高中化学知识点讲解《电解池原理》高频试题特训(2017年最新版)(四)

时间:2017-11-05 23:26:18

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1、填空题  (10分)如表所示为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请回答下列问题:

(1)③、④、⑦的原子半径由大到小的顺序为(用元素符号表示,下同)       
(2)⑥和⑦的最高价含氧酸的酸性强弱为(用酸的化学式表示)        
(3)①、②两种元素按原子个数之比为1:1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式                    
(4)由表中元素形成的物质可发生如图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。
①写出D溶液与G反应的化学方程式:                            
②写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法:                         ;
③常温下,若电解1L0.1mol/L的A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化),则该电解过程中转移电子的物质的量为:                ;
④若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质有:       。


参考答案:(1)(2分)Na>Cl>F  (2)(2分)HClO4>H2SO4
(3)(2分)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O  (4)(4分,每小题1分)
① 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
② 取少量A溶液滴加几滴稀硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀生成
③ 0.01 mol. ④ NaCl、Al(OH)3和H2O(水不写不扣分)


本题解析:根据元素在周期表中的位置,可知①为H、②为O、③为F、④为Na、⑤为Al、⑥为S、⑦为Cl,则
(1)同周期自左而右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,故原子半径:Na>Cl>F,故答案为:Na>Cl>F;
(2)非金属性Cl>S,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4,故答案为:HClO4>H2SO4;
(3)①、②两种元素按原子个数之比为1:1组成的常见液态化合物为H2O2,在酸性溶液中能将Fe2+氧化Fe3+,同时生成水,反应离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(4)由表中元素形成的物质,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,则B为Cl2,D溶液显碱性,电解A溶液为电解氯化钠溶液生成氢气、氯气与氢氧化钠,故D为NaOH、C为H2,则E为HCl,G能与氢氧化钠溶液反应得到氢气与F,故G为Al,F为NaAlO2,则:
①D溶液与G反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
②检验NaCl溶液中溶质的阴离子的方法:取少量A溶液滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液有白色沉淀生成,故答案为:取少量A溶液滴加几滴(稀硝酸酸化)硝酸银溶液有白色沉淀生成;
③常温下,若电解1L 0.1mol/L的NaCl溶液,一段时间后测得溶液中的c(OH -)=10-2mol/L,则n(NaOH)=0.01mol/L×1L=0.01mol,由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,可知成氯气为0.01mol×1/2=0.005mol,故转移电子物质的量=0.005mol×2=0.01mol,故答案为:0.01mol;
④如图所示各步反应均为恰好完全转化,电解反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,而2Al~2NaOH~2NaAlO2,得到偏铝酸钠与HCl物质的量之比为1:1,由H2O+HCl+NaAlO2


本题难度:困难



2、选择题  电解尿素[ CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,a、b极均为惰性电极)。下列说法正确的是

A.电解时,b极是阴极放出H2,发生氧化反应
B.溶液中OH—逐渐向b极移动
C.电解时,a极的电极反应式为:
D.若在b极产生标况下224mL氢气,则消耗尿素2g


参考答案:C


本题解析:A中电解时,b极是阴极放出H2,发生还原反应,错误;B中溶液中OH—逐渐向阳极a极移动,错误;C正确;D由电子守恒得:CO(NH2)2~3H2,生成H2 0.01mol,则消耗尿素0.01/3 mol,为0.2g,错误。


本题难度:一般



3、选择题  在下图装置中,若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加,则下列说法错误的是

甲?乙?丙
A.当甲装置中共产生标准状况下4.48 L气体时,Cu电极上质量增加43.2g
B.电解过程中装置丙的pH无变化
C.向甲中通人适量的HCl气体,可使溶液恢复到电解前的状态
D.乙中左侧电极反应式:Cu2++2e-=Cu


参考答案:A


本题解析:由装置甲发生的反应可得两电极产生的气体体积相等,所以产生氢气为2.24 L,转移电子0.2 mol,则铜电极上生成Ag0.2 mol,质量为21.6 g,A选项不正确,装置内阴极析出银单质,阳极上的银失去电子变成银离子,理论上溶液的物质的量浓度不变,pH保持不变,B选项正确,装置甲中开始的反应为:2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,故要使溶液恢复可通入适最HCl气体即可,C选项正确,乙装置的左侧电极质量增加,则左侧为阴极,由此可确定X极为负极,Y为正极,乙装置中铜离子放电,D选项正确。


本题难度:一般



4、填空题  选考题【化学一一选修化学与技术】(15分)以炼锌烟尘(主要成份为ZnO,含少量CuO和FeO)为原料,可以制取氯化锌和金属锌。
Ⅰ、制取氯化锌主要工艺如下:

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH  (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。

金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1. 1
3. 2
Zn2+
5. 2
6. 4
Fe2+
5. 8
8. 8
(1)加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为                               
(2)流程图中,为了降低溶液的酸度,试剂X不可以是             (选填序号:
a.ZnO;b.Zn(OH)2 ;c.Zn2(OH)2CO3;d.ZnSO4;pH应调整到         
(3)氯化锌能催化乳酸(2-羟基丙酸)生成丙交酯(C6H8O4)和聚乳酸,丙交酯的结构简式为        ,聚乳酸的结构简式为                      
Ⅱ、制取金属锌采用碱溶解ZnO(s)+2NaOH(aq)+H2O(l)=Na2[Zn(OH)4](aq),然后电解浸取液。
(4)以石墨作电极电解时,阳极产生的气体为     ;阴极的电极反应为             
(5)炼锌烟尘采用碱溶,而不采用酸溶后电解,主要原因是                           


参考答案:(1)2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O(2分)
(2)d(2分);3.2 ≤  pH < 5.2  (或:约为4) (2分)
(3)(2分);   (2分)
(4)O2­(或氧气)(1分);       [Zn(OH)4]2-+2e-="Zn" + 4OH-(2分)
(5)氧化铜、氧化亚铁不溶于碱溶液中


本题解析:(1)双氧水具有强氧化性,能把亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O。
(2)由于不能引入杂质,因此X不能选择硫酸锌,答案爱信d;调节pH的目的是沉淀铁离子,而保留锌离子,所以pH应调整到3.2≤pH<5.2;
(3)2分子2-羟基丙酸分子酯化反应生成丙交酯,结构简式为;2-羟基丙酸分子中羟基和羧基,发生缩聚反应生成聚乳酸,结构简式为
(4)以石墨作电极电解时,阳极是溶液中的氢氧根离子放电,产生的气体为O2­;阴极得到电子,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-="Zn" + 4OH-;
(5)由于氧化铜、氧化亚铁不溶于碱溶液中而能溶于酸溶液中,所以炼锌烟尘采用碱溶,而不采用酸溶后电解。
考点:考查物质制备工艺流程图的分析与应用


本题难度:困难



5、选择题  
如图所示,通电一段时间后,Cu电极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL,设A池中原混合液的体积为100 mL,则通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为

A.0.05 mol/L
B.0.035 mol/L
C.0.025 mol/L
D.0.020 mol/L


参考答案:A


本题解析:
“Cu电极增重2.16 g”那么Cu作阴极,则A池中左电极是阴极,右电极是阳极;结合,Ag++e-=Ag,电极增重2.16 g(即),转移电子0.02 mol。A池中,阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O 2↑,转移0.02 mol电子,即得n(O2)=0.005 mol,累计收集气体224 mL(即),那么在阴极还产生0.005 mol H2,阴极反应为2H++2e-=H2↑,转移电子0.01 mol,因此Cu2+放电0.01 mol,Cu2++2e-=Cu,n(Cu2+)=0.005 mol,


本题难度:一般




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