高三化学化学能与电能专题复习

2021 届高三化学化学能与电能专题复习 一、单选题 1．在电解水制取 H2 和 O2 时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，下列电解质中不适宜加入的是( ) A．KI B．NaNO3 C．H2SO4 D．Ba(OH)2 2．化学在生产和生活中有着重要的应用。下列说法错误的是 A．可用铝槽盛放浓硝酸 B．下酸雨时铜银合金制品可发生析氢腐蚀 C．碳铵生产中碳化塔连接电源负极可保护塔身不被腐蚀 D．在农村推广建立沼气池，既能有效利用生物质能，也能为农业生产提供优质肥料 3．设阿伏加德罗常数的值为 NA，下列说法正确的是 A．0.1mol 氧气与 2.3g 金属钠充分反应，转移的电子数为 0.4NA B．电镀铜时，镀件上质量增加 6.4g 时，转移的电子数为 0.2NA C．将 0.1mol 乙烷和 0.1molCl2 混合光照，生成一氯乙烷的分子数为 0.1NA D．0.2mol/L 的 NaAlO2 溶液中 - 2AlO 的数目小于 0.2NA 4．下列有关物质制备的说法正确的是 A．制备 Fe(OH)3 胶体：向饱和 FeCl3 溶液中滴加氨水 B．制备少量氨气：将浓氨水滴加到碱石灰上 C．制备 Mg：电解 MgCl2 溶液 D．制备无水 AlCl3：将 AlCl3 溶液加热蒸干 5．过二硫酸的分子式为：H2S2O8(结构： )，极易溶于水，且在水中会水 解得到硫酸和双氧水。下列说法不正确的是 A．H2S2O8 中硫元素的化合价为+6 价 B．用惰性电极电解硫酸可得 H2S2O8，阳极的电极反应式为 2 2 4SO  -2e-= 2- 2 8S O C．H2S2O8 溶液滴入紫色石蕊试液中，溶液变红 D．硫酸中含有少量杂质亚硫酸，可用过二硫酸除去 6．下列说法正确的是 A．硫酸工业中，接触室发生的反应为：2SO2+O2 ⇌ 2SO3，为提高二氧化硫的转化率，采用高压和稍过量的 氧气 B．对于 2NO2 ⇌ N2O4 的平衡体系，压缩体积，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅 C．防止金属被腐蚀时，有一种方法把被保护的金属与比其更活泼金属连接在一起，该方法叫牺牲阳极的阴 极保护法 D．将氯化钾与硝酸钠固体以物质的量之比 1：1 混合，加适量水溶解，加热蒸发至大量晶体析出，趁热过 滤，并将所得滤液冷却结晶、过滤、洗涤并晾干，得到硝酸钾晶体 7．能正确表示下列反应的离子方程式是 A．高锰酸钾溶液中滴入双氧水：2 4MnO +3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O B．电解 MgCl2 水溶液：2Cl-+2H2O 电解 2OH-+Cl2↑+H2↑ C．溴乙烷与 NaOH 水溶液共热：CH3CH2Br+OH- 加热 Br-+CH3CH2OH D．二氧化碳气体通入过量氨水：CO2+NH3·H2O= 4 3NH HCO  8．足量的铁粉和适量的盐酸反应，向其中加入少量下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生 H2 的 总量的是( ) ①锌粉 ②浓盐酸 ③石墨粉 ④醋酸钠 ⑤硫酸铜 ⑥硝酸 A．①③⑤ B．②③⑤ C．①③⑥ D．②④⑤ 9．水系钠离子电池安全性能好、价格低廉、对环境友好，有巨大的市场前景。某钠离子二次电池总反应为 2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)3  充电 放电 2Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3。下列说法正确的是 A．放电时，溶液中的 Na+向负极移动 B．充电时，溶液中的 Na+在阴极上得电子被还原 C．充电时，阳极电极反应式为 Na2FePO4F-e- = NaFePO4F+Na+ D．放电时，电路中通过 1mol e-时，正极增重 46g 10．下列有关实验说法中，不正确．．．的是( ) A．利用纸层析法分离 Fe3+、Cu2+时，氨熏显色后上方出现红棕色斑点，下方出现深蓝色斑点 B．可用 AgNO3 溶液和稀 HNO3 区分 NaCl、NaNO2 和 NaNO3 C．在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中，将镀锌铁皮放人稀硫酸，待产生气泡的速率显著减小时，可以 判断锌镀层已反应完全 D．溶质的溶解度小，溶液的浓度高，可析出较大晶粒 11．下列实验中，能达到相应实验目的的是( ) A B C D 过氧化钠和水反应制氧 气 验证锌与硫酸铜反应过 程中有电子转移 收集 2SO 气体 实验室制备氨气 A．A B．B C．C D．D 12．能正确表示下列变化的方程式的是( ) A．CuSO4 溶液中加入过量的稀氨水： 2+ + 3 2 2 4Cu +2NH H O=Cu(OH) 2NH  B．电解 MgCl2 溶液：Mg2++2Cl- 通电 Mg+Cl2  C．碳酸氢钠的电离：NaHCO3  Na ++ - 3HCO D．苯与浓硝酸反应制二硝基苯： 13．铋 (Bi) 与氮同主族，在中性及碱性环境下常以 BiOCl(s) 的形式存在，铋及其化合物广泛应用于电子、 医药等领域。以辉铋矿(主要成分为 2 3Bi S ，含少量杂质 2PbO 等)为原料，采用湿法冶金制备精铋工艺流程 如下，下列说法错误的是( ) A．“浸出”产生 S 的主要离子反应为 3 2 3 2 36Fe Bi S 6Fe 2Bi 3S    ═ B．“浸出”时盐酸可以还原杂质 PbO2 C．“浸出、置换、再生、电解精炼”工序中不全是氧化还原反应 D．再生液可以加入“浸出” 操作中循环利用 14．下列有关电化学原理的说法错误．．的是( ) A．可将河道中的钢铁闸门与外加直流电源的负极相连以保护其不受腐蚀 B．在钢铁表面镀锌不属于牺牲阳极的阴极保护法 C．用惰性电极电解足量 NaCl 溶液，一段时间后再加入一定量的盐酸，溶液能与原来溶液完全一样 D．相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等 15．用石墨作电极电解 0.1 mol·L−1 的 NaCl 溶液，通电一段时间后发现，相同条件下两极收集的气体体积之 比为 4∶3，下列说法正确的是( ) A．在电解后的溶液中注入一定量的浓盐酸可以使溶液恢复到电解前状态 B．在电解后的溶液中通入标准状况下的氯化氢气体 4.48 L，并注入 0.2 mol 水可以使溶液恢复到电解前状 态 C．阴极产生的气体的物质的量是阳极产生的气体的物质的量的 3 4 D．阳极产生的气体的平均摩尔质量为 58 g/mol 16．铅蓄电池的示意图如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，N 为负极，其电极反应式：PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O B．放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加 C．充电时，若 N 连电源正极，则该极生成 PbO2 D．充电时，阳极反应式：PbSO4+2e-=Pb+SO42- 二、实验题 17．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性强弱，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲 同学将电极放入 6 mol·L-1 的 H2SO4 溶液中，乙同学将电极放入 6 mol·L-1 的 NaOH 溶液中，如下图所示： (1)写出甲池中负极的电极反应式： ___。 (2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极___；总反应的离子方程式_____。 (3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料 的金属活泼”，则甲会判断出__活动性更强，而乙会判断出__活动性更强。(填写元素符号) (4)由此实验，可得到如下哪些正确结论__。 A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值 D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件的影响较大，因此应具体问题具体分析 (5)丙同学依据甲、乙同学的思路，设计如下实验： 将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入稀 NaOH 溶液中，分别形成了原电池。 ①在这两个原电池中，负极分别为__。 A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片 ②写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式___。 18．某小组拟探究双氧水和铁离子的氧化性强弱，设计如下实验装置。 注明：盐桥为饱和 KCl 溶液和琼脂，烧杯中溶液均为 100mL． (1)用 30%双氧水配制 10%的双氧水需要使用的玻璃仪器有__________________(填名称)。已知：30%双氧水 的密度约为 31.1 g cm ，该双氧水溶液的物质的量浓度约为________(保留 1 位小数)。 (2)关闭 K，电流计显示电子由石墨极流出经外电路流入铂极。盐桥中阳离子向________(填“石墨”或“铂”)极 迁移。负极反应式为_____________________。若忽略体积变化和盐类水解，电路上转移 0.005 mol电子， 则  3FeClc _________(填“净增”或“净减”)_______ 1mol L 。 (3)一段时间后，向石墨极烧杯中加入适量 30%双氧水和硫酸，电流计显示：电子由铂极流入石墨极。此时， 铂极是___________(填“正极”或“负极”)。 (4)结合上述(2)、(3)实验现象，可以得出的结论是__________。 19．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答 下列问题： （1）实验室中现有 Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 等 4 种溶液，可与上述实验中 CuSO4 溶液起相似作 用的是___________。 （2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有___（答两种）。 （3）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的 混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 实验 A B C D E F 混合溶液 4 mol·L-1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和 CuSO4 溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ① 请完成此实验设计，其中：V1＝_______，V6＝_______。 ② 反应一段时间后，实验 E 中的金属呈________色。 ③ 该同学最后得出的结论为当加入少量 CuSO4 溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的 CuSO4 溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_______。 20．某课外化学兴趣小组设计两组实验，探究 KI 的性质。 Ⅰ．探究 KI 与 FeCl3 的反应，设计方案如图 1 所示： (1) 请用离子方程式表示上述实验现象所得的结论：_____________________________________。 (2) 小组成员经过讨论，认为还有必要补充做 FeCl2 溶液与碘水的实验，则该实验操作和相应的现象是 ____________________________________________________________________。 Ⅱ．为了探究 KBrO3 溶液与 KI 溶液的反应。该小组查阅资料，得知氧化性强弱顺序为 BrO - 3 ＞IO - 3 ＞Br2＞Fe3＋，并设计如图 2 所示装置。电极均为碳电极，盐桥中的电解质为硫酸钾。在右池中 加入 100 mL 0.6 mol·L－1 KI 溶液及少许淀粉溶液，左池中先加入足量的稀硫酸，再通过滴定管逐滴滴加 0.1 mol·L－1 KBrO3 溶液，观察到以下现象：当滴加 KBrO3 溶液时，电流计的指针发生偏转，同时右池中的溶液 变蓝，继续滴加 KBrO3 溶液时，发现滴加过程中有一段时间电流计的指针不再偏转，再继续滴加，发现电 流计的指针又开始发生偏转。 (3) 当开始滴加 KBrO3 溶液时，右池中的电极反应式为___________________________。 (4) 在电流计指针不再发生偏转的这段时间里，滴加的 KBrO3 溶液的体积为_____________mL。 (5) 当电流计的指针重新发生偏转时，右池中的现象是________________________________，左池中的电极 反应式为_____________________________________________________。 参考答案 1．A2．B3．B4．B5．C6．C7．C8．A9．C10．D11．B12．D13．C14．C15．D16．C 17．Mg-2e-=Mg2+ 2Al+8OH--6e-=2AlO - 2 +4H2O 2Al+2OH-+2H2O=2Al O - 2 +3H2↑ Mg Al AD B 负极： Cu-2e-=Cu2+正极： 4H++2NO - 3 +2e-=2NO2↑+2H2O 18．烧杯，量筒、玻璃棒 19.7 mol L 铂 2 2 2=H O 2e 2H O    净减 0.05 负 极 较弱酸性条件， 3Fe  氧化性比 2 2H O 强；较强酸性条件下， 2 2H O 氧化性比 3Fe  强 19．Ag2SO4 升温、适当增大硫酸浓度，增大锌粒的比表面积等 30 10 （暗）红色 生成 的 Cu 沉积在 Zn 表面，降低 Zn 与稀硫酸的接触面积 20．2Fe3＋＋2I－  2Fe2＋＋I2 取少许 FeCl2 溶液于试管中，加入 2～3 滴 KSCN 溶液，无明显现象，再加 入碘水，溶液变红 2I－－2e－=I2 20.00(或 20) 溶液蓝色逐渐变浅 2BrO - 3 ＋10e－＋12H＋=Br2＋ 6H2O