2019-2020年高考化學 專題05 化學能與電能易錯點點睛與高考突破（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學 專題05 化學能與電能易錯點點睛與高考突破（含解析） 【xx高考預(yù)測】 1．理解原電池原理和電解原理。電化學是氧化還原反應(yīng)知識的應(yīng)用，分析和判斷電極反應(yīng)，正確書寫電極反應(yīng)式，是掌握電化學基礎(chǔ)的重點。 2．了解化學腐蝕與電化學腐蝕，聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的金屬腐蝕現(xiàn)象，會分析和區(qū)別化學腐蝕和電化學腐蝕，了解一般防腐蝕方法。用原電池的原理解釋簡單的防腐蝕和影響化學反應(yīng)速率的實際問題，常用作高考選擇題的選項。 3．銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)等是電解原理的具體應(yīng)用。近幾年高考題把氯堿工業(yè)作為無機推斷題中的已知條件，考查氯堿工業(yè)的原料和產(chǎn)物。要求了解和熟悉這些反應(yīng)原理。 【難點突破】 難點一、原電池電極反應(yīng)式的書寫： 1．如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負極和溶液中的電解質(zhì)離子，再根據(jù)正、負極反應(yīng)規(guī)律和離子放電規(guī)律書寫電極反應(yīng)式，由兩電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)方程式。 2．如果題目給定的是總反應(yīng)方程式，可分析此反應(yīng)中的氧化或還原反應(yīng)(即從化合價變化分析)，再選擇一個簡單的電極反應(yīng)進行書寫，然后用總反應(yīng)減去此電極反應(yīng)，即可得另一電極反應(yīng)式。 3．對于二次電池反應(yīng)，需要看清“充電、放電”的方向，放電的過程為原電池，充電的過程為電解池。 4．電解質(zhì)溶液中的離子(如H+、OH-)，若電極反應(yīng)的產(chǎn)物能與之反應(yīng)，則要寫在反應(yīng)式中。 難點二、電解池電極反應(yīng)式的書寫 1．根據(jù)與電源的正、負極相連識別出陽、陰極。 2．陽極電極式，首先看電極材料，若為非惰性電極，則自身先反應(yīng)；若為惰性電極，則為溶液中的陰離子放電，且按放電順序依次進行。 3．陰極反應(yīng)式，根據(jù)溶液中陽離子的放電順序依次進行。 4．兩池電極關(guān)系：原電池正極顛倒即為電解池的陽極；負極顛倒即為陰極 難點三、原電池、電解池、電鍍池對比： 原電池 電解池 電鍍池 定義 將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置 應(yīng)用電解池為某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置 形成 條件 ①活動性不同的兩電極(燃料電池除外)②兩電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路 ①兩電極與直流電源正負極相連②兩電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路 ①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極②電鍍液必須含有鍍層金屬離子 電極 名稱 負極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬) 陽極：與電源正極相連的電極 陰極：與電源負極相連的電極 陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件 電極 反應(yīng) 負極：氧化反應(yīng)，金屬失電子(或燃料電池中燃料失電子) 正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子 陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子或金屬電極失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子 陽極：金屬電極 失電子 陰極：電鍍液中鍍層金屬離子得電子 【特別提醒】 1．原電池電極反應(yīng) 正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；負極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。一般相對活潑的金屬為負極，相對不活潑的金屬(有時是被鈍化的金屬)或碳棒作正極。燃料電池通氧氣的一極為正極，因為氧氣總被還原；通燃料的一極為負極，因燃料總被氧化。 2．電解池電極反應(yīng)規(guī)律 (1)陽極反應(yīng)(氧化反應(yīng))與電極材料有關(guān)?；钚噪姌O：金屬失去電子生成金屬陽離子；惰性電極(石墨、鉑)：電解質(zhì)溶液中的陰離子放電，通常放電順序為：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子。 (2)陰極反應(yīng)(還原反應(yīng))：與電極材料無關(guān)，電解質(zhì)溶液中的陽離子放電，通常放電順序為：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。 (3)溶液pH的變化：放出氫氣時，電極區(qū)溶液的pH升高；放出氧氣時，電極區(qū)pH降低，如果同時放出氫氣和氧氣，實質(zhì)是電解水，溶液的pH要根據(jù)溶質(zhì)類型來判斷。 3．陰、陽離子的移動方向 在原電池中，陽離子移向正極，陰離子移向負極；在電解池中，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。 4．可充電電池 可充電電池在放電時是原電池，遵循原電池工作原理，在充電時是電解池，遵循電解原理。給可充電電池充電時，外加電源的負極連接電池的負極。 5．電解原理的應(yīng)用 (1)電鍍：一般是鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，含鍍層金屬陽離子的溶液作電鍍液，電鍍一段時間后，溶液中鍍層金屬離子濃度不變；若用惰性電極作陽極，電鍍一段時間后，鍍層金屬離子濃度減小。 (2)電解冶煉：電解熔融氯化鈉、氯化鎂、氧化鋁制鈉、鎂和鋁等。 (3)電解精煉銅：粗銅作陽極，精銅作陰極，硫酸銅溶液作電解質(zhì)溶液。 6．金屬的電化學腐蝕 電化學腐蝕的兩大類型是：(1)析氫腐蝕：在酸性條件下，正極發(fā)生反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑。(2)吸氧腐蝕：在極弱酸性或中性條件下，正極發(fā)生反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 7．電極反應(yīng)式的書寫方法 (1)根據(jù)反應(yīng)總式，找出發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)和發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)，確定正、負極或陰、陽極的反應(yīng)物和生成物。 (2)要兼顧電極反應(yīng)的產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液繼續(xù)反應(yīng)，若能反應(yīng)，需要寫出最終產(chǎn)物。 8．有關(guān)電極產(chǎn)物的計算 解答有關(guān)電極產(chǎn)物的計算時，應(yīng)根據(jù)在相同時間內(nèi)，通過串聯(lián)電路中各電極的電量相等來找關(guān)系。還要注意電解過程中溶液中的某一種離子不足，電極反應(yīng)改變等特殊情況，根據(jù)電極反應(yīng)實際和各物質(zhì)的用量進行計算。 【易錯易混】 1．原電池的兩個電極中，相對較活潑的金屬一定作負極。 分析:判斷原電池的電極要根據(jù)電極材料和電解質(zhì)溶液的具體反應(yīng)分析，發(fā)生氧化反應(yīng)的是負極，發(fā)生還原反應(yīng)的是正極。 如在MgAl稀H2SO4組成的原電池中，Mg為負極，而在MgAlNaOH溶液組成的原電池中，是Al作負極，因為Al可與NaOH溶液反應(yīng)，Mg不與NaOH溶液反應(yīng)。 2．書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時，易忽視電解質(zhì)溶液的酸堿性。 分析：燃料電池中，燃料在負極上發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極上發(fā)生還原反應(yīng)。書寫電極反應(yīng)式時，要考慮溶液的酸堿性。一般在酸性介質(zhì)中有H＋參加反應(yīng)，堿性介質(zhì)中有OH－參加反應(yīng)。如CH4、O2組成的燃料電池：在KOH溶液中，正極反應(yīng)為2O2＋8e－＋4H2O===8OH－，負極反應(yīng)為CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O；在稀H2SO4中，正極反應(yīng)為2O2＋8e－＋8H＋===4H2O，負極反應(yīng)為CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋。 3．原電池、電解池的名稱易混淆。 分析：原電池一般稱為正極和負極，正極發(fā)生還原反應(yīng)、負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解池一般稱陰極和陽極，接電源負極的為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，接電源正極的為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)。 4．在電解食鹽水的裝置中認為陽極區(qū)顯堿性。 分析電解食鹽水時，陰極H＋放電生成H2，使水的電離平衡正向移動，OH－濃度增大，陰極區(qū)顯堿性。 【易錯點點睛】 【1】取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是( ) A．b電極是陰極 B．a(chǎn)電極與電源的正極相連 C．電解過程中水是氧化劑 D．b電極附近溶液的pH變小 【2】右圖所示裝置I是一種可充電電池，裝置II為電解池。離子交換膜只允許Na通過，充 放電的化學方程式為2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。閉合開關(guān)K時，b極附近先變紅色。下列說法正確的是 A．負極反應(yīng)為4Na4e=4Na B．當有0．01 mol Na通過離子交換膜時， b電極上析出標準狀況下的氣體112 mL C．閉合K后，b電極附近的pH變小 D．閉合K后，a電極上有氣體產(chǎn)生 【3】 燃料電池是燃料（如CO，H2，CH4等）跟氧氣（或空氣）起反應(yīng)將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解質(zhì)溶液是強堿溶液，下面關(guān)于甲烷燃料電池的說法正確的是 A．負極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e==4OH- B．負極反應(yīng)式：CH4+8OH--8e==CO2+6H2O C．隨著放電的進行，溶液的pH值不變 D．放電時溶液中的陰離子向負極移動 【答案】D 【4】實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應(yīng)：負極Pb＋SO===PbSO4＋2e－，正極PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 。若制得Cl2 物質(zhì)的量為0.050mol，這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是（ ） A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20 mol 【5】在盛有稀H2SO4的燒杯中放入導線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是（ ） A．正極附近的SO42-離子濃度逐漸增大 B．電子通過導線由銅片流向鋅片 C．正極有O2逸出 D．銅片上有H2逸出 【6】如圖所示各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序是（ ） A． ④＞②＞①＞③ 　　 B． ②＞①＞③＞④ C． ④＞②＞③＞① 　　 D． ③＞②＞④＞① 【7】 X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2＋和Z2＋共存的溶液時，Y先析出；又知M2＋的氧化性強于Y2＋。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為（ ） A.X>Z>Y>M B.X>Y>Z>M C.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y 【8】某學生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是( ) A．鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應(yīng) B．鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng) C．鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 D．a(chǎn)點是負極，b點是正極 【9】金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（ ）（已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋） A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2＋＋2e－＝Ni B．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2＋和Zn2＋ D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt 【10】 500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3－)＝6.0 molL－1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22．4 L氣體（標準狀況），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 molL－1 　 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 molL－1 【11】如下圖,四種裝置中所盛有的溶液體積均為200ml，濃度均為0.6mol/L，工作一段時間后，測得測得導線上均通過了0.2mol電子，此時溶液中的pH由大到小的順序是（ ） A．④②①③ 　 B．④③①② C．④③②① 　　D．①③②④ 【易錯點點睛】此題目考查了原電池及電解池中溶液的PH值變化分析，PH值的變化與溶液中的氫離子或氫氧根離子放電有關(guān)。 【12】 用指定材料做電極來電解一定濃度的溶液甲，然后加入物質(zhì)乙能使溶液恢復為甲溶液原來的濃度，則合適的組是： 陽極 陰極 溶液甲 物質(zhì)乙 A． Pt Pt NaOH NaOH固體 B． Pt Pt H2SO4 H2O C． C Fe NaCl 鹽酸 D． 粗銅 精銅 CuSO4 Cu(OH)2 【13】 將含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L，用惰性電極電解一段時間后，在一個電極上析出19.2gCu，此時在另一電極上放出的氣體在標準狀況下的體積為（ ） A．5.60L B．6.72L C．4.48L D．3.36L 【14】 用鉑電極電解2價過渡元素硝酸鹽溶液600mL，若某極產(chǎn)生672mL氣體（標準狀況），另一極增重3.81g，假設(shè)溶液體積不變，且原溶液pH值為6，正確的判斷是： ①電解后溶液的pH值為0.9，②電解后溶液pH值的為0.7，③該金屬的相對原子量為65，④該金屬的相對原子量為63.5，⑤該金屬的相對原子量為24。 A．①④ B．②④ C．①⑤ D．②③ 【15】 在蒸餾水中按物質(zhì)的量之比為1∶1∶1∶2加入AgNO3，Ba（NO3）2，Na2SO4，NaCl，使之完全溶解，以鉑電極電解該混合物至溶質(zhì)完全反應(yīng)，則所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為（ ） A．35.5∶108 B．71∶2 C．108∶35.5 D．71∶109 【16】在如右圖所示的實驗裝置中，E為一張淀粉、碘化鉀和酚酞混合溶液潤濕的濾紙，C、D為夾在濾紙兩端的鉑夾，X、Y分別為直流電源的兩極。 在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分別插入鉑電極。切斷電源開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，通直流電一段時間后，請回答下列問題： (1)標出電源的正、負極：X為 極，Y為 極。 (2)在濾紙的C端附近，觀察到的現(xiàn)象是 ，在濾紙的D端附近，觀察到的現(xiàn)象是 。 （3)寫出電極反應(yīng)式：A中 ；B中 ；C中 ；D中 。 (4)若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極，此時切斷開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，則電流計的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn) （填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。 (5)若電流計指針偏轉(zhuǎn)，寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式（若指針不偏轉(zhuǎn)，此題不必回答）：A中 ；B中 。若電流計指針不偏轉(zhuǎn)，請說明理由（若指針不偏轉(zhuǎn)，此題不必回答） 【17】 下列裝置中能組成原電池的是（ ） 【18】X，Y，Z，M為金屬活動順序表中常見的四種金屬元素，在常溫下都不和冷水反應(yīng)。金屬X和Z用導線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氣體放出；若電解Y2+離子和Z2+離子共存的溶液時，Y先析出；又知在X和M的陽離子溶液中，加入過量的氫氧化鉀溶液，M生成相應(yīng)的氫氧化物的沉淀，試寫出四種金屬的活潑性由強到弱的順序______。 【xx高考突破】 1．下面各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是 (　　) A．④>②>①>③ B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>① 2．關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是 (　　) A．在放電時，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)＋SO(aq)―→PbSO4(s)＋2e－ B．在放電時，該電池的負極材料是鉛板 C．在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小 D．在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4(s)＋2e－―→Pb(s)＋SO(aq) 3．下圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是 (　　) A．生鐵塊中的碳是原電池的正極 B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋? C．兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe―→Fe2＋＋2e－ D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕 4．電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)明是化學對人類的一項重大貢獻。下列有關(guān)電池的敘述正確的是 (　　) A．鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細 B．氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? C．氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化 D．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅 5．將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是 (　　) A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生 B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極 C．兩燒杯中溶液的pH均增大 D．產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢 6．我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列說法不正確的是 (　　) A．正極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ B．電池工作時，電流由鋁電極沿導線流向鉑電極 C．以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積 D．該電池通常只需更換鋁板就可繼續(xù)使用 7．將兩個鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即可產(chǎn)生電流，稱為燃料電池，下列敘述正確的是 (　　) ①通入CH4的電極為正極；②正極的電極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－―→4OH－；③通入CH4的電極反應(yīng)式是CH4＋2O2＋4e－―→CO2＋2H2O；④負極的電極反應(yīng)式是CH4＋10OH－―→CO＋7H2O＋8e－；⑤放電時溶液中的陽離子向負極移動；⑥放電時溶液中的陰離子向負極移動。 A．①③⑤ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③ 8．堿性鋅錳電池工作時的化學方程式為：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。關(guān)于堿性鋅錳電池的說法正確的是 (　　) A．堿性鋅錳電池是二次電池 B．正極反應(yīng)式為：MnO2＋H2O＋e－―→MnOOH＋OH－ C．連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的pH將減小 D．工作中，每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，負極質(zhì)量減輕6.5 g 9．原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是 (　　) A．(1)(2)中Mg作負極，(3)(4)中Fe作負極 B．(2)中Mg作正極，電極反應(yīng)式為：6H2O＋6e－―→6OH－＋3H2↑ C．(3)中Fe作負極，電極反應(yīng)式為：Fe―→Fe2＋＋2e－ D．(4)中Cu作正極，電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－―→H2↑ 【答案】　B 10．銅板上鐵柳釘處的吸氧腐蝕原理如下圖所示，下列有關(guān)說法中，不正確的是 (　　) A．正極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－―→H2↑ B．此過種中還涉及到反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此過程中銅并不被腐蝕 D．此過程中電子從Fe移向Cu 11．下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是 (　　) A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極 B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極 C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極 D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極 12．下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。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電極附近呈藍色 D．a(chǎn)電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色 與電源正極相連為電解池的陽極，H2O電離產(chǎn)生的OH－在該極失去電子產(chǎn)生O2，同時生成H＋：H2O―→O2↑＋2H＋＋2e－，產(chǎn)生的H＋與石蕊作用呈紅色。 【答案】　D 13．某電解池內(nèi)盛有CuSO4溶液，插入兩根電極，接通直流電源后，欲達到如下要求：①陽極質(zhì)量不變；②陰極質(zhì)量增加；③電解液pH減小，則應(yīng)選用的電極是(多選)(　　) A．陰陽兩極都是石墨　　　 B．銅作陽極，鐵作陰極 C．鐵作陽極，銅作陰極 D．鉑作陽極，銅作陰極 14．用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是 (　　) A．電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變 B．電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小 C．電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 D．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1 15．如下圖所示，x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極極板質(zhì)量增加，b極極板處有無色無味的氣體放出，符合這一情況的是 (　　) a極板 b極板 x電極 z溶液 A 鋅 石墨 負極 CuSO4 B 石墨 石墨 負極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負極 CuCl2 16．如圖所示，a、b、c、d均為石墨電極，通電進行電解。下列說法正確的是 (　　) A．乙池中d的電極反應(yīng)為：2Cl－―→Cl2↑＋2e－ B．a(chǎn)、c兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等 C．甲、乙兩池中溶液的pH均保持不變 D．乙池中發(fā)生的反應(yīng)為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 17．將AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O設(shè)計成如下圖所示的電化學裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲、乙兩組同學分別進行下述操作： 甲組：向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸 乙組：向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液 請回答： (1)甲組操作裝置為________，乙組操作裝置為________。 (2)兩次操作過程中，微安表(G)的指針偏轉(zhuǎn)方向相反，原因是______________________。 (3)甲組操作過程中，C2作______極，電極反應(yīng)式為_______________________________，乙組操作過程中，C1作________極，電極反應(yīng)式為________________。 18．有甲、乙兩位同學均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學將電極放入6 molL－1 H2SO4溶液中，乙同學將電極放入6 molL－1NaOH溶液中，如圖所示： 請回答： (1)寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：____________________。 (2)寫出乙池中負極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式。負極：___________________；總反應(yīng)的離子方程式：____________________________。 (3)如果甲、乙同學均認為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出________活動性更強，而乙會判斷出________活動性更強。(填寫元素符號) (4)由此實驗，可得到如下哪些正確結(jié)論？________(填寫字母序號)。 a．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì) b．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強 c．該實驗說明金屬活動順序表已過時，已沒有應(yīng)用價值 d．該實驗說明化學研究對象復雜，反應(yīng)受條件的影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析 (2)Al＋4OH－―→[Al(OH)4]－＋3e－　2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ (3)Mg　Al　(4)ad 19．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定。請回答： (1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是__________________， 在導線中電子流動方向為__________________________(用a、b表示)。 (2)負極反應(yīng)式為_____________________________________________________。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因為___________________________________________。 (4)該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下： Ⅰ.2Li＋H22LiH Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是__________，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是____________。 ②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3，用鋰吸收224 L(標準狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________。 ③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導線中通過電子的物質(zhì)的量為______mol。 21．如下圖所示，p、q為直流電源兩極，A為＋2價金屬單質(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C、D產(chǎn)生氣泡。試回答： (1)p為____極，A極發(fā)生了________反應(yīng)。 (2)C為______極，試管里收集到________；D為______極，試管里收集到________。 (3)C極的電極方程式是______________________________。 (4)在電解過程中，測得了C、D兩極上產(chǎn)生的氣體的實驗數(shù)據(jù)如下： 時間(min) 1 2 3 4 5 陰極生成氣體體積(cm3) 6 12 20 29 39 陽極生成氣體體積(cm3) 2 4 7 11 16 時間(min) 6 7 8 9 10 陰極生成氣體體積(cm3) 49 59 69 79 89 陽極生成氣體體積(cm3) 21 26 31 36 41 仔細分析以上實驗數(shù)據(jù)，請說出可能的原因是____________。 (5)當反應(yīng)進行一段時間后，A、B電極附近溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。 (6)當電路中通過0.004 mol電子時，B電極上沉積金屬X為0.128 g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為________。 22．鋁合金以質(zhì)輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于航空航天事業(yè)。在鋁合金表面能形成一層較厚的氧化膜， 這是其在空氣中穩(wěn)定存在的關(guān)鍵。其反應(yīng)原理是以鋁件與另一種材料為電極，以某種溶液作電解質(zhì)溶 液進行電解，通電后在鋁件與電解質(zhì)溶液的接觸面上逐漸形成一層氫氧化鋁薄膜，薄膜的某些部位存在著小孔，電流從小孔中通過并產(chǎn)生熱量使氫氧化鋁分解，從而使鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。某校課外興趣小組的同學根據(jù)上述原理，以鋁件和鐵棒為電極，以一定濃度的碳酸氫鈉溶液為電解質(zhì)溶液進行實驗，實驗裝置如圖所示。 (1)鋁件放在________(填“X”或“Y”)極。 (2)鋁件表面形成氫氧化鋁的電極反應(yīng)式是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)電解過程中，必須使電解質(zhì)溶液的pH保持相對穩(wěn)定(不能太大也不能太小)的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用碳酸氫鈉溶液作電解質(zhì)溶液，而不用碳酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液，其理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)X (2)Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑或Al－3e－===Al3＋，Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ 23．如圖甲、乙是電化學實驗裝置。 (1)若甲、乙兩燒杯中均盛有NaCl溶液。 ①甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為_____________________________________； ②乙中總反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________； ③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍后褪色，這是因為過量的Cl2氧化了生成的I2。若反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學方程式為 ____________________________________________________________。 (2)若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO4溶液。 ①甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為________________________________________； ②如果起始時乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO4溶液(25 ℃)，一段時間后溶液的pH變?yōu)?，若要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可向溶液中加入__________(填寫物質(zhì)的化學式)________g。