上海市2023年高考化学模拟题汇编-10化学能与电能

上海市2023年高考化学模拟题汇编-10化学能与电能

一、单选题

1．（2023·上海宝山·统考一模）实验室模仿氯碱工业用如下图所示装置(X、Y是碳棒)进行由解饱和食盐水的实验。通电之后，发现X、Y电极上均有气泡产生，其中Y电极上的气泡相对X电极更密，关于该实验的叙述正确的是

A．Y电极上发生还原反应

B．在两极滴加酚酞试剂，X电极附近溶液先变红

C．X电极上的气泡减少的主要原因是溶于水

D．Y电极连接的是电源正极

2．（2023·上海崇明·统考一模）用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是

A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应

B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X

C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极

D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑

3．（2023·上海宝山·统考一模）下列化工生产原理不涉及氧化还原反应的是

A．溴的提取 B．氯碱工业 C．合成氨工业 D．海水晒盐

4．（2023·上海普陀·统考二模）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入硫酸酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是

A．加入酸性KMnO4溶液紫红色不褪去 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现

C．加入KSCN溶液无红色出现 D．加入AgNO3溶液产生沉淀

5．（2023·上海嘉定·统考一模）如图装置可以模拟铁的电化学防护，下列说法不正确的是

A．若X为锌棒，开关K置于M处时，铁电极反应为：2H++2e-=H2↑

B．若X为锌棒，开关K置于M或N处均可减缓铁的腐蚀

C．若X为炭棒，开关K置于N处时，铁电极反应2H++2e-=H2↑

D．若X为炭棒，开关K置于N处可以减缓铁的腐蚀

6．（2023·上海徐汇·统考一模）按如图装置所示，将镁条和铝片用导线连接后插入NaOH溶液中。下列说法正确的是

A．镁电极发生反应为Mg-2e-=Mg2+

B．Al片做负极

C．电子由镁电极经导线流入铝电极

D．将NaOH溶液换成稀H2SO4，灵敏电流计指针偏转方向不变

7．（2023·上海·一模）有关如图的描述中，错误的是

A．溶液中粒子中心为黑球的是水合

B．X与电源的正极相连，Y与电源的负极相连

C．KCl溶液能导电，所以KCl溶液是电解质

D．KCl溶液能导电的原因是溶液中含有自由移动的离子

8．（2023·上海·一模）有一种纸电池只需滴上两滴水即可激活，为一个带有 LED 的闹钟供电 1 小时。如图所示，该电池的纸片上分布着氯化钠晶体，正面印有含有石墨薄片的油墨，反面印有含锌粉的油墨。以下说法错误的是

A．石墨上发生还原反应

B．电流从石墨经闹钟流向锌

C．NaCl不损耗

D．该电池有质量小、柔韧性好、可重复利用的优点

二、多选题

9．（2023·上海崇明·统考一模）关于下列工业生产，说法不正确的是

A．氯碱工业：阳极产生Cl2，NaOH在阴极附近产生

B．硫酸工业：在吸收塔中安装热交换器，实现能量的充分利用

C．合成氨工业：利用氢气和氮气的循环来提高原料气的转化率

D．纯碱工业：侯氏制碱法在分离出NaHCO3后的母液中加入食盐，促进NH4Cl结晶

三、填空题

10．（2023·上海宝山·统考一模）酸雨是全球三大环境危害之一，根据其所带的酸性物质不同，酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。

(1)酸雨的标准是：降水的pH小于___________。

(2)写出硫酸型酸雨的形成过程(用化学方程式表示)___________。

(3)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，具体流程如下：

①写出装置C中反应的离子方程式___________。

②该流程中可以循环利用的物质是___________(填写化学式)。

(4)还有学者提出利用、等离子的催化作用，常温下将氧化成而实现的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中氧化成的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中的体积分数，X溶液可以是___________(选填字母)。

a．碘的淀粉溶液     b．酸性高锰酸钾溶液     c．氢氧化钠溶液     d．氯化钡溶液

②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中氧化成的转化率。已知气体流速，还需测定的数据有___________、___________。

参考答案：

1．A

【分析】由图可知，与直流电源正极相连的X电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，与直流电源负极相连的Y电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极附近溶液呈碱性，滴加酚酞试剂溶液会变为红色。

【详解】A．由分析可知，Y电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，故A正确；

B．由分析可知，Y电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极附近溶液呈碱性，滴加酚酞试剂溶液会变为红色，故B错误；

C．由分析可知，X电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，氯气溶于水会导致电极上的气泡减少，故C错误；

D．由分析可知，与直流电源负极相连的Y电极为阴极，故D错误；

故选A。

2．A

【详解】A．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn发生氧化反应，属于牺牲阳极法，可以保护钢闸门，A正确；

B．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn为负极，电子从负极X流出，B错误；

C．当a、b与外接电源相连时，属于外加电流法，a应连接电源的负极，C错误；

D．当a、b与外接电源相连时，阴极发生得电子的还原反应，D错误；

故选A。

3．D

【详解】A．溴的提取涉及Br-→Br2，有元素化合价的变化，该过程中涉及到氧化还原反应，A项不符合题意；

B．氯碱工业即用惰性电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气，该反应中涉及到元素化合价的变化为氧化还原反应，B项不符合题意；

C．合成氨为，该反应涉及到元素化合价变化为氧化还原反应，C项不符合题意；

D．海水晒盐变化为NaCl(aq) →NaCl(s)为物理变化，不属于氧化还原反应，D项符合题意；

故选D。

4．A

【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成；

【详解】A．若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，加入酸性KMnO4溶液紫红色不褪去，说明没有生成亚铁离子，故A符合题意；

B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；

C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；

D．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故D不符合题意。

故选A。

5．A

【详解】A．若X为锌棒，开关K置于M处时，形成原电池，铁作正极，电极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-，A不正确；

B．若X为锌棒，开关K置于M时形成原电池，铁作正极，开关K置于N处时，形成电解池，铁作阴极，都能阻止铁失电子，从而减缓铁的腐蚀，B正确；

C．若X为炭棒，开关K置于N处时，形成电解池，铁作阴极，电极反应2H++2e-=H2↑，C正确；

D．若X为炭棒，开关K置于N处时，形成电解池，铁作阴极被保护，从而减缓铁的腐蚀，D正确；

故选A。

6．B

【分析】Mg、Al以氢氧化钠溶液为电解质溶液构成原电池，Mg不能与氢氧化钠反应，Al能和氢氧化钠反应，因此Al做负极，Mg做正极。

【详解】A．由分析可知Mg做正极，正极反应为2H++2e-=H2↑，A错误；

B．由分析可知，Al为负极，B正确；

C．原电池外电路电子由负极经导线流入正极，即电子由铝经导线流入镁电极，C错误；

D．将氢氧化钠换成稀硫酸，二者都能与稀硫酸反应，镁的活泼性高于铝，则镁做负极，原电池电极发生转换，电流计指针偏转方向随之发生变化，D错误；

故选B。

7．C

【分析】K+离子半径小于Cl-，则黑球为K+，灰球为Cl-，K+向Y极移动，则Y极为阴极，与电源负极相连，Cl-向X极移动，则X极为阳极，与电源正极相连。

【详解】A．据分析可知，溶液中粒子中心为黑球的是水合，A正确；

B．据分析可知，X与电源的正极相连，Y与电源的负极相连，B正确；

C．KCl溶液能导电，是因为KCl为电解质，而KCl溶液为混合物，不属于电解质，C错误；

D．KCl溶液能导电的原因是KCl在水中能电离出自由移动的钾离子和氯离子，D正确；

故选C。

8．D

【分析】由题干信息可知，正面石墨薄片为正极，发生的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，反面上的锌粉为负极，电极反应为：Zn-2e-+4OH-=，据此分析解题。

【详解】A．由分析可知，石墨为正极，电极反应为：O2+2e-+2H2O=4OH-，即石墨上发生还原反应，A正确；

B．由分析可知，石墨为正极，锌粉电极为负极，故电流从石墨经闹钟流向锌，B正确；

C．由分析可知，反应过程中NaCl仅为电解质，参与导电，并未参与反应，故NaCl不损耗，C正确；

D．该电池有质量小、柔韧性好的优点，但由于上述反应不可逆，故不可重复利用，D错误；

故答案为：D。

9．B

【详解】A．氯碱工业是电解饱和食盐水，阳极Cl-放电生成Cl2，阴极H2O中的氢离子放电生成H2，同时生成NaOH，A正确；

B．硫酸工业中，热交换器安装在接触室中，目的是将放出的热量是用来预热没反应的二氧化硫与氧气的混合气体，在吸收塔中吸收塔中没有热交换器，B错误；

C．氮气氢气循环操作，能提高氮气和氢气的利用率，提高原料气的转化率，C正确；

D．NaHCO3析出后的母液中主要是NH4Cl溶液，加入食盐，根据同离子效应，能促进NH4Cl从溶液中析出，D正确；

故选B。

10．(1)5.6

(2)、

(3)          NaCl

(4)     ab     实验时间     加入盐酸酸化的溶液后生成沉淀的质量

【详解】（1）酸雨的标准是降水的pH小于5.6，故答案为：5.6；

（2）硫酸型酸雨的形成过程为二氧化硫与雨水反应生成亚硫酸是雨水pH小于5.6，亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸使雨水pH减小，相关的化学方程式为、，故答案为：、；

（3）由图可知，电解饱和食盐水所得的氢氧化钠溶液在装置A中与二氧化硫反应生成生成亚硫酸氢钠，反应生成的氯气与氢气在装置B中反应生成氯化氢，氯化氢与亚硫酸氢钠溶液在装置C中反应生成可回收利用的二氧化硫；

①由分析可知，装置C中发生的反应为亚硫酸氢钠溶液与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化硫和水，反应的离子方程式，故答案为：；

②由分析可知，该流程中可以循环利用的物质是装置C中反应生成的氯化钠，故答案为：NaCl；

（4）①a．溶液中的碘与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸，反应中碘的淀粉溶液会褪色，则用碘的淀粉溶液能测定废气中二氧化硫的含量，故正确；

b．二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应会使溶液褪色，则用酸性高锰酸钾溶液能测定废气中二氧化硫的含量，故正确；

c．氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚氯酸钠和水，反应中没有明显的实验现象，则用氢氧化钠溶液不能测定废气中二氧化硫的含量，故错误；

d．亚硫酸的酸性弱于盐酸，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，则用氯化钡溶液不能测定废气中二氧化硫的含量，故错误；

故选ab；

②由题意可知，该实验的方案为测量标准状况下一定时间内X溶液吸收一定流速废气中的二氧化硫与盐酸酸化的氯化钡生成沉淀的质量测定转化器中二氧化硫氧化成硫酸根离子的转化率，则需测定的数据的气体流速、实验时间、沉淀的质量，故答案为：沉淀的质量；加入盐酸酸化的溶液后生成沉淀的质量。