題目列表(包括答案和解析)
7.(2010天津卷)(14分)X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素,M是地殼中含量最高的金屬元素。
回答下列問題:
⑴ L的元素符號為________ ;M在元素周期表中的位置為________________;五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________(用元素符號表示)。
⑵ Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B,A的電子式為___,B的結(jié)構(gòu)式為____________。
⑶ 硒(se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個(gè)電子層,則Se的原子序數(shù)為_______,其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為_______。該族2 ~ 5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成l mol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下,表示生成1 mol硒化氫反應(yīng)熱的是__________(填字母代號)。
a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1
⑷ 用M單質(zhì)作陽極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q 。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式:______________;由R生成Q的化學(xué)方程式:_______________________________________________。
解析:(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的四種元素且原子序數(shù)依次增大,故分別為:H、C、N、O元素;M是地殼中含量最高的元素,為Al,其在周期表的位置為第3周第ⅢA族;再根據(jù)五種元素在周期表的位置,可知半徑由大到小的順序是:Al>C>N>O>H。
(2) N和H 1:3構(gòu)成的分子為NH3,電子式為;2:4構(gòu)成的分子為N2H4,其結(jié)構(gòu)式為。
(3)Se比O多兩個(gè)電子層,共4個(gè)電子層,1→4電子層上的電子數(shù)分別為:2、8 、18、6,故其原子序數(shù)為34;其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式類似H2SO4,為H2SeO4。
非金屬性越強(qiáng),與氫氣反應(yīng)放出的熱量越多,故2→5周期放出的熱量依次是:d、c、b、a,則第四周期的Se對應(yīng)的是b。
(4)Al作陽極失去電子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
答案:
(1)O 第三周第ⅢA族 Al>C>N>O>H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命題立意:本題以元素的推斷為背景,綜合考查了元素符號的書寫、元素位置的判斷和原子半徑大小的比較;考查了電子式、結(jié)構(gòu)式的書寫,元素周期律,和電極反應(yīng)式、化學(xué)方程式的書寫,是典型的學(xué)科內(nèi)綜合試題。
8.(2010江蘇卷)下列說法不正確的是
A.鉛蓄電池在放電過程中,負(fù)極質(zhì)量減小,正極質(zhì)量增加
B.常溫下,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的
C.一定條件下,使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
D.相同條件下,溶液中、、的氧化性依次減弱
[答案]AC
[解析]本題主要考查的是相關(guān)的反應(yīng)原理。A項(xiàng),鉛蓄電池在放電過程中,負(fù)極反應(yīng)為其質(zhì)量在增加;B項(xiàng),該反應(yīng)是典型的吸熱反應(yīng),在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行;C項(xiàng),催化劑能改變反應(yīng)速率,不一定加快,同時(shí)它不能改變轉(zhuǎn)化率;D項(xiàng),可知的氧化性大于,綜上分析可知,本題選AC項(xiàng)。
(2010江蘇卷)11.右圖是一種航天器能量儲(chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。
下列說法正確的是
A.該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化
B.裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
C.裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生
D.裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放,并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化
[答案]C
[解析]本題主要考查的是電化學(xué)知識。A項(xiàng),在該裝置系統(tǒng)中,有四種能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,即太陽能、電能、化學(xué)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化;B項(xiàng),裝置Y為氫氧燃料電池,負(fù)極電極反應(yīng)為H2 -2e- + 2OH- = 2H2O;C項(xiàng),相當(dāng)于用光能電解水,產(chǎn)生H2和O2,實(shí)現(xiàn)燃料(H2)和氧化劑(O2)的再生;D項(xiàng),在反應(yīng)過程中,有能力的損耗和熱效應(yīng)的產(chǎn)生,不可能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的完全轉(zhuǎn)化。綜上分析可知,本題選C項(xiàng)。
11.(2010福建卷)鉛蓄電池的工作原理為:研讀 右圖,下列判斷不正確的是
A.K 閉合時(shí),d電極反應(yīng)式:
B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),I中消耗的為0.2 mol
C.K閉合時(shí),II中向c電極遷移
D.K閉合一段時(shí)間后,II可單獨(dú)作為原電池,d電極為正極
[解析]答案:C
本題考查電化學(xué)(原電池、電解池)的相關(guān)知識
K閉合時(shí)Ⅰ為電解池,Ⅱ?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic4/img2/2/87/371587/1010jiajiao_0.files/image068.gif">電解池,Ⅱ中發(fā)生充電反應(yīng),d電極為陽極發(fā)生氧化反應(yīng),其反應(yīng)式為PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正確。在上述總反應(yīng)式中,得失電子總數(shù)為2e-,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),可以計(jì)算出Ⅰ中消耗的硫酸的量為0.2mol,所以B對。K閉合一段時(shí)間,也就是充電一段時(shí)間后Ⅱ可以作為原電池,由于c表面生成Pb,放電時(shí)做電源的負(fù)極,d表面生成PbO2,做電源的正極,所以D也正確。K閉合時(shí)d是陽極,陰離子向陽極移動(dòng),所以C錯(cuò)。
11.(2010安徽卷)某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)見下圖,電池總反應(yīng)可表示為:2H2+O2=2H2O,下列有關(guān)說法正確的是
A.電子通過外電路從b極流向a極
B.b極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極
答案:D
解析:首先明確a為負(fù)極,這樣電子應(yīng)該是通過外電路由a極流向b,A錯(cuò);B選項(xiàng)反應(yīng)應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O ; C沒有告知標(biāo)準(zhǔn)狀況。
9.(2010浙江卷) Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池,該電池中正極的電極反應(yīng)式為: 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有關(guān)該電池的下列中,正確的是
A. Li-Al在電池中作為負(fù)極材料,該材料中Li的化合價(jià)為+1價(jià)
B. 該電池的電池反應(yīng)式為:2Li+FeS=Li2S+Fe
C. 負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+
D. 充電時(shí),陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:
試題解析:
本題涵蓋電解池與原電池的主體內(nèi)容,涉及電極判斷與電極反應(yīng)式書寫等問題。根據(jù)給出的正極得電子的反應(yīng),原電池的電極材料Li-Al/FeS可以判斷放電時(shí)(原電池)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分別是兩極材料。B、應(yīng)有Al的參加。D、應(yīng)當(dāng)是陽極失電子反應(yīng)。
本題答案:C
教與學(xué)提示:
原電池與電解池的教學(xué)一定要重視電極反應(yīng)式書寫。電極反應(yīng)式書寫是原電池和電解池內(nèi)容或原理的核心。原電池的教學(xué)可以從原電池反應(yīng)的總反應(yīng)式:可以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)(因負(fù)極就是參加反應(yīng)的電極)開始。電解池的教學(xué)要從外加電源的正負(fù)極,分析陽極(活性電極時(shí)本身參加反應(yīng))開始,最終獲得被進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。簡單記。悍(負(fù))羊(陽)羊(氧化)。
(2010廣東理綜卷)23.銅鋅原電池(如圖9)工作時(shí),下列敘述正確的是
A 正極反應(yīng)為:Zn-2e-=Zn2+
B電池反應(yīng)為:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外電路中,電子從負(fù)極流向正極
D 鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液
解析:Zn是負(fù)極,故A錯(cuò);
電池總反應(yīng)和沒有形成原電池的氧化還原反應(yīng)相同,故B正確;
根據(jù)閉合回路的電流方向,在外電路中,電子由負(fù)極流向正極,故C正確;
在溶液中,陽離子往正極移動(dòng),故D錯(cuò)誤。
答案:BC
1.(2010全國卷1)右圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個(gè)點(diǎn)極由有機(jī)光敏燃料(S)涂覆在納米晶體表面制成,另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成,電池中發(fā)生的反應(yīng)為:
(激發(fā)態(tài))
下列關(guān)于該電池?cái)⑹?u>錯(cuò)誤的是:
A.電池工作時(shí),是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B.電池工作時(shí),離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電
C.電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極
D.電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度不會(huì)減少
[解析]B選項(xiàng)錯(cuò)誤,從示意圖可看在外電路中電子由負(fù)極流向正極,也即鍍鉑電極做正極,發(fā)生還原反應(yīng):I3-+2e-=3I-;A選項(xiàng)正確,這是個(gè)太陽能電池,從裝置示意圖可看出是個(gè)原電池,最終是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,應(yīng)為把上面四個(gè)反應(yīng)加起來可知,化學(xué)物質(zhì)并沒有減少;C正確,見B選項(xiàng)的解析;D正確,此太陽能電池中總的反應(yīng)一部分實(shí)質(zhì)就是:I3-3I-的轉(zhuǎn)化(還有I2+I-I3-),另一部分就是光敏有機(jī)物從激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化而已,所有化學(xué)物質(zhì)最終均不被損耗!
[答案]B
[命題意圖]考查新型原電池,原電池的兩電極反應(yīng)式,電子流向與電流流向,太陽能電池的工作原理,原電池的總反應(yīng)式等,還考查考生變通能力和心理素質(zhì),能否適應(yīng)陌生的情境下應(yīng)用所學(xué)知識解決新的問題等
[點(diǎn)評]本題立意很好,但是考查過為單薄,而且取材不是最新的,在3月份江蘇省鹽城市高三第二次調(diào)研考試化學(xué)試題第17題(3)問,與此題極為相似的模型,這對一些考生顯得不公平!
14.(2011四川,14分)
開發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4,又能制H2。
請回答下列問題:
(1)已知1g FeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量,F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________。
(2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為_____________。
(3)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析,在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是____________。
(4)用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH)表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量,長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。
②充電完成時(shí),Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2,O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為____________
解析:本題主要考察熱化學(xué)方程式的書寫、勒夏特列原理的應(yīng)用和電極反應(yīng)方程式的書寫。
答案:(1)4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=-3408kJ/mol
(2)2H2O+SO2=H2SO4+H2
(3)減小氫氣的濃度,使HI分解平衡正向移動(dòng),提供HI的分解率
(4)MH+OH--e-=M+H2O
2H2O+O2+4e-=4OH-
2010年高考化學(xué)試題
13.(2011北京高考26,14分)
氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示:
(1)溶液A的溶質(zhì)是 ;
(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是 ;
(3)電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2-3,用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用 ;
(4)電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。
精致流程如下(淡鹽水和溶液A來電解池):
①鹽泥a除泥沙外,還含有的物質(zhì)是 。
②過程Ⅰ中將NH4+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,過程Ⅱ中除去的離子有
④經(jīng)過程Ⅲ處理,要求鹽水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若鹽水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,則處理10m3 鹽水b ,至多添加10% Na2SO3溶液 kg(溶液體積變化忽略不計(jì))。
解析:(1)電解時(shí)在電極的作用下,溶液中的陽離子向陰極作定向運(yùn)動(dòng),陰離子向陽極作定向運(yùn)動(dòng),所以電解飽和食鹽水時(shí)Na+和H+向陰極運(yùn)動(dòng)并放電,但H+比Na+易得電子,所以H+首先放電,方程式為2H++2e-=H2↑。由于H+是水電離出的,所以隨著H+的不斷放電,就破壞了陰極周圍水的電離平衡,OH-的濃度就逐漸增大,因此溶液A的溶質(zhì)是NaOH。由于Cl-比OH-易失電子,所以在陽極上CI-首先放電,方程式為2Cl--2e-=Cl2↑。因此電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
(2)見解析(1)
(3)由于陽極上生成氯氣,而氯氣可溶于水,并發(fā)生下列反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO,根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),減少氯氣在水中的溶解,有利于氯氣的溢出。
(4)由于溶液中含有Mg2+,所以用溶液A(即NaOH)調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí),會(huì)產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀,即鹽泥a中還含有Mg(OH)2;淡鹽水中含有氯氣,氯氣具有強(qiáng)氧化性,可將NH4+氧化為N2,而氯氣被還原成Cl-,方程式為2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑;沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng),一般說來,溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小,所以加入BaCO3后,溶液中的SO42-就結(jié)合Ba2+生成更難溶的BaSO4沉淀,同時(shí)溶液中還存在Ca2+而CaCO3也屬于難溶性物質(zhì),因此還會(huì)生成CaCO3沉淀;NaClO具有強(qiáng)氧化性,可將Na2SO3氧化成Na2SO4,方程式為Na2SO3+NaClO=Na2SO4+NaCl。10m3 鹽水b中含NaClO的物質(zhì)的量為,由方程式可知消耗Na2SO3的質(zhì)量為1mol×126g/mol=126g。若設(shè)需要10% Na2SO3溶液的質(zhì)量為X,則有,解得x=1760g,即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。
答案:(1)NaOH
(2)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的濃度可使平衡逆向移動(dòng),減少氯氣在水中的溶解,有利于氯氣的溢出。
(4)①M(fèi)g(OH)2
②2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑
③SO42-、Ca2+
④1.76
12.( 2011江蘇高考13,12分) Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),可通過下列方法制備:在KOH加入適量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀,保持反應(yīng)溫度為80℃,邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O
回答下列問題:
(1)上述制備過程中,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是
。
(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為
K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式: 。
(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品(設(shè)Ag2O2僅含和Ag2O)2.558g,在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ,得到224.0mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。計(jì)算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
解析:本題以銀鋅堿性電池正極活性物質(zhì)Ag2O2制備、制備過程檢驗(yàn)洗洗滌是否完全的實(shí)驗(yàn)方法、電池反應(yīng)、以及成分分析與相關(guān)計(jì)算為背景,試圖引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)與社會(huì)生活,考查學(xué)生用化學(xué)的思維方式來解決一些現(xiàn)實(shí)生活中的一些具體問題的能力。
[備考提示]高三復(fù)習(xí)重視化學(xué)與社會(huì)生活問題聯(lián)系,要拓展搞活學(xué)科知識;瘜W(xué)計(jì)算要物質(zhì)的量為基本,適當(dāng)關(guān)注化學(xué)學(xué)科思想(如質(zhì)量守恒、電荷守恒、極端分析等)等在化學(xué)計(jì)算中的運(yùn)用。
答案:(1)取少許最后一次洗滌濾液,滴入1-2滴Ba(NO3)2溶液,若不出現(xiàn)白色渾濁,表示已洗滌完全(或取少許最后一次洗滌濾液,滴入1-2滴酚酞溶液,若溶液不顯紅色,表示已洗滌完全)
(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag
(3)n(O2)=224mL/22.4L·mL-1·1000mL· L-1=1.000×10-2 mol
設(shè)樣品中Ag2O2的物質(zhì)的量為x, Ag2O的物質(zhì)的量量為y
248g·mol-1 × x + 232 g·mol-1 × y =2.588 g
x+1/2 y =1.000×10-2 mol
x=9.500×10-3 mol
y=1.000×10-3 mol
w(Ag2O2)==0.91。
11.(2011上海)用電解法提取氯化銅廢液中的銅,方案正確的是
A.用銅片連接電源的正極,另一電極用鉑片 B.用碳棒連接電源的正極,另一電極用銅片
C.用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物 D.用帶火星的木條檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
解析:用電解法提取氯化銅廢液中的銅時(shí),銅必需作陰極,陽極是銅或惰性電極,陰極的反應(yīng)式為:Cu2++2e-=Cu。
答案:B
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