高考化学大一轮复习练习第6章 化学反应与能量.docx

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高考化学大一轮复习练习第6章化学反应与能量

课时规范训练

[单独成册]

1．一定条件下，有关金属腐蚀的下列说法不正确的是（　　）

A．为减缓金属腐蚀，可将要保护的金属物件与外接电源的正极相连接作阴极

B．在pH＜6的溶液中，金属主要发生析氢腐蚀

C．钢铁制品腐蚀时正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

D．在金属物件表面涂上机油，可防止金属生锈，从而使金属保持光泽

解析：

选A。

要保护的金属物件应与外接电源的负极相连作阴极。

2．关于如图装置说法正确的是（　　）

A．装置中电子移动的途径是：

负极→Fe→M溶液→石墨→正极

B．若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClO

C．若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁

D．若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀

解析：

选B。

装置中电子移动的途径是：

负极→Fe电极，然后是溶液中的阴离子在阳极（石墨）放电→电源的正极，A错误；若M为NaCl溶液，通电一段时间后，阳极产生Cl2，溶液中的NaOH与阳极产生的Cl2发生反应生成NaCl和NaClO，所以溶液中可能有NaClO，B正确；若M为FeCl2溶液，在阳极，溶液中的Fe2＋失去电子变为Fe3＋，所以不可能实现石墨上镀铁，C错误；若M是海水，该装置是电解池，是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀，不是通过“牺牲阳极的阴极保护法”，D错误。

3．下面有关电化学的图示，完全正确的是（　　）

解析：

选D。

在CuZn原电池中，由于金属活动性：

Zn＞Cu，所以Zn作负极，Cu作正极，在正极上发生还原反应生成H2，A错误；粗铜精炼时，粗铜作阳极，精铜作阴极，电极连接不正确，B错误；在Fe片上镀锌时，Fe作阴极，Zn作阳极，电极连接不正确，C错误；电解饱和NaCl溶液时，阳极发生反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2有强氧化性，与KI发生反应：

Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2使淀粉溶液变为蓝色，阴极发生反应：

2H＋＋2e－===H2↑，由于氢气的密度比空气密度小，所以用向下排空气的方法收集，D正确。

4．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。

其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中正确的是（　　）

A．X为直流电源的正极，Y为直流电源的负极

B．阳极区pH减小

C．图中的b＜a

D．阴极的电极反应为HSO

－2e－＋H2O===SO

＋3H＋和SO

－2e－＋H2O===SO

＋2H＋

解析：

选B。

由图可知，亚硫酸氢根离子向Pt（Ⅱ）极移动，则Pt（Ⅱ）是阳极，则Y是电源的正极，X是电源的负极，A错误；阳极发生氧化反应，则HSO

、SO

失去电子生成SO

和H＋，阳极区H＋浓度增大，pH减小，B正确；根据以上分析，阳极区HSO

失去电子生成SO

和H＋，则图中出来的硫酸的质量分数大于加入的硫酸的质量分数，所以b＞a，C错误；阴极发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，D错误。

5．电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染，将NO

降解成N2的电解装置如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．电源的正极为b

B．电解时H＋从膜右侧迁移到膜左侧

C．Ag－Pt电极反应为：

2H2O－4e－===4H＋＋O2↑

D．若转移的电子数为1.204×1024，生成N25.6g

解析：

选D。

a为正极，b为负极，电极反应式为：

阴极：

2NO

＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O

阳极：

5H2O－10e－===

O2＋10H＋，H＋从左侧移向右侧，若转移2mole－，则生成N20.2mol其质量为28g·mol－1×0.2mol＝5.6g。

6．将H2S通入FeCl3溶液中，过滤后将反应液加入电解槽中电解（如图所示），电解后的溶液还可以循环利用。

该方法可用于处理石油炼制过程中产生的H2S废气。

下列有关说法正确的是（　　）

A．过滤得到的沉淀可能是FeS和S

B．若有0.20mol电子转移，一定能得到2.24L氢气

C．可以用Fe与外接电源的a极相连

D．与a极相连的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋

解析：

选D。

H2S与FeCl3反应生成S、盐酸和氯化亚铁，A错误；没有给出氢气所处的条件，不能求氢气的体积，B错误；根据右边生成氢气知b是负极，a是正极，若铁作阳极，被溶解，C错误。

7．一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物苯（C6H6）到环己烷（C6H12）的转化。

下列叙述错误的是（　　）

A．导线中电子移动方向为D→A

B．生成目标产物的电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12

C．装置图右侧导出的气体是氧气

D．上述过程中电能转化为化学能

解析：

选A。

根据题图可知，左侧发生苯转化为环己烷的反应，电极反应式为：

C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12，B项正确；左侧电极D上发生还原反应，电极D为阴极，则A为电源负极，导线中电子移动方向为电源负极A→电解池阴极D，A项错误；右侧电极E上发生氧化反应：

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，导出的气体为氧气，C项正确；题中装置为电解池，电能转化为化学能，D项正确。

8．假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。

①～⑧为各装置中的电极编号。

下列说法错误的是（　　）

A．当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源

B．当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生

C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→②

D．当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变

解析：

选A。

当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；B装置中消耗H＋，pH变大，A装置中相当于电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变；D装置中相当于铜的电解精炼，pH不变。

9．图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。

下列判断正确的是（　　）

A．滤纸上c点附近会变红色

B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大

C．Z中溶液的pH先减小，后增大

D．溶液中的SO

向Cu电极定向移动

解析：

选A。

紫红色斑即MnO

向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色，A正确；电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：

4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu2＋得电子，生成铜，总反应式为2CuSO4＋2H2O

2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt电极附近生成H＋，则SO

向Pt电极移动，B、D不正确。

随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，C不正确。

10．用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液[n（AlCl3）∶n（CuSO4）＝1∶9]。

t1时刻a电极得到混合气体，其中Cl2在标准状况下为224mL（忽略气体的溶解）；t2时刻Cu全部在电极上析出。

下列判断正确的是（　　）

A．a电极与电源的负极相连

B．t2时刻，两电极的质量相差3.84g

C．电解过程中，溶液的pH不断增大

D．t2时刻后，b电极的电极反应是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

解析：

选B。

根据a电极得到Cl2，即2Cl－－2e－===Cl2↑，则电极a为阳极，与电源的正极相连，A错误；根据生成Cl2的体积可求得原混合溶液中含Cl－0.02mol，故CuSO4为0.06mol，t2时刻阴极b上Cu2＋完全析出，其电极质量增加0.06mol×64g·mol－1＝3.84g，B正确；Cl－和Cu2＋放电时，溶液pH不变，当OH－和Cu2＋放电时，溶液酸性增强；t2时刻后，a、b两极分别是OH－和H＋放电，即电解水。

溶液pH减小，b电极的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C、D错误。

11．如图所示，A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料及电解质溶液如图。

（1）关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红色液滴向c端移动，则电源b端为极，通电开始时，滤纸d端的电极反应式是。

（2）已知C装置中溶液溶质为Cu（NO3）2和X（NO3）3，且均为0.1mol，打开K1，关闭K2，通电一段时间后，阴极析出固体质量m（g）与通过电子的物质的量n（mol）关系如图所示。

则Cu2＋、X3＋、H＋氧化能力由大到小的顺序是；D装置中溶液是H2SO4，则此装置电极C端的实验现象是

。

解析：

（1）关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红色溶液滴向c端移动，这说明c电极是阳极，则电源a端是正极，b端为负极。

通电开始时，滤纸d端是阴极，氢离子放电，则电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑。

（2）根据图像可知，通电后立即析出固体，且通过0.2mol电子后固体质量不再发生变化，这说明电解时X3＋不放电，析出的固体是铜，所以Cu2＋、X3＋、H＋氧化能力由大到小的顺序是Cu2＋＞H＋＞X3＋；D装置中铜是阳极失去电子，C端是阴极，溶液中的氢离子得到电子，随着反应的进行，溶液中的铜离子得到电子，所以装置电极C端的实验现象是在C端开始时有无色无味气体产生，一段时间后有红色物质析出。

答案：

（1）负　2H＋＋2e－===H2↑（或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－）

（2）Cu2＋＞H＋＞X3＋　在C端开始时有无色无味气体产生，一段时间后有红色物质析出

12．如图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除a、b外，其余电极均为石墨电极。

甲为铅蓄电池，其工作原理为：

Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O，其两个电极的电极材料分别为PbO2和Pb。

闭合K，发现g电极附近的溶液先变红，20min后，将K断开，此时c、d两极上产生的气体体积相同。

据此回答：

（1）a电极的电极材料是（填“PbO2”或“Pb”）。

（2）丙装置中发生电解的总反应方程式为。

（3）电解20min后，停止电解，此时要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量是。

（4）20min后将乙装置与其他装置断开，然后在c、d两极间连接上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，则此时c电极为极，d电极上发生反应的电极反应式为

。

解析：

g电极附近的溶液先变红，说明g为阴极，依次可推出h为阳极，a为正极，b为负极，c为阴极，d为阳极，e为阴极，f为阳极。

（1）a为正极，铅蓄电池的正极材料为PbO2。

（2）Al2（SO4）3为活泼金属的含氧酸盐，电解其水溶液的实质是电解水。

（3）阴极上先析出Cu，溶液中Cu2＋反应完后产生H2，阳极上始终产生O2，设两极均产生气体amol，根据得失电子守恒可得：

4a＝0.1×2＋2a，解得a＝0.1，即电解过程中析出了0.1molCu、0.1molH2和0.1molO2，要使电解质溶液复原，根据“析出什么补什么”，知需要加入0.1molCu（OH）2或0.1molCuO和0.1molH2O。

（4）电解20min后，c电极处有H2生成，d电极处有O2生成，电解质溶液为H2SO4溶液，断开K，c、d两极间连接上灵敏电流计后形成氢氧燃料电池，c电极作负极，d电极上发生还原反应：

O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

答案：

（1）PbO2

（2）2H2O

2H2↑＋O2↑

（3）0.1molCu（OH）2或0.1molCuO和0.1molH2O

（4）负　O2＋4H＋＋4e－===2H2O

13．

（1）由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如下：

粗铜的电解精炼如图所示。

在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极（填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为

。

（2）H3PO2也可用电渗析法制备。

“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：

①写出阳极的电极反应式。

②分析产品室可得到H3PO2的原因。

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：

将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。

并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是产品中混有杂质，该杂质产生的原因是。

解析：

（1）粗铜精炼时粗铜作阳极，与电源正极相连，阴极反应是Cu2＋＋2e－===Cu，粗铜中含比铜活泼的Fe，Fe－2e－===Fe2＋，含不活泼的Au、Ag，则形成阳极泥。

（2）①阳极发生氧化反应，在反应中OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。

②H2O放电产生H＋，H＋进入产品室，原料室中的H2PO

穿过阴膜扩散至产品室，二者发生反应：

H＋＋H2PO

H3PO2。

③如果撤去阳膜，H2PO

或H3PO2可能被氧化。

答案：

（1）c　Cu2＋＋2e－===Cu　Au、Ag以单质的形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解液中

（2）①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

②阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO

穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2

③PO

　H2PO

或H3PO2被氧化