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1、1 第 6 题 化学反应原理综合判断 题组一 电化学原理及应用 1.某手机电池采用了石墨烯电池,可充电 5 分钟,通话 2 小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S8 Li2S8)工作原 理示意图如图。下列有关该电池说法不正确的是( ) A.金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料 B.充电时 A 电极为阴极,发生还原反应 C.充电时 B 电极的反应:Li2S8-2e- 2Li+S8 D.手机使用时电子从 A 电极经过手机电路板流向 B 电极,再经过电池电解质流回 A 电极 2.锂空气电池的工作原理如图所示。其中多孔电极材料选用纳米多孔金时,该电池表现出良好的循环性能。 电池反应为 2Li+O2 L
2、i2O2。下列说法错误的是( ) A.该电池的电解液常用锂盐的有机溶液 B.电池工作时,外电路中流过 0.01 mol 电子,负极材料减重 0.07 g C.电池工作时,正极反应可能经过两个过程:Li+O2+e- LiO2、Li+LiO2+e- Li2O2 2 D.电池充电时间越长,电池中 Li2O2越多 3.如图所示是一种利用锂电池“固定 CO2”的电化学装置,在催化剂的作用下,该电化学装置放电时可将 CO2 转化为 C 和 Li2CO3,充电时选用合适催化剂,只有 Li2CO3发生氧化反应,释放出 CO2和 O2。下列说法中正确的 是( ) A.该电池放电时,Li+向电极 X 方向移动 B
3、.该电池充电时,每转移 0.4 mol 电子,理论上阳极产生 4.48 L CO2 C.该电池放电时,每转移 4 mol 电子,理论上生成 1 mol C D.该电池充电时,阳极反应式为 C+2Li2CO3-4e-3CO2+4Li+ 4.NaClO2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂和漂白剂,工业上可采用电解法制备,工作原理如图所示。下列叙述正确的 是( ) A.若直流电源为铅蓄电池,则 b 极为 Pb B.阳极反应式为 ClO2+e- ClO - 2 3 C.交换膜左侧 NaOH 的物质的量不变,气体 X 为 Cl2 D.制备 18.1 g NaClO2时理论上有 0.2 mol Na+由交换膜左侧
4、向右侧迁移 5.三室式电渗析法处理废液(HCl 和 FeCl2混合溶液)的原理如图所示,其中 X、Y 均为离子交换膜。在直流电场 的作用下,中间室得到盐酸,阴极区可回收铁。下列说法正确的是( ) A.X、Y 依次是阴离子透过膜和阳离子透过膜 B.通电后,阴极区溶液的 pH 不断减小 C.阳极反应式为 2H2O-4e- 4H+O2 D.中间室得到 1 L 2 mol/L 盐酸时,电路中通过 1 mol 电子 6.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如图所示。若上端开口关闭,可得到强还原 性的 H(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的OH(羟基自由基)。下列
5、说法错误的是 ( ) A.无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为 Fe-2e- Fe2+ 4 B.不鼓入空气时,正极的电极反应式为 H+e- H C.鼓入空气时,每生成 1 mol OH 有 2 mol 电子发生转移 D.处理含有草酸(H2C2O4)的污水时,上端开口应打开并鼓入空气 7.锌铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代,有着诸多的优势,如开路电位高、污染小等。锌 铈液流电池放电时的工作原理如图所示,其中,电极为惰性材料,不参与电极反应。下列有关说法正确的是( ) A.放电时,电池的总反应式为 2Ce4+Zn Zn2+2Ce3+ B.充电时,a 极发生氧化反应,b 极发生还原反
6、应 C.充电时,当电路中通过 0.1 mol 电子时,b 极增加 14 g D.选择性离子膜为阴离子交换膜,能阻止阳离子通过 8.通电条件下,用如图所示装置由乙二醛(OHCCHO)制备乙二酸(HOOCCOOH),其反应为 OHC CHO+2Cl2+2H2OHOOCCOOH+4HCl。下列说法正确的是( ) 5 A.Pt1的电极反应为 2H2O+2e- 2OH-+H2 B.盐酸起提供 Cl-和增强导电性的作用 C.每消耗 0.1 mol 乙二醛,在 Pt1极放出 2.24 L 气体(标准状况) D.每得到 1 mol 乙二酸将有 2 mol H+从右室迁移到左室 题组二 溶液中的离子平衡 1.下
7、列有关电解质溶液的说法正确的是( ) A.向 K2S 溶液中加水稀释,会减小 c(HS - ) c(S 2 - ) B.向醋酸溶液中加 NaOH 至恰好完全反应,水的电离程度先增大后减小 C.向含有 MgCO3固体的溶液中加入少量盐酸,c(C)会增大 O 2 - 3 D.向 CuS 和 FeS 的饱和溶液中加入少量 Na2S,保持不变 c(Cu 2 + ) c(Fe 2 + ) 2.25 时,用 0.100 0 mol/L BOH 溶液滴定 20 mL 0.100 0 mol/L 一元酸 HA 溶液,其滴定曲线如图所示。 下列说法正确的是( ) A.HA 的电离平衡常数 Ka为 110-14
8、6 B.滴定时应选择甲基橙作指示剂 C.当滴入 BOH 溶液 20 mL 时,溶液中:c(B+)=c(A-)c(OH-)=c(H+) D.当滴入 BOH 溶液 10 mL 时,溶液中:c(A-)c(B+)c(H+)c(OH-) 3.常温下,向 20 mL 0.1 molL-1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积 的变化如图所示。 则下列说法正确的是( ) A.常温下,0.1 molL-1氨水中 NH3H2O 的电离常数 K 约为 110-5 B.a、b 之间的点一定满足:c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+) H + 4 C.c 点溶液中 c(N)=c(Cl
9、-) H + 4 D.d 点代表两溶液恰好完全反应 4.常温下,CH3COOH 和 NH3H2O 的电离常数均为 1.810-5。向 20 mL 浓度均为 0.1 mol/L NaOH 和 NH3H2O 的混合液中滴加等物质的量浓度的 CH3COOH 溶液,所得混合液的导电率与加入 CH3COOH 溶液的 体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是( ) 7 A.a=20,b=40,且溶液呈中性处于 A、B 两点之间 B.B 点溶液中:c(CH3COO-)c(Na+)c(N) H + 4 C.已知 lg30.5,则 C 点的 pH5 D.A、B、C 三点中,B 点溶液中水的电离程度最大 5.
10、电解质溶液导电能力越强,电导率越大。常温下用 0.100 0 mol/L 盐酸分别滴定 10.00 mL 浓度均为 0.100 0 mol/L 的 NaOH 溶液和二甲胺(CH3)2NH溶液二甲胺在水中电离与氨相似,已知在常温下 Kb(CH3) 2NHH2O=1.610-4,利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法正确的是( ) A.盐酸滴定二甲胺实验中选择酚酞作指示剂比选甲基橙误差更小 B.d 点溶液中:c(H+)c(B+), 故 D 正确。 3.A 常温下,0.1 molL-1的氨水中 c水(H+)=10-11molL-1,则 c(OH-)= molL-1=10-3 molL
11、- 10 - 14 10 - 11 1,K=c(N )c(OH-)/c(NH3H2O)10-310-3/0.1=110-5,A 正确;a、b 之间的任意一点,溶液都呈碱性,即 H + 4 c(H+)10-7molL-1,则 c(OH-)c(Na+)c(N),故 B 项正确;C 点时,溶液是等浓度的 H + 4 CH3COONa、CH3COONH4、CH3COOH 溶液,c(H+)= ,2,c(H+)= K= 1.810-5 K c(CH3COOH) c(CH3COO - ) c(CH3COO - ) c(CH3COOH) 1 2 1 2 mol/L-1=0.910-5 mol/L-1,故 pH
12、=-lg(910-6)=-lg9+6=-2lg3+65,故 C 项正确;A、B 两点均是水解促进 水的电离,且 B 点促进程度更大,故 B 点溶液中水的电离程度最大,故 D 项正确。 5.B 依题意,盐酸滴定二甲胺溶液至终点时溶液呈酸性,因此使用甲基橙误差更小,A 项错误;d 点溶液中,溶质为 (CH3)2NH2Cl, c(CH3)2Nc(CH3)2NHH2O,d 点溶液中,存在质子守恒,即:c(H+)=c(OH-)+c(CH3) H + 2 2NHH2O,所以:c(H+)c(CH3)2NHH2O,C 项错误;由分析可以知道,曲线为 H + 2 (CH3)2NHH2O 的变化曲线,b 点溶液中
13、溶质为(CH3)2NH2Cl 和(CH3)2NHH2O,电离出氢氧根离子抑制水的电 离,c 点溶质为 NaCl,对水的电离无影响,e 点溶液中溶质为(CH3)2NH2Cl 和 HCl,HCl 抑制水的电离,所以 b、c、e 三点的溶液中,水的电离程度最大的是 c 点,D 项错误。 6.C 根据图像,pH=5 时,c(A-)=c(HA),但 c(OH-)c(H+),故 A 项错误;根据图像,pH=7 时,c(HA)接近于 0,但不 等于 0,故 B 项错误;电离平衡常数只受温度的影响,因此 pH=5 时,Ka=10-5 molL-1,故 C 项正确; c(H + )c(A - ) c(HA) pH=5 时,溶液中 c(H+)=10-5 molL-1,依据水的离子积,c(OH-)=10-9 molL-1,水电离出的 c(H+)等于水电离出 的 c(OH-),即水电离产生的 c(H+)=10-9 molL-1,故 D 项错误。
