2019年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三單元 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與熱能試題.doc
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2019年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三單元 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與熱能試題 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分,每小題4分,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1.下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是( )。 A.HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH=-57.3 kJmol-1,則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱 ΔH=2(-57.3) kJmol-1 B.CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol-1,則 2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)的ΔH=2(+283.0)kJmol-1 C.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D.1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 2.氯原子對(duì)O3分解有催化作用:O3+Cl===ClO+O2 ΔH1,ClO+O===Cl+O2 ΔH2。大氣臭氧層的分解反應(yīng):O3+O===2O2 ΔH,該反應(yīng)的能量變化示意圖如下圖所示,下列敘述中正確的是( )。 A.反應(yīng)O3+O===2O2的ΔH=E1-E3 B.反應(yīng)O3+O===2O2的ΔH=E2-E3 C.O3+O===2O2是吸熱反應(yīng) D.ΔH=ΔH1+ΔH2 3.已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJmol-1,N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJmol-1,則2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH是( )。 A.-386 kJmol-1 B.+386 kJmol-1 C.-746 kJmol-1 D.+746 kJmol-1 4.下列說法中正確的是( )。 A.已知C(石墨,s)===C(金剛石,s)ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定 B.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1,則H2的燃燒熱為285.8 kJmol-1 C.已知2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJmol-1,則C(碳)的燃燒熱為110.5 kJmol-1 D.已知2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJmol-1,則該反應(yīng)的中和熱為114.6 kJmol-1 5.下列說法中正確的是( )。 A.在化學(xué)反應(yīng)過程中,發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)不一定發(fā)生能量變化 B.破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時(shí),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C.生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時(shí),反應(yīng)吸熱,ΔH>0 D.ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān) 6.(xx年廣東清遠(yuǎn)質(zhì)檢)已知:①H2O(g)===H2O(l) ΔH=-Q1 kJmol-1 ②C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJmol-1 ③C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-Q3 kJmol-1。下列判斷正確的是( )。 A.液態(tài)酒精的燃燒熱為Q3 kJ B.若使23 g液態(tài)酒精完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,釋放出的熱量為(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3) kJ C.H2O(g)―→H2O(l)釋放出了熱量,所以該過程為化學(xué)變化 D.從反應(yīng)③可知1 mol C2H5OH(g)的能量高于2 mol CO2(g)和3 mol H2O(g)的總能量 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分,每小題6分,每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分,選錯(cuò)一個(gè)不給分) 7.(xx年廣東質(zhì)檢)下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是( )。 A.1 mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣,放出642 kJ的熱量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJmol-1 B.12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí),放出110.5 kJ的熱量:2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-110.5 kJmol-1 C.已知H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJmol-1,則2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)的ΔH=+572 kJmol-1 D.由C、S形成的液態(tài)化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃燒,生成兩種氣態(tài)氧化物,25 ℃時(shí)放出熱量215 kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CS2(l)+3O2(g)===CO2(g)+2SO2(g) ΔH=-1075 kJmol-1 8.下圖中,表示正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)的是( )。 A B C D 三、非選擇題(本大題共64分) 9.(16分)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如下圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJmol-1。 請(qǐng)回答下列問題: (1)圖中A、C分別表示__________、__________,E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?________(填“有”或“無”)。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低?________,理由是________________; (2)圖中ΔH=________kJmol-1; (3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為:V2O5氧化SO2時(shí),自身被還原為四價(jià)釩化合物;四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式:______________________; (4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJmol-1,計(jì)算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH________。 10.(16分)(1)目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2 可發(fā)生如下可逆反應(yīng): 反應(yīng)Ⅰ.2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1, 反應(yīng)Ⅱ.NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) ΔH2, 反應(yīng)Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3,則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=______________。 (2)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下,則ΔH3=________kJmol-1。 ①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=+3359.26 kJmol-1 ②CaO(s)+SiO2(s)===CaSiO3(s) ΔH2=-89.61 kJmol-1 ③2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)===6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3 (3)分析下圖可知,若0.5 mol CO被氧化,放出Q kJ熱量,則Q=________;若該反應(yīng)是可逆反應(yīng),則在相同條件下將0.5 mol CO與1 mol NO2混合充分反應(yīng)后放出的熱量________Q kJ(填“>”“<”或“=”)。 (4)真空碳還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)===3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJmol-1,3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJmol-1,則反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJmol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 11.(16分)(1)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJmol-1,2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH=-566 kJmol-1,TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJmol-1,則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________。 (2)硝酸廠的尾氣若直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退?,反?yīng)機(jī)理為:CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJmol-1,CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJmol-1,則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:________________________。 (3)臭氧可用于凈化空氣,飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。例如:6Ag(s)+O3(g)===3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJmol-1,已知:2Ag2O(s)===4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJmol-1,則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為:________________________________________。 (4)某些運(yùn)載火箭推進(jìn)器中裝有肼(N2H4)和過氧化氫,當(dāng)二者混合時(shí)即產(chǎn)生氣體,并放出大量的熱。已知:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH =-641.6 kJmol-1,H2O(l)===H2O(g) ΔH=44 kJmol-1,若用6.4 g液態(tài)肼與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?,則整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)的物質(zhì)的量為__________,放出的熱量為________。 12.(16分)科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。 (1)目前合成氨的技術(shù)原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJmol-1,該反應(yīng)的能量變化如下圖所示。 ①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”)。 ②將一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L的密閉容器中,在500 ℃、2107Pa下達(dá)到平衡,測(cè)得N2為0.1 mol,H2為0.3 mol,NH3為0.1 mol。該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為________。 ③欲提高②容器中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是________。 A.向容器中按原比例再充入原料氣 B.向容器中再充入惰性氣體 C.改變反應(yīng)的催化劑 D.液化生成物分離出氨 (2)xx年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳導(dǎo)H+),從而實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。陰極的電極反應(yīng)式為:______________。 (3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=a kJmol-1,進(jìn)一步研究NH3的生成量與溫度關(guān)系,常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下: T/K 303 313 323 NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 ①此合成反應(yīng)的a________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJmol-1;O2(g)+2H2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJmol-1;2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=________kJmol-1。 (4)NH4Cl溶液呈酸性,這是由于NH水解的緣故。則NH4Cl在重水(D2O)中水解的離子方程式是:________________________________。 第2節(jié) 原電池 化學(xué)電源 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分,每小題4分,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1.(xx年全國新課標(biāo)Ⅰ)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是( )。 A.處理過程中銀器一直保持恒重 B.銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C.該過程中總反應(yīng)為:2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3 D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl 2.(2011年廣東高考)可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說法正確的是( )。 A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為:O2+2H2O+4e-===4OH- B.以NaOH溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Al+3OH--3e-===Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液為電解液時(shí),電池在工作過程中電解液的pH保持不變 D.電池工作時(shí),電子通過外電路從正極流向負(fù)極 3.(xx年江蘇高考)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時(shí),下列說法正確的是( )。 A.Mg電極是該電池的正極 B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C.石墨電極附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正極移動(dòng) 4.(xx年全國新課標(biāo)Ⅱ)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如下圖所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是( )。 A.電池反應(yīng)中有NaCl生成 B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子 C.正極反應(yīng)為:NiCl2+2e-===Ni+2Cl- D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng) 5.甲醇-空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染的車載電池,其工作原理如下圖。下列有關(guān)敘述正確的是( )。 A.H+從正極區(qū)通過交換膜移向負(fù)極區(qū) B.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CH3OH(l)+H2O(l)-6e-===CO2(g)+6H+ C.d導(dǎo)出的是CO2 D.圖中b、c分別是O2、甲醇 6.一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是( )。 A.CH3OH(g)+O2(g)-2e-===H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq) B.O2(g)+4H+(aq)+4e-===2H2O(l) C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e-===CO2(g)+6H+(aq) D.O2(g)+2H2O(l)+4e-===4OH- 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分,每小題6分,每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分,選錯(cuò)一個(gè)不給分) 7.銅鋅原電池工作時(shí),下列敘述正確的是( )。 A.正極反應(yīng)為:Zn-2e-===Zn2+ B.電池反應(yīng)為:Zn+Cu2+===Zn2++Cu C.在外電路中,電子從負(fù)極流向正極 D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液 8.燃料電池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。下列關(guān)于甲烷燃料電池(NaOH溶液作電解質(zhì))的說法中正確的是( )。 A.負(fù)極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-===4OH- B.負(fù)極反應(yīng)為:CH4+10OH--8e-===CO+7H2O C.放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng) D.隨著放電的進(jìn)行,溶液的pH不發(fā)生改變 三、非選擇題(本大題共64分) 9.(16分)鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取? (1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式:______________________。 (2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)畫出原電池的裝置圖,標(biāo)出正、負(fù)極,并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng):______________________;負(fù)極反應(yīng):_____________________。 (3)腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10 molL-1。請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品,簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實(shí)驗(yàn)步驟:_____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 離子 氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH 氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH Fe3+ 1.9 3.2 Fe2+ 7.0 9.0 Cu2+ 4.7 6.7 提供的藥品:Cl2、濃硫酸、NaOHI溶液、CuO、Cu (4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請(qǐng)從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選),設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________,劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:____________________。 10.(16分)LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2↑。請(qǐng)回答下列問題: (1)電池的負(fù)極材料為________,發(fā)生的電極反應(yīng)為:______________________; (2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為:________________________________; (3)SOCl2易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________; (4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行,原因是___________________________。 11.(16分)(1)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是:______________________________。 (2)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為:Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。該電池中,負(fù)極材料主要是________,與普通鋅錳電池相比,堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池,探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料:ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、銅片、鐵片、鋅片和導(dǎo)線。 以銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液,只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙,工作一段時(shí)間后,可觀察到負(fù)極______________________________。完成原電池甲的裝置示意圖(見圖),并作相應(yīng)標(biāo)注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是____,其原因是_______________________________。 (4)將氫氧燃料電池中的氫氣換成氨氣也可以構(gòu)成燃料電池,其電池反應(yīng)原理為:4NH3+3O2===2N2+6H2O。電解質(zhì)溶液應(yīng)該呈______(填“酸性”“堿性”或“中性”),負(fù)極的電極反應(yīng)式:______________________。 12.(16分)(1)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池的反應(yīng)方程式:__________________。 (2)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如下圖為電池示意圖,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(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是________________,在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開_________(用a、b表示),負(fù)極反應(yīng)式為:_______________。電極表面鍍鉑粉的原因是:______________________________。 (3)2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如下圖所示。電極X的材料是______;電解質(zhì)溶液Y是________,外電路中的電子是從________電極流向________電極。 (4)將兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池。通入CH4的電極反應(yīng)式是:CH4+10OH--8e-===CO+7H2O,通入O2的電極反應(yīng)式是:______________。 第3節(jié) 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分,每小題4分,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1.關(guān)于如下圖裝置所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),說法正確的是( )。 A.①②中均發(fā)生了化學(xué)變化,均是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 B.②中電流方向是從Zn經(jīng)導(dǎo)線流入Cu C.反應(yīng)開始階段,①②中均有氫氣產(chǎn)生 D.電極反應(yīng)式:①中陽極:2Cl--2e-===Cl2↑,②中正極:2H++2e-===H2↑ 2.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是( )。 A.圖甲中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重 B.圖乙中,開關(guān)由M改置于N時(shí),Cu-Zn合金的腐蝕速率減小 C.圖丙中,接通開關(guān)時(shí)Zn的腐蝕速率增大,Zn上放出的氣體的速率也增大 D.圖丁中,Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 3.下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是( )。 A.鋼管與電源正極連接,鋼管可被保護(hù) B.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化,可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕 C.鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí),鋼管不易被腐蝕 D.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí),負(fù)極反應(yīng)是:Fe-3e-===Fe3+ 4.下列裝置或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )。 A.①防止鐵釘生銹 B.②構(gòu)成銅鋅原電池 C.③構(gòu)成銅銀原電池 D.④驗(yàn)證NaCl溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物 5.(2011年廣東高考)某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如下圖裝置。下列敘述不正確的是( )。 A.a(chǎn)和b不連接時(shí),鐵片上會(huì)有金屬銅析出 B.a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++2e-===Cu C.無論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D.a(chǎn)和b分別連接直流電源正、負(fù)極,電壓足夠大時(shí),Cu2+向銅電極移動(dòng) 6.(xx年上海高考)下圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2H+===Zn2++H2↑,下列說法錯(cuò)誤的是( )。 A.a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極 B.該裝置可能是電解池,電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 C.該裝置可能是原電池,電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 D.該裝置可看作是銅鋅原電池,電解質(zhì)溶液是稀硫酸 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分,每小題6分,每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分,選錯(cuò)一個(gè)不給分) 7.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是( )。 A.純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗 B.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí),鑲層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用 C.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法 D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕 8.三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池,其電解法制備過程如下:用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5,加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO-,把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說法正確的是( )。 A.可用鐵作陽極材料 B.電解過程中陽極附近溶液的pH升高 C.陽極反應(yīng)方程式為:2Cl--2e-===Cl2↑ D.1 mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí),外電路中通過了1 mol電子 三、非選擇題(本大題共64分) 9.(16分)(1)利用如下圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)置于________處;若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為______________________。 (2)用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量,長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為:NiO(OH)+MHNi(OH)2+M。電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為:______________________;充電完成時(shí),Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2,O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為:________________________。 (3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是:__________________________。若電解電路中通過2 mol電子,MnO2的理論產(chǎn)量為__________g。 10.(16分)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示: (1)溶液A的溶質(zhì)是____________________; (2)電解飽和食鹽水的離子方程式是:________________________________; (3)電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2~3,用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用:______________________________________________; (4)電解所用的鹽水需精制,去除有影響的Ca2+、Mg2+、NH、SO[c(SO)>c(Ca2+)]。精制流程如下(淡鹽水和溶液A來自電解池): ①鹽泥a除泥沙外,還含有的物質(zhì)是__________;②過程Ⅰ中將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是__________________________________________;③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,過程Ⅱ中除去的離子有:________________。 11.(16分)(1)鍍鋁電解池中,金屬鋁為__________,熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl 和Al2Cl形式存在,鋁電鍍的主要電極反應(yīng)式為:____________________________。鋼材鍍鋁后,表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕,其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見下圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為:__________________________。 (3)電鍍時(shí),鍍件與電源的________極連接。化學(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉積在鍍件表面形成鍍層。①若用銅鹽進(jìn)行化學(xué)鍍銅,應(yīng)選用________(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。②某化學(xué)鍍銅的反應(yīng)速率隨鍍液pH變化如下圖所示。該鍍銅過程中,鍍液pH控制在12.5左右。據(jù)圖中信息,給出使反應(yīng)停止的方法:__________________________。 12.(16分)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。 方法1:還原沉淀法。該法的工藝流程為: CrOCr2OCr3+Cr(OH)3↓ 其中第①步存在平衡:2CrO(黃色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O (1)若平衡體系的pH=2,則溶液顯__________色。 (2)能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是________。 a.Cr2O和CrO的濃度相同 b.2v(Cr2O)=v(CrO) c.溶液的顏色不變 (3)第②步中,還原1 mol Cr2O,需要________mol的FeSO47H2O。 (4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+ (aq)+3OH-(aq)。常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 molL-1,溶液的pH應(yīng)調(diào)至__________。 方法2:電解法。該法用Fe作電極電解含Cr2O的酸性廢水,隨著電解進(jìn)行,在陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。 (5)用Fe作電極的原因?yàn)開_______________。 (6)在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應(yīng)解釋)__________________。溶液中同時(shí)生成的沉淀還有____________。 第三單元 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與熱能 1.B 解析:中和熱是指中和反應(yīng)生成1 mol液態(tài)水的熱效應(yīng),A錯(cuò)誤;C項(xiàng)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如碳燃燒;D項(xiàng)燃燒熱是指1mol物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量。 2.D 解析:從能量關(guān)系圖來看,ΔH=E3-E2,故A、B錯(cuò)誤;從圖中可以看出反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,因此該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),C錯(cuò)誤。 3.C 解析:設(shè)提供的兩個(gè)反應(yīng)分別為①、②,根據(jù)蓋斯定律,2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g)可以通過①-②得到,故該反應(yīng)的ΔH=-746 kJmol-1。 4.B 解析:石墨轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)吸熱,故石墨的能量比金剛石的低,能量越低越穩(wěn)定,則石墨比金剛石穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;生成物不是穩(wěn)定的氧化物,C錯(cuò)誤;中和熱是指在稀溶液中,酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出的熱量,D錯(cuò)誤。 5.C 解析:化學(xué)反應(yīng)中一定有能量變化,A錯(cuò)誤;由ΔH=斷開舊化學(xué)鍵吸收的能量-形成新化學(xué)鍵放出的能量,得ΔH<0,故為放熱反應(yīng)。 6.B 解析:要確定液態(tài)酒精的燃燒熱必須確定其燃燒生成液態(tài)H2O的熱化學(xué)方程式,根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)可將3個(gè)反應(yīng)進(jìn)行加合即③-②+①3,故燃燒熱ΔH=-Q3 kJmol-1-(-Q2) kJmol-1+(-Q1 kJmol-1)3=-(Q3-Q2+3Q1) kJmol-1,A錯(cuò)誤;23 g液態(tài)酒精的物質(zhì)的量為=0.5 mol,故釋放的熱量為0.5(Q3-Q2+3Q1) kJ,B正確;物質(zhì)的三態(tài)變化屬于物理變化,C錯(cuò)誤;應(yīng)該是反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,D錯(cuò)誤。 7.CD 解析:放熱反應(yīng)ΔH<0,A錯(cuò)誤;12 g C的物質(zhì)的量為1 mol,題目中ΔH應(yīng)為-221.0 kJmol-1,B錯(cuò)誤;已知反應(yīng)為放熱,則其逆反應(yīng)為吸熱,ΔH為“+”,ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,C正確; 1 mol CS2(l)放出的熱量為215 kJ/0.2=1075 kJ,D正確。 8.AC 解析:A、C項(xiàng)中反應(yīng)物能量都小于生成物能量,均表示吸熱反應(yīng),如果A項(xiàng)表示無催化劑的吸熱反應(yīng),則C項(xiàng)相當(dāng)于是加入催化劑的吸熱反應(yīng),AC正確;B、D項(xiàng)中反應(yīng)物能量都大于生成物能量,均表示放熱反應(yīng),B、D錯(cuò)誤。 9.(1)反應(yīng)物能量 生成物能量 無 降低 催化劑改變了反應(yīng)歷程,使活化能E降低 (2)-198 (3)SO2+V2O5===SO3+2VO2,4VO2+O2===2V2O5 (4)-1185 kJmol-1 解析:(1)由圖像很容易得出,縱坐標(biāo)表示各種物質(zhì)的能量。B是反應(yīng)所必經(jīng)的一個(gè)過渡狀態(tài),它只影響反應(yīng)的難易程度,而整個(gè)反應(yīng)過程的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始終態(tài)有關(guān),得出沒有影響的結(jié)論。加入催化劑改變了反應(yīng)歷程,使反應(yīng)活化能降低。(2)中的ΔH可根據(jù)已知1 mol SO2參加反應(yīng)時(shí)放熱99 kJ,而圖像中表示的是2 mol SO2參加反應(yīng),所以ΔH=-198 kJ mol-1。(3)化學(xué)方程式根據(jù)元素守恒即可寫出。(4)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1=-296 kJ mol-1 ①;SO2(g)+O2(g)===SO3(g) ΔH2=-99 kJmol-1?、冢虎?+②3得3S(s)+O2(g)===3SO3(g) ΔH=(ΔH1+ΔH2)3=-1185 kJmol-1 10.(1)2ΔH2—ΔH1 (2)2821.6 (3)117 kJ < (4)(a+b) 解析:(1)根據(jù)蓋斯定律,利用NH3和(NH4)2CO3作工業(yè)捕碳劑與CO2反應(yīng)的三個(gè)反應(yīng),將Ⅱ式2-Ⅰ式求得:(NH4)2CO3(aq)+H2O(I)+CO2(g)===2NH4HCO3(aq) ΔH3=2ΔH2-ΔH1。(2)根據(jù)反應(yīng)可得①+②6=③,所以ΔH3=3359.26 kJmol-1-89.61 kJmol-16=2821.6 kJmol-1。(3)由圖知,消耗0.5 mol CO時(shí)放出的熱量為(368 kJmol-1-134 kJ mol-1)0.5 mol=117 kJ,可逆反應(yīng)過程中反應(yīng)物不可能消耗完,因此放出的熱量小于Q kJ。(4)根據(jù)蓋斯定律,將題中所給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得所求的熱化學(xué)方程式,該反應(yīng)的ΔH=(a+b)kJmol-1。 11.(1)80 kJmol-1 (2)CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=-867 kJmol-1 (3)2O3(g)===3O2(g) ΔH=-285 kJmol-1 (4)0.8 mol 163.5 kJ 解析:(1)對(duì)已知熱化學(xué)方程式編號(hào)從前到后分別為①②③,③-②+①2即可得所求方程式,所以+141 kJmol-1-(-566 kJmol-1)+(-393.5 kJmol-1)2=80 kJmol-1。(2)甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式應(yīng)該是將兩個(gè)已知方程式中的NO消去即得:CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH=-867 kJmol-1。(3)首先寫出所求反應(yīng)的化學(xué)方程式2O3(g)===3O2(g),由蓋斯定律前式2+后式3即得2O3(g)===3O2(g) ΔH=-285 kJmol-1。(4)6.4 g肼的物質(zhì)的量為0.2 mol,1 mol肼完全被過氧化氫氧化為氮?dú)馀c水蒸氣電子轉(zhuǎn)移為4 mol,故6.4 g肼轉(zhuǎn)移的電子為0.8 mol;由蓋斯定律可知:液態(tài)肼與過氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l) ΔH =-817.6 kJmol-1,故0.2 mol肼放出的熱量為0.2 mol817.6 kJmol-1=163.5 kJ。 12.(1)①減小?、?3.3% ③AD (2)N2+6H++6e-===2NH3 (3)①>?、冢?530.0 (4)NH+D2ONH3HDO+D+ 解析:(1)①催化劑可以減小反應(yīng)物的活化能,即E1會(huì)降低,E1的變化引起E2的變化;②由氨氣的物質(zhì)的量可知,參加反應(yīng)的氫氣為0.15 mol,故氫氣的轉(zhuǎn)化率為=33.3%;③催化劑以及恒容條件下充入惰性氣體對(duì)平衡均無影響,故B、C不可行。(2)陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。(3)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知溫度越高,平衡時(shí)氨氣越多,可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。②將所給兩個(gè)熱化學(xué)方程式按順序分別編號(hào)為①、②,根據(jù)蓋斯定律①2-②3可得熱化學(xué)方程式:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=+1530.0 kJ mol-1。 第2節(jié) 原電池 化學(xué)電源 1.B 解析:銀器放在鋁制容器中,由于鋁的活潑性大于銀,故鋁為負(fù)極,失電子,銀為正極,銀表面的Ag2S得電子,析出單質(zhì)銀附著在銀器的表面,故銀器質(zhì)量增加,A錯(cuò)誤; Al2S3在溶液中不能存在,會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng)生成H2S和Al(OH)3,C錯(cuò)誤;黑色褪去是Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag而不是AgCl,從化合價(jià)變化也可推斷,S被氧化,Ag肯定被還原,D錯(cuò)誤。 2.A 解析:電池工作時(shí),正極上O2得到電子被還原,電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-===4OH-,A正確;電解液為NaOH溶液時(shí),在負(fù)極上產(chǎn)生的是NaAlO2而不是Al(OH)3,B錯(cuò)誤;電池的總反應(yīng)為:4Al+3O2+4NaOH===4NaAlO2+2H2O,消耗NaOH,pH減小,C錯(cuò)誤;電池工作時(shí),電子通過外電路由負(fù)極流向正極,D錯(cuò)誤。 3.C 解析:組成的原電池的負(fù)極被氧化,鎂為負(fù)極,而非正極,A錯(cuò)誤;雙氧水作為氧化劑,在石墨上被還原變?yōu)樗?,溶液pH增大,B錯(cuò)誤;溶液中Cl-移動(dòng)方向同外電路電子移動(dòng)方向一致,應(yīng)向負(fù)極方向移動(dòng),D錯(cuò)誤。 4.B 解析:根據(jù)此電池的構(gòu)造可知,該電池的反應(yīng)原理為:電池制備的初始原材料為Ni和NaCl(普通食鹽),通過首次充電,Ni和NaCl反應(yīng)在負(fù)極產(chǎn)生金屬Na,在正極形成Ni和NiCl2混合物,當(dāng)電池放電時(shí),Na和NiCl2又重新反應(yīng)生成Ni和NaCl。原電池的總反應(yīng)為:2Na+NiCl2===2NaCl+Ni,綜上分析B項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 5.B 解析:由H+的遷移方向(從負(fù)極到正極),可知甲為負(fù)極,乙為正極,故b、c分別通入甲醇、O2;a、d分別導(dǎo)出CO2、H2O。 6.C 解析:A項(xiàng)不是電極反應(yīng)式;甲醇燃料電池是甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),故B項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.BC 解析:Zn比Cu活潑,則Zn作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-===Zn2+,A錯(cuò)誤;Zn能置換出Cu,B正確;電流從正極經(jīng)過外電路流向負(fù)極,電子流向與電流相反,C正確;左燒杯中Zn是流出電子的負(fù)極,右燒杯中Cu作流入電子的正極,因此前者排斥陽離子、吸引陰離子,后者吸引陽離子、排斥陰離子,鹽橋中的K+遠(yuǎn)離負(fù)極區(qū)的ZnSO4溶液、移向正極區(qū)的CuSO4溶液,D錯(cuò)誤。 8.BC 解析:燃料電池的正極一般通入氧氣,在堿性條件下正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-===4OH-,A錯(cuò)誤;隨著放電的進(jìn)行,生成水而消耗OH-,故pH會(huì)降低,D錯(cuò)誤。 9.(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ (2)裝置圖如下所示 2Fe3++2e-===2Fe2+ Cu-2e-===Cu2+ (3)①通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2~4.7;③過濾[除去Fe(OH)3和多余的CuO] (4)CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,CuSO4+Fe===FeSO4+Cu 不銹鋼表面有紅色物質(zhì)生成 解析:(1)FeCl3與Cu發(fā)生反應(yīng):2FeCl3+Cu===CuCl2+2FeCl2。(2)依據(jù)上述氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)的原電池為:Cu作負(fù)極,C(石墨)為正極,F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)溶液。其中負(fù)極反應(yīng):Cu-2e-===Cu2+,正極反應(yīng):2Fe3++2e-===2Fe2+。(3)根據(jù)沉淀Fe2+、Fe3+和Cu2+的pH確定。首先將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后利用Fe3+的水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,往溶液中加入CuO時(shí),CuO與H+作用從而使上述平衡右移。pH將逐漸增大,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀而除去。(4)不銹鋼在CuSO4中發(fā)生置換反應(yīng):CuSO4+Fe===FeSO4+Cu。從而在不銹鋼的表面析出了紅色Cu,這樣構(gòu)成了Cu-Fe原電池,加快了不銹鋼的腐蝕。驗(yàn)證的方法是先使CuO與H2SO4作用生成CuSO4,然后把劣質(zhì)不銹鋼放入CuSO4溶液中,觀察表面是否有紅色物質(zhì)生成。 10.(1)鋰 Li-e-===Li+ (2)2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2↑ (3)出現(xiàn)白霧,有刺激性氣體生成 SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑ (4)因?yàn)樵撾姵氐碾姌OLi能和氧氣、水反應(yīng),電解液的主要成分SOCl2也與水反應(yīng) 解析:(1)由電池總反應(yīng)式可分析出Li的化合價(jià)升高,被氧化,故鋰在電池反應(yīng)中失去電子,作負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Li-e-===Li+;(2)SOCl2在電池反應(yīng)中得電子,其為正極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為:2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2↑;(3)SOCl2遇水劇烈反應(yīng)生成二氧化硫和HCl,HCl遇水形成大量的白霧,同時(shí)有具刺激性氣味的氣體生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SOCl2+H2O===2HCl↑+SO2↑;(4)鋰是活潑的金屬,能與水、氧氣等反應(yīng);SOCl2也能與水反應(yīng),所以組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行。 11.(1)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O===NaAlO2+3Ni(OH)2 (2)鋅 在堿性條件下,金屬的性質(zhì)比較穩(wěn)定,電池的使用壽命大大增強(qiáng) (3)電極逐漸溶解,有紅色固體析出 裝置圖如下 甲 電池乙的負(fù)極可與CuSO4溶液直接反應(yīng),導(dǎo)致部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能;電池甲的負(fù)極不與所接觸的電解質(zhì)溶液反應(yīng),化學(xué)能在轉(zhuǎn)化為電能時(shí)損耗較小 或或 (4)堿性 2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O 解析:(1)根據(jù)得失電子守恒有:Al+3NiO(OH)2+NaOH===NaAlO2+3Ni(OH)2,再由元素守恒得:Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O===NaAlO2+3Ni(OH)2。(2)根據(jù)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng):Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,失去電子的為負(fù)極,材料為鋅;金屬易和酸發(fā)生反應(yīng),而在堿性條件下,金屬的性質(zhì)比較穩(wěn)定,電池的使用壽命大大增強(qiáng)。(3)由所給的電極材料可知,當(dāng)銅片做電極時(shí),銅片一定是正極,則負(fù)極是活潑的金屬(失電子發(fā)生氧化反應(yīng)),反應(yīng)的現(xiàn)象是電極逐漸溶解。由題給試劑,結(jié)合原電池的形成條件可知可以組合的原電池可以是:鋅銅、鋅鐵、鐵銅原電池。由圖示所給電子移動(dòng)方向可知左邊為負(fù)極(活潑金屬)。(4)NH3與酸反應(yīng)生成鹽,故該電池應(yīng)選用堿性電解質(zhì)溶液。 12.(1)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4+2Ag (2)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮蒩到b 2H2+4OH--4e-===4H2O(或H2+2OH--2e-===2H2O) 增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率 (3)銅 AgNO3溶液 銅 銀 (4)2O2+4H2O+8e-===8OH- 解析:(1)根據(jù)原電池反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,初步確定氧化劑是過氧化銀,還原產(chǎn)物是銀;還原劑是金屬鋅,氧化產(chǎn)物是四羥基合鋅酸鉀;同時(shí)注意所用的介質(zhì)是氫氧化鉀溶液。(2)氫氧燃料電池中,負(fù)極通H2,正極通O2,所以導(dǎo)線中電子由a到b。(3)原電池正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),Ag+作氧化劑,Ag++e-===Ag的反應(yīng)為正極反應(yīng)式,則Cu作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為:Cu-2e-===Cu2+,則Y溶液為AgNO3溶液,外電路中的電子由負(fù)極流向正極。(4)在原電池中,負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),正極上發(fā)生還原反應(yīng)。 第3節(jié) 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 1.D 解析:A項(xiàng)①裝置為電解池,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;B項(xiàng)②中電流方向從Cu流向Zn;C項(xiàng)①中產(chǎn)生的氣體是Cl2。 2.B 解析:圖甲中,鐵棒發(fā)生化學(xué)腐蝕,靠近底端的部分與氧氣接觸少,腐蝕程度較輕,A錯(cuò)誤;圖乙中開關(guān)由M置于N,Cu-Zn合金作正極,腐蝕速率減小,B正確;圖丙中接通開關(guān)時(shí)Zn作負(fù)極,腐蝕速率增大,但氫氣在Pt上放出,C錯(cuò)誤;圖丁中干電池放電時(shí)MnO2發(fā)生還原反應(yīng),體現(xiàn)還原性,D錯(cuò)誤。 3.B 解析:對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行電化學(xué)防腐時(shí),需接電源的負(fù)極,接正極會(huì)加快腐蝕,A錯(cuò)誤;鐵鈍化的兩個(gè)前提是常溫、濃硝酸(或濃硫酸),鈍化的結(jié)果是表面形成致密氧化膜,B正確;鋼管與銅管堆放在一起,當(dāng)形成原電池時(shí),鋼管作負(fù)極,腐蝕加快,C錯(cuò)誤;鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí),F(xiàn)e只能失去2個(gè)電子生成Fe2+,F(xiàn)e-2e-===Fe2+,D錯(cuò)誤。 4.D 解析:鐵釘應(yīng)接電源負(fù)極,A錯(cuò)誤; Zn電極放于CuSO4溶液中,二者直接發(fā)生置換反應(yīng)而不能構(gòu)成原電池,B錯(cuò)誤; Cu-CuSO4溶液-Ag不能構(gòu)成原電池,C錯(cuò)誤;直流電源右端為陽極,發(fā)生反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑,可用KI淀粉溶液檢驗(yàn)Cl2產(chǎn)生,陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-===H2↑,同時(shí)溶液中c(OH-)增大,酚酞溶液變紅,D正確。 5.D 解析:若a和b不連接,則不能構(gòu)成原電池,單質(zhì)鐵直接與Cu2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)而置換出銅,方程式為:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,A正確;若a和b用導(dǎo)線連接,則構(gòu)成原電池,此時(shí)鐵作負(fù)極,銅作正極,方程式分別為:Fe-2e-===Fe2+,Cu2++2e-===Cu,B正確;由A、B分析可知, C正確;若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極,則構(gòu)成電解池,此時(shí)銅作陽極,失去電子被氧化,鐵作陰極,在電解池中陽離子向陰極運(yùn)動(dòng), D錯(cuò)誤。 6.A 解析:若該裝置為電解池,則a、b兩電極的材料可以都為Zn,A錯(cuò)誤;在保證陽極為Zn時(shí),該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸,B正確;在保證其中一電極的材料為Zn,另一電極的材料的活潑性比Zn弱的情況下,該原電池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸或稀硫酸,C、D正確。 7.AC 解析:銀器在空氣中久置會(huì)被O2所氧化變黑,為化學(xué)腐蝕,A正確;當(dāng)鍍層破損時(shí),Sn-Fe可形成原電池,不再起到保護(hù)作用,B錯(cuò)誤;與鋅塊形成原電池,Zn作負(fù)極(陽極),從而保護(hù)Fe正極(陰極),C正確;外加電流保護(hù)法應(yīng)該與直流電源的負(fù)極相連,D錯(cuò)誤。 8.CD 解析:陽極不可能是活潑性電極如鐵,A錯(cuò)誤;陽極產(chǎn)生Cl2與堿反應(yīng),故pH降低,B錯(cuò)誤;電解時(shí)陽極產(chǎn)生Cl2,電極反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl2↑,C正確;二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳失e-, D正確。 9.(1)N 犧牲陽極的陰極保護(hù)法 (2)MH+OH--e-===M+H2O 2H2O+O2+4e-===4OH- (3)2H++2e-===H2↑ 87 解析:(1)若K置于N處,必須讓被保護(hù)的金屬接電源負(fù)極;若開關(guān)K置于M處,形成原電池,鋅作負(fù)極,為犧牲陽極保護(hù)法(或犧牲陽極的陰極保護(hù)法)。(3)電解時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的H+在陰極得電子被還原。由關(guān)系式Mn2+~MnO2~2e-可得電路中通過2 mol電子時(shí),MnO2的理論產(chǎn)量為87 g。(3)蓄電池放電時(shí)是原電池,充電時(shí)是電解池。只要記清原電池中“負(fù)氧化、正還原”,電解池中“陽氧化、陰還原”的規(guī)律,在寫電極反應(yīng)式時(shí)先弄清楚是原電池還是電解池,然后將給出的總反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)按需選取即可。陰極的電極反應(yīng)有兩個(gè),第一階段是充電時(shí)的反應(yīng)式:M+H2O+e-===MH+OH-,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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