2022年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)突破79 電解池(含解析)
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1、2022年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)突破79 電解池(含解析) 1、用石墨作電極,電解1 mol/L下列物質(zhì)的溶液,溶液的pH保持不變的是( ) A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl 【答案】C 【解析】電解HCl溶液生成氫氣和氯氣,溶質(zhì)減少,pH增大;電解NaOH溶液實(shí)質(zhì)是電解水,NaOH溶液濃度增大,pH也增大;電解NaCl溶液生成NaOH,pH增大。 2、pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩只惰性電極,通直流電一段時(shí)間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能是 ( ) A.H2SO4 B.A
2、gNO3 C.Na2SO4 D.NaOH 【答案】D 3、下圖裝置Ⅰ是一種可充電電池,裝置Ⅱ?yàn)殡娊獬?。裝置Ⅰ的離子交換膜只允許Na+通過(guò),已知電池充放電的化學(xué)方程式為:2Na2S2+NaBr3化氣 Na2S4+3NaBr 放電 充電 當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K時(shí),X電極附近溶液變紅。下列說(shuō)法正確的是( ) A.閉合開(kāi)關(guān)K時(shí),鈉離子從右到左通過(guò)離子交換膜 B.閉合開(kāi)關(guān)K時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為:3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+ C.閉合開(kāi)關(guān)K時(shí),
3、X電極反應(yīng)式為: 2Cl--2e-=Cl2↑ D.閉合開(kāi)關(guān)K時(shí),當(dāng)有0.1molNa+通過(guò)離子交換膜,X電極上析出標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體1.12L 【答案】D 4、下列敘述中,正確的是( ) A. 在飽和溶液中加入溶液,達(dá)到平衡時(shí),溶液中濃度降低 B. 常溫下,某溶液中由水電離出的,該溶液一定呈酸性 C. 溶液和溶液加熱蒸干、灼燒都得到 D. 用惰性電極分別電解溶液和溶液分別得到單質(zhì)和 【答案】A 5、在25℃時(shí),將兩個(gè)鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電解,通電一段時(shí)間后,在陽(yáng)極逸出a
4、 mol氣體,同時(shí)有W g Na2SO4·10H2O析出,若溫度不變,此時(shí)剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A.×100% B.×100% C.×100% D.×100% 【答案】D 【解析】此題要注意題目條件?!般K電極”與“銅電極”不同,在陽(yáng)極析出a mol氣體與在陰極析出a mol氣體不同。消耗水的計(jì)算:2n(H2O)=n(O2),即消耗2a mol水,析出晶體中所含溶質(zhì)為W g。原溶液減少的質(zhì)量為(W+2a×18) g,因剩余溶液仍為飽和溶液,故剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為/(W+2a×18)×100%=×100%。 6、如下圖所示是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石
5、墨電極,則下列有關(guān)判斷正確的是( ) A.a為負(fù)極,b為正極 B. a為陽(yáng)極,b為陰極 C.電解過(guò)程中,d電極質(zhì)量增加 D.電解過(guò)程中,氯離子濃度不變 【答案】C 7、用惰性電極電解水時(shí)為了增強(qiáng)其導(dǎo)電性不應(yīng)加入的電解質(zhì)是( ?。? A.NaOH B.CuSO4 C.H2SO4 D.KNO3 【答案】B 【解析】用惰性電極電解NaOH、KNO3、H2SO4溶液時(shí),實(shí)質(zhì)是電解水,因此向水中加入這三種物質(zhì),只起到增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性的作用;用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí),電解方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,因此電解水時(shí)
6、不應(yīng)加入CuSO4。 8、下列正確的敘述有( ?。? ① CO2、NO2、P2O5均為酸性氧化物 ② Ca(HCO3)2、Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反應(yīng)制得 ③ 碘晶體、氯化鈉晶體分別分散到酒精中,所形成的分散系為:溶液、膠體 ④ 灼熱的炭與CO2反應(yīng)、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)均既屬于氧化還原反應(yīng),又是吸熱反應(yīng) ⑤ 需要通電才可進(jìn)行的有:電解、電泳、電離、電鍍、電化腐蝕 A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè) 【答案】A 【解析】試題分析:NO2不是酸性氧化物,①不正確; Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),④不正確;電離和
7、電化學(xué)腐蝕不需要通電,⑤不正確;選項(xiàng)②③正確,答案選A。 考點(diǎn):考查物質(zhì)分類、性質(zhì)、反應(yīng)熱以及反應(yīng)的有關(guān)判斷 點(diǎn)評(píng):該題是高考中的常見(jiàn)考點(diǎn)和題型,屬于基礎(chǔ)性試題的考查,試題基礎(chǔ)性強(qiáng),側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練,旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。該題的關(guān)鍵是明確有關(guān)的化學(xué)基本概念以及判斷依據(jù),然后靈活運(yùn)用即可。 9、有甲、乙兩個(gè)裝置,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。? A.甲、乙裝置中,Zn的質(zhì)量均減小 B.甲、乙裝置中,Cu上均有氣泡產(chǎn)生 C.化學(xué)反應(yīng)速率 乙 > 甲 D.甲中H+移向Zn,乙中SO42-移向Zn 【答案】B 10
8、、下列敘述正確的是 ( ) A.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí),加入少量CuSO4溶液,可使反應(yīng)速率加快 B.甲醇和氧氣以及KOH溶液構(gòu)成的新型燃料電池中,其負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為: CH3OH+6OH-+6e-―→CO2+5H2O C.在鐵件上鍍銅時(shí),金屬銅作陰極 D.電解精煉銅時(shí),電解質(zhì)溶液中銅離子濃度保持不變 【答案】A 【解析】鋅置換出少量銅后形成銅鋅原電池,使反應(yīng)速率加快,A項(xiàng)正確;負(fù)極上應(yīng)發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),并且CO2在堿性環(huán)境中要生成CO,B項(xiàng)錯(cuò);電鍍池中,鍍層金屬作陽(yáng)極,C項(xiàng)錯(cuò);電解精煉銅時(shí),溶液中銅離子濃度降低,D項(xiàng)錯(cuò)。 11、化學(xué)工業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用舉足輕重,下列有
9、關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述中,正確的是( ?。? A.硫酸生產(chǎn)中常采用高壓條件提高SO2的轉(zhuǎn)化率 B.合成氨中采用及時(shí)分離氨氣提高反應(yīng)速率 C.電解精煉銅時(shí),溶液中c(Cu2+)基本保持不變 D.氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極得到氫氧化鈉和氫氣 【答案】C 【解析】根據(jù)題中所給出的信息,結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)分析, 選項(xiàng) 內(nèi)容指向·聯(lián)系分析 結(jié)論 A 硫酸生產(chǎn)中使用過(guò)量的空氣進(jìn)行反應(yīng)提高SO2的轉(zhuǎn)化率,并不采用高壓 錯(cuò)誤 B 合成氨中采用及時(shí)分離氨氣,讓未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用,提高原料的利用率,并不能提高反應(yīng)速率 錯(cuò)誤 C 電解精煉銅時(shí),溶液中c(Cu2+)略有減小,屬
10、于基本保持不變 正確 D 氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極得到Cl2,陰極得到氫氧化鈉和氫氣 錯(cuò)誤 12、NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.1 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中含有鐵離子的數(shù)目為NA B.1.8 g H218O中含有的中子數(shù)為NA C.25 ℃時(shí),100 mL pH=2的HCl溶液中水電離出的H+數(shù)目為1.0×10-13NA D.在電解食鹽水的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得電解后溶液的pH為14,則陰極析出的氣體的分子數(shù)為0.5NA 【答案】C 【解析】A項(xiàng),F(xiàn)e3+在溶液中會(huì)水解,故其數(shù)目小于NA;B項(xiàng),一個(gè)H218O中的中子數(shù)為10,故
11、1.8 g H218O中的中子數(shù)為0.9NA;D項(xiàng),因?yàn)椴恢朗雏}水的體積,故無(wú)法計(jì)算陰極析出的氣體的分子數(shù)。 13、如圖為電解飽和食鹽水的簡(jiǎn)易裝置,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( ?。? A.電解一段時(shí)間后,往蛋殼中的溶液中滴加幾滴酚酞,呈紅色 B.蛋殼表面纏繞的鐵絲發(fā)生氧化反應(yīng) C.鐵絲表面生成的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉-碘化鉀試紙變藍(lán) D.蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸 【答案】D 【解析】由裝置圖可知碳棒為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl2↑,發(fā)生氧化反應(yīng);鐵絲為陰極,電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,發(fā)生還原反應(yīng),生成的H2不能使?jié)駶?rùn)的淀粉-碘化鉀試紙變
12、藍(lán),故D正確。 14、甲、乙、丙三個(gè)燒杯中分別裝有稀硫酸、氯化銅溶液、飽和食鹽水,把用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片插入甲,把分別與直流電源正、負(fù)極相連的C1、C2插入乙,把分別與直流電源正、負(fù)極相連的C3、鐵片插入丙。則下列敘述正確的是( ) A.甲、丙中是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽抑惺请娔苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B.C1、C2分別是陽(yáng)極、陰極,鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應(yīng) C.C1和C3放出的氣體相同,銅片和鐵片放出的氣體也相同 D.甲、乙中溶液的pH逐漸升高,丙中溶液的pH逐漸減小 【答案】C 【解析】本題考查原電池和電解池的原理。從題意可知,甲是原電池,乙和丙是電解池,A選項(xiàng)錯(cuò)誤。和電源正極相連
13、的電極是陽(yáng)極,陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng),和電源負(fù)極相連的電極是陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),所以C1、C2分別是陽(yáng)極、陰極,鐵片作為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),鋅片作為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤。甲的總反應(yīng)是Zn+2H+===Zn2++H2↑,pH增大,丙是電解飽和食鹽水,生成NaOH,pH增大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 15、近年來(lái),加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3),碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極,以KI溶液為電解液,在一定條件下電解,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:KI+3H2OKIO3+3H2↑。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.電解時(shí),石墨作陽(yáng)極,不銹鋼作陰極 B.電解時(shí)的陽(yáng)極電
14、極反應(yīng)式:I-?6e-+3H2O = IO3-+6H+ C.當(dāng)電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移3 mol e-時(shí),理論上可制得KIO3 107 g D.電解一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的pH變小 【答案】D 16、物質(zhì)A~G有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、生成物沒(méi)有列出)。其中A為某金屬礦的主要成分,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可得到B和C。單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng),G為磚紅色沉淀。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式:B 、E 、 G ; (2)利用電解可提純C物質(zhì),在該電解反應(yīng)中陽(yáng)極物質(zhì)是 ,陰極物質(zhì)是 ,電解質(zhì)溶液是 ; (3)反應(yīng)②的化學(xué)方
15、程式是 ; (4)將0.23 mol B和0.11 mol氧氣放入容積為1 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)①,在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡,得到0.12 mol D,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。若溫度不變,再加入0.50 mol氧氣后重新達(dá)到平衡,則B的平衡濃度 (填“增大”、“不變”或“減小”),氧氣的轉(zhuǎn)化率 (填“升高”、“不變”或“降低”),D的體積分?jǐn)?shù) (填“增大”、“不變”或“減小”)。 【答案】(1)SO2 H2SO4 Cu2O (2)粗銅 精銅 CuSO4溶液 (3)Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O (4)23.8 mo
16、l-1·L 減小 降低 減小 【解析】(1)本推斷題的突破口有兩個(gè):①G為磚紅色沉淀可推知G為Cu2O,逆推F中含有Cu2+,從而推知C單質(zhì)應(yīng)為單質(zhì)Cu;②單質(zhì)C可與E的濃溶液加熱反應(yīng)而被氧化為Cu2+,可知E為濃硫酸,逆推D為SO3,B為SO2。 (2)粗銅精煉裝置,陽(yáng)極應(yīng)為粗銅,陰極為精銅,電解質(zhì)溶液為含Cu2+的溶液。 (4)根據(jù)已知條件可得以下“三行”式關(guān)系 2SO2 + O2 2SO3 n(起始)mol 0.23 0.11 0 n(轉(zhuǎn)化)mol 0.12 0.06 0.12 n(平衡)mol 0.11 0.05 0.12 則K==23.8 mol-1·L
17、。 若溫度不變,再加入0.50 mol O2,會(huì)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則B的平衡濃度減小,由于O2的量增加得多,總的氣體物質(zhì)的量也增大,所以氧氣的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低,D的體積分?jǐn)?shù)也減小。 17、某化學(xué)興趣小組利用廢鐵屑制取FeCl3·6H2O晶體。主要步驟如下: ①洗凈后的廢鐵屑放在燒杯內(nèi),用過(guò)量的工業(yè)鹽酸浸泡至不再產(chǎn)生氣泡,過(guò)濾。 ②按下圖組裝儀器,并檢查裝置的氣密性,將①得到的濾液放入試劑瓶B中。 ③在石墨電極X、Y上連接直流電源,通電,待FeCl2全部被氧化后,斷開(kāi)電源。 ④試劑瓶B中的溶液經(jīng)過(guò)一系列操作,可得FeCl3·6H2O晶體。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)A中的X
18、極應(yīng)連接電源的 極, A中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式 ; B中溶液顏色的變化 , (2)C燒杯中應(yīng)該盛放的是 ,其作用是 。 (3)試劑瓶B中的溶液由步驟④制得FeCl3·6H2O晶體,④需要進(jìn)行的操作依次是(填序號(hào)) 。 A.加熱濃縮 B.洗滌 、干燥 C.過(guò)濾
19、 D.冷卻結(jié)晶 (4)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鹽酸必須保持過(guò)量,主要原因是 。 【答案】(1)負(fù),2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,由淺綠色變?yōu)樽攸S色 (2)NaOH溶液,吸收Cl2,防止污染環(huán)境。 (3)A D C B (4)抑制Fe3+水解(或抑制FeCl3水解) 【解析】(1)利用廢鐵屑制取FeCl3·6H2O晶體,A中的Y極應(yīng)連接電源的正極作陽(yáng)極,產(chǎn)生氯氣,那么X極連電源負(fù)極。A中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就是電解食鹽水;B中溶液顏色的變化就是二價(jià)鐵被氯氣氧化成三價(jià)鐵的變化。(2)C燒杯是尾氣吸收裝置,應(yīng)該盛放NaOH溶液吸
20、收Cl2,防止污染環(huán)境。(3)試劑瓶B中為FeCl3溶液,要制得FeCl3·6H2O晶體需要進(jìn)行的操作依次是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌 、干燥 。(4)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鹽酸必須保持過(guò)量,是為了抑制FeCl3水解。 18、按照下圖連接線路,反應(yīng)一段時(shí)間后,回答下列問(wèn)題(假設(shè)原電池所提供的電能可以保證電解反應(yīng)的順利進(jìn)行): (1)寫(xiě)出U形管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象:左側(cè)管 ,右側(cè)管 。 (2)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式: 、 、 。 (3)寫(xiě)出a、b燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象: 。 【答案】(1)內(nèi)有黃綠色氣體逸出;
21、內(nèi)有無(wú)色氣體逸出,溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色 (2)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;2KCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2KOH; 2KI+Cl2===2KCl+I(xiàn)2 (3)a燒杯中的溶液變藍(lán),b燒杯中的導(dǎo)管口有無(wú)色氣泡冒出,溶液無(wú)明顯變化(各2分) 19、某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,控制電流強(qiáng)度適中的情況下用其進(jìn)行緩慢電解NaCl溶液及相關(guān)實(shí)驗(yàn)(此時(shí),打開(kāi)止水夾a,關(guān)閉止水夾b)。由于粗心,實(shí)驗(yàn)并未達(dá)到預(yù)期目的,但也看到了令人很高興的現(xiàn)象(陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水的通過(guò))。請(qǐng)幫助他們分析并回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出B裝置中的電極反應(yīng): 陰極:___
22、_________ 陽(yáng)極:____________ (2)回答觀察到A裝置中的現(xiàn)象①_________ ; ②燒瓶中液面上升到高于左側(cè)尖嘴一定程度后又逐漸下落至與尖嘴相平; ③________ 。 (3)當(dāng)觀察到A裝置中的現(xiàn)象后,他們關(guān)閉止水夾a,打開(kāi)止水夾b。再觀察C裝置,若無(wú)現(xiàn)象,說(shuō)明理由,若有現(xiàn)象,請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的寫(xiě)離子方程式): (4)若想達(dá)到電解NaCl溶液的目的,應(yīng)如何改進(jìn)裝置,請(qǐng)?zhí)岢瞿愕囊庖?jiàn)。 _
23、______________________________________________________________________。 【答案】 (1)2H2O+2e-==2OH-+ H2↑(或2H+ + 2e-==H2↑) (1分);Fe-2e-== Fe2+ (1分) (2)①A燒杯中的H2O倒吸并產(chǎn)生紅色噴泉 (2分) ③最后A燒杯溶液呈紅色,導(dǎo)管有氣泡溢出 (2分) (3) Fe2+ +2OH—== Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2 + 2H2O + O2== 4Fe(OH)3 (或4Fe2+ + 8OH—+ 2H2O + O2== 4Fe(OH)3↓)
24、(2分) (4)把Fe電極換成C、Pt等惰性電極或?qū)⒀b置中兩電極調(diào)換位置等 (1分) 20、0.40L某濃度的NaOH溶液恰好與標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.8 L Cl2完全反應(yīng),計(jì)算: (1)生成的NaClO的物質(zhì)的量; (2)該溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度。 【答案】(1)0.26mol (2)1.3mol/L 【解析】本題需要注意的是當(dāng)反應(yīng)物或生成物為不純物質(zhì)時(shí),必須首先求出其純凈物的量再進(jìn)行計(jì)算。 21、在下列條件下能否發(fā)生離子反應(yīng)?請(qǐng)說(shuō)明理由。 (1)CH3COONa溶液與HCl溶液混合。 (2)向澄清的Ca(OH)2溶液中通入少量CO2。 (3)CuCl2溶液與H2SO4
25、溶液混合。 【答案】(1)能反應(yīng),因?yàn)镠+可與CH3COO-結(jié)合生成難電離的弱電解質(zhì)。 (2)能反應(yīng),因?yàn)镃a2+和OH-可吸收CO2生成難溶物CaCO3和弱電解質(zhì)H2O。 (3)不能反應(yīng),因?yàn)镃uCl2、H2SO4、CuSO4、HCl均為易溶的強(qiáng)電解質(zhì)。 【解析】(1)CH3COONa在溶液中存在以下電離CH3COONa===Na++CH3COO-,HCl在溶液中存在以下電離:HCl===H++Cl-,H+可與CH3COO-結(jié)合生成難電離的弱電解質(zhì)CH3COOH。(2)Ca(OH)2電離出的Ca2+和OH-,可吸收CO2生成難溶物CaCO3和弱電解質(zhì)H2O。(3)因CuCl2、H2S
26、O4、CuSO4、HCl均為易溶的強(qiáng)電解質(zhì),故CuCl2不能與H2SO4反應(yīng)。 22、A~G為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì),B、E、F為單質(zhì),在常溫下B是一種有色氣體,G為黑色固體。它們的相互轉(zhuǎn)化如圖所示,部分生成物未列出。試回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A________、G________。 (2)F的一種氧化物常用作紅色油漆和涂料,這種氧化物的俗稱為_(kāi)_______。 (3)E在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣,也是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一。寫(xiě)出E與C反應(yīng)的離子方程式__________________,利用電解法可提純E物質(zhì),在該電解反應(yīng)中陽(yáng)極物質(zhì)是________,陰極物質(zhì)是
27、________,電解質(zhì)溶液是________。 (4)將B與SO2等體積混合后,通入品紅溶液中,觀察到的現(xiàn)象是__________,涉及的化學(xué)方程式為_(kāi)___________,工業(yè)上獲得B的重要途徑是________(用化學(xué)方程式表示)。 【答案】(1)HCl MnO2 (2)鐵紅 (3)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 粗銅 精銅 硫酸銅溶液 (4)品紅溶液不褪色 SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 【解析】因A~G為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì),又在常溫下B是一種有色氣體,故B為Cl2。由“F的一種氧化物常用作紅
28、色油漆和涂料”知F為鐵,這是推斷元素F的關(guān)鍵點(diǎn)?!坝蒃在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣,也是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一”可知E為Cu。鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl3,而Cu能將Fe3+還原成Fe2+。G為黑色固體,能與A反應(yīng),又A能與F反應(yīng),可知A為濃鹽酸。工業(yè)上獲得氯氣的方法是電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)。 23、已知A為中學(xué)化學(xué)中的一種深藍(lán)色鹽,B、C為日常生活中常見(jiàn)的金屬單質(zhì),D、G為無(wú)色氣體,各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖(電解采用惰性電極,部分反應(yīng)產(chǎn)物已略去)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)電解A溶液的陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)_____________。 (2)A溶液中的A與Na2O2按物質(zhì)的量之比為1∶
29、1反應(yīng)時(shí)的總化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)E的稀溶液與F溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________。 (4)電解100 mL鹽A的溶液一段時(shí)間后,斷開(kāi)電路,取出電極,測(cè)得電解后溶液的pH為2(假設(shè)溶液體積不變)。則所得到的氣體D在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_________mL。 (5)若H溶液為只含單一溶質(zhì)的溶液,且其濃度為2 mol·L-1,分別向五份100 mL該H的溶液中加入B和C的合金,得到如下表所
30、示的數(shù)據(jù),試回答有關(guān)問(wèn)題。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ H溶液的體積/mL 100 100 100 100 100 加入B、C合金的質(zhì)量/g 3 6.6 9 12 15 剩余固體的質(zhì)量/g 0 0.64 3.2 6.4 9.4 根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析Ⅰ反應(yīng)后的溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有______________(用離子符號(hào)表示),Ⅲ反應(yīng)后的固體中含有的金屬______________(用元素符號(hào)表示),Ⅳ反應(yīng)后的溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有______________(用離子符號(hào)表示)。 【答案】(1)4OH--4e-===2H2O+O2↑(或2H2O-4e
31、-===O2↑+4H+) (2)2Na2O2+2Cu(NO3)2+2H2O===2Cu(OH)2↓+4NaNO3+O2↑ (3)3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O (4)5.6 (5)Fe3+、Fe2+、Cu2+ Cu Fe2+ 【解析】A為銅鹽,陰極生成Cu、陽(yáng)極生成無(wú)色氣體D為O2,E溶液為酸溶液,與銅反應(yīng)的酸E為硝酸,所以A為Cu(NO3)2、G為NO;F溶液是金屬的鹽溶液與硝酸反應(yīng)所以生成NO,所以B為變價(jià)金屬鐵,F(xiàn)為Fe(NO3)2、H為Fe(NO3)3;(2)2 mol Na2O2與水反應(yīng)生成4 mol NaOH和1 mol O2,4 mol N
32、aOH恰好與2 mol Cu(NO3)2反應(yīng)生成2 mol Cu(OH)2沉淀;(4)依據(jù)4OH--4e-===2H2O+O2↑可知n(O2)=1/4n(OH-)=1/4n(H+)=(1/4)×0.1×10-2mol=(1/4)×10-3mol;(5)Fe3+先與Fe反應(yīng),F(xiàn)e消耗完后再與Cu反應(yīng),Ⅰ中Fe、Cu均完全反應(yīng),Ⅱ中Fe完全反應(yīng),Cu部分反應(yīng),Ⅳ中固體減少的質(zhì)量為5.6 g,而Ⅲ中固體減少的質(zhì)量為5.8 g,所以Ⅲ中銅也參加了反應(yīng),剩余固體中只有銅;由Ⅳ、Ⅴ固體質(zhì)量均減少5.6 g,說(shuō)明Cu在Ⅳ、Ⅴ中均不參加反應(yīng),溶液中無(wú)Cu2+。 24、電鍍鐵可用于修復(fù)鐵質(zhì)零件也可為其他電鍍做
33、表面預(yù)處理,氯化亞鐵溶液是電鍍鐵常用電鍍液。 (1)該電鍍工藝中陽(yáng)極材料為 ,陰極電極反應(yīng)為 ; (2)氯化亞鐵溶液在存放時(shí)需加入一定量鹽酸控制pH,目的是 ??; (3)在電解過(guò)程中,陰極會(huì)有少量氣體生成,該氣體為 ,為減少該反應(yīng)的發(fā)生可 ?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”)溶液的pH,理由是 ?。? 【答案】(1)Fe;Fe2++2e﹣=Fe; (2)抑制亞鐵離子的水解; (3)氫氣;增大;氫離子的濃度減小,則氧化性減弱 【解析】(1)電鍍
34、鐵的電鍍池中,鍍件作陰極,鍍層金屬鐵作陽(yáng)極,該極上發(fā)生氧化反應(yīng),即Fe2++2e﹣=Fe,電鍍液是含有鍍層金屬陽(yáng)離子亞鐵離子的鹽溶液, 故答案為:Fe;Fe2++2e﹣=Fe; (2)亞鐵離子在溶液中會(huì)發(fā)生水解,顯示酸性,為抑制其水解,可以在氯化亞鐵溶液在存放時(shí)需加入一定量鹽酸控制pH,故答案為:抑制亞鐵離子的水解; (3)在電解池的陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng),產(chǎn)生氫氣,減小氫離子濃度,即增大溶液的pH,可以使其氧化性減弱,減少該反應(yīng)的發(fā)生, 故答案為:氫氣;增大;氫離子的濃度減小,則氧化性減弱 25、如圖所示,甲、乙兩裝置電極材料都是鐵棒與碳棒,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)若
35、兩裝置中均為CuSO4溶液,反應(yīng)一段時(shí)間后: ①有紅色物質(zhì)析出的是甲裝置中的________棒,乙裝置中的________棒。 ②乙裝置中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是:_______________________________。 (2)若兩裝置中均為飽和NaCl溶液: ①寫(xiě)出乙裝置中總反應(yīng)的離子方程式:__________________________________。 ②甲裝置中碳極的電極反應(yīng)式是___________ _______,乙裝置碳極的電極反應(yīng)屬于________(填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。 ③將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙裝置碳極附近,發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán),解釋其原因:
36、_______________________________________________________________________。 【答案】(1) ①碳/C,鐵/Fe ②4OH--4e-===2H2O+O2↑ (2)①2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-②2H2O+O2+4e-===4OH- 氧化反應(yīng) ③在乙裝置碳棒電極上生成Cl2,Cl2與I-反應(yīng)生成I2,I2遇淀粉變藍(lán) 【解析】甲為原電池,乙為電解池。 (1)若兩裝置中均為CuSO4溶液,則: 甲 乙 (2)若均為NaCl溶液,則: 甲 乙 26、按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并回答下列問(wèn)題。 (
37、1)判斷裝置的名稱:A池為_(kāi)__________B池為_(kāi)_____________ (2)鋅極電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________ 石墨棒C1電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________ 石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_____________________________ (3)當(dāng)C2極析出224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),CuSO4溶液的質(zhì)量增加_________g。 【答案】(1)原電池;電解池 (2)Zn-2e-=Zn2+; 2Cl--2e-= Cl2; C2上有氣泡產(chǎn)生且其周圍溶液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紅(或變?yōu)榧t色,) (3)0.
38、01 【解析】(1)A中存在Zn與硫酸銅的反應(yīng),所以A為原電池,則B為電解池; (2)A中Zn比Cu活潑,所以Zn做原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子生成鋅離子,則電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+;石墨C1與原電池的正極相連,則石墨C1為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),氯離子失去電子生成氯氣,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-= Cl2;則石墨C2為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子得到電子生成氫氣,則氫氧根離子的濃度增大,所以石墨C2附近有氣泡產(chǎn)生且溶液變紅色; (3)當(dāng)C2極析出224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),即產(chǎn)生0.224L/22.4L/mol=0.01mol氫氣時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.02mol,
39、A中每轉(zhuǎn)移2mol電子,有65g鋅離子進(jìn)入溶液,則有64gCu析出,溶液質(zhì)量增加1g,CuSO4溶液的質(zhì)量增加,所以轉(zhuǎn)移0.02mol電子時(shí),硫酸銅溶液的質(zhì)量增加0.01g。 27、硫及其化合物在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。 (1)汽車尾氣中主要含有CO、NO2、SO2、CO2氣體,其中 能導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的形成; 目前采用的是在汽車排氣裝置中安裝一個(gè)凈化器,可以有效的將尾氣中的有害氣體轉(zhuǎn)化。如:CO(g)+NO2(g) NO(g)+CO2(g) △H=-akJ·mol—1(a>0) 2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) △H=-bkJ·mol
40、—1(b>0) 則用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的3.36L CO還原NO2至N2(CO完全反應(yīng))的整個(gè)過(guò)程中放出的熱量 為 kJ(用含有a和b的代數(shù)式表示)。 (2)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí),將SO2氧化為SO3是關(guān)鍵一步。 ①某溫度下,已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g), △H= —196 kJ· mol—1。開(kāi)始時(shí)在10L的密閉容器中加入4.0mol SO2(g)和5.0mol O2(g),5分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡,共放出熱量196kJ,該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ,用O2表示的反應(yīng)速率為 。 ②一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充
41、入2 mol SO2和1molO2,發(fā)生下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),達(dá)到平衡后改變下述條件,SO2、O2 、SO3氣體平衡濃度都比原來(lái)增大的是 (填字母)。 A.保持溫度和容器體積不變,充入2 mol SO3 B.保持溫度和容器體積不變,充入2 mol N2 C.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1mol SO3 D.升高溫度 E.移動(dòng)活塞壓縮氣體 (3)某人設(shè)想以右圖所示裝置用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸,寫(xiě)出通入SO2的電極的電極反應(yīng)式 。 【答案】(1)NO2 3(2a+b)/80 (2)①2.5 mol-1·L 0.02 mol·L-1·min-1 ②AE (3)SO2+ 2H2O = SO42—+4 H+ + 2e—
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