高中化学高三二轮复习——化学能与电能专题测试

2021 届高中化学高三二轮复习——化学能与电能专题测试 一、单选题 1．下列说法中，正确的是 A．金刚石和石墨互为同素异形体 B．水溶液中能电离出 H+的化合物一定是酸 C．H2SO4 在电流作用下在水中电离出 H+和 2 4SO  D．当在 NaCl 溶液中插入电极并接通电源时，水合钠离子移向与电源正极相连的电极 2．下列说法不正确的是( ) A．用 Zn 作阳极，Fe 作阴极， 2ZnCl 作电解质溶液，因放电顺序 + 2+H >Zn ，故不能在铁上镀锌。 B．电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料 C．粗铜电解精炼时，若电路中通过 -2mole ，阴极上增加的质量为 64g D．工业上采用电解 NaCl 溶液来制取苛性钠 3．电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为 Ag2O 和 Zn，电解质溶液为 KOH 溶液， 总反应式为：Ag2O＋Zn＋H2O=2Ag＋Zn(OH)2.下列说法不正确的是 A．锌是负极，氧化银是正极 B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应 C．溶液中 OH-向负极移动，K+、H+向正极移动 D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的 pH 会增大 4．下列关于原电池的叙述中正确的是( ) A．正极和负极必须是两种不同的金属 B．原电池是把化学能转化成电能的装置 C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应 D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有 6.5g 锌溶解，正极就有 0.1g 氢气生成 5．2019 年江西南昌“海昏侯墓”出土了一件青铜白酒蒸馏器。下列说法不正确的是( ) A．我国古代人民常用明矾除去铜器表面的铜绿(铜锈) B．青铜文物和铁质文物在潮湿的土壤环境中容易发生电化学腐蚀 C．在实验室进行蒸馏时，必须使用圆底烧瓶、直形冷凝管、酒精灯、锥形瓶等仪器 D．与火法冶铜(以 Cu2S 为原料)相比，采用湿法冶铜(以 CuSO4 为原料)的优点是减少了环境污染和能源消耗 6．下列事实不属于盐类水解应用的是 A．实验室制氢气时加 CuSO4 加快反应速率 B．实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污 C．实验室配制 FeCl3 溶液时加少量稀盐酸 D．明矾和氯化铁晶体在生产中常作净水剂 7．化学电源在日常生活和高科技领域中应用广泛。下列说法错误的是（ ） A．硅太阳能电池利用原电池原理实现能量转化 B．铅蓄电池在使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降 C．氢燃料电池客车与传统客车相比，能量转化效率高 D．支撑海港码头基础的钢管桩，可以用外加电流的阴极保护法防腐 8．下列应用不涉及氧化还原反应的是 A．为预防新冠肺炎用 ClO2 对环境消毒 B．工业上利用合成氨实现人工固氮 C．工业上将 NH3 和 CO2 通入饱和食盐水制备小苏打 D．为防止钢铁锈蚀在铁上镀锌 9．下列叙述不正确的是( ) A．金属表面覆盖保护层，保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用 B．港珠澳大桥桥底镶嵌锌块，锌作负极，以防大桥被腐蚀 C．精炼铜工业中，当阳极通过的电子数为 2NA，阴极析出的铜为 1mol D．钢铁吸氧腐蚀的正极反应。 2 2O 2H O 4e 4OH    10．全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应如下：VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫 色) 充电 放电 + 2VO (黄色)+V2+(绿色)+2H+下列说法中正确的是( ) A．当电池放电时， + 2VO 被氧化 B．放电时，负极反应式为 + 2VO +2H++e-=VO2++H2O C．充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色 D．放电过程中，正极附近溶液的 pH 变大 11．用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．在浓硫酸作用下，60g 冰醋酸与足量无水乙醇反应生成乙酸乙酯的分子数为 NA B．含 0.01molFeCl3 的浓溶液滴入沸水，制得的胶体粒子数目小于 0.01NA C．标准状况下，3.36LC2H4 和 C3H6 的混合气体中含有碳碳双键的数目为 0.15NA D．电解精炼铜，当外电路转移 NA 个电子时，阳极质量减少 32g 12．化学与科技、生产、生活和环境保护密切相关，下列有关说法中不正确的是( ) A．对废旧电池进行回收处理，主要是为了环境保护和变废为宝 B．硅太阳能电池工作时，化学能转化成电能 C．碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能 D．用 FeS作为沉淀剂除去废水中的重金属离子 13．用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( ) A．电解水制氢气时，Z 可以是稀硫酸溶液 B．电解精炼铜时，Z 溶液中的铜离子浓度不变 C．在铁片上镀铜时，Y 是纯铜 D．氯碱工业中，X 电极上反应式是 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 14．化学与生活生产密切相关。下列说法中不正确的是( ) A．施肥时，铵态氮肥不能与草木灰(含 K2CO3)混合使用 B．在海轮外壳镶嵌锌块能减缓轮船的腐蚀 C．施用适量石膏(CaSO4•2H2O)可降低盐碱地(含较多 NaCl、Na2CO3)的碱性 D．将海水直接电解可获得 Mg 及 Cl2 等单质 15．下列说法正确的是 A．常温下，反应 2A(s)+B(g)=2C(g)+D(g)不能自发进行，则反应ΔH 一定大于 0 B．船底部放锌板是利用牺牲阴极的阳极保护法减少海水对船体的腐蚀 C．加水稀释 0.01 mol·L-1 的醋酸溶液，溶液中所有离子浓度均减小 D．铁表面镀铜时，铁与电源的正极相连，铜与电源的负极相连 二、填空题 16．NH3 可用于制氮肥(尿素、碳铵等)、HNO3、铵盐、纯碱，还可用于制合成纤维、塑料、染料等。回答 下列问题： (1)传统的联氨(N2H4)合成方法是用 NaClO 溶液氧化 NH3 得到，反应的化学方程式为___________。联氨的 电子式为___________。 (2) N2H4 可以作为燃料电池的燃料，该燃料电池的电解质溶液是 20%~30%的 KOH 溶液。则该燃料电池放电 时： ①正极的电极反应式为___________。 ②负极的电极反应式为___________。 (3) N2H4 与 O2 的相对分子质量相近，但 N2H4 的熔点(2℃)，沸点(114℃)分别远远高于 O2 的熔点(-218℃)，沸 点(-183℃)，原因是___________。 (4)肼性质与氨气相似，易溶于水，可发生如下电离过程： I、N2H4+H2O  + 2 5N H +OH-、 + 2 5N H +H2O  2+ 2 6N H +OH- ①N2H4 的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数 Kb=1.0×10-8 ，则 0.01 mol/L N2H4 水溶液的 pH=___________(忽 略 N2H4 的二级电离和 H2O 的电离) (书写过程) ②已知在相同条件下过程 I 的进行程度大于 + 2 5N H 的水解程度。常温下，若 0.2 mol/L N2H4 溶液与 0.1 mol/L HCl 溶液等体积混合，则溶液中 + 2 5N H 、N2H4·H2O、Cl-、 OH-、H+粒子浓度由大到小的顺序为 ___________。 17．如图，p、q 为直流电源两极，A 由＋2 价金属单质 X 制成，B、C、D 为铂电极，接通电源，金属 X 沉 积于 B 极，同时 C、D 产生气泡。试回答： (1)p 为_____极，A 极发生了________反应。 (2)C 为____极，试管里收集到的气体是____；D 为____极，试管里收集到的气体是_____。 (3)C 极的电极反应方程式为_____________________________。 (4)当反应进行一段时间后，A、B 电极附近溶液的 pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)当电路中通过 0.004mol 电子时，B 电极上沉积金属 X 为 0.128g，则此金属的摩尔质量为______。 18．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行 抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。 (1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中 发生的化合反应的化学方程式为______________。 (2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。 ①若 X 为碳棒，则为减缓铁件的腐蚀，开关 K 应置于__________处。 ②若 X 为锌，开关 K 置于 M 处，则该电化学防护法称为______________。 19．(1)化合物中铅只有+2 和+4 两种价态，且+4 价的化合物不稳定。 ①PbO2 固体与浓盐酸混合共热，有黄绿色气体生成。写出反应的化学方程式_____； ②将 PbO2 固体加入到 Mn(NO3)2 和硝酸的混合液中，固体逐渐溶解。如果反应中氧化剂和还原剂的物质的 量之比是 5:2，则该反应的氧化产物是_______（填离子）； ③已知 PbO 是碱性氧化物，PbO2 是酸性氧化物，而 Pb3O4 则可看作两种氧化物按一定比例混合而成。写出 Pb3O4 与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式_______。 (2)已知 PbSO4 不溶于水，但可溶于醋酸铵(CH3COONH4)溶液，形成澄清溶液。 ①PbSO4 溶于 CH3COONH4 的原因可能是________； ②把醋酸铅溶液滴入 Na2S 溶液中，有黑色沉淀生成，其反应的离子方程式为____； ③铅蓄电池的使用 PbO2 和 Pb 为电极材料，稀硫酸为电解质溶液。在电池工作过程中，如果转移了 2mol 电 子，则提供电子的电极质量将增加______g。 20．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电 池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O  放电 充电 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题： (1)高铁电池的负极材料是________。 (2)放电时，正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。 (3)已知负极反应为 Zn-2e-＋2OH-=Zn(OH)2，则正极反应为______ 三、实验题 21．利用原电池反应可以检验某些物质间是否发生氧化还原反应，设计了如下实验，回答下面问题： (1)某双液原电池如图所示。 ①反应一段时间后，取少量甲烧杯中的溶液滴加________试剂，溶液变为红色。石墨电极上发生的电极反 应为________________________________。 ②乙烧杯中银电极质量增重，无红棕色气体产生，则该原电池反应的离子方程式为______________。 (2)某兴趣小组同学设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为 1 mol·L－1，盐桥中装 有饱和 K2SO4 溶液。 ①发生氧化反应的是烧杯________(填“甲”或“乙”，下同)，外电路的电流流向烧杯_________，盐桥中 SO 2- 4 流 向烧杯________。 ②写出正极发生的电极反应__________________________________。 22．现用如图 1 装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移 0.4mol 电子时，铁电极的质量减少 11.2g。 请回答下列问题： (1)A 是铅蓄电池的___________极，铅蓄电池正极反应式为：___________。 (2)Ag 电极的电极反应式是___________，该电极的电极产物共___________g。 (3) Cu 电极的电极反应式是___________，CuSO4 溶液的浓度___________(填“减小”“增大”或“不变”)。 (4)如图 2 表示电解进行过程中某个量(纵坐标 x)随时间的变化曲线，则 x 表示___________。 a.各 U 形管中产生的气体的体积 b.各 U 形管中阳极质量的减少量 c.各 U 形管中阴极质量的增加量 23．现有如下两个反应：(A)NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O (B)2FeCl3＋Fe＝3FeCl2 （1）根据两反应本质，分别判断能否用于设计原电池____。 （2）如果不能，说明其原因______。 （3）如果可以，请画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电子流动方向和电流方向， 写出电极反应式。____。 _____是正极，正极反应式：_____； _____是负极，负极反应式：_____。 参考答案 1．A2．A3．B4．B5．C6．A7．A8．C9．A10．D11．B12．B13．A14．D15．A 16．2NH3+NaClO=N2H4+H2O+NaCl O2+2H2O+4e-=4OH- N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑ N2H4 分子之间存在范德华力和氢键，O2 分子之间只存在范德华力，氢键比 较范德华力更强，故 N2H4 的熔沸点远高于 O2 的 9 c( + 2 5N H )＞c(Cl-)＞c(N2H4·H2O)＞c(OH-)＞c(H+) 17．正 氧化 阳 氧气 阴 氢气 4OH--4e-=O2↑＋2H2O 不变 64g/mol 18．2FeCl3+Fe=3FeCl2 N 牺牲阳极的阴极保护法 19． 2 2 2 2PbO +4HCl( )= PbCl +Cl +2H O  浓 - 4MnO + 2+ 3 4 2 2Pb O +4H =2Pb +PbO +2H O 醋 酸铅是弱电解质   2- 3 32Pb CH COO +S =PbS +2CH COO － 96 20．Zn 或锌 还原  2- - - 4 2 3FeO +3e +4H O Fe OH +5OH＝ 21．KSCN Fe2+-e－=Fe3+ Ag+ +Fe2+=Ag+Fe3+ 乙 乙 乙 MnO 4  +8H+ +5e－=Mn2+ +4H2O 22．负 PbO2＋4H＋＋ 2- 4SO ＋2e－=PbSO4＋2H2O 2H＋＋2e－=H2↑ 0.4 Cu－2e－=Cu2＋ 不变 b 23．(A)不能(B)可以 (A)不是氧化还原反应，没有发生电子的转移 Cu(或 C) 2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋ Fe Fe－2e－＝Fe2＋