2019-2020年高中化學(xué) 專題1 專題綜合檢測(cè) 蘇教版選修4.DOC

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2019-2020年高中化學(xué) 專題1 專題綜合檢測(cè) 蘇教版選修4 第I卷 選擇題（共48分） 一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1.在如圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是(　　) A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大 B．a(chǎn)是正極，b是負(fù)極 C．導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極流向b極 D．a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應(yīng) 答案　B 解析　本題考查原電池的基本知識(shí)，難度不大，但概念容易混淆。由圖可看出電極a、b與電解質(zhì)溶液稀H2SO4組成原電池。因活潑性a>b(碳棒)，所以a為電池的負(fù)極，b為正極。電極反應(yīng)式： a(負(fù))極：a－ne－===an＋(氧化反應(yīng)) b(正)極：nH＋＋ne－===H2(還原反應(yīng)) 由于正極放電消耗H＋，溶液中c(H＋)減小，pH增大，在外電路中，電子由a極流出經(jīng)電流計(jì)A流向b極。 2．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(shuō)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)式都為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變 D．電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 答案　A 解析　B項(xiàng)，以NaOH溶液為電解液時(shí)，不應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，而應(yīng)生成AlO；C項(xiàng)，電解液的pH應(yīng)減??；D項(xiàng)，電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極。 3．為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學(xué)習(xí)小組用不同的細(xì)金屬絲將三根大小相同的普通鐵釘分別固定在如圖所示的三個(gè)裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述不正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置甲左側(cè)的液面一定會(huì)下降 B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置甲左側(cè)的液面一定比裝置乙的低 C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘b腐蝕最嚴(yán)重 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘c幾乎沒(méi)有被腐蝕 答案　B 解析　甲中發(fā)生化學(xué)腐蝕：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；乙中發(fā)生析氫腐蝕，Cu為正極，鐵釘為負(fù)極；丙中不被腐蝕，因?yàn)闈釮2SO4對(duì)鐵產(chǎn)生鈍化作用。 4．近來(lái)科學(xué)家研制了一種新型的乙醇電池(DEFC)，它用磺酸類質(zhì)子作溶劑，在200℃左右時(shí)供電，乙醇電池比甲醇電池效率高出32倍且更加安全。電池總反應(yīng)式為C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．C2H5OH在電池的負(fù)極上參加反應(yīng) B．1 mol乙醇被氧化轉(zhuǎn)移6 mol電子 C．在外電路中電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極 D．電池正極的電極反應(yīng)為 4H＋＋O2＋4e－===2H2O 答案　B 解析　電極反應(yīng)，正極：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，負(fù)極：C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋，所以1 mol乙醇在負(fù)極被氧化時(shí)轉(zhuǎn)移電子12 mol，外電路中電子沿導(dǎo)線由負(fù)極流向正極。 5．已知膽礬溶于水時(shí)溶液溫度降低。膽礬分解的熱化學(xué)方程式為CuSO45H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)　ΔH＝＋Q1 kJmol－1。室溫下，若1 mol無(wú)水硫酸銅溶解為溶液放熱Q2 kJ，則(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2 C．Q10。ΔH＝Q1，ΔH′＝－Q2。由蓋斯定律ΔH總＝ΔH＋ΔH′＝Q1＋(－Q2)>0，則Q1>Q2。 6．如下圖所示，下列敘述正確的是(　　) A．Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng) B．X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng) C．Y與濾紙接觸處有氧氣生成 D．X與濾紙接觸處變紅 答案　A 解析　根據(jù)圖示的裝置可以得出左側(cè)的裝置為原電池，右側(cè)的裝置為電解池。根據(jù)原電池的構(gòu)成規(guī)律：Zn為負(fù)極，Cu為正極，則X為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋，Y為陰極發(fā)生還原反應(yīng)2H＋＋2e－===H2↑。因?yàn)樵赮電極附近H＋的濃度減小，將使H2OH＋＋OH－平衡向右移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是c(OH－)>c(H＋)，顯堿性，所以Y電極附近變紅色。 7．化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中的懸浮物，可用于水的凈化 B．在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率 C．MgO的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料 D．電解MgCl2飽和溶液，可制得金屬鎂 答案　D 解析　A項(xiàng)，Al3＋水解可得Al(OH)3膠體，起凈水作用；B項(xiàng)，鑲?cè)脘\塊，相當(dāng)于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；C項(xiàng)，利用了MgO熔點(diǎn)高的性質(zhì)；D項(xiàng)，電解MgCl2飽和溶液最終會(huì)得到Mg(OH)2而非Mg。 8．下列有關(guān)電化學(xué)的圖示，完全正確的是(　　) 答案　A 解析　在Cu－Zn—稀硫酸形成的原電池中，鋅失電子作負(fù)極，在正極(銅電極)生成H2，故A對(duì)；電解精煉銅時(shí)應(yīng)該以粗銅作陽(yáng)極，所以B錯(cuò)；鐵片鍍鋅應(yīng)該以鋅作陽(yáng)極，所以C錯(cuò)；D中碳棒作陽(yáng)極，在該極產(chǎn)生Cl2，用KI淀粉溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，鐵棒作陰極，在陰極區(qū)產(chǎn)生H2，可以用小試管收集并進(jìn)行檢驗(yàn)，所以D錯(cuò)。 9．已知： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.8 kJmol－1 現(xiàn)有CO、H2、CO2組成的混合氣體67.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后放出的總熱量為710.0 kJ，并生成18 g液態(tài)水，則燃燒前混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．80% B．50% C．60% D．20% 答案　B 解析　根據(jù)生成18 g液態(tài)H2O知混合氣體中含1 mol H2，該反應(yīng)產(chǎn)生的熱量為 kJ＝285.8 kJ。CO燃燒放出的熱量為710.0 kJ－285.8 kJ＝424.2 kJ，則CO的物質(zhì)的量為n(CO)＝＝1.5 mol，V(CO)%＝100%＝50%。 10．科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)溶液的燃料電池中發(fā)電，電池負(fù)極反應(yīng)式為(　　) A．H2＋2OH－－2e－===2H2O B．O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．H2－2e－===2H＋ D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 答案　C 解析　根據(jù)題給信息，該燃料電池的總反應(yīng)式為2H2＋O2===2H2O；電解液為酸性溶液，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH－，A錯(cuò)誤。又因?yàn)槿剂想姵刂胸?fù)極通入氫氣，正極通入氧氣，B、D錯(cuò)誤。 11．用石墨作電極電解1 molL－1的 CuSO4溶液，當(dāng)c(Cu2＋)為0.5 molL－1時(shí)，停止電解，向剩余溶液中加入下列何種物質(zhì)可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原來(lái)狀態(tài)(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．CuSO4 B．CuO C．Cu(OH)2 D．CuSO45H2O 答案　B 解析　電解過(guò)程中的反應(yīng)式為 陽(yáng)極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑， 陰極：2Cu2＋＋4e－===2Cu。 總反應(yīng)式為2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑。 由以上反應(yīng)可知，電解使2 mol CuSO4和2 mol H2O變成了2 mol H2SO4，同時(shí)析出銅，放出O2，溶液中每生成2 mol Cu，則放出1 mol O2，故需補(bǔ)充CuO。 12．已知反應(yīng)：①101 kPa時(shí)，C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1＝－110.5 kJmol－1 ②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH2＝－57.3 kJmol－1 下列結(jié)論正確的是(　　) A．若碳的燃燒熱用ΔH3來(lái)表示，則ΔH3＜ΔH1 B．若碳的燃燒熱用ΔH3來(lái)表示，則ΔH3＞ΔH1 C．濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol－1 D．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水，放出的熱量為57.3 kJ 答案　A 解析　反應(yīng)①中碳未完全燃燒，其放出的熱量小于碳完全燃燒時(shí)放出的熱量，放出熱量越多，ΔH越小，即ΔH3＜ΔH1，A項(xiàng)正確；濃H2SO4稀釋要放熱，故C項(xiàng)反應(yīng)的反應(yīng)熱比57.3 kJmol－1大；D項(xiàng)中醋酸為弱酸，電離吸熱，故D項(xiàng)反應(yīng)生成1 mol水放出熱量小于57.3 kJ。 13．鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下說(shuō)法正確的是(　　) A．負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋ B．正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋O2＋2e－===4OH－ C．原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕 答案　A 解析　由原電池反應(yīng)式知：負(fù)極為Fe－2e－===Fe2＋，正極為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，所以A對(duì)、B錯(cuò)；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C錯(cuò)；根據(jù)原電池原理，鋼柱在空氣與水交界處更容易腐蝕，D錯(cuò)。 14．以NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則關(guān)于熱化學(xué)方程式： C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJmol－1的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．當(dāng)有10NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量 B．當(dāng)有1NA個(gè)水分子生成且為液體時(shí)，吸收1 300 kJ的能量 C．當(dāng)有2NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1 300 kJ的能量 D．當(dāng)有10NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí)，放出1 300 kJ的能量 答案　A 解析　本題綜合考查了阿伏加德羅常數(shù)和反應(yīng)熱的知識(shí)。 C2H2(g)＋O10e－2(g)===2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－1 300 kJmol－1 當(dāng)有10 mol e－轉(zhuǎn)移時(shí)，生成1 mol液態(tài)水，生成2 mol CO2(O===C===O)，其中含8 mol碳氧共用電子對(duì)，放出1 300 kJ的能量。 15．關(guān)于下圖所示裝置的判斷，敘述正確的是(　　) A．左邊的裝置是電解池，右邊的裝置是原電池 B．該裝置中銅為正極，鋅為負(fù)極 C．當(dāng)銅片的質(zhì)量變化為12.8 g時(shí)，a極上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L D．裝置中的電子流向是：a→Cu→經(jīng)過(guò)CuSO4溶液→Zn→b 答案　C 解析　根據(jù)圖中所給的信息，我們可以判斷出左邊是氫氧燃料電池，右邊是電解池，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)入口處所標(biāo)的氧氣和氫氣的位置，可以知道a作正極，b作負(fù)極；并且Zn和b相連，所以是陰極，而Cu是陽(yáng)極，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu片上的電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋，當(dāng)銅片的質(zhì)量變化為12.8g時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為n(e－)＝2n(Cu2＋)＝2＝0.4 mol。a極上的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，因?yàn)楦鱾€(gè)電極轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相等，所以a極上消耗氧氣的體積V(O2)＝22.4Lmol－1n(O2)＝22.4 Lmol－1＝2.24 L，故C項(xiàng)正確。 16．將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.052(5.2%)的NaOH溶液1 L(密度為1.06 gcm3)用鉑電極電解，當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了0.010(1.0%)時(shí)停止電解，則此時(shí)溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是(　　) NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 陽(yáng)極析出物的質(zhì)量/g 陰極析出物的質(zhì)量/g A 6.2% 19 152 B 6.2% 152 19 C 4.2% 1.2 9.4 D 4.2% 9.4 1.2 答案　B 解析　這是一道電解的簡(jiǎn)單計(jì)算題，電解NaOH溶液，本質(zhì)上是電解水，陽(yáng)極產(chǎn)物是O2，陰極產(chǎn)物是H2，溶液濃度不斷增大，根據(jù)數(shù)據(jù)分析B選項(xiàng)符合題意。 第II卷 非選擇題（共52分） 二、非選擇題(本題包括6小題，共52分) 17．(7分)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)，探究化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)，把試管放入盛有25 ℃的飽和石灰水的燒杯中，試管中開(kāi)始放入幾小塊鎂片，再用滴管向其中滴加5 mL鹽酸。試回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。 (4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2和H2的總能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。 (5)如果將本題中“25 ℃的飽和石灰水”換成“20 ℃碳酸飲料”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)中觀察到的另一現(xiàn)象是______________________________________________________， 其原因是____________________________________________________________。 答案　(1)試管中鎂片逐漸溶解，并有氣體產(chǎn)生，燒杯中石灰水變渾濁 (2)鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，該反應(yīng)放出的熱量使石灰水溫度升高，Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而減小，故變渾濁 (3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)小于 (5)燒杯中液體放出氣泡的速率逐漸加快　氣體的溶解度隨著溫度的升高而減小 解析　鎂與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使石灰水的溫度升高，Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而減小，氣體的溶解度也隨溫度的升高而減小。 18．(9分)下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。 (1)接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問(wèn)題： ①電源的N端為_(kāi)_______極； ②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_________________________________________； ③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：________L； ④電極c的質(zhì)量變化是__________g； ⑤電解前后各溶液的pH是否發(fā)生變化： 甲溶液________________；乙溶液________________；丙溶液________________； (2)如果電解過(guò)程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？ 答案　(1)①正?、?OH－－4e－===2H2O ＋ O2↑ ③2.8?、?6?、輕H增大　pH減小　pH不變 (2)能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)。 解析　(1)①乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，即c處為陰極，由此可推出b為陽(yáng)極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。丙中電解液為K2SO4溶液，相當(dāng)于電解水，設(shè)電解的水的質(zhì)量為x g。由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，10010%＝(100－x) 10.47%，得x＝4.5 g，故電解的水為0.25 mol。由方程式2H2O2H2↑＋O2↑可知，電解 2 mol H2O，轉(zhuǎn)移4 mol電子，所以整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了0.5 mol電子，而整個(gè)電路是串聯(lián)的，故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是相等的。②甲中為NaOH溶液，相當(dāng)于電解水，陽(yáng)極b處為陰離子OH－放電，即4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。③轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，則生成O2為 mol＝0.125 mol，標(biāo)況下的體積為0.125 mol22.4 Lmol－1＝2.8 L。④Cu2＋＋2e－===Cu，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，則生成的m(Cu)＝0.5/2 mol64 gmol－1＝16 g。⑤甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大。乙中陰極為Cu2＋放電，陽(yáng)極為OH－放電，所以H＋增多，故pH減小。丙中為電解水，對(duì)于K2SO4而言，其pH幾乎不變。(2)銅全部析出，可以繼續(xù)電解H2SO4溶液，有電解液即可電解。 19．(8分)已知下列熱化學(xué)方程式： ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJmol－1 ②H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJmol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJmol－1 ④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1 回答下列各問(wèn)題： (1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是__________________________________________。 (2)H2的燃燒熱為_(kāi)_______；C的燃燒熱為_(kāi)_______。 (3)燃燒10 g H2生成液態(tài)水，放出的熱量為_(kāi)_______。 (4)CO的燃燒熱為_(kāi)_______；其熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。 答案　(1)①②③④　(2)－285.8 kJmol－1?。?93.5 kJmol－1　(3)1 429.0 kJ　(4)－283.0 kJmol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJmol－1 解析　(1)所有燃燒均為放熱反應(yīng)，①②③④均為放熱反應(yīng)。 (2)燃燒熱為1 mol純可燃物生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，H2的燃燒熱為－285.8 kJmol－1，C的燃燒熱為－393.5 kJmol－1。 (3)Q放＝285.8 kJmol－1＝1 429.0 kJ。 (4)由④－③可得，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJmol－1＋110.5 kJmol－1＝－283.0 kJmol－1，其燃燒熱為－283.0 kJmol－1。 20．(10分)為省藥品和時(shí)間，甲、乙、丙三位同學(xué)用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液(直流電源、石墨電極、導(dǎo)線、燒杯、試管等中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的藥品和儀器用品)以巧妙的構(gòu)思“接力”的方式，設(shè)計(jì)了比較銅與鋅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱的系列實(shí)驗(yàn)。試填寫(xiě)下列空白： (1)甲同學(xué)分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部(銅與鋅不接觸)，小心向燒杯中加入稀硫酸，觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 甲同學(xué)的設(shè)計(jì)思路是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙同學(xué)接著甲的實(shí)驗(yàn)，向燒杯中滴加________溶液，進(jìn)而觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 乙同學(xué)判斷出鋅、銅金屬活動(dòng)性相對(duì)強(qiáng)弱，所依據(jù)的原理是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)丙同學(xué)使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的溶液中補(bǔ)充了必要的試劑(作為電解液)，反應(yīng)在調(diào)控下隨即開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)中有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 獲得的實(shí)驗(yàn)明顯現(xiàn)象是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)請(qǐng)你再單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)(試劑、儀器自選)，探究和證實(shí)鋅和銅的金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱(簡(jiǎn)要說(shuō)明操作和現(xiàn)象)________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無(wú)氣泡　鋅能置換出酸中的氫而銅不能 (2)CuSO4　鋅片上有紅色物質(zhì)析出，鋅片上產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快　活潑金屬可把不活潑金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池，Zn為負(fù)極 (3)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4　陰極上有紅色銅析出，陽(yáng)極上有氣泡產(chǎn)生 (4)分別取一小片銅片與鋅片于兩支試管中，向試管中分別加入少量的綠色FeCl2溶液，稍待片刻，放鋅片的試管中溶液的綠色褪去，溶液近乎于無(wú)色，而放銅片的試管中溶液無(wú)變化 解析　比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱可以從以下幾個(gè)角度分析：①與酸或水反應(yīng)置換出氫的難易程度；②相互間的置換反應(yīng)；③形成原電池時(shí)的電極反應(yīng)；④電解時(shí)離子的放電順序等。所以甲同學(xué)從銅、鋅與稀硫酸反應(yīng)有無(wú)氫氣放出比較兩者金屬活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱，乙同學(xué)向燒杯中加入CuSO4溶液，鋅置換出銅并構(gòu)成鋅銅原電池；丙同學(xué)在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用電解裝置來(lái)比較銅和鋅的金屬性強(qiáng)弱，因Cu2＋的氧化性強(qiáng)于Zn2＋，故硫酸銅被電解；除了以上方案外，還可通過(guò)與同一氧化劑反應(yīng)的現(xiàn)象來(lái)判斷還原性的強(qiáng)弱，所以加入少量氯化亞鐵溶液，根據(jù)反應(yīng)的情況判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。 21．(10分)用下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)(a、b、c、d均為鉑電極)，供選擇的有4組電解液，要滿足下列要求： 組 A槽 B槽 1 NaOH CuSO4 2 AgNO3 CuCl2 3 Na2SO4 AgNO3 4 NaCl AgNO3 ①工作一段時(shí)間后，A槽pH上升，B槽的pH下降； ②b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等。 (1)應(yīng)選擇的電解質(zhì)是上述四組中的第____組。 (2)該組電解過(guò)程中各電極上的電極反應(yīng)為 a極： ________________________________________________________________， b極： ________________________________________________________________， c極： ________________________________________________________________， d極： ________________________________________________________________。 (3)當(dāng)b極上析出7.1 g電解產(chǎn)物時(shí)，a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為_(kāi)_______ g；若B槽電解質(zhì)溶液為500 mL，且忽略電解前后電解液的體積變化，則此時(shí)B槽中的c(H＋)比電解前增加了 ________ molL－1。 答案　(1)4 (2)4H＋＋4e－===2H2↑ 4Cl－－4e－===2Cl2↑ 4Ag＋＋4e－===4Ag 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (3)0.2　0.4 解析　(1)先分析A、B兩槽電解時(shí)溶液的pH變化： A B 1 增大 減小 2 減小 不明顯 3 不變 減小 4 增大 減小 由此可知，符合條件①的有1、4。 再分析a、b、c、d四極上的放電離子，特別注意b、c兩極的反應(yīng)： 級(jí)別 b極(陽(yáng)) c極(陰) 1 4OH－～O2 2Cu2＋～2Cu 4 2Cl－～Cl2 2Ag＋～2Ag 故符合要求②的只有第4組。 (2)第4組溶液電解時(shí)的電解反應(yīng)： a：4H＋＋4e－===2H2↑ b：4Cl－－4e－===2Cl2↑ c：4Ag＋＋4e－===4Ag d：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (3)a、b、c、d四電極上得到的產(chǎn)物物質(zhì)的量間的關(guān)系，可由電子守恒快速列出： 2H2～2Cl2～4Ag～O2～4e－ B槽中有1 mol OH－放電，即有1 mol H＋生成，或從溶液電荷守恒考慮，因NO不消耗，有1 mol Ag＋反應(yīng)必有1 mol H＋生成。 設(shè)a極上析出x g H2，B槽c(H＋)增加了y molL－1 Cl2　～　H2～2OH－～2Ag＋～2H＋ 71 g　　 2 g　　　　　　　 2 mol 7．1 g　　x g　　　　　　 0.5y x＝0.2 g　y＝0.4 molL－1。 22．(8分)(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。 鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)： _______________________________________________； 銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)： ________________________________________________。 (2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 g，試計(jì)算： ①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)； ②通過(guò)導(dǎo)線的電量。(已知NA＝6.021023 mol－1，電子電量為1.6010－19C) 答案　(1)Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑ (2)①4.48 L?、?.85104 C 解析　(1)根據(jù)金屬活動(dòng)性分析得出鋅片為負(fù)極，銀片為正極，相應(yīng)電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋；2H＋ ＋2e－===H2↑。 (2)①鋅片與銀片總質(zhì)量減輕，是因鋅片與酸反應(yīng)： Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑～轉(zhuǎn)移2e－ 65 g　　　　　　　22.4 L　26.021023 60 g－47 g　　　　V(H2)　Q/1.6010－19 得V(H2)＝4.48 L；Q＝3.85104 C