第四章化学反应与电能知识点题库

按要求填空

（1）将纯锌片和纯铜片按下图方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法中正确的是（填序号）．
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D．两烧杯中H⁺的浓度均减小
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速率：甲乙（填“＞”、“＜”或“=”）．
③甲中硫酸根离子向极移动（填“铜”或“锌”）
④当甲中产生1.12L（标准状况）气体时，理论上通过导线的电子数目为．
（2）欲将反应2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺设计成原电池，该电池负极材料为，电解质溶液为，正极反应为，10min内该电池向外提供0.1mol电子，则正极材料与负极材料的质量差为 g（假设刚开始时，两电极的质量相等）．

化学用语是学习化学的重要工具，下列化学用语中正确的是（）

A . Na₂S的水解：S²^﹣+2H₂O⇌H₂S+2OH^﹣ B . NaHCO₃的电离：NaHCO₃⇌Na⁺+H⁺+CO₃²^﹣ C . HSO₃^﹣的电离：HSO₃^﹣⇌H⁺+SO₃²^﹣ D . 钢铁的电化学腐蚀的负极反应式：Fe﹣3e^﹣═Fe³⁺

用电动公交车初步替代燃油公交车是天津市节能减排、控制雾霾的重要举措之一．Li﹣Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li⁺+FeS+2e^﹣═Li₂S+Fe，有关该电池的下列说法中，正确的是（）

A . 电池反应的化学方程式为：2Li+FeS═Li₂S+Fe B . 负极的电极反应式为：Al﹣3e^﹣=Al³⁺ C . Li﹣Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价是+1 D . 电池充电时，阴极反应为：Li₂S+Fe﹣2e^﹣═2Li⁺+FeS

铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用．

（1）工业上冶炼铝的化学方程式是．
（2）我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流．电池总反应为4Al+3O₂+6H₂O═4Al（OH）₃ ，则负极反应式为．
（3）某研究性学习小组设计了如图1所示装置探究钢铁的腐蚀与防护．
在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是（填序号），为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述（填序号）装置原理进行防护．
（4）如图2所示，若电解5min时C池中铁棒质量增加2.16g，据此回答：则该电源电极Y名称为，流过导线的电子物质的量是，A池中碳棒上的电极反应式是，B池中粗铜电极上存在的电极反应式是，C池中一段时间后硝酸银溶液浓度（填增大，减小或不变）．

下列说法正确的是（　　）

A . 电解精炼粗铜时，粗铜应作阴极 B . 氯碱工业的阳极区得到的产品是H₂和NaOH C . 将金属与直流电源的负极相连的方法叫做外加电流的阴极保护法 D . 同种金属作为原电池的正极比作为电解池的阳极腐蚀得更快

利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产．下列说法中正确的是（　　）

A . 氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠 B . 铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO₄ C . 电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属 D . 外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属

煤炭燃烧产生的SO₂、CO、NO₂等造成了严重的大气污染问题。

（1） CaO能起到固硫、降低SO₂排放量的作用。
已知：①SO₂(g)+ CaO(s)=CaSO₃(s)    △H=-402 kJ·mol^-1
②2CaSO₃(s)+O₂(g)=2CaSO₄(s)     △H=-234 kJ·mol^-1
③CaCO₃(s)=CO₂(g) +CaO(s)     △H = +178 kJ·mol^-1
则反应2SO₂(g)+O₂(g)+2CaO(s)= 2CaSO₄(s)     △H = kJ·mol^-1
向燃煤中加入CaCO₃也可起到固硫作用，若固定2molSO₂相应量的煤在相同条件下，燃烧时向环境释放出的热量会减少 kJ。
（2）利用CO和H₂在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染的一种新举措，反应原理为CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)△H，在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H₂ ，测得平衡混合物中CH₃OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图甲。
①上述合成甲醇的反应是 (填“吸热”或“ 放热”)反应，判断的理由是。
②图甲中A、B、C三点中反应速率最大的是 (填写“A”、“ B” 或“ C”)。
③在300℃时，向C点平衡体系中再充入0.25molCO，0.5molH₂和0.25molCH₃OH，该平衡(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
（3）一定温度下，CO的转化率与起始投料比 $\text{[math]}$ 的变化关系如图乙所示，测得D点氢气的转化率为40%，则x=。
（4）利用原电池原理可将NO₂和NH₃转化为无污染物质，其装置原理图如图丙所示，则负极反应式为。

下图为光伏发电电解甲基肼[CH₃－NH－NH₂]制氢的装置示意图(电解池中交换膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极)。下列叙述中正确的是（）

A . N型半导体为正极，P型半导体为负极 B . 制氢装置溶液中电子从a极流向b极 C . 工作时，产生的N₂、H₂体积比为1：3(同温同压) D . 工作时，a极的电极反应式为CH₃－NH－NH₂+12OHˉ－10eˉ=CO₃^2-+N₂↑+9H₂O

为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：

电池：Pb(s)＋PbO₂(s)＋2H₂SO₄(aq)=2PbSO₄(s)＋2H₂O(l)；

电解池：2Al＋3H₂O $\text{[math]}$ Al₂O₃＋3H₂↑，电解过程中，以下判断正确的是(　　)

A . A B . B C . C D . D

乙醇和乙酸在生活和工业生产中用途广泛。请完成以下关于乙醇和乙酸的相关问题：

（1）乙醇是重要的燃料，已知在25℃、101kPa下，1kg乙醇充分燃烧能放出29713.04kJ热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式：。
（2）乙醇燃料电池应用前景乐观，以稀硫酸为电解质溶液，燃料电池的正极电极反应式为：。在负极除生成CO₂外，还生成了极少量的乙酸，写出生成乙酸的电极反应式：。
（3）乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯，反应方程式为：。在密闭容器中，利用该反应制备乙酸乙酯，实验中若起始时在容器中加入3mol乙醇、1mol乙酸和一定量的浓硫酸，充分反应后容器中残留的乙醇可能为。
A.2mol

B.2.6mol

C.2.8mol

D.3mol
（4）反应后可向反应混合物中加入溶液，再用分液漏斗分离出乙酸乙酯。

如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是（）

①Zn为正极，Cu为负极；②H⁺向负极移动；③电子是由Zn经外电路流向Cu；④Cu极和Zn极上都有H₂产生；⑤产生的电流迅速减小；⑥正极的电极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺

A . ①②③ B . ③④⑤ C . ④⑤⑥ D . ②③④

如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，则以下说法正确的是（）

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A . 电源B极是正极 B . 装置（丁）中X极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷 C . 欲用（丙）装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO₃溶液 D . （甲）、（乙）装置的C，D，E，F电极均有单质生成，其物质的量之比为1 : 2 : 2 : 2

电解原理在化学工业中有广泛应用。

（1）如图表示一个电解池,装有电解液a；X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:

①若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则Y电极上的电极反应式为；

②如用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO₄溶液,则X电极的材料是,Y电极反应式为(说明:杂质发生的电极反应不必写出)。
（2） NO_x、SO₂的大量排放是造成大气污染的主要原因,研究其处理方法,将其变废为宝越来越受到人们的重视,按要求回答下列问题。
①富集废气中的SO₂,并使其与O₂反应可制备硫酸,装置如图所示,X、Y均为多孔电极材料。

Ⅰ气体A是，X极的电极反应式为。

Ⅱ消耗5.6L(标准状况下)气体B时,通过质子交换膜的H⁺的个数为。

②SO₂也可用于制备Na₂S₂O₃ ，但产品常含有杂质。某 SO₂制得的此产品，为测其纯度，准确称取Wg该产品，用适量蒸馏水溶解,配成100ml溶液，取20mL，以淀粉作指示剂，用0.2000 mol•L^-1碘的标准溶液滴定。反应原理为： 2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-。滴定至终点时，溶液颜色的变化：。消耗碘的标准溶液体积为20.00mL。求产品的纯度为（设Na₂S₂O₃相对分子质量为M）。

2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li_1-xFePO₄+xe^-+xLi⁺=LiFePO₄ ，下列说法错误的是（）

A . “刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染 B . 放电时，负极反应为LiC₆-xe^-=xLi⁺+Li_1-xC₆ C . 充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌 D . 该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol）

我国是全钒液流电池最大生产国，产品出口美、欧、日等发达国家，市场占有率全球第一。全钒液流电池充电时间短，续航能力强，被誉为“完美电池”，工作原理如图1所示，反应的离子方程式为：VO²⁺+V³⁺+H₂O $\text{[math]}$ VO₂⁺+V²⁺+2H⁺。以此电池电解Na₂SO₃溶液(电极材料为石墨)，可再生NaOH，同时得到H₂SO₄ ，其原理如图2所示。下列说法正确的是（）

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A . 电解Na₂SO₃溶液时，a极与电池负极相连，图1中H⁺从电池右边移向左边 B . 电解时b的电极反应式为SO₃²^－+H₂O－2e^－=SO₄²^－+2H⁺ C . 电池放电时，负极电解液的pH升高 D . 若电解过程中图2所有液体进出口密闭，则消耗12.6gNa₂SO₃阴极区变化的质量为4.5g

反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑的能量变化趋势如图甲所示：

（1）该反应为(填”吸热”或“放热”)反应。
（2）该反应(填“是”或“否”)氧化还原反应；若将上述反应设计成原电池，装置如图乙，该装置工作时，电子沿导线流入(填“Cu”或“Fe”)电极，该电极为(填“正”或“负”)极，电极反应式为；若反应产生11.2L气体(标准状况下)，则电路中应该有mol电子发生了转移。