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依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質的基礎元素,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兩元素按原子數目比l∶3和2∶4構成分子A和B,A的電子式為___,B的結構式為____________。
⑶ 硒(se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個電子層,則Se的原子序數為_______,其最高價氧化物對應的水化物化學式為_______。該族2 ~ 5周期元素單質分別與H2反應生成l mol氣態(tài)氫化物的反應熱如下,表示生成1 mol硒化氫反應熱的是__________(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單質作陽極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q 。寫出陽極生成R的電極反應式:______________;由R生成Q的化學方程式:_______________________________________________。
解析:(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質的四種元素且原子序數依次增大,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構成的分子為NH3,電子式為;2:4構成的分子為N2H4,其結構式為。
(3)Se比O多兩個電子層,共4個電子層,1→4電子層上的電子數分別為:2、8 、18、6,故其原子序數為34;其最高價氧化物對應的水化物的化學式類似H2SO4,為H2SeO4。
非金屬性越強,與氫氣反應放出的熱量越多,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、結構式的書寫,元素周期律,和電極反應式、化學方程式的書寫,是典型的學科內綜合試題。
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,負極質量減小,正極質量增加
B.常溫下,反應不能自發(fā)進行,則該反應的
C.一定條件下,使用催化劑能加快反應速率并提高反應物的平衡轉化率
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的反應原理。A項,鉛蓄電池在放電過程中,負極反應為其質量在增加;B項,該反應是典型的吸熱反應,在常溫下不能自發(fā)進行;C項,催化劑能改變反應速率,不一定加快,同時它不能改變轉化率;D項,可知的氧化性大于,綜上分析可知,本題選AC項。
(2010江蘇卷)11.右圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。
下列說法正確的是
A.該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉化
B.裝置Y中負極的電極反應式為:
C.裝置X能實現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)能實現物質的零排放,并能實現化學能與電能間的完全轉化
[答案]C
[解析]本題主要考查的是電化學知識。A項,在該裝置系統(tǒng)中,有四種能量轉化的關系,即太陽能、電能、化學能和機械能之間的相互轉化;B項,裝置Y為氫氧燃料電池,負極電極反應為H2 -2e- + 2OH- = 2H2O;C項,相當于用光能電解水,產生H2和O2,實現燃料(H2)和氧化劑(O2)的再生;D項,在反應過程中,有能力的損耗和熱效應的產生,不可能實現化學能和電能的完全轉化。綜上分析可知,本題選C項。
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,d電極反應式:
B.當電路中轉移0.2mol電子時,I中消耗的為0.2 mol
C.K閉合時,II中向c電極遷移
D.K閉合一段時間后,II可單獨作為原電池,d電極為正極
[解析]答案:C
本題考查電化學(原電池、電解池)的相關知識
K閉合時Ⅰ為電解池,Ⅱ為電解池,Ⅱ中發(fā)生充電反應,d電極為陽極發(fā)生氧化反應,其反應式為PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正確。在上述總反應式中,得失電子總數為2e-,當電路中轉移0.2mol電子時,可以計算出Ⅰ中消耗的硫酸的量為0.2mol,所以B對。K閉合一段時間,也就是充電一段時間后Ⅱ可以作為原電池,由于c表面生成Pb,放電時做電源的負極,d表面生成PbO2,做電源的正極,所以D也正確。K閉合時d是陽極,陰離子向陽極移動,所以C錯。
11.(2010安徽卷)某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質傳遞H+,其基本結構見下圖,電池總反應可表示為:2H2+O2=2H2O,下列有關說法正確的是
A.電子通過外電路從b極流向a極
B.b極上的電極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每轉移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傳遞到b極
答案:D
解析:首先明確a為負極,這樣電子應該是通過外電路由a極流向b,A錯;B選項反應應為O2+4e-+4H+=2H2O ; C沒有告知標準狀況。
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式為: 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有關該電池的下列中,正確的是
A. Li-Al在電池中作為負極材料,該材料中Li的化合價為+1價
B. 該電池的電池反應式為:2Li+FeS=Li2S+Fe
C. 負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+
D. 充電時,陰極發(fā)生的電極反應式為:
試題解析:
本題涵蓋電解池與原電池的主體內容,涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題。根據給出的正極得電子的反應,原電池的電極材料Li-Al/FeS可以判斷放電時(原電池)負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分別是兩極材料。B、應有Al的參加。D、應當是陽極失電子反應。
本題答案:C
教與學提示:
原電池與電解池的教學一定要重視電極反應式書寫。電極反應式書寫是原電池和電解池內容或原理的核心。原電池的教學可以從原電池反應的總反應式:可以自發(fā)進行的氧化還原反應,負極反應(因負極就是參加反應的電極)開始。電解池的教學要從外加電源的正負極,分析陽極(活性電極時本身參加反應)開始,最終獲得被進行的氧化還原反應。簡單記住:沸(負)羊(陽)羊(氧化)。
(2010廣東理綜卷)23.銅鋅原電池(如圖9)工作時,下列敘述正確的是
A 正極反應為:Zn-2e-=Zn2+
B電池反應為:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外電路中,電子從負極流向正極
D 鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液
解析:Zn是負極,故A錯;
電池總反應和沒有形成原電池的氧化還原反應相同,故B正確;
根據閉合回路的電流方向,在外電路中,電子由負極流向正極,故C正確;
在溶液中,陽離子往正極移動,故D錯誤。
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。電池的一個點極由有機光敏燃料(S)涂覆在納米晶體表面制成,另一電極由導電玻璃鍍鉑構成,電池中發(fā)生的反應為:
(激發(fā)態(tài))
下列關于該電池敘述錯誤的是:
A.電池工作時,是將太陽能轉化為電能
B.電池工作時,離子在鍍鉑導電玻璃電極上放電
C.電池中鍍鉑導電玻璃為正極
D.電池的電解質溶液中I-和I3-的濃度不會減少
[解析]B選項錯誤,從示意圖可看在外電路中電子由負極流向正極,也即鍍鉑電極做正極,發(fā)生還原反應:I3-+2e-=3I-;A選項正確,這是個太陽能電池,從裝置示意圖可看出是個原電池,最終是將光能轉化為化學能,應為把上面四個反應加起來可知,化學物質并沒有減少;C正確,見B選項的解析;D正確,此太陽能電池中總的反應一部分實質就是:I3-3I-的轉化(還有I2+I-I3-),另一部分就是光敏有機物從激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉化而已,所有化學物質最終均不被損耗!
[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,原電池的總反應式等,還考查考生變通能力和心理素質,能否適應陌生的情境下應用所學知識解決新的問題等
[點評]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研考試化學試題第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)氫能是實現社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產生的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,FeS2燃燒反應的熱化學方程式為______________。
(2)該循環(huán)工藝過程的總反應方程式為_____________。
(3)用化學平衡移動的原理分析,在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是____________。
(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH)表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質溶液,可制得高容量,長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應為:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①電池放電時,負極的電極反應式為____________。
②充電完成時,Ni(OH)2全部轉化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產生O2,O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應被消耗,從而避免產生的氣體引起電池爆炸,此時,陰極的電極反應式為____________
解析:本題主要考察熱化學方程式的書寫、勒夏特列原理的應用和電極反應方程式的書寫。
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,提供HI的分解率
(4)MH+OH--e-=M+H2O
2H2O+O2+4e-=4OH-
2010年高考化學試題
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的溶質是 ;
(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是 ;
(3)電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2-3,用化學平衡移動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,還含有的物質是 。
②過程Ⅰ中將NH4+轉化為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)。
解析:(1)電解時在電極的作用下,溶液中的陽離子向陰極作定向運動,陰離子向陽極作定向運動,所以電解飽和食鹽水時Na+和H+向陰極運動并放電,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Cl2+H2OHCl+HClO,根據平衡移動原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應方向移動,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)調節(jié)溶液的pH時,會產生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↑;沉淀轉化的實質就是沉淀溶解平衡的移動,一般說來,溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小,所以加入BaCO3后,溶液中的SO42-就結合Ba2+生成更難溶的BaSO4沉淀,同時溶液中還存在Ca2+而CaCO3也屬于難溶性物質,因此還會生成CaCO3沉淀;NaClO具有強氧化性,可將Na2SO3氧化成Na2SO4,方程式為Na2SO3+NaClO=Na2SO4+NaCl。10m3 鹽水b中含NaClO的物質的量為,由方程式可知消耗Na2SO3的質量為1mol×126g/mol=126g。若設需要10% Na2SO3溶液的質量為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:Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的濃度可使平衡逆向移動,減少氯氣在水中的溶解,有利于氯氣的溢出。
(4)①Mg(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,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,反應完全后,過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應方程式為2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O
回答下列問題:
(1)上述制備過程中,檢驗洗滌是否完全的方法是
。
(2)銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液,電池放電時正極的Ag2O2 轉化為Ag,負極的Zn轉化為
K2Zn(OH)4,寫出該電池反應方程式: 。
(3)準確稱取上述制備的樣品(設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(標準狀況下)。計算樣品中Ag2O2的質量分數(計算結果精確到小數點后兩位)。
解析:本題以銀鋅堿性電池正極活性物質Ag2O2制備、制備過程檢驗洗洗滌是否完全的實驗方法、電池反應、以及成分分析與相關計算為背景,試圖引導學生關注化學與社會生活,考查學生用化學的思維方式來解決一些現實生活中的一些具體問題的能力。
[備考提示]高三復習重視化學與社會生活問題聯系,要拓展搞活學科知識;瘜W計算要物質的量為基本,適當關注化學學科思想(如質量守恒、電荷守恒、極端分析等)等在化學計算中的運用。
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
設樣品中Ag2O2的物質的量為x, Ag2O的物質的量量為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物 D.用帶火星的木條檢驗陽極產物
解析:用電解法提取氯化銅廢液中的銅時,銅必需作陰極,陽極是銅或惰性電極,陰極的反應式為:Cu2++2e-=Cu。
答案:B
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