí),根據(jù)電極離子放電順序,可知被電解物質(zhì)實(shí)際上是水,所以E和D為氫氣和氧氣,B與D兩種氣體催化反應(yīng),B為NH3,可聯(lián)系到氨氣的催化氧化,所以D是氧氣,F(xiàn)是NO,G為硝酸?!驹斀狻緼.生成G的反應(yīng)是4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO到HNO3化合價(jià)從+2價(jià)到+5價(jià),升高了3價(jià),所以每生成1molHNO3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3mol電子,故A錯(cuò)誤;B.從上述分析過程中,只反生了一個(gè)置換反應(yīng),就是鋁熱反應(yīng),故B正確;C.通過分析,混合液的成分為NaOH與Na2SO4,所以用石墨做電極電解時(shí),根據(jù)電極離子放電順序,可以判斷被電解的物質(zhì)是水,一段時(shí)間后,水變少,溶液濃度變大,PH值肯定發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤;D.檢驗(yàn)X中是否存在Cl-,由于X中含有亞鐵離子,如果用HNO3酸化的AgNO3,那么HNO3就會(huì)和X中的Fe2+反應(yīng),消耗了HNO3,那么和AgNO3生成的AgSO4沉淀也就不會(huì)消失,這樣會(huì)誤判為X中含有Cl-,故D錯(cuò)誤;本題答案為B。20.C【分析】由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知甲燒杯溶液在反應(yīng)后生成Fe3+,電子有石墨電極流向銀電極,則石墨電極為負(fù)極,銀電極為正極,負(fù)極發(fā)生反應(yīng)為:Fe2+-e-=Fe3+;由實(shí)驗(yàn)Ⅱ可知:銀電極為負(fù)極,石墨電極為正極,負(fù)極發(fā)反應(yīng):Ag-e-=Ag+,而Fe的氧化性強(qiáng)于Ag,故正極溶液中的Fe2+不參與反應(yīng),所以正極發(fā)生吸氧腐蝕?!驹斀狻緼.若Ag+的氧化性強(qiáng)于Fe3+,那么Ⅰ中原電池的總反應(yīng)為Ag++Fe2+=Fe3++Ag,而實(shí)驗(yàn)Ⅱ隨著反應(yīng)進(jìn)行丁燒杯中也能生成Ag+,也可以構(gòu)成原電池,生成Fe3+,溶液顏色會(huì)改變,但是實(shí)驗(yàn)Ⅱ中無明顯現(xiàn)象,故Ⅰ中的現(xiàn)象是空氣中的氧氣氧化Fe2+導(dǎo)致,A錯(cuò)誤;B.由分析可知,是空氣中的氧氣氧化銀電極,故B錯(cuò)誤;C.Ⅱ中若將銀電極換成石墨電極,石墨為惰性電極,不能失去電子,不能形成原電池,電流表指針可能不再向左偏轉(zhuǎn),C正確;D.若是NO3-氧化了Fe2+,那么Ⅱ中的Fe2+也會(huì)被NO3-氧化,故D錯(cuò)誤;故選C。21.BC【分析】根據(jù)電解池的基本構(gòu)成,電解池陰陽(yáng)極的定義及反應(yīng)進(jìn)行判斷。【詳解】A.與電源正極相連的是電解池的陽(yáng)極,故A不正確;B.與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極,故B正確;C.陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),故C正確;D.在電解池中,電子從電源的負(fù)極流出到陰極,故D不正確;故選BC。【點(diǎn)睛】注意在電解池中電子的移動(dòng)過程中,電子不能通過溶液,只能在導(dǎo)體中移動(dòng)。22.AB【分析】電極反應(yīng)式為C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O,2H2O+O2+4e-=4OH-,據(jù)以上兩極反應(yīng)式可知,該反應(yīng)的總反應(yīng)為:2C2H6+7O2+8OH-=4CO+10H2O;乙烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)以上分析解答。【詳解】A.電池的總反應(yīng)為:2C2H6+7O2+8OH-=4CO+10H2O,據(jù)方程式可知,電池工作過程中,消耗了氫氧根離子,溶液的堿性逐漸減小,故A正確;B.乙烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)電池的總反應(yīng):2C2H6+7O2+8OH-=4CO+10H2O可知,正極與負(fù)極上參加反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量之比為7∶2,故B正確;C.原電池中,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電極反應(yīng)式可知,乙烷在負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.原電池中,陰離子向負(fù)極移動(dòng),因此電解質(zhì)溶液中的OH-向負(fù)極移動(dòng),故D錯(cuò)誤;故選AB。23.CD【分析】根據(jù)化合價(jià)的變化,升高時(shí)失去電子做負(fù)極,化合價(jià)降低時(shí)得到電子做正極;根據(jù)離子的移動(dòng)規(guī)律:陽(yáng)離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,據(jù)此判斷正負(fù)極,根據(jù)電子、電荷、原子守恒書寫電極反應(yīng);【詳解】A.根據(jù)氫離子的移動(dòng)方向或者Cr的化合價(jià)由+6變?yōu)?3而得電子判斷b為正極,發(fā)生還原反應(yīng),故A不正確;B.根據(jù)a極中醋酸中碳元素平均化合價(jià)由0價(jià)升到二氧化碳中碳的+4價(jià)判斷a極為負(fù)極,則b極為正極,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,但不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液,故B不正確;C.根據(jù)化合價(jià)的變化判斷失去電子數(shù),根據(jù)電荷守恒和原子守恒進(jìn)行書寫電極反應(yīng),書寫電極反應(yīng):CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+,故C正確;D.根據(jù)左邊的電極反應(yīng)CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+,當(dāng)消耗3molCH3COOH時(shí),失去的電子數(shù)為24mol,則正極理論上得到的電子數(shù)為24mol,根據(jù)b電極的反應(yīng):,當(dāng)?shù)玫诫娮訑?shù)為24mol時(shí),消耗4molCr2O,故D正確;故選答案CD。【點(diǎn)睛】原電池實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng),負(fù)極失去的電子數(shù)等于正極得到的電子數(shù)。24.CD【分析】根據(jù)圖示,b極上氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣,得電子,發(fā)生還原反應(yīng),a極上亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),氫離子通過質(zhì)子交換膜向b電極移動(dòng),據(jù)此分析解答。【詳解】A.該裝置發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)為H2S+2Fe3+=2H++S+2Fe2+(a極區(qū))、2Fe2+-2e-=2Fe3+(a極)、2H++2e-=H2(b極),這三個(gè)反應(yīng)相加,結(jié)合反應(yīng)條件得到總反應(yīng)H2SH2+S,故A正確;B.該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能,最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故B正確;C.a(chǎn)電極上的發(fā)生的反應(yīng)是由Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,電極反應(yīng)方程式為Fe2+-e-=Fe3+,故C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)極區(qū)涉及兩步反應(yīng),第一步利用氧化性強(qiáng)的Fe3+高效捕獲H2S得到硫和還原性的Fe2+,第二步是還原性的Fe2+在a極表面失去電子生成氧化性強(qiáng)的Fe3+,這兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,所以a極區(qū)無需補(bǔ)充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液,故D錯(cuò)誤;故答案為CD。25.BD【分析】由于兩種溶液的體積相等,物質(zhì)的量濃度也相等,即溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等,設(shè)CuSO4和NaCl的物質(zhì)的量各1

mol,電解分3個(gè)階段:第一階段:陽(yáng)極:1

mol氯離子失1

mol電子,陰極:0.5

mol銅離子得1

mol電子,因?yàn)殂~離子水解使溶液顯酸性,隨著電解的進(jìn)行,銅離子的濃度降低,酸性減弱,pH將增大;第二階段:陽(yáng)極:1

mol氫氧根離子失1

mol電子(來源于水的電離),陰極:0.5

mol銅離子再得1

mol電子,因?yàn)闅溲醺x子消耗,使水溶液中氫離子濃度增大,pH迅速減?。坏谌A段:陽(yáng)極:氫氧根離子失電子,陰極:氫離子得電子,它們都來源于水的電離,實(shí)質(zhì)是電解水,導(dǎo)致溶液的體積減小,使溶液中氫離子濃度增大,pH繼續(xù)減小?!驹斀狻緼.陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)離子放電順序知,陽(yáng)極先析出Cl2,后析出O2,陰極先產(chǎn)生Cu,后析出H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.陽(yáng)極上氯離子先放電、陰極上銅離子先放電,當(dāng)電解氯化銅時(shí),溶液pH增大,所以AB段陽(yáng)極只產(chǎn)生Cl2,陰極只產(chǎn)生Cu,B項(xiàng)正確;C.BC段陰極上銅離子放電生成銅,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.CD段是第三階段,陽(yáng)極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電,所以相當(dāng)于電解水,D項(xiàng)正確;答案選BD。26.BA是非氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池銅Cu-2e-=Cu2+氧化反應(yīng)碳2Ag++2e-=2Ag還原反應(yīng)AgNO310.8【分析】能設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),否則不能設(shè)計(jì)成原電池;根據(jù)Cu+2Ag+═2Ag+Cu2+可知Cu失電子被氧化,正極可為C、Ag等,正極上Ag+得電子生成Ag,電解質(zhì)溶液含有Ag+,據(jù)此分析解答?!驹斀狻?1)A、NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,B、Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng),能設(shè)計(jì)成原電池,故答案為:B;(2)A、NaOH+HCl=NaCl+H2O反應(yīng)中各元素的化合價(jià)不變,屬于復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,故答案為:A是非氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池;(3)Cu+2Ag+=Cu2++2Ag中銅被氧化,選銅片作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+,正極可以選擇碳電極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Ag++2e-=2Ag,可以選擇硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液;若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子0.1mol,則正極增加0.1molAg,質(zhì)量為10.8克,故答案為:銅;Cu-2e-=Cu2+;氧化反應(yīng);碳;2Ag++2e-=2Ag;還原反應(yīng);AgNO3;10.8。27.第二周期VIIA族NH3·H2O+H+=+H2O2Li+2H2O=2LiOH+H2↑SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OA中濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-能由步驟II、III可知,C中的Br-過量,溶液中除生成的Br2之外,不存在多余的Cl2【詳解】(1)氫氟酸能夠與SiO2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生SiF4和水,因此氫氟酸能夠腐蝕玻璃,氫氟酸是HF的水溶液,故元素①是F元素,F(xiàn)元素原子序數(shù)是9,原子核外電子排布是2、7,因此在元素周期表中位于第二周期第VIIA;(2)同一周期元素的原子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小。元素②是第三周期主族元素,原子半徑最大,則元素②是Na元素,金屬Na與空氣中的O2在點(diǎn)燃反應(yīng)產(chǎn)生Na2O2,該物質(zhì)是離子化合物,Na+與通過離子鍵結(jié)合,在中2個(gè)O原子通過共價(jià)鍵結(jié)合,故其電子式為:;(3)元素③的氫化物的水溶液能夠與元素③的最高價(jià)氧化物的水溶液發(fā)生反應(yīng),則該元素是N元素,其氫化物是NH3,NH3溶于水反應(yīng)得到NH3·H2O,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是HNO3,二者反應(yīng)產(chǎn)生NH4NO3,該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:NH3·H2O+H+=+H2O;(4)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為金屬鋰和石墨,離子導(dǎo)體(電解質(zhì)溶液)是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。由于Li是比較活潑的金屬,能夠與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生LiOH、H2,該反應(yīng)方程式為:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,所以組裝該電池必須在無水條件下進(jìn)行;(5)陶瓷中含有SiO2,SiO2是酸性氧化物,能夠與堿NaOH發(fā)生反應(yīng):SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,所以陶瓷坩堝不能用來灼燒氫氧化鈉固體;(6)①若Cl2的氧化性比I2強(qiáng),則在A試管的濕潤(rùn)的淀粉-KI中試紙上會(huì)發(fā)生反應(yīng):Cl2+2KI=2KCl+I2,I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色,故氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:A中濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán);②在B試管中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Br2,使溶液變?yōu)槌壬?,反?yīng)的離子方程式為:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;③Cl2、Br2都具有強(qiáng)氧化性,能夠與KI發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生I2,由步驟II、III可知,C中的Br-過量,溶液中除生成的Br2之外,不存在多余的Cl2,因此能夠說明溴的氧化性強(qiáng)于碘。28.原電池O2+4H++4e-=2H2O陽(yáng)極4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO32800.05NAF增大【分析】A極加入CH3OH,B極通入O2,則該電池為燃料電池,其中A極為負(fù)極,B極為正極;從而得出乙池、丙池為電解池,其中C極與電源的正極相連,做陽(yáng)極,D極做陰極;E極與陰極相連,為陽(yáng)極,F(xiàn)極為陰極?!驹斀狻?1)由以上分析可知,甲池為原電池,通入O2電極為正極,O2得電子產(chǎn)物與H+反應(yīng)生成H2O,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O。答案為:原電池;O2+4H++4e-=2H2O;(2)乙池中C(石墨)電極與電源正極相連,為電解池的陽(yáng)極,用惰性電極電解硝酸銀溶液,生成銀、氧氣和硝酸,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。答案為:陽(yáng)極;4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3;(3)乙池中,D極生成Ag,質(zhì)量為5.4g,n(Ag)==0.05mol,依據(jù)得失電子守恒,可建立如下關(guān)系式:4Ag——O2——4e-,則甲池中理論上消耗O2的體積為=280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.05mol×NAmol-1=0.05NA。答案為:280;0.05NA;(4)丙池中,F(xiàn)極為陰極,Cu2+在該電極上得電子生成Cu,所以F極析出銅。答案為:F;(5)若丙中電極不變,將其溶液換成NaCl溶液,開關(guān)閉合一段時(shí)間后,發(fā)生反應(yīng)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,所以丙中溶液的pH將增大。答案為:增大。【點(diǎn)睛】燃料電池屬于原電池,在該電池中,通入燃料的電極為負(fù)極。29.第二周期第VA族OH-+CO2=HCOFe-2e-=Fe2+增大N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-534kJ/mol【分析】A、B、C、D、E、F、G七種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大,B有多種同素異形體,其中一種是原子晶體,是自然界中最硬的物質(zhì),可做首飾品或做切削工具,則此物為金剛石,故B為C;A與D形成的化合物常溫下為液態(tài),化合物為水、過氧化氫,則A為H元素,D為O元素;A、E同主族,E原子序數(shù)大于氧元素,則E為Na元素;D與F同主族,則F為S元素;A、C的最外層電子數(shù)之和與D的最外層電子數(shù)相等,C的最外層電子數(shù)為6-1=5,原子序數(shù)小于氧元素,則C為N元素;E、F、G同周期,A能分別與F、G形成電子總數(shù)相等的氣體分子,核外電子總數(shù)為18,則F為S元素,G為Cl?!驹斀狻?1)元素C為氮元素在周期表中的位置是第二周期第VA族,元素E為Na元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,故答案為:第二周期第VA族;;(2)A、D、E形成的化合物NaOH與過量的B的最高價(jià)氧化物CO2發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉,離子方程式為:OH-+CO2=HCO,故答案為:OH-+CO2=HCO;(3)在一定條件下,F(xiàn)e、Cu單質(zhì)和H2SO4溶液可構(gòu)成電池,活潑金屬Fe作負(fù)極,失電子生成亞鐵離子,該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,正極氫離子得電子生成氫氣,該電池在放電過程中,氫離子濃度減小,電解質(zhì)溶液的pH將增大(填“增大”、“減小”或“不變”)。故答案為:Fe-2e-=Fe2+;增大;(4)化合物N2H4曾被用作火箭推進(jìn)劑,燃燒反應(yīng)的生成物是一種氣態(tài)單質(zhì)和一種化合物,它們對(duì)環(huán)境無污染,生成氮?dú)馀c液態(tài)水,0.25molN2H4與O2完全反應(yīng)生成

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