内容正文:
福鼎四中2026-2027学年(上)第一次适应性练习
高二化学试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国载人航天技术世界瞩目。下列说法正确的是
A. 空间站使用的太阳能电池将化学能转变为电能
B. 飞船外层使用隔热瓦,目的是防止热量散失
C. 空间站中携带的供氧剂过氧化钠属于碱性氧化物
D. 飞船所用燃料的燃烧是放热反应
2. 下列表述正确的是
A. ,则
B. 足量稀醋酸与溶液反应:
C. 已知,完全燃烧生成液态水所放出的热量为,则水分解的热化学方程式为:
D. 已知,则可知的燃烧热
3. 下列有关如图所示装置的叙述正确的是(该装置工作时)
A. 电子从锌沿稀硫酸溶液流向铜
B. 往锌电极迁移,且铜电极上无气泡产生
C. 铜电极上的电极反应式为
D. 一段时间后,电解质溶液的质量较反应前有所增加
4. 甲醇燃料电池工作原理如下图,下列有关叙述正确的是
A. a导出的气体是
B. 电池工作时,电子由甲电极经外电路流向乙电极
C. 乙电极的反应式为
D. 当外电路通过电子时,理论上消耗甲醇1.6g
5. 以为原料合成的相关反应为:① ;② 。部分键能数据如下表所示,则共价键的键能是
共价键
键能/
803
414
326
464
A. B. C. D.
6. 用如下图所示装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法不正确的是
A. 铁发生的电极反应:
B. 炭粉的存在增大了铁腐蚀的速率
C. 导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
D. 试管恢复至室温后,导管末端倒吸形成一段稳定的水柱
7. 铅酸蓄电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法不正确的是
A. 放电时,向电极方向移动
B. 放电时,正极的电极反应式为
C. 充电时,电极应与外接直流电源的负极相连
D. 充电时,阴极的电极反应式为
8. 微生物脱盐电池既可以处理废水中的和,又可以实现海水淡化,原理如图所示。下列说法错误的是
A. Na+移向M极
B. 淡水从出口R处导出
C. 离子交换膜a为阴离子交换膜
D. 每处理,电路中转移0.3mol电子
9. 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示(两电极均为惰性电极)。下列说法正确的是
A. M电极上得到电子,发生氧化反应
B. N电极上的电极反应式为
C. 电池总反应为
D. 外电路中电子的流动方向为N→灯泡→M
10. 北京奥运会火炬“祥云”的燃料主要成分是丙烯()。已知:
①
②
丙烷脱氢可得到丙烯,则反应的为
A. B.
C. D.
第II卷
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 实验探究是学习化学原理的重要方法,请回答下列问题。
I.某实验小组用0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸进行中和反应反应热的测定。
(1)测定中和反应反应热的实验装置如图所示。
取50mLNaOH溶液和50mL硫酸进行实验,从实验装置上看,图中缺少的重要仪器为___________。
(2)已知:学习小组用50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸进行中和反应,测得反应热为56.1kJ/mol,根据以上数据写出该反应中和热的热化学方程式:___________。
(3)上述实验结果的数值与57.3kJ/ mol有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.两烧杯夹层间碎纸条没有填满 b.配制0.25mol/L硫酸,定容时俯视
c.分多次把NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d.记录混合液的最高温度作为终止温度
Ⅱ.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。
(4)下列变化过程属于吸热反应的是___________(填序号)。
①浓硫酸稀释 ②锌和稀硫酸反应制取 ③炭在中燃烧 ④煅烧石灰石 ⑤C与水蒸气反应制取水煤气
(5)用CO2催化加氢可以制取乙烯:,该反应体系的能量随反应过程的变化关系如图所示,该反应的__________(用含的式子表示)。相关化学键的键能如下表,实验测得上述反应的,则表中的__________。
化学键
C=O
H-H
C=C
C-H
H-O
键能
436
764
414
464
(6)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
已知:①
②
则③__________。
12. Ⅰ.氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:_______________________。
(2)几种含氯元素的离子的相对能量如表所示:
离子
相对能量
0
60
101
63
38
①在上述五种离子中,最不稳定的离子是____(填离子符号)。
②反应的_______。
Ⅱ.如图所示,甲、乙为相互串联的两个电解池。
(3)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A极电极材料是____________,电极反应式为__________________________________。
(4)乙池中铁极的电极反应式为___________________________________。
Ⅲ.利用下图装置可以模拟铁的两种电化学防护的方法。
(5)若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于________(填“M”或“N”)处,此时铁电极的电极反应式为________________________________。若X为铜,开关K置于M处,铁发生_________________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”),此时铁电极的电极反应式为________________________________。
13. I.溶液是一种重要的铜盐试剂,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用溶液进行以下实验探究:
(1)以溶液为电解质溶液进行粗铜(含、、、、等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.溶液中向阳极移动 b.粗铜接电源正极,发生还原反应
c.电解后溶液的浓度减小 d.利用阳极泥可回收、、等金属
(2)图1是根据反应,设计成的锌铜原电池。极的电极反应式是__________________,盐桥中是含有琼胶的饱和溶液,电池工作时向___________(填“甲”或“乙”)移动。
(3)图2中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜:
①b处通入的是___________(填“”或“”),作_________极(填“正极”或“负极 ”)a处的电极反应式为_____________________。
②当铜电极的质量减轻 ,则消耗的在标准状况下的体积为_______________。
II.某兴趣小组以甲烷燃料电池为电源研究有关电化学的问题。
(4)一段时间后,乙池B极的现象________________________________________。
(5)丙池中反应一段时间后,溶液中将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)丁池中,利用离子交换膜控制电解液中来制备纳米Cu2O,离子交换膜为阴离子交换膜,Cu电极的电极反应式为__________________________________________。
14. 电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛,认识和研究化学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。
(1)镍镉(Ni-Cd)电池是常用的二次电池,其总反应可以表示为:,已知和均难溶于水但能溶于酸。
①该电池的负极材料为_________(填元素符号)。
②该电池放电时,正极的电极反应式为_________。
(2)可通过电解溶液的方法直接制得,电解装置如下:
①电极a的电极反应式为_________。
②K+的移动方向_________。(填“由a到b”或“由b到a”);产物D是_________。
(3)一种肼-空气燃料电池,能将饱和食盐水淡化,同时可获得盐酸和NaOH。其工作原理如下图所示:
①N膜为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
②以该燃料电池为电源,连接铁镀铜装置时,铁电极应与通___________的一极相连。
③当电路中有2mol电子转移时,正极区溶液质量增加_________g。
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福鼎四中2026-2027学年(上)第一次适应性练习
高二化学试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国载人航天技术世界瞩目。下列说法正确的是
A. 空间站使用的太阳能电池将化学能转变为电能
B. 飞船外层使用隔热瓦,目的是防止热量散失
C. 空间站中携带的供氧剂过氧化钠属于碱性氧化物
D. 飞船所用燃料的燃烧是放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能电池是将太阳能转化为电能,并非将化学能转变为电能,A错误;
B.飞船返回大气层时会与大气摩擦产生大量热量,隔热瓦的作用是隔绝外部高温传入飞船内部,保护舱体和航天员,不是防止热量散失,B错误;
C.碱性氧化物的定义是与酸反应只生成盐和水的氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还会生成,属于过氧化物,不属于碱性氧化物,C错误;
D.所有燃烧反应都属于放热反应,飞船所用燃料的燃烧是放热反应,D正确;
故选D。
2. 下列表述正确的是
A. ,则
B. 足量稀醋酸与溶液反应:
C. 已知,完全燃烧生成液态水所放出的热量为,则水分解的热化学方程式为:
D. 已知,则可知的燃烧热
【答案】A
【解析】
【详解】A.固态硫转化为气态硫需要吸收热量(升华吸热),因此燃烧生成时释放的热量更多,由于和均为负值,且的绝对值小于,故,A正确;
B.醋酸是弱酸,中和反应中需额外能量解离醋酸分子,导致放出的热量小于强酸的中和热(57.3 kJ·mol−1),因此应大于-57.3 kJ·mol−1,B错误;
C.1 mol H2燃烧生成液态水放热285.5 kJ,则分解2 mol水需吸收2×285.5kJ=571kJ,应为+571 kJ·mol−1,C错误;
D.燃烧热要求生成稳定氧化物(),而反应产物为,不符合燃烧热定义,D错误;
故答案为:A 。
3. 下列有关如图所示装置的叙述正确的是(该装置工作时)
A. 电子从锌沿稀硫酸溶液流向铜
B. 往锌电极迁移,且铜电极上无气泡产生
C. 铜电极上的电极反应式为
D. 一段时间后,电解质溶液的质量较反应前有所增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.原电池中电子仅在导线(外电路)中定向移动,电解质溶液中是阴、阳离子定向导电,电子不会经过稀硫酸溶液,A错误;
B.原电池中阳离子向正极迁移,铜为正极, 应向铜电极迁移,且在铜电极得电子生成,铜电极有气泡产生,B错误;
C.该装置电解质为稀硫酸,呈酸性,正极是得电子生成氢气,不会发生中性/碱性条件下的氧气得电子生成的反应,C错误;
D.负极锌溶解进入溶液,发生反应,每溶解(质量65g),正极仅逸出(质量2g),进入溶液的锌的质量远大于逸出氢气的质量,因此一段时间后电解质溶液的质量比反应前有所增加,D正确;
故选D。
4. 甲醇燃料电池工作原理如下图,下列有关叙述正确的是
A. a导出的气体是
B. 电池工作时,电子由甲电极经外电路流向乙电极
C. 乙电极的反应式为
D. 当外电路通过电子时,理论上消耗甲醇1.6g
【答案】B
【解析】
【分析】氢离子由甲电极向乙电极移动,甲是负极、乙是正极;甲醇燃料电池,甲醇在负极失电子生成二氧化碳,氧气在正极得电子生成水,则b通入甲醇,a导出二氧化碳,d通入氧气,c流出水。
【详解】A. 甲是负极,甲醇在负极失电子生成二氧化碳,a导出的气体是CO2,故A错误;
B. 甲是负极、乙是正极,电池工作时,电子由甲电极经外电路流向乙电极,故B正确;
C. 乙是正极,乙电极氧气得电子生成水,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故C错误;
D. 负极发生反应,当外电路通过电子时,理论上消耗0.1mol甲醇,消耗甲醇的质量为3.2g,故D错误;
选B。
5. 以为原料合成的相关反应为:① ;② 。部分键能数据如下表所示,则共价键的键能是
共价键
键能/
803
414
326
464
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据盖斯定律:反应①+②得CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-46 kJ/mol,设 H—H 键能为x kJ/mol,根据键能计算反应热的公式:ΔH=反应物总键能-生成物总键能,反应物总键能:CO2中含2个C=O键:2×803kJ/mol=1606 kJ/mol,3个H2分子:3×xkJ/mol,合计:(1606+3x)kJ/mol,生成物总键能:CH3OH中含3个C—H 键、1个C-O 键、1个O-H 键:3×414kJ/mol+326kJ/mol+464kJ/mol=2032kJ/mol,H2O中含2个O-H 键:2×464kJ/mol=928kJ/mol,合计:2032+928=2960kJ/mol,根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能:即-46kJ/mol=(1606+3x)kJ/mol-2960kJ/mol,解得:x=436kJ/mol,
故选:C。
6. 用如下图所示装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法不正确的是
A. 铁发生的电极反应:
B. 炭粉的存在增大了铁腐蚀的速率
C. 导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
D. 试管恢复至室温后,导管末端倒吸形成一段稳定的水柱
【答案】C
【解析】
【详解】A.中性条件下铁发生吸氧腐蚀,铁作为负极失电子生成,电极反应为,A不符合题意;
B.炭粉与铁、氯化钠溶液构成原电池,原电池反应会加快铁的腐蚀速率,B不符合题意;
C.氯化钠溶液呈中性,铁发生吸氧腐蚀,导管口产生气泡是因为反应放热使试管内空气受热膨胀逸出,并非生成,不能证明发生析氢腐蚀,C符合题意;
D.铁发生吸氧腐蚀消耗试管内的,恢复室温后试管内压强小于外界大气压,导管末端倒吸形成一段稳定的水柱,D不符合题意;
故答案选C。
7. 铅酸蓄电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法不正确的是
A. 放电时,向电极方向移动
B. 放电时,正极的电极反应式为
C. 充电时,电极应与外接直流电源的负极相连
D. 充电时,阴极的电极反应式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.放电时铅酸蓄电池为原电池,为负极,为正极,原电池中阳离子向正极移动,故应向电极方向移动,A错误;
B.放电时正极得电子发生还原反应,与、反应生成和,电极反应式书写正确,B正确;
C.充电时铅酸蓄电池为电解池,原电池的负极应与外接直流电源的负极相连作阴极,C正确;
D.充电时阴极发生还原反应,为放电时负极反应的逆过程,电极反应式为,D正确;
故选A。
8. 微生物脱盐电池既可以处理废水中的和,又可以实现海水淡化,原理如图所示。下列说法错误的是
A. Na+移向M极
B. 淡水从出口R处导出
C. 离子交换膜a为阴离子交换膜
D. 每处理,电路中转移0.3mol电子
【答案】A
【解析】
【分析】生物电极M乙酸失电子发生氧化反应生成二氧化碳,M是负极;生物电极N亚硝酸根离子得电子生成氮气,N是正极; 可以实现海水淡化,可知钠离子、氯离子移出海水,原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极,则a为阴离子交换膜、b为阳离子交换膜。
【详解】A.阳离子移向正极,N是正极,则Na+移向N极 ,故A错误;
B.该装置可以实现海水淡化,则淡水从出口R处导出,故B正确;
C.根据以上分析,离子交换膜a为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜,故C正确;
D.根据氮元素守恒,每处理,生成0.1mol,0.1mol在N极得0.3mol电子生成氮气,可知电路中转移0.3mol电子,故D正确;
选A。
9. 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示(两电极均为惰性电极)。下列说法正确的是
A. M电极上得到电子,发生氧化反应
B. N电极上的电极反应式为
C. 电池总反应为
D. 外电路中电子的流动方向为N→灯泡→M
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为原电池,左侧M极区葡萄糖发生厌氧反应失电子,为负极;右侧N极区得电子,为正极。
【详解】A.M是负极,葡萄糖在M电极上失去电子,发生氧化反应,并非得到电子,A错误;
B.N是正极,酸性环境(质子交换膜允许通过)中得到电子,结合迁移过来的生成水,电极反应式为,B正确;
C.该电池的本质是葡萄糖的氧化供能,总反应为;选项中的反应是光合作用的储能反应,和该原电池的能量转化、反应本质完全相反,C错误;
D.原电池外电路电子从负极流向正极,即流动方向为M→灯泡→N,D错误;
故选B。
10. 北京奥运会火炬“祥云”的燃料主要成分是丙烯()。已知:
①
②
丙烷脱氢可得到丙烯,则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据盖斯定律,将反应①减去反应②即可得到目标反应,计算得,B正确;故答案选B。
第II卷
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 实验探究是学习化学原理的重要方法,请回答下列问题。
I.某实验小组用0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸进行中和反应反应热的测定。
(1)测定中和反应反应热的实验装置如图所示。
取50mLNaOH溶液和50mL硫酸进行实验,从实验装置上看,图中缺少的重要仪器为___________。
(2)已知:学习小组用50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸进行中和反应,测得反应热为56.1kJ/mol,根据以上数据写出该反应中和热的热化学方程式:___________。
(3)上述实验结果的数值与57.3kJ/ mol有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.两烧杯夹层间碎纸条没有填满 b.配制0.25mol/L硫酸,定容时俯视
c.分多次把NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 d.记录混合液的最高温度作为终止温度
Ⅱ.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。
(4)下列变化过程属于吸热反应的是___________(填序号)。
①浓硫酸稀释 ②锌和稀硫酸反应制取 ③炭在中燃烧 ④煅烧石灰石 ⑤C与水蒸气反应制取水煤气
(5)用CO2催化加氢可以制取乙烯:,该反应体系的能量随反应过程的变化关系如图所示,该反应的__________(用含的式子表示)。相关化学键的键能如下表,实验测得上述反应的,则表中的__________。
化学键
C=O
H-H
C=C
C-H
H-O
键能
436
764
414
464
(6)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
已知:①
②
则③__________。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒(或玻璃搅拌器)
(2) (或 )
(3)ac (4)④⑤
(5) ①. ②. 803
(6)-130.8
【解析】
【小问1详解】
测定中和热的实验装置中,为了使酸碱溶液混合均匀,需要用环形玻璃搅拌棒(或玻璃搅拌器),图中缺少该仪器;
【小问2详解】
中和反应热是指在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放出的热量,该题测得反应热为56.1kJ/mol,所以反应的热化学方程式为: (或 );
【小问3详解】
a.两烧杯夹层间碎纸条没有填满,会导致热量散失,测得的温度差偏小,结果偏低,a符合题意;
b.配制0.25 mol/L硫酸,定容时俯视 ,读数偏大,体积偏小,浓度偏大。那么硫酸的物质的量偏大,该实验中氢氧化钠过量,因此放出的热量偏高,b不符合题意;
c.分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,会导致热量散失,测得的温度差偏小,结果偏低,c符合题意;
d.记录混合液的最高温度作为终止温度,是正确操作,不会产生偏差,d不符合题意;
故答案选ac。
【小问4详解】
①浓硫酸稀释:属于物理变化,过程放热,不是化学反应,①不符合题意;
②锌和稀硫酸反应制取氢气:活泼金属与酸反应放出氢气是放热反应,②不符合题意;
③炭在氧气中燃烧:燃烧反应是放热反应,③不符合题意;
④煅烧石灰石:,为分解反应,是吸热反应,④符合题意;
⑤C与水蒸气反应制取水煤气:,是吸热反应,⑤符合题意;
故答案选④⑤。
【小问5详解】
由能量和反应过程坐标图可知,反应物总能量高于生成物总能量,反应为放热反应;,;
。由化学方程式:,1 mol含2 mol碳氧双键,3 mol 含3 mol H-H, mol 含 mol C=C和2 mol C-H,2 mol水含4 mol H-O。,,解得:
【小问6详解】
由盖斯定律,目标反应,。
12. Ⅰ.氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:_______________________。
(2)几种含氯元素的离子的相对能量如表所示:
离子
相对能量
0
60
101
63
38
①在上述五种离子中,最不稳定的离子是____(填离子符号)。
②反应的_______。
Ⅱ.如图所示,甲、乙为相互串联的两个电解池。
(3)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A极电极材料是____________,电极反应式为__________________________________。
(4)乙池中铁极的电极反应式为___________________________________。
Ⅲ.利用下图装置可以模拟铁的两种电化学防护的方法。
(5)若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于________(填“M”或“N”)处,此时铁电极的电极反应式为________________________________。若X为铜,开关K置于M处,铁发生_________________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”),此时铁电极的电极反应式为________________________________。
【答案】(1)
(或 )
(2) ①.
②.
(3) ①.
纯铜 ②.
(4)
Ag++e-=Ag (5) ①.
N ②.
(或 ) ③.
吸氧 ④.
【解析】
【小问1详解】
反应物为 、 和 ,生成物为 和 。根据原子守恒可配平化学方程式为 。已知 参与反应释放 热量,则 参与反应释放 热量。结合物质在灼热条件下的状态,该反应的热化学方程式为 。
【小问2详解】
① 物质的相对能量越高,其状态越不稳定。由表格数据可知, 的相对能量最高,因此在五种离子中最不稳定。② 根据 ,反应 的 。
【小问3详解】
根据装置图可知,A极连接电源负极,为电解池的阴极。若甲池为电解精炼铜的装置,阴极材料应为纯铜,发生还原反应,其主要电极反应式为。
【小问4详解】
甲、乙为相互串联的电解池,甲池中A是阴极、B是阳极,所以乙池中石墨是阳极、铁是阴极。 乙池电解质为AgNO3溶液,铁阴极的电极反应式为:Ag++ e- = Ag。
【小问5详解】
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,应采用外加电流的阴极保护法,即让铁作电解池的阴极,连接电源负极,故开关K应置于N处。此时铁电极上水得电子发生还原反应,电极反应式为 。若X为铜,开关K置于M处,此时没有外接电源,构成原电池。铁比铜活泼,铁作负极。由于海水呈中性或弱碱性,铁发生吸氧腐蚀,铁在负极失去电子,电极反应式为 。
13. I.溶液是一种重要的铜盐试剂,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用溶液进行以下实验探究:
(1)以溶液为电解质溶液进行粗铜(含、、、、等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.溶液中向阳极移动 b.粗铜接电源正极,发生还原反应
c.电解后溶液的浓度减小 d.利用阳极泥可回收、、等金属
(2)图1是根据反应,设计成的锌铜原电池。极的电极反应式是__________________,盐桥中是含有琼胶的饱和溶液,电池工作时向___________(填“甲”或“乙”)移动。
(3)图2中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜:
①b处通入的是___________(填“”或“”),作_________极(填“正极”或“负极 ”)a处的电极反应式为_____________________。
②当铜电极的质量减轻 ,则消耗的在标准状况下的体积为_______________。
II.某兴趣小组以甲烷燃料电池为电源研究有关电化学的问题。
(4)一段时间后,乙池B极的现象________________________________________。
(5)丙池中反应一段时间后,溶液中将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)丁池中,利用离子交换膜控制电解液中来制备纳米Cu2O,离子交换膜为阴离子交换膜,Cu电极的电极反应式为__________________________________________。
【答案】(1)cd (2) ①. ②. 乙
(3) ①. ②. 正 ③. ④.
(4)有无色气体生成 (5)不变
(6)
【解析】
【小问1详解】
a.电解池中阳离子移向阴极,溶液中向阴极移动,故a错误;
b.电解精炼铜,粗铜接电源正极,发生氧化反应,故b错误;
c.阳极Al、Zn、Cu失电子,阴极只有Cu2+得电子,根据电子守恒,电解后溶液的浓度减小,故c正确;
d.阳极Al、Zn、Cu失电子,Ag、Pt、Au活泼性小于Cu,Ag、Pt、Au进入阳极泥,利用阳极泥可回收、、等金属,故d正确;
选cd。
【小问2详解】
图1是根据反应,设计成的锌铜原电池,甲池为硫酸锌溶液,乙池为硫酸铜溶液,Cu为正极,极发生还原反应,电极反应式是;原电池中阳离子移向正极,盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液,电池工作时向乙移动。
【小问3详解】
①Ⅱ中实现铁上镀铜,铁作阴极、铜作阳极,则Ⅰ中通入a的电极是负极、通入b的电极为正极,所以b处通入的是,作正极;a处通入甲烷作负极,电极反应式为。
②当铜电极的质量减轻 ,消耗Cu的物质的量为0.05mol,转移0.1mol电子,根据,可知消耗的的物质的量为0.0125mol,在标准状况下的体积为。
【小问4详解】
甲池为燃料电池,通入甲烷的一极为负极、通入氧气的一极为正极,则乙池中A为阳极、B为阴极,阴极氢离子得电子生成氢气,所以B极的现象是有无色气体放出;
【小问5详解】
丙池中Ag电极为阳极、Pt电极为阴极,丙为电镀池,溶液中不变;
【小问6详解】
丁池中,利用离子交换膜控制电解液中来制备纳米Cu2O,离子交换膜为阴离子交换膜,Cu为阳极,Cu电极失电子生成Cu2O,电极反应式为。
14. 电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛,认识和研究化学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。
(1)镍镉(Ni-Cd)电池是常用的二次电池,其总反应可以表示为:,已知和均难溶于水但能溶于酸。
①该电池的负极材料为_________(填元素符号)。
②该电池放电时,正极的电极反应式为_________。
(2)可通过电解溶液的方法直接制得,电解装置如下:
①电极a的电极反应式为_________。
②K+的移动方向_________。(填“由a到b”或“由b到a”);产物D是_________。
(3)一种肼-空气燃料电池,能将饱和食盐水淡化,同时可获得盐酸和NaOH。其工作原理如下图所示:
①N膜为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
②以该燃料电池为电源,连接铁镀铜装置时,铁电极应与通___________的一极相连。
③当电路中有2mol电子转移时,正极区溶液质量增加_________g。
【答案】(1) ①. Cd ②.
(2) ①. ②. 由a到b ③.
(3) ①. 阳离子 ②. ③. 80
【解析】
【小问1详解】
①根据总反应方程式,放电时Cd元素化合价升高,该电池的负极材料为Cd;
②放电时,正极得到电子被还原为,正极的电极反应为:;
【小问2详解】
①通电时,a极处被氧化为,为阳极,电极a的电极反应式为:;
②电解池溶液中,阳离子向阴极移动,故的移动方向为由a到b;b极处被还原为,移动过来的与结合生成(产物D);
【小问3详解】
①肼-空气燃料电池中,通入燃料肼的电极A为负极,通入氧气的电极B为正极;为了将饱和食盐水淡化,应移向正极,应移向负极,N膜为阳离子交换膜;
②铁镀铜时,Fe作阴极,Cu作阳极;电解池阴极连接电源负极,故铁电极与电极 A(通入燃料肼的一极)相连;
③正极的电极反应为:,每转移4 mol电子,正极生成4 mol(溶液增加的质量本质为参加反应的的质量),并与穿过阳离子交换膜的结合生成(溶液还增重通过阳离子交换膜的的质量),,,。
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