知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

\(\rm{(1)}\)下图为氢氧燃料电池的构造示意图，由此判断\(\rm{X}\)极为电池的极，\(\rm{OH}\)\(\rm{{\,\!}^{—}}\)向 \(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极作定向移动，\(\rm{Y}\)极的电极反应方程式为，电路中每转移\(\rm{0.2mol}\)电子，标准状况下正极上消耗气体的体积是 \(\rm{L}\)。

\(\rm{(2)}\)为了验证\(\rm{Fe^{3\;+}}\)与\(\rm{Cu^{2+}}\)氧化性强弱，设计一个装置，下列装置既能产生电流又能达到实验目的的是。

\(\rm{(3)}\)铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是：\(\rm{2PbSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\) \(\rm{+ 2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{\underset{充电}{\overset{放电}{⇌}}}\)\(\rm{Pb + PbO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) \(\rm{+ 2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)

铅蓄电池放电时正极是 \(\rm{(}\)填物质化学式\(\rm{)}\)，该电极质量 \(\rm{(}\)填“增加”或“减少\(\rm{)}\)。若电解液体积为\(\rm{2L(}\)反应过程溶液体积变化忽略不计\(\rm{)}\)，放电过程中外电路中转移\(\rm{3mol}\)电子，则硫酸浓度由\(\rm{5mol/L}\)下降到 \(\rm{mol/L}\)。

难度：较难

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2．
根据要求回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)在 \(\rm{①}\)液氯 \(\rm{②}\)\(\rm{③}\)白磷 \(\rm{④}\)氯气 \(\rm{⑤}\)\(\rm{⑥\ ^{37}_{17}\mathrm{C}l }\) \(\rm{⑦\ ^{35}_{17}\mathrm{C}l }\) \(\rm{⑧}\)红磷这八种物质中，互为同素异形体的是____；\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)

\(\rm{(2)}\)在下列固体中：

\(\rm{a.CaCl}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) \(\rm{b. NH}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{Cl}\) \(\rm{c.He}\) \(\rm{d.H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4\;\;}}\) \(\rm{e.}\) 金刚石

\(\rm{①}\)其中不含化学键的物质是______、\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)

\(\rm{②}\)既含有离子键又含有共价键的物质是___________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)

\(\rm{(3)}\)下图是几种常见的电池装置。请回答：

\(\rm{①}\)电池Ⅰ中负极反应式是________________，溶液中\(\rm{H^{+}}\)向____\(\rm{(}\)填“负”或“正”\(\rm{)}\)极移动，若\(\rm{0.1mol}\)电子流过导线，则产生氢气的物质的量是_____\(\rm{mol}\)。

\(\rm{②}\)电池Ⅱ属于________________电池\(\rm{(}\)填“一次”或“二次”\(\rm{)}\)．

\(\rm{③}\)电池Ⅲ是氢氧燃料电池，如图右侧是______ 电极\(\rm{(}\)填正极或负极\(\rm{)}\)

难度：中等

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3． \(\rm{(1)}\)图\(\rm{a}\)是根据反应\(\rm{Zn+CuSO_{4}=Cu+ZnSO_{4}}\)设计成的锌铜原电池\(\rm{.}\)电解质溶液甲是______\(\rm{(}\)填\(\rm{"ZnSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}"}\)或\(\rm{"CuSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}"}\)\(\rm{)}\)溶液：\(\rm{Cu}\)极的电极反应式是______．

\(\rm{(2)}\)图\(\rm{b}\)中，Ⅰ是甲烷燃料电池\(\rm{(}\)电解质溶液为\(\rm{KOH}\)溶液\(\rm{)}\)的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜．
\(\rm{①a}\)处电极上发生的电极反应是_____________________________．
\(\rm{②}\)若实验过程中Ⅱ中的铜片质量减少了\(\rm{6.4g}\)，则Ⅰ中理论上消耗\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)的体积

标准状况

______\(\rm{L}\)．

\(\rm{③}\)若图二中的Ⅱ改为用惰性电极电解\(\rm{200mL0.05mol·L}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)的\(\rm{CuSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)溶液，一段时间后溶液中的\(\rm{Cu}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)恰好完全析出，恢复至室温，溶液\(\rm{PH=}\)_____\(\rm{(}\)忽略电解过程中溶液体积变化\(\rm{)}\)；若将上述电解后的溶液恢复为与电解前的溶液相同，可以加入一定质量的______\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．

\(\rm{a.Cu}\) \(\rm{b.CuO}\) \(\rm{c.Cu(OH)_{2}}\) \(\rm{d.CuSO_{4}}\)

\(\rm{(3)①}\) \(\rm{FeCl_{3}}\)可用作印刷电路铜板的腐蚀剂\(\rm{.}\)写出\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式___________________；若将此反应设计成原电池，该原电池的负极材料为______，正极上的电极反应式为_______________________．
\(\rm{②}\)腐蚀铜板后的混合溶液中含\(\rm{Cu^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Fe^{2+}}\)的浓度均为\(\rm{0.10mol·L^{-1}}\)，请参照下表给出的数据和药品，简述除去\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液中\(\rm{Fe^{3+}}\)和\(\rm{Fe^{2+}}\)的实验步骤：_______________________________．

离子\(\rm{(0.1mol·L^{-1})}\)	\(\rm{Cu^{2+}}\)	\(\rm{Fe^{2+}}\)	\(\rm{Fe^{3+}}\)	提供的药品\(\rm{(}\)根据需要选择使用\(\rm{)}\)
氢氧化物开始沉淀\(\rm{pH}\)	\(\rm{4.7}\)	\(\rm{7.0}\)	\(\rm{1.9}\)	\(\rm{Cl_{2}}\)、\(\rm{NaOH}\)溶液、\(\rm{CuO}\)、\(\rm{Cu}\)
氢氧化物沉淀完全\(\rm{pH}\)	\(\rm{6.7}\)	\(\rm{9.0}\)	\(\rm{3.2}\)	\(\rm{Cl_{2}}\)、\(\rm{NaOH}\)溶液、\(\rm{CuO}\)、\(\rm{Cu}\)

难度：较难

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4．
常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为\(\rm{Pb}\)和\(\rm{PbO_{2}}\)，电解液为稀\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶液，工作时的总反应式为\(\rm{Pb+PbO_{2}+2H_{2}SO_{4}}\) \(\rm{\underset{{充电}}{\overset{{放电}}{{\rightleftharpoons}}}2PbSO_{4}+2H_{2}O.}\)请依据上述情况判断：
\(\rm{(1)}\)铅蓄电池的负极材料是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)写出放电时正极反应是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)充电式阴极的电极反应式为 ______ ．
\(\rm{(4)}\)放电时，电解质溶液中阴离子移向 ______ 极\(\rm{.}\)

难度：较易

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5．
常用小轿车\(\rm{(}\)燃油汽车\(\rm{)}\)中的动力和能量与化学反应息息相关．
\(\rm{(1)}\)用\(\rm{C_{8}H_{18}}\)代表汽油分子，写出汽油完全燃烧的化学方程式 ______ ．
\(\rm{(2)}\)关于汽油在气缸中燃烧反应的叙述正确的是 ______ \(\rm{(}\)写字母\(\rm{)}\)
A.汽油具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量
B.汤油燃烧过程中，化学能转化为热能
C.断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成碳氧化物和水中化学键放出的能量
D.汽车尾气中含\(\rm{NO}\)的原因是汽油中含有氮元素，燃烧后生成\(\rm{NO}\)
\(\rm{(3)}\)汽车中的电瓶为铅酸电池，\(\rm{Pb+PbO_{2}+2H_{2}SO_{4} \underset{{放电}}{\overset{{充电}}{{\rightleftharpoons}}}2PbSO_{4}+2H_{2}O_{2}}\)，已知\(\rm{PbSO_{4}}\)难溶于水，下列说法正确的是 ______ \(\rm{(}\)写字母\(\rm{)}\)
A.放电时，负极的电极反应式为：\(\rm{Pb-2e^{-}=Pb^{2+}}\)
B.放电时，正极得电子的物质是\(\rm{PbO_{2}}\)
C.放电时，理论上每消耗\(\rm{20.7g}\)铅，外电路中转移的电子为\(\rm{0.4mol}\)
D.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
\(\rm{(4)}\)研究氢氧燃料电池中，\(\rm{H_{2}}\)所在的电极为 ______ 极\(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)，电极反应式为 ______ ；氢氧燃料电池的优点有 ______ \(\rm{(}\)至少说出\(\rm{2}\)条\(\rm{)}\)．

难度：较易

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6．
氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．

\(\rm{(1)}\)氢气燃烧热值高\(\rm{.}\)实验测得，在常温常压下，\(\rm{1gH_{2}}\)完全燃烧生成液态水，放出\(\rm{142.9kJ}\)热量\(\rm{.}\)则\(\rm{H_{2}}\)燃烧的热化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景\(\rm{.}\)现用氢氧燃料电池进行如图\(\rm{1}\)所示实验：
\(\rm{①}\)氢氧燃料电池中，正极的电极反应式为 ______ ．
\(\rm{②}\)如图\(\rm{1}\)装置中，某一铜电极的质量减轻\(\rm{3.2g}\)，则\(\rm{a}\)极上消耗的\(\rm{O_{2}}\)在标准状况下的体积为 ______ L.
\(\rm{(3)}\)氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌2NH_{3}(g)\triangle H=-92.4kJ/mol}\)．
\(\rm{①}\)当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件\(\rm{(}\)不改变\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{NH_{3}}\)的量\(\rm{)}\)，反应速率与时间的关系如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)图中\(\rm{t_{1}}\)时引起平衡移动的条件可能是 ______ \(\rm{.}\)其中表示平衡混合物中\(\rm{NH_{3}}\)的含量最高的一段时间是 ______ ．
\(\rm{②}\)温度为\(\rm{T℃}\)时，将\(\rm{2a molH_{2}}\)和\(\rm{a molN_{2}}\)放入\(\rm{0.5L}\)密闭容器中，充分反应后测得\(\rm{N_{2}}\)的转化率为\(\rm{50\%.}\)则反应的平衡常数为 ______ ．

难度：较易

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7．
已知铅蓄电池的工作原理为\(\rm{Pb+PbO_{2}+2H_{2}SO_{4} \underset{{充电}}{\overset{{放电}}{{\rightleftharpoons}}}2PbSO_{4}+2H_{2}O}\)，现设计如图\(\rm{1}\)所示装置进行电解\(\rm{(}\)电解液足量\(\rm{)}\)，测得当铅蓄电池中转移\(\rm{0.4mol}\)电子时铁电极的质量减小\(\rm{11.2g.}\)请回答下列问题：

\(\rm{(1)A}\)是铅蓄电池的 ______ \(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极，铅蓄电池的正极反应式为 ______ ．
\(\rm{(2)Ag}\)电极上的反应式为 ______ ，析出的物质共 ______ \(\rm{g.}\)
\(\rm{(3)Cu}\)电极上的反应式为 ______ ，\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液的浓度 ______ \(\rm{(}\)填“减小”、“增大”或“不变”\(\rm{)}\)．
\(\rm{(4)}\)如图\(\rm{2}\)表示电解时某个量\(\rm{(}\)纵坐标\(\rm{x)}\)随时间变化的曲线，这个量\(\rm{x}\)最有可能表示的是 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.}\)两个\(\rm{U}\)形管中析出的气体体积
\(\rm{b.}\)两个\(\rm{U}\)形管中阳极质量的减少量
\(\rm{c.}\)两个\(\rm{U}\)形管中阴极质量的增加量．

难度：较易

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8．
被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点\(\rm{.}\)右图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为\(\rm{KOH}\)溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒\(\rm{.}\)当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流\(\rm{.}\)试回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)图中通过负载的电子流动方向 ______ \(\rm{(}\)填“向左”或“向右\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式正极： ______ 负极： ______ 总反应： ______
\(\rm{(3)}\)为了获得氢气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在高温、催化剂作用下制取氢气\(\rm{.}\)写出丙烷和\(\rm{H_{2}O}\)反应生成\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{CO}\)的化学方程式： ______
\(\rm{(4)}\)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为 ______ ，电池总离子反应方程式为 ______ ．

难度：较易

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9．已知拆开\(\rm{1}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{H_{2}}\)需要消耗\(\rm{436}\) \(\rm{k}\)\(\rm{J}\)能量，拆开\(\rm{1}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{O_{2}}\)需要消耗\(\rm{496}\) \(\rm{k}\)\(\rm{J}\)能量，形成水分子中的\(\rm{1}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{H-O}\)能够释放\(\rm{463}\) \(\rm{k}\)\(\rm{J}\)能量\(\rm{.}\)根据以上所给的数据计算反应：

\(\rm{2H_{2}( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)+O_{2}(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{)=2H_{2}O(}\) \(\rm{g}\)\(\rm{)}\)；\(\rm{\triangle H= }\)______．

\(\rm{(2)}\)如图所示，可形成氢氧燃料电池\(\rm{.}\)通常氢氧燃料电池有酸式\(\rm{(}\)当电解质溶液为\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶液时\(\rm{)}\)和碱式\(\rm{[}\)当电解质溶液为\(\rm{N}\) \(\rm{a}\)\(\rm{OH( }\)\(\rm{aq}\)\(\rm{)}\)或\(\rm{KOH( }\)\(\rm{aq}\)\(\rm{)}\)时\(\rm{]}\)两种\(\rm{.}\)试回答下列问题：
\(\rm{①}\)酸式电池的电极反应方程式：负极                          ，正极 ______              ；电池总反应： ______            ；电解质溶液 \(\rm{p}\)\(\rm{H}\)的变化______\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\)．
\(\rm{②}\)碱式电池的电极反应方程式：负极______                   ，正极______                 ；

电池总反应：______             ；电解质溶液\(\rm{p}\)\(\rm{H}\)的变化______\(\rm{(}\)填“变大”、“变小”或“不变”\(\rm{)}\)．

难度：难

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10．化学电源在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用．请回答下列问题：
（1）锌锰电池是最早使用的干电池，两极材料分别是锌和石墨棒，电池内部充的是糊状的MnO₂和NH₄Cl，该电池的负极材料是： ______ ，由于使用寿命短，易腐蚀用电器，电解质更换为KOH，电极反应产物为Zn（OH）₂和MnO（OH），试写出碱性锌锰干电池的负极反应式： ______
（2）铅蓄电池是使用广泛的充电电池，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解液为稀硫酸．工作时该电池总反应式为Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O根据上述情况判断：
①正极材料是 ______ ；负极的电极反应式： ______ ．
②工作时，电解质溶液的密度 ______ （填“增大”“减小”或“不变”），电解质溶液中的阴离
子移向 ______ 极，电流由 ______ 极流向 ______ 极（填电极材料的化学式）．
③当铅蓄电池向外电路提供1mol 电子时，理论上负极板的质量增加 ______ g．
（3）锂离子电池是一种高能电池，可用于心脏起搏器．该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl₄SOCl₂．电池的总反应可表示为4Li+2SOCl₂═4LiCl+S+SO₂↑．
请回答下列问题：
①电池的负极材料为 ______ ，发生的电极反应为： ______
②组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是： ______ ．

难度：较易

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