2019-2020年高考化學(xué) 專題05 化學(xué)能與電能易錯點點睛與高考突破(含解析).doc
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2019-2020年高考化學(xué) 專題05 化學(xué)能與電能易錯點點睛與高考突破(含解析) 【xx高考預(yù)測】 1.理解原電池原理和電解原理。電化學(xué)是氧化還原反應(yīng)知識的應(yīng)用,分析和判斷電極反應(yīng),正確書寫電極反應(yīng)式,是掌握電化學(xué)基礎(chǔ)的重點。 2.了解化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕,聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的金屬腐蝕現(xiàn)象,會分析和區(qū)別化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,了解一般防腐蝕方法。用原電池的原理解釋簡單的防腐蝕和影響化學(xué)反應(yīng)速率的實際問題,常用作高考選擇題的選項。 3.銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)等是電解原理的具體應(yīng)用。近幾年高考題把氯堿工業(yè)作為無機推斷題中的已知條件,考查氯堿工業(yè)的原料和產(chǎn)物。要求了解和熟悉這些反應(yīng)原理。 【難點突破】 難點一、原電池電極反應(yīng)式的書寫: 1.如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負(fù)極和溶液中的電解質(zhì)離子,再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律和離子放電規(guī)律書寫電極反應(yīng)式,由兩電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)方程式。 2.如果題目給定的是總反應(yīng)方程式,可分析此反應(yīng)中的氧化或還原反應(yīng)(即從化合價變化分析),再選擇一個簡單的電極反應(yīng)進行書寫,然后用總反應(yīng)減去此電極反應(yīng),即可得另一電極反應(yīng)式。 3.對于二次電池反應(yīng),需要看清“充電、放電”的方向,放電的過程為原電池,充電的過程為電解池。 4.電解質(zhì)溶液中的離子(如H+、OH-),若電極反應(yīng)的產(chǎn)物能與之反應(yīng),則要寫在反應(yīng)式中。 難點二、電解池電極反應(yīng)式的書寫 1.根據(jù)與電源的正、負(fù)極相連識別出陽、陰極。 2.陽極電極式,首先看電極材料,若為非惰性電極,則自身先反應(yīng);若為惰性電極,則為溶液中的陰離子放電,且按放電順序依次進行。 3.陰極反應(yīng)式,根據(jù)溶液中陽離子的放電順序依次進行。 4.兩池電極關(guān)系:原電池正極顛倒即為電解池的陽極;負(fù)極顛倒即為陰極 難點三、原電池、電解池、電鍍池對比: 原電池 電解池 電鍍池 定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 應(yīng)用電解池為某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置 形成 條件 ①活動性不同的兩電極(燃料電池除外)②兩電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路 ①兩電極與直流電源正負(fù)極相連②兩電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路 ①鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液必須含有鍍層金屬離子 電極 名稱 負(fù)極:較活潑金屬 正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬) 陽極:與電源正極相連的電極 陰極:與電源負(fù)極相連的電極 陽極:必須是鍍層金屬陰極:鍍件 電極 反應(yīng) 負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失電子(或燃料電池中燃料失電子) 正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子 陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子或金屬電極失電子 陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子 陽極:金屬電極 失電子 陰極:電鍍液中鍍層金屬離子得電子 【特別提醒】 1.原電池電極反應(yīng) 正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng);負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。一般相對活潑的金屬為負(fù)極,相對不活潑的金屬(有時是被鈍化的金屬)或碳棒作正極。燃料電池通氧氣的一極為正極,因為氧氣總被還原;通燃料的一極為負(fù)極,因燃料總被氧化。 2.電解池電極反應(yīng)規(guī)律 (1)陽極反應(yīng)(氧化反應(yīng))與電極材料有關(guān)?;钚噪姌O:金屬失去電子生成金屬陽離子;惰性電極(石墨、鉑):電解質(zhì)溶液中的陰離子放電,通常放電順序為:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。 (2)陰極反應(yīng)(還原反應(yīng)):與電極材料無關(guān),電解質(zhì)溶液中的陽離子放電,通常放電順序為:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+。 (3)溶液pH的變化:放出氫氣時,電極區(qū)溶液的pH升高;放出氧氣時,電極區(qū)pH降低,如果同時放出氫氣和氧氣,實質(zhì)是電解水,溶液的pH要根據(jù)溶質(zhì)類型來判斷。 3.陰、陽離子的移動方向 在原電池中,陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極;在電解池中,陽離子移向陰極,陰離子移向陽極。 4.可充電電池 可充電電池在放電時是原電池,遵循原電池工作原理,在充電時是電解池,遵循電解原理。給可充電電池充電時,外加電源的負(fù)極連接電池的負(fù)極。 5.電解原理的應(yīng)用 (1)電鍍:一般是鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極,含鍍層金屬陽離子的溶液作電鍍液,電鍍一段時間后,溶液中鍍層金屬離子濃度不變;若用惰性電極作陽極,電鍍一段時間后,鍍層金屬離子濃度減小。 (2)電解冶煉:電解熔融氯化鈉、氯化鎂、氧化鋁制鈉、鎂和鋁等。 (3)電解精煉銅:粗銅作陽極,精銅作陰極,硫酸銅溶液作電解質(zhì)溶液。 6.金屬的電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕的兩大類型是:(1)析氫腐蝕:在酸性條件下,正極發(fā)生反應(yīng)為2H++2e-===H2↑。(2)吸氧腐蝕:在極弱酸性或中性條件下,正極發(fā)生反應(yīng)為2H2O+O2+4e-===4OH-。 7.電極反應(yīng)式的書寫方法 (1)根據(jù)反應(yīng)總式,找出發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)和發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì),確定正、負(fù)極或陰、陽極的反應(yīng)物和生成物。 (2)要兼顧電極反應(yīng)的產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液繼續(xù)反應(yīng),若能反應(yīng),需要寫出最終產(chǎn)物。 8.有關(guān)電極產(chǎn)物的計算 解答有關(guān)電極產(chǎn)物的計算時,應(yīng)根據(jù)在相同時間內(nèi),通過串聯(lián)電路中各電極的電量相等來找關(guān)系。還要注意電解過程中溶液中的某一種離子不足,電極反應(yīng)改變等特殊情況,根據(jù)電極反應(yīng)實際和各物質(zhì)的用量進行計算。 【易錯易混】 1.原電池的兩個電極中,相對較活潑的金屬一定作負(fù)極。 分析:判斷原電池的電極要根據(jù)電極材料和電解質(zhì)溶液的具體反應(yīng)分析,發(fā)生氧化反應(yīng)的是負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的是正極。 如在MgAl稀H2SO4組成的原電池中,Mg為負(fù)極,而在MgAlNaOH溶液組成的原電池中,是Al作負(fù)極,因為Al可與NaOH溶液反應(yīng),Mg不與NaOH溶液反應(yīng)。 2.書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時,易忽視電解質(zhì)溶液的酸堿性。 分析:燃料電池中,燃料在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極上發(fā)生還原反應(yīng)。書寫電極反應(yīng)式時,要考慮溶液的酸堿性。一般在酸性介質(zhì)中有H+參加反應(yīng),堿性介質(zhì)中有OH-參加反應(yīng)。如CH4、O2組成的燃料電池:在KOH溶液中,正極反應(yīng)為2O2+8e-+4H2O===8OH-,負(fù)極反應(yīng)為CH4-8e-+10OH-===CO+7H2O;在稀H2SO4中,正極反應(yīng)為2O2+8e-+8H+===4H2O,負(fù)極反應(yīng)為CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+。 3.原電池、電解池的名稱易混淆。 分析:原電池一般稱為正極和負(fù)極,正極發(fā)生還原反應(yīng)、負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解池一般稱陰極和陽極,接電源負(fù)極的為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),接電源正極的為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)。 4.在電解食鹽水的裝置中認(rèn)為陽極區(qū)顯堿性。 分析電解食鹽水時,陰極H+放電生成H2,使水的電離平衡正向移動,OH-濃度增大,陰極區(qū)顯堿性。 【易錯點點睛】 【1】取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內(nèi)圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是( ) A.b電極是陰極 B.a(chǎn)電極與電源的正極相連 C.電解過程中水是氧化劑 D.b電極附近溶液的pH變小 【2】右圖所示裝置I是一種可充電電池,裝置II為電解池。離子交換膜只允許Na通過,充 放電的化學(xué)方程式為2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。閉合開關(guān)K時,b極附近先變紅色。下列說法正確的是 A.負(fù)極反應(yīng)為4Na4e=4Na B.當(dāng)有0.01 mol Na通過離子交換膜時, b電極上析出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體112 mL C.閉合K后,b電極附近的pH變小 D.閉合K后,a電極上有氣體產(chǎn)生 【3】 燃料電池是燃料(如CO,H2,CH4等)跟氧氣(或空氣)起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,電解質(zhì)溶液是強堿溶液,下面關(guān)于甲烷燃料電池的說法正確的是 A.負(fù)極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e==4OH- B.負(fù)極反應(yīng)式:CH4+8OH--8e==CO2+6H2O C.隨著放電的進行,溶液的pH值不變 D.放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動 【答案】D 【4】實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應(yīng):負(fù)極Pb+SO===PbSO4+2e-,正極PbO2+4H++SO+2e-===PbSO4+2H2O 。若制得Cl2 物質(zhì)的量為0.050mol,這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是( ) A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20 mol 【5】在盛有稀H2SO4的燒杯中放入導(dǎo)線連接的鋅片和銅片,下列敘述正確的是( ) A.正極附近的SO42-離子濃度逐漸增大 B.電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片 C.正極有O2逸出 D.銅片上有H2逸出 【6】如圖所示各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序是( ) A. ④>②>①>③ B. ②>①>③>④ C. ④>②>③>① D. ③>②>④>① 【7】 X、Y、Z、M代表四種金屬元素,金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時,X溶解,Z極上有氫氣放出;若電解Y2+和Z2+共存的溶液時,Y先析出;又知M2+的氧化性強于Y2+。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為( ) A.X>Z>Y>M B.X>Y>Z>M C.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y 【8】某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是( ) A.鉛筆端作陽極,發(fā)生還原反應(yīng) B.鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng) C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 D.a(chǎn)點是負(fù)極,b點是正極 【9】金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是( )(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+) A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e-=Ni B.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+ D.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt 【10】 500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0 molL-1,用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時間后,兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是( ) A.原混合溶液中c(K+)為4 molL-1 B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子 C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 mol D.電解后溶液中c(H+)為2 molL-1 【11】如下圖,四種裝置中所盛有的溶液體積均為200ml,濃度均為0.6mol/L,工作一段時間后,測得測得導(dǎo)線上均通過了0.2mol電子,此時溶液中的pH由大到小的順序是( ) A.④②①③ B.④③①② C.④③②① D.①③②④ 【易錯點點睛】此題目考查了原電池及電解池中溶液的PH值變化分析,PH值的變化與溶液中的氫離子或氫氧根離子放電有關(guān)。 【12】 用指定材料做電極來電解一定濃度的溶液甲,然后加入物質(zhì)乙能使溶液恢復(fù)為甲溶液原來的濃度,則合適的組是: 陽極 陰極 溶液甲 物質(zhì)乙 A. Pt Pt NaOH NaOH固體 B. Pt Pt H2SO4 H2O C. C Fe NaCl 鹽酸 D. 粗銅 精銅 CuSO4 Cu(OH)2 【13】 將含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L,用惰性電極電解一段時間后,在一個電極上析出19.2gCu,此時在另一電極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為( ) A.5.60L B.6.72L C.4.48L D.3.36L 【14】 用鉑電極電解2價過渡元素硝酸鹽溶液600mL,若某極產(chǎn)生672mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),另一極增重3.81g,假設(shè)溶液體積不變,且原溶液pH值為6,正確的判斷是: ①電解后溶液的pH值為0.9,②電解后溶液pH值的為0.7,③該金屬的相對原子量為65,④該金屬的相對原子量為63.5,⑤該金屬的相對原子量為24。 A.①④ B.②④ C.①⑤ D.②③ 【15】 在蒸餾水中按物質(zhì)的量之比為1∶1∶1∶2加入AgNO3,Ba(NO3)2,Na2SO4,NaCl,使之完全溶解,以鉑電極電解該混合物至溶質(zhì)完全反應(yīng),則所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為( ) A.35.5∶108 B.71∶2 C.108∶35.5 D.71∶109 【16】在如右圖所示的實驗裝置中,E為一張淀粉、碘化鉀和酚酞混合溶液潤濕的濾紙,C、D為夾在濾紙兩端的鉑夾,X、Y分別為直流電源的兩極。 在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中,再分別插入鉑電極。切斷電源開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,通直流電一段時間后,請回答下列問題: (1)標(biāo)出電源的正、負(fù)極:X為 極,Y為 極。 (2)在濾紙的C端附近,觀察到的現(xiàn)象是 ,在濾紙的D端附近,觀察到的現(xiàn)象是 。 (3)寫出電極反應(yīng)式:A中 ;B中 ;C中 ;D中 。 (4)若電解一段時間后,A、B中均有氣體包圍電極,此時切斷開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1,則電流計的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn) (填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。 (5)若電流計指針偏轉(zhuǎn),寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式(若指針不偏轉(zhuǎn),此題不必回答):A中 ;B中 。若電流計指針不偏轉(zhuǎn),請說明理由(若指針不偏轉(zhuǎn),此題不必回答) 【17】 下列裝置中能組成原電池的是( ) 【18】X,Y,Z,M為金屬活動順序表中常見的四種金屬元素,在常溫下都不和冷水反應(yīng)。金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時,X溶解,Z極上有氣體放出;若電解Y2+離子和Z2+離子共存的溶液時,Y先析出;又知在X和M的陽離子溶液中,加入過量的氫氧化鉀溶液,M生成相應(yīng)的氫氧化物的沉淀,試寫出四種金屬的活潑性由強到弱的順序______。 【xx高考突破】 1.下面各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是 ( ) A.④>②>①>③ B.②>①>③>④ C.④>②>③>① D.③>②>④>① 2.關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是 ( ) A.在放電時,正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)+SO(aq)―→PbSO4(s)+2e- B.在放電時,該電池的負(fù)極材料是鉛板 C.在充電時,電池中硫酸的濃度不斷變小 D.在充電時,陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4(s)+2e-―→Pb(s)+SO(aq) 3.下圖裝置中,U型管內(nèi)為紅墨水,a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊,放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是 ( ) A.生鐵塊中的碳是原電池的正極 B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋? C.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是:Fe―→Fe2++2e- D.a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管中發(fā)生了析氫腐蝕 4.電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源,各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。下列有關(guān)電池的敘述正確的是 ( ) A.鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細(xì) B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? C.氫氧燃料電池工作時氫氣在負(fù)極被氧化 D.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 5.將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,以下敘述正確的是 ( ) A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生 B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負(fù)極 C.兩燒杯中溶液的pH均增大 D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢 6.我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極,鉑網(wǎng)為正極,海水為電解質(zhì)溶液,空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3,下列說法不正確的是 ( ) A.正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-―→4OH- B.電池工作時,電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極 C.以網(wǎng)狀的鉑為正極,可增大與氧氣的接觸面積 D.該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用 7.將兩個鉑電極放置在KOH溶液中,然后分別向兩極通入CH4和O2,即可產(chǎn)生電流,稱為燃料電池,下列敘述正確的是 ( ) ①通入CH4的電極為正極;②正極的電極反應(yīng)是O2+2H2O+4e-―→4OH-;③通入CH4的電極反應(yīng)式是CH4+2O2+4e-―→CO2+2H2O;④負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH4+10OH-―→CO+7H2O+8e-;⑤放電時溶液中的陽離子向負(fù)極移動;⑥放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動。 A.①③⑤ B.②④⑥ C.④⑤⑥ D.①②③ 8.堿性鋅錳電池工作時的化學(xué)方程式為:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。關(guān)于堿性鋅錳電池的說法正確的是 ( ) A.堿性鋅錳電池是二次電池 B.正極反應(yīng)式為:MnO2+H2O+e-―→MnOOH+OH- C.連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的pH將減小 D.工作中,每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時,負(fù)極質(zhì)量減輕6.5 g 9.原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是 ( ) A.(1)(2)中Mg作負(fù)極,(3)(4)中Fe作負(fù)極 B.(2)中Mg作正極,電極反應(yīng)式為:6H2O+6e-―→6OH-+3H2↑ C.(3)中Fe作負(fù)極,電極反應(yīng)式為:Fe―→Fe2++2e- D.(4)中Cu作正極,電極反應(yīng)式為:2H++2e-―→H2↑ 【答案】 B 10.銅板上鐵柳釘處的吸氧腐蝕原理如下圖所示,下列有關(guān)說法中,不正確的是 ( ) A.正極電極反應(yīng)式為2H++2e-―→H2↑ B.此過種中還涉及到反應(yīng):4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3 C.此過程中銅并不被腐蝕 D.此過程中電子從Fe移向Cu 11.下列描述中,不符合生產(chǎn)實際的是 ( ) A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用鐵作陽極 B.電解法精煉粗銅,用純銅作陰極 C.電解飽和食鹽水制燒堿,用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極 D.在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽極 12.下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是 ( ) A.逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的 B.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體 C.a(chǎn)電極附近呈紅色,b電極附近呈藍色 D.a(chǎn)電極附近呈藍色,b電極附近呈紅色 與電源正極相連為電解池的陽極,H2O電離產(chǎn)生的OH-在該極失去電子產(chǎn)生O2,同時生成H+:H2O―→O2↑+2H++2e-,產(chǎn)生的H+與石蕊作用呈紅色。 【答案】 D 13.某電解池內(nèi)盛有CuSO4溶液,插入兩根電極,接通直流電源后,欲達到如下要求:①陽極質(zhì)量不變;②陰極質(zhì)量增加;③電解液pH減小,則應(yīng)選用的電極是(多選)( ) A.陰陽兩極都是石墨 B.銅作陽極,鐵作陰極 C.鐵作陽極,銅作陰極 D.鉑作陽極,銅作陰極 14.用惰性電極實現(xiàn)電解,下列說法正確的是 ( ) A.電解稀硫酸溶液,實質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變 B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小 C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1 15.如下圖所示,x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極極板質(zhì)量增加,b極極板處有無色無味的氣體放出,符合這一情況的是 ( ) a極板 b極板 x電極 z溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 16.如圖所示,a、b、c、d均為石墨電極,通電進行電解。下列說法正確的是 ( ) A.乙池中d的電極反應(yīng)為:2Cl-―→Cl2↑+2e- B.a(chǎn)、c兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等 C.甲、乙兩池中溶液的pH均保持不變 D.乙池中發(fā)生的反應(yīng)為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 17.將AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O設(shè)計成如下圖所示的電化學(xué)裝置,其中C1、C2均為碳棒。甲、乙兩組同學(xué)分別進行下述操作: 甲組:向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸 乙組:向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液 請回答: (1)甲組操作裝置為________,乙組操作裝置為________。 (2)兩次操作過程中,微安表(G)的指針偏轉(zhuǎn)方向相反,原因是______________________。 (3)甲組操作過程中,C2作______極,電極反應(yīng)式為_______________________________,乙組操作過程中,C1作________極,電極反應(yīng)式為________________。 18.有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序,兩人均使用鎂片與鋁片作電極,但甲同學(xué)將電極放入6 molL-1 H2SO4溶液中,乙同學(xué)將電極放入6 molL-1NaOH溶液中,如圖所示: 請回答: (1)寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式:____________________。 (2)寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式。負(fù)極:___________________;總反應(yīng)的離子方程式:____________________________。 (3)如果甲、乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬,則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”,則甲會判斷出________活動性更強,而乙會判斷出________活動性更強。(填寫元素符號) (4)由此實驗,可得到如下哪些正確結(jié)論?________(填寫字母序號)。 a.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì) b.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強 c.該實驗說明金屬活動順序表已過時,已沒有應(yīng)用價值 d.該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜,反應(yīng)受條件的影響較大,因此應(yīng)具體問題具體分析 (2)Al+4OH-―→[Al(OH)4]-+3e- 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ (3)Mg Al (4)ad 19.氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質(zhì)穩(wěn)定。請回答: (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是__________________, 在導(dǎo)線中電子流動方向為__________________________(用a、b表示)。 (2)負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________________________________。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因為___________________________________________。 (4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下: Ⅰ.2Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑ ①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是__________,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是____________。 ②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3,用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________。 ③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為______mol。 21.如下圖所示,p、q為直流電源兩極,A為+2價金屬單質(zhì)X制成,B、C、D為鉑電極,接通電源, 金屬X沉積于B極,同時C、D產(chǎn)生氣泡。試回答: (1)p為____極,A極發(fā)生了________反應(yīng)。 (2)C為______極,試管里收集到________;D為______極,試管里收集到________。 (3)C極的電極方程式是______________________________。 (4)在電解過程中,測得了C、D兩極上產(chǎn)生的氣體的實驗數(shù)據(jù)如下: 時間(min) 1 2 3 4 5 陰極生成氣體體積(cm3) 6 12 20 29 39 陽極生成氣體體積(cm3) 2 4 7 11 16 時間(min) 6 7 8 9 10 陰極生成氣體體積(cm3) 49 59 69 79 89 陽極生成氣體體積(cm3) 21 26 31 36 41 仔細(xì)分析以上實驗數(shù)據(jù),請說出可能的原因是____________。 (5)當(dāng)反應(yīng)進行一段時間后,A、B電極附近溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。 (6)當(dāng)電路中通過0.004 mol電子時,B電極上沉積金屬X為0.128 g,則此金屬的摩爾質(zhì)量為________。 22.鋁合金以質(zhì)輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于航空航天事業(yè)。在鋁合金表面能形成一層較厚的氧化膜, 這是其在空氣中穩(wěn)定存在的關(guān)鍵。其反應(yīng)原理是以鋁件與另一種材料為電極,以某種溶液作電解質(zhì)溶 液進行電解,通電后在鋁件與電解質(zhì)溶液的接觸面上逐漸形成一層氫氧化鋁薄膜,薄膜的某些部位存在著小孔,電流從小孔中通過并產(chǎn)生熱量使氫氧化鋁分解,從而使鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。某校課外興趣小組的同學(xué)根據(jù)上述原理,以鋁件和鐵棒為電極,以一定濃度的碳酸氫鈉溶液為電解質(zhì)溶液進行實驗,實驗裝置如圖所示。 (1)鋁件放在________(填“X”或“Y”)極。 (2)鋁件表面形成氫氧化鋁的電極反應(yīng)式是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)電解過程中,必須使電解質(zhì)溶液的pH保持相對穩(wěn)定(不能太大也不能太小)的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用碳酸氫鈉溶液作電解質(zhì)溶液,而不用碳酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液,其理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)X (2)Al-3e-+3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑或Al-3e-===Al3+,Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ 23.如圖甲、乙是電化學(xué)實驗裝置。 (1)若甲、乙兩燒杯中均盛有NaCl溶液。 ①甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為_____________________________________; ②乙中總反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________; ③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方,發(fā)現(xiàn)試紙先變藍后褪色,這是因為過量的Cl2氧化了生成的I2。若反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1,且生成兩種酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ____________________________________________________________。 (2)若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO4溶液。 ①甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為________________________________________; ②如果起始時乙中盛有200 mL pH=5的CuSO4溶液(25 ℃),一段時間后溶液的pH變?yōu)?,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),可向溶液中加入__________(填寫物質(zhì)的化學(xué)式)________g。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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