1、第四章 化学反应与电能同步习题一、单选题1通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚()，其原理如图所示，下列说法错误的是A环境温度对该电池会有影响B每消耗1molCH3COO-，电路中通过的电子数为8NAC、均能与氯化铁溶液发生显色反应D该电池工作时，外电路中的电流由b极流向a极2500mLKCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2molL-1，用石墨作电极电解此溶液，通电一段时间后，两电极均收集到5.6L(标准状况下)气体，假设电解后溶液的体积仍为500mL，下列说法正确的是A原混合溶液中c(Cl-)=0.3molL-1B上述电解过程中共转移0.5mol电子C电解得到的无色气
2、体与有色气体的体积比为3：7D电解后溶液中c(OH-)=0.2molL-13环氧乙烷(C2H4O)常用于医用消毒，一种制备方法为：使用惰性电极电解KCl溶液，用Cl-交换膜将电解液分为阴极区和阳极区，其中一区持续通入乙烯；电解结束，移出交换膜，两区混合反应： HOCH2CH2Cl +OH-=Cl- + H2O + C2H4O。下列说法错误的是A乙烯应通入阴极区B移出交换膜前存在反应Cl2+ H2OHCl + HClOC使用Cl- 交换膜阻止OH- 通过，可使Cl2生成区的pH逐渐减小D制备过程的总反应为：H2C=CH2+ H2O= H2+ C2H4O4利用微生物燃料电池处理某废水的工作原理如图
3、所示。下列说法错误的是A电池工作过程中有CO2放出Bb为正极，放电时发生还原反应Ca极上的电极反应为H2S+4H2O-8e-=SO+10H+D当电路中有0.8mole-转移时，通过质子交换膜的H+数目为NA5普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn2NH2MnO2=Zn(NH3)22Mn2O3H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是()A当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电
4、复原B电池负极反应式为2MnO22NH2e=Mn2O32NH3H2OC原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极D外电路中每通过0.1 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g6如图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可透过聚四氟乙烯膜，并与AlI3，反应生成Al2O3和I2。通过电池电位计的变化可测得O2的含量。下列说法正确的是A正极反应为3O2+12e- +4Al3+=2Al2O3B气体传感器中发生的总反应为3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgIC外电路中流过0.1 mol电子消耗O2 0.4 gD给传感器
5、充电时，Ag+向多孔石墨电极移动7在pH=4.5时，利用原电池原理，用铁粉将废水中无害化处理的实验如下表：方案一方案二初始条件pH=4.5pH=4.5，Fe2+去除率50%接近100%24小时pH接近中性接近中性铁的最终物质形态下列说法正确的是A该电池中Fe作负极，可被完全氧化B正极的电极反应为：C方案二的去除率高，原因可能是Fe2+破坏了FeO(OH)层D改变铁粉粒径大小，的去除速率不变8我国科学家成功研制出二次电池，在潮湿条件下的放电原理为，模拟装置如图所示(已知放电时，由负极向正极迁移)。下列说法正确的是A放电时，电流由镁极经外电路流向石墨极B放电时，正极的电极反应式为C充电时，阴极上放
6、出，发生还原反应D充电时，当阳极质量净减12g时，转移了4mol电子9下列关于实验现象的描述不正确的是()A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快10下列有关电解原理的应用的说法正确的是A氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝B电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极C电解饱和食盐水时，阴极反应式为D在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连二、填空题11饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As( )亚
7、砷酸盐和As(V)砷酸盐形式存在。(1)砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为_。(2)根据元素周期律，下列说法正确的是_(填字母代号)。a.最高价氧化物对应水化物的酸性：SPAsb.原子半径：SPAsc.非金属性：SPAs(3)关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3，同时生成SO42-，导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为_。 (4)去除水体中的砷，可先将As( )转化为As(V)，选用NaClO可实现该转化。已知：投料前水样pH=5.81，0.1 mol/L NaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物
8、质是次氯酸。研究NaClO投加量对As()氧化率的影响得到如下结果：产生此结果的原因是_。(5)强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形式存在的As(V)，从而达到去除As的目的。已知：一定条件下，As(V)的存在形式如下表所示：pH2277111114存在形式H3AsO4H2AsO4-HAsO42-HAsO42-、AsO43-pH=6时，NaClO氧化亚砷酸(H3AsO3)的离子方程式是_。12(1)理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应Fe2Fe3+=3Fe2+设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂饱和KNO3溶液。请回答下列问题：电解质溶液X是_；电解质溶液Y是_。
9、写出两电极的电极反应式：铁电极：_；碳电极：_。外电路中的电子是从_电极流向_电极。(填“铁”或“碳”)盐桥中向X溶液中迁移的离子是_(填字母)：AK+ BNO3-(2)请将下列氧化还原反应3Cu8HNO3(稀) =3Cu(NO3)22NO4H2O设计成原电池，画出(1)中的装置图，并写出相应的电极反应式。原电池装置图：_；正极：_；负极：_。13现有反应2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2， 请根据该反应的实质，设计成原电池，画出装置图并标出正、负极材料、电解质溶液。_14电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认
10、的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示：图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的_(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_。a极区pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。图中应使用_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2MnO4，化学方程式为_。用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程
11、图表示如下：则D的化学式为_；阳极的电极反应式为_；阳离子迁移方向是_。(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图所示：阴极的电极反应式为_。将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为_。三、计算题15燃煤烟气中的、可通入碱液或利用电解池装置进行吸收处理。. 常温下，是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。氧化性强于，能更有效地氧化。(1)(活化能)则_(活化能)(2)为分析氧化时温度对脱除率的影响，将与混合反应一段时间，再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时，脱除率随与混合反应时温度变化如图1所示。温度在时，随着
12、温度升高，脱除率无明显变化；温度超过时，随着温度升高，脱除率下降。其可能原因是_。.一定条件下水溶液中可发生如下反应：，部分物质的物质的量的变化如图2所示。(3)曲线表示_的变化(填名称)。时反应达到平衡状态，用表示反应的平均速率为_。(4)下列不能说明反应已达到平衡状态的是_。AB绝热恒容时，反应的化学平衡常数不再变化C恒温恒容时，混合溶液中硫酸的密度不再变化D反应过程中，溶液中分子总数不再改变. 若烟气主要成分为、，可通过电解法除去，其原理如图3所示。阳极的电极反应式为_。电解过程中得到的产物为_。16某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流
13、表的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入O2电极的电极反应式为_。(2)乙池中C(石墨)电极的名称为_(填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)，总反应的化学方程式为_。(3)当乙池中D极质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_mL(标准状况)，转移的电子数为_。(4)丙池中_(填“E”或“F”)极析出铜。(5)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，丙中溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。四、工业流程题17纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，以主要成分为CuFeS2的黄铜矿(含有杂质
14、SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如图所示：请回答下列问题：(1)“滤渣1”中含有硫单质及_，“浸泡”中反应的离子方程式为_。(2)“操作1”的目的是_。(3)“调pH”的过程中能否用CuCO3来代替CuO_(填“能”或“否”)，要使Fe3+完全沉淀，则溶液的pH至少为_(已知该工艺条件下KspFe(OH)3810-38，Kw110-14，lg20.3，化学上认为当离子浓度小于110-5molL-1时沉淀完全)。(4)“热还原”的实验现象是_。(5)现代工业也可用铜作电极，电解食盐水制备Cu2O，电解过程中首先生成CuCl(难溶于水)，则生成氧化亚铜的化学方程式为_；与用黄铜矿制备
15、Cu2O工艺相比电解法的优点有_。18氯化亚铜(CuCl)是有机合成的重要催化剂。工业上由废铜料(含Cu、Fe、Al及SiO2等杂质)，生产CuCl的工艺流程如下：已知：i)溶于NaCl的浓溶液可生成，的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。ii)部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH：物质开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7(1)煅烧的主要目的是_。(2)操作1为“调节溶液的pH”。调节pH的范围为_，物质X可以是_。ACuOBNaOH溶液CFe(OH)2DCaCO3(3)滤渣B的主要成分是_。(4)往滤液B中加入食盐并通入SO2可生成，写出反应的离子方程式_。在加入食盐时一般使用浓NaCl溶液，其主要目的是_。(5)实验室可以使用铜电极电解饱和食盐水得到CuCl。写出阳极的电极反应式_。
