高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 講與練單元綜合測(cè)試8 化學(xué)反應(yīng)與能量.doc

單元綜合測(cè)試八時(shí)間：90分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共16小題，每小題3分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1世博會(huì)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(huì)隨空氣中太陽(yáng)、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(shuō)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Fe3e=Fe3D空氣中太陽(yáng)、風(fēng)雨、濕度對(duì)鋼材的腐蝕有較大影響答案D解析鐵銹的主要成分是Fe2O3，A項(xiàng)錯(cuò)；電化學(xué)腐蝕首先得到Fe(OH)3，分解得到Fe2O3，有分解反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)；負(fù)極的反應(yīng)為Fe2e= Fe2，C項(xiàng)錯(cuò)。2據(jù)報(bào)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(gè)月才充一次電，其電池反應(yīng)為2CH3OH3O24OH2CO6H2O，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)，CH3OH參與反應(yīng)的電極為負(fù)極B充電時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH逐漸減小C放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3OH6e8OH=CO6H2OD充電時(shí)，每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子答案B解析放電時(shí)為原電池，從化合價(jià)判斷CH3OH為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為CH3OH6e8OH=CO6H2O；充電時(shí)為電解池，陰極反應(yīng)為CO6H2O6e=CH3OH8OH，溶液的pH增大，從電極反應(yīng)來(lái)看，每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子，綜上所述錯(cuò)誤的為B項(xiàng)。3(2011廣東，12)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是()Aa和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu22e=CuC無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2向銅電極移動(dòng)答案D解析本題考查了原電池原理、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)以及電解原理。a和b不連接時(shí)，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(wú)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(shí)，銅片作陽(yáng)極，失電子生成銅離子，溶液中銅離子向陰極移動(dòng)，在陰極上得電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液時(shí)，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(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(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為()A0.4 molB0.5 molC0.6 mol D0.8 mol答案C解析通常電解CuSO4后脫離溶液的是2CuO2，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?，F(xiàn)能使其恢復(fù)原貌的是Cu2(OH)2CO3，不考慮CO2的溶解，即Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2O2CuOH2O，所以是先電解CuSO4后電解水。故有關(guān)系式：Cu2(OH)2CO32CuOH2O轉(zhuǎn)移6e解得n(e)0.6 mol。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)AO24e=2O22H24e2O2=2H2OBO24e2H2O=4OH2H24e4OH=4H2OCO24e4H=2H2O2H24e=4HDO24e2CO2=2CO2H24e2CO=2H2O2CO2或CO2eCO=2CO26.(2011江蘇，10)下列圖示與對(duì)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(wú)催化劑的情況下反應(yīng)過(guò)程中的能量變化B圖2表示0.1000 molL1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 molL1CH3COOH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(shí)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(shí)間變化的曲線，由圖知t時(shí)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大答案C解析本題考查了化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液、沉淀溶解平衡等知識(shí)。A錯(cuò)，因?yàn)閳D中所示的反應(yīng)物能量高于生成物，應(yīng)該是放熱反應(yīng)。B錯(cuò)，因?yàn)榇姿釋儆谌跛?，圖線的起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH數(shù)值應(yīng)在1和2之間。C對(duì)，因?yàn)閺膱D線容易讀出該溫度下的溶質(zhì)還沒(méi)有達(dá)到飽和溶液所滿足的量。D錯(cuò)，因?yàn)椤吧晌锏淖畲罅俊焙汀胺磻?yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率”屬于兩個(gè)概念、兩個(gè)表示法。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(shuō)法正確的是()AS(s，單斜)=S(s，正交)H0.33 kJmol1B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式表示斷裂1 mol O2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kJ答案B解析得：S(s，單斜)=S(s，正交)H0.33 kJmol1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；可知單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫時(shí)要放出熱量，正交硫的能量要低，較穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；相同物質(zhì)的量的正交硫應(yīng)該比單斜硫所含有的能量要低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；式表示斷裂1 mol S和1 mol O2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kJ，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8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(shuō)法中，正確的是()A燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OHB此裝置用于鐵表面鍍銅時(shí)，a為鐵Ca極是粗銅，b極是純銅時(shí)，a極逐漸溶解，b極上有銅析出Da、b兩極均是石墨時(shí)，在相同條件下，a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等答案C解析在氫氧燃料電池中，氫氣為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：2H24e= 4H，正極為氧氣，發(fā)生還原反應(yīng)，在酸性條件下電極反應(yīng)為O24H4e=2H2O，A項(xiàng)錯(cuò)；從圖中可以分析，a為電解池的陽(yáng)極，b為陰極，若用于鐵表面鍍銅，則陽(yáng)極為鍍層金屬，即銅，B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)相當(dāng)于銅的精制，正確；a、b兩極均是石墨時(shí)，a極發(fā)生反應(yīng)：4OH4e=2H2OO2，產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的氫氣體積不相等，D項(xiàng)錯(cuò)。9(2011重慶，13)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中存在SF鍵。已知：1mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280 kJ，斷裂1mol FF、SF鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330 kJ。則S(s)3F2(g)SF6(g)的反應(yīng)熱H為()A1780 kJ/mol B1220 kJ/molC450 kJ/mol D430 kJ/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1mol SS鍵需吸收280kJ的熱量，斷裂3molFF鍵需吸收480kJ的熱量，而形成6mol SF鍵放出3306kJ的熱量，則該反應(yīng)的H1220kJ/mol。10(2011浙江，10)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)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(shuō)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：O22H2O4e= 4OHC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：Cu2e= Cu2答案B解析本題考查了原電池之鋼鐵的吸氧腐蝕知識(shí)。液滴下鐵為負(fù)極失電子生成亞鐵離子，液滴外緣氧氣得電子與水化合生成氫氧根，OH與Fe2結(jié)合生成Fe(OH)2，進(jìn)而生成Fe2O3n H2O。陰離子移向負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；鐵為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵比銅活潑，應(yīng)為鐵失電子：Fe2e=Fe2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11下列說(shuō)法不正確的是()A鉛蓄電池在放電過(guò)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)H0C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的氧化性依次減弱答案C解析本題考查了蓄電池工作原理、焓變、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響及與化學(xué)平衡的關(guān)系、離子的氧化性判斷等知識(shí)點(diǎn)。鉛蓄電池在放電過(guò)程中，負(fù)極鉛放電損耗質(zhì)量減小，正極PbO2放電質(zhì)量減??；C(s)CO2(g)=2CO(g)是一個(gè)熵增加的反應(yīng)。常溫下，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H0；催化劑可加快反應(yīng)速率但對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)有影響。12根據(jù)下列熱化學(xué)方程式：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJ/molCH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H3870.3 kJ/mol可以計(jì)算出2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為()AH244.1 kJ/molBH488.3 kJ/molCH996.6 kJ/mol DH996.6 kJ/mol答案B解析由蓋斯定律可推知，將22即可得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)，同理該方程式的反應(yīng)熱H2H12H2H3488.3 kJ/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：O22H2O4e=4OHC該裝置中Fe為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe2e2OH=Fe(OH)2D這是一個(gè)原電池裝置答案A解析裝置中沒(méi)有外接直流電源，所以不是電解池，而是原電池，所以A錯(cuò)，D對(duì)；該電池是鐵的吸氧腐蝕，在反應(yīng)中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Fe2e2OH=Fe(OH)2，Pt作正極，O2是正極反應(yīng)物，電極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OH，故B、C項(xiàng)正確。14下列敘述正確的是()A純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，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：CH3OH6OH6e=CO25H2OC在鐵上鍍銅時(shí)，金屬銅作陰極D電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中銅離子濃度不變答案A解析A項(xiàng)中加入少量CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)：ZnCuSO4=ZnSO4Cu，置換出的銅和鋅，以及硫酸溶液構(gòu)成原電池，使反應(yīng)速率加快，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中甲醇作負(fù)極反應(yīng)物，發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，正確的電極反應(yīng)式為：CH3OH6OH6e=CO25H2O，所以B錯(cuò)；電鍍時(shí)，應(yīng)該鍍層金屬作陽(yáng)極，鍍件作陰極，若在鐵上鍍銅，應(yīng)該金屬銅作陽(yáng)極，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解精煉銅時(shí)，由于粗銅中含有Zn、Fe等雜質(zhì)，使電解質(zhì)溶液中銅離子濃度減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。15如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色，則下列說(shuō)法正確的是()Ax是正極，y是負(fù)極，CuSO4溶液的pH逐漸減小Bx是正極，y是負(fù)極，CuSO4溶液的pH保持不變Cx是負(fù)極，y是正極，CuSO4溶液的pH逐漸減小Dx是負(fù)極，y是正極，CuSO4溶液的pH保持不變答案A解析根據(jù)題意裝置為兩個(gè)電解池的串聯(lián)，燒杯中電解硫酸銅溶液，U形管中電解氯化鈉溶液，b極出現(xiàn)紅色，為陰極，所以y為負(fù)極，電解硫酸銅溶液時(shí)陽(yáng)極為由水電離的氫氧根離子失電子，破壞了水的電離平衡，溶液pH減小。16市場(chǎng)上經(jīng)常見(jiàn)到的標(biāo)記為L(zhǎng)iion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：Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2下列說(shuō)法不正確的是()A放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Lie=LiB充電時(shí)，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(guò)程中Li向負(fù)極移動(dòng)答案D解析本題考查電化學(xué)知識(shí)，Li從零價(jià)升至正價(jià)，失去電子，作為負(fù)極，A選項(xiàng)正確；反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物只有一種，故化合價(jià)既有升，又有降，所以既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)，B選項(xiàng)正確；由于Li可以與水反應(yīng)，故該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)，C選項(xiàng)正確；原電池中負(fù)極產(chǎn)生的Li應(yīng)遷移至正極參與反應(yīng)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括6個(gè)小題，共52分)17(7分)“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人“奔月”夢(mèng)想。(1)發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的第三級(jí)使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧，下列是298 K時(shí)氫氣(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃燒的熱化學(xué)方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/molC(s)O2(g)= CO2(g)H393.5 kJ/molC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5518 kJ/molCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJ/mol通過(guò)計(jì)算說(shuō)明等質(zhì)量的H2、C、C8H18、CH4完全燃燒時(shí)，放出熱量最多的是_，發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的第三級(jí)使用液氫和液氧這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是_(請(qǐng)寫(xiě)兩條)。(2)已知：H2(g)=H2(l)H0.92 kJ/mol；O2(g)= O2(l)H6.84 kJ/mol；H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJ/mol。請(qǐng)寫(xiě)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(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭所攜帶的燃料為45 t，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(shí)能釋放熱能，二者形成的原電池還能提供電能，美國(guó)的探月飛船“阿波羅號(hào)”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：_。答案(1)H2相同質(zhì)量時(shí)，氫氣放出的熱量多；產(chǎn)物為水、無(wú)污染(2)H2(l)O2(l)=H2O(g)H237.46 kJ/mol5.94108(3)2H24OH4e=4H2OO22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O解析(1)氫氣的相對(duì)分子質(zhì)量最小，通過(guò)計(jì)算比較可以得出等質(zhì)量時(shí)氫氣放出的熱量最多。(2)通過(guò)題給的幾個(gè)變化過(guò)程的能量變化，結(jié)合H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol，利用蓋斯定律可以求得；反應(yīng)中的氫氣與氧氣的質(zhì)量比為18，即45 t燃料中氫氣占1/9，即5t，已知2 g的液氫完全反應(yīng)放出熱量為237.46 kJ，則5 t的液氫放出的熱量為5106237.461/2 kJ5.94108 kJ。(3)注意電解質(zhì)溶液是堿性，所以負(fù)極反應(yīng)為2H24OH4e=4H2O，正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH二者相加即為電極總反應(yīng)式。18(8分)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(dòng)系統(tǒng)幾乎無(wú)噪音，且氫能取之不盡、用之不竭，燃料電池汽車成為近年來(lái)汽車企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，各國(guó)紛紛出臺(tái)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)?，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣合成為甲醇，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)H285 kJmol1CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.0 kJmol1寫(xiě)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。這個(gè)電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是_；負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是_。在稀土氧化物的固體電解質(zhì)中，O2的移動(dòng)方向是_。甲醇可以在內(nèi)燃機(jī)中燃燒直接產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)機(jī)動(dòng)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_。答案(1)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H298.5 kJmol1(2)O24e=2O2CH3OH3O26e=CO22H2O正極流向負(fù)極燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高解析(1)熱化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式可得合成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H298.5 kJmol1。(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(guò)燃燒而直接轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)化率高。19(9分)對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法。堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)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_。aNH3bCO2cNaOHdHNO3以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)。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(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)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(kāi)關(guān)K應(yīng)置于_處。若X為鋅，開(kāi)關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_(kāi)。答案(1)2Al2H2O2OH=2AlO3H2(或2Al6H2O2OH2Al(OH)43H2) b2Al6e3H2O=Al2O36H部分Al2O3與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁，加入NaHCO3中和酸后，進(jìn)一步水解相互促進(jìn)，生成Al(OH)3沉淀(或加入NaHCO3，降低了溶液中的氫離子濃度，氫離子濃度降低到一定程度時(shí)，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀)(2)保證電解液中Cu2濃度不變(3)N犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(犧牲陽(yáng)極保護(hù)法)解析本題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)Al、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(shí)，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：2Al2H2O2OH2AlO3H2，堿洗廢液中含有AlO，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。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：2Al6e3H2OAl2O36H；由于電解液是硫酸，因此難免會(huì)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，HCO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(guò)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(yáng)極，這樣用陽(yáng)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(lái)說(shuō)，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(shí)Fe作為陰極，故選N；但X為Zn時(shí)，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(yáng)極的陰極保護(hù)法。20(7分)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(jì)，K為開(kāi)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(kāi)，接通電源一段時(shí)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_(kāi)，S為_(kāi)。(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_(kāi)。(3)濾紙上的紫色點(diǎn)向哪方移動(dòng)？_。(4)當(dāng)C、D里的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開(kāi)關(guān)K，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，C、D中氣體逐漸減少，主要因?yàn)開(kāi)，有關(guān)的反應(yīng)式為_(kāi)。答案(1)負(fù)極正極(2)溶液變紅4OH4e=2H2OO2(3)B(4)氫氣和氧氣在堿性環(huán)境下發(fā)生的是電池反應(yīng)，(類似燃料電池)，消耗了氫氣和氧氣(負(fù)極)2H24OH4e=4H2O(正極)O22H2O4e=4OH解析(1)C、D產(chǎn)生氣體的體積是不相同的，由此可以判斷C端的氣體是氫氣，D端產(chǎn)生的氣體是氧氣，所以確定R為負(fù)極而S端為正極。(2)A附近溶液的變化是變?yōu)榧t色，因?yàn)镈端放氧氣，N端為陽(yáng)極，而A端為陰極，吸引陽(yáng)離子，陽(yáng)離子放電2H2e=H2。因?yàn)殡娊馄茐牧怂碾婋x平衡，所以，此處OH濃度增大，溶液顯紅色。而在B端發(fā)生OH放電，其反應(yīng)為：4OH4e=2H2OO2。(3)因?yàn)锽端是陽(yáng)極，所以MnO的離子向B端移動(dòng)，而顯示紫色。21(10分)如圖，p、q為直流電源兩極，A為2價(jià)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(shí)C、D產(chǎn)生氣泡。試回答：(1)p為_(kāi)極，A極發(fā)生了_反應(yīng)。(2)C為_(kāi)極，試管里收集到的氣體是_；D為_(kāi)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(guò)程中，測(cè)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(shí)間(min)12345678910陰極生成氣體體積(cm3)6122029394959697989陽(yáng)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(qǐng)說(shuō)出可能的原因是：_。(5)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)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(guò)0.004 mol電子時(shí)，B電極上沉積金屬X為0.128 g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為_(kāi)。答案(1)正氧化(2)陽(yáng)氧氣陰氫氣(3)4OH4e=O22H2O(4)開(kāi)始時(shí)C、D兩極氣體體積比為13,10分鐘時(shí)約為12，說(shuō)明開(kāi)始時(shí)氧氣溶解于溶液中(5)不變(6)64 g/mol解析(1)接通電源，X沉積于B極，說(shuō)明B為陰極，則A為陽(yáng)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(yáng)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：4OH4e=O22H2O。(4)C、D兩極所得O2、H2體積比應(yīng)該為12，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由13隨時(shí)間變化而增大，到達(dá)10分鐘時(shí)約為12，因?yàn)殚_(kāi)始O2溶解于溶液中。(5)A極：X2e=X2，B極：X22e=X，兩極附近pH不變。(6)設(shè)X的摩爾質(zhì)量為M g/mol，則X22e=X2 M0.004 mol0.128 g得M64。22(11分)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(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在23。用化學(xué)平衡移動(dòng)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、NH、SOc(SO)c(Ca2)。精制流程如下(淡鹽水和溶液A來(lái)自電解池)： 鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是_。過(guò)程中將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是_。BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過(guò)程中除去的離子有_。經(jīng)過(guò)程處理，