2023-2025北京高三一模化學(xué)匯編:原電池_第1頁
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文檔簡介

2023-2025北京高三一?;瘜W(xué)匯編

原電池

一、單選題

1.(2025北京西城高三一模)酸性鋅鎬干電池的構(gòu)造示意圖如下。關(guān)于該電池及其工作原理,下列說法不

正確的是()

,石墨電極

二氧化鎬和炭黑

Hl一氯化鉉和氯化鋅

用筒

A.石墨作電池的正極材料

B.電池工作時,NH:向負極方向移動

C.MnO2發(fā)生還原反應(yīng)

D.若給該電池充電,會生成可燃性氣體,存在安全隱患

2.(2025北京石景山高三一模)一種利用電化學(xué)原理回收鉛(Pb)的示意圖如下。

火電阻

NaHPbO2+NaOHNaOH溶液

NaOHNaOH

HPbOj陽c溶液

溶液子

2=

NaHPbO,+NaOHNaOH溶液

溶液

下列說法不正確的是()

A.每生成ImolPb,有2moiNa+透過陽離子交換膜移向負極B.Pb在正極生成

C.負極的電極反應(yīng)為Hz-2e-+201r=2112。D.總反應(yīng)為HPbO:+H?nPb+HzO+OfT

3.(2025北京順義高三一模)“全氫電池”是一種新型化學(xué)電源,能量效率可達80%,其工作原理如下圖所

zj\O

{W}

H2H2

|NaOH和[Hao,和

NaCIOd'rjlNaCIOjyj

|混合溶液|混合溶液

吸附層A離子交換膜吸附層B

該電池放電時,下列說法不正斛的是()

A.吸附層A為負極,其電極反應(yīng)為Hz-2e-=2H+

B.Na+通過離子交換膜由左向右移動

C.NaClO,主要作用是提高溶液的導(dǎo)電性

D.電池總反應(yīng)為H++OIT=H2。

4.(2025北京東城高三一模)一種由離子交換樹脂和碳納米管構(gòu)成的復(fù)合薄膜,可同時傳導(dǎo)陰離子

(HCO)和電子。利用該薄膜能有效富集空氣中的CO?。如圖所示,在薄膜a側(cè)通入空氣,b側(cè)通入氫氣,

充分反應(yīng)后在b側(cè)得到高濃度的CO2。下列分析正確的是()

a側(cè)

空氣ff基本無CO?的氣體

出一薄膜(含水)一>%0、高濃度的CO?

b側(cè)

A.a側(cè)CO2在薄膜表面發(fā)生還原反應(yīng)

B.電子和HCO;在薄膜中移動方向相同

C.理論上b側(cè)每消耗ImolH,同時生成2moicCl?

D.總反應(yīng)中元素的化合價均未發(fā)生變化

5.(2025北京西城高三一模)鋅銀紐扣電池是生活中常見的一次電池,其構(gòu)造示意圖如下。下列說法不正

硬的是()

金屬外殼

浸了KOH(aq)的隔板

A.Zn作電池的負極

B.電池工作時,OH一向正極移動

C.正極的電極反應(yīng):Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH

D.金屬外殼需具有良好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性

6.(2025北京西城高三一模)通過NasAsOs與匕的可逆反應(yīng),探究外界條件對物質(zhì)氧化性和還原性的影

響,進行如下實驗(不考慮對實驗體系的影響)。

K閉合時,電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),乙燒杯中溶液顏

甲乙

色變淺。指針歸零后,再分別進行下列實驗:

操作現(xiàn)象

向乙燒杯中逐滴滴加少量NaOH溶指針向左偏轉(zhuǎn),乙燒杯中溶液顏色

液變淺

指針向右偏轉(zhuǎn),乙燒杯中溶液顏色

②向甲燒杯中加入少量NasAsC^固體

變淺

已知:i、H3ASO3和H3ASO4均是弱酸。

ii、k易溶于KI溶液,反應(yīng)生成棕色),k和寫的氧化性幾乎相同。

下列說法正確的是()

+

A.K閉合后,甲燒杯中的電極反應(yīng):AsO^-2e-+H2O=AsOj-+2H

B.①中,加入NaOH溶液后,甲燒杯中AsOj的濃度減小

C.②中,加入NasAsO,固體后,pH對AsCt的氧化性的影響小于AsO;的濃度對其氧化性的影響

D.根據(jù)上述實驗推測,向甲燒杯中加入少量NasAsOj固體,指針向右偏轉(zhuǎn)

7.(2025北京通州高三一模)某小組探究六價銘鹽與過氧化氫氧化性的相對強弱并進行如下實驗。

已知:CE(綠色)、Cr(OH)3(灰綠色,難溶于水)、CrO:(黃色)、Cr。-(橙色)。

2mL3%

HQ2溶液

I加入稀硫酸,

A加入2mL10%再加入3%

NaOH溶液有大量氣泡一。2溶液溶液先變?yōu)槌壬?

實驗i:一無明顯

口————?(。2)產(chǎn)生,,最終變?yōu)榫G色,

變化水浴加熱溶液變?yōu)辄S色有氣泡生成

2mL0.1mol,L-1

CMSOJn溶液

u

?加入2mL10%

NaOH溶液通入。2

實驗ii:>溶液未變?yōu)辄S色

水浴加熱

2mL0.1mol?L-1

CMSOJ溶液

裝置操作及現(xiàn)象

按圖組裝好儀器,電流

表指針不偏轉(zhuǎn),向左池

實驗iii中加入較濃NaOH溶

液,左池中有灰綠色沉

淀產(chǎn)生,電流表顯示電

子從左向右運動,一段

0.1mol?LH3%

時間后指針指向0

CMSOJ溶液凡。2溶液

下列說法不氐理的是()

A.實驗i中溶液由橙色變?yōu)榫G色的離子方程式是丁0:+811++3H=2虛++3。2t+7H,0

B.實驗ii的目的是排除溶液中對H?。?氧化+3價格元素的干擾

C.依據(jù)上述實驗,氧化性:酸性條件下+6價銘大于Hz。?,堿性條件下Hz。?大于+6價銘

D.實驗出指針指向。后,向左池中加入過量較濃硫酸,電流表顯示電子從左向右運動

8.(2025北京房山高三一模)科學(xué)家研發(fā)了“全氧電池”,其工作原理示意圖如下。

下列說法不正確的是()

A.電極a是負極

B.離子交換膜a為陰離子交換膜

C.電極b的反應(yīng)式:Ch+4e-+4H+=2氏。

D.酸性條件下Ch的氧化性強于堿性條件下02的氧化性

9.(2025北京房山高三一模)我國在新型儲能電池領(lǐng)域取得重大突破,鋰硫電池因高能量密度成為研究熱

點。下列關(guān)于鋰硫電池說法中不氐做的是()

C.電池隔膜材料聚丙烯,屬于有機高分子材料D.鋰硫電池單位質(zhì)量儲能比鈉硫電池高

10.(2025北京平谷高三一模)堿性鋅鎰電池的總反應(yīng)為&+2乂1102+2凡0=2乂110(011)+211(0田2,構(gòu)

造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()

A.電池工作時,正極發(fā)生反應(yīng)為Zn-2e-=Zi?+

B.電池工作時,OH一向正極移動

C.隔膜可以防止電池短路

D.反應(yīng)中每生成ImolMnO(OH),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2x6.02x1()23

11.(2024北京東城高三一模)一種能捕獲和釋放CO2的電化學(xué)裝置如下圖所示。其中a、b均為惰性電

極,電解質(zhì)溶液為KC1溶液。當K連接加時,b極區(qū)溶液能捕獲通入的CO.下列說法錯誤的是()

A.K連接Sj時,b極發(fā)生反應(yīng):

B.K連接和時,a連接電源正極

"([Fe(CN仃]

C.K連接為時,a極區(qū)年-------X的值增大

〃g(CN)6]]

D.該裝置通過“充電”和“放電”調(diào)控b極區(qū)溶液pH,捕獲和釋放CO?

12.(2024北京房山高三一模)一種太陽能電池工作原理示意圖如圖所示,其中電解質(zhì)溶液為

《[FegN%]和K/FeCN%]的混合溶液,下列說法不正確的是()

0

人[Fe(CN仃

陽電

光極b

a[FaCN^M

A.K31Fe(CN)6]中中心離子為Fe3+

B.電極a為負極

C.電子由電極b經(jīng)導(dǎo)線流向電極a

D.正極上發(fā)生的電極反應(yīng):[FeCCN%廣+e-=[Fe(CN)6『「

13.(2024北京房山高三一模)下列事實不能用化學(xué)平衡移動原理解釋的是()

A.pH=3的醋酸溶液加水稀釋100倍,pH<5

B.密閉燒瓶內(nèi)的NO?和NQ4的混合氣體,受熱后顏色加深

C.水垢中含有Cas。,,可先用Na2cO3溶液浸泡處理,再用鹽酸溶解

D.鋅片與稀H2s0,反應(yīng)過程中,加入少量CuSC>4固體,促進H2的產(chǎn)生

14.(2023北京西城高三一模)我國科學(xué)家設(shè)計可同時實現(xiàn)H2制備和海水淡化的新型電池,裝置示意圖如

圖。

負我

H,SO,cdKOH

澧洗倒f交掾*溶海

下列說法不亞砸的是()

A.電極a是正極

B.電極b的反應(yīng)式:N2H4-4e-+4OH-=N2T+4H2O

C.每生成lmolN2,有2molNaCl發(fā)生遷移

D.離子交換膜c、d分別是陽離子交換膜和陰離子交換膜

15.(2023北京朝陽高三一模)將銅棒插入濃、稀CU(NC)3)2溶液中(裝置如圖)、觀察到電流計指針發(fā)生偏

轉(zhuǎn),一段時間后,浸入濃CU(NC)3)2溶液的銅棒變粗。下列說法不正確的是()

交換候

A.銅棒變粗的反應(yīng):Cu2++2e-=Cu

B.導(dǎo)線中電子移動的方向:b—a

C.隨著反應(yīng)的進行,濃、稀CU(NC)3)2溶液的濃度逐漸接近

D.C/+的氧化性隨《Cu2+)增大而增強,Cu的還原性隨c(Cu")增大而減弱

二、解答題

16.(2025北京門頭溝高三一模)某小組發(fā)現(xiàn)金屬與銅鹽溶液的反應(yīng)具有多樣性,進行如下探究。

儀器編號金屬溶液(4mL0.2moi-匚1)現(xiàn)象

劇烈反應(yīng),溫度升高,

產(chǎn)生大量氣體,析出較

多紫紅色固體,且不斷

IMgCuSO4^(pH?3.4)增多;體系顏色變化:

淡藍色溶液一幾乎無

色,溶液中生成藍色沉

淀。

劇烈反應(yīng),溫度迅速升

高,產(chǎn)生大量氣體,析

出較多紫紅色固體;體

U光亮的

口金屬片系顏色變化:淺藍色溶

IIMg孰5溶液311=3.4)

液一橙色渾濁物,溶液

pH升高至9.5左右,鎂

條上紫紅色的固體幾乎

不見。

產(chǎn)生大量氣體,光亮鋁

條表面出現(xiàn)“海綿狀”紫

IIIAlCuCl2溶液(pH=3.4)

紅色固體;溶液pH下降

至2左右,鋁表面仍有

紫紅色固體。

已知:i、CuCl為白色沉淀,能溶解在Cr濃度較大的溶液中,生成絡(luò)離子[CuCL]

ii、CuOH為黃色沉淀且易分解

出、25℃時,/[Mg(OH)2]=1.8x10-"、Ksp[Cu(OH)J=2.2x10-2°、

-6

Ksp(CuOH)=1.2x10-4、&(CuCl)=1.2xl0

(1)寫出實驗I、II中生成紫紅色固體的離子方程式—。

(2)結(jié)合化學(xué)用語解釋實驗I中出現(xiàn)藍色沉淀的原因―□

(3)探究實驗n中橙色沉淀的成分

①甲同學(xué)推測實驗n中的沉淀中含有CuCl,因為可能發(fā)生Cu+CuCU=2CuCl的反應(yīng),甲同學(xué)用下圖裝置

進行實驗,證實了其推測,現(xiàn)象是—O

②查閱資料,實驗n中的橙色渾濁物中主要成分為c%o,進行以下實驗:向?qū)嶒濱I反應(yīng)后的溶液中加入

足量鹽酸,沉淀迅速溶解,溶液呈綠色,底部出現(xiàn)紅色銅。反應(yīng)的離子方程式為—o

(4)對比實驗I和II,解釋鎂與氯化銅反應(yīng)時會有Cu+生成,而鎂與硫酸銅反應(yīng)則沒有的原因—o

(5)實驗m中pH下降至2左右的原因是一。

(6)綜合上述實驗,金屬與銅鹽溶液反應(yīng)的多樣性與—等有關(guān)。

17.(2025北京豐臺高三一模)我國研制出在室溫下可充電700次的鈣-氧氣電池,前景廣闊。

1

⑴鋁熱法冶煉金屬鈣的熱化學(xué)方程式:2Al⑴+3CaO(s)-Al2O3(s)+3Ca(g)AH=+748.57kJ-moro

①該反應(yīng)體現(xiàn)了鋁的性。

②提高鈣的平衡產(chǎn)率的措施有(寫出兩條)。

(2)鈣-氧氣電池如圖。

碳納米管

含Ca(TFSI)2的有機溶液

OO

,IIII、

(TFS1-:F,C—S—N--S—CFJ

①用化學(xué)方程式解釋電解質(zhì)溶液選擇非水溶劑的原因

ii.寫出5參與的主要反應(yīng)的電極反應(yīng)式。

iii.放電過程中,正極流入的電子與消耗的比值為2.07,計算可得生成CaC>2與CaO的物質(zhì)的量之比

為o充電時,CaC)2比CaO更容易分解,因此,鈣-氧氣電池實現(xiàn)了常溫循環(huán)充電。

③充電過程中,TFSF在陰極生成FlH與Ca2+快速生成Ca耳覆蓋在陰極表面,經(jīng)測定

”(Ca):“(C嗎)=1311。從反應(yīng)速率的角度,分析陰極表面主要生成Ca而少量生成CaE:的可能原

因_________O

18.(2025北京通州高三一模)某小組同學(xué)探究不同條件下KMnO,溶液與KI溶液的反應(yīng)。

資料:i.MnOj(綠色)、Mn?+(幾乎無色)、MnO2(棕黑色)

ii.一定條件下:MnO1能將「氧化為匕或I。],MnO[能將Mn?+氧化成MiI。?向2mLOOlmoLLiKI溶液中

分別加入5滴0.01mol-LTKMnC>4溶液和3滴試劑X,實驗記錄如下:

實驗試齊I」X操作、現(xiàn)象

溶液中有棕黑色沉淀生成,離心分離出固體,剩余液體用

IH2O

CC1’萃取,下層液體無色。

溶液立即變綠,一段時間綠色消失,產(chǎn)生棕黑色沉淀,離心

II6mol-L'NaOH

分離出固體,剩余液體用CC1,萃取,下層液體無色。

溶液中未見棕黑色沉淀,溶液呈黃色,用CC14萃取,下層液

1

III3mol-LH2SO4

體呈紫色。

(1)對實驗I進行分析

①MnO:的還原產(chǎn)物為o

②推測該條件下「被氧化的產(chǎn)物不是“,依據(jù)的實驗現(xiàn)象是

(2)為檢驗實驗I中「的氧化產(chǎn)物10;,取萃取后的上層清液,滴加3滴3moi.LTHZSO,,溶液立即變黃,

滴加淀粉后溶液變藍。

①上述反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是o

②甲同學(xué)認為判斷上層清液中含101的證據(jù)不足,另取2mLO.OlmoLLTKI溶液,加入5滴水和3滴

3moil-H2s溶液不變黃。甲同學(xué)實驗的目的是o

(3)用離子方程式說明實驗II中一段時間綠色消失的原因_________o

(4)經(jīng)檢測實驗III黃色溶液中沒有2;o乙同學(xué)依據(jù)MnO;的電極反應(yīng)分析實驗III反應(yīng)條件下應(yīng)檢測到IO1,

理由是o

(5)為進一步研究實驗III中未產(chǎn)生10;的原因,設(shè)計實驗如下。

5滴OOlmori/15滴0.01mol-L”H過量酸性「

酸性KMnC)4溶液,酸性KMnC)4溶液'KMnO’溶液

2mL0.01molL-'溶液變黃溶液黃色加深,溶液黃色褪去至無色,最終

KI0溶液出現(xiàn)棕黑色沉淀呈紫色,棕黑色沉淀增多

最終紫色溶液中未檢測到匕和Mn^,推測匕可被KMnO,繼續(xù)氧化為1。3設(shè)計實驗,取最終紫色溶液,

(填操作和現(xiàn)象),證實了實驗III未產(chǎn)生10J與酸性KMnOq溶液的用量有關(guān)。

(6)若向2mL0.01moLL-酸性KM11O4溶液中,逐滴滴加O.OlmollTKI溶液至過量,實驗現(xiàn)象

是O

19.(2025北京平谷高三一模)某實驗小組制取少量NaHSC>3溶液并探究其性質(zhì)。

I.制備NaHSC)3(裝置如圖所示)。

(1)甲中發(fā)生反應(yīng)的方程式是O

(2)證明丙中NaOH已完全轉(zhuǎn)化為NaHSOs的操作和現(xiàn)象是

II.將所得NaHSOs溶液稀釋到lmol/L后,進行實驗a和b。

操作現(xiàn)象

向2mLimol/LNaHSC>3溶液中加入

a溶液變?yōu)樗{綠色,且3min內(nèi)無明顯變化

2mLlmol/LCuSO4溶液

向2mLimol/LNaHSC)3溶液中力口入溶液變?yōu)樗{綠色,30s時有無色有刺激性

b

2mLlmol/LCUC12溶液氣味氣體和白色沉淀,上層溶液變淺

(3)用蘸有碘水的淀粉試紙接近反應(yīng)b的試管口,觀察到,證實有SO。生成,反應(yīng)的離子方程式

為o

(4)對實驗b產(chǎn)生氣體的原因進行分析,提出兩種假設(shè):

假設(shè)1:C/+水解使溶液中《H+)增大。

假設(shè)2:CT存在時,與HSO]反應(yīng)生成CuCl白色沉淀溶液中4H+)增大。

①假設(shè)1不合理,實驗證據(jù)是o

+

②實驗證實假設(shè)2合理,實驗b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有,H+HSO--S02T+H20。

(5)小組同學(xué)繼續(xù)提出假設(shè)3:CT增強了C/+的氧化性,并設(shè)計原電池實驗(如圖所示)證明該假設(shè)。未

加入NaCl固體時,溶液無明顯變化,請補全加入NaCl固體后的實驗現(xiàn)象

2gNaCl固體

10mLlmol/L

C11SO4溶液

(6)實驗室中經(jīng)常用KSCN溶液檢驗含F(xiàn)e?+的溶液否因氧化而變質(zhì),但是如果溶液中存在少量Cu?+時,會

干擾檢驗結(jié)果,試分析其中的原因____。(資料:SCN一是一種擬鹵離子,其性質(zhì)與鹵離子相似。)

20.(2024北京通州高三一模)乙烯合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進步。

(1)用燃類熱裂解法制乙烯是乙烯工業(yè)化生產(chǎn)的開端。

①乙烷高溫裂解制備乙烯(反應(yīng)I)的化學(xué)方程式是o

②在裂解過程中伴隨反應(yīng)II:C2H4(g)C2H2(g)+H2(g),在高溫下縮短c2H6在反應(yīng)器中的停留時間可

提高乙烯的獲取率,由此判斷反應(yīng)速率:反應(yīng)I反應(yīng)H。(填“>”“〈”或“=”)

(2)乙快選擇性加氫制乙烯是石油化工領(lǐng)域重要的發(fā)展階段。

以鈕(Pd)為催化劑可有效提高乙烯產(chǎn)率,在催化劑表面的反應(yīng)機理如下圖所示(吸附在催化劑表面的粒

子用*標注)。

①下列說法正確的是0

a.NP-Pd催化反應(yīng)過程中步驟I為放熱反應(yīng)

b.ISA-Pd催化反應(yīng)過程中步驟II為決速步驟

c.兩種催化劑均能降低總反應(yīng)的反應(yīng)熱

②吸附態(tài)乙烯(CzH;)脫離催化劑表面,可得到C2H4(g),如未及時脫附,易在催化劑表面繼續(xù)氫化經(jīng)過

渡態(tài)III后而形成乙烷。制C2H4(g)選擇性較好的催化劑是。

(3)以COZ為原料用不同的方法制乙烯有助于實現(xiàn)碳中和。

I.COZ-CH,干氣重整制乙烯。下圖是2種投料比[c(CO2):c(CHj,分別為1:1、2:1]下,反應(yīng)溫度對

CH,平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。

①曲線b對應(yīng)的投料比是。

②當曲線a、b對應(yīng)的投料比達到相同的CH,平衡轉(zhuǎn)化率時,對應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是

II.雙金屬串聯(lián)催化劑電催化CO2制乙烯,裝置示意圖如圖所示。

已知:法拉第效率〃(B)=

③ISA-Ni催化劑上發(fā)生的電極反應(yīng)式是。

④該環(huán)境下,測得〃(C2HJ可達50%,若電路中通過1.2mol電子時,則產(chǎn)生乙烯的物質(zhì)的量是____mol?

21.(2024北京通州高三一模)某小組同學(xué)探究Mg與Cu?+溶液的反應(yīng)。

已知:i.2Cu+Cu2++CuK=1.2xl()6

22

ii./fsp[Cu(OH),]=2.2xlO-^sp[Mg(OH)2]=1.8x10-"

iii.[CU(NHJJ為無色、[CuClJ為黃色

實驗I:將長約15cm打磨光亮的鎂條放入2mL0.2mol【TCuCU溶液(溶液呈黃綠色)中,實驗記錄如

下:

第一階段第二階段第三階段第四階段

時間

0-1min1?8min8-25min25min?18h

鎂條表面出現(xiàn)紅色固仍然伴有大量氣體,溶液變氣體量不斷減

實驗沉淀變?yōu)槌壬t

體,伴有大量氣體產(chǎn)為淡藍色,試管底部有藍色少,沉淀變?yōu)辄S

現(xiàn)象色銅幾乎不可見

生沉淀產(chǎn)生色

(1)第一階段析出紅色固體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是=

(2)小組同學(xué)取第二階段中淡藍色溶液,加入少量NaCl固體,溶液顏色逐漸變黃綠色,請用離子方程式表

示溶液由淡藍色變?yōu)辄S綠色的原因____。

(3)查閱資料:CuOH黃色,CuCl白色。

第三階段產(chǎn)生的黃色沉淀可能含+1價銅的化合物,進行以下實驗探究:

①取少量沉淀滴入濃氨水,沉淀完全溶解,溶液呈淺藍色,在空氣中放置一段時間后溶液成深藍色,證實

沉淀中含+1價銅的化合物,溶液由淺藍色變?yōu)樯钏{色的離子方程式是o

②甲同學(xué)猜想第三階段反應(yīng)中先生成CuCl,隨著反應(yīng)的進行,逐漸轉(zhuǎn)化為黃色的CuOH,用離子方程式表

示生成CuCl的主要原因是o

③小組同學(xué)采用電化學(xué)裝置進行驗證。

Na2so4溶液CuSC)4溶液

如圖裝置電路正常,反應(yīng)開始階段未觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),為進一步驗證產(chǎn)生了CuCl,實驗操作和

現(xiàn)象是0從而證明了甲同學(xué)的猜想。

(4)查閱資料,CuOH在堿性環(huán)境下一部分發(fā)生非氧化還原分解反應(yīng),第四階段中產(chǎn)生的橙色沉淀中混有的

物質(zhì)是O

實驗II:改用Q2moLLTCuSC>4溶液重復(fù)實驗I,30min內(nèi)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣體,鎂條上出現(xiàn)紅色固

體,lh后產(chǎn)物中有大量紅色物質(zhì)且有藍色沉淀。

(5)經(jīng)驗證藍色沉淀為CulOHh,下列有關(guān)產(chǎn)生藍色沉淀分析合理的是(填序號)。

a.反應(yīng)放熱,促使Cl+水解趨于完全,生成Cu(OH)2藍色沉淀

+

b.存在平衡CU2++2H,OCU(OH)2+2H,Mg與H+反應(yīng),使{H+)下降,平衡移動,產(chǎn)生藍色沉淀

c.由于Ksp[Mg(OH)2]>^sp[Cu(OH)2],Mg與水反應(yīng)生成的逐漸轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2藍色沉淀

(6)綜上所述,影響Mg與C/+溶液反應(yīng)的影響因素是o

22.(2024北京房山高三一模)KMnO,是一種常用的氧化劑。某實驗小組利用氯氣氧化KzMnO’制備

KMnO4并對其性質(zhì)進行探究。

[KMnO4的制備】

(1)用下圖裝置制備KMnO,加熱和夾持裝置已略去),裝置B的作用是

(2)C中發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:Cl2+2MnOt=2MnO;+2Cr;

[KMnO4的性質(zhì)探究】

資料:i.MnO;在強酸性條件下被還原為Mn",在近中性條件下被還原成MnO?。

ii.單質(zhì)硫可溶于Na2s溶液,溶液呈淡黃色。

某小組研究Na2s溶液與KMnO4溶液反應(yīng),探究過程如下。

實驗序

實驗過程實驗現(xiàn)象

/10滴(約0.5mL)0.1mol-LTNa2s溶液

紫色變淺(pH<1),生成棕褐色沉

I

J5mL0.01moLLT酸性KMnO,溶液淀(MnO?)

[J-(H2sO4酸化至pH=0)

10滴(約0.5mL)0.01mol?1/酸性KMnO”

,溶液(酸化至)

H2s0“pH=0溶液呈淡黃色(pH亡8),生成淺粉

II

色沉淀(MnS)

(|-5mL0.1molL-1Na2s溶液

(3)①甲同學(xué)取實驗I中少量溶液進行實驗,檢測有SO:,得出S"被氧化成SO:的結(jié)論,乙同學(xué)否定了該

結(jié)論,理由是0

②同學(xué)討論后,設(shè)計了如下實驗,證實該條件下MnO;的確可以將S2-氧化成SO:。

b.連通后電流計指針偏轉(zhuǎn),一段時間后,(填操作和現(xiàn)象)。

(4)實驗I的現(xiàn)象與資料i不相符,其原因是新生成的產(chǎn)物(Mn?+)與過量的反應(yīng)物(MnO:)發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)

的離子方程式是。

(5)實驗n的現(xiàn)象與資料也不完全相符,丙同學(xué)猜想原因與(4)中所述原因相似,其原因是,請設(shè)

計驗證此猜想的實驗方案o

(6)反思:反應(yīng)物相同而現(xiàn)象不同,表明物質(zhì)變化不僅與其自身的性質(zhì)有關(guān),還與等因素有關(guān)。

23.(2024北京房山高三一模)大氣中CO?含量的控制和CO?資源化利用具有重要意義。

(1)CH4還原co?是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟的有效途徑之一,相關(guān)的主要反應(yīng)有:

1

I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AHj=+247kJ-moF

1

II:CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g)AH2=+329kJ-moF

反應(yīng)CC)2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=

1

⑵工業(yè)上可利用CO?制備CH3OH:CO2(g)+3H2(g).CH3OH(g)+H2O(g)AH--49kJ-mor

①500℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.50,該溫度下某時刻測得體系內(nèi)四種物質(zhì)的濃度均為hnoLL-,則此

時七%(填"/"=”或“<”)。

②提高反應(yīng)速率且增大CH30H(g)的平衡產(chǎn)率,可采取的措施。

A.升高反應(yīng)溫度

B.使用合適的催化劑

C.增大體系壓強

D.從平衡體系中及時分離出CHQH(g)

(3)一種捕獲CO?并實現(xiàn)資源利用的反應(yīng)原理如圖1所示。反應(yīng)I完成之后,以N?為載氣,將恒定組成的

N2>CH,混合氣,以恒定流速通入反應(yīng)器,單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化如圖2所

示。反應(yīng)過程中始終未檢測到CO。,在催化劑上有積碳,推測發(fā)生了副反應(yīng)(反應(yīng)III):

①反應(yīng)II的化學(xué)方程式為。

②§-ts時間段內(nèi),反應(yīng)II速率減小至0的原因________。

③t?時刻,反應(yīng)II和反應(yīng)III生成H?的速率之比為。

(4)在銅基配合物的催化作用下,利用電化學(xué)原理可將C0?轉(zhuǎn)化為碳基燃料(包括CO、烷燃和較酸等),其

裝置原理如圖所示。

酸性電解質(zhì)溶液

①圖中生成甲酸的電極反應(yīng)式為O

②當有0.2molH+通過質(zhì)子交換膜時,理論上最多生成HCOOH的質(zhì)量為。

24.(2023北京門頭溝高三一模)減少NOx、CO2的排放,實現(xiàn)資源化利用是化學(xué)工作者研究的重要課

題。

(1)尿素水解生成的NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),且為可逆過程。反應(yīng)過程與能量關(guān)系如圖

1,在以FezCh為主的催化劑表面可能發(fā)生的反應(yīng)過程如圖2?

(填“放熱”“吸熱”)反應(yīng)。

②上述脫硝的總反應(yīng)化學(xué)方程式為:

(2)電廠煙氣脫氮的反應(yīng)為:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)AH<0,現(xiàn)向某2L密閉容器中分別投

入一定量的NH3、NO發(fā)生以上反應(yīng),其他條件相同時,在甲、乙兩種催化劑的作用下,相同時間內(nèi)NO

的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖3。工業(yè)上應(yīng)選擇催化劑(填“甲”或“乙”)。在催化劑甲的作用下,溫度高

于210。<2時,NO轉(zhuǎn)化率降低的可能原因是。

圖3

(3)工業(yè)以NH3和CCh為原料合成尿素。液相中,合成尿素的熱化學(xué)方程式為:2NH3(1)+CO2(1).H2O(1)

n(NH,)

+NHCONH(1)AH<0,在液相中,CCh的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、初始氨碳比(用L表示,L=/二、)、初始

22litV-JQ)

n(HO)

水碳比(用W表示,?關(guān)系如圖4。

38O

<

醒75

S聲

O

O70

170180190200

T/℃

圖4

①曲線A、B中,(填“A”或"B”)的W較小。

②對于液相反應(yīng),常用某組分M達到平衡時的物質(zhì)的量分數(shù)x(M)代替平衡濃度來計算平衡常數(shù)(記作

Kx)o195。(2時,2NH3(1)+CCh(l“H2O(1)+NH2coNH2(1)的Kx的值為=

(4)氨氣可以用于燃料電池,其原理是氨氣與氧氣在堿性條件下反應(yīng)生成一種常見的無毒氣體和水,負極的

電極反應(yīng)式是。

參考答案

1.B

【詳解】A.酸性鋅鎰干電池,鋅筒為負極,石墨電極為正極,A正確;

B.原電池工作時,陽離子NH;向正極(石墨電極)方向移動,B錯誤;

C.電池工作時,二氧化錦得到電子發(fā)生還原反應(yīng),C正確;

D.若給該電池充電,則會生成可燃性氣體氫氣,氫氣易燃易爆存在安全隱患,D正確;

故選B。

2.A

【分析】由示意圖可知,該裝置為原電池裝置,通入氫氣的電極為原電池負極,電極反應(yīng)為:

H2-2e+2OH=2H2O;可知左邊為正極,電極反應(yīng)為:HPbO;+2e-+H2O=Pb+3OR-,電池的總反應(yīng)

為:HPbO;+H2=Pb+H2O+OH-,據(jù)此分析作答。

【詳解】A.每生成ImolPb,轉(zhuǎn)移電子2mol,則有2moiNa*透過陽離子交換膜移向正極,A項錯誤;

B.正極的電極反應(yīng)為:HPbO;+2e-+H2O=Pb+3OR-,則Pb在正極生成,B項正確;

C.通入氫氣的電極為原電池負極,電極反應(yīng)為:H2-2e-+2OH-=2H2O,C項正確;

D.負極的電極反應(yīng)為:H2-2e+2OH=2H2O,正極的電極反應(yīng)為:HPbO;+2e-+H2O=Pb+3OH,

則電池的總反應(yīng)為:HPbO;+H2=Pb+H2O+OH,D項正確;

答案選A。

3.A

【分析】由工作原理圖可知,左邊吸附層上氫氣失電子與氫氧根結(jié)合生成水,發(fā)生氧化反應(yīng),吸附層A為

負極,負極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH=2H2O,吸附層B為正極,發(fā)生還原反應(yīng),正極反應(yīng)式為2e-2H+=H2,

總反應(yīng)為H++OH-=H2O,原電池工作時陽離子移向正極,陰離子移向負極,據(jù)此解答該題。

【詳解】A.由分析可知,吸附層A為負極,氏失去電子生成H+,電極反應(yīng)為H2-2e-+2OH=2H2。,A

錯誤;

B.原電池中陽離子向正極移動,由分析可知,吸附層A為負極,吸附層B為正極,Na+通過離子交換膜

由左向右移動,B正確;

C.由分析可知,該原電池的總反應(yīng)為H++OH-=H2O,NaClO"在水溶液中完全電離,主要作用是提高溶液

的導(dǎo)電性,C正確;

D.右邊吸附層B為正極,發(fā)生了還原反應(yīng),正極電極反應(yīng)是2H++2e=H2T,左邊吸附層A為負極,發(fā)生

了氧化反應(yīng),電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH=2應(yīng)。,因此總反應(yīng)為:H++0H=H20,D正確;

故選Ao

4.C

【分析】該分離裝置本質(zhì)上是氫氧燃料電池,a為正極,氧氣被還原電極反應(yīng)式為

O2+4e-+2H2O+4CO2=4HCO;,b為負極,氫氣被氧化電極反應(yīng)式為

H2-2e~+2HCO;=2H2O+2CO2。

【詳解】A.CO2在a側(cè)與膜中水作用只是形成HCO;的酸堿平衡過程,并不發(fā)生電子得失的還原反應(yīng),A

錯誤;

B.膜中H2在b側(cè)被氧化生成水,則電子應(yīng)從b側(cè)流向a側(cè);而HCO;則是由a側(cè)向b側(cè)遷移,二者方向

相反,B錯誤;

C.H2在b側(cè)被氧化放出2e-,每ImolHz可使2moiHCO;在b側(cè)重新放出2molc。2,符合電荷守恒和電子

轉(zhuǎn)移數(shù)目,C正確;

D.田中的H的化合價由0變?yōu)?1,元素化合價發(fā)生了變化,D錯誤;

故選C?

5.B

【分析】鋅銀紐扣電池中,鋅作負極,發(fā)生氧化反應(yīng):Zn+2OH--2e=ZnO+H2O,AgQ作正極,發(fā)生

還原反應(yīng):AgQ+Ze-+應(yīng)。=248+2。"-,總反應(yīng)為:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag;

【詳解】A.由分析可知,鋅作電池的負極,Ag?。作電池正極,A正確;

B.原電池工作時,陰離子向負極移動,陽離子向正極移動,則01T向負極移動,B錯誤;

C.由分析可知,正極的電極反應(yīng)為:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH,C正確;

D.金屬外殼需具有良好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性,以保證電池正常工作,D正確;

故選B。

6.D

【分析】K閉合時,電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),乙燒杯中溶液顏色變淺,說明L(棕黃)棕色)正向

移動,則碘得到電子生成「,進一步生成I;,AsO1失去電子生成H3ASO4、AsO:-,此時甲的石墨電極為

負極,乙的石墨電極為正極,據(jù)此解答。

【詳解】A.結(jié)合分析,K閉合后,AsO:失去電子生成H3ASO4、AsOt,甲燒杯中的電極反應(yīng):

3AsO]-6e「+3H2。=2H3AsO4+AsO^,A錯誤;

B.①中,加入NaOH溶液后,指針向左偏轉(zhuǎn),乙燒杯中溶液顏色變淺,甲的石墨電極為正極,H3ASO4,

AsOj得到電子生成As。;,甲燒杯中AsCt的濃度增大,B錯誤;

C.②中,加入NasAsO」固體后,指針向右偏轉(zhuǎn),乙燒杯中溶液顏色變淺,說明AsO:繼續(xù)失去電子生成

H3ASO4,AsO:-,結(jié)合①②現(xiàn)象,pH對AsO;的氧化性的影響大于AsO:一的濃度對其氧化性的影響,C

錯誤;

D.根據(jù)上述實驗推測,向甲燒杯中加入少量NajAsOs固體,NajAsOs濃度增大,甲的石墨電極為負極,

指針向右偏轉(zhuǎn),D正確;

故選D。

7.D

【分析】通過實驗i和ii對比可知:C產(chǎn)在堿性條件下被過氧化氫氧化為黃色的CrO孑,反應(yīng)的方程式為:

3+

3H2O2+2Cr+10OH=2CrOt+8H2O,在C產(chǎn)的催化下,過氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣,向反應(yīng)后的溶液中

滴加稀硫酸和過氧化氫,黃色的CrO孑轉(zhuǎn)化為橙色的Cr?O歹,C0O歹在酸性條件下被過氧化氫還原為綠色的

Cr3+,過氧化氫被50次氧化為氧氣,離子方程式為Crz(*+8H++3H2。2=2(:產(chǎn)+302丁+71120;實驗ii作

為對比實驗,體現(xiàn)了C產(chǎn)在堿性條件下被氧化為黃色的CrO孑,不是在堿性條件下被過氧化氫分解產(chǎn)生的氧

氣氧化的結(jié)果;實驗出體現(xiàn)的性質(zhì)為三價鋁元素在堿性條件下被過氧化氫氧化為黃色的CrOf,左側(cè)為負

極,右側(cè)為正極;回答下列問題;

【詳解】A.根據(jù)分析可知:實驗i中溶液由橙色變?yōu)榫G色的離子方程式是

3+

3H2O2+2Cr+10OH=2CrO;+8H2O,A不符合題意;

B.實驗ii的目的是排除溶液中。2對Hz。?氧化+3價銘元素的干擾,B不符合題意;

C.根據(jù)分析可知:酸性條件下+6價銘氧化性大于HQ2,堿性條件下H2c)2氧化性大于+6價銘,C不符

合題意;

D.根據(jù)分析可知:實驗出指針指向0后,向左池中加入過量較濃硫酸,發(fā)生

++3+

2CrO^+2H=CrS^+H2O,電池總反應(yīng)為:Cr2O^+8H+3H2O2=2Cr+3O2T+7H2O,左側(cè)為正極,右

側(cè)為負極,電流表顯示電子從右向左運動,D符合題意;

故選D。

8.B

【分析】由圖可知,電極a產(chǎn)生氧氣,氧元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故a為負極,電極反應(yīng)為

4OH--4e-=O2T+2H2O;b為正極,電極反應(yīng)為O2+4e-+4H+=2凡。。

【詳解】A.由上述分析可知,a為負極,A正確;

B.K+由負極移向正極定向移動,由圖可知離子交換膜a為陽離子交換膜,B錯誤;

C.由上述分析可知,b為正極,電極反應(yīng)為O?+4e-+4H+=2凡。,C正確;

D.由電極方程式可知,在酸性條件下02得電子作氧化劑,堿性條件下02作氧化產(chǎn)物,則酸性條件下02

的氧化性強于堿性條件下O2的氧化性,D正確;

故答案選B。

9.A

【詳解】A.S是非金屬元素,S單質(zhì)屬于分子晶體(如S8等),A錯誤;

B.該電池中,Li做負極,發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;

C.聚丙烯是由丙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到的,屬于有機高分子材料,C正確;

D.Li失去Imol電子消耗的質(zhì)量為7g,而Na失去相同物質(zhì)的量的電子需要2

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