A.阳极发生还原反应,其电极反应式为:
Ni2++2e-=Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等
C.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
D.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
9.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是()
A.待加工铝制工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为:
Al3++3e-=Al
D.硫酸根离子在点解过程中向阳极移动
10.纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液。
放电时两个电极反应分别为:
Zn+2OH-=Zn(OH)2+2OH-、Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
下列说法正确的是()
A.Zn发生还原反应,Ag2O发生氧化反应
B.溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动
C.在电池放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变
D.Zn是负极,氧化银是正极
11.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(I);
电解池:
2Al+3H2O
Al2O3+3H2↑点解过程中,以下判断正确的是()
电池
电解池
A
H+移向Pb电极
H+移向Pb电极
B
每消耗3molPb
生成2molAl2O3
C
正极:
PbO2+4H++2e—=Pb2++2H2O
阳极:
2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+
D
12.某兴趣小组设计如下微型实验装置。
实验室,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开k1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。
下列有关描述正确的是()
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:
2H++2Cl-
Cl2↑+H2↑
B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:
Cl2+2e-=2Cl-
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
13.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:
16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。
下列说法错误的是()
A.电池工作时,正极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中的Li2S2量越多
14.某温度下,向一定体积0.1mol-1醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])与pH的变化关系如图所示,则()
A.M点所示溶液导电能力强于Q点
B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
15.25℃时,在含CH3COOH和CH3COO-的溶液中,CH3COOH、CH3COO-二者各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。
下列说法不正确的是()
A.在pH<4.76的溶液中,c(CH3COOˉ)<c(CH3COOH)
B.在pH=7的溶液中,α(CH3COOH)=0,α(CH3COOˉ)=1.0
C.在pH>4.76的溶液中,c(CH3COOˉ)与c(OHˉ)之和可大于c(H+)
D.在pH=4.76的溶液中加盐酸,α(CH3COOH)与α(CH3COOˉ)之和保持不变
16.室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是()
A.室温下,等浓度的三种酸溶液的导电能力:
HA>HB>HD
B.滴定至P点时,溶液中:
c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:
c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
17.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图,该电池电极c、d表面镀一层细小的铂粉,吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______。
(2)负极反应式为______.
(3)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能,因此,大量安全储氢是关键技术之一,金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
I.2Li+H2=2LiHII.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应I中的还原剂是______,反应II中的氧化剂是______
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3,用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为______。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为___________mol。
18.Zn-MnO2干电池广泛应用,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是_____。
电池工作时,电流流向___________(填“正极”或“负极”)
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀。
请解释原因_________。
欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的(填代号)。
A.NaOHB.ZnC.FeD.NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阳极反应式为________。
若电路中通过2mole-,MnO2的理论产量为________g。
19.亚硫酸盐一种常见食品添加剂。
为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以lkg样品中含SO2的质量计)。
某研究小组设计了如下两种试验流程:
(1)气体A的主要成分是_____________。
为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入_____________;通入N2的目的是_____________。
(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式:
_____________________.
(3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是_________,若选用酚酞作为指示剂,滴定终点的现象为________。
(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果_____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”),按甲方案实验测定的结果___________。
(5)若取样品wg.按乙方案测得消耗0.01000mol·L-1I2溶液VmL,则1kg样品中含SO2的质量是_____________g(用含w、V的代数式表示)。
20.研究铝元素、硫元素及其化合物的性质具有重要意义
(1)①NH4A1(SO4)2可作净水剂,用必要的化学用语及文字说明其理由是_________。
②相同条件下,0.lmolNH4A1(SO4)2溶液中的c(NH4+)______(填“大于”“小于”或“等于”)0.lmol·L-1NH4HSO4溶液中的c(NH4+)。
(2)25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=_____mol·L-1.
②某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液pH=______时,Mn2+开始沉淀。
[已知:
Ksp(MnS)=2.8×10-13]
(3)25℃,两种酸的电离平衡常数如右表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-4
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
①HSO3-的电离平衡常数表达式K=______。
②0.10mol·L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为______。
【参考答案】
1.C
【解析】A.该方程式是水的电离方程式,A项错误;B.该反应为HCO3-与OH-反应的离子方程式,B项错误;C.HS-与H2O电离出的H+结合生成H2S和OH-,该反应属于水解的离子方程式,C项正确;D.该反应为AlO2-与HCO3-反应的离子方程式,D项错误。
答案选C。
2.C
【解析】A.电解质溶液的导电能力主要决定于溶液中离子浓度的大小,所以强电解质溶液导电能力不一定比弱电解质溶液强,A项错误;B.盐酸和醋酸都是一元酸,所以中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,二者所需氢氧化钠的物质的量相同,B项错误;C.将NaOH和氨水溶液稀释后,NaOH和氨水的浓度也减小,电离出的OH-浓度也减小,C项正确;D.醋酸是弱酸,在水溶液中不能完全电离,若盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸中H+浓度大于醋酸中H+浓度的二倍,D项错误。
答案选C。
3.B
【解析】甲溶液的pH是3,c(H+)=1.0
10-3mol/L,乙溶液的pH是4,c(H+)=1.0
10-4mol/L,所以甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为10:
1,故答案选B。
4.D
【解析】Fe3+易水解生成沉淀,可通过调节溶液pH的方法促进Fe3+的水解,达到除杂的目的,A.加入氨水混入氯化铵杂质,且生成氢氧化镁沉淀,错误;B.加入NaOH易生成氢氧化镁沉淀,且混入NaCl杂质,错误;C.加入碳酸钠,易混入NaCl杂质,错误;D.加入碳酸镁,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质,正确,选D。
5.C
【解析】A.醋酸属于弱酸,加入少量醋酸钠,c(CH3COO-)浓度增大,抑制了醋酸的电离,A项错误;B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,恰好反应生成硝酸铵,属于强酸弱碱盐,NH4+水解导致溶液呈酸性,PH<7,B项错误;C.硫化氢属于弱酸,部分电离,硫化钠属于强电解质,全部电离,等浓度的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液中离子浓度小,导电能力弱,C项正确;D.AgCl和AgI的Ksp不相等,c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),c(Ag+)·c(I-)=Ksp(AgI),0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Ag+)浓度相等,则c(Cl-)不等于c(I-),D项错误;答案选C。
6.C
【解析】A.本题是利用MnS将Cu2+、pb2+、Cd2+等金属离子转化为沉淀CuS、PbS、CdS等沉淀,而不是利用MnS具有吸附性的特点,A项错误;B.利用沉淀转化的原理,通过添加过量难溶电解质MnS,除去Cu2+、pb2+、Cd2+等金属离子,是由于CuS、PbS、CdS的溶解度比MnS的溶解度小,B项错误;C.本题利用沉淀转化的原理,常温下,Ksp(MnS)应大于Ksp(CuS),C项错误;D.Cu2+、pb2+、Cd2+在溶液中的浓度小于10-5,即认为沉淀完全,D项错误。
答案选C。
7.B
【解析】A、滴定管用蒸馏水洗涤后,没有用标准液洗涤,装入NaOH溶液进行滴定会造成NaOH溶液的浓度变小,用量增多,结果偏大,A错误;B、酸中滴入碱,溶液的碱性增强,酸性减弱,溶液pH由小变大,B正确;C、用酚酞作指示剂,锥形瓶溶液开始是无色的,当锥形瓶中溶液由无色变红色,而且半分钟内不褪色时,证明滴定达到了滴定终点,C错误;D、滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,造成碱的用量偏多,则测定结果偏大,D正确。
答案选B。
8.C
【解析】A.电解法制备高纯度的镍,粗镍作为阳极,金属按还原性顺序Zn>Fe>Ni>Cu>Pt发生氧化反应,电极反应依次为:
Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+;A项错误;B.电解过程中,阳极质量的减少的量为Zn、Fe、Ni的减少的质量,阴极质量的增加量只有析出Ni的量,由于两极转移的电子数相等,阳极质量的减少量与阴极质量的增加质量不相等,B项错误;C.Cu和Pt还原性比Ni弱,不能失去电子,以沉淀的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥,C项正确;D.电解后,溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+、Zn2+外,还有Ni2+;D项错误。
答案选C。
9.C
【解析】A、铝的阳极氧化法表面处理技术中,金属铝是阳极材料,故A正确;B、阴极不论用什么材料离子都会在此得电子,故可选用不锈钢网作为阴极,故B正确;C、阴极上发生氢离子得电子的还原反应,故电极反应方程式为2H++2e-=H2↑,故C错误;D、在电解池中,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,故硫酸根离子在电解过程中向阳极移动,故D正确;故选C。
10.D
【解析】A.根据放电时两个电极反应中化合价变化可知,Zn化合价升高,发生氧化反应,Ag2O中Ag的化合价降低,发生还原反应,A项错误;B.原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,B项错误;C.将电极方程式相加可知总反应为Ag2O+H2O+Zn=2Ag+2Zn(OH)2,反应消耗水,溶液OH-浓度增大,则碱性增强,C项错误;D.原电池中,根据化合价的变化可知,Zn化合价升高,Zn作负极,氧化银作正极,D项正确。
答案选D。
11.D
【解析】A.电池中,溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动,A项错误;B.根据电子守恒,每消耗3molPb,转移6mol电子,同时生成1molAl2O3,B项错误;C.原电池中正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅,电极方程式为:
PbO2+4H++SO42-+2e—=PbSO4+2H2O;在电解池的阳极上,铝单质失电子生成氧化铝,阳极方程式为:
2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+,C项错误;D.原电池中铅作负极,在该电极上,铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅,质量增加;电解池中,铅为阴极,氢离子在该电极上得电子生成氢气,铅电极质量不变,D项正确。
答案选D。
12.D
【解析】A.断开K2,闭合K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,实质是电解饱和食盐水,总反应的离子方程式为:
2H2O+2Cl-
Cl2↑+H2↑+2OH-,A项错误;B.断开K2,闭合K1时,装置为电解池,所以石墨为阳极,石墨电极处产生氯气;铜为阴极,铜电极处产生H2,同时产生OH-,铜电极附近变红,B项错误;C.断开K1,闭合K2时,发现电流表A指针偏转,装置为氢氯燃料电池,属于原电池,铜电极上产生氢气,电极反应为:
H2-2e-=2H+,C项错误;D.断开K1,闭合K2时,石墨电极产生氯气,石墨电极作正极,D项正确。
答案选D。
13.D
【解析】A.原电池工作时,Li+向正极移动,则a为正极,正极上发生还原反应,随放电的多少可能发生多种反应,其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4,故A正确;B.原电池工作时,转移0.02mol电子时,氧化Li的物质的量为0.02mol,质量为0.14g,故B正确;C.石墨能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,故C正确;D.电池充电时间越长,转移电子数越多,生成的Li和S8越多,即电池中Li2S2的量越少,故D错误;答案为A。
14.C
15.B
16.C
【解析】A.根据图像可知,当未加氢氧化钠溶液,即三种溶液的中和百分数为0时,pH值HD>HB>HA,说明酸性HA>HB>HD,所以0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,电离程度HA>HB>HD,溶液中离子浓度HA>HB>HD,导电能力:
HA>HB>HD,A项正确;B.中和百分数为50%的P点,溶质为等物质的量浓度的酸HB和盐NaB,溶液中既有HB的电离又有B-的水解,有图可知溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),强酸的电离程度大于盐的水解程度,则c(B-)>c(Na+)>c(HB),所以溶液中:
c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),B项正确;C.根据解析A可知,酸性HA>HB>HD,所以pH=7时,三者的阴离子浓度不同,c(A-)>c(B-)>c(D-),C项错误;D.当中和百分数达100%时,三种溶液所消耗的氢氧化钠体积相同,生成三种盐的浓度相同,混合后溶液因盐的水解显碱性,将三种溶液混合后其质子守恒关系为:
c(H+)+c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-),D项正确。
答案选C。
17.
(1).化学能转化为电能
(2).H2-2e-+2OH-=2H2O
(3).LiH2O
32
【解析】
(1)该电池示意图是符合绿色化学理念的新型发电装置,是以氢气和氧气为燃料将化学能转化为电能的装置;
(2)该电池的电解质溶液为KOH,氧气作正极,氢气作负极,负极的反应式为:
H2-2e-+2OH-=2H2O;
(3)①反应I中Li转化为Li+,化合价升高,说明Li为还原剂,反应II中,水中氢的化合价降低,水作氧化剂;②用锂吸收224L(标准状况)H2,即10molH2,生成20molLiH,则
,所以LiH体积与被吸收的H2体积比为
;③根据反应II可得,LiH~H2~2e-,20mol的LiH可生成20molH2,实际参加电池反应的氢气为16mol,因此通过导线的电子为32mol。
18.
(1).Zn负极
(2).锌与还原出来的铜构成原电池加快锌的腐蚀.B
(3).Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+87
【解析】
(1)在Zn-MnO2干电池中,负极材料是Zn,正极材料是石墨;在电池工作时,电流流向负极;
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,是因为锌与还原出的铜在电解质溶液中构成铜锌原电池,Zn作负极,从而加快锌的腐蚀速率,欲除去Cu2+,但是又不与溶液中的其他物质发生反应,也不产生杂质,则应加入Zn,因此选择B;
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液;阳极Mn2+失去电子,阴极H+得到电子,阳极的电极反应为:
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;若电路中通过2mole-,则根据质量守恒和电子守恒,可得生成1molMnO2,m(MnO2)=1mol
87g/mol=87g。
点睛:
通常情况下,活泼金属作原电池的负极,电池工作时,电子从负极经外电路流向正极;锌比铜活泼,能置换出铜形成原电池,加速锌的腐蚀,除杂时注意不能引入新的杂质;电解酸化的MnSO4溶液,阳极Mn2+失去电子,阴极H+得到电子,根据阳极反应式:
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,即可求出MnO2的产量。
19.
(1).SO2、N2沸石(或碎瓷片)待产生的SO2全部赶入后续装置被吸收
(2).H2O2+SO2=2H++SO42-
(3).从滴定管上口加入3-5mL氢氧化钠标准溶液,同时转动滴定管,使液体全部润湿滴定管内壁。
然后将液体从滴定管下部放入预置烧杯中,重复2-3次滴入最后一滴标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟不改变
(4).不影响偏高
(5).
【解析】
(1)实验中通入N2,既可以排除空气,防止空气中的O2氧化亚硫酸盐,又可以吹出SO2,有利于SO2被完全吸收,因此气体A的主要成分为N2和SO2 ;加入沸石或碎瓷片可以防止暴沸;所以通入N2的目的是将待产生的SO2全部赶入后续装置被吸收;
(2)SO2 被双氧水氧化为硫酸,离子方程式:
SO2+H2O2=2H++SO42- ;
(3)滴定管的润洗方法:
向滴定管注入少量的润洗液,倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体,重复操作2~3次,所以本题的答案是从滴定管上口加入3-5mL氢氧化钠标准溶液,同时转动滴定管,使液体全部润湿滴定管内壁,然后将液体从滴定管下部放入预置烧杯中,重复2-3次;选用酚酞作为指示剂,判断滴定终点的方法是通过观察锥形瓶内的颜色变化:
滴入最后一滴标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟不改变;
(4)方案乙的滴定原理是根据溶液B中的SO32-被I2氧化,由I2的量求出SO32-的量,进而求出SO2的量,用盐酸代替稀硫酸生成的SO2气体中混