知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．（2016春•伊春期中）由铜片、锌片和200mL稀H₂SO₄组成的原电池中（如图所示装置），请按要求填空：
（1）    为正极，发生    反应（“氧化”或“还原”），现象是    ，电极反应式为    ；    为负极，发生    反应（“氧化”或“还原”），现象是    ，电极反应式为    ．
（2）H⁺向    极移动，电子流动方向为    →导线→    （填电极材料）
（3）若锌片只发生电化学反应，则当铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，H₂SO₄恰好完全消耗．求：
①反应中消耗的锌的质量
②有    个电子通过了导线．
③原稀H₂SO₄的物质的量浓度是    ．

难度：中等

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2．某实验小组同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化．

请回答下列问题：
（1）实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低．由此判断铝条与盐酸的反应是    热反应，Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl的反应是    热反应．反应过程     （填“①”或“②”）的能量变化可用图2表示．
（2）下列变化属于放热反应的是
A．碳酸钙的分解反应  B．酸碱中和反应  C．碳和水蒸气的反应   D．浓硫酸稀释
E．实验室制取氨气     F．实验室制取氢气
（3）现有如下两个反应：（A）NaOH+HCl═NaCl+H₂O　（B）2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
①以上两个反应能设计成原电池的是
②写出设计原电池正、负极电极反应式正极：    负极：    ．

难度：中等

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3．（2016春•高安市校级期中）化学与人类生产和生活中密切相关，掌握有关的化学基础知识可以改善我们的生活．
[I]日常生活中使用的各种电池就是利用化学反应将化学能转化为电能，各种各样的电池的发展是化学对人类的一项重大贡献．请回答下列有关化学电源的问题：
（1）下列有关电池的叙述中正确的是    ．
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细    B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．甲烷燃料电池工作时甲烷在负极被氧化  D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
（2）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过．下列有关叙述正确的是    ．
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO₄^2-）减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．甲池中的阳离子向乙池移动，保持溶液中电荷平衡
（3）航天技术上使用的氢一氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点．氢一氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都可表示为2H₂+O₂=2H₂O．酸式氢一氧燃料电池的电解质是酸，放电时其正极的电极反应可表示为    ，放电一段时间后电解质溶液的pH将    （填“变大”、“变小”、“不变”）．
[II]自来水厂生产自来水时，需要用到净水剂，对水进行消毒杀菌处理．
（4）漂白粉是常用的一种消毒剂，保存不当容易变质，有关化学方程式为    ．漂白粉不能与家庭中常用的洁厕剂（一种酸性液体，主要含HCl）混合使用，否则容易造成人体中毒，其原因是（用有关的离子方程式表示）    ．
（5）高铁酸钾（K₂FeO₄）足一种新型多功能水处理剂．工业上有多种方法制备高铁酸钾，其中一种方法是在氢氧化钾溶液中用次氯酸钠氧化氢氧化铁．该反应的可用离子方程式表示为    ．
（6）用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性电池多50%的电能，己知该电池的总反应为2K₂FeO₄+3Zn=Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂，则负极的电极反应是    ．

难度：中等

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4．（2016春•灵宝市校级期中）依据氧化还原反应：2Ag⁺（aq）+Cu（s）═Cu²⁺（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示．
（1）电极X的材料是    ；电解质溶液Y是    ；（化学式）
（2）银电极为电池的    极，发生的电极反应式为    ；
（3）盐桥中的钾离子向    （填电极材料）移动．

难度：中等

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5．（2016春•遵义校级期中）原电池是化学对人类的一项重大贡献．某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置：
（1）a和b不连接时，烧杯中现象是    ．
（2）a和b用导线连接，Cu极为原电池    极（填“正”或“负”），电极反应式
为：    ；溶液中H⁺移向    （填“Cu”或“Zn”）极．电池总反应式为：    ．若电解质溶液改为AgNO₃溶液，当转移0.2mol电子时，则理论上Cu片质量变化为    g．

难度：中等

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6．分别按图A、B、C所示装置进行实验，图中三个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸．请回答下列问题：

（1）以下叙述中，正确的是    ．
A．B中铁片是负极，C中铁片是正极   B．三个烧杯中铁片表面均有气泡产生
C．A、B两烧杯中溶液的pH均增大    D．产生气泡的速率A中比B中慢
E．B的外电路中电流方向Fe→Sn      F．B溶液中SO₄^2-向 Sn电极移动
（2）变化过程中能量转化的形式主要是：A为    ；B为    ．
（3）有同学想把Ba（OH）₂•8H₂O晶体与NH₄Cl晶体的反应设计成原电池，你认为是否可行？    （填“是”或“否”），理由是    ．
（4）A、B、C三个烧杯中铁的腐蚀速率    ＞    ＞    ．

难度：中等

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7．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H₂+O₂=2H₂O．
（1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有    （填序号，下同）．
A．使用催化剂                       B适当提高氧气的浓度
C．适当提高反应的温度               D．适当降低反应的温度
（2）如图能正确表示该反应中能量变化的是    ．

（3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化．

化学键	H-H	O=O	H-O
键能kJ/mol	436	496	463

请填写下表：

化学键		填“吸收”或“放出”能量	能量变化（kJ）
拆开化学键	2molH₂中的化学键	①	④
	1molO₂中的化学键
形成化学键	4molH-O键	②	⑤
总能量变化		③	⑥

（4）现有如下两个反应：A：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；B：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根据两反应的本质，能设计成为原电池（填A或B），请画出该原电池装置图．

难度：中等

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8．（2016春•普宁市校级期中）实验室提供纯锌、纯铜片和500mL 0.4mol•L^-1的H₂SO₄溶液、导线、1 000mL量筒．试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量．
（1）如图所示，装置气密性良好，且1 000mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要    ．
（2）a电极材料为    ，其电极反应式为
b电极材料为    ，其电极反应式为    ．
（3）当量筒中收集672mL气体时（已折算到标准状况下），通过导线的电子的物质的量为    ；此时正极材料与负极材料的质量差为    g（假设刚开始时，两电极的质量相等）．

难度：中等

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9．发射航天火箭常用肼（N₂H₄）与N₂O₄作燃料与助燃剂．
（1）肼（N₂H₄）与N₂O₄的反应为：2N₂H₄（g）+N₂O₄（1）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1225kJ•mol^-1
已知反应相关的化学键键能数据如表：
化学键 N-H N-N N≡N O-H
E/（kJ•mol^-1） 390 190 946 460
则使l mol N₂O₄（1）分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是
（2）N₂O₄与NO₂之间存在反应N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）．将一定量的N₂O₄放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率，[aN₂O₄）]随温度变化如图1所示．
①由图推测该反应△H    0（填“＞”或“＜”），若要提高N₂O₄的转化率，除改变反应温度外，其它措施有    （要求写出一条）．
②图中a点对应温度下，已知N₂O₄的起始压强P₀为108kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数．K_p=    （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
③在一定条件下，该反应N₂O₄、NO₂的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N₂O₄）=k₁p（N₂O₄），v（NO₂）=k₂p²（NO₂），其中k₁、k₂是与反应温度有关的常数．相应的速率-压强关系如图2所示，一定温度下，k₁、k₂与平衡常数K_p的关系是k₁=    ，在图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为    ．
（3）某科研人员设计如图3甲所示新型燃料电池，已知固体电解质可以传导O^2-，生成物均为无毒无害的物质．将燃料电池的正负两极与装置乙中M、N两惰性电极连接，两极室均可产生乙醛酸（HOOC-CHO）．其中M电极区的乙二醛（OHC-CHO）与电极产物发生反应生成乙醛酸．则：
①燃料电池负极的电极反应式为    ．
②a极与    （填“M”或“N”）相连，写出N极电极反应式    ．
③若有1.5mol H⁺通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为    mol．

难度：中等

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10．某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动．

（1）图1为某实验小组依据氧化还原反应：    （用离子方程式表示）设计的原电池装置，写出负极的电极反应式    ．
（2）盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液，下列关于此电池的说法正确的是
A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液
B．理论上1molFe溶解，盐桥中将有2molCl^-进入左池，2molK⁺进入右池
C．此过程中Cu²⁺得电子，发生氧化反应
D．电子从铁电极通过导线到石墨电极，又通过盐桥到转移到左烧杯中
（3）反应前，两电极的质量相等，一段时间后，两电极质量相差18g，导线中通过    mol电子．
（4）用吸管吸出铁片附近溶液少许于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式    ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态．”如果+3价铁被氧化为FeO₄^2-，试写出该反应的离子方程式    ．
（5）若铁和铜构成图2电池，发现铜电极上产生大量气泡，遇空气呈红棕色．写出正极电极反应式：    ．

难度：中等

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化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
E/（kJ•mol^-1）	390	190	946	460