2013高中化学复习知识点深度剖析 专题六 化学反应与能量

1、2013化学复习知识点深度剖析 专题六 化学反应与能量化学应用 电解熔融 NaCl 制 Na（装置如图）： 熔融氯化钠的电离方程式：NaCl=Na+Cl 通直流电后，阴极：2Na+2e=2Na；阳极：2Cl2e=Cl2 总反应方程式为：2NaCl(熔融) 2Na Cl2练一练：（1）电解法还可以用来冶炼哪些金属？（2）对比用惰性电极电解氯化钠水溶液和电解熔融氯化钠的异同？1. 已知有关物质的熔沸点数据如下表： MgOAl2O3MgCl2AlCl3溶点28522027714190（2.5×105Pa）沸点360029801412182.7请参考上述数据回答问题：能不能用电解M

2、gO的方法生产镁?写出原因?能不能用电解AlCl3的方法生产铝?原因是?们用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。核心考点真题回放1.（2011广东）某小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是（ ）Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+2e-= CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色2.（2011全国卷）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2 下列有关该电池的说法不正确的是（ ） A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3

3、、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D. 电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O3.（2011安徽）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：。下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ） A.正极反应式： B.每生成1 mol转移2 mol电子 C.不断向“水”电池的负极移动 D.是还原产物答案：B解析：A项，正极反应是得电子的一极，错。B项，Ag从0价升至+1价，反应中生成1mol Na

4、2Mn5O10时，Ag失去2mol电子，即反应中转移2mol 电子，正确。C项，原电池中阳离子向正极移动，故错。D项，反应中Ag作还原剂，对应的产物AgCl为氧化产物，错。4.（2011北京）结合右图判断，下列叙述正确的是（ ）A和种正极均被保护B. 和中负极反应均是 C. 和中正极反应均是D. 和中分别加入少量溶液，均有蓝色沉淀5.（2011北京）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。溶液A的溶质是 。电解饱和食盐水的离子方程式是 。电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用： 。电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(S

5、O42)>c(Ca2)。精制流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程I中将NH4转化为N2的离子方程式是 。BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程II中除去的离子有 。经过程III处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m3盐水b，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。答案：NaOH 2Cl+2H2O H2+Cl2+2OH Cl2与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动。减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出 Mg(O

6、H)2 2NH4+3Cl2+8OHN2+6Cl+8H2O SO42、Ca2 1.76解析：电解饱和食盐水时，阴极产物为NaOH和H2，阳极产物是Cl2，反应的离子方程式是2Cl+2H2O H2+Cl2+2OH，据此可以确定溶液A的溶质是NaOH；电解时用盐酸控制综合提高 一、考题预测 1.（2012江西）下列说法正确的是（ ）A蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程B MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料，也常用于电解法冶炼镁、铝金属C铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应D由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键，不可能有非极性键答案：C解析：A

7、项油脂不是高分子化合物；B项MgO熔点太高，常用电解熔融氯化镁冶炼镁；H2O2中存在非极性键，D项不正确。2. （2012唐山）碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（ ）A该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB放电时外电路电流由Zn流向MnO2C电池工作时OH-向锌电极移动D该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH答案：B解析：放电时，Zn为负极，MnO2为正极反应物，电子流从Zn流向MnO2，电流方向与电子流向相反，故B项错误。3.（2012山东莱芜）锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材

8、料电池，电池总反应式为：，下列说法不正确的是（ ） A.向外供电时，锂离子向负极移动 B.负极上反应的物质是锂，正极上反应的物质是 C.正极的电极反应为: D.负极的电极反应为：答案：A解析：该电池的负极为锂，产生的Li+移向正极，A项错误。4.（2012南昌）用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是（ ）A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl答案：C解析：电解HCl溶液生成氢气和氯气，溶质减少，PH增大；电解NaOH实质是电解水，NaOH浓度增大，PH也增大，电解NaCl生成NaOH，PH增大。5.（2012福建泉州）右图是模拟电化学反应装置图

9、。下列说法正确的是（ ）A若X为碳棒，开关K置于N处，会加快铁的腐蚀B若X为锌，开关K置于N处，则X极上有黄绿色气体生成C若X为碳棒，开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为：Fe3eFe3D若X为锌，开关K置于M处，则总反应方程式为：2ZnO22H2O2Zn(OH)2答案：D解析：A项构成电解池，此时Fe为阴极被保护，不正确；B项锌为活泼电极放电，不会产生黄绿色气体；C项构成原电池，铁为负极失电子生成Fe2+，不正确。6.（2012山东济宁）控制合适的条件，将反应设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）A反应开始时，乙中石墨电极上发生的电极反应式为2I2e=I2B反应开始时，甲中石墨电

10、极上Fe3+被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极答案：D解析：该反应不是可逆反应，故不能逆向进行，D项说法错误。7.(2012浙江宁波)在1L K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-) = 2.0 mol·L1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标准状况）气体，则原溶液中c(K+)为 A2.0 mol·L1B1.5 mol·L1 C1.0 mol·L1 D0.5 mol·L1 8.(2012浙江宁波)某心脏起搏器的动力来源于Li-S

11、OCl2电池。该电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。下列关于该电池的说法正确的是（ ）A放电过程中Li+向负极移动B该电池的电解质溶液为NaCl水溶液C正极电极反应式为： 2SOCl2+4e- = 4Cl +S +SO2D当0.4mol Li完全溶解时，流经电解液的电子个数为2.408×10239.(2012九江)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（ ）A溶液的质量变化：甲减小乙增大B溶液pH值变化：甲减小乙增大C相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙D电极反应式：甲中阴极

12、：Cu2+2e= Cu， 乙中负极：Mg - 2e= Mg2+ 10.（2012山东莱芜）工业上金属的冶炼过程复杂。（1）炼铁涉及的2个热化学方程式：（2）工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌(控制条件，使难放电、阳极电极不溶解)。写出电解总方程式 。（3）将干净的铁片浸于熔融的液态锌水中可制得镀锌钢板，这种钢板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌钢板的镀层一旦被破坏后，锌将作为原电池的 极发生 反应。（填“氧化”或“还原”）（4）实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48L，则该反应转移的电子数为 ，消耗硫酸的物质的量是 。二、过关强化训练 一、选择题(每小题有仅有一个选项，每小题3分，共48

13、分)1.下列常见的反应，在理论上不能用于设计原电池的是（ ）AH2SO4(aq)BaCl2(aq)2HCl(aq)BaSO4(s)；H0BCH3CH2OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)；H0C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)4Fe(OH)3(s)；H0D3Cu(s)8HNO3(aq)3Cu(NO3)2(aq)2NO(g)4H2O(l)；H0答案：A解析：理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池，分析选项中给出的反应中，A为复分解反应，不属于氧化还原反应，其不能设计成原电池。2.（2012福建泉州）1g 氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量1209 kJ

14、，则（ ） A反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H= +4836 kJ·mol1 B氢气的燃烧热为2418 kJ·mol1C1 mol H2O(1)的能量大于1 mol H2O(g)的能量 D2 mol H2和1 mol O2的能量总和大于2 mol H2O(g)的能量答案：D解析：氢气燃烧为放热反应，A不正确；此时生成的为气态水，B项不正确；等物质的量的液态水具有的能量比气态水的小，D项错误。3铁锈的成分中含有铁的氧化物、铁的氢氧化物研究证明，铁器的生锈与大气中的氧气、水蒸气有关下列做法中最有利于减缓铁器生锈的是 ()A铁锅用完后用水刷洗干净其表

15、面的油污B久置不用的铁刀涂抹凡士林在空气中保存C将铁壶盛水后保存D铁勺、铁铲放在阴湿处保存4同温同压下，用惰性电极在U型管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积最大的是 （ ） A饱和食盐水 BCuCl2溶液 CCuSO4溶液 DNaOH溶液5.(2012九江)已知：热化学方程式：由此可知Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l） H=_ A-441.8kJ·mol-1B- 254.8kJ·mol-1 C-438.9kJ·mol-1 D-260.4kJ·mol-1答案：D解析：利用盖斯定律可知：-/2，可得Zn（s）+HgO（s）=

16、ZnO（s）+Hg（l） H=-260.4kJ·mol-16.电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：阳极质量减小，阴极质量增加，电解过程中Cu2+浓度不变。则可选用的电极是 ( )A石墨作阳极，铁作阴极 B粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极，纯铜作阴极 C纯铜作阳极，铁作阴极 D铁作阳极，纯铜作阴极答案：C 解析：本题中所述的电解过程实际就是电镀过程：阳极质量减少，必须用活泼金属作阳极，则A选项不符合题意；由于Cu2+的放电能力比H+的大，阴极质量增加，但是要使Cu2+浓度不变，则阳极必需用纯铜，所以选C。7如图所示，下列叙述正确的是（) AY为阴极，发生还原反应 BX为正极，发生氧化反应

17、CY与滤纸接触处有氧气生成 DX与滤纸接触处变红8. 将Fe片和Zn片放在盛有NaCl溶液（其中滴有酚酞）的表面皿中，如图所示。最先观察到变为红色的区域为( ) A.和 B.和C.和 D.和9.右图为用直流电源电解析Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色答案：D解析：根据右图可以写出电极反应式，阳极（b极）：4OH4e=O2+2H2O，阴极（a极）：4H+4e=2H2，在两极滴入

18、石蕊溶液，b极溶液显酸性而呈红色，a极溶液显碱性而呈蓝色；逸出气体体积a电极大于b电极；且H2和O2均为无色无味气体。10.甲乙两同学做下表所述的水果电池实验，其测得的数据如下表：实验序号电极材料选用的水果电极间距/cm电压/mVI锌铜菠萝3900II锌铝菠萝3650III锌铝苹果3450下列叙述中错误的是（ ）AI中锌为负极，电子由锌经导线流向铜BII中铝为负极，铝失去电子，电流由锌经导线流向铝CIII中铝为负极，电极反应为：Al-3e-=Al3+D水果电池的电压只与水果的种类有关答案：D解析：从表中数据可以看出，水果电池的电压即与水果种类有关，也与电极材料有关，D错；其余选项均正确。11.

19、（2012合肥）意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如下图所示，已知断裂1 mol NN键吸收167kJ热量，生成1 mol NN键放出942kJ热量。根据以上信息和数据，判断下列说法中正确的是（ ）AN4与N2互为同位素 B14N原子核内的中子数为14CN4沸点比P4（白磷）低 DN4是一种比N2稳定的物质答案：C解析：N4与N2互为同素异形体，A项不正确；14N的质量数是14，中子数为7，B项错误；键能越大，共价键的稳定性越大，故N4比N2稳定性差，D项不正确。12.在25时，将两个铂电极插入一定质量的饱和硫酸钠溶液中进行电解。通电一

20、段时间后，阴极上逸出amol气体，同时有Wmol Na2SO4·10H2O晶体析出。若温度不变，则剩余溶液中溶质的质量分数为 ( )A B C D13（2011马鞍山）下列有关电化学的说法中正确的是（ ）碳 A、铅酸蓄电池充电时的阳极反应为：PbSO4+2H2OPbO2+SO42-+4H+2e- B、氢氧固体燃料电池中的正极反应为（固体电解质只允许O2-通过）：O2+2H2O+4e-4OH- C、用石墨电极电解CuCl2溶液一段时间后，向所得溶液中加入少量的CuO可使电解液复原 D、可用如图所示的装置实现反应：Cu+H2SO4=CuSO4+H2答案：A解析：A项，阳极发生氧化反应，失

21、去电子，正确；B项，正极应生成O2，即O2+4eO2，错误；C项，电解CuCl2,生成Cu和Cl2，故应补充CuCl2，错误；D项，Cu与H2SO4不能发生自发的氧化还原反应，错误。14（2011辽宁锦州）用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含ClBr NaMg2）的装置如图所示 （ab为石墨电极）。下列说法中不正确的是 （ ） A电池工作时，正极反应式为：O2 +4H + 4e 2H2OB电解时，a 电极周围首先放电的是Br而不是Cl，说明当其它条件相同时前者的还原性强于后者C电解时，电子流动路径是：负极外电路阴极溶液阳极正极D忽略能量损耗，当电池中消耗0.02g H2 时，b 极周围会产生0.0

22、2g H2 答案：C 解析：从电池中相应的电极材料及电解质溶液可知，A项正确；电解时，总是还原性强、氧化性强的离子在两极首先放电，b与原电池中正极相连，故充当阳极，放电的是还原性强的阴离子，B项正确；在电解过程中，电解质溶液的导电是通过阴阳离子的定向移动完成的，电子不可能在溶液中流动，C项错误；根据整个过程中的电子得失守恒可知，D项正确。15.将V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示(实验中始终保持 V1 + V2= 50mL)。下列叙述正确的是 （ ）A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可能转化为热能CNa

23、OH溶液的浓度约为1.0mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应16.（2012南昌）将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液,i.以电流强度为1A通电10分钟；ii.10min后，反接电源，以电流强度为2A继续通电10分钟；下列图像分别表示：银电极质量，铂电极质量，及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。正确的是（ ）A. B. C. D. 答案：A解析：一开始银作阳极失电子形成Ag+，质量减少；铂作阴极，Ag+在阴极得电子生成银单质，所以铂电极质量增加；反接后银作阴极，质量增加，铂上的银失电子，质量减少，当银反应完后，由于铂是惰性电极所以OH-失电子产生氧气，再从

24、电流强度和时间关系可得出正确。二、非选择题（共5个题）17.（9分）依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题：（1）电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 ；（2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X电极上发生的电极反应为 ；（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。属材料容易失去电子，因此负极是铜 ，正极是银，电极反应分别为：2Ag2e2Ag Cu2eCu2。电池工作时电子定向移动，由负极流向正极，溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动。18（11分）（2011云南）用如图所示的装置进行电解。A中盛

25、有AgNO3溶液，B中盛有饱和Na2SO4溶液通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。则：（1）电源的F端为_极。（2）A中发生反应的化学方程式为_。（3）在B中观察到的现象是_、_、_。（4）室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0168L,，B中析出硫酸钠晶体g。若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后，A中溶液体积恰为1000mL，则A溶液的pH为_。电解前饱和Na2SO4溶液的质量分数为_（列出算式即可。）答案：（1）正 （2）4AgNO32H2O4AgO24HNO3 （3）石墨极有气泡产生，Cu极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成 （4）2

26、100%解析：以湿润的淀粉KI试纸为研究对象。由于C端变为蓝色，可知C端有I2生成：2I-2eI2。该极为阳极，连接电源正极。由题意可知：4HO22H2根据气体体积可求出n（H）、c（H）及pH。对于B池，阳极反应式为：Cu2eCu2，阴极反应式为：2H2eH2。电解的总反应式为Cu2H2OCu（OH）2H2。当阴极析出00025molH2,耗水0005mol，析出晶体的质量和消耗的水的质量即为饱和溶液的质量。19.（10分）A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Na+、K+、Cu2+ 阴离子SO42 、OH 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液

27、、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题： （1）M为电源的_极（填写“正”或“负”）电极b上发生的电极反应为_； （2）计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积：_ （3）写出乙烧杯的电解池反应_ （4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ _。 （5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来的状态，操作是_ 。 20.（13分）（2012.潍坊）(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步.火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备. 用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水. 已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) H=10.7kJ· mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-543 kJ· mol-1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 . 已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮.试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条