2015屆高考化學(xué)第一輪課時演練習(xí)題21

[隨堂演練]1．(2012年高考山東卷)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B．圖b中，開關(guān)由M改置于N時，Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．圖d中，Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：A項：插入海水中的鐵棒靠近液面的位置與氧氣接觸，易發(fā)生吸氧腐蝕；B項：開關(guān)由M改置于N時，Zn作負(fù)極，Cu-Zn合金作正極，合金受到保護；C項：接通開關(guān)形成原電池，Zn作負(fù)極，Zn的腐蝕速率增大，但氣體是在Pt電極上生成；D項：Zn-MnO2中自放電腐蝕主要是Zn發(fā)生氧化反應(yīng)而自放電。答案：B2．(2013年高考北京卷)用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是()A．a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極B．通電使CuCl2發(fā)生電離C．陽極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=CuD．通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體解析：電解過程中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，陰極與直流電源的負(fù)極相連，陽極與直流電源的正極相連，A項正確；電解質(zhì)在溶液中的電離是因為水分子的作用，與通電無關(guān)，B項錯誤；電解過程中陽極上發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑，在陽極附近可觀察到黃綠色氣體，C、D項錯誤。答案：A3．用如圖裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進行下列各組實驗，則表中所列各項對應(yīng)關(guān)系均正確的一組是()選項電源X極實驗前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞試液后，a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)式是4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C負(fù)極KCl和CuCl2混合溶液相同條件下，a、b兩管中產(chǎn)生的氣體總體積可能相等D負(fù)極Fe(OH)3膠體和導(dǎo)電液b管中液體顏色加深解析：X為正極，電解Na2SO4溶液時，實質(zhì)是電解水，a管中電極為陽極，OH－放電，a管中c(H＋)>c(OH－)，滴加酚酞試液不變色，A錯；X為正極，電解AgNO3溶液時，b管中電極為陰極，電極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag，B錯；Fe(OH)3膠體粒子帶有正電荷，X為負(fù)極時，F(xiàn)e(OH)3膠體粒子向a管移動，a管中液體顏色加深，D錯。C項電解過程可分成三個階段，第一階段電解CuCl2溶液，陽極產(chǎn)生Cl2，陰極無氣體；第二階段電解KCl溶液，陽極產(chǎn)生Cl2，陰極產(chǎn)生H2，且此階段兩極產(chǎn)生氣體體積相等；第三階段電解H2O，陽極產(chǎn)生O2，陰極產(chǎn)生H2，陰極氣體體積大于陽極。由電解方程式可知第三階段電解H2O的物質(zhì)的量為第一階段電解CuCl2的物質(zhì)的量的2倍時，兩極產(chǎn)生的氣體體積相等。答案：C4.如圖甲池和乙池中的四個電極都是惰性材料，請根據(jù)圖示判斷下列說法正確的是()A．兩個裝置之間沒有鹽橋，故不能形成電流B．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式：C2H5OH＋16OH－－12e－=2COeq\o\al(2－,3)＋11H2OC．一段時間后，乙池d電極周圍的溶液呈現(xiàn)棕褐色D．乙池在反應(yīng)前后溶液的pH不變解析：圖示是原電池與電解池的聯(lián)合裝置，不需要鹽橋就能形成電流，選項A錯；乙醇作還原劑，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，選項B正確；乙池中，陽極反應(yīng)式：2I－－2e－=I2，c電極為陽極，生成單質(zhì)碘，故c電極周圍的溶液呈棕褐色，選項C錯；d電極作陰極，陰極反應(yīng)式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故乙池溶液的pH增大，選項D錯。答案：B5．Ⅰ.(1)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________________________________________________________________________。(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________________________________________________________________________。Ⅱ.用Al單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式：______________________________________。解析：Ⅰ.(1)依據(jù)信息陽極形成的氧化膜一定為Al2O3，Al失電子生成Al2O3，Al2O3中的氧是由水提供的，溶液顯酸性，所以有H＋生成；Ⅱ.Al作陽極，失電子，生成Al3＋，

Al3＋水解顯酸性，溶液中的HCOeq\o\al(－,3)水解顯堿性，兩者互相促進，生成Al(OH)3。答案：Ⅰ.(1)2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋(2)鍍銅時，銅單質(zhì)作陽極，銅發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2＋，使溶液中的Cu2＋保持一定的濃度Ⅱ.Al＋3HCOeq\o\al(－,3)－3e－=Al(OH)3↓＋3CO2↑[課時作業(yè)]一、選擇題1．(2012年高考海南卷)下列敘述錯誤的是()A．生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱B．用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處易生銹C．在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽溶液為電鍍液D．鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕解析：生鐵中含有鐵和碳，易構(gòu)成原電池，故生鐵易腐蝕，A正確；錫鐵易構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，易生銹，B正確；C項鍍件應(yīng)作陰極，錯；D項為犧牲陽極的陰極保護法，正確。答案：C2.右圖為直流電源電解稀Na2SO4溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是()A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色解析：電解Na2SO4溶液時發(fā)生的反應(yīng)為：a為陰極：4H＋＋4e－=2H2↑b為陽極：4OH－－4e－=O2↑＋2H2OA、B不正確；a極周圍由于H＋放電溶液呈堿性，石蕊顯藍(lán)色，b極周圍由于OH－放電溶液呈酸性，石蕊顯紅色，C不正確、D正確。答案：D3．用惰性電極分別電解下列各物質(zhì)的水溶液，一段時間后，向剩余電解質(zhì)溶液中加入適量水能使溶液恢復(fù)到電解前的濃度的是()A．AgNO3 B．Na2SO4C．CuCl2 D．HCl解析：既然電解一段時間后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢復(fù)到電解前的濃度，這說明電解過程中消耗的是水，那么，在兩個電極上放電的離子分別是H＋和OH－，即溶液中陽離子的放電能力只能小于H＋；溶液中陰離子的放電能力也只能小于OH－。常見的這樣的物質(zhì)有強堿、含氧酸和強堿對應(yīng)的最高價含氧酸鹽。答案：B4．(2013年高考新課標(biāo)全國Ⅰ卷)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()A．處理過程中銀器一直保持恒重B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C．該過程中總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S=6Ag＋Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl解析：根據(jù)電化學(xué)原理可知，Al為負(fù)極，電極反應(yīng)為：2Al－6e－=2Al3＋，銀器為正極，電極反應(yīng)為：3Ag2S＋6e－=6Ag＋3S2－，溶液中反應(yīng)為：2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑，三反應(yīng)相加可知該過程的總反應(yīng)為：2Al＋3Ag2S＋6H2O=2Al(OH)3↓＋6Ag＋3H2S↑，故B正確，C、D錯誤；銀器表面黑色的Ag2S變成了Ag，質(zhì)量必然減小，A錯誤。答案：B5．工業(yè)上常用Fe作電極電解處理含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的酸性廢水，最終使鉻元素以Cr(OH)3沉淀的形式除去。某科研小組用該原理處理污水(含Cr2Oeq\o\al(2－,7))的酸性廢水，設(shè)計裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A．燃料電池中若有1.6gCH4參加反應(yīng)，則甲中C電極理論上生成氣體體積為8.96LB．實驗時若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，可加入適量的Na2SO4C．該燃料電池正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)D．甲中陽極附近溶液中的離子反應(yīng)方程式是Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O解析：根據(jù)乙中原電池工作示意圖，判斷出燃料電池通入甲烷的一極為負(fù)極，得出甲中C電極為陰極，陽極附近溶液中的離子反應(yīng)方程式是Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋

6Fe3＋＋7H2O。燃料電池正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)，總反應(yīng)為CH4＋2O2=CO2＋2H2O。根據(jù)電子守恒，燃料電池中若有1.6gCH4參加反應(yīng)，則有0.8mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，甲中C電極理論上生成0.4molH2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96L。答案：A6．用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時，在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則可知M的相對質(zhì)量為()A.eq\f(22.4ax,b) B.eq\f(11.2ax,b)C.eq\f(5.6ax,b) D.eq\f(2.5ax,b)解析：陰極增重ag，說明析出金屬M是ag，陽極的電極反應(yīng)為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，則產(chǎn)生bLO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為eq\f(bL,22.4L·mol－1)×4＝eq\f(b,5.6)mol，則陰極agM得到的電子為eq\f(b,5.6)mol，eq\f(ax,M)＝eq\f(b,5.6)，則M＝eq\f(5.6ax,b)，選C。答案：C7．以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是()A．未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B．因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C．電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D．鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護作用解析：A項，未通電時是原電池，但電鍍過程并不是原電池的充電過程，故A錯誤；B項，消耗鋅時轉(zhuǎn)移的電子與通過的電量有確定的關(guān)系，故鋅的析出量與通過的電量有確定關(guān)系，故B錯誤；C項，電鍍時保持電流恒定，有利于保證電鍍的質(zhì)量，溫度不影響電解的速率，故C正確；D項，鍍鋅層破損后與鐵構(gòu)成了原電池，鋅作負(fù)極被腐蝕，保護了鐵，故D錯誤。答案：C8.如圖所示裝置中，X是鐵，Y是石墨電極，a是硫酸鈉溶液，實驗開始前，在U形管的兩邊同時各滴入幾滴酚酞試液，下列敘述正確的是()A．閉合K1，斷開K2，X極放出H2B．閉合K1，斷開K2，Y極為陽極C．閉合K2，斷開K1，Y極的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．閉合K2，斷開K1，工作一段時間后，X電極附近顯紅色解析：閉合K1，斷開K2，形成原電池，X極為負(fù)極，鐵失去電子，不會放出H2，Y極為正極，故A、B錯誤；閉合K2，斷開K1，形成電解池，Y極的電極反應(yīng)式為：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，X電極H＋放電，X極附近OH－濃度增加，故C錯誤，D正確。答案：D9．(2013年高考天津卷)為增強鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下：電池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)電解池：2Al＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Al2O3＋3H2↑電解過程中，以下判斷正確的是()電池電解池AH＋移向Pb電極H＋移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極：PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O陽極：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋D解析：原電池內(nèi)部H＋向正極遷移(即向PbO2電極遷移)，A項錯誤；當(dāng)有3molPb被消耗時，轉(zhuǎn)移6mole－，則生成1molAl2O3，B項錯誤；電池正極反應(yīng)式為PbO2＋2e－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4＋2H2O，C項錯誤；原電池中Pb→PbSO4，質(zhì)量增大，電解池中Pb作陰極，Pb本身不參與反應(yīng)，故質(zhì)量不變，D項正確。答案：D二、非選擇題10．(2014年蘭州測試)電解原理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)促進了經(jīng)濟的發(fā)展，其技術(shù)隨時代發(fā)展不斷更新、日臻完善?；卮鹣铝杏嘘P(guān)電解的問題：(1)用陽離子膜電解槽(碳鋼做陰極、鈦網(wǎng)做陽極)電解飽和NaCl溶液。①陽離子膜電解槽電解飽和NaCl溶液的核心技術(shù)是用陽離子膜將電解槽隔成陽極室和陰極室，其優(yōu)點是____________________，____________________；②檢驗陽極產(chǎn)生的氣體的方法是______________________________________________；③若陰極產(chǎn)生112mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，所得溶液體積為100mL，則溶液的pH為________。(2)用惰性電極電解100mL1mol·L－1CuSO4溶液：①電解時陽極的電極反應(yīng)式為________________________________________________；②電解一段時間后，在電解池的陽極上收集到224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到100mL1mol·L－1CuSO4溶液，則應(yīng)向電解后的溶液中加入的一種物質(zhì)名稱為________，其質(zhì)量為________g(忽略反應(yīng)前后溶液的體積變化及氣體溶于水的影響)。解析：(1)②陽極產(chǎn)生的氣體為Cl2，檢驗Cl2可通過濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的現(xiàn)象確定；③陰極產(chǎn)生的氣體是H2，產(chǎn)生0.005molH2，則生成0.01molNaOH，故c(NaOH)＝eq\f(0.01,0.1)＝0.1(mol·L－1)，故pH＝13。(2)①2H2O－4e－=O2↑＋4H＋；②陽極產(chǎn)生的氣體為

0.01molO2，根據(jù)電解總反應(yīng)知，生成0.02molCu，故需加入0.02molCuO，即1.6g。答案：(1)①防止氫氣、氯氣混合爆炸防止氯氣與燒堿反應(yīng)影響燒堿的純度②將粘有潤濕的淀粉碘化鉀試紙的玻璃棒放到排氣口，試管變藍(lán)(或用玻璃棒蘸氨水靠近排氣口，產(chǎn)生白煙)③13(2)①4OH－－4e－=O2↑＋2H2O②氧化銅1.611．用惰性電極電解NaCl與NaHCO3混合溶液，測得溶液pH變化如圖所示。(1)在O→t1時間內(nèi)，兩個電極上的電極反應(yīng)式為：陽極：____________________________________________________；陰極：_____________________________________________________。(2)用離子方程式表示O→t1時間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢的原因：________________________________________________________________________。(3)將等物質(zhì)的量的KI和CuCl2溶于水，用惰性電極電解，該電解反應(yīng)可分為________個階段(填表不一定填滿)。階段相當(dāng)于電解液離子方程式①②③④⑤畫出過程中溶液pH值隨時間變化的曲線(假定生成的Cl2全部逸出)。解析：(1)由于HCOeq\o\al(－,3)、Na＋均不易放電，故陽極反應(yīng)式為：2Cl－－2e－=Cl2↑；陰極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－=H2↑(2)隨著反應(yīng)的進行c(OH－)增大，HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，故而開始pH變化緩慢，當(dāng)HCOeq\o\al(－,3)完全反應(yīng)后，pH增幅加大。(3)開始電解時陽極是I－失電子，陰極是Cu2＋得電子；當(dāng)I－完全反應(yīng)時，Cu2＋有1/2被還原，此時陽極變成Cl－失電子，相當(dāng)于電解CuCl2溶液；當(dāng)Cu2＋完全反應(yīng)時，Cl－有1/2被氧化；以后陰極是H2O電離的H＋得電子，此段相當(dāng)于電解KCl溶液；當(dāng)Cl－完全反應(yīng)后，最后相當(dāng)于電解KOH溶液。答案：(1)2Cl－－2e－=Cl2↑2H＋＋2e－=H2↑(2)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)4①CuI2Cu2＋＋2I－eq\o(=,\s\up7(通電))Cu＋I(xiàn)2②CuCl2Cu2＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(通電))Cu＋Cl2↑③KCl2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))Cl2↑＋H2↑＋2OH－④KOH2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2H2↑＋O2↑12．(能力題)O3可由臭氧發(fā)生器(見下圖)電解稀硫酸制得。(1)圖中陰極為________(填“A”或“B”)，其電極反應(yīng)為______________________________________________。(2)若C處通入O2，則A極的電極反應(yīng)為________。(3)若C處不通入O2，D、E處分別收集到xL和yL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則E處收集的氣體中O3所占的體積分?jǐn)?shù)為________。(忽略O(shè)3的分解)Ⅱ.全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如下圖所示。(1)當(dāng)左槽溶液顏色逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________________________________________________________________