[新教材]高考化学试题分类汇编:化学反应中的能量变化 下载本文

3000c87 g·mol

mol,则所引入的锰相当于MnO2的质量=( mol-0.4ab mol)×-1=

4351000 g·kg(1500c-87ab)

kg。

2500

11.[2014·浙江卷] 镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型,NiMH中的M表示储氢金属或合金,该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M===NiOOH+MH。

已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH===6Ni(OH)2+NO2 下列说法正确的是( )

A.NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e===Ni(OH)2+OH B.充电过程中OH从阳极向阴极迁移

C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O+M+e===MH+OH,H2O中的H被M还原 D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

11.A [解析] 放电时正极发生的是得电子的还原反应,A项正确;充电时阴离子移向阳极,B错项误;充电时,被还原的是氢元素,生成的H2被储氢合金M吸收起来,M不参与反应,C项错误;因为6NiOOH + NH3 + H2O+OH===6Ni(OH)2 + NO2,故NiMH电池中不可以同时使用KOH溶液、氨水,D项错误。

7.[2014·浙江卷] 下列说法不正确的是( ) A.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济 B.氨氮废水(含NH4及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理 C.某种化学检测技术具有极高的灵敏度,可检测到单个细胞(V≈10据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10

-12

-12

-1

L)内的数个目标分子,

~10

-11

mol·L的目标分子

-1

D.向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值不变

7.D [解析] 电解水会消耗大量的电能,故光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济,A项正确;化学氧化法和电化学氧化法均可以将NH4和NH3中-3价的N元素氧化为0价的氮元素,B项正确;单个细胞的V≈10

12

-12

L,所以1 L待测成分中含有10个细胞,其物质的量为

12

10-12-11-1

~10 mol·L的目标分子,C23mol,由此可知该检测技术能测量细胞内浓度约为10

6.02×10

项正确;甲醇与汽油所具有的化学能不同,故向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值改变,D项错误。

6.[2014·天津卷] 已知:

锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2 锂硫电池的总反应2Li+S Li2S 有关上述两种电池说法正确的是( ) A.锂离子电池放电时, Li向负极迁移

B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应 C.理论上两种电池的比能量相同 D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

6.B [解析] 电池工作时,阳离子(Li)向正极迁移,A项错误;锂硫电池充电时,锂电极上发生Li得电子生成Li的还原反应,B项正确;两种电池负极材料不同,故理论上两种电池的比能量不相同,C项错误;根据电池总反应知,生成碳的反应是氧化反应,因此碳电极作电池的负极,而锂硫电池中单质锂作电池的负极,给电池充电时,电池负极应接电源负极,即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连,D项错误。

30.[2014·山东卷] 离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4

组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。

(1)钢制品接电源的________极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为________。

(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为________mol。

(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有________。 a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg

取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,______________(填“能”或“ 不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是________(用离子方程式说明)。

30.(1)负 4Al2Cl7+3e===Al+7AlCl4 H2 (2)3

(3)b、d 不能

Fe2O3+6H===2Fe+3H2O、Fe+2Fe===3Fe (或只写Fe+2Fe===3Fe)

[解析] (1)电镀时,镀件应连接电源负极,作阴极;在阴极上发生还原反应,结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl7+3e===Al+7AlCl4;若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极反应是水电离出的H得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,H2是还原产物,当转移6 mol电子时,该反应可得到3 mol还原产物。(3)引发铝粉和Fe2O3粉末反应的助燃剂为KClO3,然后插入镁条,点燃镁条即可使铝热反应发生;混合物中即使含有Fe2O3,Fe2O3溶于酸后生成的Fe与反应生成的Fe发生氧化还原反应生成Fe,再加入KSCN溶液后溶液也不显红色,因此不能证明反应后固体不含Fe2O3。

2+

3+

3+

2+

3+

3+

2+

27. (15分)[2014·新课标全国卷Ⅰ] 次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:

(1)H3PO2是一种中强酸,写出其电离方程式:_____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag还原为银,从而可用于化学镀银。 ①H3PO2中,P元素的化合价为________。

②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。

③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。

(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4

反应。写出白磷与

Ba(OH)2

溶液反应的化学方程式:

____________________________________________。

(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式:_________________________________________。 ②分析产品室可得到H3PO2的原因:_____________________________________ ________________________________________________________________________。 ③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质,该杂质产生的原因是________________________________。

27.(1)H3PO2

H2PO2+H (2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性

(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑ (4)①2H2O-4e===O2↑+4H

②阳极室的H穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 ③PO4 H2PO2或H3PO2被氧化

[解析] (1)H3PO2为一元弱酸,其电离方程式为H3PO2

3-

-+

H+H2PO2。(2)由化合价代数和为0

+-

可确定P为+1价;②根据题中信息写出化学方程式为4Ag+H3PO2+2H2O===4Ag+H3PO4+4H,即氧化产物为H3PO4;③NaH2PO2为强碱弱酸盐,溶液呈弱碱性。(3)根据题中信息和反应前后元素化合价变化写出化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。(4)①阳极是水电离出的OH

放电,其反应式为2H2O-4e===O2↑+4H;②阳极室中的H穿过阳膜进入产品室,原料室的H2PO2

-++-

穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2;③阳极室内可能有部分H2PO2或H3PO2失电子发生氧化反应,导致生成物中混有PO4。

27. [2014·新课标全国卷Ⅱ] 铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:

(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族;PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。

(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_______________________。 (3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为___________________;PbO2

也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为____________________,阴极上观察到的现象是____________________;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为______________________________,这样做的主要缺点是____________________。

(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即

样品起始质量-a点固体质量

×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或

样品起始质量

3-

mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值_______________________________________

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

27.(1)六 ⅣA 弱

(2)PbO4+4HCl(浓)=====PbCl2+Cl2↑+2H2O (3)PbO+ClO===PbO2+Cl Pb+2H2O-2e===PbO2↓+4H

石墨上包上铜镀层 Pb+2e===Pb↓ 不能有效利用Pb 2-x2-x△

(4)根据PbO2=====PbOx+O2↑,有×32=239×4.0%

22

2+

2+

2+

x=2-

239×4.0%

=1.4。 16

2m+nm0.42

根据mPbO2·nPbO,=1.4,==。

m+nn0.63