2019年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)（打包4套）.zip,2019,年高,化學(xué),一輪,綜合,復(fù)習(xí),化學(xué)反應(yīng),能量,變化,練習(xí),打包 課時1　化學(xué)能與熱能 課時跟蹤訓(xùn)練 一、選擇題 1．下列說法中正確的是(　　) A．熱化學(xué)方程式中，如果沒有注明溫度和壓強(qiáng)，則表示的反應(yīng)熱是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得的 B．升高溫度或加入催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 C．據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量一定等于生成物的總能量 D．若生成與斷裂1 mol H—O鍵對應(yīng)放出和吸收的能量分別為a kJ、b kJ，則a＝b 答案　D 2．已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子結(jié)構(gòu)為B—A—B)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)的ΔH＝－(E1－E2) kJ· mol－1 C．該反應(yīng)中反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和 D．由2 mol A(g)和4 mol B(g)形成4 mol A—B鍵吸收E2 kJ能量 解析　由圖可知，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；吸熱反應(yīng)的ΔH＞0，該反應(yīng)的ΔH＝(E1－E2) kJ· mol－1，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)正確；形成化學(xué)鍵需要放出能量，D項(xiàng)錯誤。 答案　C 3．(2017·煙臺模擬)關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)，說法不正確的是(　　) A．2H(g)＋2X(g)===2HX(g)　ΔH3＜0 B．生成HX的反應(yīng)熱與途徑無關(guān)，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 C．Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，所以途徑Ⅱ吸收的熱量依次增多 D．生成HCl放出的熱量比生成HBr的多，說明HCl比HBr穩(wěn)定 解析　C項(xiàng)，非金屬性越弱，X2越不穩(wěn)定，破壞化學(xué)鍵吸收的能量越少，C項(xiàng)錯誤。 答案　C 4．(2017·杭州期末)根據(jù)如圖所示的反應(yīng)判斷，下列說法中錯誤的是(　　) A．CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量 B．該反應(yīng)的焓變大于零 C．該反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，化學(xué)鍵生成放出能量 D．由該反應(yīng)可推出凡是需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) 解析　碳酸鈣受熱分解的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，焓變大于零，故CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量，A、B項(xiàng)說法正確；在CaCO3中，Ca2＋和CO之間存在離子鍵，CO中C與O之間存在共價鍵，故反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成放出能量，C項(xiàng)說法正確；需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定為吸熱反應(yīng)，如碳的燃燒需要加熱，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，D項(xiàng)說法錯誤。 答案　D 5．(2017·福建德化三中月考)下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系。 據(jù)此判斷下列說法中正確的是(　　) A．由圖1知，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng) B．由圖2知，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，則ΔH1>ΔH2 C．由圖3知，白磷比紅磷穩(wěn)定 D．由圖4知，CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0 解析　金剛石的能量高于石墨，所以石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng)，A正確；固態(tài)S的能量低于氣態(tài)S的能量，所以氣態(tài)S燃燒放出的熱量多，但放熱越多，ΔH越小，B不正確；白磷的能量高于紅磷的能量，所以紅磷比白磷穩(wěn)定，C不正確；D項(xiàng)反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，D不正確。 答案　A 6．(2017·廣東四地六校聯(lián)考)下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述正確的是(　　) A．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，則ΔH1＞ΔH2 B．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＞0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol，若將含0.6 mol H2SO4的稀硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3 kJ D．需要加熱的反應(yīng)說明它是吸熱反應(yīng) 解析　碳完全燃燒放出的熱量多，放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱為負(fù)值，所以則ΔH1＜ΔH2，A錯誤；C(石墨，s)===C(金剛石，s)　ΔH＞0，即金剛石的能量比石墨高，故石墨穩(wěn)定，B錯誤；含0.6 mol H2SO4的稀硫酸中H＋物質(zhì)的量是1.2 mol，與含1 mol NaOH(即OH－是1 mol)的稀溶液混合，硫酸過量，但恰好生成1 mol的水，故放出的熱量等于57.3 kJ，C正確；鋁熱反應(yīng)需要高溫下才能發(fā)生，但是它是放熱反應(yīng)，D錯誤。 答案　C 7．(2017·昆明模擬)已知：①H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 kJ·mol－1，②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH2＝－241.8 kJ·mol－1，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．向含0.1 mol NaOH的溶液中加入一定體積的0.1 mol·L－1乙二酸，反應(yīng)中的能量變化如圖所示 B．H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 C．氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為241.8 kJ·mol－1 D．若反應(yīng)②中水為液態(tài)，則同樣條件下的反應(yīng)熱：ΔH>ΔH2 解析　因乙二酸是弱酸，弱酸的電離平衡是一個吸熱過程，故生成0.1 mol H2O(l)時放出的熱量小于5.73 kJ，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中Ba2＋與SO反應(yīng)生成BaSO4沉淀時也會放出熱量，B項(xiàng)錯誤；與物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱對應(yīng)生成的水應(yīng)該是液態(tài)，C項(xiàng)錯誤；水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是一個放熱過程，故ΔH<ΔH2，D項(xiàng)錯誤。 答案　A 8．(2017·廣東粵西四校聯(lián)考)在298 K、100 kPa時，已知：2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是(　　) A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 解析?、?H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1；②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3。③＝①＋2×②，由蓋斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故本題選A。 答案　A 9．根據(jù)以下三個熱化學(xué)方程式： ①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1， ②2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2＝－Q2 kJ·mol－1， ③2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3＝－Q3 kJ·mol－1。 判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是(Q1、Q2、Q3均大于0)(　　) A．Q1>Q2>Q3　　　　　 B．Q1>Q3>Q2 C．Q3>Q2>Q1　　 D．Q2>Q1>Q3 解析　由得：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝(ΔH1－ΔH2)<0，所以(－Q1＋Q2)<0，即Q1>Q2。由得：H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝(ΔH2－ΔH3)<0，所以(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。故Q1>Q2>Q3。 答案　A 10．根據(jù)如圖關(guān)系(圖中計(jì)量單位為mol)計(jì)算2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)的ΔH為(　　) A．(a＋b－c－d)kJ·mol－1 B．(c＋a－d－b)kJ·mol－1 C．(c＋d－a－b)kJ·mol－1 D．(c＋d－a－b)kJ·mol－1 解析　由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol－1。 答案　A 11．(2017·日喀則一中月考)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－220 kJ·mol－1 H—H鍵、O===O鍵和O—H鍵的鍵能分別為436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－1，則a為(　　) A．－332　　 B．－118 C．＋350　　 D．＋130 解析　根據(jù)蓋斯定律，由第一個反應(yīng)×2－第二個反應(yīng)得，2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH＝(2a＋220)kJ·mol－1。根據(jù)反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系計(jì)算，則2a＋220＝4×462－(436×2＋496)，解得a＝＋130。本題選D。 答案　D 12．(2017·金華十校期末)常溫下，0.01 mol·L－1MOH溶液的pH為10。已知：2MOH(aq)＋H2SO4(aq)===M2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH1＝－24.2 kJ·mol－1；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1。則MOH在水溶液中電離的ΔH為(　　) A．＋33.1 kJ·mol－1　　 B．＋45.2 kJ·mol－1 C．－81.5 kJ·mol－1　　 D．－33.1 kJ·mol－1 解析　根據(jù)題中0.01 mol/L MOH溶液的pH＝10，知MOH為弱堿，MOH溶液與硫酸的中和反應(yīng)可以看做兩個過程：MOH(aq)M＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH、H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH2，根據(jù)蓋斯定律知ΔH1＝2(ΔH＋ΔH2)，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－24.2 kJ·mol－1)×－(－57.3 kJ·mol－1)＝＋45.2 kJ·mol－1，B項(xiàng)正確。 答案　B 二、填空題 13．(2016·濟(jì)南模擬)(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，則E1________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，ΔH________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________________________。 (2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ· mol－1 ②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－192.9 kJ· mol－1 又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ· mol－1 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________。 解析　(1)觀察圖像，E1為反應(yīng)的活化能，加入催化劑，反應(yīng)的活化能降低，但是ΔH不變。1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2(g)和NO(g)的反應(yīng)熱ΔH＝E1－E2＝－234 kJ· mol－1。 (2)由3×②－2×①＋2×③得：CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝3×(－192.9 kJ· mol－1)－2×49.0 kJ· mol－1＋2×(－44 kJ· mol－1)＝－764.7 kJ· mol－1。 答案　(1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ· mol－1 (2)CH3OH(g)＋3/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJ· mol－1 14．按要求回答下列問題 (1)已知在常溫常壓下： ①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1 ②H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1 寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________________________。 (2)已知：CH3OH(g)＋O2(g)CO2(g)＋2H2(g)　ΔH1＝－192.9 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)H2O(g)　ΔH2＝－120.9 kJ·mol－1 則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變ΔH3＝________________。 (3)苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料。工業(yè)中用乙苯(C6H5—CH2CH3)為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5—CH===CH2)的反應(yīng)方程式為 C6H5—CH2CH3(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：3C2H2(g)C6H6(g)　ΔH2 C6H6(g)＋C2H4(g)C6H5—CH2CH3(g)　ΔH3 則反應(yīng)3C2H2(g)＋C2H4(g)C6H5—CH===CH2(g)＋H2(g)的ΔH＝________。 (4)氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。 工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法： ①用焦炭跟水反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)； ②用天然氣跟水蒸氣反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) 已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如下圖所示，則方法②中反應(yīng)的ΔH＝________。 答案　(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.8 kJ·mol－1 (2)－72.0 kJ·mol－1 (3)ΔH1＋ΔH2＋ΔH3　(4)(a＋3b－c)kJ·mol－1 15．(2017·石家莊一模)能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前使用的能源主要是化石燃料，而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。 (1)在25 ℃、101 kPa時，1 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是55.64 kJ，則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是_______________________________________________________________。 (2)液化石油氣的主要成分是丙烷，丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ· mol－1，已知CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－565.14 kJ· mol－1，試計(jì)算相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量的比值________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。 (3)氫氣既能與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)又能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的條件卻不相同。 已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ· mol－1 3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ· mol－1 計(jì)算斷裂1 mol N≡N鍵需要消耗能量________kJ。 (4)由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng)： 甲醇合成反應(yīng)： ①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1＝－90.1 kJ· mol－1 ②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－49.0 kJ· mol－1 水煤氣變換反應(yīng)： ③CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.1 kJ· mol　　　　 二甲醚合成反應(yīng)： ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝－24.5 kJ· mol－1 由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為________________________。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增大壓強(qiáng)對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響：_____________________________________________。 解析　(1)燃燒熱是指25 ℃ 101 kPa下1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量。(2)2 220.0÷282.57≈7.9。(3)3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)中，斷裂1 mol N≡N鍵和3 mol H—H鍵，形成6 mol N－H鍵，則E(N≡N)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝－92.4 kJ· mol－1，則E(N≡N)＝1 173.2 kJ· mol－1× 2－436 kJ· mol－1×3－92.4 kJ· mol－1＝946 kJ· mol－1。E(N≡N)>E(O＝O)，故氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵強(qiáng)。(4)根據(jù)蓋斯定律，①×2＋④得：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－90.1 kJ· mol－1×2－24.5 kJ· mol－1＝－204.7 kJ· mol－1。這是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，有利于提高反應(yīng)速率和二甲醚的生成。 答案　(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.24 kJ· mol－1 (2)7.9　(3)946　 (4)2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－204.7 kJ· mol－1　該反應(yīng)分子數(shù)減少，壓強(qiáng)升高使平衡右移，CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大，CH3OCH3產(chǎn)率增加；壓強(qiáng)升高使CO和H2濃度增加，反應(yīng)速率增大 - 8 - 課時2　原電池　化學(xué)電源 課時跟蹤訓(xùn)練 一、選擇題 1．(2017·洛陽期末)下列有關(guān)電池的說法不正確的是(　　) A．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從鋅電極流向銅電極 C．氫氧燃料電池工作時，氫氣在負(fù)極被氧化 D．原電池中一定發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 解析　太陽能電池的主要材料是高純度的晶體硅，A項(xiàng)錯誤；銅鋅原電池工作時，電子沿外電路由負(fù)極(鋅)流向正極(銅)，B項(xiàng)正確；氫氧燃料電池工作時，氫氣在負(fù)極失去電子被氧化，C項(xiàng)正確；由原電池的工作原理可知原電池中一定發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)正確。 答案　A 2．下列示意圖中能構(gòu)成原電池的是(　　) 解析　Cu、C與稀硫酸不反應(yīng)，A裝置不能構(gòu)成原電池；Al與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B裝置能構(gòu)成原電池；C裝置中的“導(dǎo)線”不是鹽橋，不能構(gòu)成原電池；D裝置中缺少鹽橋。 答案　B 3．下列事實(shí)不能用原電池原理解釋的是(　　) A．將鎂粉、鐵粉和食鹽一塊加到水中迅速反應(yīng)放熱 B．鐵被鈍化處理后不易腐蝕 C．純鋅與稀硫酸反應(yīng)時，滴入少量CuSO4溶液后反應(yīng)速率加快 D．鍍層破損后，鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐用 解析　將鎂粉、鐵粉和食鹽一塊加到水中，構(gòu)成原電池裝置，金屬鎂是負(fù)極，鎂和水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，形成原電池可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，能用原電池原理解釋，A不符合題意；鐵被鈍化后，在金屬表面會形成一層致密的金屬氧化膜，保護(hù)內(nèi)部金屬不易被腐蝕，不能用原電池原理解釋，B符合題意；純鋅與稀硫酸反應(yīng)時，滴入少量CuSO4溶液后，金屬鋅可以和硫酸銅反應(yīng)置換出銅，Zn、Cu、硫酸會構(gòu)成原電池裝置，Zn為負(fù)極，使得Zn和硫酸的反應(yīng)速率加快，能用原電池原理解釋，C不符合題意；鍍層破損后，鍍鋅鐵和潮濕空氣形成的原電池中，金屬Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，F(xiàn)e被保護(hù)，鍍錫鐵和潮濕空氣形成的原電池中，金屬Fe為負(fù)極，Sn為正極，F(xiàn)e被腐蝕速率加快，鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐用，能用原電池原理解釋，D不符合題意。 答案　B 4．某小組進(jìn)行電化學(xué)研究，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖的原電池裝置，乙同學(xué)利用甲設(shè)計(jì)的裝置及提供的藥品與材料，不能完成的實(shí)驗(yàn)是(　　) A．使甲同學(xué)的正極變?yōu)樨?fù)極 B．設(shè)計(jì)一個新的原電池 C．在石墨電極上鍍鋅 D．使鋅電極受到保護(hù) 解析　A項(xiàng)，將銅與石墨相連，以AgNO3溶液作電解質(zhì)，銅為負(fù)極，正確；B項(xiàng)，鋁－銅－AgNO3溶液、鋁－銅－CuSO4溶液等均可以組成新的原電池，正確；C項(xiàng)，鍍鋅是電解池，錯誤；D項(xiàng)，鋅、鋁作電極，鋅作正極，受到保護(hù)，正確。 答案　C 5．按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是(　　) A．裝置甲的鋅片上和裝置乙的銅片上均可觀察到有氣泡產(chǎn)生 B．甲、乙裝置中的能量變化均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．裝置乙中的鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式：Zn－2e－===Zn2＋ 解析　裝置甲中鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氫氣，產(chǎn)生氣泡，裝置乙中形成銅鋅原電池，且鋅作負(fù)極，銅作正極，正極上H＋得電子生成氫氣，A項(xiàng)正確；裝置甲中沒有形成原電池，不存在化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，B項(xiàng)錯誤；裝置乙形成了原電池，鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計(jì)，可觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C項(xiàng)正確；裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，D項(xiàng)正確。 答案　B 6．(2016·湖北聯(lián)考)將編號為①②③④的四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時，外電路電流從②流向①，①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出，③④相連時，③的質(zhì)量減少；據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是(　　) A．①③②④　　　　　　　 B．①③④② C．③④②①　　 D．③①②④ 解析?、佗谙噙B時，外電路電流從②流向①，說明②是正極；①比較活潑；①③相連時，③為正極，說明①比③活潑；②④相連時，②上有氣泡逸出，說明②是正極，④比②活潑；③④相連時，③的質(zhì)量減少，說明③是負(fù)極，③比④活潑，所以金屬的活動性順序?yàn)椋孩佗邰堍凇? 答案　B 7．(2017·廣州模擬)某小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置，下列敘述正確的是(　　) A．若X為Fe，Y為Cu，鐵為正極 B．若X為Fe，Y為Cu，電子由銅片流向鐵片 C．若X為Fe，Y為C，碳棒上有紅色固體析出 D．若X為Cu，Y為Zn，鋅片發(fā)生還原反應(yīng) 解析　Fe比Cu活潑，F(xiàn)e作負(fù)極，電子從Fe流向Cu，故A、B兩項(xiàng)錯誤；若X為Fe，Y為C，電解質(zhì)溶液為硫酸銅，則正極C上析出Cu，故C正確；Zn比Cu活潑，Zn作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故D錯誤。 答案　C 8．如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置，下列敘述中正確的是(　　) A．氧化劑和還原劑必須直接接觸才能發(fā)生反應(yīng) B．電極Ⅱ上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的正極 C．該原電池的總反應(yīng)式為：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋ D．鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，K＋移向負(fù)極區(qū) 解析　該原電池反應(yīng)中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同的燒杯中進(jìn)行，因此氧化劑和還原劑沒有直接接觸，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，Cu電極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu－2e－===Cu2＋，錯誤；D項(xiàng)，正極發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，正電荷數(shù)減小，K＋移向正極補(bǔ)充正電荷，錯誤。 答案　C 9．(2016·大連檢測)電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，下圖是鎂—次氯酸鈉燃料電池，電池總反應(yīng)為：Mg＋ClO－＋H2O===Cl－＋Mg(OH)2↓，下列說法不正確的是(　　) A．惰性電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．鎂電極是該電池的負(fù)極 C．正極反應(yīng)式為ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－ D．進(jìn)料口加入NaClO溶液，出口流出的為NaCl溶液 解析　由總反應(yīng)可知鎂發(fā)生氧化反應(yīng)，“負(fù)氧正還原”，鎂為負(fù)極，惰性電極上發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；負(fù)極反應(yīng)為：Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2↓，正極反應(yīng)為：ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－，C、D項(xiàng)正確。 答案　A 10．MCFC型燃料電池可同時供應(yīng)電和水蒸氣，其工作溫度為600～700 ℃，所用燃料為H2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3。已知該電池的總反應(yīng)為2H2＋O2===2H2O，下列有關(guān)該電池的說法正確的是(　　) A．該電池的正極反應(yīng)式為4OH－＋4e－===O2↑＋2H2O B．該電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2－2e－===2H＋ C．放電時OH－向負(fù)極移動 D．當(dāng)生成1 mol H2O時，轉(zhuǎn)移2 mol電子 解析　該燃料電池的燃料為H2，電解質(zhì)為熔融的K2CO3，總反應(yīng)為2H2＋O2===2H2O，負(fù)極反應(yīng)式為2H2＋2CO－4e－===2H2O＋2CO2，正極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－===2CO，故A、B均錯誤；電解質(zhì)中移動的陰離子為CO，不是OH－，故C錯誤；根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式知，生成1 mol H2O時轉(zhuǎn)移2 mol電子，故D正確。 答案　D 11．(2017·蘭州模擬)關(guān)于如圖微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖的說法：①微生物促進(jìn)了電子的轉(zhuǎn)移?、谖⑸锼陔姌O區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)?、鄯烹娺^程中，H＋從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)?、苷龢O反應(yīng)式為：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O正確的是(　　) A．④　　 B．①③ C．①④　　 D．②③ 解析　①在微生物作用下Cm(H2O)n轉(zhuǎn)化為CO2促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移，正確；②微生物在右側(cè)， 右側(cè)電極為電源的負(fù)極，所以微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生氧化反應(yīng)，錯誤；③根據(jù)電流的方向，放電過程中，H＋從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，錯誤；④電池左側(cè)為電池的正極區(qū)，MnO2在H＋條件下發(fā)生得電子反應(yīng)，所以正極反應(yīng)式為：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，④正確。 答案　C 12．鈉離子電池具有資源廣泛、價格低廉、環(huán)境友好、安全可靠的特點(diǎn)，特別適合于固定式大規(guī)模儲能應(yīng)用的需求。一種以Na2SO4水溶液為電解液的鈉離子電池的總反應(yīng)為：NaTi2(PO4)3＋2Na2NiFeⅡ(CN)6Na3Ti2(PO4)3＋2NaNiFeⅢ(CN)6(注：其中P的化合價為＋5，F(xiàn)e的上標(biāo)Ⅱ、Ⅲ代表其價態(tài))。下列說法不正確的是(　　) A．放電時NaTi2(PO4)3在正極發(fā)生還原反應(yīng) B．放電時負(fù)極材料中的Na＋脫離電極進(jìn)入溶液，同時溶液中的Na＋嵌入到正極材料中 C．該電池在較長時間的使用過程中電解質(zhì)溶液中Na＋的濃度基本保持不變 D．充電過程中陽極反應(yīng)式為：2NaNiFeⅢ(CN)6＋2Na＋＋2e－===2Na2NiFeⅡ(CN)6 解析　由題給反應(yīng)可知放電時，F(xiàn)eⅡ轉(zhuǎn)化為FeⅢ，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2Na2NiFeⅡ(CN)6－2e－===2NaNiFeⅢ(CN)6＋2Na＋(該反應(yīng)為充電時陰極的逆反應(yīng))，正極為NaTi2(PO4)3發(fā)生還原反應(yīng)：NaTi2(PO4)3＋2e－＋2Na＋===Na3Ti2(PO4)3(該反應(yīng)為充電時陽極的逆反應(yīng))。 答案　D 二、填空題 13．(1)分析如圖所示的四個裝置，回答下列問題： ①裝置a和b中鋁電極上的電極反應(yīng)式分別為____________________________、___________________________。 ②裝置c中產(chǎn)生氣泡的電極為________電極(填“鐵”或“銅”)，裝置d中銅電極上的電極反應(yīng)式為___________________________________。 (2)觀察如圖所示的兩個裝置，圖1裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡，圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生，而鉻電極上產(chǎn)生大量的有色氣體。根據(jù)上述現(xiàn)象試推測金屬鉻具有的兩種重要化學(xué)性質(zhì)為______________________。 解析　(1)在稀H2SO4溶液中，鎂比鋁活潑，鋁電極作正極，正極的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑。在NaOH溶液中，鋁比鎂活潑，鋁電極作負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。在濃硝酸中，鐵被鈍化，鐵電極作正極，正極上發(fā)生NO的還原反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡。裝置d相當(dāng)于金屬鐵發(fā)生吸氧腐蝕，銅電極作正極，正極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(2)由圖1可知還原性Cr＞Cu，但在稀硝酸中卻出現(xiàn)了反常，結(jié)合稀硝酸的氧化性，不難推測鉻被稀硝酸鈍化，導(dǎo)致活性降低。 答案　(1)①2H＋＋2e－===H2↑　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O?、阼F　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)金屬鉻的活潑性比銅強(qiáng)且能和稀硫酸反應(yīng)生成 H2、金屬鉻易被稀硝酸鈍化 14.(2016·深圳模擬)如圖所示，是原電池的裝置圖。請回答： (1)若C為稀H2SO4溶液，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且做負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________________；反應(yīng)進(jìn)行一段時間后溶液C的pH將________(填“升高”“降低”或“基本不變”) (2)若需將反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋設(shè)計(jì)成如上圖所示的原電池裝置，則A(負(fù)極)極材料為________，B(正極)極材料為________，溶液C為________。 (3)若C為CuCl2溶液，Zn是________極，Cu極發(fā)生________反應(yīng)，電極反應(yīng)為________________________。反應(yīng)過程溶液中c(Cu2＋)________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)CO與H2反應(yīng)還可制備CH3OH，CH3OH可作為燃料使用，用CH3OH和O2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下： 電池總反應(yīng)為2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O，則c電極是________(填“正極”或“負(fù)極”)，c電極的反應(yīng)方程式為____________________________。 若線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子，則上述CH3OH燃料電池，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。 解析　(1)鐵作負(fù)極，則該原電池反應(yīng)是鐵與稀硫酸置換氫氣的反應(yīng)，所以正極反應(yīng)是氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑；溶液中氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，pH升高； (2)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋設(shè)計(jì)成如題圖所示的原電池裝置，根據(jù)方程式中物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)類型判斷，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，所以A材料是Cu，B極材料是比Cu不活潑的導(dǎo)電物質(zhì)如石墨、Ag等即可。溶液C中含有Fe3＋，如FeCl3溶液； (3)Zn比較活潑，在原電池中做負(fù)極，Cu做正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2＋在正極得到電子變成Cu，電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，Cu2＋發(fā)生了反應(yīng)，則c(Cu2＋)變?。? (4)根據(jù)圖中的電子流向知c是負(fù)極，是甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋，線路中轉(zhuǎn)移2 mol電子時消耗氧氣0.5 mol，標(biāo)況下體積為11.2 L。 答案　(1)2H＋＋2e－===H2↑　升高 (2)Cu　石墨　FeCl3溶液 (3)負(fù)極　還原　Cu2＋＋2e－===Cu　變小 (4)負(fù)極　CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋　11.2 15．(能力挑戰(zhàn)題)(2017·鄭州模擬)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動。 (1)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)的氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)______________________________________________________________。 設(shè)計(jì)的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過________mol電子。 (2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為__________________________________________________________________，這是由于NH4Cl溶液顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因_____________________________________，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________________，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學(xué)們對此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的＋3價鐵被氧化為更高的價態(tài)?！比绻?價鐵被氧化為FeO，試寫出該反應(yīng)的離子方程式_______________________________________________。 (3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示， 一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是________________，電極反應(yīng)為________；乙裝置中石墨(1)為________極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”)，乙裝置中與銅絲相連石墨(2)電極上發(fā)生的反應(yīng)式為________________________，產(chǎn)物常用________檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________。 解析　(1)若一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，消耗負(fù)極0.1 mol Fe，同時正極生成0.1 mol Cu，導(dǎo)線中通過0.2 mol電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，由于NH水解，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，所以NH4Cl溶液顯酸性，石墨電極上H＋得到電子，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑；鐵電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，由于存在Fe3＋，所以溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，如果原因是＋3價鐵被氧化為FeO，則該反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋。(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，則甲池為原電池，鐵電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，銅電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－；乙池為電解池，石墨(2)電極為陽極，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，石墨(1)電極為陰極，電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu；所以一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，溶液變紅，乙裝置中石墨(2)電極產(chǎn)物可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2，反應(yīng)后試紙變藍(lán)。 答案　(1)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　0.2 (2)2H＋＋2e－===H2↑　酸性 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋ (3)溶液變紅　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　陰 2Cl－－2e－===Cl2↑ 濕潤的淀粉碘化鉀試紙　Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)2 - 9 - 課時3　電解池、金屬的腐蝕與防護(hù) 課時跟蹤訓(xùn)練 一、選擇題 1．(2017·貴陽調(diào)研)在世界海運(yùn)史上曾發(fā)生過這樣一個悲?。阂凰颐小鞍⒛羌{”號的貨輪滿載著精選銅礦砂，在向日本海岸行駛時突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒。堅(jiān)硬的鋼制船體為什么會突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導(dǎo)致沉船的原因與船上的精選銅礦砂密切相關(guān)。下列對此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是(　　) A．精銅礦砂裝載過多導(dǎo)致沉船 B．運(yùn)輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大，超過船的承載能力 C．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了原電池，加速了作為負(fù)極的船體的腐蝕 D．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了電解池，鋼制船體作陽極而被氧化腐蝕 解析　即使在潮濕的環(huán)境中精銅與空氣(O2)的反應(yīng)也很慢，但當(dāng)它與鋼(船體)、水膜(溶解有O2)形成原電池時會加速鋼(船體)的腐蝕。 答案　C 2．某溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Al3＋、Cl－、NO，且濃度均為0.1 mol/L，用石墨作電極進(jìn)行電解時，肯定得不到的產(chǎn)物是(　　) A．Cl2　　 B．Al　　 C．Cu　　 D．H2 解析　陰極上Al3＋、Fe2＋的放電能力弱于H＋，而Cu2＋的放電能力比水電離出的H＋的放電能力強(qiáng)，陽極上Cl－放電能力強(qiáng)于OH－。 答案　B 3．下列關(guān)于電化學(xué)知識的說法正確的是(　　) A．電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣，陰極得到金屬鈉 B．電解精煉銅時，陽極質(zhì)量的減少不一定等于陰極質(zhì)量的增加 C．電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在陰極上依次析出Al、Fe、Cu D．電解CuSO4溶液一段時間后(Cu2＋未反應(yīng)完)，加入適量Cu(OH)2可以使溶液恢復(fù)至原狀態(tài) 解析　A項(xiàng)，電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O＋Cl2↑，錯誤；B項(xiàng)，陽極除銅放電外，比銅活潑的金屬如Zn、Fe也放電，但陰極上只有Cu2＋放電，正確；C項(xiàng)，根據(jù)金屬活動性順序可知，陰極上離子的放電順序是Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Al3＋，F(xiàn)e2＋和Al3＋不放電，F(xiàn)e3＋得電子生成Fe2＋，不會析出鐵和鋁，在陰極上依次生成的是銅、亞鐵離子、氫氣，錯誤；D項(xiàng)，電解CuSO4溶液，陰極析出Cu，陽極生成氧氣，應(yīng)加入CuO。 答案　B 4．(2017·衡水檢測)如圖所示的電化學(xué)裝置，下列敘述不正確的是(　　) A．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接，電子由鐵經(jīng)過導(dǎo)線流向碳 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接，鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe－2e－===Fe2＋ C．a(chǎn)、b分別連接直流電源正、負(fù)極，可以防止鐵被腐蝕 D．a(chǎn)、b分別連接直流電源負(fù)、正極，電壓足夠大時，Na＋向鐵電極移動 解析　a和b用導(dǎo)線連接構(gòu)成原電池，鐵是負(fù)極，電子由鐵經(jīng)過導(dǎo)線流向碳，A正確；a和b用導(dǎo)線連接，鐵電極的電極反應(yīng)式為：Fe－2e－===Fe2＋，B正確；a、b分別連接直流電源正、負(fù)極，碳棒是陽極，鐵電極是陰極，可以防止鐵被腐蝕，C正確；a、b分別連接直流電源負(fù)、正極，碳棒是陰極，鐵電極是陽極，電解池中陽離子Na＋向陰極碳電極移動，D錯誤。 答案　D 5．(2017·邢臺期末)常溫下用惰性電極電解NaHSO4溶液，電解一段時間后，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液變化的說法正確的是(　　) A．電解質(zhì)溶液的濃度增大，pH減小 B．電解質(zhì)溶液的濃度增大，pH增大 C．電解質(zhì)溶液的濃度減小，pH減小 D．電解質(zhì)溶液的濃度不變，pH不變 解析　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，溶液呈酸性，常溫下用惰性電極電解NaHSO4溶液實(shí)質(zhì)是電解水，因此NaHSO4溶液的濃度增大，c(H＋)增大，pH減小，故A項(xiàng)正確。 答案　A 6．用如圖裝置電解K2SO4溶液，同時制備H2SO4溶液和KOH溶液，Ⅱ中裝入K2SO4溶液，下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．Ⅰ區(qū)生成H2SO4 B．a(chǎn)是陰離子交換膜 C．Ⅱ區(qū)的K＋進(jìn)入Ⅰ區(qū) D．Ⅲ區(qū)溶液的pH會升高 解析?、駞^(qū)是陰極區(qū)，溶液中的H＋放電，故Ⅰ區(qū)生成的是堿，K＋通過陽離子交換膜進(jìn)入Ⅰ區(qū)，故A、B錯，C對；Ⅲ區(qū)生成H2SO4，溶液pH下降，D錯。 答案　C 7．(2016·福建四地六校聯(lián)考)某小組設(shè)計(jì)電解飽和食鹽水的裝置如圖，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，下列敘述正確的是(　　) A．銅電極附近觀察到黃綠色氣體 B．石墨電極附近溶液呈紅色 C．溶液中的Na＋向石墨電極移動 D．銅電極上發(fā)生還原反應(yīng) 解析　根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置，如果通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，則金屬銅一定是陰極，該極上的反應(yīng)為：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2Cl－－2e－===Cl2↑，故石墨電極附近觀察到黃綠色氣體，銅電極極附近溶液呈紅色，A、B錯誤，D正確；電解池中，陽離子移向陰極，即移向銅電極，C錯誤。 答案　D 8．(2016·太原測評)結(jié)合圖示判斷，下列敘述正確的是(　　) A．K與N連接時，X為硫酸，一段時間后溶液的pH增大 B．K與N連接時，X為氯化鈉，石墨極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑ C．K與M連接時，X為硫酸，一段時間后溶液的pH增大 D．K與M連接時，X為氯化鈉，石墨極電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 解析　A項(xiàng)，K與N連接時形成原電池，X為硫酸時，電池總反應(yīng)式為Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，溶液pH增大，正確；B項(xiàng)，X為NaCl時，發(fā)生Fe的吸氧腐蝕，石墨是正極，正極反應(yīng)式：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，錯誤；C項(xiàng)，K與M相連時形成電解池，X為硫酸，實(shí)質(zhì)是發(fā)生電解水的反應(yīng)，H2O被消耗掉，則硫酸濃度增大，pH減小，錯誤；D項(xiàng)，電解NaCl溶液，石墨是陽極，陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑，錯誤。 答案　A 9．在銅片上鍍銀時，下列敘述正確的是(　　) ①將銅片接在電源的正極上?、趯y片接在電源的正極上　③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Ag＋＋e－===Ag?、茉阢y片上發(fā)生的反應(yīng)是：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O?、菪栌昧蛩徙~溶液為電鍍液?、扌栌孟跛徙y溶液為電鍍液 A．①③⑥　　 B．②③⑥　　 C．①④⑤　　 D．②③④⑥ 解析　在銅片上鍍銀時，需將銅片接在電源的負(fù)極上，將銀片接在電源的正極上，用硝酸銀溶液作電鍍液。在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Ag＋＋e－===Ag，在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：Ag－e－===Ag＋。 答案　B 10．下面兩套實(shí)驗(yàn)裝置，都涉及金屬的腐蝕反應(yīng)，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的。下列敘述正確的是(　　) A．裝置Ⅰ在反應(yīng)過程中只生成NO2氣體 B．裝置Ⅱ開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕 C．裝置Ⅱ在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣 D．裝置Ⅰ在反應(yīng)結(jié)束時溶液中的金屬陽離子只有Cu2＋ 解析　裝置Ⅰ中，鐵被濃硝酸鈍化，銅與濃硝酸反應(yīng)，在這種條件下，銅作原電池的負(fù)極，鐵作正極，反應(yīng)生成紅棕色的NO2，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硝酸變?yōu)橄∠跛?，隨后鐵作負(fù)極Cu作正極，稀硝酸發(fā)生還原反應(yīng)生成無色的NO，金屬過量，故反應(yīng)結(jié)束時溶液中既有Fe2＋，又有Cu2＋。因?yàn)檠b置Ⅱ中充滿氧氣，一開始發(fā)生吸氧腐蝕，消耗氧氣導(dǎo)致左邊液面上升，鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，發(fā)生析氫腐蝕。 答案　C 11．(2016·廣州一測)用電解法可提純含有某種含氧酸根雜質(zhì)的粗KOH溶液，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．通電后陰極區(qū)附近溶液的pH會增大 C．K＋通過交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū) D．純凈的KOH溶液從b口導(dǎo)出 解析　陽極區(qū)為粗KOH溶液，陽極上OH－失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A項(xiàng)正確；陰極上H2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰極區(qū)附近溶液中c(OH－)增大，pH增大，B項(xiàng)正確；電解時陽離子向陰極移動，故K＋通過陽離子交換膜從陽極區(qū)移向陰極區(qū)，C項(xiàng)錯誤；陰極區(qū)生成KOH，故純凈的KOH溶液從b口導(dǎo)出，D項(xiàng)正確。 答案　C 12．常溫下，NCl3是一種黃色黏稠狀液體，是制備新型水消毒劑ClO2的原料，可以采用如圖所示裝置制備NCl3。下列說法正確的是(　　) A．每生成1 mol NCl3，理論上有4 mol H＋經(jīng)質(zhì)子交換膜向右側(cè)向左側(cè)遷移 B．可用濕潤的淀粉－KI試紙檢驗(yàn)氣體M C．石墨極的電極反應(yīng)式為NH＋3Cl－－6e－===NCl3＋4H＋ D．電解過程中，質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液的pH會減小 解析　A項(xiàng)，由NH→NCl3，根據(jù)元素化合價變化知，NH中N由－3價升高至＋3價，每生成1 mol NCl3，理論上有6 mol H＋由質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)(陰極區(qū))遷移，錯誤。B項(xiàng)，M是氫氣，不能用濕潤的淀粉－KI試紙檢驗(yàn)，錯誤。C項(xiàng)，石墨電極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為NH＋3Cl－－6e－===NCl3＋4H＋，正確。D項(xiàng)，電解過程中，質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液中c(H＋)減小，溶液pH增大，錯誤。 答案　C 二、填空題 13．(2015·貴陽期末，17)某課外活動小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了電化學(xué)相關(guān)知識后，用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)一：將開關(guān)K與a連接，則乙為________極，電極反應(yīng)式為________________________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)一結(jié)束后，該研究小組的同學(xué)決定在乙電極表面上鍍下列金屬中的一種以防止鐵被腐蝕，正確的選擇是________(填字母編號)。 A．Cu　　 B．Zn　　 C．Sn　　 D．Ag (3)實(shí)驗(yàn)二：開關(guān)K與b連接，則乙________極，總反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________。 (4)對于實(shí)驗(yàn)二，下列說法正確的是________(填字母編號)。 A．溶液中Na＋向甲極移動 B．從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍(lán) C．反應(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度 D．反應(yīng)在結(jié)束后，甲電極和乙電極上收集到的氣體體積一定相等 (5)該研究小組的同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二結(jié)束的溶液中滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)________(填“甲”或“乙”)極附近變紅。若標(biāo)準(zhǔn)狀況下乙電極產(chǎn)生22.4 mL氣體，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________ mol；若剩余溶液體積為200 mL，則該溶液的pH為________。 解析　(1)K與a相連構(gòu)成原電池，鐵作為原電池的負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋。(2)在Fe上鍍的金屬必須比鐵活潑，所以選擇Zn。(3)K與b相連構(gòu)成電解池，乙與電源負(fù)極相連，所以作為電解池的陰極。(4)A項(xiàng)，電解池中陽離子向陰極移動，錯誤；B項(xiàng)，甲極Cl－放電生成Cl2，Cl2可使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍(lán)，正確；C項(xiàng)，兩電極生成的是等量的H2和Cl2，應(yīng)通入HCl，若加入鹽酸會引進(jìn)H2O，使溶液濃度變稀，錯誤；D項(xiàng)，陰極Cl－放電結(jié)束后，OH－放電得到O2，錯誤。(5)乙電極是H＋放電，所以該電極處產(chǎn)生了大量的OH－，加入酚酞溶液變紅；乙電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，n(e－)＝2n(H2)＝2×0.022 4 L÷22.4 L·mol－1＝0.002 mol c(OH－)＝＝＝＝0.01 mol·L－1，所以pH＝12。 答案　(1)負(fù)　Fe－2e－===Fe2＋　(2)B (3)陰　2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (4)B　(5)乙　0.002　12 14．如圖所示，E為浸過含酚酞的Na2SO4溶液的濾紙。A、B分別為鉑片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni制成的電極，在堿溶液中可視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，將開關(guān)K打開，接通電源一段時間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。 請回答下列問題： (1)R為________(填“正”或“負(fù)”)極。 (2)A附近溶液的現(xiàn)象是_________________________________________， B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____________________________________。 (3)濾紙上的紫色點(diǎn)向________(填“A”或“B”)方向移動。 (4)當(dāng)C、D中的氣體產(chǎn)生到一定量時，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時間后，C、D中的氣體逐漸減少，C中的電極為________(填“正”或“負(fù)”)極，電極反應(yīng)式為_______________________________________________。 解析　電解KOH溶液就是電解水，兩極分別產(chǎn)生H2和O2，因?yàn)橄嗤瑮l件下產(chǎn)生H2的體積是O2體積的兩倍，所以C管中收集到的是H2，D管中收集到的是O2。 (1)H2是在陰極產(chǎn)生的，所以M是陰極，與之相連的R是電源的負(fù)極。 (2)B是電解池的陽極，A是電解池的陰極。電解Na2SO4溶液也是電解水，電解時H＋移動到A極，得電子被還原為H2，破壞了A極附近水的電離平衡，導(dǎo)致A極附近的溶液顯堿性，使酚酞溶液變紅。B極上OH－被氧化生成O2。 (3)KMnO4溶液中，紫紅色的MnO向陽極移動。 (4)當(dāng)C、D中的氣體產(chǎn)生到一定量時，切斷外電源并接通開關(guān)K，此時裝置變?yōu)槿剂想姵亍＝?jīng)過一段時間，C、D中的氣體逐漸減少，H2和O2反應(yīng)生成水，在堿性條件下，C中H2發(fā)生氧化反應(yīng)。 答案　(1)負(fù)　(2)溶液變紅　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　(3)B　(4)負(fù)　2H2＋4OH－－4e－===4H2O 15．(2016·海淀期末)電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。 (1)圖1中，為了減緩海水對鋼閘門A的腐蝕，材料B可以選擇________(填字母序號)。 a．碳棒　　　　　　b．鋅板　　　　　　c．銅板 用電化學(xué)原理解釋材料B需定期拆換的原因：_____________________________________________________________。 (2)圖2中，鋼閘門C作________極。若用氯化鈉溶液模擬海水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，D為石墨塊，則D上的電極反應(yīng)式為__________________________________，檢測該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是______________________________________。 (3)鎂燃料電池在可移動電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。圖3為“鎂—次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金。 ①E為該燃料電池的________極(填“正”或“負(fù)”)。F電極上的電極反應(yīng)式為_______________________________________________________________。 ②鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負(fù)極利用率降低，用化學(xué)用語解釋其原因：___________________________________________________。 (4)乙醛酸()是有機(jī)合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與M電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。 ①N電極上的電極反應(yīng)式為_____________________________________。 ②若有2 mol H＋通過質(zhì)子交換膜，并完全參與了反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為________ mol。 解析　根據(jù)電化學(xué)原理，材料B對應(yīng)的金屬的活潑性應(yīng)強(qiáng)于被保護(hù)的金屬，所以材料B可以為鋅板。(2)圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，被保護(hù)的金屬應(yīng)與電源負(fù)極相連，作陰極，則D作陽極，Cl－在陽極發(fā)生失電子反應(yīng)生成Cl2。可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙或淀粉碘化鉀溶液來檢驗(yàn)Cl2。(3)①鎂具有較強(qiáng)的還原性，且由圖示可知Mg轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故E為負(fù)極。次氯酸根離子具有強(qiáng)氧化性，且由圖示可知在F電極(正極)ClO－轉(zhuǎn)化為Cl－，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。②鎂可與水緩慢反應(yīng)生成氫氣(與熱水反應(yīng)較快)，即發(fā)生自腐蝕現(xiàn)象。(4)①由H＋的遷移方向可知N為陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合題意“兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸”，可知N電極為乙二酸發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成乙醛酸。②1 mol乙二酸在陰極得到2 mol電子，與2 mol H＋反應(yīng)生成1 mol乙醛酸和1 mol H2O，同時在陽極產(chǎn)生的1 mol Cl2能將1 mol乙二醛氧化成1 mol乙醛酸，兩極共產(chǎn)生2 mol乙醛酸。 答案　(1)b　鋅等作原電池的負(fù)極，(失電子，Zn－2e－===Zn2＋)不斷遭受腐蝕，需定期拆換 (2)陰　2Cl－－2e－===Cl2↑　將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣(或取陽極附近溶液滴加淀粉KI溶液，變藍(lán)) (3)①負(fù)　ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－ ②Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ (4)①HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===HOOC—CHO＋H2O?、? - 9 -