安徽專(zhuān)用版高考化學(xué) 單元評(píng)估檢測(cè)八 新人教版含精細(xì)解析
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1、單元評(píng)估檢測(cè)(八) 第九章 (90分鐘 100分) 一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分) 1.下列敘述中不正確的是( ) A.電解池的陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng) B.原電池的正極上發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng) C.電鍍時(shí),電鍍池里的陽(yáng)極材料發(fā)生氧化反應(yīng) D.用原電池做電源進(jìn)行電解時(shí),電子從原電池負(fù)極流向電解池陰極 2.下列各裝置中,在銅電極上不能產(chǎn)生氣泡的是( ) 3.(2019·淮北模擬)光電池是發(fā)展性能源。一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖,當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時(shí),AgCl (s)Ag (s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)
2、表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面],接著Cl(AgCl)+e-===Cl- (aq),若將光源移除,電池會(huì)立即恢復(fù)至初始狀態(tài)。下列說(shuō)法不正確的是( ) A.光照時(shí),電流由X流向Y B.光照時(shí),Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為:2Cl- +2e-===Cl2↑ C.光照時(shí),Cl-向Pt電極移動(dòng) D.光照時(shí),電池總反應(yīng)為: AgCl (s) +Cu+ (aq)Ag (s) +Cu2+ (aq)+Cl-(aq) 4.(易錯(cuò)題)下列說(shuō)法正確的是( ) A.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是:Fe-3e-===Fe3+ B.將鋼鐵與電源的正極相連,可防止其被腐蝕 C.在鍍件上鍍銅時(shí)可用金
3、屬銅作陰極 D.用電解法精煉粗銅時(shí)粗銅作陽(yáng)極 5.如圖裝置中,U形管內(nèi)為紅墨水,a、b試管中分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊,放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( ) A.a中發(fā)生了吸氧腐蝕,b中發(fā)生了析氫腐蝕 B.兩試管中負(fù)極反應(yīng)均是:Fe-2e-===Fe2+ C.生鐵塊中碳作原電池正極 D.在一段時(shí)間后,紅墨水兩邊液面變?yōu)樽蟮陀腋? 6.(2019·濟(jì)南模擬)能夠使反應(yīng)Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2↑發(fā)生的是( ) A.銅片作原電池的負(fù)極,碳棒作原電池的正極,氯化鈉作電解質(zhì)溶液 B.銅鋅合金在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕 C.用銅片作陰、陽(yáng)電極,電解
4、硫酸鈉水溶液 D.用銅片作陰、陽(yáng)電極,電解硫酸銅水溶液 7.有一合金由X、Y、Z、W四種金屬組成,若將合金放入鹽酸中只有Z、Y能溶解;若將合金置于潮濕空氣中,表面只出現(xiàn)Z的化合物;若將該合金作陽(yáng)極,用X鹽溶液作電解液,通電時(shí)四種金屬都以離子形式進(jìn)入溶液中,但在陰極上只析出X。這四種金屬的活動(dòng)性順序是( ) A.Y>Z>W(wǎng)>X B.Z>Y>W(wǎng)>X C.W>Z>Y>X D.X>Y>Z>W(wǎng) 8.如圖,A池用石墨電極電解NaOH溶液,B池精煉粗銅,一段時(shí)間后停止通電,A池中d極產(chǎn)生具有氧化性的氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24 L。下列說(shuō)法正確的是( ) A.A池為電解池,B池為原電池
5、 B.d、e兩極都發(fā)生氧化反應(yīng) C.e極應(yīng)為粗銅板材料 D.B池中e極質(zhì)量增加12.8 g 9.某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖裝置研究不同能量之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。下列說(shuō)法正確的是( ) A.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為光能等 B.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)構(gòu)成的裝置屬于電解池 C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,此時(shí)構(gòu)成的裝置屬于原電池 D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 10.(2019·六安模擬)有四種燃料電池,A.固體氧化物燃料電池B.堿性氫氧化物燃料電池C.質(zhì)子交換膜燃料電池D.熔融鹽燃料電池,下面是工作原理示意圖,其中正極反應(yīng)生成水的
6、是( ) 11.(易錯(cuò)題)如圖是某固體酸燃料電池基本結(jié)構(gòu)示意圖,其中以Ca(HSO4)2固體為電解質(zhì)傳遞H+,電池總反應(yīng)式為:2H2+O2===2H2O,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 A.H2通過(guò)多孔電極時(shí)能增大H2的接觸面積,加快反應(yīng) B.a極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-===4OH- C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H21.12 L D.H+由b極通過(guò)固體酸電解質(zhì)傳遞到a極 12.(預(yù)測(cè)題)某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4,它們的物質(zhì)的量之比為3∶1。滴入幾滴石蕊溶液后,用石墨作電極電解該混合溶液,根據(jù)電極產(chǎn)物,電解過(guò)程可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述
7、中,不正確的是( ) A.陰極自始至終只產(chǎn)生H2 B.電解過(guò)程中,溶液顏色呈現(xiàn)紅色→紫色→藍(lán)色的變化 C.電解過(guò)程中,Na+和SO的物質(zhì)的量濃度保持不變 D.第一階段中陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氣體混合引燃后,恰好完全反應(yīng)得到HCl 13.(2019·成都模擬)關(guān)于下列各裝置圖的敘述中,不正確的是( ) A.用裝置①精煉銅,則a極為粗銅,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液 B.裝置②的總反應(yīng)式是Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ C.裝置③中鋼閘門(mén)應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連 D.裝置④中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕 14.(2019·池州模擬)將鎂條、鋁條平行插入盛有一定濃度的NaOH溶液的燒
8、杯中,用導(dǎo)線和電流表連接成原電池,裝置如圖所示。此電池工作時(shí),下列敘述正確的是( ) A.Mg比Al活潑,Mg失去電子被氧化成Mg2+ B.鋁條表面雖有氧化膜,但可不必處理 C.該電池的內(nèi)外電路中,電流均是由電子定向移動(dòng)形成的 D.Al是電池負(fù)極,開(kāi)始工作時(shí)溶液中會(huì)立即有白色沉淀析出 15.利用如圖裝置,完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中,不正確的是( ) A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開(kāi)關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱(chēng)為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 B.若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開(kāi)關(guān)K置于N處,可減緩鐵的腐蝕 C.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開(kāi)關(guān)K置于M處
9、,銅棒質(zhì)量將增加,此時(shí)外電路中的電子向銅電極移動(dòng) D.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開(kāi)關(guān)K置于N處,鐵棒質(zhì)量將增加,溶液中銅離子濃度將減小 16.(2019·宿州模擬)圖中乙是甲的電解池進(jìn)行電解時(shí)的某個(gè)量(縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間變化的曲線(各電解池都用石墨作電極,不考慮電解過(guò)程中溶液濃度變化對(duì)電極反應(yīng)的影響),則x表示( ) A.各電解池析出氣體體積總數(shù)的變化 B.各電解池陽(yáng)極質(zhì)量的增加 C.各電解池陰極質(zhì)量的增加 D.各電極上放電的離子總數(shù)的變化 二、非選擇題(本題包括5小題,共52分) 17.(4分)目前人們正在研究開(kāi)發(fā)一種高能電池——鈉硫電池,它是以熔融的鈉、硫?yàn)閮蓸O,以能使N
10、a+自由通過(guò)而導(dǎo)電的β-Al2O3陶瓷作固體電解質(zhì),電池反應(yīng)為2Na+xSNa2Sx。回答下列問(wèn)題: 電池在工作時(shí),正極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________ __________________________________________________________________; 負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________________________。 18.(10分)(2019·合肥模擬)電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之間,
11、通過(guò)電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉積下來(lái),具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝法處理污水,設(shè)計(jì)裝置示意圖如下: (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率緩慢,無(wú)法使懸浮物形成浮渣。此時(shí),應(yīng)向污水中加入適量的。 a.BaSO4b.CH3CH2OH c.Na2SO4d.NaOH (2)電解池陽(yáng)極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng),其中一個(gè)反應(yīng)生成一種無(wú)色氣體,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是 Ⅰ.__________________________________
12、_____________________________; Ⅱ._______________________________________________________________。 (3)電極反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的生成物反應(yīng)得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是 。 (4)該燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料做電極。為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)(見(jiàn)圖)。A物質(zhì)的化學(xué)式是_______ _________________________________________________
13、___。 19.(12分)如圖甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)若甲、乙兩燒杯中均盛有飽和NaCl溶液。 ①甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________ __________________________________________________________________; ②乙中總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________ _______________________________________________________________
14、___; ③將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方,發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色,這是因?yàn)檫^(guò)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:_________________________________________ ___________
15、________________________________________________________; ②如果起始時(shí)乙中盛有200 mL pH = 5的CuSO4溶液(25 ℃),一段時(shí)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(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式) g。 20.(14分)(探究題)某課外活動(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問(wèn)題。 (1)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________。 (2)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________, 總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____
16、__________________________________________ __________________________________________________________________。 有關(guān)上述實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(填序號(hào))_______。 ①溶液中Na+向A極移動(dòng) ②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán) ③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度 ④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子 (3)該小組同學(xué)認(rèn)為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來(lái)制取氫
17、氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。 ①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________。 此時(shí)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。 ②若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________________________________。 21.(12分)(探究題)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下裝置制取氯氣,并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)。分析并回答下列問(wèn)題: (1)裝置A中,b 為電池的(填“正”或“負(fù)”)極。
18、(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先讓氯氣和水蒸氣充滿裝有炭粉的裝置C,再點(diǎn)燃C處的酒精燈,裝置C中發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2和HCl(g),則反應(yīng)的化學(xué)方程式為: ___________________________________________________________________。 (3)要將裝置B接入裝置A和C之間,正確的連接順序是:c→→ →f (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將裝置B試管中的氯水倒入已檢查完好的分液漏斗中,然后再注入10 mL CCl4,蓋好玻璃塞,振蕩,靜置于鐵架臺(tái)上(如圖) 等分層后取上層液和下層液,呈黃綠色的是(填“上層液”或“下層液”),該層液體能否使干燥的有
19、色布條褪色?__________ (填“能”或“不能”)。 (5)若裝置A中產(chǎn)生的氯氣恰好能與100 mL 4 mol/L的NaOH溶液完全反應(yīng),則此時(shí)A中Pt電極(陰極)增加的質(zhì)量為 g。 答案解析 1.【解析】選B。電解池的陽(yáng)極接原電池的正極,陰極接原電池的負(fù)極,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),A、C、D正確;原電池的正極上發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤。 2.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)首先判斷是原電池還是電解池; (2)電解質(zhì)溶液為硫酸,原電池的正極和電解池的陰極會(huì)放出H2而產(chǎn)生氣泡。 【解析】選B。裝置A和C均是原電池裝置,銅作正極,放
20、出H2;裝置B是電解池裝置,銅作陽(yáng)極,失去電子逐漸溶解,無(wú)氣體生成;裝置D也是電解池裝置,銅作陰極,溶液中H+得到電子在陰極析出。 3.【解析】選B。Ag極發(fā)生Cl(AgCl)+e-===Cl- (aq),則Ag極為正極,Pt極為負(fù)極,外電路電流由X流向Y,A項(xiàng)正確;Pt極為負(fù)極失去電子,發(fā)生Cu+-e-===Cu2+, B項(xiàng)錯(cuò)誤;光照時(shí)Cl-向負(fù)極Pt極移動(dòng),C項(xiàng)正確;電池總反應(yīng)為:AgCl (s) +Cu+ (aq)Ag (s) +Cu2+ (aq)+Cl-(aq)。 4.【解析】選D。A項(xiàng),鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是:Fe-2e-===Fe2+,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),將鋼鐵與電源
21、的正極相連,作陽(yáng)極,將加速腐蝕,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),在鍍件上鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽(yáng)極,C錯(cuò)誤。 【誤區(qū)警示】(1)用鐵作陽(yáng)極或電池的負(fù)極時(shí),發(fā)生電極反應(yīng)為:Fe-2e-=== Fe2+而不是Fe-3e-===Fe3+; (2)當(dāng)金屬作原電池的負(fù)極或與電源的正極相連作陽(yáng)極時(shí),易被腐蝕。 5.【解題指南】解答本題應(yīng)注意兩點(diǎn): (1)準(zhǔn)確判斷電解質(zhì)溶液呈酸性還是堿性。 (2)酸性較強(qiáng)時(shí)發(fā)生析氫腐蝕,酸性很弱或中性、堿性條件發(fā)生吸氧腐蝕。 【解析】選D。從圖示可以得知,左邊發(fā)生吸氧腐蝕,右邊發(fā)生析氫腐蝕,左邊由于吸收氧氣,導(dǎo)致氣壓降低,而右邊則是析出氫氣,導(dǎo)致氣壓變大。故應(yīng)出現(xiàn)兩邊液面變?yōu)橛业妥?/p>
22、高。 6.【解析】選C。由電極反應(yīng)式可知,這是一個(gè)不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),故只能設(shè)計(jì)成電解池,由于銅失電子,故銅作電解池的陽(yáng)極和陰極,電解水。故答案選C。 7.【解析】選B。由“合金放入鹽酸中只有Z、Y能溶解”,說(shuō)明它們的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于X和W;由“將合金置于潮濕空氣中,表面只出現(xiàn)Z的化合物”,說(shuō)明Z的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于Y;由“將該合金作陽(yáng)極,用X鹽溶液作電解液,通電時(shí)四種金屬都以離子形式進(jìn)入溶液中,但在陰極上只析出X”,說(shuō)明X離子的氧化性最強(qiáng),對(duì)應(yīng)的金屬的活動(dòng)性最弱,故答案為B。 8.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn): (1)正確判斷電解池的陽(yáng)、陰極,電源的正、負(fù)極。 (2)運(yùn)用電子
23、守恒求e極析出金屬的質(zhì)量。 【解析】選D。A池中d極產(chǎn)生的具有氧化性的氣體必為氧氣,則d極為陽(yáng)極,e為陰極,A、B兩池都為電解池,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;故e極為純銅,f極為粗銅,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由產(chǎn)生氧氣的量可求得通過(guò)電路中的電子的物質(zhì)的量為2.24 L/ 22.4 L·mol-1×4e-=0.4 mol,根據(jù)閉合電路中的電量守恒可求得在e極上析出的銅的量為0.4 mol/2×64 g/mol=12.8 g,故D項(xiàng)正確。 9.【解析】選A。從裝置圖中可知斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,構(gòu)成原電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為光能等,A正確,B錯(cuò)誤;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,此時(shí)構(gòu)成的裝置屬于電解池,C
24、、D錯(cuò)誤。 10.【解析】選C。A項(xiàng),正極反應(yīng)生成O2-;B項(xiàng),正極反應(yīng)生成OH-;C項(xiàng),正極反應(yīng)生成H2O;D項(xiàng),正極反應(yīng)生成CO。 11.【解析】選B。由電極反應(yīng)式可知,氫氣通入的一極為負(fù)極,氧氣通入的一極為正極,故a為正極、b為負(fù)極,因此b電極產(chǎn)生的H+通過(guò)固體電解質(zhì)流向a極,故D選項(xiàng)是正確的;a極上的電極反應(yīng)式應(yīng)為O2+4e-+4H+===2H2O,故B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;根據(jù)電池的反應(yīng)式可以得出轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗H2的物質(zhì)的量為0.05 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12 L,故C選項(xiàng)是正確的;b電極的材料是多孔物質(zhì),能夠增大H2反應(yīng)的接觸面積,加快反應(yīng)的速率,故A選項(xiàng)是正
25、確的。 【易錯(cuò)提醒】在判斷原電池內(nèi)部陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向時(shí),因?qū)蓸O電性的錯(cuò)誤理解——正極帶正電,負(fù)極帶負(fù)電,而認(rèn)為陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng),陰離子向正極移動(dòng)。事實(shí)是原電池的正極有大量的負(fù)電荷,吸引陽(yáng)離子靠攏,負(fù)極輸出電子,顯正電性,吸引陰離子靠攏。 12.【解析】選C?;旌弦褐懈麟x子的物質(zhì)的量之比為: n(Na+)∶n(Cl-)∶n(H+)∶n(SO)=3∶3∶2∶1,故電解的三個(gè)階段及產(chǎn)物為:一階段,電解鹽酸,陰、陽(yáng)極產(chǎn)物分別是H2、Cl2。二階段,電解NaCl溶液,陰、陽(yáng)極產(chǎn)物分別是H2和NaOH、Cl2。三階段,電解H2O,陰、陽(yáng)極產(chǎn)物分別是H2、O2。故A項(xiàng)正確;電解過(guò)程中溶液由酸性―→中
26、性―→堿性,溶液顏色由紅―→紫―→藍(lán),B項(xiàng)正確;由于第三階段是電解水,使水的量減少,Na+和SO的濃度增大,C項(xiàng)錯(cuò);第一階段陰、陽(yáng)極產(chǎn)生的H2和Cl2物質(zhì)的量相等,故點(diǎn)燃時(shí)恰好能完全反應(yīng),D項(xiàng)正確。 13.【解析】選B。裝置①中a為陽(yáng)極,電解精煉銅時(shí),應(yīng)是粗銅;裝置②中,鐵的金屬活動(dòng)性大于銅,總反應(yīng)式應(yīng)是Fe+2Fe3+===3Fe2+;裝置③中為保護(hù)鋼閘門(mén)不被腐蝕,應(yīng)使閘門(mén)與外接電源的負(fù)極相連;裝置④中由于濃硫酸有強(qiáng)的吸水性,鐵釘在干燥的空氣中不易被腐蝕。 14.【解析】選B。本題是新情境下原電池的相關(guān)試題,解題的關(guān)鍵仍然是要明確原電池工作時(shí)所對(duì)應(yīng)的自發(fā)氧化還原反應(yīng),在堿性條件下,金屬鎂
27、不能發(fā)生反應(yīng),而單質(zhì)Al則能與NaOH反應(yīng)生成NaAlO2和H2,則Al為還原劑,作原電池負(fù)極。A項(xiàng),電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,Al失電子,為負(fù)極,錯(cuò)。B項(xiàng),鋁條表面的氧化膜為Al2O3,Al2O3能與NaOH溶液反應(yīng),故不必處理,對(duì)。C項(xiàng),在內(nèi)電路中電流是陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)形成的,錯(cuò)。D項(xiàng),電池工作時(shí)鋁元素的反應(yīng)為Al→AlO,所以無(wú)沉淀產(chǎn)生,錯(cuò)。 15.【解析】選D。A項(xiàng),構(gòu)成原電池,鋅比鐵活潑,可減緩鐵的腐蝕;B項(xiàng),構(gòu)成電解池,鐵為陰極,不被腐蝕;C項(xiàng),構(gòu)成原電池,銅為正極,外電路電子由鐵流向銅;D項(xiàng),若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開(kāi)關(guān)K置于N處,形成的是電鍍池,銅棒作陽(yáng)極,不斷溶解,質(zhì)
28、量減少,鐵棒質(zhì)量增加,在鐵棒上鍍銅,電鍍液中Cu2+濃度將保持不變。 16.【解題指南】解答本題要注意以下三點(diǎn): (1)各電池中的具體反應(yīng); (2)圖像中③的變化趨勢(shì); (3)D項(xiàng)是各電極的放電離子的變化總數(shù)。 【解析】選C。③隨著電解的進(jìn)行x值始終為0,可排除A項(xiàng);三個(gè)電解池的陽(yáng)極上都是陰離子放電,其中①②中析出的都是氧氣,質(zhì)量相同,故可排除B項(xiàng)。各電極上放電的離子總數(shù)①③是相同的,所以D項(xiàng)也不正確。 17.【解析】正極發(fā)生還原反應(yīng),單質(zhì)硫被還原,反應(yīng)式為xS+2e-===Sx,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),鈉被氧化,反應(yīng)式為2Na-2e-===2Na+。 答案:xS+2e-===Sx
29、2Na-2e-===2Na+ 18.【解析】(1)為了增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,可選用易溶性強(qiáng)電解質(zhì)溶液,排除a和b??紤]到題中要求電解時(shí)保持污水的pH在5.0~6.0之間,因此不能添加NaOH。 (2)電解時(shí)鐵作陽(yáng)極,因此主要發(fā)生Fe-2e-===Fe2+,同時(shí)也發(fā)生副反應(yīng),即溶液中的OH-失電子被氧化生成O2。(3)根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒即可得離子方程式。(4)由于原電池的負(fù)極產(chǎn)物有水生成,所以負(fù)極必有CO參加,同時(shí)根據(jù)碳守恒可知A必為CO2,負(fù)極反應(yīng)式可表示為CH4+4CO-8e-===5CO2+2H2O。 答案:(1)c (2)Fe-2e-===Fe2+ 4OH--4e-===2H
30、2O+O2↑ (3)4Fe2++10H2O+O2===4Fe(OH)3↓+8H+ (4)CO2 19.【解析】(1)若兩燒杯中均盛有飽和NaCl溶液,則: ①甲裝置為原電池,石墨棒作正極,O2放電,電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=== 4OH-。 ②乙裝置為電解池,石墨棒上發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e電極不參與反應(yīng),其實(shí)質(zhì)與用惰性電極電解食鹽水相同,離子方程式為:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。③Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1,生成HCl和HIO3。 (2)若兩燒杯中均盛有CuSO4溶液,則:①甲裝置為原電池,鐵作負(fù)極,電極反應(yīng)式為:Fe-2e-===Fe2+。②乙裝
31、置為電解池,電解反應(yīng)為:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,根據(jù)電解方程式,從電解質(zhì)溶液中析出Cu,放出O2,因此只需加入CuO(或CuCO3)即可恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。由電解反應(yīng)式可知,2H+~CuO~CuCO3,電解后n(H+)= 0.1×0.2 = 0.02(mol),故m(CuO)=0.02××80 = 0.8(g),m(CuCO3)=0.02××124=1.24(g)。 答案:(1)①O2+2H2O+4e-===4OH- ②2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ③5Cl2+I(xiàn)2+6H2O===10HCl+2HIO3 (2)①Fe-2e-===Fe2+
32、②CuO(或CuCO3)0.8(或1.24) 20.【解析】(1)開(kāi)關(guān)K與a相連,裝置構(gòu)成原電池,F(xiàn)e失去電子為原電池負(fù)極。 (2)開(kāi)關(guān)K與b相連,裝置構(gòu)成電解NaCl溶液的電解池,B為電解池的陰極,溶液中的H+在B極放電生成H2。電解過(guò)程中Na+應(yīng)該向陰極B移動(dòng);A極產(chǎn)生的氣體為Cl2,Cl2能將I-氧化為I2,淀粉遇I2變藍(lán);根據(jù)電解反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,電解一段時(shí)間后若加入鹽酸會(huì)增加H2O的質(zhì)量,應(yīng)通入HCl氣體使其恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度;若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,即0.1 mol H2,則有0.2 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,但在溶液中轉(zhuǎn)移
33、的不是電子,而是離子。 (3)溶液中的OH- 在陽(yáng)極失電子產(chǎn)生O2:4OH--4e-===2H2O+O2↑,所以在B口放出O2,從A口導(dǎo)出H2SO4。溶液中的H+在陰極得到電子產(chǎn)生H2:2H++2e-=== H2↑,則從C口放出H2,從D口導(dǎo)出KOH溶液。因SO所帶電荷數(shù)大于K+所帶電荷數(shù),SO通過(guò)陰離子交換膜,K+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜,所以通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)大于通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)。O2、H2、KOH溶液構(gòu)成燃料電池時(shí),O2在電池正極放電:O2+4e-+2H2O===4OH- 答案:(1)Fe-2e-===Fe2+ (2)2H++2e-===H2↑ 2Cl-+2H2O2OH-
34、+H2↑+Cl2↑② (3)①4OH--4e-===2H2O+O2↑ 小于 ②O2+2H2O+4e-===4OH- 21.【解析】(1)觀察裝置A發(fā)現(xiàn),在右邊有導(dǎo)管,故此處有氯氣冒出,此極應(yīng)為電解池的陽(yáng)極,與電源的正極相連; (2)根據(jù)提供的物質(zhì)進(jìn)行書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式,反應(yīng)物有炭粉、氯氣和水蒸氣; (3)在裝置A和C之間,B裝置的作用是冒出氯氣和水蒸氣的混合氣體,應(yīng)是“長(zhǎng)進(jìn)短出”,故連接順序?yàn)閏→e→ d→f; (4)B裝置中所得的混合液為氯水,故在加入四氯化碳時(shí),氯氣易溶解于CCl4之中,由于CCl4密度較大,故處于液體的下層;由于其中無(wú)水,故無(wú)次氯酸,不能使干燥的布條褪色。 (5
35、)由氯氣與NaOH溶液完全反應(yīng),Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,可求出n(Cl2)=0.2 mol;再根據(jù)反應(yīng)CuCl2===Cu+Cl2↑可求出析出銅的質(zhì)量為0.2 mol× 64 g/mol=12.8 g。 答案:(1)正 (2)2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2 (3)e d (4)下層液 不能 (5)12.8 內(nèi)容總結(jié) (1)由電極反應(yīng)式可知,這是一個(gè)不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),故只能設(shè)計(jì)成電解池,由于銅失電子,故銅作電解池的陽(yáng)極和陰極,電解水 (2)由“將該合金作陽(yáng)極,用X鹽溶液作電解液,通電時(shí)四種金屬都以離子形式進(jìn)入溶液中,但在陰極上只析出X”,說(shuō)明X離子的氧化性最強(qiáng),對(duì)應(yīng)的金屬的活動(dòng)性最弱,故答案為B (3)事實(shí)是原電池的正極有大量的負(fù)電荷,吸引陽(yáng)離子靠攏,負(fù)極輸出電子,顯正電性,吸引陰離子靠攏
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