电极反应和电池反应方程式试题及答案-高中化学-云返教育

Ⅰ、电解原理在化学工业中有广泛应用．图表示一个电解池，装有电解液c；A、B是两块电极板，通过导线与直流电源相连．
（1）若A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时向U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断
①a是极（填“正”或“负”）；
②B电极上的电极反应式为　，
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液c选用CuSO₄溶液，则B电极的材料是　，电极反应式为　．
（3）用惰性电极电解CuSO₄溶液．若阴极上析出Cu的质量为3.2g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为　；
Ⅱ、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一．最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-离子．回答如下问题：
（1）以庚烷（C₇H₁₆）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：　
（2）这个电池的负极发生的反应是：　；正极发生的反应是：　；固体电解质里的O^2-向　（填“正”或“负”）极移动（1分）

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中

肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，与氧气或氮氧化物反应均可生成氮气和水，用作火箭燃料．
（1）写出肼与一氧化氮反应的化学方程式．
（2）肼--空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．该电池放电时，电极反应式：负极　．
（3）如图是一个电化学装置示意图．用肼--空气燃料电池做此装置的电源．
①如果A为含有铁、银、金、碳等杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO₄溶液．通电一段时间后，　极的质量增大．（填“阴极”、“阳极”）．
②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是CuSO₄溶液，阳极的电极反应式是　．若产生1mol气体则消耗肼为　 g．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示：请回答下列问题：
（1）B、C、D元素电负性的大小顺序为：＞　＞　（填元素符号）．
（2）E的氢化物与其最高价氧化物的水化物的钾盐共热能发生反应，生成一种气体单质，反应的化学方程式为　．
（3）C有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小．在一定条件下，2L甲气体与0.5L氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的含氧酸盐的化学式　．
（4）在298K下，A、B的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量a kJ和b kJ．又知一定条件下，A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来，若此置换反应生成3molB的单质，则该反应在298K下的△H=　（注：题中所设单质均为最稳定单质）
（5）要证明与D同主族相邻元素F的非金属性与E的非金属性的强弱，正确、合理的实验操作及现象是　
（6）用A、B的单质作电极，C的最高价氧化物的水化物稀溶液作电解质溶液构成原电池，写出此原电池正极的电极反应式　．（假设C只被还原至+2价）

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族．
（1）W元素在周期表中的位置为；写出Y元素原子的价电子排布式：　；
（2）由X、Z两元素可以组成A、B两种化合物，A在一定条件下可以分解成B，A的分子属于　（填“极性”、“非极性”）分子．
（3）一定条件下，Y的单质气体与X的单质气体充分反应生成6.8g C气体（已知n（X）：n（Y）=3：1）可放出18.44kJ热量，则该反应的热化学方程式为　．
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物D
①已知1mol D能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体．写出加热条件下D与NaOH溶液反应的离子方程式　 H₂O+NH₃↑

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类型： 解答题 难度系数：中

X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大．已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素，X元素的原子形成的离子就是一个质子，Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍． M是地壳中含量最高的金属元素．
回答下列问题：
（1）M在元素周期表中的位置为；五种元素的原子半径从大到小的顺序是　（用元素符号表示）．
（2）Z、X两元素按原子数目比1：3和2：4构成分子A和B，A的电子式为　，B的结构式为　．
（3）硒（Se）是人体必需的微量元素，与W同一主族，Se原子比W原子多两个电子层，则Se的原子序数为　，其最高价氧化物对应的水化物化学式为　，该族2～5周期元素单质分别与H₂反应生成1mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1mol硒化氢反应热的是　（填字母代号）．
a．+99.7kJ?mol^-1b．+29.7kJ?mol^-1
c．-20.6kJ?mol^-1d．-241.8kJ?mol^-1
（4）用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO₃溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q．写出阳极生成R的电极反应式：　．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，相关信息如表：

元素	相关信息
X	X的氢化物分子中含10个电子，呈正四面体结构
Y	Y与X同周期，其最高价氧化物对应的水化物是一种强氧化性酸
Z	第三周期元素中，Z电负性最小
W	W的基态原子核外M能层上填满了电子，N能层只有1个电子

（1）X元素位于周期表中第周期，第　族，其单质中为原子晶体的名称是　．
（2）Z的基态原子核外电子排布式为　；工业上电解其氯化物饱和溶液时，阳极上发生的电极反应式为　．
（3）XO、YO是现代城市的主要污染物，在催化剂作用下可以转化为两种无毒物质．
已知：X（s）+O₂（g）═XO₂（g）△H=-akJ/mol，
2X（s）+O₂（g）═2XO（g）△H=-b kJ/mol，
Y₂（g）+O₂（g）═2YO（g）△H=+ckJ/mol．
则上述转化的热化学方程式为　．
（4）0.3molW的低价氧化物能与含　 molY最高价氧化物对应的水化物溶液恰好完全反应（设还原产物只有YO）．

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类型： 解答题 难度系数：中

A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A、D及C、F分别是同主族元素．A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素的原子核中质子数之和少2．F元素的最外层电子数是其次外层电子数的

．又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍．E元素的最外层电子数等于其电子层数．请回答：
（1）写出元素A和B形成的直线型非极性分子的电子式：．
（2）已知：泡沫灭火器的工作原理是含有A、B、C、D四种元素形成的化合物X和含有C、E、F三种元素形成的Y的水溶液间的反应，写出该反应的离子方程式：　．
（3）工业上制备单质E，是通过电解C和E形成的化合物；写出阴极上的电极反应式：　．
（4）1mol由E、F两种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液恰好完全反应，则消耗后者化合物的物质的量为　 mol．
（5）含有溶质为DAB₂C₄的水溶液显酸性的原因是　．
（6）若G是周期表中第四周期第Ⅷ族的金属元素，其最高价氧化物与单质E反应的化学方程式是　 Al₂O₃+2Fe

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类型： 解答题 难度系数：中

氨有着广泛的用途，如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产．氨的水溶液中存在电离平衡，常用电离常数K_b和电离度α来定量表示其电离程度．K_b和α常用的测定方法：在一定温度时用酸度计测定一系列已知浓度氨水的pH，可得各浓度氨水对应的c（OH^-），然后通过换算求得各对应的α值和K_b值．
下面是某中学化学兴趣小组在25℃时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c（OH^-）：
[仪器与试剂]酸度计、50mL碱式滴定管、100mL烧杯、0.10mol?L^-1氨水
[实验数据]（不必填表格）
烧杯号V_氨水（mL）V_水（mL）c c（OH^-）K_bα150.000.001.34×10^-3225.0025.009.48×10^-435.0045.004.24×10^-4请根据以上信息回答下述问题：
（1）25℃时，氨水的电离常数：K_b≈ ，通过计算所得的数据和简洁的文字说明电离常数、电离度与弱电解质的初始浓度的关系　
（2）用0.10mol?L^-1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol?L^-1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol?L^-1氨水所得的滴定曲线如下：

请指出盐酸滴定氨水的曲线为　（填A或B），请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序　．
（3）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视．它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势．氨在燃烧试验机中相关的反应有：
4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）△H₁①
4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（l）△H₂②
4NH₃（g）+6NO（g）=5N₂（g）+6H₂O（l）△H₃③
请写出上述三个反应中△H₁、△H₂、△H₃三者之间关系的表达式，△H₁=　．
（4）Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料．其总反应式为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，正极上的电极反应式为O₂+
2H₂O+4e^-=4OH^-，则负极上的电极反应式为　．

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类型： 解答题 难度系数：中

短周期中的A、B、C、D、E 5种元素，原子序数依次增大，A、D同主族；A、B的原子序数之和等于C的原子序数；C^2-离子与D⁺离子的核外电子数相等；B原子与D⁺离子的核外电子数之和等于E原子的核外电子数，且D、E两元素能形成微粒个数比为1：1的离子化合物．
（1）由A、C、E 三种元素组成的一种化合物常用作消毒液其名称为．
（2）D、E元素可组成化合物甲，用石墨为电极电解甲的水溶液时，阳极的电极反应式为　；阴极区溶液的pH　．
（3）A、C元素可组成原子个数比为1：1的共价化合物乙，将E单质通入乙的水溶液中，生成一种强酸，并有气体放出，反应的化学方程式为　．
（4）A、B、C、D、E中的任意三种元素可组成多种化合物，X和Y是其中的两种．X和Y都是既含离子键又含共价键的离子化合物；将X、Y分别溶于水时，X能促进水的电离，而Y能抑制水的电离，X水溶液的pH＜7，Y水溶液的pH＞7．将0.2mol?L^-1的X溶液与0.1mol?L^-1的Y溶液等体积混合后，溶液呈碱性．请判断：
①X的化学式为　，Y的化学式为　．
②混合溶液中各种带电微粒的物质的量浓度由大到小的顺序为　．

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类型： 解答题 难度系数：中

A、B、C、D、E、F六种主族元素分布在三个短周期，它们的原子序数依次增大．其中B与C位于同二周期，A与D、C与F分别位于同一主族，A与D两元索核外电子数之和是C与F两元素原子核内质子数之和的一半，又知六种元索所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体．回答下列问题：
（1）E的单质不能与盐酸反应，但能与NaOH溶液反应，则E在周期表中的位置是．E与B形成的化合物硬度很大、不溶于水，且各原子最外层均满足8电子结构，则该化合物的化学式为　，其晶体属于　晶体；
（2）C与D能形成化合物D₂C₂，其电子式为　；
（3）氯与F能形成化合物F₂Cl₂，该化合物与水反应产生大量白雾，溶液变浑浊，生成液能使品红溶液褪色，写出该反应的化学方程式　；
（4）化合物B₂A₄能与C₂在稀NaOH溶液中以Pt作电极形成燃料电池，则电池负极的电极反式为　电池工作一段时间后，电解质溶液的PH　（增大、不变、减小）；
（5）在容积为10L的恒容密闭容器中，通入2mol FC₂气体和3mol C₂的气体，一定条件下反应后生成FC₃气体．当反应达平衡时，容器中的压强比反应前减少了

，放出的热量为Q kJ．则该反应的热化学方程式为　．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中

如图所示，试回答下列问题：
（1）电解质溶液为稀H₂SO₄时，则负电极为，负极电极反应式．
（2）电解质溶液为 NaOH（aq）时，则负电极为，电极反应式．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中

（ I）氧化还原反应Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag可设计成一个原电池，写出两个电极上的电极反应：负极：          ，正极：          ．
（II）已知NaHCO₃水溶液呈碱性：
（1）用离子方程式表示NaHCO₃溶液呈碱性的原因
（2）NaHCO₃溶液中各离子的浓度由大到小的关系是
（III）某温度下，密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质	A	B	C
初始浓度/mol?L^-1	0.020	0.020	0
平衡浓度/mol?L^-1	0.016	0.016	0.0080

回答下列问题：
（1）反应达到平衡时，A的转化率为          ．
（2）该反应的化学方程式可表示为（用A、B、C表示物质的化学式）          ，其平衡常数为          ．
（3）该温度下，若将A和B各0.10mol的气体混合物充入10L的密闭容器中发生反应，10s末达到平衡，则用A表示的化学反应速率为          ．

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类型： 填空题 难度系数：中

以锌、石墨棒为两极，硫酸铜溶液为电解液组成的原电池的正极反应式是负极反应式是．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中

将铁棒和石墨棒（C）用导线连接后，插入足量FeCl₃溶液中，发生原电池反应．写出该原电池正、负极的电极反应式：
①正极：；②负极：．

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类型： 填空题 难度系数：中

镍铬（ NiCd）可充电电池的电解质溶液为KOH溶液，它的充、放电反应按下式进行：Cd+2NiOOH+2H₂O

放电

充电

Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂；已知Ni（OH）₂、Cd（OH）₂和NiOOH都不溶于KOH溶液．则下列有关电极反应式正确的是（　　）

答案解析

类型： 多选题 难度系数：中

（1）请写出氢氧燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时正极的电极反应式：；
（2）请写出甲烷燃料电池以KOH溶液为电解质溶液时负极的电极反应式：．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中

一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在熔融状态下能传导O^2-．下列对该燃料说法正确的是 BD

答案解析

类型： 多选题 难度系数：中

下列论述中，正确的是（　　）

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类型： 多选题 难度系数：中

（氢氧燃料电池）电解质溶液是KOH溶液（碱性电解质）．负极：正极：总反应式：．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：易

化合物A由两种常见元素组成，且A中两种元素的质量比为4：1．A有如图所示转化关系，其中B、F均为红色固体，C能使品红溶液褪色（有的反应可能在水溶液中进行，有的反应的生成物未全部给出）．

（1）写出下列物质的化学式，A          ，B          ，H          ．
（2）反应I中还原剂与氧化剂的物质的量之比为          ，
反应Ⅱ的离子方程式为          ．
反应Ⅲ的化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓） △ . CuSO₄+SO₂↑+2H₂O ．
（3）某人设想用如图所示装置用电化学原理生产E，N电极是          极；写出M电极的电极反应式：          ．

（4）当图中的C与O₂被活性炭吸附时，也能发生放热反应生成D，为研究此反应，将C和O₂放入体积为1L的恒容密闭容器中，在
500℃时发生反应，反应物浓度时间的变化如下表所示：

t（min）浓度（mol/L）	0	1	2	3	4	5	6
c（C）	0.054	0.034	0.018	0.012	0.008	0.006	0.006
c（O₂）	0.032	0.022	0.014	0.011	0.009	0.008	0.008

①反应从起始至2min内的平均反应速率v（C）= ；500℃时，此反应化学平衡常数K的值为．
②第6min时，向容器中再充入0.002molO₂，同时将反应体系的温度改变为T，反应至10min时重新达到平衡，此时测得c（C）=
0.004mol/L，则温度T （填“＞”或“＜”）500℃．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中

电极反应和电池反应方程式试题及答案-高中化学-云返教育

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