1、专题2测评B(高考体验卷)(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1C12O16Al27Fe56Cu64Zn65.5Ag108Pb207一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题只有1个选项符合题意)1.(2014北京理综)下列电池工作时,O2在正极放电的是() 解析:上述电池中只有氢燃料电池中O2参与正极反应并放电。答案:B2.(2014大纲全国)下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是()A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时
2、负极反应为:MH+OH-H2O+M+e-D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高解析:在这个电池中,MH中的H失电子在负极反应,NiOOH得电子在正极反应,由于NiOOH的存在,所以电解质溶液不能是酸性溶液,放电时负极反应是MH+OH-M+H2O+e-,充电时阴极反应为M+H2O+e-MH+OH-,所以C项错误。答案:C3.(2014广东理综)某同学组装了如图所示的电化学装置,电极为Al,其他均为Cu,则()A.电流方向:电极A电极B.电极发生还原反应C.电极逐渐溶解D.电极的电极反应:Cu2+2e-Cu解析:分析图可知:左侧两个烧杯的装置形成原电池,且为负极,为正极,而最右边
3、的装置为电解池,因此,该装置中电子流向:电极A电极,则电流方向:电极A电极,A正确;电极发生氧化反应,B错误;电极的电极反应为Cu2+2e-Cu,有铜析出,C错误;电极为电解池的阳极,其电极反应为Cu-2e-Cu2+,D错误。答案:A4.(2014福建理综)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl22AgCl。下列说法正确的是()A.正极反应为AgCl+e-Ag+Cl-B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子解析:原电池的正极发生得电子的还原反应:C
4、l2+2e-2Cl-,负极发生失电子的氧化反应:Ag-e-+Cl-AgCl,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成;若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不会改变;当电路中转移0.01 mol电子时,负极消耗0.01 mol Cl-,右侧正极生成0.01 mol Cl-,左侧溶液中应有0.01 mol H+移向右侧,约减少0.02 mol离子。答案:D5.(2013上海高考)糕点包装中常用的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e-Fe3+C.脱氧过程
5、中碳作原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e-4OH-D.含有1.12 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)解析:钢铁腐蚀中铁作负极、碳作正极,B、C错误;n(Fe)=0.02 mol,负极电极反应式Fe-2e-Fe2+,生成Fe2+与正极生成的OH-结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,所以0.02 mol Fe最终失去0.06 mol电子,消耗n(O2)=0.06mol4=0.015 mol,D选项正确。答案:D6.(2013上海高考)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中,然后向小烧杯中加入盐酸,反应
6、剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可知()A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2+H2O-Q解析:醋酸凝固说明体系温度降低,此反应为吸热反应,热能转化为化学能,B正确;D选项,没有标明反应物、生成物的状态,错误。答案:B7.(2013北京高考)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是()A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块解析:形成电解池,被保护的金属作阴极,与电源的负极相连,A选项正确。答案:A
7、8.(2013北京高考)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.将NO2球浸泡在冷水和热水中B.t/2550100KW/10-141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(molL-1)0.10.01pH11.110.6解析:催化剂不能使化学平衡发生移动,C选项与化学平衡移动无关。答案:C9.(2013全国高考新课标卷)银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总
8、反应为2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析:由“电化学原理”可知正极反应式为Ag2S+2e-2Ag+S2-,负极反应式为Al-3e-Al3+;电解质溶液中发生反应Al3+3H2OAl(OH)3+3H+,S2-与H+结合生成H2S,使Al3+3H2OAl(OH)3+3H+的平衡右移,最终生成Al(OH)3沉淀,只有B选项正确。答案:B10.(2013浙江高考)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH-IO3-+5I-+3H2O下
9、列说法不正确的是()A.右侧发生的电极反应式:2H2O+2e-H2+2OH-B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3-C.电解槽内发生反应的总化学方程式:KI+3H2OKIO3+3H2D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变解析:左侧溶液变蓝,说明I-放电生成I2,所以左侧Pt电极为阳极,右侧Pt电极为阴极。A项,右侧为阴极区,水电离出的H+放电。B项,右侧产生的OH-可通过阴离子交换膜移向阳极与I2反应产生IO3-,IO3-也可通过阴离子交换膜进入右侧。C项,阳极反应:2I-2e-I2,3I2+6OH-IO3-+5I-+3H2O阴极反应:2H2O+2e-H2+2OH-
10、,两式相加可得总反应。D项,若用阳离子交换膜,OH-无法移向阳极,即无法与阳极处生成的I2反应,故总反应为2KI+2H2OI2+H2+2KOH,故总化学反应不同。答案:D11.(2013天津高考)为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下:电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2电解过程中,以下判断正确的是()电池电解池AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极:PbO2+4H+2e-P
11、b2+2H2O阳极:2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+D解析:电池中H+移向正极即PbO2电极,电解池中H+移向阴极即Pb电极,A错误;每消耗3 mol Pb转移6 mol e-,生成1 mol Al2O3,B错误;电池正极反应式为PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O,电解池中阳极反应为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+,C错误;D中电池中负极上Pb生成PbSO4使其质量增大,电解池中阴极上H+生成H2,Pb电极质量无变化,D正确。答案:D12.(2014重庆理综)已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-12C(s)+O2(g)2
12、CO(g)H=-220 kJmol-1HH、OO和OH键的键能分别为436、496和462 kJmol-1,则a为()A.-332B.-118C.+350D.+130解析:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=a kJmol-1(1)2C(s)+O2(g)2CO(g)H=-220 kJmol-1(2)(1)2-(2)得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)H=+(2a+220) kJmol-1由键能数值计算得2H2O(g)O2(g)+2H2(g)中H=4462 kJmol-1-(496 kJmol-1+2436 kJmol-1)=+480 kJmol-1,即:2a+220=480,解
13、得a=+130。答案:D二、非选择题(本题包括4小题,共52分)13.(2014福建理综节选)(15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化学腐蚀称为。图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是(填字母)。(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:步骤若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为。步骤中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O2Fe2O3nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为。上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想
14、的是(任写一项)。解析:(1)海水的酸性弱,钢铁发生的是吸氧腐蚀;形成原电池,水中的O2得电子生成OH-,最终生成铁锈,符合条件的是B。(2)根据流程图,Fe与HNO3反应生成Fe(NO3)2,还应有NH4NO3生成,再根据化合价升降总数相等配平;HNO3被还原为NH4+,无污染,能体现“绿色化学”思想。答案:(1)吸氧腐蚀B(2)4HNO34NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO34Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)14.(2014北京理综)(12分)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。(1)中,NH3和O2在催化剂作用下反应
15、,其化学方程式是。(2)中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如图)。比较p1、p2的大小关系:。随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是。(3)中,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。已知:2NO2(g)N2O4(g)H12NO2(g)N2O4(l)H2下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)。N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是。(4)中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是,说明理由:。解析:(2)该反应的正反应为气体
16、物质的量减小的反应,其他条件不变时,增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的平衡转化率越大,故p1p2;根据图示知,相同压强下,随着温度的升高,NO的转化率降低,因此随着温度的升高,该反应的平衡常数减小。(3)物质由气态转为液态时,应放出热量,所以N2O4(g)的能量高于N2O4(l)的能量,只有A选项正确。N2O4与氧气、水反应,由化合价守恒可知N2O4中N的化合价升高,只能变为+5,生成硝酸。(4)电解NO制备硝酸铵,阳极反应为5NO-15e-+10H2O5NO3-+20H+,阴极反应为3NO+15e-+18H+3NH4+3H2O,从两极反应产物分析电解产物每生成3 mol NH4NO3同时
17、还生成2 mol HNO3,因此,要全部转化成NH4NO3需补充NH3。答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)p1p2减小(3)A2N2O4+O2+2H2O4HNO3(4)NH3根据反应:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多15.(2011江苏高考)(9分)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80 ,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2+2KN
18、O3+2K2SO4+2H2O回答下列问题:(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:。(3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588 g,在一定的条件下完全分解为Ag和O2,得到224.0 mL O2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。解析:(1)考查实验基本操作,检查沉淀是否洗净的方法是取最后一滴洗涤液,滴加几滴Ba(NO3)2溶液,若有白色沉淀则证明未洗净。也可以滴加酚酞,检验OH-
19、存在。还可以做焰色反应等。(2)该电池正负极主要反应物、产物已知,再结合原子守恒可写出总电池反应式:Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O2Ag+2K2Zn(OH)4(3)n(O2)=0.224 L22.4 Lmol-1=0.01 moln(Ag)=2.588 g-0.01mol32 gmol-1108 gmol-1=0.021 mol设Ag2O2、Ag2O的物质的量分别为x、y,则有2(x+y)=0.021molx+12y=0.01mol解得:x=0.009 5 moly=0.001 mol因此Ag2O2质量分数w(Ag2O2)= 0.009 5mol248 gmol-12.588 g0.9
20、1答案:(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全等)(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O2K2Zn(OH)4+2Ag(3)n(O2)=224.0 mL22.4 Lmol-11 000 mLL-1=1.00010-2 mol设样品中Ag2O2的物质的量为x,Ag2O的物质的量为y248 gmol-1x+232 gmol-1y=2.588 gx+12y=1.00010-2molx=9.50010-3moly=1.00010-3molw(Ag2O2)=m(Ag2
21、O2)m(样品)=9.50010-3mol248 gmol-12.588 g0.9116.(2013全国高考新课标卷)(16分)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。图(a)两种干电池的构造示意图回答下列问题:(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH该电池中,负极材料主要是,电解质的主要成分是,正极发生的主要反应是。与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是。(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。图(b)一种回收利用废旧普通锌
22、锰电池的工艺图(b)中产物的化学式分别为A,B。操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为。采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是(填化学式)。解析:(1)负极发生失电子的氧化反应,所以Zn为负极材料,该电池中只有NH4Cl溶于水,所以电解质为NH4Cl;由电池反应可知正极MnO2得电子生成MnOOH,用NH4+配平电荷。(2)黑色固体混合物过滤后滤渣主要为MnO2、MnOOH,滤液为NH4Cl、Zn(NH3)2Cl2;加入盐酸与Zn(NH3)2Cl2反应生成NH4Cl、
23、ZnCl2,浓缩结晶得到固体NH4Cl、ZnCl2混合物,加热NH4Cl分解生成NH3、HCl,冷却后又生成NH4Cl,所以B为NH4Cl,A为ZnCl2;MnO42-溶液通入CO2,生成紫红色的MnO4-溶液、黑色固体MnO2,因为溶液呈碱性还有CO32-生成,用得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平即可;阴极发生得电子的还原反应,溶液中得电子的阳离子只有H+,所以产物为H2。答案:(1)ZnNH4ClMnO2+NH4+e-MnOOH+NH3碱性电池不易发生电解质的泄漏,因为消耗的负极改装在电池的内部;碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。(答对一条即可,其他合理答案也给分)(2)ZnCl2NH4Cl3MnO42-+2CO22MnO4-+MnO2+2CO32-H2
