江西省南昌市八一中学高三化学上学期12月月考试卷(含
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2015-2016学年江西省南昌市八一中学高三(上)月考化学试卷(12
月份)
一、单选题(共16小题,每小题3分共48分)
1.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)⇌Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示.下列叙述正确的是()
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=mol•L﹣1•mi n﹣1
C.M点的正反应速率V正大于N点的逆反应速率V逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
2.已知分解1mol H2O2放出热量98kJ,在含少量I﹣的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I﹣→H2O+IO﹣慢
H2O2+IO﹣→H2O+O2+I﹣快
下列有关该反应的说法正确的是()
A.反应速率与I﹣的浓度有关B.IO﹣也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98kJ•mol﹣1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
3.某学习小组的同学在学习了化学反应速率与化学平衡知识后,对反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)△H,反应特点与对应的图象展开了讨论,其中不正确的是()
A.
图中,若P1>P2,则该反应在较低温度下有利于自发进行
B.
图中,若T2>T1,则△H<0且a+b=c+d
C.
图中(v′表示正反应速率,v″表示逆反应速率),t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D.
图中,若△H<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率
4.如图是可逆反应A+2B⇌2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断()
A.正反应是吸热反应
B.若A、B是气体,则D是液体或固体
C.逆反应是放热反应
D.A、B、C、D均为气体
5.镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用.已知某镍镉电池的电解质溶液为
KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2.有关该电
池的说法正确的是()
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣═NiOOH+H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.放电时电解质溶液中的OH﹣向正极移动
6.一定温度下,10mL 0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解.不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表.
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10﹣2mol•L﹣1•min﹣1
B.4~6min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10﹣2mol•L﹣1•min﹣1
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol•L﹣1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
7.电解原理在化学工业中有着广泛的应用.图甲表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.则下列说法不正确的是()
A.若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液
B.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量
C.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入0.5 mol的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0 mol
D.若X、Y为铂电极,a溶液为500 mL KCl和KNO3的混合液,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2 L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol•L﹣1
8.甲烷燃料电池,分别选择H2SO4溶液和NaOH溶液做电解质溶液,下列有关说法正确的是()
A.总反应方程式式都为CH4+2O2═CO2+2H2O
B.H2SO4和NaOH的物质的量都不变,但浓度都减小
C.若用H2SO4溶液做电解质溶液,负极反应式为CH4﹣4e﹣+H2O═CO2+4H+
D.若用NaOH溶液做电解质溶液,正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
9.电化学在日常生活中用途广泛,图甲是镁﹣次氯酸钠燃料电池,电池总反应为Mg+ClO﹣+H2O═Cl﹣+Mg(OH)2↓,图乙是含Cr2O72﹣的工业废水的处理.下列说法正确的是()
A.图乙中Cr2O72﹣向惰性电极移动,与该极近的OH﹣结合转化成Cr(OH)3除去
B.图乙的电解池中,有0.084 g阳极材料参与反应,阴极会有336 mL的气体产生
C.图甲中发生的还原反应是Mg2++ClO﹣+H2O+2e﹣═Cl﹣+Mg(OH)2↓
D.若图甲中3.6 g镁溶液产生的电量用以图乙废水处理,理论可产生10.7 g氢氧化铁沉淀10.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放
电电压.高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙
述正确的是()
A.充电时阳极反应为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2
B.充电时OH﹣向阳极移动
C.放电时每转移3mole﹣正极有1molK2FeO4被氧化
D.充电时,电源的正极应与电池的Zn(OH)2极相连
11.某化学学习小组学习电化学后,设计了下面的实验装置图:
下列有关该装置图的说法中正确的是()
A.合上电键后,盐桥中的阳离子向甲池移动
B.合上电键后,丙池为电镀银的电镀池
C.合上电键后一段时间,丙池中溶液的pH增大
D.合上电键后一段时间,当丙池中生成标准状况下560mL气体时,丁池中理论上最多产生2.9g固体
12.为使反应:Cu+2H2O═Cu(OH)2+H2↑能够发生,下列设计方案正确的是()A.用铜片做负极,石墨电极作正极,氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池
B.用铜片做电极,外接直流电源电解硫酸铜溶液
C.用铜片作阳极,铁片作阴极,电解硫酸钠溶液
D.用铜片作阴、阳电极,电解稀硫酸
13.微生物燃料电池因具有原料广泛、操作条件温和、清洁高效和资源利用率高、无污染等特点而被人们所重视.以用葡萄糖作底物的燃料电池为例,其正负极反应式如下:
正极反应:6O2+24H++24e﹣12H2O 负极反应:C6H12O6+6H2O﹣24e﹣
6CO2↑+24H+则有关该电池的下列说法正确的是()
A.该电池的工作环境是高温条件
B.作为负极的葡萄糖(C6H12O6)在变化中失去电子,被还原
C.该电池的电解质溶液是强酸性溶液,如浓硫酸或硝酸等
D.该电池的总反应为C6H12O6+6O26CO2+6H2O
14.下列电化学实验装置正确的是()
A.
电解精炼铜
B.
验证电解饱和氯化钠溶液(含酚酞)的产物
C.
在铁制品上镀铜
D.
构成原电池
15.铅蓄电池放电时发生下列变化:
负极:Pb+SO42﹣﹣2e﹣═PbSO4↓
正极:PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbS O4↓+2H2O
使用该电池电解CuSO4溶液,要得到纯铜1.6g,这时铅蓄电池消耗H2SO4的物质的量为()A.0.025mol B.0.05mol C.0.1mol D.0.2mol
16.下列有关原电池和电解池的叙述正确的是()
A.纯锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液,可使反应速率加快
B.甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中,其负极上发生的反应为:CH3OH+6OH﹣+6e﹣═CO2+5H2O
C.在铁上镀铜时,金属铜作阴极
D.电解精炼铜时,电解质溶液中铜离子浓度不变
二、非选择题(共4小题52分)
17.课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法,某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极.将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色.试回答下列问题:
(1)电源A 极的名称是
(2)乙装置中电解反应的总化学方程式是
(3)如果收集甲、乙装置中C、D、E、F产生的物质的物质的量之比是
(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是(填名称),电镀液的主要成分是
(填化学式)
(5)装置丁中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带电荷.
(6)从Cu2+、Na+、SO42﹣、Cl﹣四种离子中恰当地组成电解质,按下列要求进行电解,写出所有符合要求的物质化学式.
①以石墨为电极进行电解,使电解质质量减少,水质量不变,采用的电解质是
②以石墨为电极进行电解,使电解质质量不变,水质量减少,采用的电解质是
③以碳棒为阳极,铁棒为阴极进行电解,使电解质和水的质量都减少,采用的电解质
是.
18.高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂.电解法制备高铁酸钾操作简便,成功率高,易于实验室制备.其原理如图所示.
实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42﹣)在溶液中呈紫红色.
(1)电解过程中,X极是极,电极反应是;
(2)生成高铁酸根(FeO42﹣)的电极反应是.
19.接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
(1)对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),化学平衡状态的标志为.A.SO2减少的化学反应速率和SO3减少的化学反应速率相等
B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
C.容器中气体的分子总数不随时间而变化
D.恒容的容器中气体的密度不随时间而变化
(2)450℃时,将amol SO2与bmol O2以3:2通入固定容积5L的密闭容器中.
①反应进行至10min时,测得n(SO2)=8mol,n(SO3)=4mol,则b= mol.
②10min内平均速率v(SO2)= .
③反应达平衡后,测得容器内压强是反应起始压强的0.715倍,则平衡时的SO2转化率
为.
20.乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以在一定条件下利用CO2与H2反应制得:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0
请回答:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为.
(2)当温度T1>T2时,化学平衡常数K1K2(填“>”、“<”或“=”).(3)在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是(填字母序号).
a.生成1molCH3CH2OH的同时,生成3mol H2O
b.容器中各组分的物质的量浓度不随时间而变化
c.容器中混合气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在工业生产中,可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有(写出一条合理措施即可).
(5)工业上,常以乙醇为原料生产乙醛.根据如图所示信息,该反应是反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是.
(6)乙醇可以作为燃料电池的燃料.某乙醇燃料电池以乙醇为燃料,使用酸性电解质,该电池负极反应的电极反应式为.
2015-2016学年江西省南昌市八一中学高三(上)月考化学试卷(12月份)
参考答案与试题解析
一、单选题(共16小题,每小题3分共48分)
1.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)⇌Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示.下列叙述正确的是()
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=mol•L﹣1•min﹣1
C.M点的正反应速率V正大于N点的逆反应速率V逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
【考点】体积百分含量随温度、压强变化曲线.
【专题】化学平衡专题.
【分析】由图可知,温度为T1先到达平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
A、根据图象判断参加反应的X的量的多少,反应的X越多,放热越多;
B、根据图中X的浓度变化求出Y的浓度变化,再求反应速率;
C、温度越高反应速率越大;
D、M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,根据压强对平衡的影响分析.【解答】解:由图可知,温度为T1先到达平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
A、进行到M点X的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M点放出的热量少,故A错误;
B、T2下,在0~t1时间内,X的浓度变化为:c(X)=(a﹣b)mol/L,则Y的浓度变化为c
(Y)=c(X)=mol/L,所以v(Y)=mol•L﹣1•min﹣1,故B错误;
C、根据图象可知,温度为T1时反应首先达到平衡状态;温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1>T2;M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,故C正确;
D、M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,压强增大,增大压强平衡正移,则X的转化率增大,所以M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查了化学平衡图象问题、平衡有关计算、外界条件对平衡移动影响等,难度中等,根据图象判断反应为放热反应是解题的关键.注意把握图象中曲线的变化特点,分析外界条件对化学平衡的影响.
2.已知分解1mol H2O2放出热量98kJ,在含少量I﹣的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I﹣→H2O+IO﹣慢
H2O2+IO﹣→H2O+O2+I﹣快
下列有关该反应的说法正确的是()
A.反应速率与I﹣的浓度有关B.IO﹣也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98kJ•mol﹣1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【考点】反应热和焓变;化学反应的基本原理;化学反应的能量变化规律.
【专题】物质的性质和变化专题;化学反应中的能量变化.
【分析】A、反应速率的快慢主要决定于反应速率慢的第一步反应;
B、反应的催化剂是I﹣;
C、分解1mol过氧化氢放出的热量是其△H.而非活化能;
D、在一个化学反应中,用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比;
【解答】解:A、已知:①H2O2+I﹣→H2O+IO﹣慢②H2O2+IO﹣→H2O+O2+I﹣快,过氧化氢分解快慢决定于反应慢的①,I﹣是①的反应物之一,其浓度大小对反应不可能没有影响,例如,其浓度为0时反应不能发生,故A正确;
B、将反应①+②可得总反应方程式,反应的催化剂是I﹣,IO﹣只是中间产物,故B错误;
C、1mol过氧化氢分解的△H=﹣98KJ/mol,△H不是反应的活化能,是生成物与反应物的能量差,故C错误;
D、因为反应是在含少量I﹣的溶液中进行的,溶液中水的浓度是常数,不能用其浓度变化表示反应速率,故D错误.故选:A.
【点评】本题是2014年河北高考题,题目主要考查催化剂、活化能、化学反应速率的相关知识,题目难度不大.
3.某学习小组的同学在学习了化学反应速率与化学平衡知识后,对反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)△H,反应特点与对应的图象展开了讨论,其中不正确的是()
A.
图中,若P1>P2,则该反应在较低温度下有利于自发进行
B.
图中,若T2>T1,则△H<0且a+b=c+d
C.
图中(v′表示正反应速率,v″表示逆反应速率),t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D.
图中,若△H<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率
【考点】体积百分含量随温度、压强变化曲线;转化率随温度、压强的变化曲线.
【分析】A、由反应1图可知,增大压强,A的含量减少,平衡正向移动,说明正反应是熵减的反应,升温A的含量增加,平衡逆向移动,说明正反应是放热反应;
B、温度越高,A的转化率越低,说明该反应为放热反应,压强增大,A的转化率不变,则压强对平衡无影响;
C、根据图象条件改变,使反应速率同时增大并且平衡不移动,说明可能是加催化剂或者增压;
D、由图可知,T1的起始斜率大于T2,说明T1>T2,升高温度,若△H<0,平衡逆向移动,说明反应物的转化率减小.
【解答】解:A、由反应1图可知,增大压强,A的含量减少,平衡正向移动,说明正反应是熵减的反应,升温A的含量增加,平衡逆向移动,说明正反应是放热反应,根据△G=△H ﹣T△S可知,该反应在低温度时更容易自发进行,故A正确;
B、温度越高,A的转化率越低,说明该反应为放热反应,△H<0,压强增大,A的转化率不变,则压强对平衡无影响,所以a+b=c+d,故B正确;
C、根据图象条件改变,使反应速率同时增大并且平衡不移动,说明可能是加催化剂或者在反应前后气体系数和相等时增压,故C错误;
D、由图可知,T1的起始斜率大于T2,说明T1>T2,升高温度,若△H<0,平衡逆向移动,说明反应物的转化率减小,而图象是温度越高越大,所以不可能表示的是反应物的转化率,故D正确;
故选C.
【点评】本题主要考查了根据图象判断反应的特征,中等难度,解题时要注意观察图以及基础本原理的应用.
4.如图是可逆反应A+2B⇌2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断()
A.正反应是吸热反应
B.若A、B是气体,则D是液体或固体
C.逆反应是放热反应
D.A、B、C、D均为气体
【考点】化学反应速率与化学平衡图象的综合应用.
【专题】化学平衡专题.
【分析】由图象可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应移动,则该反应的正反应为放热反应,增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,以此可解答该题.
【解答】解:由图象可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应移动,则该反应的正反应为放热反应,逆反应吸热,则A、C错误;
增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B、C、D均为气体,增大压强平衡向逆反应方向移动,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,则B正确、D错误,
故选B.
【点评】本题考查化学反应速率与化学平衡的图象问题,根据温度、压强对反应速率的影响判断平衡移动的方向是解答该题的关键,注意压强对平衡移动的影响与化学计量数的关系,为易错点,题目难度中等.
5.镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用.已知某镍镉电池的电解质溶液为
KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2.有关该电
池的说法正确的是()
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣═NiOOH+H2O
B.充电过程是化学能转化为电能的过程
C.放电时负极附近溶液的碱性不变
D.放电时电解质溶液中的OH﹣向正极移动
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【专题】电化学专题.
【分析】放电时负极上发生的电极反应式为:Cd﹣2e﹣+2OH﹣=Cd(OH)2,正极上发生的电极反应式为:NiOOH+e﹣+H2O═Ni(OH)2+OH﹣,充电时阳极上发生的电极反应式为:Ni(OH)2+OH
﹣═Cd+2OH﹣,放电时,溶液﹣﹣e﹣→NiOOH+H
2O,阴极上发生的电极反应式为:Cd(OH)2+2e
中氢氧根离子向负极移动,电解池是把电能转变为化学能的装置.
【解答】解:A.充电时,该装置是电解池,阳极上电极反应式为:Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣
═NiOOH+H2O,故A正确;
B.充电过程实际上是把电能转变为化学能的过程,故B错误;
C.放电时,负极上电极反应式为:Cd﹣2e﹣+2OH﹣=Cd(OH)2,所以碱性减弱,故C错误;D,放电时,电解质溶液中氢氧根离子向负极移动,故D错误;
故选A.
【点评】本题考查原电池和电解池原理、电极反应式的书写,明确电极上得失电子及反应物质是解本题关键,电极反应式的书写是学习难点,要注意结合电解质溶液的酸碱性书写,难度中等.
6.一定温度下,10mL 0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解.不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表.
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10﹣2mol•L﹣1•min﹣1
B.4~6min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10﹣2mol•L﹣1•min﹣1
C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol•L﹣1
D.反应至6 min时,H2O2分解了50%
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系;化学平衡的计算.
【分析】A.0~6min时间内,生成氧气为=0.001mol,则△c(H2O2)
=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L,根据v=计算v(H2O2);
B.随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,小于0~6min时间内反应速率;C.由A计算可知6min内过氧化氢浓度变化量,6min时的浓度=起始浓度﹣浓度变化量;D.H2O2分解率=(H2O2浓度变化量÷H2O2起始浓度)×100%.
【解答】解:A.0~6min时间内,生成氧气为生成氧气为=0.001mol,由
2H2O22H2O+O2,可知△c(H2O2)=0.001mol×2÷0.01L=0.2mol/L,所以v(H2O2)
=0.2mol/L÷6min≈0.033mol/(L•min),故A正确;
B.随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,4~6 min的平均反应速率小于0~6min时间内反应速率,故B正确;
C.由A计算可知,反应至6 min时c(H2O2)=0.4mol/L﹣0.2mol/L=0.2mol/L,故C错误;
D.6min内△c(H2O2)=0.2mol/L,则H2O2分解率为:×100%=50%,故D正确,
故选:C.
【点评】本题考查化学平衡有关计算、化学反应速率计算、化学反应速率影响因素等,难度不大.
7.电解原理在化学工业中有着广泛的应用.图甲表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.则下列说法不正确的是()
A.若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液
B.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量
C.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入0.5 mol的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0 mol
D.若X、Y为铂电极,a溶液为500 mL KCl和KNO3的混合液,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2 L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol•L﹣1
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【专题】电化学专题.
【分析】A、电解精炼铜粗铜作阳极,精铜阴极,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液;
B、当电解硝酸银溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上银离子放电生成银,根据转移电子、氧气、硝酸的关系式判断;
C、根据“析出什么加入什么”的方法计算转移电子的物质的量;
D、电解KCl和KNO3的混合液,阳极上氯离子放电生成氯气,2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,阴极上氢离子放电析出氢气,再结合两极上产生气体的物质的量计算氯离子的物质的量,并计算氯化铜的物质的量,根据物质的量浓度公式计算氯化铜溶液浓度.
【解答】解:A.电解精炼铜粗铜作阳极,精铜阴极,所以Y为粗铜、X为纯铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液,故A正确;
B.硝酸银的电解方程式为:4AgNO3+2H2O O2↑+4HNO3+4Ag,根据方程式知,当转移4mol
电子时生成1mol氧气,4mol硝酸,和图象吻合,故B正确;
C.根据“析出什么加入什么”的方法知,电解硫酸铜溶液时,阴极上析出的是铜,根据原子守恒知,0.5mol的碳酸铜中铜元素的物质的量是0.5mol,阴极上的电极反应式为:Cu2++2e ﹣=Cu,所以析出0.5mol铜需要转移电子的物质的量是1mol,故C错误;
D.电解500 mL KCl和KNO3的混合液,阳极上氯离子放电生成氯气:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,阴极上氢离子放电析出氢气,两极均得到标准状况下11.2 L即0.5mol气体,所以溶液中氯离
子的物质的量至少是1mol,浓度至少是: =2mol/L,故D正确;
故选C.
【点评】本题考查电解原理,明确溶液中离子放电顺序是解本题关键,结合原子守恒、得失电子守恒来分析解答即可,难度中等.
8.甲烷燃料电池,分别选择H2SO4溶液和NaOH溶液做电解质溶液,下列有关说法正确的是()
A.总反应方程式式都为CH4+2O2═CO2+2H2O
B.H2SO4和NaOH的物质的量都不变,但浓度都减小
C.若用H2SO4溶液做电解质溶液,负极反应式为CH4﹣4e﹣+H2O═CO2+4H+
D.若用NaOH溶液做电解质溶液,正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
【考点】化学电源新型电池.
【专题】电化学专题.
【分析】A、碱性条件下,二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子;
B、氢氧化钠参加反应;
C、负极上甲烷失电子;
D、正极上氧气得电子生成氢氧根离子.
【解答】解:A、碱性条件下,二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子,则碱性条件下总反应方程式式都为2O2+CH4+2OH﹣═CO32﹣+3H2O,故A错误;
B、碱性条件下总反应方程式式都为2O2+CH4+2OH﹣═CO32﹣+3H2O,氢氧化钠参加反应,所以NaOH 的物质的量减小,故B错误;
C、若用H2SO4溶液做电解质溶液,负极上甲烷失电子,负极反应式为CH4﹣8e﹣+2H2O═CO2+8H+,故C错误;
D、若用NaOH溶液做电解质溶液,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式为
O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查原电池工作原理,题目难度中等,注意燃料电池中电极反应式的书写,应注意结合溶液的酸碱性书写电极反应式.
9.电化学在日常生活中用途广泛,图甲是镁﹣次氯酸钠燃料电池,电池总反应为Mg+ClO﹣+H2O═Cl﹣+Mg(OH)2↓,图乙是含Cr2O72﹣的工业废水的处理.下列说法正确的是()
A.图乙中Cr2O72﹣向惰性电极移动,与该极近的OH﹣结合转化成Cr(OH)3除去
B.图乙的电解池中,有0.084 g阳极材料参与反应,阴极会有336 mL的气体产生
C.图甲中发生的还原反应是Mg2++ClO﹣+H2O+2e﹣═Cl﹣+Mg(OH)2↓
D.若图甲中3.6 g镁溶液产生的电量用以图乙废水处理,理论可产生10.7 g氢氧化铁沉淀【考点】原电池和电解池的工作原理.
【专题】电化学专题.
【分析】A.图乙中惰性电极为阴极,Cr2O72﹣阳极移动;
B.图乙的电解池中,阳极反应式是Fe﹣2e﹣═Fe2+,阴极反应式是2H++2e﹣=H2↑;
C.该原电池中,镁作负极,负极上镁失电子发生氧化反应,负极反应为Mg﹣2e﹣=Mg2+,电池反应式为Mg+ClO﹣+H2O=Mg(OH)2↓+Cl﹣,正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应;D.由电子守恒可知,Mg~2e﹣~Fe2+,由原子守恒可知Fe2+~Fe(OH)3↓,以此计算
【解答】解:A.图乙中惰性电极为阴极,Fe电极为阳极,则Cr2O2﹣7离子向金属铁电极移动,与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH﹣结合转化成Cr(OH)3除去,故A错误;。