2021-2022学年天津市第八中学高二上学期12月月考化学试题含解析
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这是一份2021-2022学年天津市第八中学高二上学期12月月考化学试题含解析,共29页。试卷主要包含了单选题,原理综合题,填空题等内容,欢迎下载使用。
天津市第八中学2021-2022学年高二上学期12月月考
化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列金属防护的方法中,应用了牺牲阳极的阴极保护法的是
A
B
C
D
工具转动部位涂油脂
钢铁船身嵌入锌
车圈、车铃钢上镀铬
健身器材刷油漆
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.工具转动部位涂油脂是增加保护层,故A错误;
B.钢铁船身嵌入锌,形成的原电池Zn是负极,Fe是正极,应用了牺牲阳极的阴极保护法,故B正确;
C.车圈、车铃钢上镀铬是增加保护层,故C错误;
D.健身器材刷油漆是增加保护层,故D错误;
故答案为B。
2.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是
A.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑
B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变
C.在铁片上镀铜时,Y是纯铜
D.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁
【答案】D
【详解】A项、X电极跟电源的正极相连,X为电解池的阳极,氯离子在阳极水失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,故A错误;
B项、精炼铜时,电解液为含Cu2+溶液,粗铜除含有Cu外,还含有比铜活泼的锌、铁等杂质,锌、铁和铜在阳极发生氧化反应生成离子,而阴极上只有Cu2+得电子发生还原反应生成铜,则Z溶液中的Cu2+浓度减小,故B错误;
C项、在铁片上镀铜时,镀层金属铜与电源正极相连做阳极,镀件铁片与电源负极相连作阴极,则与负极相连的是铁片,故C错误;
D项、工业上电解熔融氯化镁得到金属镁,故D正确;
故选D。
3.关于下列装置说法错误的是
A.装置①放电过程中,硫酸浓度不断降低
B.装置②工作过程中,溶液浓度减小
C.装置③钢闸门应与外接电源的正极相连来获得保护
D.装置④盐桥中的移向甲烧杯
【答案】C
【详解】A.装置①放电过程的总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,过程中消耗硫酸,硫酸浓度不断降低,故A正确;
B.装置②为电解精炼铜,工作过程中,粗铜为阳极,锌、铁等杂质先失电子,然后铜失电子,纯铜为阴极,溶液中的铜离子在阴极得电子生成铜单质析出,则溶液浓度减小,故B正确;
C.用外加电源的阴极保护法保护金属,被保护的金属应该接电源的负极,即钢闸门应与外接电源的负极相连,故C错误;
D.原电池中阴离子向负极移动,锌是负极,所以Cl-移向甲烧杯,故D正确;
故答案选C。
4.室温下,用溶液滴定某浓度的溶液,溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列叙述错误的是
A.该滴定过程选择酚酞作为指示剂
B.滴定前未用标准液润洗滴定管,会导致测定结果偏高
C.N点时,
D.若M点对应溶液中,则
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠与甲酸反应生成甲酸钠,溶液呈碱性,应该用酚酞作指示剂,故A正确;
B. 滴定前未用标准液润洗滴定管,会致使标准液浓度变小,所消耗标准液体积偏大,故测得待测液浓度偏高,故B正确;
C.N点时为中性,由于溶液为醋酸和醋酸钠混合,氢离子和氢氧根离子来源于电离和水解,水解程度小,故,故C错误;
D.若M点对应溶液中,电荷守恒为:则,故D正确;
故选C。
5.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2SO3
H2CO3
电离平衡常数
1.75×10-5
4.9×10-10
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
下列说法不正确的是A.NaHCO3溶液中通少量SO2:2+SO2=2CO2++H2O
B.等体积等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中的离子总数大小:前者>后者
C.25℃时,等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa)
D.amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b
【答案】A
【分析】由电离平衡常数的关系可知,酸性H2SO3>CH3COOH>H2CO3>>HCN>,由此分析。
【详解】A.酸性H2CO3>,相对强的酸制备相对弱的酸,NaHCO3溶液中通少量SO2,发生反应:+SO2=CO2+,故A符合题意;
B.根据CH3COOH的电离常数大于HCN的电离常数,CH3COOH>HCN,等体积等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中,CH3COO-的水解程度小于CN-,钠离子不水解,等体积等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中的离子总数大小:前者>后者,故B不符合题意;
C.25℃时,由分析可知,酸性:CH3COOH>HCN>,离子的水解程度为:>CN->CH3COO-,等物质的量浓度的各溶液,离子的水解程度越大,碱性越强,则pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),故C不符合题意;
D.amol/L HCN溶液与bmol/L NaOH溶液等体积混合后,若所得溶液中c(Na+)=c(CN-),根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(CN-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,由于反应所得溶液是NaCN溶液,是弱酸强碱盐,显碱性,而溶液显中性,HCN溶液的浓度要大,则a一定大于b,故D不符合题意;
答案选A。
6.化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.铵态氮肥与草木灰混合使用可降低肥效
B.侯德榜制碱的工艺流程中,向饱和食盐水中先通入二氧化碳,再持续通入氨气
C.一次性锌锰碱性干电池能实现化学能与电能的相互转化
D.反应能自发进行,则该反应的△H<0
【答案】A
【详解】A.草木灰主要成分是K2CO3,水解使溶液显碱性,若铵态氮肥与草木灰混合使用,则水解产生的OH-与反应产生NH3逸出,导致肥效降低,因此不能混合使用,A正确;
B.侯德榜制碱的工艺流程中,为了提高食盐水中的浓度,便于析出NaHCO3晶体,应该先向饱和食盐水中通入氨气,使溶液显碱性,然后再持续通入二氧化碳,B错误;
C.一次性锌锰碱性干电池能实现化学能向电能的转化,但电能不能转化为化学能,C错误;
D.该反应是体系混乱程度增大的反应,△S>0,但该反应是吸热反应,△H>0,在常温下能自发进行,说明△H-T△S<0,D错误;
故合理选项是A。
7.如图为研究HCOOH燃料电池性能的装置,两电极区间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是
A.电子由a极经外电路流向b极
B.该燃料电池负极反应式为
C.放电过程中需补充的物质X为H2SO4
D.该装置总反应的离子方程式为
【答案】B
【分析】如图所示,该装置为原电池装置,在电极b得到电子变为,其电子反应式为,为正极;则电极a为负极,电极反应式为;
【详解】A.燃料电池中, 发生失去电子的反应生成,所以电极a为负极,b为正极,电子由 a 电极经外电路流向b电极,故 A 正确;
B.电极a为负极,发生失去电子的反应生成,电极反应式为,故B错误;
C.如图,在电极b得到电子变为,与在X的作用下反应生成和硫酸钾,可知该反应为,则X为,故C正确;
D.根据负极反应式:,正极区域反应式:,,其总反应为,故D正确;
故选B。
8.有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥
【答案】C
【详解】反应X(s)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,正反应是气体体积减小的放热反应,
①升高温度,平衡向逆向(吸热)反应移动;
②降低温度,平衡向正向(放热)反应移动;
③压强增大,平衡向正向(气体体积减小)方向移动;
④降低压强,平衡向逆向(气体体积增大)方向移动;
⑤加催化剂不会引起化学平衡的移动;
⑥分离出Z,即减小生成物的浓度,平衡正向移动;
综上所述,②③⑥符合题意,C项正确;
故选C。
9.已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH②
【答案】B
【详解】A.K2S溶液中存在物料守恒,即含有钾元素的微粒浓度和含有S元素微粒浓度之和的比为2:1,根据物料守恒得c(K+)=2[c(S2‒)+c(HS‒)+c(H2S)],选项A错误;
B.溶液中存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH‒)=c(H+)+c()+2c(H2CO3),选项B正确;
C.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH‒),选项C错误;
D.pH相同的这几种物质,KOH是强碱,其浓度最小;钾盐水解程度越大,pH相同时钾盐浓度越小,KClO水解程度较大;则浓度①>③,所以三种溶液浓度:①>③>②,所以c(K+):①>③>②,选项D错误;
答案选C。
17.下列有关溶液(室温下)的说法正确的是
A.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
B.0.10mol•L-1NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
C.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10mol•L-1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
【答案】D
【详解】A.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中存在物料守恒,即2n(Na)=3n(C),溶液中的物料守恒为:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液的量不知不能判断离子难度大小,故A错误;
B.液呈中性时,c(H+)=c(OH−),根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(NH)=2c(SO)+c(HSO),因为溶液呈中性,根据元素守恒得c(Na+)>c(SO),NaHSO3溶液酸性较弱,则加入的氨水较少,所以c(SO)>c(NH);所以溶液中c(H+)、c(OH−)、c(SO)、c(Na+)、c(NH)这五种离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(H+)=c(OH−),故B错误;
C.物质的量浓度相同的下列溶液:①(NH4)2SO4②NH4HCO3③NH4Cl ④NH4Fe(SO4)2;先不考虑水解,则(NH4)2SO4中含有两个NH,所以它们NH的浓度大于其它三种物质,②④二种物质中,④NH4Fe(SO4)2酸性最强,NH水解受到的抑制最大,即NH的量较多,溶液中c(NH)较大,
①NH4Cl,NH水解,②NH4HCO3,碳酸氢根离子的水解对铵根离子起促进作用,即溶液中c(NH)④>③>②,按c(NH)由大到小的顺序排列为:①>④>③>②,故C错误;
D.0.1mol•L−1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7,溶液中存在电荷守恒为:c(H+)+c(Na+)=c(OH−)+c(Cl−)+c(CH3COO−),物料守恒为:c(Na+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH),得到c(CH3COOH)=c(Cl−),溶液中存在醋酸钠、氯化钠和醋酸,钠离子浓度一定大于氯离子浓度,故D正确;
故选:D。
18.下列说法正确的是
A.一定条件下反应达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)
B.用精密pH试纸测得氯水的pH为2.7
C.常温下,若盐酸和氢氧化钠溶液混合后溶液呈中性,则两溶液的pH之和为14
D.中和反应反应热测定实验中需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒
【答案】D
【详解】A.对于反应,一定条件下达到平衡时,,故A错误;
B.氯水是由氯气溶于水形成的,,其中含有HClO漂白性,能使变色的pH试纸褪色,所以不能用精密pH试纸测得氯水的pH,故B错误;
C,常温下,,若体积为mL pH=a的盐酸和mL pH=b的氢氧化钠溶液混合呈中性,则,,,若,则,未告知溶液体积情况,故C错误;
D.中和反应反应热测定实验的装置为,所需仪器有量筒、烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒,故D正确;
故选D。
19.为探究温度对的影响,其他条件相同时,将1molH2(g)和1molI2(g)充入体积为2L的恒容密闭容器中,测得HI(g)的物质的量分数随时间变化的实验数据如表:
时间/min
0
20
40
60
80
100
HI(g)的物质的量分数
0
0.50
0.68
0.76
0.80
0.80
0
0.60
0.72
0.75
0.75
0.75
下列说法正确的是A.温度下,该反应可能在70min时已达到平衡状态
B.温度下,0~20min内用H2表示的平均反应速率为0.15mol•L-1•min-1
C.由表中数据推测,
D.由表中数据可知,温度越高,该化学反应的限度越大
【答案】C
【分析】对于反应,根据表中的数据可知,温度下,80min后HI的物质的量分数不变,由平衡的定义可知,该反应在80min时已经达到平衡;温度下,60min后HI的物质的量分数不变,由平衡的定义可知,该反应在60min时已经达到平衡;
【详解】A.对于反应,根据表中的数据可知,温度下,40min ~ 60min时,HI(g)的物质的量分数从0.68变为0.76,反应过程中HI浓度降低,反应速率减小,则50min~60min时HI的物质的量分数变化小于0.04,即60min~70min时HI的物质的量分数变化也小于0.04,70min时HI的物质的量分数小于0.80,未达到平衡,故A错误;
B.温度下,0~20min内,HI的物质的量分数为0.60,根据反应,则
20min时HI的物质的量分数为0.60,则,解得,0~20min内,的反应速率为,故B错误;
C.根据表中数据,温度下,0~20min内,HI的物质的量分数为0.50,根据反应,则
20min时HI的物质的量分数为0.50,则,解得,0~20min内,的反应速率为,比温度下,0~20min内,的反应速率为要小,该反应为分子数不变的反应,压强对该反应平衡移动无影响,所以,故C正确;
D.根据表中数据,温度下平衡时HI的物质的量分数为0.75,比温度下平衡时HI的物质的量分数为0.80要小,因为,说明温度越高不利于HI的生成,说明温度越高,该化学反应的限度越小,故D错误;
故选C。
二、原理综合题
20.和均为重要的工业原料。已知:
Ⅰ
Ⅱ
请回答下列问题:
(1)与反应生成、和氯气的热化学方程式为___________。升高温度对该反应的影响为___________。
(2)若反应Ⅱ的逆反应的活化能为E,则E___________(填“>”“
(3) 0.008 20% D
【详解】(1)根据盖斯定律,由Ⅰ-Ⅱ可得;升高温度,活化分子百分数增大,导致化学反应速率加快,平衡向吸热反应方向移动,向正反应方向移动,反应物的转化率增大,故答案为:;反应速率加快,平衡正向移动,反应物的转化率增大;
(2)反应Ⅱ的正反应为放热反应,若逆反应活化能表示为E,则,故答案为:>;
(3)①0~5min内,用表示的反应速率,故答案为:0.008;
②的平衡转化率为,故答案为:20%;
③A.缩小容器容积相当于增大压强,正、逆反应速率都加快,平衡不移动,故A错误;
B.加入催化剂,正、逆反应速率都加快,平衡不移动,故B错误;
C.分离出部分,是固体,不影响平衡移动和化学反应速率,故C错误;
D.增大浓度既能加快逆反应速率又能增大的平衡转化率,故D正确;
故答案为:D。
21.二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题,我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂,由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程,其示意图如图:
(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),该反应的催化剂为___,使用该化剂___(填“能”或“不能”)提高CO2的平衡转化率。
(2)300℃下,在一容密闭容器中充入一定量的CO2与H2发生反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。一段时间后反应达平衡,若其他条件不变,温度从300℃升至500℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,下列说法错误的是___(填标号)。
A.该反应的△HK(300℃)
C.300℃下,减小的值,CO2的平衡转化率升高
D.反应达到平衡时正(H2)=2逆(H2O)
(3)一定条件下,反应体系中CO2平衡转化率a(CO2)与L和X的关系如图所示,L和X表示温度或压强。
①X表示的物理量是___。
②L1___L2(填“<”或“>”),判断理由是___。
(4)向1L恒容密闭容器中加入1.0molCO2和4.0molH2(g),控制条件(催化剂不变、温度为T1)使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。
①4min时CO2的转化率为___。
②T1温度下该反应的浓度化学平衡常数为___。
【答案】 Ni/Al2O3 不能 BC 温度 > L表示压强,增大压强,平衡逆向移动,转化率(CO2)减小 75% 6.75
【分析】(1)由图象可知该可逆反应的催化剂为Ni/Al2O3,催化剂只能加快反应的速率,不能提高CO2的平衡转化率;
(2)A.对于该可逆反应,若其他条件不变,温度从300℃升至500℃反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,说明正反应为放热反应;
B.正反应为放热反应,结合温度对K的影响分析;
C.减小的值,CO2的平衡转化率降低;
D.反应达到平衡时,正(H2)=2逆(H2O);
(3)①根据方程式CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)及反应的H<0可知,其他条件一定时,升温,CO2的平衡转化率降低,其他条件一定时,加压,CO2的平衡转化率升高;
②L表示压强,增大压强平衡逆向移动;
(4)①由题图可知,4min时反应体系处于平衡状态,此时压强为0.7p0,设发生反应的CO2为xmol,列出三段式:
,根据理想气体方程:PV=nRT,压强与物质的量成正比,即=
, == ,解得x=0.75,转化率α(CO2)=×100%;
②结合三段式计算平衡常数K=。
【详解】(1)由题干信息可知,该可逆反应的催化剂为Ni/Al2O3,催化剂只能加快反应的速率,不能提高CO2的平衡转化率,故答案为:Ni/Al2O3;不能;
(2)A.对于该可逆反应,若其他条件不变,温度从300℃升至500℃反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,说明正反应为放热反应,A正确;
B.正反应为放热反应,因此K(500℃)<K(300℃),B错误;
C.减小的值,CO2的平衡转化率降低,C错误;
D.反应达到平衡时,正(H2)=2逆(H2O),D正确;
故答案为:BC;
(3)①根据方程式CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)及反应的H<0可知,其他条件一定时,升温,CO2的平衡转化率降低,其他条件一定时,加压,CO2的平衡转化率升高,则X表示的物理量是温度,故答案为:温度;
②L表示压强,增大压强,平衡逆向移动,转化率(CO2)减小,可知L1>L2,故答案为:>;L表示压强,增大压强,平衡逆向移动,转化率(CO2)减小;
(4)①由题图可知,4min时反应体系处于平衡状态,此时压强为0.7p0,设发生反应的CO2为xmol,列出三段式:,根据理想气体方程:PV=nRT,压强与物质的量成正比,即=
, == ,解得x=0.75,转化率α(CO2)=×100%=×100%=75%,故答案为:75%;
②平衡常数K===6.75(mol/L)-2,故答案为:6.75。
三、填空题
22.电解质溶液中存在着多种平衡,请回答下列问题:
(1)常温下,相同pH的氢氧化钠和醋酸钠溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
①b、c两点溶液的导电能力比较:b_______c(填“”或“=”)
②a、b、c三点溶液中水的电离程度由大到小的顺序:_______。
(2)AgCl能溶于氨水,发生反应,其平衡常数,现用1L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1molAgCl,所需氨水浓度至少为_______mol/L(已知=2.24)。
(3)25℃时,有如下两个反应:
①CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
②HNO2+CH3COONa=NaNO2+CH3COOH
该温度下CH3COOH、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是:_______。
(4)25℃时,0.1mol/L的CH3COOH溶液加适量水稀释的过程中,下列表达式的数值保持不变的是_______。
a.c(H+) b.c(H+)•c(OH-) c. d.
(5)已知铷(Rb)是制造光电管的材料,它与锂同主族。常温下,将amolCH3COORb固体溶于水配成溶液,向该溶液中滴加bLcmol/L醋酸溶液后,溶液呈中性,则c=_______(用含a、b的式子表示;已知常温下,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.75×10-5)。
【答案】(1) c>b
(2)2.44
(3)
(4)bd
(5)
【详解】(1)氢氧化钠是强碱,,醋酸钠水解,呈碱性,相同pH的氢氧化钠和醋酸钠溶液分别加水稀释,NaOH溶液的pH变化快,如图所示,b点所在曲线对应NaOH溶液加水稀释后的pH变化,则a、c点对应曲线为醋酸钠溶液加水稀释后的pH变化;
如图,b、c点pH相同,溶液中相同,因醋酸钠水解为不完全水解,c点溶液中自由离子浓度远大于b点,导电性:bb,故填a>c>b;
(2)设溶解0.1molAgCl所需氨水浓度至少为c,则此时1L溶液中,,对于反应,平衡常数,解得,根据,可知消耗的,所以消耗的氨水浓度至少为故填2.44;
(3)在无氧化还原反应基础上,根据强酸制弱酸原则,酸性强的酸可以通过复分解反应制取酸性弱的酸;
反应①,所以酸性:;
反应②,所以酸性:;
综上所述,酸性:,电离常数一定意义上反映了弱电解质的电离程度,电离常数越大,对于酸而言,酸性越强,所以该温度下,、和三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是,故填;
(4)在水中存在电离平衡,的溶液加适量水稀释,电离平衡向右移动,增大,减小,减小;
a.稀释过程中,虽然电离平衡右移,但是减小,故a不选;
b.25℃时,,水的离子积只与温度有关,所以稀释过程中,温度不变,所以不变,故b选;
c.,稀释过程中,电离平衡向右移动,增大,减小,则比值增大,故c不选;
d.,其中、与温度有关,25℃时,、不变,所以不变,即不变,故d选;
故填bd;
(5)Rb与Li同族,根据元素周期律,金属性:Rb>Li;即为强碱弱酸盐,将amol固体溶于水配成溶液,向该溶液中滴加bLcmol/L醋酸溶液后,溶液呈中性,则溶液中,,,,根据,解得,故填。
23.如图装置所示,是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验:
(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料,其储氢原理是:Li2NH+H2=LiNH2+LiH,则下列说法中正确的是_____。
A.Li2NH中N的化合价是-1
B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H+的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
(2)在电池B工作时:
①若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H+,则电子由_____极流出,H+向_____极移动。(填“a”或“b”)
②b极上的电极反应式为:____。
③外电路中,每转移0.1mol电子,在a极消耗____L的H2(标准状况下)。
(3)若A中X、Y都是惰性电极,电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液,则B工作时:
①电解池中X极上的电极反应式是____,在X极这边观察到的现象是_____。
②检验Y电极上反应产物的方法是____。
③若A中其它均不改变,只将电极Y换成铁棒,可实现的实验目的是_____。
【答案】(1)B
(2) a b 1.12
(3) 溶液由无色变为红色 将湿润的KI淀粉试纸靠近Y极出气口,试纸变蓝,则说明有氯气生成 制备
【分析】如图所示,装置A为以电池B为电源的电解池,电池B为氢氧燃料电池,其中多孔不锈钢为电池负极,氢气在负极放电,电极反应式为;石墨电极为正极,氧气在正极得电子,电极反应式为;X与电池a极相连为电解池阴极,Y为阳极;
【详解】(1)A.对于反应,中Li为+1价,H为+1价,则N为-3价,故A错误;
B.已知,从到和 LiH,氢元素部分升高为+1,部分降低为-1,所以既是氧化剂又是还原剂,故B正确;
C.H和Li属于同一主族,离子半径从上到下,依次减小,所以的半径小于的半径,故C错误;
D.对于储氢为化学方法,钢瓶储氢为物理方法,它们的原理不同,故 D 错误;
故填B;
(2)①在原电池中,电子由负极流出,经外电路流向正极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以电子由a极流出,向b极移动,故填a;b;
②石墨电极,即b极,为正极,氧气在正极得电子,电极反应式为,故填;
③装置B为原电池,a极,即多孔不锈钢为电池负极,氢气在负极放电,电极反应式为,外电路中,每转移0.1mol电子,消耗0.05mol氢气,标况下的体积为1.12L,故填1.12;
(3)若A中X、Y都是惰性电极,电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液,则该装置为电解饱和食盐水的装置,即氯碱工业,总反应为,阴极(X极)反应式为:,氯离子在阳极放电,即Y极电极反应式为;
①该装置为电解饱和食盐水,电极X与电池a极相连为电解池阴极,电极反应式为,电极X区域有氢氧根离子生成,呈碱性,酚酞遇碱变红,故填;溶液由无色变为红色;
②Y极为阳极,电极反应式为,可用湿润的KI淀粉试纸检验,其操作为:将湿润的KI淀粉试纸靠近Y极出气口,试纸变蓝,则说明有氯气生成,故填将湿润的KI淀粉试纸靠近Y极出气口,试纸变蓝,则说明有氯气生成;
③若A中其它均不改变,只将电极Y换成铁棒,因氢氧根离子向阳极移动,则Y极电极反应式为,可以制备沉淀,故填制备。
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