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高中化学知识点大全《原电池原理》高频考点强化练习(2017年最新版)(八)
2017-11-11 01:49:17
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 [? ] A.水既是氧化剂又是溶剂 ? B.放电时正极上有氢气生成 ? C.放电时OH-向正极移动 ? D.总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 X、Y、Z、M、Q、G六种短周期元素,原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,Y的一种同位素原子常用于测定文物的年代;Q形成的单质为淡黄色固体。请回答下列问题(涉及物质均用化学式表示)。 (1)离子化合物ZX中X离子的结构示意图为 ; Y在元素周期表中的位置是_______________。 (2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________,Q与G的气态氢化物还原性更强的是__________________。 (3)工业上制备M的高纯度单质,其中一个重要反应是:由MXG3与X2在高温下反应。该反应过程必须控制无水无氧,因为MXG3遇水剧烈反应生成H2、 和 ,而混入氧气,引起的后果是 。 (4)X2Q的燃烧热为a kJ·mol-1,下列X2Q燃烧反应的热化学方程式正确的是 。 A.2X2Q(g) + O2(g) =" 2Q(s)" + 2X2O(g)△H=" -2a" kJ·mol-1 B.X2Q(g) + 2O2(g) = QO3(g) + X2O(l)△H=" +a" kJ·mol-1 C.2X2Q(g)+ 3O2(g) = 2QO2(g) + 2X2O(l)△H=" -2a" kJ·mol-1 D.X2Q(g) + 2O2(g) = QO3(g) + X2O(l)△H=" -a" kJ·mol-1
| (5)熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z + FeG2 Fe + 2ZG 放电时,电池的正极反应式为: 该电池的电解质为___________________。
参考答案:(16分)(1) (2分) 第二周期IVA族(2分) (2)HClO4(1分H2S(1分) (3)H2SiO3(1分),HCl(1分),H2和O2混合发生爆炸或生成的Si部分被O2氧化成SiO2(1分) (4)C (3分) (5)Fe2+ +2e- =" Fe" (2分), β-Al2O3 (2分)
本题解析:上述六种元素都是短周期元素,所以根据已知性质推:Q单质为淡黄色固体,则Q是S,在S之后的短周期主族元素是Cl,即G为Cl,用于同位素测定的为C,Y为C元素,与C同主族的M应该是Si,在C元素之前的X元素与同主族元素Z形成离子化合物ZX,则X、Z均在第一主族,且分别为H、Na,所以综上可得X、Y、Z、M、Q、G元素分别是H、C、Na、Si、S、Cl。 (1)X是H元素,所以在NaH中,H-的离子结构示意图为 ,Y为C元素,其位置是:第二周期,第IVA族。 (2)在这6种元素中非金属最强的是Cl,其最高价氧化对应的水化物HClO4酸性最强;Q、G的氢化物分别为H2S、HCl,因为非金属性Cl>S,单质的氧化性Cl2>S,所以离子的还原性Cl-<S2- ,所以还原性强的氢化物是H2S。 (3)MXG3与X2 分别为SiHCl3和H2,所以利用二者制备高纯硅时,若混入了水SiHCl3会与H2O发生剧烈水解反应,生成硅酸H2、H2SiO3和HCl;如果混入了氧气,则高温加热不纯H2会发生爆炸,或者O2又会氧化高温生成的单质硅,所以要控制无水无氧环境。 (4)X2Q是H2S,H2S燃烧是一个放热反应,所以△H<0,燃烧热a kJ·mol-1是指1mol该物质完全燃烧生成稳定氧化物SO2时所释放的能量,所以如果方程式系数是2时,对应的焓变△H=" -2a" kJ·mol-1 ,所以应该选择C。 (5)该电池反应式为:2Na+FeCl2 Fe+2NaCl,所以可知该反应中放电时单质Na作电池负极失去电子被氧化,Fe2+作正极得到电子被还原为Fe单质,所以正极反应式为:Fe2+ + 2e- =Fe;由于电池反应式在熔融状态下进行的,所以从图像可以判断出该电池的电解质溶液是β-Al2O3。 考点:本题考查的是元素周期表和元素周期律、非金属及其化合物性质、化学反应与能量、电化学基础等知识。
本题难度:困难
3、选择题 (2014届上海市八校高三年级联合调研考试化学试卷) 将Al片和Cu片用导线相连,一组插入稀H2SO4溶液中,一组插入浓NaOH溶液中,分别形成了原电池。则在这两个原电池中 A.Al片均作阴极 B.电解质溶液的pH均逐渐升高 C.Cu片上均有气泡放出 D.电路中流过等物质的量的电子时,放出等体积的气体
参考答案:C
本题解析: 两种情况均符合原电池的构成条件。都形成了原电池。原电池的电极为正极、负极。将Al片和 Cu片用导线相连,插入稀H2SO4溶液中。Al作负极,反应氧化反应2Al-6e-=2Al3+;Cu作正极,在Cu上发生反应:6H++e-=3H2↑。总反应式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑。所以在Cu上有气泡产生。因为H+不断消耗,所以溶液的酸性减弱,pH不断增大;将Al片和Cu片用导线相连,插入浓NaOH溶液中,Al作负极。发生反应:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;在正极上发生反应:6H2O+6e-=4OH-+3H2↑。在Cu上有气泡产生。总方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。因为OH-不断消耗,所以溶液的碱性减弱,pH不断减小;若电路中流过等物质的量的电子时,两种情况下都是H+得到电子,产生氢气,所以氢气的物质的量相等,但放出气体的体积由于条件可能相同,也可能不同,所以体积无法确定。综上所述正确选项为C。
本题难度:一般
4、填空题 发展“碳一化学”,开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料,经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程:
 (1)该过程中产生的的CO可继续与水蒸气发生可逆反应得到CO2和H2,此反应的平衡常数表达式K =____________。 (2)CH3OH(l)气化时吸收的热量为27 kJ/mol,CH3OH(g)的燃烧热为677 kJ/mol,请写出CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式_________________。 (3) “催化还原”反应制乙二醇原理如下: CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g) ?HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g)?△H =" -34" kJ/mol 为探究实际生产的最佳条件,某科研小组进行了多方面研究。下图表示乙二醇达到平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5 MPa、2.5 MPa、3.5 MPa的情况,则曲线甲对应的压强是P(甲)=___________。
 (4)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸 ① 草酸氢钾溶液中存在如下平衡: H2O H++OH-、HC2O4- H++C2O42-和?。 ② 向0.1 mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是?(填序号)。 a.c(K+) = c(HC2O4-) + c(H2C2O4) + c(C2O42-) b.c(K+) + c(Na+) = c(HC2O4-) + c(C2O42-) c.c(Na+) = c(H2C2O4) + c(C2O42-) d.c(K+) > c(Na+)? (5)以甲醇为原料,使用酸性电解质构成燃料电池,该燃料电池的负极反应式为?;若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇,向外界提供相等电量,则每代替32 g甲醇,所需标准状况下的甲烷的体积为?L。
参考答案:(14分) (1)K= (2)CH3OH(l) +3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)?H =" -650" kJ /mol (3)3.5 MPa (4)①HC2O4-+H2O H2C2O4+OH-?② a d (5)CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+? 16.8
本题解析: (2)① CH3OH(l)= CH3OH(g)?H =" 27" kJ /mol ②CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)?H =" -677" kJ /mol ①+② 得 CH3OH(l) +3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l)?H =" -650" kJ /mol (3)压强越大,速率越大,达平衡所需的时间越短,甲的时间最短,对应的压强最大,为3.5 MPa (4)①HC2O4-既有电离又有水解。②a为物料守恒,正确;b为电荷守恒,错 误,正确的为c(H+)+c(K+) + c(Na+) = c(HC2O4-) + 2c(C2O42-)+c(OH-);c错误;向0.1 mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,草酸氢钾溶液呈酸性,若草酸氢钾和NaOH溶液恰好反应,生成K2C2O4和Na2C2O4,它们水解呈碱性,要呈中性,应是草酸氢钾>NaOH,即c(K+) > c(Na+),d正确,选a d 。 (5)总:CH3OH+3/2O2= CO2+2H2O?酸性电解质的正极反应式:3/2O2+6 H++6e-="3" H2O? 负极反应式=总-正极反应式?得:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ CH4 +2H2O -8e-= CO2+8 H+?,32 g甲醇相当于1mol ,有6 mol电子转移,提供相等电量,需3/4 mol CH4,V="nVm=3/4*22.4=" 16.8(L)
本题难度:困难
5、选择题 下图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说法正确的是
 [? ] A.电子由锌通过导线流向铜 B.该装置将电能转化为化学能 C.锌电极发生还原反应 D.铜电极上无气泡产生
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
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