《高考备考指南 理科综合 化学》课件-第6章 第3节

第六章第三节一、选择题1．以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是()A．阳极反应式相同B．电解结束后所得液体的pH相同C．阴极反应式相同D．通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)【答案】C【解析】以石墨为电极电解水，阳极上4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，以石墨为电极电解饱和食盐水，阳极上2Cl－－2e－=Cl2↑，二者电极反应式不同，故A错误；电解水溶液pH不变，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，pH变大，所以电解结束后所得液体的pH不相同，故B错误；以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，阴极都发生反应：2H＋＋2e－=H2↑，所以阴极反应式相同，故C正确；设转移电子数均为4mol，则依据电解方程式2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑～4e－，电解水生成3mol气体；依据电解方程式2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑～2e－，电解饱和食盐水生成4mol气体，故D错误。2．(2016·湖北武汉二中检测)下列叙述错误的是()A．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱与氯气时，以铁作阴极，石墨作阳极D．铜锌原电池，铜浸入硫酸锌溶液，锌浸入硫酸铜溶液，中间用盐桥连接【答案】D【解析】钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，碳作正极，A正确；精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为CuSO4溶液，B正确；电解饱和食盐水，石墨作阳极，铁作阴极，C正确；盐桥式原电池中电极金属与电解质溶液中金属离子应该一致，D错误。3．(2016·山东济南模拟)四个电解装置都以Pt作电极，它们分别盛有如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是()选项ABCD电解质溶液HClAgNO3KOHBaCl2pH变化减小增大增大不变【答案】C【解析】电解盐酸，溶质HCl的量会减小，溶剂的量不变，所以酸性减弱，pH增大，故A错误；电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，pH减小，故B错误；电解氢氧化钾的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂的量减小，碱性增强，pH增大，故C正确；电解氯化钡溶液得到的是氢氧化钡、氢气和氯气，溶液碱性增强，pH增大，故D错误。4．(2016·山东济宁一模)下列关于各装置图的叙述中，不正确的是()A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质为CuSO4溶液B．装置②的总反应式：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连D．装置④中的铁钉几乎不被腐蚀【答案】B【解析】精炼铜时，粗铜为阳极，由电流方向知a极为阳极，A正确；装置②为原电池，Fe作负极，Cu作正极，总反应式：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，B错误；外加电源的阴极保护法中，铁应与外接电源的负极相连，C正确；装置④中，由于浓H2SO4的吸水性，使铜丝和铁钉连接处周围空气非常干燥，缺少了构成原电池的必要条件——电解质溶液，故铁钉几乎不被腐蚀，D正确。5．(2016·河南十校联考)载人空间站中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2＋2H2O＋4e－=2CO＋4OH－。下列判断错误的是()A．上述电化学装置相当于电解池B．上述装置中发生的总反应为2CO2eq\o(=,\s\up7(电解))2CO＋O2C．反应结束后该电化学装置中电解质溶液的pH增大D．失电子的电极发生的反应是4OH－－4e－=2H2O＋O2↑【答案】C【解析】根据题意利用太阳能转化的电能可实现上述要求知，该电化学装置相当于电解池装置，A项正确；根据题意知，反应物是二氧化碳，产物为一氧化碳和氧气，总反应式为2CO2eq\o(=,\s\up7(电解))2CO＋O2，B项正确；由总反应式－阴极反应式，得阳极反应式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，即阴极生成的OH－在阳极完全反应，电解质溶液的pH不变，C项错误，D项正确。6．(2016·河北邢台模拟)下列有关电化学装置的说法正确的是()A．利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－B．图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有光亮的红色物质析出C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D．图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀【答案】A【解析】形成原电池反应，Al为负极，被氧化，Ag2S为正极，被还原，正极反应式为Ag2S＋2e－=2Ag＋S2－，故A正确；铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故B错误；图c中的X极若为负极，粗铜为阴极，而电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行粗铜的精炼，故C错误；该装置有外接电源，属于“外加电源的阴极保护法”，故D错误。7．(2016·北京海淀期末)关于下列装置的说法正确的是()A．装置①中盐桥内的K＋移向CuSO4溶液B．装置①将电能转变为化学能C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中的Cu2＋浓度保持不变【答案】A【解析】装置①是原电池，Zn是负极，Cu是正极，K＋移向CuSO4溶液，A正确，B错误；装置②是电解池，N是阳极，M是阴极，铁棒镀铜时M极应为铁棒，C错误；电解精炼铜时，溶液中的Cu2＋浓度降低，D错误。8．(2016·浙江丽水模拟)右图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是()A．该过程是电能转化为化学能的过程B．铜电极的电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－=CH4＋2H2OC．一段时间后，①池中n(KHCO3)不变D．一段时间后，②池中溶液的pH一定减小【答案】C【解析】分析工作原理图可知此装置为电解池，铜电极通入CO2，还原为CH4，所以铜电极为阴极，发生还原反应CO2＋8H＋＋8e－=CH4＋2H2O，铂电极为阳极，OH－放电，被氧化，导致pH减小，同时盐桥中的K＋向①池中移动，①池中溶有CO2，故n(KHCO3)增大，C项错误。9．(2016·河南洛阳模拟)电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是()A．a极与电源的负极相连B．产物丙为硫酸溶液C．离子交换膜d为阴离子交换膜D．a电极反应式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－【答案】B【解析】由装置图分析可知此装置是电解池，电解硫酸钠溶液，实质是电解水，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，气体甲为氧气，气体乙为氢气，则a极为阳极，电极反应为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，b极为阴极，电极反应为4H2O＋4e－=4OH－＋2H2↑，在阳极室得到硫酸，在阴极室得到氢氧化钠，则c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜。10．(2016·湖南师大附中模拟)用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是()A．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生B．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为17gC．曲线OP段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线PQ段表示O2的体积变化D．a电极上发生的电极反应为2H＋＋2e－=H2↑和4OH－－4e－=2H2O＋O2↑【答案】B【解析】由电流方向知b电极为阳极，电极反应为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，无红色物质析出，A错误；a电极为阴极，电极反应首先为Cu2＋＋2e－=Cu，然后为2H＋＋2e－=H2↑，D错误；由以上分析知OP段表示O2的体积变化，PQ段表示H2和O2的总体积变化，C错误；根据电子守恒，开始产生1.12LO2，然后产生H2和O2，其体积比近似为2∶1，所产生的总气体中，H2和O2体积比为1∶1，混合气体的平均摩尔质量为2g·mol－1×1/2＋32g·mol－1二、非选择题11．(2016·北京海淀模拟)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为____________________。(2)为了降低某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________(填字母)。A．铜 B．钠C．锌 D．石墨(3)图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。甲乙【答案】(1)2Fe－4e－=2Fe2＋(负极)、O2＋2H2O＋4e－=4OH－(正极)(2)C(3)负12．(2016·陕西安康模拟)如图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，请分析实验并回答下列问题：(1)若起始时甲、乙、丙3套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是________。(2)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越__________(填“高”或“低”)，钢铁越易腐蚀。(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为____________________________。【答案】(1)乙(2)高(3)2H2O＋O2＋4e―=4OH―【解析】(1)甲、乙、丙3套装置中的乙装置形成了原电池，铁作负极失电子，碳作正极，氧气得电子，使试管内压强降低，所以乙装置导管中液面上升最高。(2)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越高，越易形成原电池造成钢铁的腐蚀。(3)乙装置形成了原电池，碳作正极，氧气得电子，电极反应式：2H2O＋O2＋4e－=4OH―。13．(2016·湖南长沙模拟)铁元素及其化合物与人类的生产、生活息息相关，试回答下列问题：(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式为_______________________________________________________________。(2)已知：Fe(s)＋1/2O2(g)=FeO(s)ΔH＝－272kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1则高炉炼铁过程中FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝__________。(3)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如图所示，其中P端通入CO2。①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为________________________。②通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法正确的是__________(填字母)。A．X、Y两端都必须用铁作电极B．可以用NaOH溶液作为电解质溶液C．阴极发生的反应是2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．白色沉淀只能在阳极上产生③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中，其颜色变化为________________________，该反应的化学方程式为__________________________________________________________。【答案】(1)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(2)－11kJ·mol－1(3)①H2－2e－＋COeq\o\al(2－,3)=CO2＋H2O②B、C③由白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【解析】(1)Fe3＋具有较强的氧化性，能够氧化Cu：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(2)①Fe(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=FeO(s)ΔH＝－272kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1③2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1根据盖斯定律，②－①－eq\f(