2020届二轮复习 专题重点突破 滚动练(四)(全国通用)
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1.(2019·昆明市高三复习诊断测试理科综合能力测试)利用铜和石墨作电极,在盐酸介质中,铜与氢叠氮酸(HN3)构成原电池,总反应方程式为2Cu+2Cl-+HN3+3H+===2CuCl(s)+N2↑+NH。下列判断正确的是( )
A.电子从石墨电极流向铜电极
B.溶液中Cl-向石墨电极移动
C.每转移1 mol电子,负极减重64 g
D.正极反应式为HN3+2e-+3H+===N2↑+NH
答案 D
解析 该装置为原电池,铜为负极,石墨为正极,电子从铜电极流向石墨电极,故A错误;溶液中Cl-向铜电极移动,故B错误;负极为铜电极,负极的电极反应式为Cu+Cl--e-===CuCl(s),负极生成了CuCl(s),质量增重了,故C错误;总反应方程式为2Cu+2Cl-+HN3+3H+===2CuCl(s)+N2↑+NH,负极的电极反应式为2Cu+2Cl--2e-===2CuCl(s),用总反应式减去负极反应式得到正极反应式为HN3+2e-+3H+===N2↑+NH,故D正确。
2.(2019·吉林实验中学高三期中)根据下列各图曲线表征的信息,得出的结论不正确的是( )
A.图1表示常温下向体积为10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线,则b点处有:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
B.图2表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线,其中Ⅰ表示醋酸,Ⅱ表示盐酸,且溶液导电性:c>b>a
C.图3表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
D.由图4得出若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量CuO,调节溶液的pH至4左右
答案 B
解析 b点是向体积为10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入了10 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,所得的溶液是醋酸钠溶液,存在质子守恒c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),A正确;用水稀释pH相同的盐酸和醋酸,盐酸的pH变化较大,醋酸的pH变化小,溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度的大小,即其中Ⅰ表示盐酸,Ⅱ表示醋酸,且溶液导电性:c<b<a,B错误;氢气在氧气中燃烧的反应是放热的,燃烧热是1 mol氢气完全燃烧生成稳定产物液态水所放出的热量,即H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,C正确;除去CuSO4溶液中的Fe3+,向溶液中加入适量CuO,调节溶液的pH至4左右,铁离子水解完全转化为氢氧化铁沉淀,可以除去CuSO4溶液中的Fe3+,D正确。
3.(2019·河北武邑高三调研)硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于催吐剂。已知25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,则下列说法正确的是( )
A.在水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向正反应方向移动,Kw减小
B.在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为:c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO)
C.在0.5 L 0.10 mol·L-1的ZnSO4溶液中加入等体积的0.02 mol·L-1的AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀
D.常温下,要除去0.20 mol·L-1 ZnSO4溶液中的Zn2+,至少要调节pH≥8
答案 D
解析 温度不变,水的离子积常数不变,A错误;根据电荷守恒,在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为:2c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO),B错误;在0.5 L 0.10 mol·L-1的ZnSO4溶液中加入等体积的0.02 mol·L-1的AgNO3溶液后,c(SO)=0.05 mol·L-1,c(Ag+)=0.01 mol·L-1,Qc=c2(Ag+)·c(SO)=5×10-6<Ksp(Ag2SO4),所以不会生成Ag2SO4沉淀,C错误;要除去0.20 mol·L-1 ZnSO4溶液中的Zn2+,残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,c2(OH-)=
==10-12 mol·L-1,
c(OH-)=10-6 mol·L-1,则c(H+)=10-8 mol·L-1,所以至少要调节pH≥8,D正确。
4.(2019·绵阳高三第一次诊断)最近我国科学家在液流电池研究方面取得新进展。一种硫/碘体系(KI/K2S2)的液流电池工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时,电池右侧为负极,发生氧化反应
B.放电时,电池左侧的电极反应为S+2e-===2S2-
C.充电时,电池的总反应为3I-+S===I+2S2-
D.充电时,电解质溶液中K+经交换膜向右侧移动
答案 C
解析 由液流电池工作原理图示可以看出,放电时左池是S2-失电子,发生氧化反应,为负极,A错误;放电时,电池左侧的电极反应为2S2--2e-===S,B错误;充电时,电池的总反应为3I-+S===I+2S2-,C正确;充电时为电解池,电解质溶液中阳离子移向阴极,也就是原电池的负极,K+经交换膜向左侧移动,D错误。
5.(2019·哈尔滨六中高三期末考试)(双选)下列说法正确的是( )
A.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)的ΔS<0
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应
C.常温下Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl
D.等体积、等物质的量浓度的HA与NaA(HA为弱酸)混合溶液,其酸碱性取决于Ka(HA)的大小
答案 AD
解析 反应物有1 mol气体物质,生成物只有固体,ΔS<0,故A正确;原电池负极和电解池的阳极发生氧化反应,铅蓄电池充电时阴极发生还原反应,故B错误;Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,可见c(Ag+)在Ag2CrO4溶液中大约是10-4 mol·L-1,在AgCl溶液中大约是10-5 mol·L-1,所以Ag2CrO4的溶解度大,故C错误;酸的酸性越强,其对应的盐的水解程度就越小,酸和其对应的盐的混合溶液的酸性越强,故D正确。
6.(2019·南昌二中高三第三次月考)某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3,其原理如图所示,其中A、B为多孔导电材料。下列说法一定正确的是( )
A.该电池工作时,电子的流向外电路由A到B,内电路由B到A形成闭合回路
B.电极B附近的HNO3浓度增大
C.A电极的反应为:NO2-e-+H2O===NO+2H+,NO-3e-+2H2O===NO+4H+
D.该电池工作时,每消耗11.2 L O2(标准状况),可以除去含1 mol NO和NO2的混合尾气
答案 C
解析 将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3,则通入氧气的电极B是正极,A是负极。电子的流向外电路由负极到正极,即A到B,电子不能经过电解质,故A错误;B电极上电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,有水生成,硝酸根离子不参加反应,所以硝酸根离子的物质的量不变,溶液体积增大,所以硝酸根离子浓度减小,电极B附近的c(H+)浓度减小,电极B附近的HNO3浓度减小,故B错误;该原电池中,通入尾气(NO、NO2)的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极A表面的反应为NO2-e-+H2O===NO+2H+,NO-3e-+2H2O===NO+4H+,故C正确;该电池工作时,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,每消耗11.2 L(标准状况)即0.5 mol O2,即转移2 mol电子,根据得失电子守恒,结合电极反应情况:NO~3e-、NO2~e-,可除去含NO和NO2的混合尾气介于~2 mol之间,故D错误。
7.(2019·资阳市高三第二次诊断性考试)在电镀车间的含铬酸性废水中,铬的存在形式有Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)两种,其中以Cr(Ⅵ)的毒性最大。电解法处理含铬废水如图,铬最终以Cr(OH)3沉淀除去。下列说法正确的是( )
A.Fe为阳极,反应为Fe-2e-===Fe2+
B.阴极反应为Cr2O+7H2O+6e-===2Cr(OH)3↓+8OH-
C.阳极每转移3 mol电子,可处理Cr(Ⅵ)物质的量为1 mol
D.离子交换膜为质子交换膜,只允许H+穿过
答案 A
解析 在电解过程中,阳极上铁发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,故A正确;Cr2O在阳极区被Fe2+还原为Cr3+,阴极上水放电生成氢气和OH-,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,故B错误;阳极每转移3 mol电子,有1.5 mol Fe2+生成,由离子方程式Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++7H2O+6Fe3+可知,1.5 mol Fe2+还原0.25 mol Cr2O,即可处理Cr(Ⅵ)物质的量为0.5 mol,故C错误;Cr2O在阳极区与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+,阴极区水放电生成氢气和OH-,Cr3+和Fe3+通过阳离子交换膜进入阴极区,与OH-反应生成氢氧化物沉淀,该离子交换膜不是质子交换膜而是阳离子交换膜,故D错误。
8.(2019·长春外国语学校高三期末考试)常温下,向20 mL某浓度的硫酸中滴入0.1 mol/L氨水,溶液中水电离出的氢离子浓度随加入氨水的体积变化如图所示。下列分析正确的是( )
A.该硫酸的浓度为1 mol/L
B.b点所示溶液中:c(NH)=c(SO)
C.V=40
D.c点所示溶液中:c(H+)-c(OH-)=c(NH3·H2O)
答案 D
解析 根据20 mL的H2SO4溶液中,水电离出的氢离子浓度是10-13 mol/L,根据水的离子积得到硫酸电离出的氢离子浓度是0.1 mol/L,稀硫酸的浓度为0.05 mol/L,故A错误;根据电荷守恒可知c(H+)+c(NH)=2c(SO)+c(OH-),而溶液呈中性c(OH-)=c(H+),所以c(NH)=2c(SO),故B错误;c点水电离程度最大,说明此时铵根离子浓度最大,对水的电离促进程度最大,所以两者恰好完全反应生成硫酸铵,而稀硫酸的浓度为0.05 mol/L,所以氨水的体积也是20 mL,即V=20,故C错误;c点所示溶液是硫酸铵溶液,由质子守恒得c(H+)-c(OH-)=c(NH3·H2O),故D正确。
9.(2019·西安五校高三联考)重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性,是一种重要的化工原料,广泛应用于制革、印染、电镀等工业。以铬酸钾(K2CrO4)和氢氧化钾为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图所示。已知水溶液中存在平衡:2CrO+2H+Cr2O+H2O。下列说法正确的是( )
A.气体甲和乙分别为O2和H2
B.该装置中阴极区的pH减小
C.Fe电极反应式4OH--4e-===O2↑+2H2O
D.当铬酸钾的转化率达到80%时,右池中=
答案 D
解析 根据制备原理,可知右池中应产生H+,使2CrO+2H+Cr2O+H2O平衡向正反应方向移动,CrO转化为Cr2O,则右池中C为阳极,电极反应式为:2H2O-4e-===O2↑+4H+,气体乙为O2,左池中Fe为阴极,电极反应式为:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,气体甲为H2,A、C错误;根据阴极反应式可知,该装置中阴极区c(OH-)增大,pH增大,B错误;设开始时K2CrO4的物质的量是a mol,根据题意列出三段式:
2CrO+2H+Cr2O+H2O
a 0
0.8a 0.4a
0.2a 0.4a
则阳极区n(K)=(0.2a×2+0.4a×2) mol=1.2a mol,n(Cr)=a mol,==,D正确。
10.(2019·湖南名校高三大联考)25 ℃时,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-lg 和-lg c(HC2O)[或-lg 和-lg c(C2O)]的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线N表示-lg 和-lg c(HC2O)的关系
B.K1(H2C2O4)的数量级为10-1
C.向NaHC2O4溶液中加少量NaOH到c(HC2O)和c(C2O)相等,此时溶液pH约为5
D.在NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
答案 C
解析 H2C2O4是二元弱酸,在溶液中发生两步电离,即H2C2O4HC2O+H+、HC2OC2O+H+,则Ka1=、
Ka2=,则-lg Ka1=-lg =-[lg +lg c(HC2O)]、-lg Ka2=-lg =-[lg +lg c(C2O)],由Ka1>Ka2,可知-lg Ka1<-lg Ka2,即-[lg +lg c(HC2O)]<-[lg +lg c(C2O)],故曲线M表示-lg 和-lg c(HC2O)的关系,A错误;由曲线M上的点(1,1)可知-lg Ka1=-[lg +lg c(HC2O)]=1+1=2,则Ka1=10-2,同理可求出Ka2=10-5,则Ka1(H2C2O4)的数量级为10-2,B错误;向NaHC2O4溶液中加入少量NaOH至c(HC2O) 和c(C2O)相等,则Ka2==c(H+)=10-5,即此时溶液pH=5,C正确;由上述分析可求出HC2O发生水解反应的平衡常数Kh==10-12,则Ka2>Kh,即HC2O的电离能力大于水解能力,则在NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),D错误。