下载文档原格式
水解与电离综合 1可能用到的相对原子质量： H~1 O~16 S~32 N~14 Cl~35.5 C~12 Na~23 Al~27 K~39 He~4 P~31 Cu~64 Ba~137Ca~40 Cu~64 Mg~24一、选择题（本大题共15 小题，在每题给出的四个选项中，只有一个选项是切合题目要求的）1. 已知电离均衡常数: H2CO3> HClO > HCO3- , 氧化性 : HClO > Cl2> Br2> Fe3+> I2。
以下相关离子反响或离子方程式的表达中,正确的选项是 ( )A. 能使 pH 试纸显深红色的溶液中Fe3+、 Cl -、 Ba+、Br - 能大批共存B.向溴水中加入适当氯化亚铁溶液能使溴水变为无色C. 向 NaClO溶液中通人少许二氧化碳的离子反响方程式: 2ClO CO 2 H 2O 2HClO CO32D. 向 Fel 2溶液中滴加少许氯水, 反响的离子方程式为Fe2 Cl 2 2Fe3 2Cl2. 以下表达不正确的选项是A. 在稀盐酸中 c(H + ) ＝ c(Cl - ) ＋ c(OH- )+ ) ＜K wB. 常温下，在 0.1mol/L 的 HNO溶液中由水电离出的 c(H3C. 将 Na2CO水溶液加热 . 蒸干，最后获得 NaOH固体3D. 酸与碱完整中和，所得溶液的pH可能大于 73. 将必定量的醋酸与必定量的NaOH溶液混淆，以下说法中不正确的选项是A．若混淆后呈中性，则混淆后的溶液中必定存在：c ＋)=c－c－c(H ＋)(Na (CH3COO)> (CH3COOH)>(OH )=cB．若混淆后呈酸性，则混淆后的溶液中可能存在：－＋(CH COOH)>c ＋－c(CH COO)> c(Na )> c (H )> c(OH )3 3C．若混淆后呈碱性，则混淆后的溶液中可能存在： c + －－＋)(Na )>c(OH )> c(CH3COO)> c(CH3COOH)>c(HD．若混淆后的溶液中存在c－+(CH3COO)+ (CH3COOH)=2(Na ) 等式，则也必定存在c cc －－c+ ) 等式(OH )+ (CH3COO)= (CH3COOH)+(Hc c4. （ 2020?浦东新区二模）必定温度下，水存在+ ﹣）H O? H +OH +Q（ Q＜ 0）的均衡，以下表达必定正确的选项是（2A．向水中滴入少许稀盐酸，均衡逆向挪动，K w减小B．将水加热， K 增大， pH 减小wC．向水中加入少许固体CHCOONa，均衡逆向挪动，+c（ H）降低3D．向水中加入少许固体硫酸钠，c（ H+） =10﹣7mol/L ，K w不变5. 在同样温度时 100mL 0.01mol/L 的醋酸溶液与 10mL 0.1mol/L 的醋酸溶液对比较，以下数值前者大于后者的是（）A．中和时所需 NaOH的量B．电离程度C． H+的浓度D． CH3COOH的物质的量6. 正确移取20.00mL 某待测 HCl 溶液于锥形瓶中，用0. 1000mol·L-1 NaOH溶液滴定，以下说法正确的选项是A ．滴定管用蒸馏水清洗后，装入NaOH溶液进行滴定B ．跟着 NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液PH由小变大C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小7. （ 2020?北京校级模拟）依据以下操作及现象，所得结论正确的选项是（）序号操作及现象结论A 将 0.1 mol?L ﹣1氨水稀释成 0.01 mol?L ﹣1，测得 pH 由 11.1 变为 10.6 稀释后 NH3?H2O的电离程度减小B 常温下，测得饱和 Na2CO3溶液的 pH 大于饱和 NaHCO3溶液常温下水解程度：2﹣﹣CO3 ＞ HCO3C 向 25 mL 冷水和开水中分别滴入 5 滴 FeCl 3饱和溶液，前者为黄色，后者为红褐色D溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热产生的气体通入KMnO4酸性溶液中，溶液退色A．A B．B C．C8. 常温下，以下四种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为（）① pH=0 的盐酸② 0.1 mol/L 的盐酸③ 0.01 mol/L的 NaOH溶液④ pH=11 的 NaA. 1:10:100:1000B. 0:1:12:11C. 14:13:12:11D. 14:13:2:39.以下说法正确的选项是（）A ．以铜作阴极、铁作阳极、硫酸铜为电解液可达成铁上镀铜B ．水的电离是吸热过程，高升温度，水的离子积增大、减小pHC ．由反响, 可得出 C的非金属性强于 SiD ． pH=9的醋酸钠溶液和pH=9 的氨水中水的电离程度同样10. 已知 c(NH4Cl)<0.1 moL/L 时，溶液的 pH>5.1 ，现用 0.1 mol/L 盐酸滴定 10mL0.0达到终点时所用盐酸的量应是A ．10 mLB ． 5 mLC ．大于 5mLD ．小于 5mL11.－ 1 － 1的一元酸 HA溶液 pH 的室温下向 10mL0.1 mol·L NaOH溶液中加入0.1 mol·L的是A． a 点所示溶液中c(Na +)>c(A — )>c(H +)>c(HA) B．a、b两点所示溶液中水的C． pH=7时， c(Na+)= c(A—)+ c(HA)D．b点所示溶液中c(A — )> c12.室温下，将 0.05 mol Na 2CO3固体溶于水配成 100mL溶液，向溶液中加入以下物质。
专题突破电化学一、选择题(本题包括8个小题,每小题8分,共64分)1.(2019黑龙江大庆实验中学高三上学期开学考试)有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是()A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag2.(2019四川成都高三一诊)港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。
下列分析错误的是()A.防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池C.采用外加电流的阴极保护法时需外接镁、锌等作辅助阳极D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀3.(2018山东烟台高三诊断性测试)下列装置一定能证明2Ag++2I-2Ag+I2能否自发进行的是()4.(2019天津武清区大良中学高三月考)燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展,一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示,工作时产生稳定无污染的物质。
下列说法正确的是()A.M极生成氮气且电极附近pH降低B.负极上每消耗1 mol N2H4,会有2 mol H+通过质子交换膜C.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-D.电极M是原电池的正极5.(2019广东佛山普通高中教学质量检测)我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。
总反应为CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑。
下列说法中错误的是()A.a为阳极,CO(NH2)2发生氧化反应B.b电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-C.每转移6 mol电子,a电极产生1 mol N2D.电解一段时间,a极区溶液pH升高6.(2019湖南衡阳高三联考)“ZEBRA”绿色电池是新型电动汽车的理想电源,结构如图所示,隔开两极的陶瓷管作钠离子导体。
2019届物理二轮 电路中的相关计算 专题卷 （全国通用）1．在如图所示的电路中，电源的电动势ε=3.0 V ，内阻r =1.0 Ω，电阻R 1=10 Ω，R 2=10 Ω，R 3=30 Ω，R 4=35 Ω；电容器的电容C =100 μF ，电容器原来不带电。
求接通开关S 后流过R 4的总电荷量。
【答案】323CUR R R +2．（2018·北京市第十二中高一期末）一根长为2 m ，横截面积为2.0×10-5 m 2的铜棒，将其两端与电动势4.0×10-2 V ，内阻不计的电源连接，铜棒的电阻为2.0×10-3 Ω，铜内自由电子密度为8.0×1029 m -3。
求： （1）通过铜棒的电流； （2）铜棒内的电场强度； （3）自由电子定向移动的速率。
（4）不考虑电源内阻，请你从能量转化与守恒的角度推导：铜棒两端的电压U 等于电源的电动势E 。
【答案】（1）20 A （2）2.0×10-2 V/m （3）7.8×10-6m/s （4）见解析 【解析】（1）由U I R =可得：234.010A 20A 2.010I --⨯==⨯ （2）由U Ed =可得224.010V/m 210V/m 2U E d --⨯===⨯ （3）设铜导线中自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t ，3．如图所示，电源电动势E =6 V ，内阻r =1 Ω。
定值电阻R 1=2 Ω、R 3=3 Ω。
（1）若在a 、b 之间接一个电容C =100 μF 的电容器，闭合开关S ，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；（2）若在a 、b 之间接一个内阻1ΩA R =的电流表，求电流表的示数。
【答案】（1）4310C -⨯ （2）1.2 A【解析】（1）设电容器两极板间的电压为U C ，则有212C R U E R R r=++电容器的带电荷量C Q CU =，联立解得4310C Q -=⨯ （2）设电流表与R 2并联后的电阻为22AAR R R R R =+并则电流表上的电流212A A R EI R R r R R =⨯+++并解得 1.2A A I =【名师点睛】对于电路的计算问题，首先要搞清各个元件的连接关系，其次要抓住实际电压表当作能测量电压的电阻器处理。
2020届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届届30届届1.如图所示，甲池的总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，下列说法正确的是()A. 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B. 甲池中正极的电极反应式是O2+4e−+4H+=2H2OC. 反应过程中，乙池的pH逐渐减小D. 甲池中消耗O2的体积与丙池生成气体的总体积在相同条件下的比值为1：22.在下列装置中，MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐．当K闭合时，SO42−从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是()A. 溶液中c(M2+)减小B. N的电极反应式：N=N2++2e−C. X电极上有H2产生，发生还原反应D. 反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀3.某同学按如图所示的装置进行试验．A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水．当K闭合时，在交换膜处SO42−从右向左移动．下列分析正确的是()A. 溶液中c(A2+)浓度减小B. B的电极反应：B−2e−=B2+C. y电极上有H2产生，发生还原反应D. 反应初期，x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解4.“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应．其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。
如图为镍氢电池构造示意图(氢化物电极为储氢金属，可看做H2直接参加反应)，下列说法正确的是()A. 充电时阴极区电解质溶液pH降低B. 在使用过程中此电池要不断补充水C. 放电时NiOOH在电极上发生氧化反应D. 充电时阳极反应为：Ni(OH)2−e−+OH−=NiOOH+H2O5.如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中．下列分析正确的是A. K1闭合，铁棒上发生的反应为2H++2e−=H2↑B. K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐降低C. K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法D. K2闭合，电路中通过0.4N A个电子时，两极共产生8.96L气体6.某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法正确的是()A. 图中甲池为原电池装置，Cu 电极发生还原反应B. 实验过程中，甲池左侧烧杯中NO 3−的浓度不变C. 若甲池中Ag 电极质量增加5.4g 时，乙池某电极析出1.6g 金属，则乙中的某盐溶液可能是足量AgNO 3溶液D. 若用铜制U 形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U 形物称量，质量不变 7. 如图所示，其中甲池的总反应式为2CH 3OH +3O 2+4KOH =2K 2CO 3+6H 2O ，下列说法正确的是( )A. 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B. 甲池通入CH 3OH 的电极反应式为CH 3OH −6e −+2H 2O =CO 32−+8H +C. 反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使溶液恢复原浓度D. 甲池中消耗2.24L(标准状况下)O 2，此时丙池中理论上最多产生11.6 g 固体 8. 图1为甲烷和O 2构成的燃料电池示意图，电解质为KOH 溶液，图2为电解AlCl 3溶液的装置，电极材料均为石墨．用该装置进行实验，反应开始后观察到x 电极附近出现白色沉淀．下列说法正确的是( )A. 图1中电解质溶液的pH 增大B. 图2中电解AlCl 3溶液的总反应为2Cl −+2H 2O − 电解 Cl 2↑+H 2↑+2OH −C. A 处通入的气体为CH 4，电极反应式为CH 4+10OH −−8e −=CO 32−+7H 2OD. 电解池中Cl −向x 极移动9. 全固态锂硫电池是一种新型电池，其能量密度约为一般电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍，且成本更低廉。
2020-2021高考化学二轮化学能与电能专项培优含详细答案一、化学能与电能1．研究小组进行图所示实验，试剂A为0.2 mol·L−1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。
用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象：实验序号试剂A实验现象10.2 mol·L−1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出20.2 mol·L−1 CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出3 2 mol·L−1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体4 2 mol·L−1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成（1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。
（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。
（3）实验3的目的是_________。
（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。
甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。
① A极的电极材料是_________。
② 能证明该反应发生的实验现象是_________。
（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol·L－1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。
电子守恒——电解型计算题的灵魂有关电解原理知识考查的试题在近六年全国高考理科综合试卷I中屡屡出现，其中有关电解型计算题的考查更备受高考命题专家的青睐。
其中解答电解型计算题的灵魂就是电子守恒。
为了帮助同学们更好的掌握电解型计算题的类型，下面就结合近三年高考理综卷I中的化学试题，谈谈电子守恒在电解型计算题中的应用，希望能对教师的教学起到抛砖引玉的作用。
一、妙用电子守恒解高考电解型计算题例1．（06年全国理综）把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为A．1:2:3 B．3:2:1 C．6:3:1 D．6:3:2解析：该题考查了电解中转移电子的物质的量与析出金属的化合价及物质的量的关系。
在氯化钾、氯化镁、氧化铝中K、Mg、Al分别为+1价、+2价、+3价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，当都通过6mol电子时，析出K、Mg、Al 的物质的量分别为6mol、3mol、2mol，则n(K):n(Mg):n(Al)=6:3:2。
故本题应选D。
例2．（07年全国理综卷I）以惰性电极电解CuSO4溶液。
若阳极上产生气体的物质的量为0.0100mol，则阴极上析出Cu的质量为A．0.64g B．1.28g C．2.56g D．5.12g解析：电解时，阴、阳两极得失电子总数相等，根据这一灵魂，找出对应关系，即可迅速求解。
根据电极反应式，阳极：4OH—―4e—==2H2O+O2↑，阴极：2Cu2++4e —==2Cu，可得关系式：O2~~~2Cu，n(Cu)=2n(O2)=2×0.01mol=0.02mol，m(Cu)=0.02mol×64g?mol—1=1.28g。
故本题应选B。
例3．（08年全国理综卷I）电解100 mL含c(H+)＝0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是A．0.10mol/L Ag+ B．0.20 mol/L Zn2+C．0.20 mol/L Cu2+ D．0.20 mol/L Pb2+解析：解答本题时首先要考虑阳离子的放电顺序，然后再考虑电子守恒的应用。
2021年高三化学二轮复习作业卷原电池电解池1（含解析）可能用到的相对原子质量：H~1 O~16 S~32 N~14 Cl~35.5 C~12 Na~23 Al~27 K~39 He~4 P~31 Cu~64 Ba~137 Ca~40 Cu~64 Mg~24一、选择题（本大题共15小题。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是（）A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2OC．电池工作时，CO32－向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－2.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）A、铜电极上发生氧化反应B、电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小C、电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D、阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡3.用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确．．．的是（）A．用石墨作阳极，铁作阴极B．阳极的电极反应式为：Cl－+ 2OH－－2e－= ClO－+ H2OC．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e－= H2↑ + 2OH－D．除去CN－的反应：2CN－+ 5ClO－+ 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl－+ H2O4.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成 B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O5.在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。
高中化学得失电子守恒妙解多步反应计算例1；铁和氧化铁的混合物共a mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到b mol氢气，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为多少？析：加入KSCN溶液后，溶液不显红色，说明整个过程在结束时，溶液中没有Fe3+存在,铁元素全部以+2价形态存在。
于是我们可以得出，该过程涉及的反应有以下几个，一是：铁与盐酸生成氢气的反应，二是：氧化铁与盐酸的反应，三是：氯化铁与铁单质的反应。
其中一和三是氧化还原反应。
我们的做法是：忽略反应的具体过程，只考虑始态和终态。
反应前，铁元素在铁中为零价，在氧化铁中为+3价，而在反应后铁元素都变成了+2价。
溶液中+1价的氢在反应后转化为氢单质，化合价变为零。
如果我们设Fe的物质的量为X mol，设Fe2O3为Y mol，则整个过程中，得失电子的情况有：（1）X mol Fe 失2X mol 电子，变为+2价；（2）Y mol Fe2O3 得2Y mol 电子变为+2价；（3）2b mol H+得2b mol电子变为氢气。
根据氧化还原反应得失电子守恒，可以列出以下等式：2X ＝2Y + 2b ,又X + Y ＝ a ，即可求出X 与Y 的值。
112g 金属Fe 加入含有0.5mol Cu(NO3) 2和2 mol NaHSO4的混合溶液中，求反应后可得到标况下NO气体的体积为多少L？很多同学看到这类小的计算题，都会感觉头疼，他们会很轻易地考虑到该题涉及了多个化学反应。
首先是Fe 与溶液中的NO3-和H+的反应，如果铁过量的话，就会有铁与Fe3+的反应，以及铁与铜离子的反应；如果铁过量而氢离子也剩余的话，还可能会涉及Fe与H+生成氢气的反应。
可能的情况有很多，这使是不少学生在做题之前就已经感觉心里没底了。
而事实上，反应再多，我们只需考虑NO从何而来，与哪个反应有关就可以了。
不难看出，该题目涉及的反应中，只有在第一个反应，也就是Fe 被氧化成Fe3+时，才会有NO3-被还原成NO，而后续反应会不会有多余的Fe把三价Fe3+还原为Fe2+，或者是否会有铜被置换出来，则与生成NO无关，因此我们可以无视他们的存在。
能量守恒定律综合计算专题复习1．如图，光滑水平面上静止一质量m1=1.0kg、长L=0.3m的木板，木板右端有质量m2=1.0kg的小滑块，在滑块正上方的O点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。
将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ=60°的位置由静止释放，小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8N，最终小滑块恰好不会从木板上滑下。
不计空气阻力，滑块、小球均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。
求：(1)小球碰前瞬间的速度大小；(2)小球碰后瞬间的速度大小；(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数。
2．如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD 间距为4R。
已知重力加速度为g。
(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数(2)求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小(3)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能3．如图甲，倾角α＝37︒的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点，上端可自由伸长到A点。
在A点放一个物体，在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点（图中未画出），该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。
重力加速度g取10m/s2，sin37︒＝0.6，cos37︒＝0.8，求：（1）物体的质量m；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）在B点撤去力F，物体被弹回到A点时的速度。
4．如图所示，长为L的轻质木板放在水平面上，左端用光滑的铰链固定，木板中央放着质量为m的小物块，物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起，直至物块刚好沿木板下滑．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
(1)若缓慢抬起木板，则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑；(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动，短时间内角速度增大至ω后匀速转动，当木板转至与水平面间夹角为45°时，物块开始下滑，则ω应为多大；(3)在(2)的情况下，求木板转至45°的过程中拉力做的功W。
2020届高三化学选修四二轮专题练 ——原电池和电解池串联的分析和计算【精编30题】1 / 26【【【【【【【2020【【【【【【【【【【【【【——【【【【【【【【【【【【【【【【【【30【【一、单选题（本大题共28小题，共56分）1. 如图所示，装置(Ⅰ)是一种可充电电池，装置(Ⅱ)为惰性电极的电解池。
下列说法正确的是( )A. 闭合开关K 时，电极B 为负极，且电极反应式为2Br −−2e −=Br 2 B. 装置(Ⅰ)放电时，总反应为2Na 2S 2+Br 2=Na 2S 4+2NaBrC. 装置(Ⅰ)充电时，Na +从左到右通过阳离子交换膜D. 该装置电路中有0.1 mol e −通过时，电极X 上析出3.2 g Cu2. 我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na—CO 2电池。
放电时该电池“吸入”CO 2，充电时“呼出”CO 2。
吸入CO 2时，其工作原理如图所示。
吸收的全部CO 2中，有2/3转化为Na 2CO 3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。
下列说法正确的是A. “呼出”CO 2时，Na +向多壁碳纳米管电极移动B. “吸入”CO 2时的正极反应：4Na ++3CO 2−4e −=2Na 2CO 3+CC. “吸入”CO 2时，钠箔为负极D. 标准状况下，每“呼出”22.4L CO 2，转移电子数为0.75 mol3. 我国科学家用乙醇燃料电池作电源，电解CO 2与H 2O 生成CO 、H 2和O 2，其电解原理图如下。
下列有关说法正确的是( )A. F 口通入的物质是乙醇B. 溶液中的H +由Y 极区通过交换膜移向X 极区C. 负极电极反应式为CH 3CH 2OH −12e −+3H 2O =2CO 2↑+12H +D. 当电路中有0.6 mol 电子通过时，电解得到O 2物质的量为0.3 mol4. 铝电池性能优越，在工业上有广泛的应用。
如图为用Al −Ag 2O 2电池电解尿素[CO(NH 2)2]碱性溶液制氢气(隔膜Ⅱ仅阻止气体通过，a 、b 均为惰性电极)的装置。
电子守恒——巧解电解计算一、选择题1、物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若HNO 3被还原的产物为N 2O ，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的HNO 3与未被还原的HNO 3的物质的量之比是A ．1∶4B ．1∶5C ．2∶3D ．2∶5解析：根据得失电子守恒法求解。
设锌的物质的量为2 mol ，HNO 3的物质的量为5 mol ，生成N 2O 的物质的量为x (被还原的HNO 3的物质的量为2x )。
该反应中化合价变化情况：Zn→Zn 2+(价差为2)，23NO→N 2O(价差为8)，则由化合价升降相等，可得 x × 8 =2 mol ×2，解得x =0.5 mol ，则被还原的HNO 3的物质的量(2x )为1 mol ，未被还原的HNO 3的物质的量为4 mol 。
故反应中被还原的HNO 3与未被还原的HNO 3的物质的量之比是1∶4。
答案：A2、用惰性电极电解M(NO 3)x 的水溶液，当阴极上增重a g 时，在阳极上同时产生b L 氧气(标准状况)，从而可知M 的相对原子质量是( )A.22.4ax b B .11.2axbC.5.6ax bD.2.5ax b解析：生成b L O 2转移电子为b ×422.4mol ，据电子守恒得到M 的物质的量为：4b 22.4x mol ＝b 5.6x mol ，则M 的摩尔质量为a ÷b5.6x＝5.6xa b g/mol ，M 的相对原子量为5.6ax b。
答案：C3、用石墨电极电解100 mL H 2SO 4和CuSO 4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L 气体(标准状况下)，原混合溶液中Cu 2＋的物质的量浓度为( ) A ．1 mol ·L －1 B ．2 mol ·L －1 C ．3 mol ·L －1 D ．4 mol ·L －1解析：根据题设条件，两极上电极反应式为阴极：首先Cu 2＋＋2e－===Cu ，然后2H ＋＋2e －===H 2↑；阳极：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑。
既然阴极上收集到H 2，说明Cu 2＋已完全放电，根据电子守恒，阴极上Cu 2＋、H ＋得电子总数应等于OH －失电子总数。
析出0.1 mol H 2获得0.2 mol 电子，析出0.1 mol O 2失去0.4 mol 电子，所以有0.1 mol Cu 2＋放电，获得0.2 mol 电子，c (Cu 2＋)＝0.1 mol/0.1 L ＝1 mol·L －1。
答案：A4、现有24 mL 浓度为0.05 mol·L －1的Na 2SO 3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol·L －1的K 2Cr 2O 7溶液完全反应。
已知Na 2SO 3可被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4，则元素Cr 在还原产物中的化合价为( ) A ．＋2 B ．＋3C ．＋4D ．＋5解析：题目中指出被还原的元素是Cr ，则得电子的物质必是K 2Cr 2O 7，失电子的物质一定是Na 2SO 3，其中S 元素的化合价从＋4→＋6；而Cr 元素的化合价将从＋6→＋n (设化合价为n )。
根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L －1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L －1×0.020 L×2×(6－n )，解得n ＝3。
答案：B5、已知3.25 g 某金属X 跟过量稀硝酸反应，在反应过程中未见有气体生成，反应后在所得溶液中加入热碱溶液可放出一种气体，其体积为280 mL(标准状况)，则X 为( ) A ．Zn B ．Fe C ．Cu D ．Ag解析 求解时首先分析得出HNO 3的还原产物是NH 4NO 3，其次根据得失电子守恒列出守恒关系，再次讨论金属化合价的升高情况和相对原子质量的关系，最后确定元素种类。
由题意可知金属与硝酸的反应过程中，硝酸的还原产物为NH 4NO 3，物质的量为0.012 5 mol ，设未知金属的摩尔质量为M ，氧化后金属离子的化合价为＋x ，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知3.25 g M×x ＝0.012 5 mol×[5－(－3)]，讨论得当x ＝2时，M ＝65 g ·mol －1比较合理，故该金属为锌。
答案：A6、足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，这些气体与1.68 L O 2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入 5 mol/L NaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是A ．60 mLB ．45 mLC ．30 mLD ．15 mL解析：本题考查氧化还原反应计算。
Cu 与硝酸发生反应时，Cu 失去电子变为Cu 2+，硝酸得到电子生成NO 2、N 2O 4、NO ，而NO 2、N 2O 4、NO 又被氧气氧化生成硝酸，则Cu 失去的电子与O 2得到的电子数相等，即n (Cu)×2=n (O 2)×4=1.68L22.4L /mol⨯4，n (Cu)=0.15mol ，n (NaOH)=2n =2n (Cu)=0.3 mol ，V (NaOH)=0.3mol5mol /L =0.06 L=60 mL 。
答案选A 。
答案：A7、全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置。
某溶液中含有3NO -和227Cr O -，现向此溶液中滴入29.00 mL 0.1 mol/L 的FeSO 4溶液，恰好使+2VO →VO 2+、227Cr O -→Cr 3+。
再滴入2.00 mL 0.020 mol/LKMnO 4溶液，又恰好使VO 2+→+2VO ，而Cr 3+不变，此时4MnO -→Mn 2+，则原溶液中Cr 的质量为A ．156 mgB ．234 mgC ．31.2 mgD ．46.8mg解析：本题考查氧化还原反应中电子守恒的巧妙运用。
根据题意Fe 2+失去的电子数等于+2VO 、227Cr O -得到的电子数之和，而+2VO 得到的电子数等于4MnO -得到的电子数，设原溶液中Cr 的质量为m ，则29.00×10−3L×0.1 mol/L×1=52g /molm⨯3+2.00×10−3L×0.020mol/L×5，m =0.0468 g=46.8 mg 。
答案选D 。
答案：D8、2.8gFe 全部溶于一定浓度、200 mL 的HNO 3溶液中，得到标准状况下的气体1.12 L ，测得反应后溶液的pH 为1。
若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是A ．反应后的溶液最多还能溶解1.4 gFeB ．反应后溶液中c (3NO -)=0.85 molcom/LC ．反应后溶液中铁元素可能以Fe 2+形式存在 D ．1.12 L 气体可能是NO 、NO 2的混合气体解析：本题考查混合物的计算。
根据题目反应后溶液的pH=1，可推得反应之后氢离子浓度为0.1mol/L ，所以溶液中还存在0.1mol/L 的HNO 3，可知铁没有过量，所以溶液中的铁元素以Fe 3+离子存在，故C 错误；2.8g 铁即0.05mol ，1.12L 气体即0.05mol ，铁从0价到+3价，失去的电子数为0.15mol ，根据得失电子守恒，气体中氮元素的平均价态为+2价，所以气体全部是NO ，故D 错误；反应后溶液中的硝酸根离子的物质的量为：n (3NO -)=n (HNO 3)+3n =0.1mol/L×0.2 L +3×0.05 mol=0.17 mol ，所以c (3NO -)=0.17mol 0.2L=0.85mol/L ，故B 正确；当溶液中的铁全部以Fe 2+离子存在，那么消耗的铁最多，根据反应①3Fe+8HNO 33Fe(NO 3)3+2NO↑+4H 2O ，此时消耗的铁为n (Fe)=38n (HNO 3)=30.02mol 8⨯=0.0075mol ，根据反应②Fe+2Fe 3+3Fe2+，此时消耗的铁为n(Fe)=12×n(Fe3+)=12×0.05 mol=0.025mol，所以总的消耗的铁为0.0075 mol+0.025 mol=0.0325 mol，所以质量为0.0325 mol×56 g/mol=1.82 g，故A错误；答案选择B。
答案：B9、把分别盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( ) A．1∶2∶3B．3∶2∶1C．6∶3∶1D．6∶3∶2解析：该题考查了电解中转移电子的物质的量与析出金属的化合价及物质的量的关系。
在KCl、MgCl2、Al2O3中K、Mg、Al分别为＋1价、＋2价、＋3价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，当都通过6 mol电子时，析出K、Mg、Al的物质的量分别为6 mol、3 mol、2 mol，则n(K)∶n(Mg)∶n(Al)＝6∶3∶2。
答案：D10、Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。
当产物中n(NO2)∶n(NO)＝1∶1时，下列说法不正确的是( ) A．反应中Cu2S是还原剂，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化产物B．参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝1∶7C．产物n[Cu(NO3)2]∶n(CuSO4)＝1∶2D．1 mol Cu2S参加反应时有10 mol电子转移解析：分析反应可知，Cu2S中Cu、S化合价均升高，Cu2S是还原剂，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化产物，A项正确；1 mol Cu2S失去10 mol电子，D 项正确；设参加反应的Cu 2S 为1 mol ，生成的NO 为x mol ，根据电子守恒：x ＋3x ＝10，x ＝2.5，n (Cu 2S)∶n (HNO 3)＝1∶(2.5＋2.5＋2)＝1∶7，B 项正确；根据铜守恒，n [Cu(NO 3)2]∶n [CuSO 4 ]＝1∶1，C 项错误。
答案：C11、1.76g 铜镁合金完全溶解于50 mL 、密度为1.40 g/cm 3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO 2气体1792 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入适量的1.0 mol/L NaOH 溶液，恰使溶液中的金属离子全部沉淀。
