




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 原電池一、 基礎(chǔ)梳理1. 答案D解析A項(xiàng),內(nèi)電路中不存在電子的移動(dòng);B項(xiàng),若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池,則負(fù)極是鋁;C項(xiàng),若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池,則正極表面析出銅,沒有氣泡產(chǎn)生。2. 答案BD解析中Mg不與NaOH溶液反應(yīng),而Al能和NaOH溶液反應(yīng)失去電子,故Al是負(fù)極;中Fe在濃硝酸中鈍化,Cu和濃HNO3反應(yīng)失去電子作負(fù)極,A、C錯(cuò);中電池總反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,負(fù)極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2AlO4H2O,二者相減得到正極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2,B正確;D正確。3. 答案:D解析:由反應(yīng)(1
2、)可得氧化性:B2>A2,由反應(yīng)(2)可知D為非?;顫姷慕饘伲势潢?yáng)離子的氧化性很弱;由反應(yīng)(3)可知氧化性:E2>B2,綜合分析,氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篍2>B2>A2>D2。4. 答案:A解析:題圖所示原電池中,Zn為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),Cu為正極發(fā)生還原反應(yīng),故A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò);原電池工作時(shí),ZnSO4溶液中的Zn2濃度增大,所以鹽橋中的陰離子向ZnSO4溶液中遷移,B項(xiàng)錯(cuò);銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是Cu22e=Cu,D項(xiàng)錯(cuò)。5. 答案:A解析:原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);不能實(shí)現(xiàn);碳棒可以作原電池的正極。6. 答案:D解析:A中滴加CuSO4溶液:ZnCuSO4=Cu
3、ZnSO4,置換出的Cu附著在Zn上構(gòu)成原電池,加快產(chǎn)生H2的速率。A中的Zn有少量的與CuSO4反應(yīng),則與稀硫酸反應(yīng)的Zn小比B中小,產(chǎn)生的H2體積比B中小。7. 答案:B解析:A選項(xiàng)是通過構(gòu)成鋅鐵原電池,在船殼上加鋅塊作原電池負(fù)極,從而保護(hù)船體不被腐蝕;B選項(xiàng)是靠氧化膜保護(hù)鋁;C選項(xiàng)中發(fā)生反應(yīng):ZnCu2=Zn2Cu,生成的銅與鋅構(gòu)成原電池加快反應(yīng)速率;D選項(xiàng)分別為鋅鐵原電池和錫鐵原電池,前者鋅為負(fù)極,后者鐵為負(fù)極,所以鍍鋅鐵更耐用。8. 答案:D解析:CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,A項(xiàng)錯(cuò);B項(xiàng)中會(huì)發(fā)生反應(yīng):KClAgNO3=AgClKNO3,生成的AgC
4、l會(huì)使鹽橋的導(dǎo)電性減弱,所以鹽橋中不能使用KCl,可換成KNO3,B項(xiàng)錯(cuò);由于鐵遇到濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化,而銅可與之發(fā)生反應(yīng):Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O,Cu失電子被氧化,作原電池的負(fù)極,所以C項(xiàng)錯(cuò)。9. 答案:B解析:構(gòu)成原電池的正極是Cu,負(fù)極是Zn,故錯(cuò)誤;電子從負(fù)極Zn流出,流向正極Cu,H向正極移動(dòng),在Cu上得電子:2H2e=H2,故錯(cuò)誤;、正確;原電池負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Zn2e=Zn2,錯(cuò)誤;電池總反應(yīng):Zn2H=Zn2H2,當(dāng)有1 mol e通過時(shí),產(chǎn)生H2為0.5 mol,故正確。10. 答案:C 解析:本題考查原電池的組成,活潑金屬為負(fù)極,且能與電解質(zhì)
5、溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。二、運(yùn)用提升11. 答案:(1)甲乙丙(2)甲乙丙(3)甲乙丙(4)對(duì)于丙,因形成ZnCu原電池,使反應(yīng)速率加快 解析:三支試管中產(chǎn)生H2的實(shí)質(zhì)是:Zn2H=Zn2H2。開始時(shí),c(H)相等,故開始時(shí)反應(yīng)速率:甲乙丙;產(chǎn)生H2的體積相等,則與酸反應(yīng)消耗的Zn的質(zhì)量相等,但丙中還發(fā)生了反應(yīng):ZnCu2=Zn2Cu,故參加反應(yīng)的Zn的質(zhì)量:甲乙丙;對(duì)于乙:CH3COOHCH3COOH,隨著c(H)的減少,電離平衡向右移動(dòng),因此反應(yīng)過程中c(H)乙c(H)甲,乙的反應(yīng)速率大于甲;對(duì)于丙,因形成ZnCu原電池,使反應(yīng)速率加快,故反應(yīng)終了,所需時(shí)間:甲乙丙。12. 答案:(1
6、)9.75(2)1.806×1023(3)0.75 mol·L1解析:此題為涉及原電池原理的計(jì)算。計(jì)算時(shí)可以根據(jù)原電池反應(yīng)方程式進(jìn)行。13. 答案:(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)變大(4)D>A>B>C 解析:甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理,甲中A不斷溶解,則A為負(fù)極、B為正極,活動(dòng)性A>B;乙中C極質(zhì)量增加;即析出Cu,則B為負(fù)極,活動(dòng)性B>C;丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生,則A為正極,活動(dòng)性D>A,隨著H的消耗,溶液pH逐漸變大。14. 答案:(1)在銀圈上有紅色固體析出,且銀圈向下傾斜(2)Fe的金屬活動(dòng)性大于
7、Ag,因此Fe被氧化失去電子,電子流向Ag,Cu2在Ag處得到電子被還原為Cu析出,附著在Ag上,因此銀圈質(zhì)量增加,所以產(chǎn)生上述現(xiàn)象解析:本題考查原電池原理。銀圈、鐵圈、CuSO4溶液構(gòu)成了原電池。Fe比Ag活潑,故Fe作負(fù)極失電子,Cu2在Ag處得到電子被還原成Cu,附著在Ag上,故銀圈質(zhì)量增加,向下傾斜。三、選做題15. 答案:(1)Fe2H=Fe2H2(2)正2H2e=H2增大負(fù)Fe2e=Fe2(3)ZnZn2H=Zn2H2Zn不斷溶解,F(xiàn)e極上有氣體析出(4)B>A>C(5)另一電極材料的活潑性解析:Sn、Fe、Zn三者的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱為Zn>Fe>Sn,則B中
8、Fe為負(fù)極,C中Fe為正極。第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié) 化學(xué)電源一、 基礎(chǔ)梳理(本部分包括10小題,共20分)1 答案:A解析:化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率高,A正確;火力發(fā)電居于人類社會(huì)現(xiàn)階段總耗電量的首位而不是化學(xué)電源,故B錯(cuò)誤;化學(xué)電源也存在重金屬等環(huán)境污染,不全是安全、無污染的,故C錯(cuò)誤;化學(xué)電源也有一次性電池,故D錯(cuò)誤。2. 答案:C 解析:因?yàn)殇\錳干電池中鋅為負(fù)極會(huì)變細(xì),碳棒不變,故A錯(cuò)誤;原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽訠錯(cuò);氫氧燃料電池負(fù)極反應(yīng)為H22e=2H,C正確;太陽(yáng)能電池采用硅材料制作,D錯(cuò)誤。3. 答案:B 解析:銅鋅原電池中鋅作負(fù)極,電子沿外電路從ZnCu。
9、4. 答案D解析A項(xiàng)生鐵中含碳,投入稀鹽酸中時(shí)構(gòu)成原電池;B項(xiàng)構(gòu)成原電池;C項(xiàng)鋅置換出銅后,構(gòu)成鋅銅原電池;D項(xiàng)濃硫酸不導(dǎo)電,不能構(gòu)成原電池。5. 解析由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池,負(fù)極材料是Fe,反應(yīng)式為Fe2e=Fe2,C錯(cuò)。6. 答案D解析由總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式得到負(fù)極反應(yīng)式:2H22CO4e=2H2O2CO2,則可判斷負(fù)極有CO2生成,A項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;該電池使用的電解質(zhì)是熔融的碳酸鉀,在常溫下無法工作,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該電池供應(yīng)2 mol水蒸氣時(shí),轉(zhuǎn)移的電子為4 mol,C項(xiàng)錯(cuò)誤。7. 答案:B 解析:Zn是負(fù)極,故A錯(cuò);電池反應(yīng)和沒有形成原電池時(shí)的氧化還原反應(yīng)相同,故B正
10、確;根據(jù)閉合回路的電流方向,在外電路中,電子由負(fù)極流向正極,電流由正極流向負(fù)極,C錯(cuò);在溶液中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),故D錯(cuò)誤。8. 答案C解析a極上發(fā)生的是失電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)是C2H5OH3H2O12e=2CO212H,C錯(cuò)。9. 答案:C 解析:題中提供的電極和電解質(zhì)溶液及導(dǎo)線連接除C項(xiàng)外都符合原電池的形成條件,C項(xiàng)不存在自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。10.答案C解析MgH2O2海水電池,活潑金屬(Mg)作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng):Mg2e=Mg2,H2O2在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng):H2O22e=2OH(由于電解質(zhì)為中性溶液,則生成OH),A、B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;原電
11、池電解質(zhì)溶液中Cl向負(fù)極移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、運(yùn)用提升(30分)11. 答案:(1)正(2)負(fù)(3)Al通入Cl212. 答案:(1)PtO24H4e=2H2O(2)Zn2Zn4e=2Zn2解析:本題盡管情景較新,但考查的內(nèi)容實(shí)質(zhì)上是原電池基本工作原理。13. 答案:答案(1)a還原(2)乙(3)MnO5e8H=Mn24H2O5Fe25e=5Fe3(4)0.5解析(1)根據(jù)題目提供的總反應(yīng)方程式可知,KMnO4作氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng),故石墨a是正極。(2)電池工作時(shí),SO向負(fù)極移動(dòng),即向乙燒杯移動(dòng)。(3)甲燒杯中的電極反應(yīng)式為MnO5e8H=Mn24H2O;乙燒杯中的電極反應(yīng)式為5Fe25e=5
12、Fe3。(4)溶液中的MnSO4濃度由1 mol·L1變?yōu)?.5 mol·L1,由于溶液的體積未變,則反應(yīng)過程中生成的MnSO4的物質(zhì)的量為0.5 mol·L1×0.2 L0.1 mol,轉(zhuǎn)移的電子為0.1 mol×50.5 mol。14. 答案(1)CH48e2H2O=CO28H(2)CH410OH8e=CO7H2O(3)CH44O28e=CO22H2O(4)CH44CO8e=5CO22H2O三、選做題(10分)15. 答案(1)兩次操作中均能形成原電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。(2)操作加酸,c(H)增大,AsO得電子,I失電子,所以C1是負(fù)極,
13、C2是正極。操作加堿,c(OH)增大,AsO失電子,I2得電子,此時(shí),C1是正極,C2是負(fù)極。故發(fā)生不同方向的反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移方向不同,即電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同。(3)2I2e=I2(4)AsO2OH2e=AsOH2O(5)A解析由于酸性條件下發(fā)生反應(yīng)AsO2I2H=AsOI2H2O,堿性條件下發(fā)生反應(yīng)AsOI22OH=AsOH2O2I都是氧化還原反應(yīng)。而且滿足構(gòu)成原電池的三大要素:不同環(huán)境中的兩電極(連接);電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng));形成閉合回路。當(dāng)加酸時(shí),c(H)增大,C1:2I2e=I2,是負(fù)極;C2:AsO2H2e=AsOH2O,是正極。當(dāng)加堿時(shí),c(OH)增大,C1:
14、I22e=2I,是正極;C2:AsO2OH2e=AsOH2O,是負(fù)極。第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié) 電解池(第一課時(shí))一、 基礎(chǔ)梳理(本部分包括10小題,共20分)1答案:D解析:從能量角度看,電解是把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程,故對(duì),錯(cuò)。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電,必然伴隨著兩個(gè)電極上氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,同時(shí)生成新的物質(zhì),故、對(duì)。某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解供給電能也可以實(shí)現(xiàn),故對(duì),所以D選項(xiàng)符合題意。2. 答案:A 解析:由于番茄汁顯酸性,左側(cè)番茄形成原電池,Zn作負(fù)極,右側(cè)番茄形成電解池,Cu作陰極,故只有A選項(xiàng)正確。3. 答案:D解析:電解飽和食鹽水時(shí),陰極生成H2,收集時(shí)試管口向下;陽(yáng)極生
15、成Cl2,通入淀粉碘化鉀溶液時(shí),溶液變藍(lán)色。電子從直流電源負(fù)極流向電解池陰極,故正確的選項(xiàng)是D。4. 答案A解析A項(xiàng),電解稀碳酸鈉溶液,實(shí)質(zhì)是電解水,碳酸鈉溶液濃度增大,pH增大,故符合;B項(xiàng),電解硫酸鈉溶液實(shí)質(zhì)也是電解水,但溶液仍為中性,pH不變;C項(xiàng),電解稀硫酸實(shí)質(zhì)是電解水,硫酸濃度增大,pH減?。籇項(xiàng),電解硫酸銅生成硫酸、氧氣和銅,故pH減小。5. 答案:C解析:a為正極,c為陽(yáng)極,d為陰極,陰極上生成Cu,質(zhì)量增加,b極為負(fù)極,電解過程中,Cu2、Cl濃度均減小。6. 答案D解析SO、OH移向b極,在b極OH放電,產(chǎn)生O2,b極附近c(diǎn)(H)>c(OH),石蕊試液變紅。Na、H移向
16、a極,在a極H放電產(chǎn)生H2,a極附近c(diǎn)(OH)>c(H),石蕊試液變藍(lán)。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的;兩種氣體均為無色無味的氣體。A、B、C均錯(cuò)。7. 答案B解析將氯化鋁溶液蒸干灼燒得到Al2O3,電解熔融的Al2O3,陽(yáng)極為O2放電,陽(yáng)極產(chǎn)物為氧氣;陰極為Al3放電,陰極產(chǎn)物為Al。8. 答案A解析A項(xiàng)電解方程式為2NaCl2H2OCl2(陽(yáng)極)H2(陰極)2NaOH,正確;B項(xiàng)電解方程式為CuCl2Cu(陰極)Cl2(陽(yáng)極),陰極沒有氣體生成,不正確;C項(xiàng)電解方程式為2CuSO42H2O2Cu(陰極)O2(陽(yáng)極)2H2SO4,陰極沒有氣體生成,不正確;D項(xiàng)電解方程式為2H2
17、O2H2(陰極)O2(陽(yáng)極),陰、陽(yáng)兩極生成氣體的體積比為21,不正確。9. 答案D解析A項(xiàng)中電解方程式為2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2,消耗的CuSO4與H2O的物質(zhì)的量之比為11,而加入Cu(OH)2后發(fā)生反應(yīng)Cu(OH)2H2SO4=CuSO42H2O,生成的CuSO4與H2O的物質(zhì)的量之比為12,故不能恢復(fù)到原來的溶液;B項(xiàng)實(shí)質(zhì)是電解水,故加入NaOH不可恢復(fù);C項(xiàng)電解之后生成NaOH、H2和Cl2,故要加入HCl才可以恢復(fù);D項(xiàng)電解的是電解質(zhì)本身,故只需要加入CuCl2即可恢復(fù)。10答案B解析由2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2知,如CuSO4未電解完,加CuO即
18、可復(fù)原,而加入Cu(OH)2相當(dāng)于加入CuO·H2O,故CuSO4電解完后,還電解了部分水。電解析出了0.1 mol Cu,轉(zhuǎn)移電子0.2 mol,而電解0.1 mol H2O轉(zhuǎn)移電子0.2 mol,故轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為0.4 mol。二、運(yùn)用提升(30分)11. 答案:(1)HCl、CuCl2 (2)H2SO4、Na2SO4 (3)CuSO4、NaCl12. 答案(1)2Al6e3H2O=Al2O36H(2)Al3HCO3e=Al(OH)33CO2解析(1)依據(jù)信息陽(yáng)極形成的氧化膜一定為Al2O3,Al失電子生成Al2O3,Al2O3中的氧是由水提供的,溶液顯酸性,所以有H生
19、成;(2)Al作陽(yáng)極,失電子,生成Al3,Al3水解顯酸性,溶液中的HCO水解顯堿性,兩者水解互相促進(jìn),生成Al(OH)3和CO2。13. 答案(1)陽(yáng)極CO(NH2)28OH6e=N2CO6H2O(2)陰極6H2O6e=3H26OH解析H2產(chǎn)生是因?yàn)镠2O電離的H在陰極上得電子,即6H2O6e=3H26OH,所以B極為陰極,A極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O,陽(yáng)極反應(yīng)式容易錯(cuò)寫成4OH4e=2H2OO2。14解析:電解5.00%的硫酸溶液,實(shí)際上是電解水。因此在該電解池的陰極產(chǎn)生H2,陽(yáng)極產(chǎn)生O2,且V(H2)V(O2)21。據(jù)此可確定d極為陰極,則電源的N
20、極為負(fù)極,M極為正極,在336 mL氣體中,V(H2)×336 mL224 mL,為0.01 mol,V(O2)×336 mL112 mL,為0.005 mol,說明電路中有0.02 mol電子通過,因此在b極(陰極)產(chǎn)生0.02 mol Ag,質(zhì)量為0.02 mol×108 g·mol12.16 g。則n(e)n(Ag)n(O2)n(H2)0.020.020.0050.01221。由Ag(陽(yáng))電極、Pt(陰)電極和AgNO3溶液組成的電解池,在通電一定時(shí)間后,在Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng)所消耗溶液中Ag的物質(zhì)的量,等于Ag電極被氧化給溶液補(bǔ)充的Ag的物質(zhì)的
21、量,因此AgNO3濃度不變,溶液的pH也不變。電解5.00%的硫酸溶液,其實(shí)質(zhì)是電解水,因此硫酸濃度增大,即H濃度增大,故溶液的pH減小設(shè)原5.00%的硫酸溶液的質(zhì)量為x,電解時(shí)消耗水的質(zhì)量為0.01 mol×18 g/mol0.18 g,則5.00%x5.02%(x0.18 g),解得:x45.18 g。答案:(1)正(2)Ag2.16(3)21(4)不變不變?cè)龃鬁p小(5)45.18三、選做題(10分)答案(1)O22H2O4e=4OHCH410OH8e=CO7H2OH22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2×8×9.65×104 C·mol
22、13.45×104 C4解析(1)甲烷燃料電池中正極為O2被還原,負(fù)極為CH4被氧化,在堿性條件下生成CO,其電極反應(yīng)分別為O22H2O4e=4OH、CH410OH8e=CO7H2O。閉合K后構(gòu)成閉合回路,此時(shí)a、b分別為電解池的陽(yáng)極和陰極,陰極為H得電子被還原,同時(shí)得到H2和NaOH,陽(yáng)極為Cl被氧化得到Cl2,該電解池中的總反應(yīng)為2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。每個(gè)電池通入1 L CH4,電路中通過的電量為×8×9.65×104 C·mol13.45×104 C。第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié) 電解池(第二課時(shí))一、 基礎(chǔ)梳理(
23、本部分包括10小題,共20分)1答案:A解析:加入電解質(zhì)的目的是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,電解質(zhì)電離出的離子不能參與電極反應(yīng)。根據(jù)離子的放電順序,應(yīng)選NaOH。2. 答案:B解析:電解CuCl2溶液時(shí),陰極析出銅,陽(yáng)極放出氯氣,A錯(cuò)誤;原電池可以作電解池的電源,B正確;電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是其被電解的過程,C錯(cuò)誤;電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),D錯(cuò)誤。3. 答案C解析在鍍件上鍍銅時(shí),銅應(yīng)作陽(yáng)極,與電源正極相連,鍍件應(yīng)作陰極,與電源負(fù)極相連。4. 答案:B 解析:本題主要考查電解原理及有關(guān)離子的放電順序。由陰陽(yáng)離子的放電順序可知電解KNO3、NaOH溶液的實(shí)質(zhì)都是電解水,電解質(zhì)溶液的濃度均增大,KNO3溶
24、液pH不變,NaOH溶液的pH增大;電解HCl溶液,陰極反應(yīng)2H2e=H2,陽(yáng)極反應(yīng)2Cl2e=Cl2,電解的是HCl,電解質(zhì)溶液的濃度降低,pH增大;電解CuSO4溶液,陰極反應(yīng)2Cu24e=2Cu,陽(yáng)極反應(yīng)4OH4e=O22H2O,電池反應(yīng)是:2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2,pH減小。5. 答案:A解析:本題左側(cè)裝置相當(dāng)于一個(gè)原電池,Zn比Cu活潑,Zn作負(fù)極,Cu作正極。原電池提供直流電,用銅電極電解硫酸鈉溶液,X極與電源的正極相連作陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng):Cu2e=Cu2,Y極與電源的負(fù)極相連作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng):2H2e=H2,因此Y極與濾紙接觸處變紅。6
25、. 答案:C解析:用惰性電極電解AgNO3溶液,總的電解反應(yīng)式為:4AgNO32H2O電解,4AgO24HNO3可知:陰極上析出Ag,陽(yáng)極放出O2,故A正確,D錯(cuò)誤;由于生成HNO3溶液,pH應(yīng)不斷降低,B錯(cuò)誤;要使溶液恢復(fù)電解前的狀況要看加入的物質(zhì)在溶液中的反應(yīng):2Ag2O4HNO3=4AgNO32H2O,得到的物質(zhì)恰好是反應(yīng)掉的物質(zhì),可以使溶液恢復(fù)到電解前的狀況,C正確。7. 答案:B解析:粗銅作陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),不活潑的金屬(Ag、Pt等)以陽(yáng)極泥沉積,精銅作陰極,發(fā)生還原反應(yīng)Cu22e=Cu。8. 答案:A解析:電解池中,鐵作陽(yáng)極,自然會(huì)溶解;工業(yè)上是用石墨作電極電解Al2O3制得純
26、鋁,A為正確選項(xiàng);精煉銅時(shí),粗銅作陽(yáng)極,純銅作陰極,B說法正確;C、D均無誤9. 答案:D解析:N2在陽(yáng)極上被氧化,A項(xiàng)錯(cuò);鐵是活潑的金屬,作陽(yáng)極會(huì)被氧化,B項(xiàng)錯(cuò);陰極的電極反應(yīng)是N26e6H=2NH3,C項(xiàng)錯(cuò)。10答案:C解析:K閉合時(shí)為原電池,為電解池,中發(fā)生充電反應(yīng),d電極為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),其反應(yīng)式為PbSO42H2O2e=PbO24HSO,所以A正確。在題述總反應(yīng)式中,得失電子總數(shù)為2e,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),可以計(jì)算出中消耗的硫酸的量為0.2 mol,所以B對(duì)。K閉合一段時(shí)間,也就是充電一段時(shí)間后,可以作為原電池,由于c極表面生成Pb,放電時(shí)作電源的負(fù)極,d表面生成P
27、bO2 ,放電時(shí)作電源的正極,所以D也正確。K閉合時(shí)d極是陽(yáng)極,陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),所以C錯(cuò)。二、運(yùn)用提升(30分)11. 答案:(1)4OH4e=2H2OO2(2)H放電,促進(jìn)水的電離,OH濃度增大,pH增大(3)B解析:根據(jù)離子放電順序可知,陽(yáng)極OH放電產(chǎn)生O2而陰極H放電產(chǎn)生H2,從而使陰極區(qū)附近H2OHOH的電離平衡被破壞,平衡右移:OH濃度增大,pH增大,產(chǎn)生的OH和通過陽(yáng)離子交換過來的K結(jié)合成KOH由B口流出。12. 解析:當(dāng)電鍵K接觸A點(diǎn)時(shí),構(gòu)成一個(gè)有外接直流電源的電解裝置,與電源正極相連的Zn極是陽(yáng)極,與電源負(fù)極相連的Zn極是陰極。當(dāng)工作5 min后Zn極上析出了Cu,此時(shí),將電
28、鍵K接觸B點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)原電池裝置,表面覆蓋銅的Zn極是原電池的正極,Zn極是原電池的負(fù)極。(3)當(dāng)兩電極分別為Zn、Fe,電解質(zhì)溶液為ZnCl2飽和溶液并把電鍵K接A時(shí),裝置為電鍍池。答案:(1)電解池陽(yáng)Cu22e=Cu(2)原電池正Zn2e=Zn2(3)電鍍池Zn22e=Zn13. 答案:(1)正極(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)11(4)銀AgNO3(5)Y極附近紅褐色變深氫氧化鐵膠粒帶正電荷解析:本題考查電解池有關(guān)串聯(lián)電解的知識(shí)。綜合性較強(qiáng)。由向乙中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色,說明F為陰極,那么E為陽(yáng)極,所以B為電源的負(fù)極,A為電源的正極。甲是電解CuSO4溶液
29、,總方程式:2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。乙裝置中生成的氣體為V(Cl2)V(H2)11。丙是電鍍池,所以給銅鍍銀,陽(yáng)極G應(yīng)為Ag,陰極H為Cu,電鍍液為AgNO3溶液。由于氫氧化鐵膠粒帶正電,所以有外加電源時(shí),膠粒定向移動(dòng),向陰極移動(dòng),所以Y極附近紅褐色變深。14. 答案:(1)2H2e=H2有氣泡冒出,溶液變紅2Cl2e=Cl2把濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色(2)純銅Cu22e=Cu粗銅Cu2e=Cu2解析:(1)用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極反應(yīng):2Cl2e=Cl2;陰極反應(yīng):2H2e=H2。與電源正極相連的為陽(yáng)極,反之為陰極。所以X為陰極,Y為陽(yáng)極。X
30、極在反應(yīng)過程中消耗了H2O電離出的H,溶液呈堿性,加入酚酞試液變成紅色;Y極產(chǎn)生Cl2,能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變?yōu)樗{(lán)色。(2)電解精煉粗銅時(shí),用含雜質(zhì)的Cu為陽(yáng)極,純Cu為陰極。反應(yīng)過程中,陽(yáng)極上的Cu以及比Cu活潑的金屬失去電子,成為離子,進(jìn)入溶液,活潑性比Cu差的金屬形成陽(yáng)極泥;在陰極只有Cu2能得電子成為單質(zhì),其他較活潑的金屬對(duì)應(yīng)的離子不能得電子。根據(jù)裝置圖,X為陰極,Y為陽(yáng)極。所以,X電極的材料是純銅,電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu;Y電極的材料是粗銅,電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2。三、選做題(10分)15. 答案:(1)2Cl2e=Cl2升高(2)<電解生成的氯氣與電解生成的Na
31、OH發(fā)生了反應(yīng)酸堿中和滴定(3)NaClH2ONaClOH2或2NaCl2H2O2NaOHCl2H2Cl22NaOH=NaClNaClOH2O解析:原理:電解飽和食鹽水2NaCl2H2OCl2H22NaOH。(1)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室,它只允許陽(yáng)離子通過,而阻止陰離子和氣體通過,這樣既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。(2)電解飽和食鹽水的產(chǎn)物是H2、Cl2、NaOH、Cl2與NaOH發(fā)生了反應(yīng),使Cl2的體積小于2 L。測(cè)定溶液濃度的常用方法為酸堿中和滴定。第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié) 金屬的電
32、化學(xué)腐蝕與防護(hù)一、 基礎(chǔ)梳理(本部分包括10小題,共20分)1答案:C解析:A、B、D三項(xiàng)中都形成了原電池,F(xiàn)e被腐蝕,只有C項(xiàng)中鐵被銅鍍層保護(hù),不易被腐蝕。2. 答案:A解析:吸氧腐蝕的電極反應(yīng):負(fù)極:2Fe4e=2Fe2,正極:O22H2O4e=4OH,溶液中發(fā)生反應(yīng):Fe22OH=Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2繼續(xù)被氧化:4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水形成鐵銹。3. 答案C解析根據(jù)裝置圖判斷,左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕,右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕,其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極:Fe2e=Fe2正極:O24e2H2O=4OH右邊負(fù)極:Fe2e=Fe2正極:2H2e=
33、H2a、b處的pH均增大,C錯(cuò)誤。4. 答案:D解析:選項(xiàng)A中黃銅是銅鋅合金,可以構(gòu)成原電池,但銅沒有鋅活潑,被腐蝕的是鋅而不是銅,所以不易產(chǎn)生銅綠;選項(xiàng)B中生鐵是鐵碳合金,可以構(gòu)成原電池而使鐵腐蝕生銹,軟鐵芯幾乎是純鐵,不構(gòu)成原電池;選項(xiàng)C中鐵與銅接觸構(gòu)成原電池,鐵比銅活潑,鐵就被腐蝕生成鐵銹;選項(xiàng)D中銀質(zhì)獎(jiǎng)牌是由較純的銀制作的,久置后表面變暗是跟空氣中的多種物質(zhì)反應(yīng)造成的。5. 答案:A解析:選項(xiàng)A,鐵作陽(yáng)極,鐵要溶解,要在鐵表面鍍鋅,鐵應(yīng)該作陰極;選項(xiàng)B,Zn的活動(dòng)性比Fe強(qiáng),Zn失去電子而保護(hù)了船體;選項(xiàng)C,鋼鐵吸氧腐蝕時(shí),O2在正極獲得電子;選項(xiàng)D,Cl失電子能力大于OH,電解飽和食
34、鹽水時(shí),Cl在陰極失去電子變?yōu)镃l2。6. 答案:C解析:加入銅構(gòu)成FeCu原電池,反而會(huì)加快鐵的腐蝕。7. 答案:B 解析:發(fā)生的反應(yīng)為Zn2H=Zn2H2,有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移則生成0.1 mol H2,消耗0.1 mol Zn,其質(zhì)量為6.5 g。8. 答案:A解析:在食鹽水中ZnFe形成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕消耗甲中的氧氣,甲中壓強(qiáng)變小,乙中導(dǎo)氣管受大氣壓強(qiáng)作用形成一段水柱;在金屬剪口處形成ZnFe原電池,正極發(fā)生反應(yīng)2H2OO24e=4OH,溶液呈堿性,溶液變紅;Zn比鐵活潑,Zn作負(fù)極,Zn2e=Zn2而被腐蝕。9. 答案:C解析:本實(shí)驗(yàn)的原理相當(dāng)于金屬的吸氧腐蝕,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為
35、電能。在原電池中,活潑金屬鋁作負(fù)極,電極反應(yīng):Al3e=Al3,木炭棒作正極,電極反應(yīng):O22H2O4e=4OH,由此可知木炭棒和碳粒的質(zhì)量不會(huì)改變。由于木炭棒作正極,因此應(yīng)與玩具電機(jī)的正極相連。10答案:D解析:A選項(xiàng)應(yīng)該說鉻的含量大于13%,稀硝酸對(duì)合金的腐蝕速率比鹽酸、硫酸弱。B應(yīng)生成NO;C不能解釋鹽酸、硝酸氫離子濃度相等,但硝酸腐蝕速率慢。二、運(yùn)用提升(30分)11. 答案:B 2H2e=H2C Cu22e=CuA 2H2e=H2D>A>B>C解析:對(duì)于原電池裝置,應(yīng)該明確負(fù)極材料、正極材料,電解質(zhì)溶液,同時(shí)找出發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式是什么;本題可通過現(xiàn)象,判斷哪個(gè)
36、電極作負(fù)極、哪個(gè)電極作正極,再寫出電極反應(yīng)。中正極反應(yīng)為2H2e=H2 ,活動(dòng)性A>B;中正極反應(yīng)為Cu22e=Cu,活動(dòng)性B>C,中正極反應(yīng)為2H2e=H2,活動(dòng)性D>A。12. 答案:(1)2FeCl3Fe=3FeCl2(2)BD(3)銅Cu22e=Cu0.08鐵比銅活潑,鍍層破壞后,在潮濕環(huán)境中形成原電池,鐵為負(fù)極,加速鐵的腐蝕(其他合理答案也可)13. 答案:(1)3、4、5、6Fe2e=Fe2(或2Fe4e=2Fe2)2H2OO24e=4OH解析:解答第(1)題應(yīng)注意聯(lián)系金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別,不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸,因發(fā)生原電池反應(yīng),較活潑的金屬失電
37、子而被氧化,分析題中實(shí)驗(yàn)可知,實(shí)驗(yàn)3、4、5、6發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,其中負(fù)極反應(yīng)是Fe2e=Fe2,正極反應(yīng)是O22H2O4e=4OH。解答第(2)題時(shí),對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3可得出濕度增大,可使鐵銹蝕速率加快;對(duì)比實(shí)驗(yàn)2、4可知增大O2濃度可加快鐵銹蝕的速率;對(duì)比實(shí)驗(yàn)4、5可知升高溫度可加快鐵銹蝕的速率;對(duì)比實(shí)驗(yàn)5、6可知電解質(zhì)的存在會(huì)使鐵銹蝕的速率加快。第(3)題,為防止鐵的銹蝕,根據(jù)鐵銹蝕的類型,可采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法,還可把鐵制成不銹鋼(合金),亦可采用噴油漆、涂油脂、電鍍、表面鈍化等方法使鐵與空氣、水等物質(zhì)隔離,以防止其腐蝕。(2)電鍍、發(fā)藍(lán)等表面覆蓋保護(hù)層,犧牲陽(yáng)極
38、的陰極保護(hù)法等14. 答案cCu22e=CuAu、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽(yáng)極)下方,F(xiàn)e以Fe2的形式進(jìn)入電解液解析電解精煉時(shí),粗銅作陽(yáng)極,純銅作陰極,CuSO4溶液作電解液,比銅活潑的金屬失電子生成離子進(jìn)入溶液,不如銅活潑的金屬形成陽(yáng)極泥沉積下來。三、選做題(10分)15答案(1)增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更充分H2S2FeCl3=2FeCl2S2HCl2Fe22H2Fe3H2(2)a2HNOe=NO2H2O做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?解析(1)采用氣、液逆流方式的目的是增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更充分。反應(yīng)池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2S2FeCl3=2FeCl2S2HCl。進(jìn)入電解池的物質(zhì)
39、應(yīng)為FeCl2和HCl,根據(jù)電解池圖示,左側(cè)生成的為Fe3,右側(cè)生成的為H2,則可得總反應(yīng)的離子方程式:2Fe22H通電,2Fe3H2。(2)電解精煉銀,粗銀作陽(yáng)極,純銀作陰極,陰極上除了附著銀之外,還會(huì)有少量的NO2氣體產(chǎn)生。原因是NO2He=NO2H2O。用鋁質(zhì)容器與食鹽水處理Ag2S的原理是:利用原電池原理,負(fù)極:2Al6e=2Al3,正極:3Ag2S6e=6Ag3S2,2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S,總反應(yīng):2Al3Ag2S6H2O=2Al(OH)33H2S6Ag。習(xí)題課 電極反應(yīng)方程式書寫(答案)1.答案B解析由題給原電池裝置可知,電子經(jīng)過導(dǎo)線,由Zn電極流向Fe電
40、極,則O2在Fe電極發(fā)生還原反應(yīng):O22H2O4e=4OH,燒杯a中c(OH)增大,溶液的pH升高。燒杯b中,Zn發(fā)生氧化反應(yīng):Zn2e=Zn2。2.答案C解析解答本題時(shí)審題是關(guān)鍵,反應(yīng)是在酸性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。在原電池中,陽(yáng)離子要往正極移動(dòng),故A錯(cuò);因電解質(zhì)溶液是酸性的,不可能存在OH,故正極的反應(yīng)式為O24H4e=2H2O,轉(zhuǎn)移4 mol電子時(shí)消耗1 mol O2,則轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)消耗2.24 L O2,故B、D錯(cuò);電池反應(yīng)式即正負(fù)極反應(yīng)式之和,將兩極的反應(yīng)式相加可知C正確。3. 答案C解析本題考查原電池原理。CH3OH中碳元素為2價(jià)。根據(jù)圖像,可知電池反應(yīng)是H2O和CO2轉(zhuǎn)化
41、成CH3OH和O2,是甲醇燃燒的逆反應(yīng),所以該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),應(yīng)吸收熱量,A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)圖像,a處H2O轉(zhuǎn)化成H和O2,氧元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;b極CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH,1 mol CO2得到6 mol電子與6 mol H反應(yīng)生成1 mol CH3OH,C項(xiàng)正確。根據(jù)電子守恒有3O212e2CH3OH,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4. 答案BC解析A項(xiàng),氧氣在反應(yīng)中被還原,所以石墨是正極,石墨是負(fù)極,故不正確;B項(xiàng),Y是NO2被氧化后的產(chǎn)物,則為N2O5,正確;D項(xiàng),石墨極上發(fā)生的是還原反應(yīng)。5. 答案D解析充電時(shí),陰極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;充電時(shí),碳電極為陰極,與電源的負(fù)極相連,B錯(cuò)誤;放電時(shí)碳電極的反應(yīng)為H22OH2e=2H2O,C錯(cuò)誤。6. 答案D解析裝置中的反應(yīng),AsO2I2HAsOI2H2O,當(dāng)加入適量濃鹽酸時(shí),平衡向右移動(dòng),有電子轉(zhuǎn)移,但電子不會(huì)沿導(dǎo)線通過,所以甲組操作,電流表(A)指針不會(huì)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 服裝店裝修發(fā)包合同
- 2025年度養(yǎng)豬場(chǎng)生物安全防控體系建設(shè)合同
- 2025年度勞動(dòng)合同到期解除協(xié)議書及離職員工離職證明及離職手續(xù)辦理指南
- 2025年度建筑勞務(wù)施工節(jié)能減排合作協(xié)議
- 2025年度分紅股收益分配與權(quán)益變更協(xié)議
- 2025年度數(shù)據(jù)保密審計(jì)與保密合同
- 2025年度公司免責(zé)的旅游服務(wù)合作協(xié)議
- 2025年度創(chuàng)業(yè)公司股權(quán)激勵(lì)及轉(zhuǎn)讓協(xié)議
- 2025年網(wǎng)絡(luò)游戲行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析:網(wǎng)絡(luò)游戲國(guó)內(nèi)用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大
- 崗位晉升申請(qǐng)書
- 2024年成人高等教育學(xué)士學(xué)位英語(yǔ)水平考試大綱
- 職業(yè)技術(shù)學(xué)院《酒店財(cái)務(wù)管理》課程標(biāo)準(zhǔn)
- 【蘇教版信息科技】三年級(jí)下冊(cè)8.1《認(rèn)識(shí)自主可控》教案
- MIL-STD-202-211-2020美國(guó)美軍標(biāo)準(zhǔn)
- 《假性動(dòng)脈瘤》課件
- JBT 14682-2024 多關(guān)節(jié)機(jī)器人用伺服電動(dòng)機(jī)技術(shù)規(guī)范(正式版)
- 診所校驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)審核表
- DL-T 572-2021電力變壓器運(yùn)行規(guī)程-PDF解密
- 教科版四下科學(xué)《植物的生長(zhǎng)變化》單元解讀(新教材解讀)
- 2024年高考生物考前信息必刷卷02(全國(guó)卷新教材)(含答案與解析)
- JB-T 14509-2023 反滲透海水淡化設(shè)備技術(shù)規(guī)范
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論