最新高考化学三轮冲刺热点第12题 化学反应原理综合判断.docx

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最新高考化学三轮冲刺热点第12题化学反应原理综合判断

最新高考化学复习资料

第12题 化学反应原理综合判断

题组一 电化学原理及应用

[答题模板]

答题模板,分析思路(要点)

(1)判断装置,看有无外接电源,有电源的为电解池,无电源的为原电池

(2)确定电极名称,原电池:

负极发生氧化反应

电解池:

与直流电源的正极相连的是阳极,发生氧化反应(3)写电极反应式,电极材料是否参与电池反应;电解质溶液是否参与电池反应;电解质溶液是否与电极产物反应(4)计算,串联装置中各电极得失电子的总数相等[挑战满分](限时20分钟)

1.如图所示的装置中,金属片紧贴着滤纸,下列判断错误的是(  )

A.两处的锌片均发生氧化反应

B.左侧铜片上的电极反应为2H2O+O2+4e-===4OH-

C.阳离子移动方向分别由②→①、③→④

D.最先观察到红色的区域是④

答案 C

解析 左边是原电池,锌作负极被氧化,铜作正极,铜电极上发生吸氧腐蚀:

O2+2H2O+4e-===4OH-,B正确;右边是电解池,锌作阳极被氧化,铜作阴极2H++2e-===H2↑使④处呈碱性(速率快于②),A、D正确;左侧阳离子移动方向是由①→②,C错误。

2.我国科学家设计出的一种装置(如图所示),实现了“太阳能→电能→化学能”的转化,总反应为2CO2===2CO+O2。

下列有关说法正确的是(  )

A.该装置属于原电池

B.人体呼出的水蒸气参与Y极反应:

CO2+H2O+2e-===CO+2OH-

C.反应完毕,该太阳能装置中的电解质溶液碱性增强

D.X极电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-

答案 B

解析 该装置实现了太阳能→电能→化学能的转化,而将电能转化为化学能属于电解池,A项错误;由图可知Y极发生的是得电子的反应,人体呼出的气体中含有CO2和H2O,B项正确;由得失电子守恒原理知,X极消耗的OH-总量等于Y极生成的OH-总量,即电解质溶液的碱性没有改变,C项错误;从电子的流向看,X电极失去电子,故X电极是负极,电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,D项错误。

3.锂空气电池是一种新型的二次电池,其放电时的工作原理如图所示。

下列说法正确的是(  )

A.该电池放电时,正极的反应式为O2+4e-+4H+===2H2O

B.该电池充电时,阴极发生了氧化反应:

Li++e-===Li

C.电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替

D.正极区产生的LiOH可回收利用

答案 D

解析 正极的反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,A项错误;电池充电时,阴极发生还原反应,B项错误;有机电解液不能用稀盐酸代替,因为金属锂与稀盐酸能发生反应,C项错误。

4.电化学在日常生活中用途广泛,下图是镁—次氯酸钠燃料电池,电池总反应为Mg+ClO-+H2O===Cl-+Mg(OH)2↓。

下列说法不正确的是(  )

A.镁电极是该电池的负极

B.惰性电极上发生氧化反应

C.正极反应式为ClO-+H2O+2e-===Cl-+2OH-

D.进料口加入NaClO溶液,出口为NaCl溶液

答案 B

解析 根据化学方程式知Mg是还原剂作负极,ClO-在惰性电极上得电子发生还原反应,生成Cl-。

5.Al—H2O2电池功率大,可作为许多机械的动力电池,其结构如图所示。

下列说法不正确的是(  )

A.铝作负极,电池工作时将不断溶解

B.该电池不是二次电池,不可充电

C.碳纤维电极的电极反应是H2O2+2e-+2H+===2H2O

D.电池工作时OH-从碳纤维电极透过离子交换膜移向Al电极

答案 C

解析 该电池的负极为铝,正极是碳纤维,A项正确;该电池不是二次电池,不能充电,B项正确;电解质溶液为KOH溶液,电极反应式中无H+,C项错误;电池工作时,阴离子移向负极,D项正确。

6.利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。

下列说法正确的是(  )

A.a为直流电源的负极

B.阴极的电极反应式为2HSO

+2H++e-===S2O

+2H2O

C.阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO

+4H+

D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室

答案 C

解析 由装置左侧反应可知,电极上SO2发生反应后生成H2SO4,电极反应式为SO2-2e-+2H2O===SO

+4H+,为电解池的阳极,故a极为电源的正极,A项错误,C项正确;在阴极上HSO

得电子生成S2O

,根据两者中S的化合价可知,1molHSO

得到1mol电子,B项错误;电解池中阳离子由阳极室通过离子交换膜进入到阴极室,D项错误。

7.利用下图装置进行实验,甲、乙两池中均为1mol·L-1的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。

实验开始时先闭合K1,断开K2。

一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流表指针偏转(Ag+浓度越大氧化性越强)。

下列说法不正确的是(  )

A.闭合K1,断开K2后,A电极增重

B.闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升

C.断开K1,闭合K2后,NO

向B电极移动

D.断开K1,闭合K2后,A电极发生氧化反应

答案 C

解析 闭合K1,断开K2,构成电解池,阴极(A)析出银,质量增加,阳极(B)溶解使银离子浓度增大,甲池中NO

移向乙池,A、B正确;断开K1,闭合K2后形成原电池,乙池银离子浓度大,氧化性强,故B为正极,A为负极,阴离子向负极移动,A极发生氧化反应,C错误,D正确。

8.厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理,同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子,乳酸的摩尔质量为90g·mol-1)。

下列有关说法中正确的是(  )

A.阳极的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑

B.H+从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动

C.A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室

D.400mL10g·L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145g·L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为4.48L

答案 C

解析 阳极:

2H2O-4e-===O2↑+4H+。

阴极区A-移向浓缩室,阳极区H+浓度增大,移向浓缩室,得到浓乳酸溶液,增加的乳酸的物质的量为

=0.6mol,所以产生H2的体积(标准状况)为

×22.4L·mol-1=6.72L。

9.电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示。

下列说法不正确的是(  )

A.铁电极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+

B.通入甲烷的石墨电极的电极反应式为

CH4+4CO

-8e-===5CO2+2H2O

C.为了增强污水的导电能力,可向污水中加入适量工业用食盐

D.若左池石墨电极产生44.8L(标准状况)气体,则消耗1.0mol甲烷

答案 D

解析 右池中充入甲烷的一极为原电池的负极,充入空气的一极为原电池的正极,故左池中Fe电极为阳极,石墨电极为阴极,Fe电极发生失电子的氧化反应:

Fe-2e-===Fe2+,A项正确;原电池的负极发生氧化反应,B项正确;食盐(NaCl)是易溶的离子化合物,加入食盐可使溶液的导电能力增强,C项正确;电解池中石墨电极(阴极)上阳离子(即酸性污水中的H+)发生还原反应,电极反应式为2H++2e-===H2↑,n(e-)=2n(H2)=2×

=4mol,而每消耗1molCH4,转移8mole-,D项错误。

题组二 溶液中的离子平衡

[解题指导]

比较溶液中粒子浓度的思维模型

[挑战满分](限时15分钟)

1.下列选项中的数值前者小于后者的是(  )

A.25℃和100℃时H2O的Kw

B.同温同浓度的KHCO3溶液和NH4HCO3溶液中的c(HCO

C.同温同浓度的NaHCO3溶液和CH3COONa溶液的pH

D.中和25mL0.1mol·L-1NaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量

答案 A

解析 NH4HCO3中NH

与HCO

相互促进水解,使c(HCO

)浓度比KHCO3中的小,B项错误;由酸性CH3COOH大于H2CO3知,HCO

的水解程度比CH3COO-的水解程度大,溶液的pH前者大于后者,C项错误;中和25mL0.1mol·L-1NaOH溶液所需CH3COOH和HCl物质的量相等,D项错误。

2.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是(  )

A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol·L-1

B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1

C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:

c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O

D.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液的c(Na+):

①>②>③

答案 D

解析 pH=5的H2S溶液中,存在H2SHS-+H+,HS-S2-+H+,所以c(H+)>c(HS-),A项错误;因为NH3·H2O为弱碱,稀释10倍,pH改变小于1个单位,所以a<b+1,B项错误;当草酸与氢氧化钠溶液混合后,溶液中还存在C2O

,C项错误;根据CH3COOH、HClO、H2CO3的酸性相对强弱可以确定三种溶液的浓度大小,D项正确。

3.室温下,将0.05molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(  )

选项

加入物质

结论

A

50mL1mol·L-1H2SO4

反应结束后c(Na+)=c(SO

B

0.05molCaO

溶液中

增大

C

50mLH2O

由水电离出的c(H+)c(OH-)不变·

D

0.1molNaHSO4固体

反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变

答案 B

解析 Na2CO3溶液中存在水解平衡CO

+H2OHCO

+OH-,所以溶液呈碱性。

A项,向溶液中加入50mL1mol·L-1H2SO4,Na2CO3与H2SO4恰好反应生成0.05molNa2SO4,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(SO

),错误;B项,向Na2CO3溶液中加入0.05molCaO后,发生反应CaO+H2O===Ca(OH)2,生成0.05molCa(OH)2恰好与Na2CO3反应:

Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,则c(CO

)减小,c(OH-)增大,c(HCO

)减小,所以

增大,正确;C项,加入50mLH2O,CO

的水解平衡正向移动,但c(OH-)减小,溶液中的OH-全部来源于水的电离,由水电离出的H+、OH-浓度相等,故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,错误;D项,加入的0.1molNaHSO4固体与0.05molNa2CO3恰好反应生成0.1molNa2SO4,溶液呈中性,故溶液pH减小,加入NaHSO4,引入Na+,所以c(Na+)增大,错误。

4.足量的NaHSO3溶液和Na2CO3溶液混合后能产生CO2气体。

下列说法正确的是(  )

A.反应的离子方程式为2H++CO

===H2O+CO2↑

B.若向Na2CO3溶液中通入足量SO2气体,也可得到CO2

C.HSO

的水解程度大于其电离程度

D.K1(H2SO3)>K1(H2CO3)>K2(H2SO3)>K2(H2CO3)

答案 B

解析 亚硫酸是弱酸,故在离子方程式中“HSO

”应作为一个整体来书写,A错误;由生成CO2知亚硫酸氢钠溶液呈酸性,HSO

的电离程度大于其水解程度,C错误;因HSO

能将CO

转化为CO2,这说明亚硫酸的二级电离常数大于碳酸的一级电离常数,D错误。

5.若保持温度不变,向氨水中通入一定量HCl气体,下列会减小的是(  )

A.c(NH

)B.c(OH-)/c(H+)

C.KwD.Kb(NH3·H2O)

答案 B

解析 氨水中存在平衡:

NH3·H2ONH

+OH-,通入HCl后消耗OH-,平衡右移,c(NH

)增大,c(OH-)减小,c(H+)增大,Kw、Kb(NH3·H2O)均不变。

6.下列关于电解质溶液的叙述正确的是(  )

A.常温下,同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液相比,Na2CO3溶液的pH大

B.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中:

c(Cl-)>c(NH

)>c(H+)=c(OH-)

C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同

D.将pH=4的盐酸稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低

答案 A

解析 B项中c(Cl-)=c(NH

);C项中CH3COOH消耗NaOH的量多;D项中c(OH-)增大。

7.下列叙述正确的是(  )

A.0.1mol·L-1CH3COONa溶液中:

c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

B.Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均减小

C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等

D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降

答案 D

解析 乙酸钠是强碱弱酸盐,溶液为碱性,A错误;温度不变,Kw不变,B错误;pH相等,则溶液中c(H+)相等,C错误;硫化银溶解度小于AgCl,当加入AgCl固体时,AgCl沉淀会转化为Ag2S,c(S2-)下降,D正确。

8.已知Ksp[Al(OH)3]≪Ksp[Mg(OH)2]。

在含等物质的量浓度的Al(NO3)3、Mg(NO3)2的混合溶液中滴加NaOH溶液。

下列离子方程式书写正确的是(  )

A.Al3++2Mg2++7OH-===Al(OH)3↓+2Mg(OH)2↓

B.2Al3++7OH-===Al(OH)3↓+AlO

+2H2O

C.Al3++Mg2++6OH-===AlO

+Mg(OH)2↓+2H2O

D.2Al3++Mg2++9OH-===Al(OH)3↓+Mg(OH)2↓+AlO

+2H2O

答案 C

解析 审题时抓住两条信息:

一是溶度积大小;二是金属离子浓度相等。

依题意,与NaOH溶液反应的先后顺序为Al3+>Mg2+>Al(OH)3。

A项,Al3+未完全生成沉淀,Mg2+不会生成Mg(OH)2沉淀,错误;B项,Mg2+没有生成沉淀,不会生成AlO

,正确的离子方程式为Al3++Mg2++6OH-===Mg(OH)2↓+AlO

+2H2O,错误;D项,Mg2+完全生成沉淀后,Al(OH)3才开始转化成AlO

,错误。

9.25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。

该温度下,下列说法不正确的是(  )

A.向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,先析出BaSO4

B.向BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水,c(Ba2+)增大

C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,

D.向BaSO4的悬浊液中加入Na2CO3的浓溶液,BaSO4不可能转化为BaCO3

答案 D

解析 由题中所给Ksp可知,BaSO4比BaCO3更难溶,故先析出BaSO4,A项正确;新制氯水中存在HCl和HClO,能够溶解BaCO3,B项正确;两沉淀共存的悬浊液中,

,C项正确;增大CO

的浓度,会出现c(Ba2+)·c(CO

)>Ksp(BaCO3),从而实现BaSO4向BaCO3的转化,D项错误。

10.Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,吸收液pH随n(SO

)∶n(HSO

)变化的关系如下表:

n(SO

)∶n(HSO

),91∶9,1∶1,9∶91pH,8.2,7.2,6.2以下离子浓度关系的判断正确的是(  )

A.NaHSO3溶液中,c(H+)<c(OH-)

B.Na2SO3溶液中,c(Na+)>c(SO

)>c(HSO

)>c(OH-)>c(H+)

C.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(SO

)>c(HSO

)>c(OH-)=c(H+)

D.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(HSO

)+c(SO

答案 D

解析 用Na2SO3溶液吸收SO2时,随着吸收SO2的量增多,溶液由碱性逐渐变为酸性。

由表中信息可知NaHSO3溶液为酸性溶液,A错误;Na2SO3溶液中SO

存在二级水解,c(HSO

)应小于c(OH-),B错误;由表中数据可知,当c(SO

)=c(HSO

)时,pH=7.2,故当吸收液呈中性时,可推出c(SO

)<c(HSO

),C错误。

题组三 图像题专项突破

[解题指导]

1.审题

观察图像时,一定要看清楚两坐标的具体含义,明确图像中各曲线的意义,注意各曲线上出现的拐点、特殊点、起点、终点表示的含义。

2.析题

根据题中、图中信息,明确涉及哪些化学反应原理,如涉及化学反应,写出可能发生反应的化学方程式或离子方程式,并与相关数据结合起来,有效地做到数形结合。

3.解题

(1)在识图像、想原理的基础上,将图像与原理结合起来思考,找准切入点。

(2)一是任何条件下,只要溶液中c(H+)=c(OH-),一定呈中性;二是溶液中电荷一定守恒。

4.检查

最后要对试题进行认真检查核对,避免失误。

[挑战满分](限时20分钟)

1.在一定条件下,取一定量X和Y在恒容密闭容器中发生反应:

aX(g)+bY(g)cM(g)+dN(g) ΔH=QkJ·mol-1,达到平衡时,M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。

下列判断正确的是(  )

A.a+b>c+d

B.Q<0

C.E点X的转化率>F点X的转化率

D.E点的平衡常数<F点的平衡常数

答案 D

解析 容器容积不变的情况下,随着温度的升高,M的平衡浓度逐渐增大,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,故Q>0,B项错误;在同温度下,比较两条曲线上某两个点,比如就比较两个曲线的起点,可知当容器容积缩小到原来的三分之一时,M的平衡浓度没有增大到原来的三倍(0.6mol·L-1),而是0.5mol·L-1,说明平衡逆向移动了,故a+b<c+d,A项错误;由E点到F点,温度升高、压强减小,这两个改变条件均有利于平衡正向移动,故E点X的转化率<F点X的转化率,C项错误;对于吸热反应,温度越高,平衡常数越大,所以F点的平衡常数肯定大于E点的平衡常数,D项正确。

2.一定条件下,密闭容器中发生如下反应:

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),反应中的能量变化如图所示。

下列说法正确的是(  )

A.反应体系中加入催化剂可增大焓变

B.加压可使化学平衡正向移动

C.升温可使化学平衡正向移动

D.增大H2浓度可使达到新平衡时CO的体积分数增大

答案 C

解析 由图像可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,正反应为吸热反应。

A项,加入催化剂,焓变不发生变化,A错;B项,该反应前后气体总物质的量不变,加压,化学平衡不移动,B错;C项,正反应吸热,升温,平衡正向移动,C正确;D项,增大H2浓度,虽然平衡正向移动,但达到新平衡时CO的体积分数减小,D错。

3.如图表示可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0达平衡后,改变某一反应条件,反应速率随时间变化的情况。

根据曲线判断下列说法中正确的是(  )

A.t1时降低了温度,平衡向正反应方向移动

B.t1时增大了压强,平衡向正反应方向移动

C.t1时增大了N2的浓度同时减小了NH3的浓度,平衡向正反应方向移动

D.t1时可能使用了催化剂

答案 C

解析 根据图像可知,t1时刻正反应速率突然增大,达新平衡后正反应速率比第一次平衡时低,说明t1时刻逆反应速率减小。

A项,t1时降低温度,v正将减小;B项,t1时增大压强,达新平衡后v正应比第一次平衡时大;D项,t1时使用催化剂,v正比第一次平衡时大且保持不变,不可能是改变了温度、压强或使用了催化剂。

4.某温度下,向一定体积0.1mol·L-1醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH[pOH=-lgc(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

答案 C

解析 由于醋酸是弱酸,电离程度很小,离子浓度也较小,M点溶液的导电能力最弱,A错;N点所示溶液为碱性,根据溶液电荷守恒可判断出此时c(Na+)>c(CH3COO-),B错;由于M点的H+浓度等于N点的OH-浓度,对水的电离抑制程度相同,所以两点水的电离程度相同,C正确;Q点的pOH=pH,溶液为中性,而两者等体积混合后生成醋酸钠,水解显碱性,故Q点消耗NaOH溶液的体积略小于醋酸溶液的体积,D错。

5.标准状况下,向100mLH2S饱和溶液中通入SO2气体,所得溶液pH变化如图中曲线所示。

下列分析正确的是(  )

A.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05mol·L-1

B.氢硫酸的酸性比亚硫酸的酸性强

C.b点水的电离程度比c点水的电离程度大

D.a点对应溶液的导电性比d点强

答案 C

解析 A项,依据反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O,可算出c(H2S)为0.1mol·L-1;B项,H2S的酸性比H2SO3的弱;C项,b点溶液为中性,水的电离不受影响,而c点溶液显酸性,水的电离受到抑制;D项,H2S和H2SO3均为二元酸且d点溶液酸性比a点强,故d点溶液导电性强。

6.在25℃时,向50.00mL未知浓度的CH3COOH溶液中逐滴加入0.5mol·L-1的NaOH溶液。

滴定过程中,溶液的pH与滴入NaOH溶液体积的关系如图所示,则下列说法中正确的是(  )

A.该中和滴定过程,最宜用石蕊作指示剂

B.图中点①所示溶液中水的电离程度大于点③所示溶液中水的电离程度

C.图中点②所示溶液中,c(CH3COO-)=c(Na+)

D.滴定过程中的某点,会有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)的关系存在

答案 C

解析 石蕊变色范围宽,不能用作酸碱中和滴定的指示剂,A项错误;①所示溶液抑制水的电离,③所示溶液促进水的电离,B项错误;②点pH=7,根据电荷守恒可得出c(CH3COO-)=c(Na+),C项正确;D项中,电荷不守恒,错误。

7.已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡:

K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO

(aq),不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。

则下列说法错误的是(  )

A.向该体系中加入饱和NaOH溶液,沉淀溶解平衡向右移动

B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,沉淀溶解平衡向右移动

C.升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动

D.该平衡的Ksp=c(Ca2+)·c(K+)·c(Mg2+)·c(SO

答案 D

解析 A项,已知K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO

(aq),加入饱和NaOH溶液,OH-和Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀,c(Mg2+)减小,平衡右移,正确;B项,加入饱和碳酸钠溶液,CO

和Ca2+结合生成CaCO3沉淀,c(Ca2+)

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