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1、
第6章化學(xué)反應(yīng)與能量(3)
1.下列事實與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是( A )
A.光亮的自行車鋼圈不易生銹
B.黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠
C.銅、鋁電線一般不連接起來作導(dǎo)線
D.生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)更容易生銹
解析 A項,自行車鋼圈不易生銹是由于熔煉的時候在鐵中加入了一定比例的鎳、鉻,改變了其金屬的組織結(jié)構(gòu),與電化學(xué)腐蝕無關(guān);B項,黃銅中,鋅比銅活潑,二者構(gòu)成原電池,鋅失電子,這樣可以保護(hù)銅不被氧化;C項,銅、鋁導(dǎo)線連接起來會與表面液體構(gòu)成原電池,鋁比銅活潑,鋁失電子被氧化,就會引起連接處斷開,造成斷路;D項,生鐵中含有雜質(zhì)碳,碳、鐵、水膜會構(gòu)成無數(shù)個微小的原電
2、池,使鐵不斷被腐蝕。
2.為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計了如圖所示的裝置,下列有關(guān)說法錯誤的是 ( D )
A.正極的電極反應(yīng)方程式為O2+2H2O+4e-===4OH-
B.將石墨電極改成Mg電極,難以觀察到鐵銹生成
C.若向自來水中加入少量NaCl(s),可較快地看到鐵銹
D.分別向鐵、石墨電極附近吹入O2,前者鐵銹出現(xiàn)得快
解析 鐵是負(fù)極,失電子被氧化成Fe2+,在正極O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成OH-,故將O2吹向石墨電極的腐蝕速率比吹向鐵電極得快;向自來水中加入NaCl(s),可使電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強,加快腐蝕速率;但若將石墨電極換成Mg電極,則負(fù)極為Mg,F(xiàn)e
3、被保護(hù),難以看到鐵生銹。
3.將等物質(zhì)的量濃度的CuSO4和NaCl溶液等體積混合后,用石墨電極進(jìn)行電解,電解過程中,溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示,則下列說法錯誤的是( C )
A.陽極先析出Cl2,后析出O2,陰極先產(chǎn)生Cu,后析出H2
B.AB段陽極只產(chǎn)生Cl2,陰極只產(chǎn)生Cu
C.BC段表示在陰極上是H+放電產(chǎn)生了H2
D.CD段相當(dāng)于電解水
解析 由于兩種溶液的體積相等,物質(zhì)的量濃度也相等,即溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等,設(shè)CuSO4和NaCl的物質(zhì)的量各為1 mol ,電解分3個階段。[第一階段]陽極:1 mol Cl-失1 mol 電子,陰極:0.5 mol Cu2+得
4、1 mol電子,因為Cu2+水解使溶液顯酸性,隨著電解的進(jìn)行,Cu2+的濃度降低,溶液酸性減弱,pH將增大;[第二階段]陽極:1 mol OH-(來源于水的電離)失1 mol 電子,陰極:0.5 mol Cu2+再得1 mol 電子,因為OH-消耗,使溶液中H+的濃度增大,pH迅速減??;[第三階段]陽極:OH-失電子,陰極:H+得電子,它們都來源于水的電離,實質(zhì)是電解水,溶液的體積減小,使溶液中H+的濃度增大,pH繼續(xù)減小。
4.下列有關(guān)電化學(xué)裝置完全正確的是( C )
A
B
C
D
銅的精煉
鐵上鍍銀
防止Fe被腐蝕
構(gòu)成銅鋅原電池
解析 電解精煉銅時,
5、應(yīng)該用粗銅作陽極,純銅作陰極,A項錯誤;鐵上鍍銀時,應(yīng)該用銀作陽極,鐵作陰極,B項錯誤;C項是外加電流的陰極保護(hù)法,正確;銅鋅原電池中,鋅應(yīng)插入硫酸鋅溶液中,銅應(yīng)插入硫酸銅溶液中,D項錯誤。
5.用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種純凈物(括號內(nèi)物質(zhì)),能使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是( B )
A.AgNO3(AgNO3) B.NaOH(H2O)
C.KCl(KCl) D.CuSO4(CuSO4)
解析 A項,4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,脫離反應(yīng)體系的物質(zhì)是4Ag+O2,所以應(yīng)當(dāng)加入適量的Ag2O才能復(fù)原;B項,2H2O2H2↑+O
6、2↑,脫離反應(yīng)體系的是2H2+O2,加入適量水可以復(fù)原;C項,2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,脫離反應(yīng)體系的是H2+Cl2,通入適量HCl氣體才能復(fù)原;D項,2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑,脫離反應(yīng)體系的是2Cu+O2,加入適量CuO才可以復(fù)原。
6.(2018·荊州中學(xué)高三上學(xué)期月考)利用控制n(H2S):n(FeCl3)=1:2反應(yīng)得到的產(chǎn)物,再用電解法制氫,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是( B )
A.惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng)
B.Fe(OH)3膠體中滴加溶液X,先有沉淀后沉淀溶解
C.溶液Y加熱蒸發(fā)灼燒最終得到Fe2O3
7、
D.電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H+2Fe3++H2↑
解析 H2S與FeCl3反應(yīng)生成硫單質(zhì)和氯化亞鐵以及鹽酸。根據(jù)示意圖,惰性電極b放出氫氣,說明b為陰極,則a為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),A項正確;惰性電極a發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,氯氣將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,因此溶液X為氯化鐵,F(xiàn)e(OH)3膠體中滴加氯化鐵,發(fā)生膠體的聚沉,但不能溶解,B項錯誤;溶液Y為氯化亞鐵,加熱蒸發(fā)灼燒會被空氣中的氧氣氧化,最終得到Fe2O3,C項正確;電解池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H+2Fe3++H2↑,D項正確。
7.(2018·南陽一中高三第一次月考)如圖所示的裝置,C、D、E、
8、F、X、Y都是惰性電極,將電源接通后,向乙裝置中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色,則以下說法正確的是( B )
A.電源B極是正極
B.甲、乙裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成,其物質(zhì)的量之比為1:2:2:2
C.欲用丙裝置給銅鍍銀,H應(yīng)該是Ag,電鍍液是AgNO3溶液
D.丁裝置中X極附近紅褐色不變
解析 根據(jù)圖知,該裝置是電解池,將電源接通后,向乙裝置中滴入酚酞溶液,在F極附近顯紅色,說明F極附近有大量的OH-,由此得出F極上H+放電生成氫氣,所以F極是陰極,則電源B極是負(fù)極,A極是正極,A項錯誤;甲裝置中C電極上OH-放電生成氧氣,乙裝置中F電極上H+放電生成氫氣,所以甲、
9、乙裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成;生成1 mol 氧氣轉(zhuǎn)移4 mol 電子,生成1 mol 銅時轉(zhuǎn)移2 mol電子,生成1 mol 氯氣時轉(zhuǎn)移2 mol電子,生成1 mol 氫氣時轉(zhuǎn)移2 mol 電子 ,所以轉(zhuǎn)移相同物質(zhì)的量的電子時生成單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1:2:2:2,B項正確;若用丙裝置給銅鍍銀,G應(yīng)該是Ag,H是銅,電鍍液是AgNO3溶液,C項錯誤;丁裝置中Y電極是陰極,氫氧化鐵膠粒帶正電荷,Y極附近紅褐色變深,D項錯誤。
8.在水中加入等物質(zhì)的量的MgSO4、NaCl、AgNO3三種物質(zhì)組成的混合溶液,該溶液在惰性材料作電極的電解槽中通電一段時間后,在兩個電極區(qū)析出的氧化產(chǎn)物與
10、還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比約為( C )
A.35.5∶108 B.16∶207
C.8∶1 D.108∶35.5
解析 三種物質(zhì)等物質(zhì)的量混合,則NaCl、AgNO3恰好完全反應(yīng),故反應(yīng)后的溶液為NaNO3和MgSO4的混合液。實質(zhì)上是電解水:2H2O2H2↑+O2↑,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物分別為O2和H2,質(zhì)量之比為8∶1。
9.下列離子方程式書寫正確的是( B )
A.用Cu片作陽極電解飽和食鹽水:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B.用兩個銅片作電極電解AgNO3溶液:Cu+2Ag+2Ag+Cu2+
C.用石墨作電極電解AlCl3溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+
11、H2↑+2OH-
D.用石墨作電極電解CuBr2溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
10.以鉻酸鉀為原料,電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下:
下列說法不正確的是( D )
A.在陰極室,發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.在陽極室,通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?,是因為陽極區(qū)H+濃度增大,使平衡2CrO+2H+Cr2O+H2O向右移動
C.該制備過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D.測定陽極液中K和Cr的含量,若K與Cr的物質(zhì)的量之比為d,則此時鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為α=
12、解析 該電解池發(fā)生的反應(yīng)為電解水,陰極反應(yīng)式:4H2O+4e-===4OH-+2H2↑,陽極反應(yīng)式:2H2O-4e-===4H++O2↑,鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率α=2-d,D項錯誤。
11.已知高能鋰離子電池的總反應(yīng)式為2Li+FeS===Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2為電解質(zhì),用該電池為電源電解含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是( B )
A.電極Y應(yīng)為Li
B.電解過程中,b中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小
C.X極反應(yīng)式為FeS+2Li++2e-===Fe+Li2S
D.若將圖中陽離子膜去掉,將a、b兩室合并,則電解反應(yīng)總
13、方程式發(fā)生改變
解析 由于c 中反應(yīng)為Ni2++2e-===Ni,,故c室為陰極室,則電極Y為Li,由于c中Ni2+不斷減少,Cl-通過陰離子膜從c移向b,a中OH-放電不斷減少,Na+通過陽離子膜從a移向b,所以b中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大,B項錯誤。
12.如圖所示甲、乙兩個裝置,所盛溶液體積和濃度均相同且足量,當(dāng)兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時,下列說法不正確的是( C )
A.溶液的質(zhì)量變化:甲減小乙增大
B.溶液的pH變化:甲減小乙增大
C.相同條件下產(chǎn)生氣體的體積:V甲=V乙
D.電極反應(yīng)式:甲中陰極為Cu2++2e-===Cu,乙中負(fù)極為Mg-2e
14、-===Mg2+
解析 A項,甲中總反應(yīng)為2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,乙中總反應(yīng)為Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,故甲溶液質(zhì)量減小,乙溶液質(zhì)量增大,正確;B項,甲中生成H2SO4,pH減小,乙中消耗鹽酸,pH增大,正確;C項,當(dāng)兩裝置電路中通過的電子都是1 mol時,甲中產(chǎn)生0.25 mol O2,乙中產(chǎn)生0.5 mol H2,故相同條件下,甲乙中產(chǎn)生氣體的體積比為1∶2,錯誤;甲中陰極為Cu2+放電,電極反應(yīng)為Cu2++2e-===Cu,乙中負(fù)極為Mg放電,電極反應(yīng)為Mg-2e-===Mg2+,正確。
13.用酸性氫氧燃料電池(乙池)為電源進(jìn)行電解的實驗裝
15、置(甲池在一定條件下可實現(xiàn)有機物的電化學(xué)儲氫)如圖所示。甲池中A為含苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為10%的混合氣體,B為10 mol混合氣體,其中苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為24%,C為標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.8 mol氣體(忽略水蒸氣),下列說法不正確的是( C )
A.乙池中溶液的pH變大 B.E處通入H2,C處有O2放出
C.甲池中陰極區(qū)只有苯被還原 D.導(dǎo)線中共傳導(dǎo)11.2 mol電子
解析 乙池是氫氧燃料電池,有水生成,則溶劑增加,氫離子濃度降低,因此pH增大,A項正確;苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷屬于加氫的還原反應(yīng),則該電極是陰極,所以與之相連的電極是負(fù)極,所以E處通入H2,電解池中陽極失去電子,即溶液中氫氧根放電,
16、生成氧氣,則C處有O2放出,B項正確;根據(jù)題干信息可知參加反應(yīng)的苯的物質(zhì)的量為10 mol×24%-10 mol×10%=1.4 mol,甲池中陰極區(qū)苯放電的電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-===C6H12,說明1.4 mol苯反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.4 mol×6=8.4 mol,陽極產(chǎn)生的氧氣是2.8 mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2.8 mol×4=11.2 mol,所以根據(jù)電子得失守恒可知甲池中陰極區(qū)不只苯被還原,即進(jìn)入甲池中的氫離子也放電,C項錯誤;根據(jù)C項分析可知導(dǎo)線中共傳導(dǎo)11.2 mol電子,D項正確。
14.500 mL AgN
17、O3和Ca(NO3)2的混合溶液中c(NO)=0.6 mol·L-1,用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時間后,兩極均收集到2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是( A )
A.原混合溶液中c(Ca2+)為0.1 mol·L-1
B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
C.電解得到的Ag的物質(zhì)的量為0.1 mol
D.電解后溶液中c(H+)為0.2 mol·L-1
解析 石墨作電極電解AgNO3和Ca(NO3)2的混合溶液,陽極反應(yīng)式為4OH--4e-===2H2O+O2↑,陰極先后發(fā)生兩個反應(yīng):Ag++
18、e-===Ag,2H++2e-===H2↑。陽極收集到O2為2.24 L,由這個事實可推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol電子,陰極生成2.24 L H2的過程中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,所以Ag+共得到0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol電子,電解前Ag+的物質(zhì)的量和電解得到的Ag的物質(zhì)的量都為0.2 mol。電解前后分別有以下守恒關(guān)系:c(Ag+)+2c(Ca2+)=c(NO),2c(Ca2+)+c(H+)=c(NO)。不難算出電解前c(Ca2+)=0.1 mol·L-1,電解后c(H+)=0.4 mol·L-1。
我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。