专题03 化学键与物质构成 化学反应与能量转化(期末复习专项训练)高一化学下学期鲁科版
2026-06-01
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 化学键与物质构成,第2节 化学反应与能量转化 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应,原电池,化学电源 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.34 MB |
| 发布时间 | 2026-06-01 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58152961.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以化学键与能量转化为双主线,通过8类题型构建“概念辨析-原理应用-图像分析-实际问题解决”的科学思维体系,解题要点突出证据推理与模型认知。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|化学键与物质构成|4题型/20题|离子键与共价键判断“三看”法(组成、性质、存在);电子式书写“四步规范”(原子、离子、共用电子对、电荷标注)|从化学键定义出发,经离子键/共价键分类,到离子化合物/共价化合物判断,形成“概念-分类-表征”的逻辑链|
|化学反应与能量转化|4题型/20题|反应热判断“能量高低比较法”;原电池分析“四步模型”(电极判断、电子流向、离子移动、电极反应)|从吸热/放热反应能量变化,到图像分析,再到原电池原理及化学电源应用,构建“能量变化-转化原理-实际应用”的递进关系|
内容正文:
专题03 化学键与物质构成 化学反应与能量转化
题型1 化学键及其理解
题型2 离子键与共价键(重点)
题型3 离子化合物与共价化合物
题型4 电子式的书写与判断(重点)
题型5 吸热反应和放热反应
题型6 反应能量与图像变化(重点)
题型7 原电池原理及其应用(重点)
题型8 化学电源(难点)
题型1 化学键及其理解
1.【考查化学键的存在与变化、共价键与离子键的区分】(25-26高一上·陕西西安·期末)下列有关化学键的说法正确的是
A.氦气、液溴、硫磺中均存在共价键
B.碘升华、氯化钠颗粒被粉碎,均破坏化学键
C.HCl溶于水、NaCl溶于水破坏的化学键类型不相同
D.分子中均存在非极性共价键
解题要点
① 稀有气体单质为单原子分子,不存在化学键。
② 物理变化(如升华、粉碎)通常不破坏化学键,只改变分子间作用力或颗粒大小。
③ HCl溶于水破坏共价键,NaCl溶于水破坏离子键,二者类型不同。
④ 非极性键存在于同种原子之间,如H₂O₂中的O—O键;不同原子间形成极性键。
2.【考查化学键类型与化合物类别的关系】(25-26高一上·陕西西安·期末)下列关于化学键的说法正确的是
A.氯化氢和烧碱溶于水时克服的化学键作用力类型相同
B.由不同种非金属原子组成的共价化合物可能含有非极性键
C.含有共价键的化合物一定是共价化合物
D.单质分子中一定存在共价键
3.【考查化学键的判断、电离过程及物理变化中的化学键】(24-25高一上·浙江丽水·期末)下列有关化学键的说法不正确的是
A.H2S分子中只含有极性共价键
B.KHSO4在水中电离时只破坏离子键
C.仅含有共价键的物质不一定是共价化合物
D.碘单质升华、凝华过程中化学键没有发生变化
解题要点
① H₂S分子中只有H—S极性键。
② KHSO₄在水中电离:KHSO₄ = K⁺ + H⁺ + SO₄²⁻,破坏离子键和共价键。
③ 仅含共价键的物质可能是单质(如O₂)或共价化合物。
④ 碘升华、凝华是物理变化,I₂分子内共价键不变。
4.【考查化学键的定义、分类及化学反应中的变化】(24-25高一上·浙江杭州·期末)下列关于化学键的说法中,不正确的是
A.化学键是一种作用力
B.化学键分为极性键和非极性键两类
C.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
D.化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
5.【考查化学键变化与物理变化、化学变化的联系】(24-25高一下·河南南阳·期末)下列有关化学键的说法不正确的是
A.干冰升华和冰融化时都不涉及化学键的变化
B.NaCl熔化或HCl溶于水时都要破坏化学键
C.化学键可以分为离子键和共价键
D.受热变成气体,冷却后又形成晶体,此过程中化学键没有发生变化
题型2 离子键与共价键
1.【考查离子键与共价键的同时存在】(25-26高一上·广西北海·期末)下列物质中既含离子键又含共价键的是
A.NaCl B.HF C. D.
解题要点
① 只含离子键:NaCl、MgCl₂、Na₂O等。
② 只含共价键:HF、H₂O、CO₂、N₂H₄等。
③ 既含离子键又含共价键:铵盐(NH₄Cl、NH₄NO₃)、强碱(NaOH、KOH)、过氧化物(Na₂O₂)等。
2.【考查离子键与共价键】(25-26高一上·北京西城·期末)下列化合物既含离子键又含共价键的是
A. B. C. D.
3.【考查化学键的综合判断及常见误区】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期末)下列说法正确的个数为
①化学键断裂,一定发生化学变化
②任何物质中都存在化学键
③氢键是极弱的化学键,分子间作用力不是化学键
④离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力
⑤金属元素与非金属元素间一定能形成离子键
⑥分子间存在着极性共价键
⑦验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电
⑧由非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键
A.1 B.2 C.3 D.4
解题要点
① 化学键断裂不一定发生化学变化(如NaCl溶于水)。
② 稀有气体无化学键。
③ 氢键、分子间作用力不是化学键。
④ 离子键是静电作用(引力和斥力)。
⑤ 金属与非金属不一定形成离子键(如AlCl₃)。
⑥ 离子化合物熔化导电是验证离子化合物的可靠方法。
⑦ 非金属元素可形成离子化合物(铵盐)。
4.【考查离子键与共价键的辨别】(24-25高一·河北衡水·质检)下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是
A.CO2 B.KOH C.MgCl2 D.Na2O
5.【考查离子键与非极性共价键的同时存在】(24-25高一上·天津·期末)下列物质中,既含有离子键又含有非极性共价键的是
A.NaOH B. C. D.
题型3 离子化合物与共价化合物
1.【考查化学键、离子化合物、共价化合物的综合判断】(25-26高一上·吉林长春·期末)下列说法正确的是
①任何物质中都存在化学键
②离子键的本质是阴阳离子间的静电作用
③共价化合物中,成键原子成键后均满足8e-稳定结构
④熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物
⑤非金属元素形成的化合物不能含有离子键
⑥离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键
A.②⑥ B.①②④ C.③⑤ D.④⑥
解题要点
① 稀有气体无化学键。
② 离子键本质是静电作用。
③ 共价化合物中原子不一定满足8电子(如BF₃、HCl)。
④ 熔融导电的可能是金属单质,不一定是离子化合物。
⑤ 非金属可形成离子化合物(铵盐)。
⑥ 离子化合物必含离子键,可能含共价键。
2.【考查离子化合物中化学键类型的比较】(25-26高一上·广东深圳·期末)下列物质均为离子化合物,且化学键类型相同的是
A.与NaOH B.与
C.与NaCl D.HCl与NaOH
3.【考查共价化合物的判断】(25-26高一上·福建福州·期末)下列物质属于共价化合物的是
A. B. C.NaOH D.
解题要点
① 只含非金属元素的化合物一般为共价化合物(但铵盐除外)。
② 单质不是化合物。
③ CaF₂、NaOH属于离子化合物。
4.【考查离子化合物中非极性键的存在】(25-26高一上·河北衡水·期末)下列物质属于离子化合物且含有非极性键的是
A. B. C. D.
5.【考查离子化合物与共价化合物的概念辨析】(25-26高一上·河北石家庄·期末)下列关于离子化合物与共价化合物的叙述正确的是
A.离子化合物中一定只含离子键
B.共价化合物中一定只含共价键
C.含金属元素的化合物一定不是共价化合物
D.由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
题型4 电子式的书写与判断
1.【考查核素表示、电子式、原子结构示意图】(25-26高一上·江苏南京·期末)下列化学用语或图示表述不正确的是
A.中子数为9的氮原子:
B.用电子式表示的形成:
C.Cl的原子结构示意图为:
D.的电子式:
解题要点
① 核素符号:左下角质子数,左上角质量数。
② 离子化合物电子式:阳离子直接用离子符号,阴离子要标出最外层电子并加方括号和电荷。
③ 原子结构示意图:核外电子分层排布,注意最外层电子数。
2.【考查离子方程式、电子式、结构式、同位素概念】(25-26高一上·安徽芜湖·期末)下列化学用语和说法正确的是
A.少量SO2通入Ba(NO3)2溶液中的离子方程式:
B.用电子式表示Na2O的形成过程:
C.HClO的结构式为H—Cl—O
D.H2、D2、T2均是氢元素的同位素
3.【考查核素符号、电子式、结构式、离子结构示意图】(25-26高一上·广东深圳·期末)下列化学用语表达不正确的是
A.含有20个中子的氯原子
B.的形成过程:
C.的结构式:
D.的结构示意图:
解题要点
① 质量数=质子数+中子数。
② MgCl₂形成过程:Mg失去2个电子,两个Cl各得1个电子。
③ N₂结构式:N≡N。
④ Na⁺结构示意图:质子数11,电子数10,两层电子。
4.【考查电子式、结构式、形成过程、离子结构示意图】(25-26高一上·江西宜春·期末)下列有关化学用语的表示方法正确的是
A.H2O的电子式:
B.CO2的结构式:
C.用电子式表示MgCl2的形成过程为
D.的结构示意图:
5.【考查同位素、原子结构示意图、电离方程式、共价键形成过程】(25-26高一上·河南三门峡·期末)化学变化或过程的描述需使用专门的化学语言,下列化学用语表述错误的是
A.H、D、T互为同位素
B.S的原子结构示意图:
C.NaHCO3的电离方程式:
D.用电子式表示HCl的形成过程:
题型5 吸热反应和放热反应
1.【考查吸热反应与放热反应】(25-26高一下·湖南岳阳·期中)下列化学反应中,反应物总能量高于生成物总能量的是
A.氢氧化钡与氯化铵反应 B.碳酸氢钠与盐酸反应
C.灼热的碳与二氧化碳反应 D.镁与硫酸反应
2.【考查吸热反应与放热反应的能量变化图】(25-26高一下·广东深圳·期中)下列反应过程中的能量变化不符合下图所示的是
A.铝热反应 B.高炉炼铁
C.碳酸氢钠分解 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
解题要点
① 生成物总能量 > 反应物总能量 → 吸热反应。
② 常见放热反应:燃烧、中和、金属与酸、铝热反应、大多数化合反应。
③ 常见吸热反应:大多数分解反应、C与CO₂、C与H₂O、Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl、盐类水解。
3.【考查吸热反应的判断】(25-26高一下·重庆·期中)下列反应不属于吸热反应的是
A.碳酸钙受热分解 B.灼热的炭与二氧化碳的反应
C.双氧水分解 D.碳酸氢钠与盐酸的反应
4.【考查放热反应的判断】(25-26高一下·甘肃白银·期中)下列反应中,属于放热反应的是
A.冰雪融化 B.氢气燃烧
C.氯化铵与氢氧化钡反应 D.碳酸钙分解
5.【考查吸热反应的判断】(25-26高一下·四川成都·期中)下列反应属于吸热反应的是
A.铝片与盐酸的反应 B.甲烷的燃烧反应
C.碳酸氢钠与盐酸反应 D.氢气与氯气的化合反应
题型6 反应能量与图像变化
1.【考查能量变化图像的分析】(25-26高一下·四川内江·期中)对下列图示的叙述不正确的是
A.(a)图可表示与固体反应的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知,和反应生成是吸热反应
D.(d)图表明反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
解题要点
① 吸热反应:生成物总能量 > 反应物总能量。
② 能量越低越稳定。
③ 正反应吸热,逆反应放热。
④ 断键吸热 > 成键放热 → 吸热反应。
2.【考查从能量图判断反应热效应】(25-26高一下·福建漳州·期末)已知某化学反应,反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量
3.【考查能量图的判断】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)根据下图判断,下列说法不正确的是
A.等物质的量的所具有的能量大于
B.拆开 中的化学键需要吸收能量
C.在和生成的过程中,断键吸收的总能量小于成键释放的总能量
D. 和 反应生成 ,反应放出热量
解题要点
① 同一物质气态时能量高于液态。
② 断键吸热,成键放热。
③ 放热反应:断键吸热 < 成键放热。
④ 生成液态水比气态水放热更多。
4.【考查吸热反应的能量变化图】(25-26高一下·河南新乡·期中)下列化学反应过程中的能量变化与下图相符的是
A.HCl+NaOH=NaCl+H2O B.Fe+H2SO4=FeSO4+H2
C.CH4+2O2CO2+2H2O D.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应
5.【考查从能量图判断反应热效应】(25-26高一下·江西抚州·期中)已知某化学反应的能量变化如图所示下列叙述中正确的是
A.该反应需要在加热条件下才能进行
B.该反应生成2 mol AB2(g)时,放出的热量为
C.反应的能量变化与上图相似
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
题型7 原电池原理及其应用
1.【考查铜锌原电池】(25-26高一下·广东汕尾·期中)某小组设计的原电池装置如图。下列说法正确的是
A.铜为负极,锌为正极 B.溶液中H+向负极移动
C.外电路中电子的流向:Zn→导线→Cu D.如果将铜片换成铝片,则电路中的电流方向不变
解题要点
① 活泼金属作负极(Zn),发生氧化反应。
② 正极(Cu)上H⁺得电子生成H₂。
③ 电子流向:负极→导线→正极。
④ 阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
2.【考查镁-空气原电池原理】(25-26高一下·湖南衡阳·期中)“盐水车”的驱动原理如图所示,向烧杯中加入食盐水后便可使“盐水车”行驶。下列有关叙述错误的是
A.该"盐水车"实现了化学能转化为电能,再转化为动能
B.加入食盐水后,Mg作负极
C.活性炭电极发生氧化反应
D.理论上每转移2 mol e⁻会消耗24 g Mg
解题要点
① 较活泼金属作负极(Mg),发生氧化反应。
② 正极(活性炭)上O₂得电子,发生还原反应。
③ 电子由负极经导线流向正极。
④ 根据电极反应计算消耗量。
3.【考查原电池的判断】(25-26高一下·宁夏石嘴山·期中)下列组合中,不能使装置中的电流表指针出现偏转的是
选项
a
b
试剂X
装置图
A
Cu
石墨
稀硝酸
B
Cu
Ag
酒精
C
Fe
Cu
溶液
D
Zn
Cu
食醋
A.A B.B C.C D.D
4.【考查生物燃料电池】(25-26高一下·湖南邵阳·期中)微生物燃料电池可同时处理废水中的有机物和,其工作原理如图所示,已知:质子交换膜只允许通过,该电池工作时,下列说法不正确的是
A.电极a为负极,发生氧化反应
B.通过质子交换膜从左向右移动
C.电池中生成氮气,理论上通过导线的电子数为
D.电极的电极反应式为
5.【考查原电池的能量转化及电极判断】(25-26高一下·贵州安顺·期中)如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是
A.溶液中移向正极 B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
C.铜片是负极 D.电流从锌流向铜
题型8 化学电源
1.【考查常见电池】(25-26高一下·四川内江·期中)关于下列四个装置说法正确的是
A.甲:电池使用时,正极附近溶液pH减小
B.乙:的作用是作还原剂
C.丙:铅蓄电池为二次电池,放电工作过程中,负极的质量逐渐增加
D.丁:通入的一极是正极,电极反应式为
解题要点
① 银锌电池:正极Ag₂O得电子生成Ag和OH⁻,pH增大。
② 普通锌锰电池:MnO₂作氧化剂,吸收H₂。
③ 铅蓄电池放电:负极生成PbSO₄附着,质量增加。
④ 碱性燃料电池:正极O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻。
2.【考查氨氮废水燃料电池】(25-26高一下·广西南宁·期中)燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水,工作原理如下图:
下列说法不正确的是
A.电极b为负极
B.工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度增大
C.通过质子交换膜向a极室迁移
D.电极b的电极反应:
3.【考查镁-海水-溶解氧电池】(25-26高一下·广东惠州·期中)镁、海水、溶解氧可构成原电池,为水下小功率设备长时间供电,电池结构示意图如下,电池总反应为: 下列说法正确的是
A.Mg作电池的正极
B.电子由 Mg电极经海水流向石墨电极
C.石墨电极的电极反应式为:
D.溶液中向石墨电极向移动
解题要点
① Mg作负极,被消耗,需定期更换。
② 正极反应:O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻(碱性环境)。
③ 电流由正极经导线流向负极。
④ 镁电极发生氧化反应。
4.【考查锂-空气电池】(24-25高一下·福建福州·期末)新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点,具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示,其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是
A.放电时,Li+通过固体电解质向金属锂电极移动
B.当外电路转移1mol电子,理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2
C.该电池工作时,金属锂作为正极被氧化
D.有机电解液可以用水性电解液代替
5.【考查烟气脱硫原电池】(24-25高一下·陕西渭南·期末)利用如图装置可进行烟气脱硫。下列说法正确的是
A.多孔电极为负极,电极反应式为Fe2++e-=Fe3+
B.烟气脱硫过程可表示为2Fe3++SO2+4H+=2Fe2++SO+2H2O
C.理论上,相同条件下吸收SO2和产生H2的体积相同
D.工作一段时间后,左室需要补充Fe2(SO4)3溶液
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专题03 化学键与物质构成 化学反应与能量转化
题型1 化学键及其理解
题型2 离子键与共价键(重点)
题型3 离子化合物与共价化合物
题型4 电子式的书写与判断(重点)
题型5 吸热反应和放热反应
题型6 反应能量与图像变化(重点)
题型7 原电池原理及其应用(重点)
题型8 化学电源(难点)
题型1 化学键及其理解
1.【考查化学键的存在与变化、共价键与离子键的区分】(25-26高一上·陕西西安·期末)下列有关化学键的说法正确的是
A.氦气、液溴、硫磺中均存在共价键
B.碘升华、氯化钠颗粒被粉碎,均破坏化学键
C.HCl溶于水、NaCl溶于水破坏的化学键类型不相同
D.分子中均存在非极性共价键
【答案】C
【解析】氦气为单原子分子,不存在化学键;液溴(Br2)和硫磺(S8)中存在共价键,但氦气无共价键,A错误;碘升华破坏分子间作用力,不破坏化学键;氯化钠粉碎仅改变颗粒大小,不破坏离子键,B错误;HCl溶于水电离破坏共价键,NaCl溶于水电离破坏离子键,二者破坏的化学键类型不同,C正确;H2O2中的O-O键为非极性共价键,但CCl4中的C-Cl键均为极性共价键,不存在非极性共价键,D错误;故选C。
解题要点
① 稀有气体单质为单原子分子,不存在化学键。
② 物理变化(如升华、粉碎)通常不破坏化学键,只改变分子间作用力或颗粒大小。
③ HCl溶于水破坏共价键,NaCl溶于水破坏离子键,二者类型不同。
④ 非极性键存在于同种原子之间,如H₂O₂中的O—O键;不同原子间形成极性键。
2.【考查化学键类型与化合物类别的关系】(25-26高一上·陕西西安·期末)下列关于化学键的说法正确的是
A.氯化氢和烧碱溶于水时克服的化学键作用力类型相同
B.由不同种非金属原子组成的共价化合物可能含有非极性键
C.含有共价键的化合物一定是共价化合物
D.单质分子中一定存在共价键
【答案】B
【解析】溶于水时克服的是共价键(H-Cl键断裂),烧碱(NaOH)溶于水时克服的是离子键(与分离),两者作用力类型不同,A错误;由不同种非金属原子组成的共价化合物(如)中,O-O键为非极性键,因此可能含有非极性键,B正确;含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH含有O-H共价键,但属于离子化合物,C错误;单质分子不一定存在共价键,如稀有气体单质(如He)为单原子分子,无共价键,D错误;故选B。
3.【考查化学键的判断、电离过程及物理变化中的化学键】(24-25高一上·浙江丽水·期末)下列有关化学键的说法不正确的是
A.H2S分子中只含有极性共价键
B.KHSO4在水中电离时只破坏离子键
C.仅含有共价键的物质不一定是共价化合物
D.碘单质升华、凝华过程中化学键没有发生变化
【答案】B
【解析】H2S分子中H与S通过极性共价键结合,且分子中无其他类型的化学键,A正确;KHSO4在水中电离生成K+和,进一步离解为H+和,需破坏离子键和共价键,B错误;仅含共价键的物质可能是单质(如O2)或共价化合物(如CO2),C正确;碘升华/凝华是物理变化,仅分子间作用力发生改变,I2分子内共价键未变化,D正确;故选B。
解题要点
① H₂S分子中只有H—S极性键。
② KHSO₄在水中电离:KHSO₄ = K⁺ + H⁺ + SO₄²⁻,破坏离子键和共价键。
③ 仅含共价键的物质可能是单质(如O₂)或共价化合物。
④ 碘升华、凝华是物理变化,I₂分子内共价键不变。
4.【考查化学键的定义、分类及化学反应中的变化】(24-25高一上·浙江杭州·期末)下列关于化学键的说法中,不正确的是
A.化学键是一种作用力
B.化学键分为极性键和非极性键两类
C.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
D.化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
【答案】B
【解析】化学键是相邻的两个或多个原子之间的一种强烈的相互作用,因此化学键属于作用力,故A项正确;化学键包括离子键、共价键和金属键,共价键又分为极性键和非极性键,故B项错误;形成离子键可以使阴阳离子相结合,形成共价键可以使原子相结合,故C项正确;化学反应过程就是原子重新组合的过程,在这个过程中,反应物分子内化学键断裂,产生的单个原子,产生的原子再重新组合形成生成物分子中的化学键,故D项正确;故选B。
5.【考查化学键变化与物理变化、化学变化的联系】(24-25高一下·河南南阳·期末)下列有关化学键的说法不正确的是
A.干冰升华和冰融化时都不涉及化学键的变化
B.NaCl熔化或HCl溶于水时都要破坏化学键
C.化学键可以分为离子键和共价键
D.受热变成气体,冷却后又形成晶体,此过程中化学键没有发生变化
【答案】D
【解析】干冰(CO2)升华和冰(H2O)融化均为物理变化,仅破坏分子间作用力(范德华力或氢键),未破坏分子内的共价键,因此不涉及化学键变化,A正确;NaCl是离子晶体,熔化时破坏离子键;HCl溶于水时解离为H+和Cl-,破坏共价键,B正确;根据化学键的成键微粒可分为:带相反电荷离子之间的相互作用形成的离子键和原子间通过共用电子对所形成的相互作用的共价键,C正确;NH4Cl受热分解为NH3和HCl气体,破坏了中的离子键以及中的一个N-H共价键;冷却后重新形成NH4Cl时生成新的化学键,因此化学键发生变化,D错误;故选D。
题型2 离子键与共价键
1.【考查离子键与共价键的同时存在】(25-26高一上·广西北海·期末)下列物质中既含离子键又含共价键的是
A.NaCl B.HF C. D.
【答案】C
【解析】是离子化合物,只含离子键,不含共价键,A不符合题意;是共价化合物,只含共价键,不含离子键,B不符合题意;由铵离子和硝酸根离子构成,离子间为离子键;铵离子内部(键)和硝酸根离子内部(键)为共价键,因此既含离子键又含共价键,C符合题意;(肼)是共价化合物,只含共价键(键和键),不含离子键,D不符合题意;故选C。
解题要点
① 只含离子键:NaCl、MgCl₂、Na₂O等。
② 只含共价键:HF、H₂O、CO₂、N₂H₄等。
③ 既含离子键又含共价键:铵盐(NH₄Cl、NH₄NO₃)、强碱(NaOH、KOH)、过氧化物(Na₂O₂)等。
2.【考查离子键与共价键】(25-26高一上·北京西城·期末)下列化合物既含离子键又含共价键的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】N2是双原子分子,只含共价键,不含离子键,且为单质,不是化合物,A错误;H2S是共价化合物,只含共价键,不含离子键,B错误;NaOH是离子化合物,钠离子与氢氧根离子间为离子键,氢氧根离子内部氢氧原子间为共价键,既有离子键又有共价键,C正确;KBr是离子化合物,只含钾离子与溴离子间的离子键,不含共价键,D错误;故选C。
3.【考查化学键的综合判断及常见误区】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期末)下列说法正确的个数为
①化学键断裂,一定发生化学变化
②任何物质中都存在化学键
③氢键是极弱的化学键,分子间作用力不是化学键
④离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力
⑤金属元素与非金属元素间一定能形成离子键
⑥分子间存在着极性共价键
⑦验证化合物是否为离子化合物的实验方法是可以看其熔化状态下能否导电
⑧由非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】① 错误:化学键断裂不一定发生化学变化,如NaCl溶于水时离子键断裂,但属于物理变化;
② 错误:并非任何物质中都存在化学键,如稀有气体单原子分子(如He)中无化学键;
③ 错误:氢键不是化学键,而是分子间作用力的一种,比化学键弱;
④ 错误:离子键是阴、阳离子之间的静电作用(包括引力和斥力),而不仅仅是吸引力;
⑤ 错误:金属元素与非金属元素间不一定能形成离子键,如AlCl3中Al与Cl形成共价键;
⑥ 错误:H2O分子间存在氢键和范德华力,但不存在极性共价键;极性共价键是分子内原子间的键(如O-H键)。
⑦ 正确:离子化合物在熔化状态下能产生自由移动的离子而导电,共价化合物则不能,因此可通过此方法验证;
⑧ 错误:由非金属元素形成的化合物可能含有离子键,如NH4Cl中的离子键;
综上,只有⑦正确,正确个数为1,故选A。
解题要点
① 化学键断裂不一定发生化学变化(如NaCl溶于水)。
② 稀有气体无化学键。
③ 氢键、分子间作用力不是化学键。
④ 离子键是静电作用(引力和斥力)。
⑤ 金属与非金属不一定形成离子键(如AlCl₃)。
⑥ 离子化合物熔化导电是验证离子化合物的可靠方法。
⑦ 非金属元素可形成离子化合物(铵盐)。
4.【考查离子键与共价键的辨别】(24-25高一·河北衡水·质检)下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是
A.CO2 B.KOH C.MgCl2 D.Na2O
【答案】B
【解析】CO2是由分子构成的共价化合物,在CO2分子中只含有共价键,不含离子键,A错误;KOH是碱,由K+与OH-通过离子键结合,在OH-中H原子与O原子之间以共价键结合,故在KOH中既含有离子键,又含有共价键,B正确;MgCl2中Mg2+与2个Cl-之间以离子键结合,故MgCl2中只含有离子键,不含共价键,C错误;Na2O中2个Na+与O2-以离子键结合,因此Na2O中只含有离子键,不含共价键,D错误;故选B。
5.【考查离子键与非极性共价键的同时存在】(24-25高一上·天津·期末)下列物质中,既含有离子键又含有非极性共价键的是
A.NaOH B. C. D.
【答案】B
【解析】NaOH是离子化合物,既含有离子键又含有极性共价键,故不选A; 是离子化合物,既含有离子键又含有非极性共价键,故选B;是共价化合物,只含共价键,故不选C; 是离子化合物,既含有离子键又含有极性共价键,故不选D;故选B。
题型3 离子化合物与共价化合物
1.【考查化学键、离子化合物、共价化合物的综合判断】(25-26高一上·吉林长春·期末)下列说法正确的是
①任何物质中都存在化学键
②离子键的本质是阴阳离子间的静电作用
③共价化合物中,成键原子成键后均满足8e-稳定结构
④熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物
⑤非金属元素形成的化合物不能含有离子键
⑥离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键
A.②⑥ B.①②④ C.③⑤ D.④⑥
【答案】A
【解析】①不是所有的物质中都存在化学键,如稀有气体(如He、Ne)为单原子分子,无化学键,①错误;
②离子键的本质是阴阳离子间的静电吸引与静电排斥的平衡,②正确;
③共价化合物中成键原子不一定满足8e-稳定结构,如BF3中B原子有6e-、HCl中H原子有2e-,③错误;
④熔融状态下能导电的物质不一定是离子化合物,如熔融金属(Na)因自由电子导电,但金属是单质,④错误;
⑤非金属元素可形成含离子键的化合物,如铵盐(NH4Cl)中与间为离子键,⑤错误;
⑥离子化合物必含离子键,且可能含共价键(如NaOH含O-H极性键、Na2O2含O-O非极性键),⑥正确;
综上,仅②和⑥正确,故答案选A。
解题要点
① 稀有气体无化学键。
② 离子键本质是静电作用。
③ 共价化合物中原子不一定满足8电子(如BF₃、HCl)。
④ 熔融导电的可能是金属单质,不一定是离子化合物。
⑤ 非金属可形成离子化合物(铵盐)。
⑥ 离子化合物必含离子键,可能含共价键。
2.【考查离子化合物中化学键类型的比较】(25-26高一上·广东深圳·期末)下列物质均为离子化合物,且化学键类型相同的是
A.与NaOH B.与
C.与NaCl D.HCl与NaOH
【答案】A
【解析】KNO3和NaOH均为离子化合物,都含有离子键,硝酸根和氢氧根内部含有共价键,化学键类型相同,A正确;H2O2和H2O均为共价化合物,不是离子化合物,B错误; NH4Cl含离子键和铵根离子内部存在共价键,而NaCl仅含离子键,化学键类型不同,C错误;HCl是共价化合物,NaOH是离子化合物,两者不均为离子化合物,D错误;故选A。
3.【考查共价化合物的判断】(25-26高一上·福建福州·期末)下列物质属于共价化合物的是
A. B. C.NaOH D.
【答案】D
【解析】由金属钙离子()和非金属氟离子()组成,形成离子键,属于离子化合物,A错误;由同种氯原子(Cl)组成,是单质,不是化合物,因此不属于共价化合物,B错误;NaOH由金属钠离子()和氢氧根离子()组成,整体为离子化合物,不属于共价化合物,C错误;由非金属碳原子(C)和氯原子(Cl)组成,通过共价键结合,属于典型的共价化合物,D正确;故选D。
解题要点
① 只含非金属元素的化合物一般为共价化合物(但铵盐除外)。
② 单质不是化合物。
③ CaF₂、NaOH属于离子化合物。
4.【考查离子化合物中非极性键的存在】(25-26高一上·河北衡水·期末)下列物质属于离子化合物且含有非极性键的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】是共价化合物,不是离子化合物,A不符合题意;是离子化合物,但只含有离子键,没有非极性键,B不符合题意;是离子化合物,过氧根离子中含有非极性键,C符合题意;是离子化合物,但含有极性键,没有非极性键,D不符合题意;故选C。
5.【考查离子化合物与共价化合物的概念辨析】(25-26高一上·河北石家庄·期末)下列关于离子化合物与共价化合物的叙述正确的是
A.离子化合物中一定只含离子键
B.共价化合物中一定只含共价键
C.含金属元素的化合物一定不是共价化合物
D.由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物
【答案】B
【解析】离子化合物中可能含有共价键,如NaOH中的O-H键为共价键,因此不一定只含离子键,A错误;共价化合物中只含共价键,不含离子键,B正确;含金属元素的化合物可能是共价化合物,如AlCl3为共价化合物,C错误;由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如NH4Cl含离子键,属于离子化合物,D错误;故选B。
题型4 电子式的书写与判断
1.【考查核素表示、电子式、原子结构示意图】(25-26高一上·江苏南京·期末)下列化学用语或图示表述不正确的是
A.中子数为9的氮原子:
B.用电子式表示的形成:
C.Cl的原子结构示意图为:
D.的电子式:
【答案】A
【解析】中子数为9的氮原子质子数为7,质量数为16表示为,A错误;为离子化合物,用电子式表示的形成为,B正确;Cl为17号元素,有3个电子层,最外层7个电子,原子结构示意图为:,C正确;由钠离子和过氧根离子构成,电子式为,D正确;故选A。
解题要点
① 核素符号:左下角质子数,左上角质量数。
② 离子化合物电子式:阳离子直接用离子符号,阴离子要标出最外层电子并加方括号和电荷。
③ 原子结构示意图:核外电子分层排布,注意最外层电子数。
2.【考查离子方程式、电子式、结构式、同位素概念】(25-26高一上·安徽芜湖·期末)下列化学用语和说法正确的是
A.少量SO2通入Ba(NO3)2溶液中的离子方程式:
B.用电子式表示Na2O的形成过程:
C.HClO的结构式为H—Cl—O
D.H2、D2、T2均是氢元素的同位素
【答案】B
【解析】少量通入溶液中,溶于水生成,使溶液呈酸性,在酸性条件下,具有强氧化性,会将氧化为,最终生成沉淀,正确的方程式为,A错误;钠原子失去最外层1个电子,形成,氧原子得到2个电子,形成,两个与一个通过离子键结合形成,电子式表示为 ,B正确;的中心原子是氧,其正确的结构式应为H-O-Cl,C错误;H、D、T是氢元素的三种同位素,、、是同种物质的不同同位素形式,D错误;故选B。
3.【考查核素符号、电子式、结构式、离子结构示意图】(25-26高一上·广东深圳·期末)下列化学用语表达不正确的是
A.含有20个中子的氯原子
B.的形成过程:
C.的结构式:
D.的结构示意图:
【答案】D
【解析】氯原子的质子数为17,若含有20个中子,则其质量数为:17+20=37;因此,该氯原子的化学符号为,A正确;MgCl2是离子化合物,由镁原子失去2个电子,2个氯原子各得到1个电子形成;其形成过程的电子式表示符合事实,B正确;N2分子中两个氮原子之间通过三键结合,其结构式为N≡N,C正确;Na+是钠原子失去最外层1个电子后形成的阳离子,其核内质子数为11,核外电子数为10,结构示意图为,D错误;故选D。
解题要点
① 质量数=质子数+中子数。
② MgCl₂形成过程:Mg失去2个电子,两个Cl各得1个电子。
③ N₂结构式:N≡N。
④ Na⁺结构示意图:质子数11,电子数10,两层电子。
4.【考查电子式、结构式、形成过程、离子结构示意图】(25-26高一上·江西宜春·期末)下列有关化学用语的表示方法正确的是
A.H2O的电子式:
B.CO2的结构式:
C.用电子式表示MgCl2的形成过程为
D.的结构示意图:
【答案】B
【解析】H2O为共价化合物,其电子式可表示为,A错误;CO2的结构中包含两个C=O双键,其结构式可表示为O=C=O,B正确;镁原子失去电子,氯原子得到电子形成离子化合物氯化镁,形成过程应表示为,C错误;Na+的原子序数为11,核外电子由里到外依次为2、8,结构示意图表示为,D错误;故选B。
5.【考查同位素、原子结构示意图、电离方程式、共价键形成过程】(25-26高一上·河南三门峡·期末)化学变化或过程的描述需使用专门的化学语言,下列化学用语表述错误的是
A.H、D、T互为同位素
B.S的原子结构示意图:
C.NaHCO3的电离方程式:
D.用电子式表示HCl的形成过程:
【答案】D
【解析】H、D、T为氢元素的不同核素,互为同位素,A正确; S为16号元素,质子数为16,核外有三个电子层,电子数分别为2、8、6,其原子结构示意图为:,B正确;NaHCO3为强电解质,完全电离出钠离子和碳酸氢根离子,其电离方程式为:,C正确;HCl为共价化合物,用电子式表示HCl的形成过程为:,D错误;故选D。
题型5 吸热反应和放热反应
1.【考查吸热反应与放热反应】(25-26高一下·湖南岳阳·期中)下列化学反应中,反应物总能量高于生成物总能量的是
A.氢氧化钡与氯化铵反应 B.碳酸氢钠与盐酸反应
C.灼热的碳与二氧化碳反应 D.镁与硫酸反应
【答案】D
【解析】氢氧化钡与氯化铵反应是典型的吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,A错误;碳酸氢钠与盐酸反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,B错误;灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,属于吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,C错误;镁与硫酸反应属于活泼金属与酸的置换反应,反应剧烈,为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,D正确;故选D。
2.【考查吸热反应与放热反应的能量变化图】(25-26高一下·广东深圳·期中)下列反应过程中的能量变化不符合下图所示的是
A.铝热反应 B.高炉炼铁
C.碳酸氢钠分解 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
【答案】A
【解析】由图像可知:生成物总能量 > 反应物总能量,该反应为吸热反应,题目要求选不符合的,也就是选放热反应;铝热反应为放热反应,A符合题意;高炉炼铁是用一氧化碳还原铁矿石,为吸热反应,B不符合题意;碳酸氢钠分解为吸热反应,C不符合题意;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,D不符合题意;故选A。
解题要点
① 生成物总能量 > 反应物总能量 → 吸热反应。
② 常见放热反应:燃烧、中和、金属与酸、铝热反应、大多数化合反应。
③ 常见吸热反应:大多数分解反应、C与CO₂、C与H₂O、Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl、盐类水解。
3.【考查吸热反应的判断】(25-26高一下·重庆·期中)下列反应不属于吸热反应的是
A.碳酸钙受热分解 B.灼热的炭与二氧化碳的反应
C.双氧水分解 D.碳酸氢钠与盐酸的反应
【答案】C
【解析】碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,属于典型的吸热分解反应,A不符合题意;灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,是以C为还原剂的吸热氧化还原反应,B不符合题意;双氧水分解生成水和氧气,反应过程释放热量,属于放热反应,不属于吸热反应,C符合题意;碳酸氢钠与盐酸的反应是吸热的复分解反应,D不符合题意;故选C。
4.【考查放热反应的判断】(25-26高一下·甘肃白银·期中)下列反应中,属于放热反应的是
A.冰雪融化 B.氢气燃烧
C.氯化铵与氢氧化钡反应 D.碳酸钙分解
【答案】B
【解析】冰雪融化是水由固态变为液态的物理变化,不属于化学反应,且该过程吸收热量,A错误;所有燃烧反应均为放热反应,氢气燃烧会释放大量热量,属于放热反应,B正确;氯化铵与氢氧化钡的反应是典型的吸热反应,反应过程需要吸收热量,C错误;碳酸钙高温分解属于分解反应,绝大多数分解反应为吸热反应,该反应需要持续吸收热量才能发生,D错误;故选B。
5.【考查吸热反应的判断】(25-26高一下·四川成都·期中)下列反应属于吸热反应的是
A.铝片与盐酸的反应 B.甲烷的燃烧反应
C.碳酸氢钠与盐酸反应 D.氢气与氯气的化合反应
【答案】C
【解析】铝片与盐酸的反应是活泼金属与酸的置换反应,属于放热反应,A错误;所有燃烧反应均为放热反应,甲烷的燃烧反应属于放热反应,B错误;碳酸氢钠与盐酸的反应属于吸热反应,C正确;氢气与氯气的化合反应属于放热的化合反应,D错误;故选C。
题型6 反应能量与图像变化
1.【考查能量变化图像的分析】(25-26高一下·四川内江·期中)对下列图示的叙述不正确的是
A.(a)图可表示与固体反应的能量变化
B.通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C.由(c)图可知,和反应生成是吸热反应
D.(d)图表明反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
【答案】C
【解析】与固体的反应为吸热反应,图a中所示为吸热反应的能量图(生成物的能量高于反应物能量),A正确;图中金刚石的能量大于石墨的能量,能量越低物质越稳定,则通过图b可知,石墨比金刚石稳定,B正确;由图c可知, +为吸热反应,则和反应生成是放热反应,C错误;图d表示吸热反应,吸热反应中反应物断键吸收的能量大于形成生成物中新键释放的能量,D正确;故选C。
解题要点
① 吸热反应:生成物总能量 > 反应物总能量。
② 能量越低越稳定。
③ 正反应吸热,逆反应放热。
④ 断键吸热 > 成键放热 → 吸热反应。
2.【考查从能量图判断反应热效应】(25-26高一下·福建漳州·期末)已知某化学反应,反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量
【答案】D
【解析】反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,A错误;根据图象,该反应是吸热反应,生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1-E2)kJ,B错误;1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量,C错误;断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,由信息可知,该反应为吸热反应,则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确;故选D。
3.【考查能量图的判断】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)根据下图判断,下列说法不正确的是
A.等物质的量的所具有的能量大于
B.拆开 中的化学键需要吸收能量
C.在和生成的过程中,断键吸收的总能量小于成键释放的总能量
D. 和 反应生成 ,反应放出热量
【答案】D
【解析】变为放热,等物质的量的所具有的能量大于,故A正确;断键吸热,拆开 中的化学键需要吸收能量,故B正确;和生成是放热反应,在和生成的过程中,断键吸收的总能量小于成键释放的总能量,故C正确; 和 反应生成 ,反应放出能量为(1851.2-1370.8)kJ=热量,若生成2mol放出的能量大于,故D错误;故选D。
解题要点
① 同一物质气态时能量高于液态。
② 断键吸热,成键放热。
③ 放热反应:断键吸热 < 成键放热。
④ 生成液态水比气态水放热更多。
4.【考查吸热反应的能量变化图】(25-26高一下·河南新乡·期中)下列化学反应过程中的能量变化与下图相符的是
A.HCl+NaOH=NaCl+H2O B.Fe+H2SO4=FeSO4+H2
C.CH4+2O2CO2+2H2O D.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应
【答案】D
【解析】是酸碱中和反应,属于典型的放热反应,A不符合题意;是活泼金属与酸的置换反应,属于放热反应,B不符合题意;是燃烧反应,所有燃烧反应均为放热反应,C不符合题意;晶体和晶体混合反应,是典型的吸热反应,反应过程中需要吸收热量,生成物总能量高于反应物总能量,与图像完全相符,D符合题意;故选D。
5.【考查从能量图判断反应热效应】(25-26高一下·江西抚州·期中)已知某化学反应的能量变化如图所示下列叙述中正确的是
A.该反应需要在加热条件下才能进行
B.该反应生成2 mol AB2(g)时,放出的热量为
C.反应的能量变化与上图相似
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
【答案】D
【分析】由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应。
【解析】反应的吸热、放热与反应条件无必然联系,吸热反应不一定需要加热,A错误;依据图像分析判断1molA2和2molB2反应生成2molAB2,生成2molAB2吸收(E1−E2)kJ热量,不是放出热量,B错误;合成氨反应是放热反应,生成物总能量低于反应物,能量变化与题图(吸热反应)不相同,C错误;吸热反应的本质是:断开反应物化学键吸收的总能量大于形成生成物化学键释放的总能量,符合该反应的特点,D正确;故选D。
题型7 原电池原理及其应用
1.【考查铜锌原电池】(25-26高一下·广东汕尾·期中)某小组设计的原电池装置如图。下列说法正确的是
A.铜为负极,锌为正极 B.溶液中H+向负极移动
C.外电路中电子的流向:Zn→导线→Cu D.如果将铜片换成铝片,则电路中的电流方向不变
【答案】C
【分析】该装置为铜锌稀硫酸原电池,金属活泼性,故为负极,发生失电子的氧化反应,电极反应为;为正极,在正极发生得电子的还原反应,电极反应为。原电池工作时,外电路中电子由负极沿导线流向正极,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
【解析】金属活泼性,该原电池中为负极,为正极,A错误;电解质溶液中阳离子向正极移动,故向正极移动,B错误;外电路中电子由负极流出,沿导线流向正极,即流向为导线,C正确;若将铜片换成铝片,金属活泼性,则为负极,为正极,外电路电子流向变为导线,电流方向与电子流向相反,故电路中电流方向改变,D错误;故选C。
解题要点
① 活泼金属作负极(Zn),发生氧化反应。
② 正极(Cu)上H⁺得电子生成H₂。
③ 电子流向:负极→导线→正极。
④ 阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
2.【考查镁-空气原电池原理】(25-26高一下·湖南衡阳·期中)“盐水车”的驱动原理如图所示,向烧杯中加入食盐水后便可使“盐水车”行驶。下列有关叙述错误的是
A.该"盐水车"实现了化学能转化为电能,再转化为动能
B.加入食盐水后,Mg作负极
C.活性炭电极发生氧化反应
D.理论上每转移2 mol e⁻会消耗24 g Mg
【答案】C
【解析】原电池将化学能转化为电能,电能驱动电动机,再转化为盐水车行驶的动能,A正确;活泼性强于活性炭,加入电解质食盐水后,失电子作负极,B正确;活性炭电极为原电池正极,空气中的在正极得电子,发生还原反应,不是氧化反应,C错误;反应后变为,,反应转移,的摩尔质量为,因此转移时消耗,D正确;故选C。
解题要点
① 较活泼金属作负极(Mg),发生氧化反应。
② 正极(活性炭)上O₂得电子,发生还原反应。
③ 电子由负极经导线流向正极。
④ 根据电极反应计算消耗量。
3.【考查原电池的判断】(25-26高一下·宁夏石嘴山·期中)下列组合中,不能使装置中的电流表指针出现偏转的是
选项
a
b
试剂X
装置图
A
Cu
石墨
稀硝酸
B
Cu
Ag
酒精
C
Fe
Cu
溶液
D
Zn
Cu
食醋
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】铜能与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,则铜和石墨在稀硝酸中能构成原电池,装置中的电流表指针会出现偏转,A不符合题意;酒精是非电解质,则铜和银在酒精中不能构成原电池,装置中的电流表指针不会出现偏转,B符合题意;铁的金属性强于铜,能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,则铁和铜在氯化铁溶液中能构成原电池,装置中的电流表指针会出现偏转,C不符合题意;锌的金属性强于铜,能与醋酸溶液反应生成醋酸锌和氢气,则锌和铜在食醋中能构成原电池,装置中的电流表指针会出现偏转,D不符合题意;故选B。
4.【考查生物燃料电池】(25-26高一下·湖南邵阳·期中)微生物燃料电池可同时处理废水中的有机物和,其工作原理如图所示,已知:质子交换膜只允许通过,该电池工作时,下列说法不正确的是
A.电极a为负极,发生氧化反应
B.通过质子交换膜从左向右移动
C.电池中生成氮气,理论上通过导线的电子数为
D.电极的电极反应式为
【答案】C
【分析】该微生物燃料电池中,电极a生成,失电子被氧化,故a为负极;电极b生成,得电子被还原,故b为正极。
【解析】a极失电子,为负极,发生氧化反应,A正确;原电池中阳离子向正极移动,从负极(左,a极区)通过质子交换膜移向正极(右,b极区),B正确;未指明是标准状况下的体积,无法计算物质的量,也就无法计算转移电子数,C错误;b极得电子生成,酸性环境下配平电极反应为,D正确;故选C。
5.【考查原电池的能量转化及电极判断】(25-26高一下·贵州安顺·期中)如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是
A.溶液中移向正极 B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
C.铜片是负极 D.电流从锌流向铜
【答案】B
【分析】锌-铜-稀硫酸原电池中,锌为负极,电极反应为,铜为正极,电极反应为。
【解析】带负电荷,应该向负极移动,A错误;利用原电池将锌和稀硫酸反应放出的能量转化为电能,实现了化学能到电能的转化,LED灯发光,实现了电能到光能的转化,B正确;根据分析,铜片为正极,C错误;电流由正极流向负极,即铜电极流向锌电极,D错误;故选B。
题型8 化学电源
1.【考查常见电池】(25-26高一下·四川内江·期中)关于下列四个装置说法正确的是
A.甲:电池使用时,正极附近溶液pH减小
B.乙:的作用是作还原剂
C.丙:铅蓄电池为二次电池,放电工作过程中,负极的质量逐渐增加
D.丁:通入的一极是正极,电极反应式为
【答案】C
【解析】银锌纽扣电池中,为负极,发生反应:;为正极,发生反应:。正极反应生成,因此正极附近溶液的pH增大,A错误;普通锌锰电池中,锌为负极,石墨为正极,正极上得电子生成和,的作用是吸收氢气,反应中被还原为,因此是氧化剂,B错误;铅蓄电池是二次电池,放电时负极反应为:。反应中,转化为固体附着在负极表面,因此负极的质量会逐渐增加,C正确;通入的一极为正极,电解质溶液为(碱性),因此电极反应式中不能出现,正确的正极反应式为,D错误;故选C。
解题要点
① 银锌电池:正极Ag₂O得电子生成Ag和OH⁻,pH增大。
② 普通锌锰电池:MnO₂作氧化剂,吸收H₂。
③ 铅蓄电池放电:负极生成PbSO₄附着,质量增加。
④ 碱性燃料电池:正极O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻。
2.【考查氨氮废水燃料电池】(25-26高一下·广西南宁·期中)燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水,工作原理如下图:
下列说法不正确的是
A.电极b为负极
B.工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度增大
C.通过质子交换膜向a极室迁移
D.电极b的电极反应:
【答案】B
【分析】在b极转化为,N元素化合价从-3升高为0,发生失电子的氧化反应,因此b为负极;a极通入空气,发生得电子的还原反应,a为正极。
【解析】b极发生氧化反应,为负极,A正确;a极(正极)的电极反应为,b极室中的H+透过质子交换膜向a极区移动,但a极室中硫酸的物质的量不变,但是反应生成H2O,所以工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度减小,B错误;原电池中阳离子向正极迁移,a是正极,因此通过质子交换膜向a极室迁移,C正确;b极失电子生成,电极反应,D正确;故选B。
3.【考查镁-海水-溶解氧电池】(25-26高一下·广东惠州·期中)镁、海水、溶解氧可构成原电池,为水下小功率设备长时间供电,电池结构示意图如下,电池总反应为: 下列说法正确的是
A.Mg作电池的正极
B.电子由 Mg电极经海水流向石墨电极
C.石墨电极的电极反应式为:
D.溶液中向石墨电极向移动
【答案】C
【解析】Mg失电子,作原电池的负极,A错误;电子只在外电路(导线)中移动,不经过电解质溶液(海水),电子由Mg电极经导线流向石墨电极,B错误;石墨为正极,中性环境下O2得电子生成,电极反应式,C正确;原电池中阴离子向负极移动,为阴离子,应向负极(Mg电极)移动,D错误;故选C。
解题要点
① Mg作负极,被消耗,需定期更换。
② 正极反应:O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻(碱性环境)。
③ 电流由正极经导线流向负极。
④ 镁电极发生氧化反应。
4.【考查锂-空气电池】(24-25高一下·福建福州·期末)新型锂-空气电池具有能量大、密度高的优点,具有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示,其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是
A.放电时,Li+通过固体电解质向金属锂电极移动
B.当外电路转移1mol电子,理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L O2
C.该电池工作时,金属锂作为正极被氧化
D.有机电解液可以用水性电解液代替
【答案】B
【分析】由题干图示信息可知,金属锂电极为负极,发生氧化反应,电极反应为:Li-e-=Li+,石墨烯电极为正极,发生还原反应,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-,据此分析解题。
【解析】由分析可知,放电时,金属锂为负极,石墨烯为正极,阳离子(Li+)向正极移动,即Li+应通过固体电解质向石墨烯电极移动,而非向金属锂电极移动,A错误;由分析可知,正极(石墨烯)反应为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,转移4 mol电子消耗1 mol O2,转移1 mol电子时消耗O2 0.25 mol,标准状况下体积为0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L,B正确;由分析可知,金属锂为活泼金属,在电池中作负极,失去电子被氧化,C错误;金属锂能与水反应生成LiOH和H2,有机电解液若用水性电解液代替,锂会与水反应,D错误;故选B。
5.【考查烟气脱硫原电池】(24-25高一下·陕西渭南·期末)利用如图装置可进行烟气脱硫。下列说法正确的是
A.多孔电极为负极,电极反应式为Fe2++e-=Fe3+
B.烟气脱硫过程可表示为2Fe3++SO2+4H+=2Fe2++SO+2H2O
C.理论上,相同条件下吸收SO2和产生H2的体积相同
D.工作一段时间后,左室需要补充Fe2(SO4)3溶液
【答案】C
【分析】该装置为原电池原理,多孔电极处Fe2+失去电子被氧化为Fe3+,发生氧化反应,故为负极;光催化电极表面氢离子得电子产生氢气,作原电池的正极。
【解析】多孔电极处Fe2+失去电子被氧化为Fe3+,发生氧化反应,故为负极,但电极反应式应为Fe2+ - e- = Fe3+,选项中电极反应式电荷不守恒且电子得失方向错误,A错误;烟气脱硫时,SO2被Fe3+氧化为SO,Fe3+被还原为Fe2+,酸性条件下正确的离子方程式为2Fe3++ SO2+ 2H2O = 2Fe2+ + SO + 4H+,选项中H+和H2O的位置及系数错误,B错误;吸收SO2时,S元素从+4价升至+6价,每个SO2失去2e⁻;产生H2时,H⁺从+1价降至0价,每个H2得到2e-。根据电子守恒,SO2与H2的物质的量相等,相同条件下体积相同,C正确;左室中Fe2+在多孔电极被氧化为Fe3+,Fe3+又氧化SO2生成Fe2+,形成循环,Fe3+作为总反应的催化剂,总的物质的量不变,无需补充Fe2 (SO4)3溶液,D错误;故选C。
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