2019年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化專題歸納提升 蘇教版選修4.doc

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2019年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化專題歸納提升 蘇教版選修4 電化學(xué) 電解 反 應(yīng) 與 能 量 變 化 金屬的腐蝕與防護(hù)))))  學(xué)習(xí)原電池和電解池的方法與規(guī)律 1.重視基礎(chǔ)，形成知識(shí)規(guī)律 (1)原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律 ①若無外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”： 先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同； 再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中； 后看回路：形成閉合回路或兩電極接觸。 ②若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池，其余情況為電解池。 (2)以惰性電極電解水溶液，分析電解反應(yīng)的一般方法步驟 ①分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分為陰、陽離子兩組； ②分別對(duì)陰、陽離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應(yīng)式； ③合并兩個(gè)電極反應(yīng)式，得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。 (3)電解有關(guān)計(jì)算的方法規(guī)律 有關(guān)電解的計(jì)算通常是求電解后某產(chǎn)物質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價(jià)以及溶液的pH、物質(zhì)的量濃度等。解答此類題的方法有兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例式求解；二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒求解。 2．抓住關(guān)鍵，把握實(shí)質(zhì) 無論是一個(gè)基本概念、基本原理的理解，還是一個(gè)基本模型的分析、基本反應(yīng)式的書寫等，要提綱挈領(lǐng)地抓住其關(guān)鍵內(nèi)容，比如電解概念的中心詞有：電流、電解質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、陰陽極等，它告訴我們：①必須有外加電源，這是與原電池的最大區(qū)別；②要有電解質(zhì)做介質(zhì)或參與反應(yīng)；③一定要是氧化還原反應(yīng)情況(這也是電解原理的核心內(nèi)容)，其他如發(fā)生中和反應(yīng)等的物質(zhì)就不能構(gòu)成電解池的條件；④電極名稱與原電池有區(qū)別。這樣來理解問題，既能加深印象，又容易把握實(shí)質(zhì)。 3．應(yīng)用對(duì)比，發(fā)現(xiàn)異同 對(duì)比是深化理解的“良藥”，是化學(xué)學(xué)科一種重要的學(xué)習(xí)方法?？梢詫⒂新?lián)系或易混淆的知識(shí)放在一起比較，如電解知識(shí)與原電池知識(shí)、電解池與電鍍池等；也可以將形似而質(zhì)異或形異而質(zhì)似的習(xí)題放在一起比較分析，以此來加深對(duì)知識(shí)的理解。 4．善于總結(jié)，注意歸納 將須記憶的東西濃縮的越多，提煉的越精簡，就越容易記住。本單元可以歸納的知識(shí)還是比較多的。如用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液，就可以分為電解水型(例NaOH)、電解電解質(zhì)型(如CuCl2)、放H2生堿型(如NaCl)、放O2生酸型(如CuSO4)等。又如電極名稱與電極反應(yīng)的關(guān)系可以用四個(gè)字概括：陽——氧，陰——還；實(shí)際上只需記“陽氧”兩個(gè)字就可以了，其他的可以推理。再如電解的計(jì)算是本單元的一個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用問題，其常用的解題方法可以歸結(jié)為兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例求解；二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解(此法較為簡便)。 　如圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為： (1)請(qǐng)回答圖中甲、乙池的名稱。甲池是________裝置。乙池是________裝置。 (2)請(qǐng)回答下列電極的名稱： A(石墨)電極的名稱是________。 (3)寫出電極反應(yīng)式： 通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是______________， B(Ag)電極的電極反應(yīng)式為___________________。 (4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。 (5)當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40 g時(shí)，甲池中理論上消耗O2________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)；此時(shí)丙池某電極析出1.60 g某金屬，則丙池的某鹽溶液可能是________(填序號(hào))。 A．MgSO4　　　　 B．CuSO4 C．Na2SO4 D．AgNO3 【解析】　(2)CH3OH與O2反應(yīng)，O2得電子生成OH－，作為正極。與通O2一極相連的A電極則為陽極。(3)甲池中的正極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式，即得負(fù)極反應(yīng)式。(4)乙池為電解AgNO3溶液的反應(yīng)，陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，陰極反應(yīng)式為4Ag＋＋4e－===4Ag。將兩個(gè)電極反應(yīng)式相加，即得總反應(yīng)式。 (5)串聯(lián)電路中得失電子數(shù)相等，＝×4，解得V＝0.28 L＝280 mL。在溶液中能析出金屬的應(yīng)該是不活潑金屬的鹽，若AgNO3溶液少量時(shí)，陰極可能增重1.60 g，則可能是B、D。 【答案】　(1)原電池(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能)　電解池　(2)陽極 (3)CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O　Ag＋＋e－===Ag (4)4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 (5)280　BD 有關(guān)電解的計(jì)算 1.常用的三種方法 (1)根據(jù)電子守恒法計(jì)算：用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電荷量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等； (2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算； (3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：根據(jù)得失電子守恒關(guān)系找到已知量與未知量之間的橋梁，得出計(jì)算所需的關(guān)系式。 2．步驟 (1)根據(jù)與電源的連接情況或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)確判斷電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的類型和電極名稱； (2)準(zhǔn)確寫出電極反應(yīng)式； (3)根據(jù)題目所給條件和所要求解的問題，使用上述合適的方法建立等量關(guān)系求解。 　在0 ℃和1.01×105 Pa下，用鉑電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時(shí)，陽極放出(　　) A．1.12 L氫氣 B．1.12 L氧氣 C．2.24 L氫氣 D．2.24 L氧氣 【解析】　方法一　用鉑電極進(jìn)行電解，兩極反應(yīng)為： 陰極：Cu2＋＋2e－===Cu 陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 電解時(shí)陰極上流入的電子數(shù)等于陽極上流出的電子數(shù)，且兩極產(chǎn)物的關(guān)系為Cu～O2，陽極上產(chǎn)生氣體為氧氣，其體積為××22.4 L·mol－1＝1.12 L。 方法二　據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：設(shè)陽極放出O2在標(biāo)況下的體積為V 2CuSO4＋2H2O===2H2SO4＋2Cu＋O2↑ 2×64g 22.4 L 6.4g V 解得V＝1.12 L 【答案】　B 1．(xx·安徽高考)某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。 下列有關(guān)描述正確的是(　　) A．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為： 2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑ B．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅 C．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)為：Cl2＋2e－===2Cl－ D．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極 【解析】　本題考查原電池及電解池工作原理，旨在考查考生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。斷開K2，閉合K1時(shí)，裝置為電解池，兩極均有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)為2Cl－＋2H2OH2↑＋2OH－＋Cl2↑，石墨為陽極，銅為陰極，因此石墨電極處產(chǎn)生Cl2，在銅電極處產(chǎn)生H2，附近產(chǎn)生OH－，溶液變紅，故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤；斷開K1、閉合K2時(shí)，為原電池反應(yīng)，銅電極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－===2H2O，為負(fù)極，而石墨電極反應(yīng)為Cl2＋2e－===2Cl－，為正極，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 【答案】　D 2．(xx·安慶模擬)如圖所示，Pt、Cu、Zn、C分別為四個(gè)電極，當(dāng)閉合開關(guān)后，以下敘述正確的是(　　) A．Cu極附近OH－濃度增大 B．Cu極為原電池負(fù)極 C．電子流向是由C極流向Pt極 D．當(dāng)C極上有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，Pt極上有1 mol O2生成 【解析】　閉合開關(guān)后，右側(cè)裝置中有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生，是原電池，Zn作原電池的負(fù)極，C作正極，左側(cè)裝置是電解池，Cu作陰極，Pt作陽極，B項(xiàng)錯(cuò)誤。Cu電極的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，OH－濃度增大，A項(xiàng)正確。電子流向?yàn)橛呻娊獬氐年枠OPt流向原電池的正極C，C項(xiàng)錯(cuò)誤。Pt電極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，當(dāng)有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，Pt電極上有2 mol Cl2生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　A 3．有關(guān)如圖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O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．該裝置中Fe為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 D．這是一個(gè)原電池裝置 【解析】　裝置中無外接直流電源，不可能是電解池，符合原電池的構(gòu)成條件，是原電池，A錯(cuò)誤，D正確；該電池是Fe的吸氧腐蝕，F(xiàn)e為負(fù)極，Pt為正極，O2是正極反應(yīng)物，故B、C正確。 【答案】　A 4．用鉑電極電解CuCl2與CuSO4的混合溶液(濃度均為2 mol·L－1)50 mL，當(dāng)陰極析出9.6 g固體時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下陽極得到的氣體是(　　) A．3.36 L　　 B．2.8 L C．6.72 L D．4.48 L 【解析】　陰極：Cu2＋～　Cu～　2e－ 64 g 2 mol 9.6 g 0.3 mol 陽極首先是Cl－失電子，但Cl－失電子數(shù)最多為2 mol·L－1×0.05 L×2×|0－(－1)|＝0.2 mol，產(chǎn)生0.1 mol Cl2，按得失電子數(shù)相等，顯然還有(0.3－0.2) mol電子是水電離的OH－失去的，由4OH－～O2～4e－知 n(O2)＝＝0.025 mol。 故陽極得到的氣體為： (0.1＋0.025) mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。 【答案】　B 5．(xx·福建高考)鉛蓄電池的工作原理為： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，如圖，下列判斷不正確的是(　　) A．K閉合時(shí)，d電極反應(yīng)式： PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2 mol C．K閉合時(shí)，Ⅱ中SO向c電極遷移 D．K閉合一段時(shí)間后，Ⅱ可單獨(dú)作為原電池，d電極為正極 【解析】　選項(xiàng)A：K閉合時(shí)Ⅰ為原電池，Ⅱ?yàn)殡娊獬?，Ⅱ中發(fā)生充電反應(yīng)，d電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其反應(yīng)式為PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO，所以A正確。 選項(xiàng)B：在上述總反應(yīng)式中，得失電子總數(shù)為2e－，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，可以計(jì)算出Ⅰ中消耗的硫酸的量為0.2 mol，所以B項(xiàng)正確。 選項(xiàng)C：K閉合時(shí)d是陽極，陰離子向陽極移動(dòng)，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。 選項(xiàng)D：K閉合一段時(shí)間，也就是充電一段時(shí)間后Ⅱ可以作為原電池，由于c表面生成Pb，放電時(shí)作原電池的負(fù)極，d表面生成PbO2，放電時(shí)作原電池的正極，所以D項(xiàng)正確。 【答案】　C 6．500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6.0 mol/L，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到22.4 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．原混合溶液中c(K＋)為4 mol/L B．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子 C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 mol D．電解后溶液中c(H＋)為2 mol/L 【解析】　陰極上分段發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑，陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，當(dāng)陽極產(chǎn)生22.4 L氧氣時(shí)，轉(zhuǎn)移電子4 mol，此時(shí)陰極上H＋放電2 mol，還有2 mol電子轉(zhuǎn)移來自于Cu2＋放電，析出Cu 1 mol，溶液中c(K＋)＝c(NO)－2c(Cu2＋)＝6.0 mol/L－2×＝2.0 mol/L，故A、C項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)正確；根據(jù)電荷守恒，電解后溶液中c(H＋)＝2c(Cu2＋)＝4 mol/L，D項(xiàng)錯(cuò)。 【答案】　B 7．如下圖，通電5 min后，電極⑤的質(zhì)量增加2.16 g，回答： (1)電源：a是________極，b是________極；A池電極反應(yīng)式，電極①：_______________________________； 電極②：____________________________________。 C池電極反應(yīng)式，電極⑤：_______________________； 電極⑥：________________________________。 (2)如果B池中共收集到224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且溶液體積為200 mL(設(shè)電解過程中溶液體積不變)，則通電前溶液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度為________． 【解析】　(1)因C池中電極⑤質(zhì)量增加，說明電極⑤為陰極，Ag＋得電子；電極⑥為陽極，OH－失電子，故電源a極為負(fù)極，b極為正極，A池中電極①為陰極，H＋得電子，電極②為陽極，Cl－失去電子。 (2)流經(jīng)電路的電子的物質(zhì)的量為：＝0.02 mol，若B池中CuSO4足量，其電解反應(yīng)方程式為 2CuSO4＋2H2O4e－2Cu＋O2↑＋2H2SO4 可知每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，生成O2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為： mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL，而實(shí)得氣體224 mL，說明B池中CuSO4不足，電極③上除生成Cu外，還有H2生成，設(shè)CuSO4的物質(zhì)的量為x，電解水的物質(zhì)的量為y，根據(jù)電子守恒，可得2x＋2y＝0.02 mol，根據(jù)氣體的體積可得＋＝0.01 mol，解得x＝y(tǒng)＝0.005 mol， c(CuSO4)＝＝0.025 mol/L。 【答案】　(1)負(fù)　正　2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑　4Ag＋＋4e－===4Ag 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (2)0.025 mol/L 8．(1)阿波羅宇宙飛船使用的是氫氧燃料電池，其電極反應(yīng)為：2H2＋4OH－===4H2O＋4e－，O2＋2H2O＋4e－===4OH－。在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是___________，負(fù)極發(fā)生的是______________________________________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電池反應(yīng)是___________________。 (2)在下圖所示裝置中，試管A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為兩個(gè)鉑夾夾在被Na2SO4溶液浸濕的濾紙條上，濾紙條的中部滴有KMnO4液滴；電源有a、b兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示。則： ①標(biāo)出電源的正、負(fù)極：a為________極，b為________極。 ②在濕的Na2SO4濾紙條中部的KMnO4液滴處有什么現(xiàn)象發(fā)生？ ③寫出電極反應(yīng)式：A中________，B中____________。 ④若電解一段時(shí)間后，A、B中均有氣體包圍電極。此時(shí)切斷K2、K3，閉合K1，則電流表的指針是否移動(dòng)(填“是”或“否”)________，其理由是___________________。 【解析】　(2)小題中，電解KOH溶液實(shí)質(zhì)上是電解水，通過觀察可知，接通電源電解后，在A試管中產(chǎn)生的氣體大約是B試管中氣體體積的，說明A中氣體是O2，電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；B中氣體是H2，電極反應(yīng)為4H＋＋4e－===2H2↑。根據(jù)電源與電極的連接情況，可知a是負(fù)極，b是正極，C是陰極，D是陽極；在a、b、C、D形成的閉合回路中，陰離子流向正極，所以紫色的MnO從C流向D。 【答案】　(1)H2　氧化　2H2＋O2===2H2O (2)①負(fù)　正?、谧仙駾端移動(dòng) ③4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　4H＋＋4e－===2H2↑ ④是　形成了氫氧燃料電池 專題綜合檢測(cè)(一) (時(shí)間：60分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共計(jì)48分) 1．下列過程需要通電才能進(jìn)行的是(　　) ①電離?、陔娊狻、垭婂儭、茈娪尽、蓦娀瘜W(xué)腐蝕 A．①②③　　　　　　　　B．②④⑤ C．②③④ D．全部 【解析】　電離是指電解質(zhì)離解成自由移動(dòng)的離子的過程，不需通電；電化學(xué)腐蝕是指金屬因構(gòu)成原電池而加快失去電子；而電解、電鍍、電泳均是在通電條件下進(jìn)行的，故選C。 【答案】　C 2．有如下兩個(gè)反應(yīng)： ①2HClH2＋Cl2?、?HClH2↑＋Cl2↑ 關(guān)于這兩個(gè)反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．①②兩反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B．①②兩反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換方式都是熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 C．②反應(yīng)是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 D．①反應(yīng)是熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 【解析】　根據(jù)兩反應(yīng)方程式的特點(diǎn)可知①②兩反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，A正確；①為將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，②為電解池，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，故選B。 【答案】　B 3．(xx·浙江嘉興南湖高二期中)甲烷是一種高效清潔的新能源，0.25 mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出222.5 kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝＋890 kJ·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝＋890 kJ·mol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－890 kJ·mol－1 D．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝－890 kJ·mol－1 【解析】　甲烷燃燒為放熱反應(yīng)，ΔH<0，排除A、B。因?yàn)?.25 mol甲烷燃燒放出222.5 kJ熱量，則1 mol甲烷燃燒放熱×222.5 kJ＝890 kJ，C正確，D項(xiàng)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)和ΔH的數(shù)值不成比例。 【答案】　C 4．(xx·浙江溫州高二質(zhì)檢)已知?dú)錃庠诼葰庵腥紵龝r(shí)產(chǎn)生蒼白色火焰，在反應(yīng)過程中，破壞1 mol氫氣的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1 mol氯氣的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，破壞1 mol氯化氫中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q3kJ，下列關(guān)系式最準(zhǔn)確的是(　　) A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3 C．Q1＋Q2甲；乙、丁分別浸入H2SO4中，丁反應(yīng)速率快，說明丁比乙活潑，即活潑性：丁>乙；甲、乙與H2SO4形成原電池，甲冒氣泡，則甲為正極，金屬活潑性乙>甲；丙浸入丁的硝酸鹽中，丙把丁置換出來，活潑性丙>丁，即：丙>丁>乙>甲。 (2)①電解過程中H2O不變，電解質(zhì)質(zhì)量減小，實(shí)質(zhì)是電解電解質(zhì)，電解質(zhì)為CuCl2，HCl。 ②實(shí)質(zhì)為電解H2O，電解質(zhì)為Na2SO4、H2SO4。 ③電解質(zhì)和H2O都參與電解反應(yīng)，電解質(zhì)為：NaCl、CuSO4。 【答案】　(1)丙>丁>乙>甲 (2)①CuCl2、HCl?、贜a2SO4、H2SO4 ③NaCl、CuSO4 14．(16分)按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題： (1)判斷裝置的名稱：A池為________，B池為________。 (2)鋅極為________極，電極反應(yīng)式為________；銅極為________極，電極反應(yīng)式為________；石墨棒C1為________極，電極反應(yīng)式為________；石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________。 (3)當(dāng)C2極析出224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，鋅的質(zhì)量變化為：________，CuSO4溶液的質(zhì)量變化為：________。 【解析】　A池中Zn、Cu在CuSO4溶液中構(gòu)成原電池，B池中兩個(gè)電極均為石墨電極，在以A為電源的情況下構(gòu)成電解池，即A原電池帶動(dòng)B電解池。A池中Zn為負(fù)極，Cu為正極。B池中C1為陽極，C2為陰極析出H2，周圍OH－濃度相對(duì)增大，酚酞變紅。n(H2)＝0.01 mol，所以電路上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01 mol×2＝0.02 mol，根據(jù)得失電子守恒，鋅極有0.01 mol Zn溶解，即Zn極質(zhì)量減少了0.01 mol×65 g·mol－1＝0.65 g，銅極上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液的質(zhì)量增加了0.01 mol×(65 g·mol－1－64 g·mol－1)＝0.01 g。 【答案】　(1)原電池　電解池　(2)負(fù)　Zn－2e－===Zn2＋　正　Cu2＋＋2e－===Cu　陽　2Cl－－2e－===Cl2↑　有氣泡產(chǎn)生，附近溶液變?yōu)榧t色　(3)減少了0.65 g　增加了0.01 g 15．(8分)用下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)(a、b、c、d均為鉑電極)，供選擇的有4組電解質(zhì)溶液，要滿足下列要求： 組別 A槽 B槽 1 NaOH CuSO4 2 AgNO3 CuCl2 3 Na2SO4 AgNO3 4 NaCl AgNO3 ①工作一段時(shí)間后A槽的pH增大，B槽的pH減小。 ②b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等。 (1)應(yīng)選擇的電解質(zhì)溶液是上述四組中的第________組。 (2)當(dāng)b極上析出7.1 g電解產(chǎn)物時(shí)，a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為________g；若B槽電解質(zhì)溶液為500 mL，且忽略電解前后電解液的體積變化，則此時(shí)B槽中的c(H＋)比電解前增加了________mol/L。 【解析】　(1)先分析A、B兩槽電解一段時(shí)間后溶液的pH變化情況，見下表： 組別 A槽 B槽 1 增大 減小 2 減小 不顯著 3 不變 減小 4 增大 減小 由此可知，符合條件①的有1、4組。 再分析1、4組中a、b、c、d四個(gè)電極上放電的離子，特別注意b、c兩極上的反應(yīng)。 組別 b極(陽極) c極(陰極) 1 4OH－～O2↑ 2Cu2＋～2Cu 4 2Cl－～Cl2↑ 2Ag＋～2Ag 故符合要求①②的只有第4組。 (2)B槽中有1 mol OH－放電，即有1 mol H＋生成，或從溶液電荷守恒考慮，因NO不消耗，有1 mol Ag＋反應(yīng)必有1 mol H＋生成。設(shè)a極上析出x g H2，B槽c(H＋)增加了y mol/L，則： Cl2　～　H2～2OH－～2Ag＋～2H＋ 71 g　　　 2 g 2 mol 7．1 g x g 0.5 L×y mol/L 列比例式求得x＝0.2，y＝0.4。 【答案】　(1)4　(2)0.2　0.4 16．(16分)(1)xx年廣州亞運(yùn)會(huì)主火炬內(nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒，丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題： ①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D中的括號(hào)內(nèi)填入“＋”或“－”。 ②寫出表示丙烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1 mol 二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ的熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ的熱量，則混合氣體中，丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為________。 (2)蓋斯定律認(rèn)為：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分步完成的，整個(gè)過程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題： ①已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝－Q1 kJ/mol C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝－Q2 kJ/mol C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH3＝－Q3 kJ/mol 若使23 g液態(tài)無水酒精完全燃燒，并恢復(fù)到室溫，則整個(gè)過程中放出的熱量為________kJ。 ②碳(s)在氧氣供應(yīng)不充分時(shí)，生成CO同時(shí)還部分生成CO2，因此無法通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng)：C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的ΔH，計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有________。 【解析】　(1)①因反應(yīng)物能量高于生成物的能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0。 ②因?yàn)? mol C3H8完全燃燒生成4 mol H2O，所以放出熱量為553.75 kJ×4＝2 215 kJ， 所以表示丙烷標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215 kJ/mol。 ③1 645C3H8　2 215二甲醚　1 455190570 所以C3H8與二甲醚物質(zhì)的量之比為190∶570＝1∶3。 (2)①設(shè)已知三個(gè)方程式分別為a、b、c，則據(jù)蓋斯定律知：c－b＋3a得到： C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　反應(yīng)熱ΔH＝－Q3－(－Q2)＋3(－Q1)＝－(Q3－Q2＋3Q1) kJ/mol， 所以23 g(即0.5 mol)液態(tài)乙醇完全燃燒生成液態(tài)H2O時(shí)放出熱量為0.5(Q3－Q2＋3Q1)kJ。 ②C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 兩式相減得：C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2 故所需數(shù)據(jù)為：C(s)和CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。 【答案】　(1)①－ ②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 215 kJ/mol ③1∶3 (2)①0.5(Q3－Q2＋3Q1) ②C(s)和CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱