2019-2020年高三化学总复习 课时跟踪训练21 第六章 6.3 化学反应与能量 新人教版.doc

2019-2020年高三化学总复习 课时跟踪训练21 第六章 6.3 化学反应与能量 新人教版一、选择题1(xx太原五中段考)以下各装置在正常工作时，都伴随有能量变化，其中由化学能转变为电能的是()解析A项，电解水过程中电能转化为化学能；B项，干电池工作时把化学能转化为电能；C项，太阳能热水器工作时把太阳能转化为热能；D项，水力发电过程中把机械能转化为电能。本题选B。答案B2下列电解质溶液用惰性电极进行电解时，一段时间后，溶液的pH增大的是()A稀碳酸钠溶液 B硫酸钠溶液C稀硫酸 D硫酸铜溶液答案A3下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极，故选项C错误。答案C4. (xx合肥模拟)用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2)在其间通过，其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是()A电路中电子流向为adcbB电极b为负极，电极反应式为O24e=2O2C电解后烧坏中溶液pH增大D理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等解析在溶液中没有电子的流动，只有离子的流动，A项错误；通入O2的一极(电极b)为电池的正极，发生还原反应，B项错误；惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水，溶液的pH不变，C项错误；c极生成O2，根据得失电子守恒可知D项正确。答案D5电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO5I3H2O，下列说法不正确的是()A右侧发生的电极方程式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IOC电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2O=KIO33H2D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变解析电解的电极反应：阳极2I2e=I2，使左侧溶液变蓝色；3I26OH=IO5I3H2O，则一段时间后，蓝色变浅；IO通过阴离子交换膜向右侧移动；阴极2H2O2e=H22OH，右侧放出氢气。如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：阳极2I2e=I2，多余K通过阳离子交换膜迁移至阴极；阴极2H2O2e=H22OH，保证两边溶液呈电中性，结果不会生成IO，总化学方程式当然不同。答案D二、填空题6从H、Cu2、Na、SO、Cl五种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：(1)以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是_。(2)以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则采用的电解质是_。(3)以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质是_。解析(1)电解电解质型，水不参与反应，可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐，如HCl、CuCl2。(2)电解水型，电解质不参与反应，只起增强溶液导电性作用，可以是含氧酸，活泼金属的含氧酸盐或强碱，如H2SO4、Na2SO4。(3)电解质和水均参与反应，可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐，如CuSO4、NaCl。答案(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4(3)CuSO4、NaCl7如图X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)电源上b为_极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。Z槽中e为_极(同上)。连接Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)写出c极上反应的电极反应式：_。写出Y槽中总反应的化学方程式：_。写出Z槽中e极上反应的电极反应式：_。解析d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2e=H2，c为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Y槽电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2；直流电源中a为正极，b为负极，Z槽中f为阴极，e为阳极，活性电极作阳极，电极本身失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu2e=Cu2，电子流动方向由ed。答案(1)负阳(2)2Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cu2e=Cu2B级(能力提升)一、选择题1. 缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，如图所示，可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。则该金属丝可能是()A镁 B铝C锌 D铜解析贴近金属丝一边溶液出现粉红色，说明金属丝附近产生OH，即金属丝作正极，正极上发生反应2H2OO24e=4OH，因此金属丝的活泼性比Fe差，D项正确。答案D2下列与金属腐蚀有关的说法中正确的是()A图1中，铁钉易被腐蚀B图2中，滴加少量KSCN溶液，生成红色沉淀C图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极解析图1为干燥环境，不易腐蚀；图2中，Fe2e=Fe2，Fe2与SCN不能生成红色沉淀，即使是Fe3与SCN生成的也不是红色沉淀；D项为牺牲阳极的阴极保护法，镁为负极。答案C3. 如图所示，A池用石墨电极电解pH13氢氧化钠溶液(100 mL)，B池c电极为纯铜，d电极为粗铜(含有杂质Fe、Ag)，溶液是足量CuSO4溶液，通电一段时间后停止，A池a极产生的气体在标准状况下为2.24 L，则下列说法正确的是()Ad电极质量一定减少6.4 gBc电极质量一定增加6.4 gCA池pH不变DA池溶液质量减少3.6 g解析由现象：由原理得a：4H4e=2H2b：4OH4e=2H2OO2c：2Cu24e=2Cu由数据：n(H2)0.1 molH2Cuc电极析出铜6.4 g。答案B二、综合题4MnO2常用于实验室和电池工业，请回答下列问题：(1)MnO2主要存在于软锰矿中。写出舍勒用软锰矿制取Cl2的离子方程式：_。(2)检验溶液中Mn2的方法：向待测溶液中加入硝酸，无明显现象；继续加入难溶于水的NaBiO3(还原产物为Bi3)，溶液呈紫红色。写出发生反应的离子方程式：_。某学生取实验室制备Cl2后的冷却澄清溶液，依次加入硝酸、少量NaBiO3，发现溶液变为紫红色后立即褪去，用离子方程式解释紫红色褪去的原因：_。(3)甲、乙分别为工业制备单质锰和MnO2的原理图。甲图所示电解池中阳极产生的气体是_(填化学式)。要配制乙图所示电解池中的电解质溶液250 mL，需要称取MnSO4_g。写出乙图所示电解池中的阳极反应式：_。(4)图丙表示电解池，通电后阴极和阳极上分别得到单质Mn和MnO2。写出该电解池电解总反应的离子方程式：_。与图甲、乙所示的电解池相比，该电解池的突出优点是_。解析(1)教材上介绍舍勒研究软锰矿时，发现它与热的浓盐酸反应放出黄绿色气体，实验室至今仍用该反应制备氯气：MnO24H2ClMn2Cl22H2O。高考时遇到教材上的反应，一定要书写规范，不要漏写加热符号或气体生成箭头。(2)本问考查陌生氧化还原反应的离子方程式的书写。硝酸起酸化的作用，Mn2被NaBiO3氧化为紫红色的MnO，离子方程式为2Mn25NaBiO314H=2MnO5Bi35Na7H2O。考生可能会忽视“难溶于水的NaBiO3”，把“NaBiO3”误写成“BiO”。制备Cl2后的溶液中含有大量具有还原性的Cl，可以将MnO还原为Mn2而使溶液褪色：2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O。(3)图甲所示电解池的阴极是MnSO4溶液中的Mn2得电子被还原为Mn，阳极是电解OH生成O2(4OH4e=O22H2O)，故阳极产生的气体是O2。本问考查单位的换算。c(MnSO4)c(Mn2)1 mol/L(Mn的相对原子质量为55)，m(MnSO4)1 mol/L0.250 L151 g/mol37.75 g。图乙所示电解池的目的是制备MnO2，根据Mn的化合价由2升高到4知，阳极上Mn2失去电子被氧化为MnO2：Mn22e2H2O=MnO24H。(4)阳极上还原剂Mn2失去电子被氧化为MnO2：Mn22e2H2O=MnO24H。阴极上Mn2得到电子被还原为Mn，Mn22e=Mn，二者相加即为电解总反应：2Mn22H2OMnMnO24H。图甲所示电解池阴极产生目标产物单质锰，阳极产生氧气；图乙所示电解池阳极产生目标产物MnO2，阴极析出氢气；图丙为同槽电解装置原理图，阴、阳极同时产生目标产物单质锰和MnO2，制备等量的目标产物，丙的能耗最低。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)2Mn25NaBiO314H=2MnO5Bi35Na7H2O2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O(3)O237.75Mn22e2H2O=MnO24H(4)2Mn22H2OMnMnO24H制备等量的目标产物，丙的能耗最低5(xx湖北重点中学联考).(1)研究钢铁的防腐蚀措施意义重大。利用如图装置可以模拟铁的电化学防护，其中Y为NaCl。为减缓铁的腐蚀：若X为碳棒，开关K应置于_处(填字母)，此时X极发生的电极反应式为_。若X为锌，开关K置于M处，则此时铁极发生的电极反应式为_。(2)在城市中地下常埋有纵横交借的管道和输电线路，地上还铺有地铁、城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道形成回路时，就会引起后者的腐蚀。为表示其原理，某班级的学生绘制了下列装置图(假设电极材料均为铁，电解质溶液均为NaCl溶液)。你认为其中能合理模拟金属管道的腐蚀原理的是_；c()的总反应方程式是_；若图d中接通电源，则平放的铁丝左侧附近产生的现象是_；请你为防止地下金属管道腐蚀提供一种策略_。.1 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2Al3NOCl物质的量浓度(mol/L)214x用惰性电极电解该溶液。当电路中有5 mol电子通过时，溶液的pH_(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)。解析.(1)若X为碳棒，则开关K应置于N处，铁作阴极被保护，此时X极为阳极，发生反应2Cl2e=Cl2。若X为Zn，开关K置于M处，则利用牺牲阳极的阴极保护法，形成一个原电池装置，铁极发生反应：O22H2O4e=4OH。(2)观察四个装置，只有b装置不符合要求，不能形成闭合回路。c()中阳极上铁失电子，阴极上水电离出的氢离子得电子生成氢气，总反应方程式为Fe2H2OFe(OH)2H2。装置c和装置d等效，铁丝左侧为电解池的阴极，有氢气放出，阳极上铁失电子生成的Fe2结合溶液中的OH，铁丝左侧附近产生少量白色沉淀，随后白色沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀。.根据溶液呈电中性得c(Cl)3 mol/L，电解时，溶液中离子放电顺序：阴极为Cu2H，阳极为ClOH。当电路中有5 mol电子通过时，3 mol Cl在阳极发生反应2Cl2e=Cl2，然后1 mol H2O在阳极发生反应2H2O4e=O24H；2 mol Cu2在阴极发生反应Cu22e=Cu，然后1 mol H在阴极发生反应2H2e=H2，此时溶液中c(H)1 mol/L，故溶液的pH0。答案.(1)N2Cl2e=Cl2O22H2O4e=4OH(2)acdFe2H2OFe(OH)2H2铁丝左侧有无色的气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后白色沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(塑料或油漆等).0