安徽省高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-23化学能与电能（2）

这是一份安徽省高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-23化学能与电能（2），共27页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，原理综合题，实验题等内容，欢迎下载使用。
安徽省高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-23化学能与电能（2）

一、单选题
1．（2022·安徽铜陵·统考二模）用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是

A．装置①可用于收集、、等气体
B．装置②除去胶体中的、
C．装置③用石墨作电极电解饱和食盐水可制备NaClO
D．装置④若用于吸收，并防止倒吸，则X可为
2．（2022·安徽铜陵·统考二模）下列说法错误的是
A．HCl、都是强酸，与FeO的反应都属于复分解反应
B．用惰性电极分别电解稀硫酸、NaOH溶液，实质均为电解水
C．溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变为蓝色
D．充分燃烧后的产物被完全吸收，则固体增重2g
3．（2022·安徽铜陵·统考二模）以新型甲醇碱性燃料电池为电源，电解NaOH稀溶液和饱和食盐水可制备氯气和烧碱，设计装置如图所示。下列说法正确的是

A．a电极的反应式为
B．X区为NaOH稀溶液，Y区为饱和食盐水
C．N极生成1mol气体时，有通过离子交换膜
D．M极生成22.4L气体时，理论上导线中流过
4．（2022·安徽池州·统考模拟预测）我国科学家最近研发出一种新型纳米硅锂电池，可反复充电3万次，电池容量只衰减了不到10%。电池反应式为Li1-xTiO2+LixSiLiTiO2+Si。下列说法错误的是

A．电池放电时，Li+由N极移向M极
B．电池放电时，电池正极反应式为Li1-xTiO2+xLi++xe-=LiTiO2
C．精制的饱和食盐水通入阳极室
D．负极质量减轻7g时，理论上最多可制得40gNaOH
5．（2022·安徽·模拟预测）中科院开发的一种新型电池的反应原理如图所示，其中电解质LiCIO4溶于混合有机溶剂中，Li +通过电解质可自由移动，b极参与反应的物质是二氯亚砜(SOCl2)，且有刺激性气味气体产生。下列说法正确的是

A．a极为正极，电极反应式为LiClO4 +e-=Li + ClO
B．可用水代替有机溶剂
C．正极产生的有刺激性气味气体为Cl2
D．用该电池电解饱和食盐水(用惰性电极)，若消耗1mol锂，则理论上阴阳两极共产生气体22. 4 L(标准状况)
6．（2022·安徽芜湖·统考三模）天津大学研究团队以KOH溶液为电解质，CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料，电催化合成偶氮化合物()的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法正确的是

A．CoP极连接直流电源的正极
B．Ni2P电极反应式为RCH2NH2-4e-+4OH-=RCN+4H2O
C．合成1mol偶氮化合物，需转移4mol电子
D．离子交换膜是阳离子交换膜
7．（2022·安徽淮南·统考二模）如图为一种酶生物电池，可将葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖内酯(C6H10O6)，两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法正确的是

A．图中的离子交换膜为阴离子交换膜
B．负极区发生的电极反应主要为H2-2e-=2H+
C．碳纳米管有良好导电性能，且能高效吸附气体
D．理论上消耗标况下2.24LO2，可生成葡萄糖内酯0.2mol
8．（2022·安徽蚌埠·统考模拟预测）研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．离子交换膜X为质子交换膜，质子从石墨电极移向Pt电极
B．C2H5OH在Pt电极发生还原反应
C．正极区反应为4+12e-+16H+=4NO+8H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3
D．若Pt电极生成2.24LCO2，电路中转移电子数为0.6NA
9．（2022·安徽马鞍山·统考三模）用间接电解法对NO进行无害化处理，其原理如图所示。下列说法正确的是

A．工作时电解池中H+从左室移向右室
B．阳极电极反应式为2 + 2H++ 2e-= + 2H2O
C．理论上每处理lmolNO，电解池中产生32g O2
D．吸收塔中反应的离子方程式为2NO + 2+ 2H2O = N2+ 4
10．（2022·安徽淮北·统考二模）Zn-BiOI电池以ZnI2水溶液作为锌离子电池的氧化还原介质，可实现快速可逆的协同转化反应，具有超高的可逆容量和超长循环寿命。下列说法错误的是

A．放电时，负极反应为
B．放电时，1 molBiOI参与反应，转移3 mole-
C．充电时，电池的总反应为
D．ZnI2能加快电极反应速率
11．（2022·安徽合肥·统考三模）由我国科学家设计的Mg-Li双盐具有较高的电池效率，其工作原理如图所示，下列说法错误的是

A．放电时，正极电极反应式为FeS+2e-+2Li+=Fe+Li2S
B．充电时，Mg电极发生了还原反应
C．充电时，每生成1molMg，电解质溶液质量减少24g
D．电解液含离子迁移速率更快的Li+提高了电流效率
12．（2022·安徽黄山·统考二模）羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置(如下图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是

A．b极为负极，d极为阳极
B．b电极区每产生3molCO2，c电极区溶液质量减轻14g
C．d电极的电极反应式：H2O-e-=·OH+H+
D．工作时，如果II室中Na+、Cl− 数目都减小，则M为阳离子交换膜
13．（2022·安徽黄山·统考二模）下列操作能达到实验目的的是


A．依据褪色时间的长短比较反应物浓度对反应速率的影响
B．探究浓硫酸的脱水性和氧化性


C．检验该条件下铁发生了析氢腐蚀
D．验证该装置产生乙烯

A．A B．B C．C D．D
14．（2022·安徽宣城·二模）“热电池”是高温熔融盐一次电池，在航空航天领域有广泛应用，采用LiAl、LiSi等合金做电极比纯锂安全性更好。某热电池工作原理如图所示，放电时，1molFeS2完全反应时得到4mol电子。下列说法错误的是

A．电子流向：LiAl极→用电器→FeS2极
B．若转化为，则FeS2消耗98.4g
C．正极的电极反应式为
D．热电池的正极材料需要具备高温下的热稳定性和物理稳定性

二、工业流程题
15．（2022·安徽铜陵·统考二模）随着能源紧缺问题的凸显，太阳能电池已经成为各国实施可持续发展的重要选择。太阳能电池的核心是电池材料，Si、GaAs(砷化镓)、CdTe(碲化镉)、铜(Cu)铟(In)硒(Se)薄膜等均可用于太阳能电池材料。回答下列问题：
(1)上述所涉及元素中，属于副族元素的是_______(填元素符号)。
(2)Se与O同主族，质子数比O大26，写出Se原子的结构示意图：_______。
(3)废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解，生成和，写出该反应的化学方程式：_______。
(4)以铜镉渣［主要含锌、铜、铁、镉、钴(Co)等单质］制备金属镉的工艺流程如下：

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度均为0.1mol·L-1)
氢氧化物



开始沉淀的pH
1.7
6.3
7.5
沉淀完全的pH
2.8
8.4
9.3
①“滤渣1”是_______(填元素符号)。
②“氧化、沉铁”时，加入ZnO控制反应液的pH范围为_______；若加入的不足，加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素，检验其所用的试剂是_______。
③“电解”过程中以石墨为电极得到粗镉，电解时，阳极反应式为_______，“电解废液”最好在_______步骤中加入以便循环利用。
④Cd可用于制造镍镉碱性二次电池，电池工作时，正极转化为，则充电时电池的阳极反应式为_______。
16．（2022·安徽·模拟预测）磷酸锌[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶，其在水中的溶解度随温度的升高而降低，常用作氯化橡胶合成高分子材料的阻燃剂。工业上利用烧渣灰(主要含ZnO，还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2等)为原料制取磷酸锌的工艺流程如图所示：

已知：Ⅰ.加入NH4HCO3溶液的目的是沉锰。
Ⅱ.几种金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下表所示：
金属离子
Al3+
Fe3+
Cu2+
Zn2+
开始沉淀的pH
3.0
2.2
5.4
6.5
沉淀完全的pH
5.0
3.6
6.7
8.5
(1)用硫酸酸浸烧渣灰，为提高酸浸时锌的浸出率，可以采取的措施是_______(填一条)。
(2)加入MnO2发生反应的离子方程式是_______；经过滤2得到的滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(3)沉锰反应的离子方程式是_______。
(4)水洗时，用热水洗涤磷酸锌沉淀比用冷水洗涤损耗更少，说明原因：_______。
(5)通入H2S是为了除铜离子，25℃时，当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH = 1，c(H2S)=0.1 mol·L-1，此时溶液中c(Cu2+) =6×10-17 mol·L-1，则CuS的溶度积Ksp=_______[已知：25℃时，H2S的电离平衡常数Ka1=1×10-7，Ka2=1×10-15]。
(6)利用膜技术电解经净化的含磷酸钠的废液，可以得到所需的工业产品磷酸和氢氧化钠等，电解装置如图所示：

则M为电源的_______ (填“正极”或“负极”)，d为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，电解总反应式为_______。
17．（2022·安徽马鞍山·统考三模）合理处理金属垃圾既可以保护环境又可以节约资源。利用废旧镀锡铜线制备胆矾并回收锡的流程如下：

已知Sn2+容易水解。
回答下列问题：
(1)加快“脱锡”速率的措施有_______(写出一点)。“操作I” 包含_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
(2)“脱锡”过程中加入少量稀硫酸调控溶液pH，其目的是_______；硫酸铜浓度与脱锡率的关系如图所示，当浓度大于120g·L-1时，脱锡率下降的原因_______。

(3)“脱锡液”中含有的离子主要为Cu2+、Sn2+、H+、SO，以石墨为电极，通过控制溶液pH、电解时电压，可以依次回收铜、锡。电解时阳极反应式为_______； 当阴极出现_______的现象时，说明电解回收锡结束。
(4)“脱锡渣”溶于硫酸的离子方程式为_______。
(5)称量纯净的胆矾2.50g进行热重分析，实验测得胆矾的热重曲线如图所示。则120℃时所得固体的化学式为_______。


三、原理综合题
18．（2022·安徽池州·统考模拟预测）已知：4HBr(g)+O2(g)⇌2H2O(g)+2Br2(g)ΔH。v正=k正ca(HBr)·cb(O2)，v逆=k逆cc”或“ C
(3)1×10-10
(4) C2H4+6CO-12e-=8CO2+2H2O 3∶4

【详解】（1）根据盖斯定律可知，①－③得出ΔH2=[(＋131)－(＋172)]kJ·mol－1=－41kJ·mol－1，故答案为－41；
（2）根据图1，随着温度升高，CH3OH的转化率降低，说明升高温度，平衡向逆反应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应ΔH＜0；该反应为物质的量增大反应，相同条件下，增大压强，平衡向逆反应方向进行，CH3OH转化率降低，因此p2＞p1，压强增大，化学反应速率加快，即N点v(CH3OH)正＞M点v(CH3OH)逆；故答案为＜；＞；
化学平衡常数只受温度影响，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，K减小，根据图2，推出C点符合题意；故答案为C；
（3）容器为恒容，总压为3×105Pa，开始时充入1molCO和2molH2，则开始时P(CO)=1×105Pa，P(H2)=2×105Pa，令达到平衡时消耗CO的分压为xPa，则达到平衡时的总压为(1×105－x)＋(2×105－2x)+x=3×105－3×105×，解得x=0.5×105，达到平衡时Kp==1×10－10；故答案为1×10－10；
（4）根据装置图，石墨Ⅰ上C2H4转化成CO2和H2O，C的化合价由－2价升高为＋4价，根据原电池工作原理，该电极为负极，熔融碳酸盐作电解质，碳酸根需要在负极上参与反应，电极反应式为C2H4＋6CO－12e－=8CO2＋2H2O；石墨Ⅱ为正极，电极反应式为O2＋2CO2＋4e－=2CO，电路中得失电子数目守恒，进入石墨Ⅱ电极上的CO2与石墨Ⅰ电极上生成的CO2的物质的量之比是6∶8=3∶4；因此故答案为C2H4＋6CO－12e－=8CO2＋2H2O；3∶4。
20．(1) 三颈烧瓶 受热易分解 使用冰水浴或缓慢通入
(2) 相同 用水液封防止碘升华散逸，水将挥发至内壁上的碘冲洗下来，减少误差
(3) 阳

【分析】由实验装置图可知，装置Ⅰ中二氧化氯与氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液反应制备亚氯酸钠，装置Ⅱ中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化氯，防止污染空气。
【详解】（1）①由实验装置图可知，仪器A为三颈烧瓶；A中发生的反应为二氧化氯与氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应的化学方程式为，故答案为：三颈烧瓶；；
②二氧化氯与氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液的反应为放热反应，反应放出的热量使反应温度升高，会导致过氧化氢分解，为使过氧化氢能与二氧化氯完全反应，在不改变吸收液的物料比的条件下，实验时应采取控制二氧化氯的通入速率、控制吸收液中氢氧化钠和过氧化氢的物料比小于反应的化学计量数之比、在冰水浴中反应等措施，提高二氧化氯的吸收率，故答案为：受热易分解；使用冰水浴或缓慢通入；
（2）①由图可知，当溶液pH≤2.0时，亚氯酸根离子与碘离子反应生成氯离子、碘和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
②由题意可知，第一次滴定发生的反应为pH为7.0—8.0时水中的二氧化氯与碘离子反应生成亚氯酸根和碘，反应生成的碘与硫代硫酸钠溶液反应，终点时溶液由蓝色变为无色；第二次滴定发生的反应为pH≤2.0时，溶液中亚氯酸根与碘离子反应生成氯离子和碘，反应生成的碘与硫代硫酸钠溶液反应，终点时溶液由蓝色变为无色，则两次滴定终点的现象相同；由得失电子数目守恒可得第一次滴定有如下关系：2ClO2—I2—2Na2S2O3—2ClO，滴定消耗V1mLcmol/L硫代硫酸钠溶液，则反应生成亚氯酸根离子的物质的量为10—3c1Vmol，由得失电子数目守恒可得第一次滴定有如下关系：ClO—2I2—4Na2S2O3，滴定滴定消耗V1mLcmol/L硫代硫酸钠溶液，则水中亚氯酸根离子的物质的量为×10-3cV2mol—10-3cV1mol，所以水中亚氯酸根离子的浓度为=mol/L，故答案为：相同；；
③由于碘受热易升华附着在锥形瓶壁上，题给装置用水液封的方法防止碘升华散逸，同时用水洗将挥发至内壁上的碘冲洗下来，使反应生成的碘充分反应，减少误差，故答案为：用水液封防止碘升华散逸，水将挥发至内壁上的碘冲洗下来，减少误差；
（3）由钠离子的移动方向可知，A极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，B极为阴极，水在阳极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，故答案为：阳极；。