高中化学知识点总结《原电池原理》高频试题巩固(2017年最新版)(四)

时间:2017-11-11 03:15:17

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1、填空题  Ⅰ.电离平衡常数(用K表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:

化学式
HF
H2CO3
HClO
电离平衡常数
(K)
7.2×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
?
(1)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的顺序是______________。
(2)25℃时,在20mL0.1mol·L—1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L—1NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是_______。

A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中,c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L
C.②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(F-)<c(Na+)=0.1mol·L—1
(3)已知25℃时,①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)? ΔH=-akJ·mol—1,
②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)? ΔH=-bkJ·mol—1,
氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。
(4)长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO,其结构式为H—O—F。HFO与等物质的量的H2O反应得到HF和化合物A,则每生成1molHF转移_______mol电子。
Ⅱ.氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化剂。它是一种无色液体,熔点–54.1℃,沸点69.1℃。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ?△ H=–97.3kJ·mol—1
(1)试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式:K=_________________;
(2)对上述反应,若要使化学平衡常数K增大,化学反应速率v正也增大,可采取的措施是_____(选填编号)。
a.降低温度?b.移走SO2Cl2
c.增加反应物浓度?d.无法满足上述条件
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是____________(选填编号)。
a.υ(Cl 2)=υ(SO2)? b.容器中气体压强不随时间而变化?
c.c(Cl 2) : c(SO2)=1:1? d.容器中气体颜色不随时间两变化
(4)300℃时,体积为1L的密闭容器中充入16.20g SO2Cl2,达到平衡时容器中含SO2 7.616g。若在上述中的平衡体系中,再加入16.20g SO2Cl2,当再次达平衡时,容器中含SO2的质量范围是________________________。


参考答案:Ⅰ. (1)①④②③(或①>④>②>③,用物质名称表示也对)(2分) (2)BC(2分)
(3)HF(aq) H+(aq) +F—(aq) △H=-(a-b)KJ·mol—1(2分,不写可逆号扣1分)
(4)1(2分)
Ⅱ.(1)K=(2分) 2)d(2分)(3)bd(2分)
(4)7.616g<m(SO2)<15.232g(2分)


本题解析:Ⅰ.(1)根据越弱越水解,电离常数越小,盐水解时碱性越强,碳酸的二级电离常数最小,所以①碱性最强,其次是④,再次是②,最小是③;(2)A、HF溶液中对水的电离起抑制作用,NaF溶液中对水的电离起促进作用,因此由水电离出的c(H+)不相等,错误;B、①点时pH=6,根据电荷守恒C(Na+)+C(H+)=C(F-)+C(OH-),c(F-)-c(Na+)= C(H+)- C(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7mol/L,正确;C、②点时,pH=7,溶液呈中性,C(H+)=C(OH-),因此溶液中的c(F-)=c(Na+),正确;D、③点时V=20mL,恰好完全反应得到NaF溶液,c(F-)<c(Na+)=0.05mol·L—1,错误,选择BC;(3)根据盖斯定律,①-②可得HF(aq) H+(aq) +F—(aq) △H=-(a-b)KJ·mol—1(4)H—O—F中F非金属性强,共用电子对偏向它,带负电荷-1,H带正电荷+1,O显0价,HFO+H2O=HF+H2O2,生成1molHF转移1摩尔电子。Ⅱ.(2)该反应是放热反应,要使K增大,只能降低温度,降温反应速率降低,所以选d;(3)a、υ(Cl 2)=υ(SO2)在任何条件下都相等,错误;b、方程左右两边气体分子系数差不等0,所以压强不再改变说明气体物质的量不再变化,达到平衡,正确;c、二者浓度1:1,不能说明它的浓度不再发生变化,错误;d、氯气有颜色,颜色不变,说明浓度不再发生变化,说明达到平衡,正确。(4)平衡体系中,再加入16.20g SO2Cl2,浓度变为原来的2倍,等于增大压强,平衡正向移动,但是不能抵消改变,所以比原来的大,但比2倍的少,7.616g<m(SO2)<15.232g


本题难度:困难



2、选择题  (2014届江苏省南通市高三第二次调研化学试卷)
如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是

A.分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类
B.微生物所在电极区放电时发生还原反应
C.放电过程中,H+从正极区移向负极区
D.正极反应式为:MnO2+4H++2e—=Mn2++2H2O


参考答案:D


本题解析:
A、原先认为糖均为碳水化合物,符合上式,但后来发现许多糖不符合该式,如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)等,也有符合该式的不是糖,如甲醛、乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等错误;B、微生物放电,糖中碳元素化合价升高失去电子,为负极发生氧化反应,错误;C、原电池中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,错误;D、正确。


本题难度:一般



3、填空题  如图为Zn-Cu原电池的示意图,请回答:
(1)锌片为原电池的______(填“正”或“负”)极,该极的电极反应式是______.该反应属于______(填“氧化”或“还原”)反应.
(2)______(填“电子”或“电流”)从锌片通过导线流向铜片,溶液中H+的从______(填“锌片”或“铜片”)获得电子.
(3)原电池工作一段时间后,H2SO4溶液的浓度______(填“增大”或“减小”,下同),烧杯中溶液的质量______.
(4)若锌片质量减轻6.5g,则另一极放出气体的体积为______L(标准状况).


参考答案:2(1)锌比铜活泼,应为原电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:负;Zn-2e-=Zn2+;氧化;
(2)原电池工作时,电子从锌片(负极)通过导线流向铜片(正极),铜为原电池的正极,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2↑,可知溶液中H+的从铜片获得电子,故答案为:电子;铜片;
(3)电池总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑,由反应的方程式可知,原电池工作一段时间后,H2SO4溶液的浓度变小,溶液质量增大,故答案为:减小;增大;
(4)若锌片质量减轻6.5g,n(Zn)=0.1mol,转移电子0.2mol,则生成氢气0.1mol,体积为2.24L,故答案为:2.24.


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是(  )

A.燃料电池工作时,正极反应为:O2+ 2H2O + 4e- ="==" 4OH-
B.若a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.若a、b极都是石墨,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
D.若a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出


参考答案:D


本题解析:原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子,发生还原反应,因此在该燃料电池中氢气在负极通入,氧气在正极通入,则A、该燃料电池的电解质显酸性,则燃料电池工作时,正极反应为:O2+ 4H++ 4e- ===2H2O,A不正确;B、a极与燃料电池的正极相连,因此若a极是铁,b极是铜时,铁是阳极,铜是阴极,a极逐渐溶解,B不正确;C、若a、b极都是石墨,a电极是阳极,溶液中的氢氧根放电产生氧气,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积不相等,后者是前者的2倍,C不正确;D、若a极是粗铜,b极是纯铜时,则相当于粗铜的精炼,所以a极逐渐溶解,b极上有铜析出,D正确,答案选A。


本题难度:一般



5、选择题  钢铁发生腐蚀时,正极上发生的反应是
A.2Fe-4e- = 2Fe2+
B.2Fe2++4e- = 2Fe
C.2H2O+O2+4e-= 4OH-
D.Fe3++e-= Fe2+


参考答案:C


本题解析:钢铁腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀,吸氧腐蚀的正极反应为2H2O+O2+4e-= 4OH-?,析氢腐蚀的正极反应为2H++2e-=H2。


本题难度:一般




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