2013年高考化學(xué)考前30天沖刺-熱點(diǎn)預(yù)測專題05-化學(xué)反應(yīng)與能量

2013年高考化學(xué)考前30天熱點(diǎn)預(yù)測專題訓(xùn)練（共十四專題）考前30天之備戰(zhàn)2013高考化學(xué)沖刺押題系列第一部分專題05化學(xué)反應(yīng)與能量【2013高考考綱】(1)了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。了解常見的氧化還原反應(yīng)。(2)了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說出常見的能量轉(zhuǎn)化形式。(3)了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。(4)了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡單計算。(5)了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。(6)了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。(7)理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。題型示例1氧化還原反應(yīng)【樣題1】2012年8月13日，云南地震，我國派出多支醫(yī)療小分隊(duì)分批進(jìn)入災(zāi)區(qū)，進(jìn)行醫(yī)療救助和環(huán)境消毒。Na2FeO4是一種高效多功能水處理劑，應(yīng)用前景廣闊。一種制備Na2FeO4的方法可用化學(xué)方程式表示如下：2FeSO4+6Na2O2＝2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+OA．Na2O2在反應(yīng)中只作氧化劑B．O2是氧化產(chǎn)物C．Na2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物D．2molFeSO4發(fā)生反應(yīng)時，共有10mol電子轉(zhuǎn)移【命題解讀】《高考考綱》明確要求：要了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，了解常見的氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)的特征是有化合價的變化，本質(zhì)是有電子轉(zhuǎn)移。高考命題側(cè)重氧化還原反應(yīng)的基本概念、判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目、配平反應(yīng)方程式和化學(xué)計算等多個知識點(diǎn)，體現(xiàn)出高考向?qū)W科內(nèi)綜合過渡的命題思想。題型示例2化學(xué)能與熱能【樣題1】下列說法或表示法正確的是（）A．氫氣與氧氣反應(yīng)生成等量的水蒸氣和液態(tài)水，前者放出熱量多B．需要加熱的反應(yīng)說明它是吸熱反應(yīng)C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，若將含0.5molH2SO4的稀硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量等于57.3kJD．1molS完全燃燒放熱297.3kJ，其熱化學(xué)方程式為：S＋O2=SO2ΔH＝－297.3kJ/mol【解題指導(dǎo)】選C。A中H2與O2反應(yīng)生成等量的水蒸氣和液態(tài)水，后者放出熱量多；B中某些反應(yīng)需要提供“加熱”的外部條件，但本身是放熱反應(yīng)，如碳的燃燒；D中熱化學(xué)方程式未注明物質(zhì)的狀態(tài)?！久}解讀】《高考考綱》明確要求：了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。根據(jù)考綱的這一要求將化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化綜合起來考查將成為一種熱門的題型，同時注意到由于能源日益匱乏，因此有關(guān)燃燒熱、中和熱、蓋斯定律等問題必將成為今后命題的重點(diǎn)。題型示例3熱化學(xué)方程式書寫和正誤判斷【樣題1】下列說法正確的是（）A.強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿的反應(yīng)熱一定是中和熱B.1molS完全燃燒放熱297.3kJ，其熱化學(xué)方程式為：S＋O2SO2ΔH＝－297.3kJ/molC.在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時的反應(yīng)熱叫做中和熱D.表示中和熱的離子方程式為：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)；ΔH=57.3kJ·mol【命題解讀】《高考考綱》明確要求：了解熱化學(xué)方程式的含義。熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式，它既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，又表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。新課程背景下的高考熱化學(xué)方程式試題大多是一些思路型題型，題目變化較多，但思路變化卻較少，主干知識依然是重點(diǎn)考查的內(nèi)容。此類試題比較貼近當(dāng)前的教學(xué)實(shí)際，雖然形式上有各種各樣的變化，但只要學(xué)會了基礎(chǔ)題型的解題思路和應(yīng)對策略，縝密分析、逐層遞解，再經(jīng)過一些變化演繹，就可以準(zhǔn)確解答相關(guān)題型。此外，通過此類題型的解題策略探究還有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和靈活運(yùn)用所學(xué)知識綜合解決實(shí)際問題的能力。題型示例4蓋斯定律及其應(yīng)用【樣題1】在298K、100kPa時，已知：（1）2；ΔH1（2）；ΔH2（3）；ΔH3則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是()A.ΔH3=ΔH1+2ΔH2B.ΔH3=ΔH1+ΔH2C.ΔH3=ΔH1-2ΔH2D.ΔH3=ΔH1-ΔH題型示例4原電池及其應(yīng)用【樣題1】銅鋅原電池（如圖所示）工作時，下列敘述正確的是（）A．負(fù)極反應(yīng)為：Zn—2e-=Zn2+B．電池總反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2++CuC．在外電路中，電子從負(fù)極流向正極D．鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液題型示例5電解池及其應(yīng)用【樣題1】某志愿者在廣州亞運(yùn)會設(shè)計了一個“中國必勝”的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是()A．鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應(yīng)B．鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生D．a(chǎn)點(diǎn)是負(fù)極，b點(diǎn)是正極題型示例6電化學(xué)及其應(yīng)用【樣題1】下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是（）A．亞運(yùn)會純銀獎牌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，鍍層仍能對鐵制品起保護(hù)作用C．在遠(yuǎn)洋貨輪外殼連接銅塊保護(hù)外殼不受腐蝕D．西氣東輸時，地下鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕【專家預(yù)測】一、選擇題1．世博會上澳大利亞館的外墻采用的是特殊的耐風(fēng)化鋼覆層材料，外墻的顏色每天都在發(fā)生著變化，它會隨空氣中太陽、風(fēng)雨、濕度的影響，逐漸結(jié)出一層銹斑，從橙色到赭紅色的轉(zhuǎn)變，看上去外觀的生銹程度在增加，運(yùn)用了鋼材生銹原理。下列有關(guān)鋼材生銹的說法正確的是()A．紅色鐵銹的主要成分是Fe(OH)3B．鋼材在空氣中的反應(yīng)只有氧化、還原及化合反應(yīng)C．鋼材在空氣中的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕，其負(fù)極的反應(yīng)為Fe－3e－=Fe3＋D．空氣中太陽、風(fēng)雨、濕度對鋼材的腐蝕有較大影響2．據(jù)報道，摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電，其電池反應(yīng)為2CH3OH＋3O2＋4OH－eq\o(,\s\up7(放電),\s\do8(充電))2COeq\o\al(2－,3)＋6H2O，則下列說法中錯誤的是()A．放電時，CH3OH參與反應(yīng)的電極為負(fù)極B．充電時，電解質(zhì)溶液的pH逐漸減小C．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2OD．充電時，每生成1molCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子3．某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是()A．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－=CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍(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，Cu2＋向銅電極移動【答案】D【解析】本題考查了原電池原理、電極反應(yīng)式的書寫以及電解原理。a和b不連接時，不能構(gòu)成原電池。鐵與銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成的銅附著在鐵片上，A項(xiàng)正確；a和b用導(dǎo)線連接，構(gòu)成原電池，溶液中的Cu2＋得到電子生成銅在銅片上析出，B項(xiàng)正確；無論a和b是否連接，都是鐵片不斷溶解生成Fe2＋，溶液中的Cu2＋不斷得到電子生成Cu，溶液顏色從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，C項(xiàng)正確；a和b分別連接直流電源正、負(fù)極時，銅片作陽極，失電子生成銅離子，溶液中銅離子向陰極移動，在陰極上得電子，D項(xiàng)錯誤。4．用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為()A．0.4mol B．0.5molC．0.6mol D．0.8mol【答案】C【解析】通常電解CuSO4后脫離溶液的是2Cu＋O2，所以把脫離產(chǎn)物化合(成為CuO)再放回溶液，就可使其恢復(fù)原貌。現(xiàn)能使其恢復(fù)原貌的是Cu2(OH)2CO3，不考慮CO2的溶解，即Cu2(OH)2CO3→Cu2(OH)2O→2CuO·H2O，所以是先電解CuSO4后電解水。故有關(guān)系式：Cu2(OH)2CO3～2CuO·H2O～轉(zhuǎn)移6e－eq\f(0.1mol,1mol)eq\f(ne－,6mol)解得n(e－)＝0.6mol。5．有下列4種燃料電池的工作原理示意圖，其中正極反應(yīng)的產(chǎn)物為水的是()【答案】C【解析】燃料電池通入燃料的電極為負(fù)極，通入氧氣或空氣的電極為正極。正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)AO2＋4e－=2O2－2H2－4e－＋2O2－=2H2OBO2＋4e－＋2H2O=4OH－2H2－4e－＋4OH－=4H2OCO2＋4e－＋4H＋=2H2O2H2－4e－=4H＋DO2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)2H2－4e－＋2COeq\o\al(2－,3)=2H2O＋2CO2↑或CO－2e－＋COeq\o\al(2－,3)=2CO2↑6.下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是()A．圖1表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化B．圖2表示0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C．圖3表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點(diǎn)所示的溶液是80℃時KNO3的不飽和溶液D．圖4表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線，由圖知t時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大7．單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化圖如圖所示。下列說法正確的是()A．S(s，單斜)=S(s，正交)ΔH＝＋0.33kJ·mol－1B．正交硫比單斜硫穩(wěn)定C．相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高D．①式表示斷裂1molO2中的共價鍵所吸收的能量比形成1molSO2中的共價鍵所放出的能量少297.16kJ8．用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示。下列說法中，正確的是()A．燃料電池工作時，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．此裝置用于鐵表面鍍銅時，a為鐵C．a(chǎn)極是粗銅，b極是純銅時，a極逐漸溶解，b極上有銅析出D．a(chǎn)、b兩極均是石墨時，在相同條件下，a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等9．SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中存在S—F鍵。已知：1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)＋3F2(g)＝SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為()A．－1780kJ/mol B．－1220kJ/molC．－450kJ/mol D．＋430kJ/mol【答案】B【解析】本題主要考查了化學(xué)鍵與反應(yīng)熱的關(guān)系。斷裂1molS—S鍵需吸收280kJ的熱量，斷裂3molF－F鍵需吸收480kJ的熱量，而形成6molS—F鍵放出330×6kJ的熱量，則該反應(yīng)的ΔH＝－1220kJ/mol。10．將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說法正確的是()A．液滴中的Cl－由a區(qū)向b區(qū)遷移B．液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH－形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D．若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu－2e－=Cu2＋11．下列說法不正確的是()A．鉛蓄電池在放電過程中，負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量減小B．常溫下，反應(yīng)C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)ΔH>0C．一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率D．相同條件下，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的氧化性依次減弱12．根據(jù)下列熱化學(xué)方程式：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5kJ/mol②H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH2＝－285.8kJ/mol③CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3＝－870.3kJ/mol可以計算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為()A．ΔH＝＋244.1kJ/molB．ΔH＝－488.3kJ/molC．ΔH＝－996.6kJ/molD．ΔH＝＋996.6kJ/mol【答案】B【解析】由蓋斯定律可推知，將①×2＋②×2－③即可得2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)，同理該方程式的反應(yīng)熱ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝－488.3kJ/mol，故選B。13．有關(guān)如圖所示裝置的敘述不正確的是()A．這是電解NaOH溶液的裝置B．該裝置中Pt為正極，電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．該裝置中Fe為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe－2e－＋2OH－=Fe(OH)2D．這是一個原電池裝置14．下列敘述正確的是()A．純鋅與稀硫酸反應(yīng)時，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↑＋5H2OC．在鐵上鍍銅時，金屬銅作陰極D．電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中銅離子濃度不變15．如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色，則下列說法正確的是()A．x是正極，y是負(fù)極，CuSO4溶液的pH逐漸減小B．x是正極，y是負(fù)極，CuSO4溶液的pH保持不變C．x是負(fù)極，y是正極，CuSO4溶液的pH逐漸減小D．x是負(fù)極，y是正極，CuSO4溶液的pH保持不變16．市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Li－ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li＋的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：Li＋2Li0.35NiO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do8(充電))2Li0.85NiO2下列說法不正確的是()A．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Li－e－=Li＋B．充電時，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C．該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D．放電過程中Li＋向負(fù)極移動二、非選擇題17．“嫦娥一號”的成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”夢想。(1)發(fā)射“嫦娥一號”的長征三號甲火箭的第三級使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧，下列是298K時氫氣(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃燒的熱化學(xué)方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molC(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ/molC8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ/molCH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ/mol通過計算說明等質(zhì)量的H2、C、C8H18、CH4完全燃燒時，放出熱量最多的是________，發(fā)射“嫦娥一號”的長征三號甲火箭的第三級使用液氫和液氧這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________(請寫兩條)。(2)已知：H2(g)=H2(l)ΔH＝－0.92kJ/mol；O2(g)=O2(l)ΔH＝－6.84kJ/mol；H2O(l)=H2O(g)ΔH＝44.0kJ/mol。請寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：____________________________。如果此次發(fā)射“嫦娥一號”的長征三號甲火箭所攜帶的燃料為45t，液氫、液氧恰好完全反應(yīng)生成氣態(tài)水，總共釋放能量________kJ(保留3位有效數(shù)字)。(3)氫氣、氧氣不僅燃燒時能釋放熱能，二者形成的原電池還能提供電能，美國的探月飛船“阿波羅號”使用的就是氫氧燃料電池，電解液為KOH溶液，其電池反應(yīng)式負(fù)極：________；正極：________；電池總反應(yīng)式：_____________________________________。18．由于燃料電池汽車，尤其氫燃料電池汽車可以實(shí)現(xiàn)零污染排放，驅(qū)動系統(tǒng)幾乎無噪音，且氫能取之不盡、用之不竭，燃料電池汽車成為近年來汽車企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了獲得競爭優(yōu)勢，各國紛紛出臺政策，加速推進(jìn)燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。燃料電池的燃料選擇有氫氣、甲醇等。(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)祝壳叭藗兲幚矶趸嫉姆椒ㄖ皇鞘蛊渑c氫氣合成為甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。已知?dú)錃?、甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式如下：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285kJ·mol－1①CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－726.0kJ·mol－1②寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學(xué)方程式：__________。(2)有科技工作者利用稀土金屬氧化物作為固體電解質(zhì)制造出了甲醇－空氣燃料電池。這種稀土金屬氧化物在高溫下能傳導(dǎo)O2－。①這個電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是__________________________；負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是__________________。②在稀土氧化物的固體電解質(zhì)中，O2－的移動方向是______。③甲醇可以在內(nèi)燃機(jī)中燃燒直接產(chǎn)生動力推動機(jī)動車運(yùn)行，而科技工作者要花費(fèi)大量的精力研究甲醇燃料汽車。主要原因是_____________?！敬鸢浮?1)CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋298.5kJ·mol－1(2)①O2＋4e－=2O2－CH3OH＋3O2－－6e－=CO2↑＋2H2O②正極流向負(fù)極③燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高【解析】(1)熱化學(xué)方程式①×eq\f(3,2)－熱化學(xué)方程式②可得合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH＝＋298.5kJ·mol－1。(2)該燃料電池的正極是氧氣得電子，而負(fù)極則是甲醇失電子的反應(yīng)。由于正極氧氣得電子生成O2－，從而導(dǎo)致正極富余O2－，而負(fù)極缺乏O2－，故在固體電解質(zhì)中O2－從正極流向負(fù)極；燃料電池中使用的燃料不經(jīng)過燃燒而直接轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)化率高。19．對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法。①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是________(用離子方程式表示)。為將堿洗糟液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。a．NH3 b．CO2c．NaOH d．HNO3②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為________。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是______________。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是________。(3)利用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______________?！窘馕觥勘绢}考查鋁及其化合物的性質(zhì)，電解池、電鍍的工作原理以及金屬的電化學(xué)保護(hù)，考查學(xué)生的綜合運(yùn)用分析能力。(1)①Al、Al2O3和Al(OH)3均既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)，因此，用堿處理鋁材表面的氧化膜時，當(dāng)氧化膜溶解后，暴露出的Al可以繼續(xù)與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣，反應(yīng)方程式為：2Al＋2H2O＋2OH－＝2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，堿洗廢液中含有AlOeq\o\al(－,2)，加入酸性物質(zhì)可以生成Al(OH)3，由于Al(OH)3可以溶于強(qiáng)酸(HNO3為強(qiáng)酸)，因此酸性物質(zhì)選用CO2，選b。②題目給出，電解目的是在鋁材表面生成氧化膜，因此電極反應(yīng)為：2Al－6e－＋3H2O＝Al2O3＋6H＋；由于電解液是硫酸，因此難免會溶解一定量的Al2O3，在電極上也可能生成一定量的Al3＋，由于Al3＋水解呈酸性，HCOeq\o\al(－,3)水解呈堿性，二者相互促進(jìn)，產(chǎn)生氣體CO2和沉淀氫氧化鋁。也可以解釋為，加入NaHCO3，提高了溶液的pH，當(dāng)pH升高到一定程度，Al(OH)3沉淀析出。(2)電鍍過程中，為保持電鍍質(zhì)量，必須保持電鍍液濃度的穩(wěn)定，因此用Cu作為陽極，這樣用陽極溶解的Cu，補(bǔ)充陰極析出的Cu，從而保持電解液的濃度穩(wěn)定。(3)利用電化學(xué)法保護(hù)金屬，從原理上來說，就是被保護(hù)金屬材料上發(fā)生還原反應(yīng)，從而保證金屬不被腐蝕。碳棒為惰性電極，F(xiàn)e為活潑電極，保護(hù)Fe只能用電解法，此時Fe作為陰極，故選N；但X為Zn時，Zn活潑性大于Fe，F(xiàn)e可以作為原電池的正極被保護(hù)，這種方法叫做犧牲陽極的陰極保護(hù)法。20．如圖所示，E為沾有Na2SO4溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是多孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的KMnO4溶液，K打開，接通電源一段時間后，C、D中有氣體產(chǎn)生。(1)外電源的正、負(fù)極分別是R為________，S為________。(2)A附近溶液的現(xiàn)象是______________，B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________。(3)濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動？________。(4)當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時，切斷外電源并接通開關(guān)K，經(jīng)過一段時間，C、D中氣體逐漸減少，主要因?yàn)開_______________，有關(guān)的反應(yīng)式為____________________。21．如圖，p、q為直流電源兩極，A為＋2價金屬單質(zhì)X制成，B、C、D為鉑電極，接通電源，金屬X沉積于B極，同時C、D產(chǎn)生氣泡。試回答：(1)p為________極，A極發(fā)生了________反應(yīng)。(2)C為________極，試管里收集到的氣體是________；D為________極，試管里收集到的氣體是________。(3)C極的電極反應(yīng)式是_____________________。(4)在電解過程中，測得的C、D兩極上產(chǎn)生的氣體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：時間(min)12345678910陰極生成氣體體積(cm3)6122029394959697989陽極生成氣體體積(cm3)24711162126313641仔細(xì)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請說出可能的原因是：_______________。(5)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，A、B電極附近溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。(6)當(dāng)電路中通過0.004mol電子時，B電極上沉積金屬X為0.128g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為________?！窘馕觥?1)接通電源，X沉積于B極，說明B為陰極，則A為陽極，故q為負(fù)極，p為正極，A上發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)H2SO4電解池中，C為陽極，試管內(nèi)得O2，D為陰極，此試管內(nèi)得H2。(3)C電極上的反應(yīng)式為：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。(4)C、D兩極所得O2、H2體積比應(yīng)該為1∶2，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由1∶3隨時間變化而增大，到達(dá)10分鐘時約為1∶2，因?yàn)殚_始O2溶解于溶液中。(5)A極：X－2e－=X2＋，B極：X2＋＋2e－=X，兩極附近pH不變。(6)設(shè)X的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則X2＋＋2e－=X2M0.004mol0.128g得M＝64。22．氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如右圖所示(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)電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3。用化學(xué)平衡移動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＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)[c(SOeq\o\al(2－,4))>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NHeq\o\al(