2023新教材人教版化学作业与测评第4章 高考真题演练

化学选择性必修1［人教版］作业与测评高考真题演练1．(2022·海南高考)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。下列有关说法正确的是()A．在b电极上，N2被还原B．金属Ag可作为a电极的材料C．改变工作电源电压，反应速率不变D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少答案A解析由装置图可知，N2在b电极转化为NH3，N元素的化合价降低，得电子发生还原反应，因此b电极为阴极，电极反应式为N2＋3H2O＋6e－=2NH3＋3O2－，a电极为阳极，电极反应式为2O2－－4e－=O2；由分析可知A正确；a电极为阳极，若金属Ag作a电极的材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；改变工作电源的电压，反应速率会发生改变，C错误；电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不会改变，D错误。2．(2022·浙江6月选考)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是()A．电极A为阴极，发生还原反应B．电极B的电极反应：2H2O＋Mn2＋－2e－=MnO2＋4H＋C．电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度保持不变D．电解结束，可通过调节pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3答案C解析由电解示意图可知，电极B上Mn2＋转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，电极B为阳极，则电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；由电解示意图可知，电极B上Mn2＋失电子转化为了MnO2，电极反应式为2H2O＋Mn2＋－2e－=MnO2＋4H＋，B正确；电极A为阴极，LiMn2O4得电子，电极反应式为2LiMn2O4＋6e－＋16H＋=2Li＋＋4Mn2＋＋8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为2LiMn2O4＋4H＋=2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，反应生成了Mn2＋，Mn2＋浓度增大，C错误；由分析可知，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确。3．(2022·辽宁高考)如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取10.00mL待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是()A．左侧电极反应：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去C．若c中收集气体11.20mL，则样品中乙酸浓度为0.1mol·L－1D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果答案A解析本装置为电解池，由题意可知左侧为阳极，析出氧气，右侧为阴极，析出氢气。右侧电极反应为2CH3COOH＋2e－=H2↑＋2CH3COO－，反应结束时溶液中存在CH3COO－，水解后溶液显碱性，故溶液由无色变为红色，B错误；若c中收集气体11.20mL，若在标准状况下，气体的物质的量为0.5×10－3mol，转移电子物质的量为0.5×10－3mol×4＝2×10－3mol，故产生氢气1×10－3mol，则样品中乙酸浓度为：2×1×10－3mol÷(10×10－3L)＝0.2mol·L－1，且题中未给定气体状态不能准确计算，C错误；盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子的作用，影响反应进行，D错误。4．(2021·河北高考)K­O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是()A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C．产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水答案D解析由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为K－e－=K＋，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾，电极反应式为O2＋K＋＋e－=KO2，总反应式为K＋O2=KO2。金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许K＋通过，不允许O2通过，故A正确；由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极应与直流电源的正极相连，作电解池的阳极，故B正确；由分析可知，生成1mol超氧化钾时，消耗1mol氧气，两者的质量比值为1mol×71g/mol∶1mol×32g/mol≈2.22，故C正确；铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4＋2H2O=PbO2＋Pb＋2H2SO4，反应消耗2mol水，转移2mol电子，由得失电子数目守恒可知，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为eq\f(3.9g,39g/mol)×18g/mol＝1.8g，故D错误。5．(2021·福建高考)催化剂TAPP－Mn(Ⅱ)的应用，使Li­CO2电池的研究取得了新的进展。Li­CO2电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。下列说法错误的是()A．Li­CO2电池可使用有机电解液B．充电时，Li＋由正极向负极迁移C．放电时，正极反应为3CO2＋4Li＋＋4e－=2Li2CO3＋CD．*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正极反应的中间产物答案D解析Li为碱金属单质，能与水反应，因此Li­CO2电池可使用有机电解液，A正确；充电时Li＋由阳极(正极)向阴极(负极)移动，B正确；由正极反应可能的历程知，放电时正极上CO2发生还原反应，电极反应为：3CO2＋4Li＋＋4e－=2Li2CO3＋C，C正确；根据图示，*LiCO2、*CO、*LiC2O3是正极反应的中间产物，C是正极反应的最终产物，D错误。6．(2021·海南高考)液氨中存在平衡：2NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)。如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是()A．b电极连接的是电源的负极B．a电极的反应为2NH3＋2e－=H2↑＋2NHeq\o\al(－,2)C．电解过程中，阴极附近K＋浓度减小D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1∶1答案B解析由图可知，b电极上NHeq\o\al(－,2)失电子发生氧化反应生成N2和NH3，故b电极为阳极，连接电源的正极，A错误；a电极为阴极，由图可知，NH3在阴极发生还原反应，电极反应为2NH3＋2e－=2NHeq\o\al(－,2)＋H2↑，B正确；电解过程中，阳离子向阴极迁移，即钾离子移向阴极，阴极附近K＋浓度增大，C错误；b电极反应为6NHeq\o\al(－,2)－6e－=4NH3＋N2↑，根据得失电子守恒知，电解一段时间后，a电极生成的H2和b电极生成的N2的物质的量之比为3∶1，D错误。7．(2021·全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。下列叙述错误的是()A．阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2的反应B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理答案D解析海水中除了水，还含有大量的Na＋、Cl－、Mg2＋等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl－会优先失电子生成Cl2，阴极区H2O优先得电子生成H2和OH－。根据分析可知，A正确；阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH－在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；因为H2是易燃性气体，所以阴极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确；阴极的电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，会使海水中的Mg2＋沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢，需定期清理，D错误。8．(2022·河北高考节选)(1)氢氧燃料电池中氢气在________极(填“正”或“负”)发生反应。(2)在允许O2－自由迁移的固体电解质燃料电池中，CnH2n＋2放电的电极反应式为____________________________________________。答案(1)负(2)CnH2n＋2－(6n＋2)e－＋(3n＋1)O2－=nCO2＋(n＋1)H2O9．(2021·山东高考节选)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑。则Na2Cr2O7在________(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为________。答案阳Na＋解析由4Na2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑可知，电