2019年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三單元 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與熱能試題.doc

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2019年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三單元 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與熱能試題 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1．下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是(　　)。 A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3 kJmol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱 ΔH＝2(－57.3) kJmol－1 B．CO(g)的燃燒熱是283.0 kJmol－1，則 2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)的ΔH＝2(＋283.0)kJmol－1 C．需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D．1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱 2．氯原子對(duì)O3分解有催化作用：O3＋Cl===ClO＋O2　ΔH1，ClO＋O===Cl＋O2　ΔH2。大氣臭氧層的分解反應(yīng)：O3＋O===2O2　ΔH，該反應(yīng)的能量變化示意圖如下圖所示，下列敘述中正確的是(　　)。 A．反應(yīng)O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3 B．反應(yīng)O3＋O===2O2的ΔH＝E2－E3 C．O3＋O===2O2是吸熱反應(yīng) D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 3．已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJmol－1，N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180 kJmol－1，則2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)的ΔH是(　　)。 A．－386 kJmol－1 B．＋386 kJmol－1 C．－746 kJmol－1 D．＋746 kJmol－1 4．下列說(shuō)法中正確的是(　　)。 A．已知C(石墨，s)===C(金剛石，s)ΔH>0，則金剛石比石墨穩(wěn)定 B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1，則H2的燃燒熱為285.8 kJmol－1 C．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221.0 kJmol－1，則C(碳)的燃燒熱為110.5 kJmol－1 D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJmol－1，則該反應(yīng)的中和熱為114.6 kJmol－1 5．下列說(shuō)法中正確的是(　　)。 A．在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)不一定發(fā)生能量變化 B．破壞生成物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．生成物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時(shí)，反應(yīng)吸熱，ΔH>0 D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān) 6．(xx年廣東清遠(yuǎn)質(zhì)檢)已知：①H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－Q1 kJmol－1 ②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH＝－Q2 kJmol－1 ③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－Q3 kJmol－1。下列判斷正確的是(　　)。 A．液態(tài)酒精的燃燒熱為Q3 kJ B．若使23 g液態(tài)酒精完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，釋放出的熱量為(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3) kJ C．H2O(g)―→H2O(l)釋放出了熱量，所以該過(guò)程為化學(xué)變化 D．從反應(yīng)③可知1 mol C2H5OH(g)的能量高于2 mol CO2(g)和3 mol H2O(g)的總能量 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分，選錯(cuò)一個(gè)不給分) 7．(xx年廣東質(zhì)檢)下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是(　　)。 A．1 mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣，放出642 kJ的熱量：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋642 kJmol－1 B．12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時(shí)，放出110.5 kJ的熱量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－110.5 kJmol－1 C．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJmol－1，則2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572 kJmol－1 D．由C、S形成的液態(tài)化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，25 ℃時(shí)放出熱量215 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CS2(l)＋3O2(g)===CO2(g)＋2SO2(g)　ΔH＝－1075 kJmol－1 8．下圖中，表示正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)的是(　　)。 A B C D 三、非選擇題(本大題共64分) 9．(16分)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如下圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJmol－1。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)圖中A、C分別表示__________、__________，E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？________(填“有”或“無(wú)”)。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低？________，理由是________________； (2)圖中ΔH＝________kJmol－1； (3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V2O5氧化SO2時(shí)，自身被還原為四價(jià)釩化合物；四價(jià)釩化合物再被氧氣氧化。寫(xiě)出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式：______________________； (4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJmol－1，計(jì)算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH________。 10．(16分)(1)目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2 可發(fā)生如下可逆反應(yīng)： 反應(yīng)Ⅰ.2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)　ΔH1， 反應(yīng)Ⅱ.NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)　ΔH2， 反應(yīng)Ⅲ.(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)　ΔH3，則ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是：ΔH3＝______________。 (2)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2 在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下，則ΔH3＝________kJmol－1。 ①2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3359.26 kJmol－1 ②CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJmol－1 ③2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH3 (3)分析下圖可知，若0.5 mol CO被氧化，放出Q kJ熱量，則Q＝________；若該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則在相同條件下將0.5 mol CO與1 mol NO2混合充分反應(yīng)后放出的熱量________Q kJ(填“>”“<”或“＝”)。 (4)真空碳還原－氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)　ΔH＝a kJmol－1,3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH＝b kJmol－1，則反應(yīng)Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJmol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 11．(16分)(1)已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJmol－1,2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJmol－1，TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJmol－1，則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。 (2)硝酸廠的尾氣若直接排放將污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退?，反?yīng)機(jī)理為：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574 kJmol－1，CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJmol－1，則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為：________________________。 (3)臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。例如：6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s)　ΔH＝－235.8 kJmol－1，已知：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)　ΔH＝＋62.2 kJmol－1，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為：________________________________________。 (4)某些運(yùn)載火箭推進(jìn)器中裝有肼(N2H4)和過(guò)氧化氫，當(dāng)二者混合時(shí)即產(chǎn)生氣體，并放出大量的熱。已知：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝－641.6 kJmol－1，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝44 kJmol－1，若用6.4 g液態(tài)肼與足量過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?，則整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)的物質(zhì)的量為_(kāi)_________，放出的熱量為_(kāi)_______。 12．(16分)科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。 (1)目前合成氨的技術(shù)原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，該反應(yīng)的能量變化如下圖所示。 ①在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E2的變化是________(填“增大”“減小”或“不變”)。 ②將一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L的密閉容器中，在500 ℃、2107Pa下達(dá)到平衡，測(cè)得N2為0.1 mol，H2為0.3 mol，NH3為0.1 mol。該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。 ③欲提高②容器中H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是________。 A．向容器中按原比例再充入原料氣 B．向容器中再充入惰性氣體 C．改變反應(yīng)的催化劑　　　　　　 D．液化生成物分離出氨 (2)xx年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳導(dǎo)H＋)，從而實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。陰極的電極反應(yīng)式為：______________。 (3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝a kJmol－1，進(jìn)一步研究NH3的生成量與溫度關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： T/K 303 313 323 NH3生成量/(10－6 mol) 4.8 5.9 6.0 ①此合成反應(yīng)的a________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1；O2(g)＋2H2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1；2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝________kJmol－1。 (4)NH4Cl溶液呈酸性，這是由于NH水解的緣故。則NH4Cl在重水(D2O)中水解的離子方程式是：________________________________。 第2節(jié)　原電池　化學(xué)電源 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1．(xx年全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)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(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．處理過(guò)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(guò)程中總反應(yīng)為：2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl 2．(2011年廣東高考)可用于電動(dòng)汽車的鋁－空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變 D．電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 3．(xx年江蘇高考)Mg－H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．Mg電極是該電池的正極　　 B．H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C．石墨電極附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正極移動(dòng) 4．(xx年全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如下圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是(　　)。 A．電池反應(yīng)中有NaCl生成 B．電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子 C．正極反應(yīng)為：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．鈉離子通過(guò)鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng) 5．甲醇－空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染的車載電池，其工作原理如下圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)。 A．H＋從正極區(qū)通過(guò)交換膜移向負(fù)極區(qū) B．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH3OH(l)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋ C．d導(dǎo)出的是CO2 D．圖中b、c分別是O2、甲醇 6．一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是(　　)。 A．CH3OH(g)＋O2(g)－2e－===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq) B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l) C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－ 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分，選錯(cuò)一個(gè)不給分) 7．銅鋅原電池工作時(shí)，下列敘述正確的是(　　)。 A．正極反應(yīng)為：Zn－2e－===Zn2＋ B．電池反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外電路中，電子從負(fù)極流向正極 D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液 8．燃料電池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧氣反應(yīng)從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。下列關(guān)于甲烷燃料電池(NaOH溶液作電解質(zhì))的說(shuō)法中正確的是(　　)。 A．負(fù)極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．負(fù)極反應(yīng)為：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O C．放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng) D．隨著放電的進(jìn)行，溶液的pH不發(fā)生改變 三、非選擇題(本大題共64分) 9．(16分)鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取? (1)寫(xiě)出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：______________________。 (2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)畫(huà)出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)：______________________；負(fù)極反應(yīng)：_____________________。 (3)腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的濃度均為0.10 molL－1。請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡(jiǎn)述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的實(shí)驗(yàn)步驟：_____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 離子 氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH 氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH Fe3＋ 1.9 3.2 Fe2＋ 7.0 9.0 Cu2＋ 4.7 6.7 提供的藥品：Cl2、濃硫酸、NaOHI溶液、CuO、Cu (4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請(qǐng)從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選)，設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________，劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：____________________。 10．(16分)LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)電池的負(fù)極材料為_(kāi)_______，發(fā)生的電極反應(yīng)為：______________________； (2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：________________________________； (3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________________； (4)組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是___________________________。 11．(16分)(1)以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是：______________________________。 (2)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH。該電池中，負(fù)極材料主要是________，與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、銅片、鐵片、鋅片和導(dǎo)線。 以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極______________________________。完成原電池甲的裝置示意圖(見(jiàn)圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是____，其原因是_______________________________。 (4)將氫氧燃料電池中的氫氣換成氨氣也可以構(gòu)成燃料電池，其電池反應(yīng)原理為：4NH3＋3O2===2N2＋6H2O。電解質(zhì)溶液應(yīng)該呈______(填“酸性”“堿性”或“中性”)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：______________________。 12．(16分)(1)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫(xiě)出該電池的反應(yīng)方程式：__________________。 (2)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是________________，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_________(用a、b表示)，負(fù)極反應(yīng)式為：_______________。電極表面鍍鉑粉的原因是：______________________________。 (3)2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如下圖所示。電極X的材料是______；電解質(zhì)溶液Y是________，外電路中的電子是從________電極流向________電極。 (4)將兩個(gè)鉑電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。通入CH4的電極反應(yīng)式是：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，通入O2的電極反應(yīng)式是：______________。  第3節(jié)　電解池　金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共24分，每小題4分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1．關(guān)于如下圖裝置所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法正確的是(　　)。 　 A．①②中均發(fā)生了化學(xué)變化，均是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 B．②中電流方向是從Zn經(jīng)導(dǎo)線流入Cu C．反應(yīng)開(kāi)始階段，①②中均有氫氣產(chǎn)生 D．電極反應(yīng)式：①中陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑，②中正極：2H＋＋2e－===H2↑ 2．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是(　　)。 　 A．圖甲中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重 B．圖乙中，開(kāi)關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu－Zn合金的腐蝕速率減小 C．圖丙中，接通開(kāi)關(guān)時(shí)Zn的腐蝕速率增大，Zn上放出的氣體的速率也增大 D．圖丁中，Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 3．下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是(　　)。 A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù) B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕 C．鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕 D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是：Fe－3e－===Fe3＋ 4．下列裝置或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)。 　 　 A．①防止鐵釘生銹　　　 B．②構(gòu)成銅鋅原電池 C．③構(gòu)成銅銀原電池　　 D．④驗(yàn)證NaCl溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物 5．(2011年廣東高考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如下圖裝置。下列敘述不正確的是(　　)。 A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu C．無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D．a(chǎn)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) 6．(xx年上海高考)下圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)。 A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極 B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 C．該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 D．該裝置可看作是銅鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸 二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共12分，每小題6分，每小題有二個(gè)正確選項(xiàng)。選對(duì)一個(gè)給3分，選錯(cuò)一個(gè)不給分) 7．下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是(　　)。 A．純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗 B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鑲層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用 C．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕 8．三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池，其電解法制備過(guò)程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO－，把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說(shuō)法正確的是(　　)。 A．可用鐵作陽(yáng)極材料　　 B．電解過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH升高 C．陽(yáng)極反應(yīng)方程式為：2Cl－－2e－===Cl2↑ D．1 mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過(guò)了1 mol電子 三、非選擇題(本大題共64分) 9．(16分)(1)利用如下圖裝置，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)_____________________。 (2)用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長(zhǎng)壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M。電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：______________________；充電完成時(shí)，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為：________________________。 (3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是：__________________________。若電解電路中通過(guò)2 mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為_(kāi)_________g。 10．(16分)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示： (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2～3，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、SO[c(SO)＞c(Ca2＋)]。精制流程如下(淡鹽水和溶液A來(lái)自電解池)： ①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是__________；②過(guò)程Ⅰ中將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是__________________________________________；③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過(guò)程Ⅱ中除去的離子有：________________。 11．(16分)(1)鍍鋁電解池中，金屬鋁為_(kāi)_________，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl 和Al2Cl形式存在，鋁電鍍的主要電極反應(yīng)式為：____________________________。鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見(jiàn)下圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：__________________________。 (3)電鍍時(shí)，鍍件與電源的________極連接?；瘜W(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉積在鍍件表面形成鍍層。①若用銅鹽進(jìn)行化學(xué)鍍銅，應(yīng)選用________(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。②某化學(xué)鍍銅的反應(yīng)速率隨鍍液pH變化如下圖所示。該鍍銅過(guò)程中，鍍液pH控制在12.5左右。據(jù)圖中信息，給出使反應(yīng)停止的方法：__________________________。 12．(16分)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。 方法1：還原沉淀法。該法的工藝流程為： CrOCr2OCr3＋Cr(OH)3↓ 其中第①步存在平衡：2CrO(黃色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O (1)若平衡體系的pH＝2，則溶液顯__________色。 (2)能說(shuō)明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是________。 a．Cr2O和CrO的濃度相同 b．2v(Cr2O)＝v(CrO) c．溶液的顏色不變 (3)第②步中，還原1 mol Cr2O，需要________mol的FeSO47H2O。 (4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋ (aq)＋3OH－(aq)。常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3＋)c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5 molL－1，溶液的pH應(yīng)調(diào)至__________。 方法2：電解法。該法用Fe作電極電解含Cr2O的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。 (5)用Fe作電極的原因?yàn)開(kāi)_______________。 (6)在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應(yīng)解釋)__________________。溶液中同時(shí)生成的沉淀還有____________。  第三單元　化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1節(jié)　化學(xué)反應(yīng)與熱能 1．B　解析：中和熱是指中和反應(yīng)生成1 mol液態(tài)水的熱效應(yīng)，A錯(cuò)誤；C項(xiàng)需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳燃燒；D項(xiàng)燃燒熱是指1mol物質(zhì)燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量。 2．D　解析：從能量關(guān)系圖來(lái)看，ΔH＝E3－E2，故A、B錯(cuò)誤；從圖中可以看出反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，因此該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤。 3．C　解析：設(shè)提供的兩個(gè)反應(yīng)分別為①、②，根據(jù)蓋斯定律，2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)可以通過(guò)①－②得到，故該反應(yīng)的ΔH＝－746 kJmol－1。 4．B　解析：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)吸熱，故石墨的能量比金剛石的低，能量越低越穩(wěn)定，則石墨比金剛石穩(wěn)定，A錯(cuò)誤；生成物不是穩(wěn)定的氧化物，C錯(cuò)誤；中和熱是指在稀溶液中，酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)放出的熱量，D錯(cuò)誤。 5．C　解析：化學(xué)反應(yīng)中一定有能量變化，A錯(cuò)誤；由ΔH＝斷開(kāi)舊化學(xué)鍵吸收的能量－形成新化學(xué)鍵放出的能量，得ΔH<0，故為放熱反應(yīng)。 6．B　解析：要確定液態(tài)酒精的燃燒熱必須確定其燃燒生成液態(tài)H2O的熱化學(xué)方程式，根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)可將3個(gè)反應(yīng)進(jìn)行加合即③－②＋①3，故燃燒熱ΔH＝－Q3 kJmol－1－(－Q2) kJmol－1＋(－Q1 kJmol－1)3＝－(Q3－Q2＋3Q1) kJmol－1，A錯(cuò)誤；23 g液態(tài)酒精的物質(zhì)的量為＝0.5 mol，故釋放的熱量為0.5(Q3－Q2＋3Q1) kJ，B正確；物質(zhì)的三態(tài)變化屬于物理變化，C錯(cuò)誤；應(yīng)該是反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，D錯(cuò)誤。 7．CD　解析：放熱反應(yīng)ΔH<0，A錯(cuò)誤；12 g C的物質(zhì)的量為1 mol，題目中ΔH應(yīng)為－221.0 kJmol－1，B錯(cuò)誤；已知反應(yīng)為放熱，則其逆反應(yīng)為吸熱，ΔH為“＋”，ΔH與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，C正確； 1 mol CS2(l)放出的熱量為215 kJ/0.2＝1075 kJ，D正確。 8．AC　解析：A、C項(xiàng)中反應(yīng)物能量都小于生成物能量，均表示吸熱反應(yīng)，如果A項(xiàng)表示無(wú)催化劑的吸熱反應(yīng)，則C項(xiàng)相當(dāng)于是加入催化劑的吸熱反應(yīng)，AC正確；B、D項(xiàng)中反應(yīng)物能量都大于生成物能量，均表示放熱反應(yīng)，B、D錯(cuò)誤。 9．(1)反應(yīng)物能量　生成物能量　無(wú)　降低　催化劑改變了反應(yīng)歷程，使活化能E降低 (2)－198 (3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5 (4)－1185 kJmol－1 解析：(1)由圖像很容易得出，縱坐標(biāo)表示各種物質(zhì)的能量。B是反應(yīng)所必經(jīng)的一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)，它只影響反應(yīng)的難易程度，而整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始終態(tài)有關(guān)，得出沒(méi)有影響的結(jié)論。加入催化劑改變了反應(yīng)歷程，使反應(yīng)活化能降低。(2)中的ΔH可根據(jù)已知1 mol SO2參加反應(yīng)時(shí)放熱99 kJ，而圖像中表示的是2 mol SO2參加反應(yīng)，所以ΔH＝－198 kJ mol－1。(3)化學(xué)方程式根據(jù)元素守恒即可寫(xiě)出。(4)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－296 kJ mol－1　①；SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)　ΔH2＝－99 kJmol－1?、冢虎?＋②3得3S(s)＋O2(g)===3SO3(g)　ΔH＝(ΔH1＋ΔH2)3＝－1185 kJmol－1 10．(1)2ΔH2—ΔH1 (2)2821.6 (3)117 kJ　< (4)(a＋b) 解析：(1)根據(jù)蓋斯定律，利用NH3和(NH4)2CO3作工業(yè)捕碳劑與CO2反應(yīng)的三個(gè)反應(yīng)，將Ⅱ式2－Ⅰ式求得：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(I)＋CO2(g)===2NH4HCO3(aq)　ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。(2)根據(jù)反應(yīng)可得①＋②6＝③，所以ΔH3＝3359.26 kJmol－1－89.61 kJmol－16＝2821.6 kJmol－1。(3)由圖知，消耗0.5 mol CO時(shí)放出的熱量為(368 kJmol－1－134 kJ mol－1)0.5 mol＝117 kJ，可逆反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物不可能消耗完，因此放出的熱量小于Q kJ。(4)根據(jù)蓋斯定律，將題中所給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得所求的熱化學(xué)方程式，該反應(yīng)的ΔH＝(a＋b)kJmol－1。 11．(1)80 kJmol－1 (2)CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1 (3)2O3(g)===3O2(g)　ΔH＝－285 kJmol－1 (4)0.8 mol　163.5 kJ 解析：(1)對(duì)已知熱化學(xué)方程式編號(hào)從前到后分別為①②③，③－②＋①2即可得所求方程式，所以＋141 kJmol－1－(－566 kJmol－1)＋(－393.5 kJmol－1)2＝80 kJmol－1。(2)甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式應(yīng)該是將兩個(gè)已知方程式中的NO消去即得：CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH＝－867 kJmol－1。(3)首先寫(xiě)出所求反應(yīng)的化學(xué)方程式2O3(g)===3O2(g)，由蓋斯定律前式2＋后式3即得2O3(g)===3O2(g)　ΔH＝－285 kJmol－1。(4)6.4 g肼的物質(zhì)的量為0.2 mol,1 mol肼完全被過(guò)氧化氫氧化為氮?dú)馀c水蒸氣電子轉(zhuǎn)移為4 mol，故6.4 g肼轉(zhuǎn)移的電子為0.8 mol；由蓋斯定律可知：液態(tài)肼與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(l)　ΔH ＝－817.6 kJmol－1，故0.2 mol肼放出的熱量為0.2 mol817.6 kJmol－1＝163.5 kJ。 12．(1)①減小?、?3.3%?、跘D (2)N2＋6H＋＋6e－===2NH3 (3)①>　②＋1530.0 (4)NH＋D2ONH3HDO＋D＋ 解析：(1)①催化劑可以減小反應(yīng)物的活化能，即E1會(huì)降低，E1的變化引起E2的變化；②由氨氣的物質(zhì)的量可知，參加反應(yīng)的氫氣為0.15 mol，故氫氣的轉(zhuǎn)化率為＝33.3%；③催化劑以及恒容條件下充入惰性氣體對(duì)平衡均無(wú)影響，故B、C不可行。(2)陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。(3)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知溫度越高，平衡時(shí)氨氣越多，可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。②將所給兩個(gè)熱化學(xué)方程式按順序分別編號(hào)為①、②，根據(jù)蓋斯定律①2－②3可得熱化學(xué)方程式：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝＋1530.0 kJ mol－1。 第2節(jié)　原電池　化學(xué)電源 1．B　解析：銀器放在鋁制容器中，由于鋁的活潑性大于銀，故鋁為負(fù)極，失電子，銀為正極，銀表面的Ag2S得電子，析出單質(zhì)銀附著在銀器的表面，故銀器質(zhì)量增加，A錯(cuò)誤； Al2S3在溶液中不能存在，會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng)生成H2S和Al(OH)3，C錯(cuò)誤；黑色褪去是Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag而不是AgCl，從化合價(jià)變化也可推斷，S被氧化，Ag肯定被還原，D錯(cuò)誤。 2．A　解析：電池工作時(shí)，正極上O2得到電子被還原，電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正確；電解液為NaOH溶液時(shí)，在負(fù)極上產(chǎn)生的是NaAlO2而不是Al(OH)3，B錯(cuò)誤；電池的總反應(yīng)為：4Al＋3O2＋4NaOH===4NaAlO2＋2H2O，消耗NaOH，pH減小，C錯(cuò)誤；電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路由負(fù)極流向正極，D錯(cuò)誤。 3．C　解析：組成的原電池的負(fù)極被氧化，鎂為負(fù)極，而非正極，A錯(cuò)誤；雙氧水作為氧化劑，在石墨上被還原變?yōu)樗?，溶液pH增大，B錯(cuò)誤；溶液中Cl－移動(dòng)方向同外電路電子移動(dòng)方向一致，應(yīng)向負(fù)極方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤。 4．B　解析：根據(jù)此電池的構(gòu)造可知，該電池的反應(yīng)原理為：電池制備的初始原材料為Ni和NaCl(普通食鹽)，通過(guò)首次充電，Ni和NaCl反應(yīng)在負(fù)極產(chǎn)生金屬Na，在正極形成Ni和NiCl2混合物，當(dāng)電池放電時(shí)，Na和NiCl2又重新反應(yīng)生成Ni和NaCl。原電池的總反應(yīng)為：2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni，綜上分析B項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 5．B　解析：由H＋的遷移方向(從負(fù)極到正極)，可知甲為負(fù)極，乙為正極，故b、c分別通入甲醇、O2；a、d分別導(dǎo)出CO2、H2O。 6．C　解析：A項(xiàng)不是電極反應(yīng)式；甲醇燃料電池是甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，故B項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．BC　解析：Zn比Cu活潑，則Zn作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2e－===Zn2＋，A錯(cuò)誤；Zn能置換出Cu，B正確；電流從正極經(jīng)過(guò)外電路流向負(fù)極，電子流向與電流相反，C正確；左燒杯中Zn是流出電子的負(fù)極，右燒杯中Cu作流入電子的正極，因此前者排斥陽(yáng)離子、吸引陰離子，后者吸引陽(yáng)離子、排斥陰離子，鹽橋中的K＋遠(yuǎn)離負(fù)極區(qū)的ZnSO4溶液、移向正極區(qū)的CuSO4溶液，D錯(cuò)誤。 8．BC　解析：燃料電池的正極一般通入氧氣，在堿性條件下正極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A錯(cuò)誤；隨著放電的進(jìn)行，生成水而消耗OH－，故pH會(huì)降低，D錯(cuò)誤。 9．(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)裝置圖如下所示　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋　Cu－2e－===Cu2＋ (3)①通入足量氯氣將Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2～4.7；③過(guò)濾[除去Fe(OH)3和多余的CuO] (4)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　不銹鋼表面有紅色物質(zhì)生成 解析：(1)FeCl3與Cu發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2。(2)依據(jù)上述氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)的原電池為：Cu作負(fù)極，C(石墨)為正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)溶液。其中負(fù)極反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2＋，正極反應(yīng)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。(3)根據(jù)沉淀Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋的pH確定。首先將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后利用Fe3＋的水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，往溶液中加入CuO時(shí)，CuO與H＋作用從而使上述平衡右移。pH將逐漸增大，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀而除去。(4)不銹鋼在CuSO4中發(fā)生置換反應(yīng)：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。從而在不銹鋼的表面析出了紅色Cu，這樣構(gòu)成了Cu－Fe原電池，加快了不銹鋼的腐蝕。驗(yàn)證的方法是先使CuO與H2SO4作用生成CuSO4，然后把劣質(zhì)不銹鋼放入CuSO4溶液中，觀察表面是否有紅色物質(zhì)生成。 10．(1)鋰　Li－e－===Li＋ (2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑ (3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成　SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑ (4)因?yàn)樵撾姵氐碾姌OLi能和氧氣、水反應(yīng)，電解液的主要成分SOCl2也與水反應(yīng) 解析：(1)由電池總反應(yīng)式可分析出Li的化合價(jià)升高，被氧化，故鋰在電池反應(yīng)中失去電子，作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li－e－===Li＋；(2)SOCl2在電池反應(yīng)中得電子，其為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑；(3)SOCl2遇水劇烈反應(yīng)生成二氧化硫和HCl，HCl遇水形成大量的白霧，同時(shí)有具刺激性氣味的氣體生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SOCl2＋H2O===2HCl↑＋SO2↑；(4)鋰是活潑的金屬，能與水、氧氣等反應(yīng)；SOCl2也能與水反應(yīng)，所以組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行。 11．(1)Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2 (2)鋅　在堿性條件下，金屬的性質(zhì)比較穩(wěn)定，電池的使用壽命大大增強(qiáng) (3)電極逐漸溶解，有紅色固體析出　裝置圖如下　甲　電池乙的負(fù)極可與CuSO4溶液直接反應(yīng)，導(dǎo)致部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；電池甲的負(fù)極不與所接觸的電解質(zhì)溶液反應(yīng)，化學(xué)能在轉(zhuǎn)化為電能時(shí)損耗較小 或或 (4)堿性　2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O 解析：(1)根據(jù)得失電子守恒有：Al＋3NiO(OH)2＋NaOH===NaAlO2＋3Ni(OH)2，再由元素守恒得：Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2。(2)根據(jù)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH，失去電子的為負(fù)極，材料為鋅；金屬易和酸發(fā)生反應(yīng)，而在堿性條件下，金屬的性質(zhì)比較穩(wěn)定，電池的使用壽命大大增強(qiáng)。(3)由所給的電極材料可知，當(dāng)銅片做電極時(shí)，銅片一定是正極，則負(fù)極是活潑的金屬(失電子發(fā)生氧化反應(yīng))，反應(yīng)的現(xiàn)象是電極逐漸溶解。由題給試劑，結(jié)合原電池的形成條件可知可以組合的原電池可以是：鋅銅、鋅鐵、鐵銅原電池。由圖示所給電子移動(dòng)方向可知左邊為負(fù)極(活潑金屬)。(4)NH3與酸反應(yīng)生成鹽，故該電池應(yīng)選用堿性電解質(zhì)溶液。 12．(1)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O===2K2Zn(OH)4＋2Ag (2)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮蒩到b　2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O)　增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率 (3)銅　AgNO3溶液　銅　銀 (4)2O2＋4H2O＋8e－===8OH－ 解析：(1)根據(jù)原電池反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，初步確定氧化劑是過(guò)氧化銀，還原產(chǎn)物是銀；還原劑是金屬鋅，氧化產(chǎn)物是四羥基合鋅酸鉀；同時(shí)注意所用的介質(zhì)是氫氧化鉀溶液。(2)氫氧燃料電池中，負(fù)極通H2，正極通O2，所以導(dǎo)線中電子由a到b。(3)原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag＋作氧化劑，Ag＋＋e－===Ag的反應(yīng)為正極反應(yīng)式，則Cu作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為：Cu－2e－===Cu2＋，則Y溶液為AgNO3溶液，外電路中的電子由負(fù)極流向正極。(4)在原電池中，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)。 第3節(jié)　電解池　金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 1．D　解析：A項(xiàng)①裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；B項(xiàng)②中電流方向從Cu流向Zn；C項(xiàng)①中產(chǎn)生的氣體是Cl2。 2．B　解析：圖甲中，鐵棒發(fā)生化學(xué)腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，A錯(cuò)誤；圖乙中開(kāi)關(guān)由M置于N，Cu－Zn合金作正極，腐蝕速率減小，B正確；圖丙中接通開(kāi)關(guān)時(shí)Zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt上放出，C錯(cuò)誤；圖丁中干電池放電時(shí)MnO2發(fā)生還原反應(yīng)，體現(xiàn)還原性，D錯(cuò)誤。 3．B　解析：對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行電化學(xué)防腐時(shí)，需接電源的負(fù)極，接正極會(huì)加快腐蝕，A錯(cuò)誤；鐵鈍化的兩個(gè)前提是常溫、濃硝酸(或濃硫酸)，鈍化的結(jié)果是表面形成致密氧化膜，B正確；鋼管與銅管堆放在一起，當(dāng)形成原電池時(shí)，鋼管作負(fù)極，腐蝕加快，C錯(cuò)誤；鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，F(xiàn)e只能失去2個(gè)電子生成Fe2＋，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，D錯(cuò)誤。 4．D　解析：鐵釘應(yīng)接電源負(fù)極，A錯(cuò)誤； Zn電極放于CuSO4溶液中，二者直接發(fā)生置換反應(yīng)而不能構(gòu)成原電池，B錯(cuò)誤； Cu－CuSO4溶液－Ag不能構(gòu)成原電池，C錯(cuò)誤；直流電源右端為陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，可用KI淀粉溶液檢驗(yàn)Cl2產(chǎn)生，陰極發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，同時(shí)溶液中c(OH－)增大，酚酞溶液變紅，D正確。 5．D　解析：若a和b不連接，則不能構(gòu)成原電池，單質(zhì)鐵直接與Cu2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)而置換出銅，方程式為：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A正確；若a和b用導(dǎo)線連接，則構(gòu)成原電池，此時(shí)鐵作負(fù)極，銅作正極，方程式分別為：Fe－2e－===Fe2＋，Cu2＋＋2e－===Cu，B正確；由A、B分析可知， C正確；若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，則構(gòu)成電解池，此時(shí)銅作陽(yáng)極，失去電子被氧化，鐵作陰極，在電解池中陽(yáng)離子向陰極運(yùn)動(dòng)， D錯(cuò)誤。 6．A　解析：若該裝置為電解池，則a、b兩電極的材料可以都為Zn，A錯(cuò)誤；在保證陽(yáng)極為Zn時(shí)，該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸，B正確；在保證其中一電極的材料為Zn，另一電極的材料的活潑性比Zn弱的情況下，該原電池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸或稀硫酸，C、D正確。 7．AC　解析：銀器在空氣中久置會(huì)被O2所氧化變黑，為化學(xué)腐蝕，A正確；當(dāng)鍍層破損時(shí)，Sn－Fe可形成原電池，不再起到保護(hù)作用，B錯(cuò)誤；與鋅塊形成原電池，Zn作負(fù)極(陽(yáng)極)，從而保護(hù)Fe正極(陰極)，C正確；外加電流保護(hù)法應(yīng)該與直流電源的負(fù)極相連，D錯(cuò)誤。 8．CD　解析：陽(yáng)極不可能是活潑性電極如鐵，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2與堿反應(yīng)，故pH降低，B錯(cuò)誤；電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，C正確；二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳失e－， D正確。 9．(1)N　犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 (2)MH＋OH－－e－===M＋H2O　2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (3)2H＋＋2e－===H2↑　87 解析：(1)若K置于N處，必須讓被保護(hù)的金屬接電源負(fù)極；若開(kāi)關(guān)K置于M處，形成原電池，鋅作負(fù)極，為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法(或犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法)。(3)電解時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的H＋在陰極得電子被還原。由關(guān)系式Mn2＋～MnO2～2e－可得電路中通過(guò)2 mol電子時(shí)，MnO2的理論產(chǎn)量為87 g。(3)蓄電池放電時(shí)是原電池，充電時(shí)是電解池。只要記清原電池中“負(fù)氧化、正還原”，電解池中“陽(yáng)氧化、陰還原”的規(guī)律，在寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)先弄清楚是原電池還是電解池，然后將給出的總反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)按需選取即可。陰極的電極反應(yīng)有兩個(gè)，第一階段是充電時(shí)的反應(yīng)式：M＋H2O＋e－===MH＋OH－，