1、第6章化学反应与能量转化考点一记牢主干知识1化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等，通常主要表现为热量的变化。2反应热、焓变(1)反应热在化学反应过程中所释放或吸收的热量，通常叫做反应热。(2)焓变生成物与反应物的焓值差。恒压条件下，化学反应的反应热等于焓变。(3)符号：H。(4)单位：kJmol1或kJ/mol。3吸热反应和放热反应(1)反应特点从能量高低角度理解H0，吸热反应从化学键角度理解 (2)常见的吸热反应和放热反应放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与
2、酸的反应、所有的燃烧反应。吸热反应：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)28H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C与CO2反应。4燃烧热5中和反应反应热(1)中和反应反应热的概念及表示方法(2)中和反应反应热的测定装置(请在横线上填写仪器名称)计算公式H kJmol1t1起始温度，t2终止温度，n生成水的物质的量。(3)注意事项泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。练通基础小题一、基础知识全面练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()(
3、2)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(3)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同()(4)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()(5)甲烷的标准燃烧热H890 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJmol1()(6)在稀溶液中：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ()(7)反应HCHOO2CO2H2O为吸热反应()(8)催化剂能改变反
4、应的焓变()(9)2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)和4SO2(g)2O2(g)=4SO3(g)的H相等()(10)NaHCO3H2HCOONaH2O反应中，储氢、释氢过程均无能量变化()2已知某反应A(g)B(g)C(g)D(g)，反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)，该反应的H_ kJmol1(用含E1、E2的代数式表示)，1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量比1 mol气体C和1 mol气体D具有的总能量_(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1
5、_，E2_，H_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案：(1)吸热E1E2一定低(2)减小减小不变二、常考题点分组练题点(一)能量变化的图示分析1(2015北京高考)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O形成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程解析：选CA状态总能量为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。B.从状态、的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和
6、O。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O间为极性共价键。D.状态状态表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。2(2015海南高考节选)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1 mol N2，其H_ kJmol1。解析：根据图像可知N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为(209348)kJmol1139 kJmol1。答案：139知能存储活化能与反应热的关系(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，HE1E2。题点(二)燃烧热与中和反应反应热的
7、含义3下列有关燃烧热、中和反应反应热的叙述正确的是。S(s)O2(g)=SO3(g)H315 kJmol1(燃烧热)(H的数值正确)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和反应反应热)(H的数值正确)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJmol1，则CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H238.6 kJmol1燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol1H2(g)的燃烧热是285.8 k
8、Jmol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1已知101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则该反应的反应热为221 kJmol1已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量已知HCl和NaOH反应的中和反应反应热H57.3 kJmol1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热
9、为57.3 kJmol1氢气的燃烧热为285.5 kJmol1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)2H2(g)O2(g)H285.5 kJmol1知能存储燃烧热与中和反应反应热的比较比较角度燃烧热中和反应反应热相同点能量变化放热HH0()(2)H2(g)O2(g)=H2O(l)H1和2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2中的H1H2()(3)H2(g)O2(g)=H2O(g)H1和H2O(g)=H2(g)O2(g)H2中的H1H2()(4)已知相同条件下2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1，反应2SO2(s)O2(g)2SO3(g)H2，则H1H2()(5)C(石墨，s)=C(金
10、刚石，s)H0，说明石墨比金刚石稳定()(6)已知：500 、30 MPa下，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1；将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ()2写出下列反应的热化学方程式。(1)101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，H2燃烧热的化学方程式：_。(2)101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量，反应热的化学方程式：_。(3)0.3 mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的
11、热量，则其热化学方程式为_。答案：(1)H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1(2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1(3)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1考向合作探究热化学方程式的正误判断1(2014海南高考)标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJmol1、463 kJmol1和495 kJmol1。下列热化学方程式正确的是()AH2O (g)= H2(g)O2(g)H 485 kJmol1BH2O (g)=H
12、2(g)O2(g)H485 kJmol1C2H2(g) O2 (g)=2H2O(g)H 485 kJmol1D2H2(g) O2(g)=2H2O(g)H 485 kJmol1解析：选D1 mol的气态水分解产生1 mol的氢气和 mol 的氧气的能量变化是：2463436495242.5，因此热化学方程式为H2O(g)=H2(g)O2(g)H242.5 kJmol1，A、B错误。2 mol的气态水分解产生2 mol的氢气和1 mol的氧气的能量变化则是485 kJ。物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，即热化学方程式是2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1，C错
13、误，D正确。2(2016佛山模拟)已知：101 kPa时1 mol辛烷燃烧生成液态水时放出热量为5 518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2O时放出的热量为57.3 kJ，则下列热化学方程式的书写正确的是()2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(g) H11 036 kJmol12C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H11 036 kJmol1HOH=H2OH57.3 kJmol12NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1ABC D只有解析：选C表示辛烷燃烧热时，
14、生成的水应是液态而不是气态，故错误、正确；中未标明反应物、生成物的聚集状态，错误。探规寻律“5审”判断热化学方程式正误多角度书写热化学方程式角度一依据反应事实书写热化学方程式3根据信息，写出下列热化学方程式(1)(2014安徽高考)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_。(2)(2014大纲卷)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2
15、反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。(3)(2014天津高考)由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。答案：(1)4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJmol1(2)AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1(3)SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol1角度二依据图像书写热化学方程式4.右图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和C
16、O反应的热化学方程式：_。解析：由图可知，产物总能量低于反应物总能量，该反应是放热反应，HE1E2134 kJmol1368 kJmol1234 kJmol1。答案：NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol15化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：_。答案：N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(bca) kJmol1考点三根据燃烧热的数据，计算反应放出的热量1(2015海南高考)已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出
17、的热量约为()A55 kJB220 kJC550 kJ D1 108 kJ解析：选A丙烷分子式是C3H8,1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，则丙烷完全燃烧产生1.8 g水，所以反应放出的热量为2 21555.375(kJ)。21.5 g 火箭燃料二甲基肼(CH3NHNHCH3)完全燃烧，放出50 kJ热量，则二甲基肼的燃烧热H为()A1 000 kJmol1 B1 500 kJC2 000 kJmol1 D2 000 kJ解析：选C1.5 g二甲基肼的物质的量是0.025 mol，根据燃烧热的定义可知，1 mol二甲基肼完全燃烧放出的热量应该为：1/0.02550 kJmol12 00
18、0 kJmol1，即二甲基肼的燃烧热H为2 000 kJmol1。利用燃烧热计算热值的方法计算公式：Q燃烧热n(可燃物的物质的量)，如H2的燃烧热为H285.8 kJmol1，燃烧2 mol H2放出的热量为2 mol285.8 kJmol1571.6 kJ。根据键能计算反应热3(2014重庆高考)已知：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1HH、O=O和OH键的键能分别为436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，则a为()A332 B118C350 D130解析：选D根据盖斯定律由题给的两个
19、热化学方程式可得：2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2a220)kJmol1，则有：4462 kJmol12436 kJmol1496 kJmol1(2a220)kJmol1，解得a130，故选项D正确。4(2015全国卷节选)已知反应2HI(g)H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。解析：设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x436 kJ151 kJ11 kJ，x299 kJ。答案：
20、2995(2015全国卷节选)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOHOCHE/(kJmol1)4363431 076465413由此计算H1_kJmol1；已知H258 kJmol1，则H3_kJmol1。解析：根据键能与反应热的关系可知，H1反应物的键能之和生成物的键能之和(1 076 kJmol1
21、2436 kJmol1)(413 kJmol13343 kJmol1465 kJmol1)99 kJmol1。根据质量守恒定律，由可得：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，结合盖斯定律可得：H3H2H1(58 kJmol1)(99 kJmol1)41 kJmol1。答案：9941依据键能计算H的方法(1)计算公式：H反应物的键能总和生成物的键能总和。(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个(OH)共价键，NH3分子中含有3个(NH)共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol P4含有6 mol PP键，1 mol晶
22、体硅含有2 mol SiSi键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol CC键，1 mol金刚石含有2 mol CC键，1 mol SiO2含有4 mol SiO键等。利用盖斯定律计算反应热1盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。(2)本质：盖斯定律的本质是能量守恒定律。2计算方法(1)热化学方程式相加或相减，如C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2由可得CO(g)O2(g)=CO2(g)HH1H2(2)合理设计反应途径，如顺时针方向和逆时针方
23、向变化反应热代数和相等。HH1H2。题组训练6(2015重庆高考)黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)Hx kJmol1已知：碳的燃烧热H1a kJmol1S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol12K(s)N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1则x为()A3abc Bc3abCabc Dcab解析：选A碳燃烧的热化学方程式为C(s)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1，将另外两个热化学方程式进行编号，S(s)2K(s)=K2S(s)H2b kJmol1，2K(s)
24、N2(g)3O2(g)=2KNO3(s)H3c kJmol1，运用盖斯定律，3得S(s)2KNO3(s)3C(s)=K2S(s)N2(g)3CO2(g)H(3abc)kJmol1，则x3abc，故A正确。7(1)(2015福建高考节选)已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJmol1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_。(2)(2015江苏高考节选)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量
25、。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g)H1200.9 kJmol1NO(g)O2(g)=NO2(g)H258.2 kJmol1则反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H_kJmol1。(3)(2015山东高考节选)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_。已知温度为T时：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H1165 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H241 kJmol1解析：(1)方程式颠倒过来，反应热的数值不变，符号相反可得2Al(
26、s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)H3H21 169.2 kJmol1。根据盖斯定律由可得Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)HH1H3174.9 kJmol1即为Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式。(2)将方程式乘以2可得2NO(g)O2(g)=2NO2(g)H32H22(58.2 kJmol1)116.4 kJmol1。根据盖斯定律由可得3NO(g)O3(g)3NO2(g)HH1H3317.3 kJmol1。(3)将方程式颠倒可得CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(g)H3H1165 kJmol1。根据盖斯定律由可得C
27、O(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)HH2H3206 kJmol1即为要求的热化学方程式。答案：(1)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJmol1(2)317.3(3)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJmol1反应热的大小比较(1)同一反应，生成物状态不同时如A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20因为C(g)=C(l)H3H2。(2)同一反应，反应物状态不同时如S(g)O2(g)=SO2(g)H1a kJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H2b kJmol1(3)晶体类型
28、不同，产物相同时如C(s，石墨)O2(g)=CO2(g)H1a kJmol1C(s，金刚石)O2(g)=CO2(g)H2b kJmol1(4)两个有联系的不同反应相比较时C(s)O2(g)=CO2(g)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20C(s)CO2(g)C(s)CO(g)CO2(g)H2H3H1，H10，H20，H30所以H1H3BH1H3解析：选B方法一：1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 H20，根据盖斯定律得到关系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。方法二：本题
29、还可以用图示法进行比较：方法是：画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较H的大小。如图，从图中关系再确定各选项。9下列各组热化学方程式的H前者大于后者的是()C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2S(s)O2(g)=SO2(g)H3S(g)O2(g)=SO2(g)H4H2(g)O2(g)=H2O(l)H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(aq)H8A BC D解析：选CH有正、负之分，比较时要连同“”、“”在内一起
30、比较，类似数学中的正、负数大小的比较。中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得：CO(g)O2(g)=CO2(g)HH1H2，该反应为放热反应，即H1H20，所以H1H4；发生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故H5H6；碳酸钙分解吸收热量，H70，CaO与H2O反应放出热量，H8H8。利用状态，迅速比较反应热的大小(1)若反应为放热反应当反应物状态相同，生成物状态不同时，生成固体放热最多，生成气体放热最少。(2)若反应为放热反应当反应物状态不同，生成物状态相同时，固体反应放热最少，气体反应放热最多。(3)在比较反应热(H)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多
31、，H反而越小。(4)同一物质，状态不同，反应热也不同。如A(g)A(l)A(s)。(5)对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反应热的数值。以“消除空气污染物SO2的方法”为载体串联反应热知识高考载体(2014浙江高考T27)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g) CO2(g)H1218.4 kJmol1(反
32、应) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1(反应)知识串联设计(1)反应是放热反应还是吸热反应？_，能否通过反应判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？_。(2)碳的燃烧热为393.50 kJmol1，写出表示C燃烧热的热化学方程式_。(3)已知CO转化成CO2的能量关系如右图所示。写出该反应的热化学方程式_。(4)依据反应、确定反应CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3CO2(g)H_kJmol1。(5)已知反应：C(s)O2(g)=CO(g)H1C(s)O2(g)=CO2(g)H2试比较H1和H2的大小_。答案：(1)吸热不能
33、(2)C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1(3)2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1(4)394(5)H1H21(2016广州模拟)下列反应中，反应物总能量低于生成物总能量的是()A2COO2=2CO2BCO2=CO2C2CO2=2CO DCaCO3=CO2CaO解析：选D反应中反应物总能量低于生成物总能量，说明该反应是一个吸热反应。A、B、C三项是CO、C的燃烧反应，均属于放热反应，故均不符合题意；D项为CaCO3的分解反应，属吸热反应，符合题意。2下列有关能量的判断和表示方法正确的是()A由C(s，石墨)=C(s，金刚石)H1.9 kJ，可知：
34、石墨比金刚石更稳定B等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多C由H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJD2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ解析：选A石墨变化为金刚石过程是吸热反应，金刚石能量高，石墨比金刚石稳定，故A正确；等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，固体硫变为蒸气需要吸收热量，前者放出热量更多，故B错误；含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol
35、NaOH的溶液混合，醋酸为弱酸，溶于水电离需要吸热，放出热量小于57.3 kJ，故C错误；2 g H2物质的量为1 mol，此反应为放热反应，HQ2CQ1Q2 D无法判断解析：选C两种情况下反应放出的能量相同，但前者较后者以光能形式释放的能量要多；故前者以热量形式放出的能量较后者要少些，即Q1bD已知P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，则白磷比红磷稳定解析：选A中和热是指稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量，醋酸是弱酸，其电离过程是吸热过程，40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于57.3 kJ的热量，故A正确；氢气的燃烧热必须是生成液态水的
36、过程所放出的热量，液态水变为气态水是吸热的，氢气的燃烧热大于241.8 kJmol1，故B错误；焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，因焓变是负值，即ab，故C错误；P(白磷，s)=P(红磷，s)H0，H20 BH30，H40CH2H4H5 DH3H12H2解析：选D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)属于放热反应，故H10。H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)属于放热反应，故H20。4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)属于放热反应，故H30。N2(g)3H2(g)2NH3(g)属于放热反应，故H4NO)，根据题给信息，阳极一定是OH放电，生成0.05 mol氧
37、气，转移0.2 mol电子；阴极离子放电能力：Cu2HNa，所以Cu2先放电，然后是H放电，阴极生成0.05 mol氢气时，转移0.1 mol电子，根据得失电子守恒知，Cu2转移0.1 mol电子，n(Cu2)0.05 mol。所以原溶液中nCu(NO3)20.05 mol，n(NO)0.3 molL10.5 L0.15 mol，n(NaNO3)0.05 mol。原混合溶液中c(Na)0.1 molL1，A项错误；结合以上分析及电解总方程式Cu22H2OCuH2O22H可知，生成0.05 mol Cu、0.05 mol O2、0.05 mol H2和0.1 mol H，电解后溶液中c(H)0.
38、2 molL1，B项正确，D项错误；上述电解过程中共转移0.2 mol电子，C项错误。依据总反应式，建立等量关系进行计算3将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为()A4103 molL1 B2103 molL1C1103 molL1 D1107 molL1解析：选A阴极反应：Cu22e=Cu，增重0.064 g应是Cu的质量，设生成H的物质的量为x，根据总反应方程式： 2Cu22H2O 2CuO24H 264 g4 mol 0.064 gxx0.002
39、molc(H)4103 molL1。4(2016六盘水质检)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后进行如下操作。(1)如果向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。解析：(1)电解硫酸铜溶液的反应方程式为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，从方程式可以看出，电解硫酸铜过程中只析出铜和释放出氧气，加入0.1 mol CuO可以使溶液恢
40、复至原来状态，说明参与反应的硫酸铜只有0.1 mol，转移的电子为0.2 mol。(2)加入0.1 mol Cu(OH)2可以使溶液恢复至原来状态，说明电解过程中不仅硫酸铜被电解，而且有水被电解。0.1 mol Cu(OH)2可以看做是0.1 mol的CuO和0.1 mol的H2O，因此电解过程中有0.1 mol的硫酸铜和0.1 mol的水被电解。 2CuSO42H2O2Cu O22H2SO4 4e2 mol4 mol01 mol0.2 mol2H2O2H2O24e2 mol4 mol01 mol0.2 mol所以，共转移电子0.2 mol0.2 mol0.4 mol。答案：(1)0.2(2)
41、0.4利用电子守恒，突破电化学多池“串联”的计算5在如图所示的装置中，若通直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题。(1)电源中X电极为直流电源的_极。(2)pH变化：A：_，B：_，C：_。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)通电5 min时，B中共收集224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。(4)若A中KCl足量且溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)。解析：(1)三个装置是串联的电解池。电解AgNO3溶液时，Ag在阴极发生还原反应变为Ag，
42、所以质量增加的铜电极是阴极，则银电极是阳极，Y是正极，X是负极。(2)电解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；电解CuSO4溶液生成H2SO4，溶液pH减小；电解AgNO3溶液，银为阳极，不断溶解，Ag浓度基本不变，pH不变。(3)通电5 min时，C中析出0.02 mol Ag，电路中通过0.02 mol电子。B中共收集0.01 mol气体，若该气体全为氧气，则电路中需通过0.04 mol电子，电子转移不守恒。因此，B中电解分为两个阶段，先电解CuSO4溶液，生成O2，后电解水，生成O2和H2，B中收集到的气体是O2和H2的混合物。设电解CuSO4溶液时生成O2的物质的量为x，电解H2O时生
43、成O2的物质的量为y，则4x4y0.02 mol(电子转移守恒)，x3y0.01 mol(气体体积之和)，解得xy0.002 5 mol，所以n(CuSO4)20.002 5 mol0.005 mol，c(CuSO4)0.005 mol0.2 L0.025 molL1。(4)通电5 min时，A中放出0.01 mol H2，溶液中生成0.02 mol KOH，c(OH)0.02 mol0.2 L0.1 molL1，pH13。答案：(1)负(2)增大减小不变(3)0.025 molL1(4)13无明显“外接电源”的电解池的“串联”问题，主要是根据“原电池”的形成条件判断“电源”的正、负极，从而判
44、断电解池的阴、阳极。,“串联”电池中，各电极上转移电子的物质的量相等，依据这一特点进行计算。以“饱和食盐水的电解”为载体串联电解原理的相关知识高考载体(2014上海高考T12)如下图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。知识串联设计(1)闭合K2，该装置为电解装置，则：阴极反应式：_，阳极反应式：_，如何通过实验检验C电极产物？_，总反应的化学方程式：_。(2)闭合K2，电解一段时间后，如何操作才能使电解液恢复到电解前的状态？_。(3)闭合K1，铁棒上发生的电极反应式是_，此时石墨棒周围溶液pH如何变化？_。(4)闭合K2，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生气体的物
45、质的量是_。答案：(1)2H2e=H22Cl2e=Cl2将湿润的KI淀粉试纸置于U形管右侧管口，若试纸变蓝，说明产生的气体是Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)通入HCl气体(3)Fe2e=Fe2升高(4)0.002 mol1以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是()A阳极反应式相同B电解结束后所得液体的pH相同C阴极反应式相同D通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)解析：选C以石墨为电极电解水阳极上4OH4e=2H2OO2，以石墨为电极电解饱和食盐水阳极2Cl2e=Cl2，二者电极反应式不同，故A错误；电解水溶液pH不变，电解饱和氯化钠溶液
46、生成氢氧化钠和氯气和氢气，pH变大，所以电解结束后所得液体的pH不相同，故B错误；以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水阴极都发生反应：2H2e=H2，所以阴极电极反应式相同，故C正确；设转移电子数为4 mol，则依据电解方程式2H2O2H2O24e，电解水生成3 mol气体；依据电解方程式2NaCl2H2O2NaOHCl2H22e，电解食盐水生成4 mol气体，故D错误。2(2016济南模拟)四个电解装置都以Pt作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是()选项ABCD电解质溶液HClAgNO3KOHBaCl2pH变化减小增大增大不变解析：选
47、C电解盐酸，溶质HCl的量会减小，溶剂量不变，所以酸性减弱，pH增大，故A错误；电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，pH减小，故B错误；电解氢氧化钾的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂减小，碱性增强，pH增大，故C正确；电解氯化钡溶液得到的是氢氧化钡、氢气和氯气，溶液碱性增强，pH增大，故D错误。3金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2Ni2bcd Bacdb Ccabd Dbdca解析：选B根据原电池原理：作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强，电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子
48、流动方向相反，因此依次作出判断：活泼性ab；cd；ac；db。8某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：_。负极反应式：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案：_(与方案、不能雷同)，
49、用离子方程式表示其反应原理：_。解析：方案：铁与酸反应产生气泡，Fe2H=Fe2H2，而铜与酸不反应。方案：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液为稀硫酸或盐酸等溶液。实验现象是铁溶解，而铜极上有无色气泡产生。在负极：Fe失去电子变为Fe2，Fe2e=Fe2；在正极，溶液中的H获得电子变为H2,2H2e=H2。方案：设计简单实验时注意原理与方案及方案的原理不同，且现象明显，操作简单。将铁片置于CuSO4溶液，若铁片表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强，离子方程式为FeCu2=Fe2Cu。(合理即可)答案：方案：Fe2H=Fe2H2方案：装置如右图所示2H2e=H2Fe2e=Fe2方案：将铁片
50、置于CuSO4溶液，若铁片表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强FeCu2=Fe2Cu利用原电池原理比较A、B两种金属活泼性的方法将A、B两种金属用导线连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A溶解，而B上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，即可以断定金属活泼性AB。 考点三1一次电池碱性锌锰干电池负极材料：Zn电极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2正极材料：碳棒电极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH总反应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2锌银电池负极材料：Zn电极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2正极材料：Ag2O电极反应：Ag2OH2O2e=2Ag
51、2OH总反应：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag2.二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)3燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种：种类酸性碱性负极反应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH电池反应式2H2O2=2H2O燃料电池1(2015江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是()A反应CH4H2O3H2CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B电极A上H2参与的电极反应为
52、H22OH2e=2H2OC电池工作时，CO向电极B移动D电极B上发生的电极反应为O22CO24e=2CO解析：选DA选项，甲烷中的C为4价，一氧化碳中的C为2价，每个碳原子失去6个电子，因此每消耗1 mol甲烷失去6 mol电子，错误；B选项，熔融盐中没有氢氧根离子，因此氢氧根离子不能参与电极反应，电极反应式应为H2CO2CO4e=3CO2H2O，错误；C选项，碳酸根离子应向负极移动，即向电极A移动，错误；D选项，电极B上氧气和二氧化碳得电子生成碳酸根离子，正确。2(2012四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有
53、关说法正确的是()A检测时，电解质溶液中的H向负极移动B若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气C电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正极上发生的反应是O24e2H2O=4OH解析：选C电解质溶液中阳离子应向正极移动，A项错误；酸性溶液中，正极电极反应式为O24e4H=2H2O，D项错误；结合正极反应式，转移0.4 mol电子时，消耗O2 0.1 mol，其在标准状况下的体积为2.24 L，B项错误；C项符合题目要求，正确。探规寻律“3步”突破燃料电池电极反应式的书写第一步：写出电池的总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电
54、解质反应则总反应为加和后的反应。如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)的反应式为CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O式式得燃料电池总反应式为CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。第二步：写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应式有所不同，大致有以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O24H4e=2H2O；(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O22H2O4e=4OH；(3)固体电解质(高温下能传导O2)环境下电极反应式：O24e=2O2(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境
55、下电极反应式：O22CO24e=2CO。第三步：根据电池总反应式和正极反应式，写出负极反应式电池反应的总反应式电池正极反应式电池负极反应式。因为O2不是负极反应物，因此两个反应式相减时要彻底消除O2。可充电电池3(2014天津高考)已知：锂离子电池的总反应为：LixCLi1xCoO2CLiCoO2锂硫电池的总反应为：2LiSLi2S有关上述两种电池说法正确的是()A锂离子电池放电时，Li向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电解析：选BA项，电池放电时，电解质内部Li向正极移动，错误；B项，锂硫电池充电时，锂电极发生得电子反
56、应，为还原反应，正确；C项，两种电池的电极材料不同，所以比能量不相同，错误；D项，充电时正接正，负接负，所以应Li电极连接C电极，错误。4.(2014大纲卷)如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是()A放电时正极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为：MHOHH2OMeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高解析：选C电池放电时，正极发生得电子的还原反应，A项正确；由电池示意图及放电时正极上的电极反应知，该电池的电解液呈碱性，可为KOH溶液，B项正确；充电时的负极实
57、质上为阴极，发生还原反应，C项错误；MH的氢密度越大，表明单位体积的MH所能储存的电子越多，能量密度越大，D项正确。知能存储(1)充电电池是既能将化学能转化为电能(放电)，又能将电能转化为化学能(充电)的一类特殊电池。需要注意的是充电、放电的反应不能理解为可逆反应。(2)电极的连接方法。(3)充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应为放电时的正极反应的逆过程，充电时的阴极反应为放电时的负极反应的逆过程。新型化学电池5(2015全国卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A正极反应中有CO2生成B微生
58、物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O66O26CO26H2O解析：选A图示所给出的是原电池装置。A.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为O24e4H=2H2O，C6H12O6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为C6H12O624e6H2O=6CO224H，负极上有CO2产生，故A不正确。B.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故B正确。C.质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故C正确。D.正极的电极反应式为6O224e24H12H2O，负极的电极反应
59、式为C6H12O624e6H2O=6CO224H，两式相加得电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O，故D正确。6(2016惠州模拟)金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，只需更换其中的某些材料即可，其工作示意图如下，下列说法正确的是()A放电时，空气极为负极B放电时，电池反应为4LiO2=2Li2OC有机电解液可以是乙醇等无水有机物D在更换锂电极的同时，要更换水性电解液解析：选DA放电时，Li极为负极，错误；B.放电时，电池反应为4LiO22H2O=4LiOH，错误；C.因为有锂存在，就不能用乙醇，锂和乙醇反应，错误；D.水性电解液中有沉
60、淀生成，所以在更换锂电极的同时，要更换水性电解液，正确，所以选D。探规寻律“加减法”书写新型化学电源电极反应式若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。示例：(1)总反应，如LiLiMn2O4=Li2Mn2O4。(2)写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。如Lie=Li(负极)。(3)利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电极的反应式，即LiMn2O4Lie=Li2Mn2O4(正极)考点四基础自主落实1金属腐蚀的本质金属原子失去电子变成金属阳离子，金属发生氧化反应。
61、2金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质Mne=MnMne=Mn现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe2e=Fe2正极2H2e=H2O22H2O4e=4OH总反应式Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)
62、3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈)(3x)H2O。3金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的保护法原电池原理a负极：比被保护金属活泼的金属；b正极：被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法电解原理a阴极：被保护的金属设备；b阳极：惰性金属。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。小题热身1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀()(2)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe3e=Fe3()(3)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈()(4)
63、在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀()(5)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀()(6)外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极()(7)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物()(8)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用()2如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH4Cl溶液，乙试管中为NaCl溶液，数天后导管中观察到的现象是_，甲中正极反应为_，乙中正极反应为_。试管中残留气体平均相对分子质量的变化为甲_；乙_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案：导管中液面左低右高2H2e=H22H2O
64、O24e=4OH减小减小3为什么要在轮船水线以下的船壳上嵌入一定数量的锌块？提示：ZnFe海水构成原电池，Zn作负极，Fe作正极，锌被腐蚀而船体受到保护。考向合作探究金属的电化学腐蚀1如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()ABC D解析：选C是Fe为负极，杂质为正极的原电池腐蚀，是钢铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。、实质均为原电池装置。中Fe为正极，被保护；、中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活泼性差别比Fe和Sn的大，故FeCu原电池中Fe被腐蚀较快；是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀；Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极，
65、防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知：铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为。2(2015重庆高考)我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为_。(2)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中，负极是_(填图中字母“a”或“b”或“c”)；环境中的Cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_；若生成4.29 g
66、Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_L(标准状况)。解析：(1)复分解反应为相互交换成分的反应，因此该反应的化学方程式为Ag2O2CuCl=2AgClCu2O。(2)负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c。负极反应：Cu2e=Cu2，正极反应：O22H2O4e=4OH。正极产物为OH，负极产物为Cu2，两者与Cl反应生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl。4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 mol，由Cu元素守恒知，发生电化腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 mol，失去电子0.08 mol，根据电子守恒可得
67、，消耗O2的物质的量为0.02 mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。答案：(1)Ag2O2CuCl=2AgClCu2O(2)c2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl0.448 判断金属腐蚀快慢的规律(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：电解池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。(2)对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中(浓度相同)。(3)活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀速率越快。金属的防护3研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法
68、错误的是()Ad为石墨，铁片腐蚀加快Bd为石墨，石墨上电极反应为O22H2O4e=4OHCd为锌块，铁片不易被腐蚀Dd为锌块，铁片上电极反应为2H2e=H2解析：选DA由于活动性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。B.d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O22H2O4e=4OH，正确。C.若d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，
69、正确。D.d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O22H2O4e=4OH，错误。4(2013北京高考)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块解析：选A水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。探规寻律利用原电池原理和电解原理的金属的防护
70、措施在考题中涉及较多，但无论哪种方法，都是以防止金属失去电子被氧化为出发点设计的。其中，外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。 以“两个甲烷燃料电池串联”为载体串联原电池的相关知识高考载体(2012海南高考T16)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。知识串联设计(1)通入甲烷的一极作原电池的_极(填“正”或“负”下同)，通入O2的一极作原电池的_极。考查原电池正、负极的判断(2)该甲烷燃料电池中，负极反应式为_，正极反应式为_。考查原电池电
71、极反应式的书写(3)电池工作时，燃料电池中OH向哪一极移动？_。K向哪一极移动？_。考查原电池中离子的移动方向(4)甲烷燃料电池工作时，若某一电极上消耗11.2 L(标准状况下)的CH4气体，线路中转移电子的个数是多少？_。考查原电池的计算(5)若将甲烷燃料电池的电解质溶液由KOH溶液改为稀硫酸，试分别写出其正、负极的电极反应式：_。考查电极反应式的书写(6)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b极得到的气体是什么？_。考查电解原理答案：(1)负正(2)CH410OH8e=CO7H2O2O24H2O8e=8OH(3)OH向负极移动K向正极移动(4)4NA(5)负极：CH42H2O8e=
72、CO28H正极：2O28H8e=4H2O(6)H21M、N、P、E四种金属，已知：MN2=NM2；M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E22e=E，N2e=N2。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是()APMNEBENMPCPNME DEPMN解析：选A由知，金属还原性：MN；M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出，说明M作原电池的正极，故金属还原性：PM；N、E构成的原电池中，N作负极，故金属还原性：NE。2(2016深圳模拟)如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是()A
73、铜片表面有气泡生成B装置中存在“化学能电能光能”的转换C如果将硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动D如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变解析：选C铜锌原电池中，Cu作正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以Cu上有气泡生成，故A正确；原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转化为光能，故B正确；柠檬汁显酸性也能作电解质溶液，所以将硫酸换成柠檬汁，仍然构成原电池，所以导线中有电子流动，故C错误；金属性Cu比Zn、Fe弱，Cu作正极，所以电路中的电流方向不变，仍然由Cu流向负极，故D正确。3目前脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域，含铁脱氧剂应用铁易被氧化的性
74、质来完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时则失效。下表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方。主要原料用量含碳4%的铁粉80 g滑石粉40 g食盐4 g乙醇适量下列反应式中与铁脱氧原理无关的是()AFe2e=Fe2BCO2CO2C4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3D2Fe(OH)3Fe2O33H2O解析：选B铁脱氧原理的实质是铁发生吸氧腐蚀，负极：Fe2e=Fe2，正极：O24e2H2O=4OH，生成的Fe(OH)2经流程：Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3，最后生成铁锈。4根据右图，下列判断中正确的是()A烧杯a中的溶液pH降低B烧杯b中发生氧化反应C
75、烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl2解析：选BZn比Fe活泼，所以Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn2e=Zn2；Fe作正极，氧气在该电极上发生还原反应，电极反应式为2H2OO24e=4OH，反应后溶液pH升高。5(2016天津津南区模拟)在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是()A原理图可理解为两个串联电解装置B溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色C
76、溶液中铁丝左端电极反应式为Fe2e=Fe2D地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)解析：选C原理图可理解为两个串联的电解装置，如图所示，A项正确。左侧铁棒为阳极，铁失电子生成亚铁离子，铁丝左侧为阴极，氢离子在阴极放电生成氢气，同时有OH生成，亚铁离子与OH结合，产生少量白色沉淀，随后被氧化为灰绿色，B项正确、C项错误。6(2016潍坊二模)某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如下原电池，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是()Ab电极上发生还原反应
77、B外电路电子的流向是从a到bC电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯Da电极上发生的反应为MnO8H5e=Mn24H2O解析：选D根据反应方程式判断b极是FeSO4发生氧化反应，为负极，A错误；由上述分析可知，a为正极，电子由负极流向正极，即从b流向a，B错误；原电池中阴离子向负极移动，则盐桥中的SO移向乙烧杯中，C错误；甲烧杯中发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应为MnO8H5e=Mn24H2O，D正确。7(2016漳州模拟)一种微生物燃料电池的结构示意图如右所示，关于该电池的叙述正确的是()A电池工作时，电子由a流向bB微生物所在电极区放电时发生还原反应C放电过程中，H从正极区移向负极
78、区D正极反应式为MnO24H2e=Mn22H2O解析：选D因为右侧产生CO2，说明微生物所在的电极区Cm(H2O)n失电子生成CO2，所以电池工作时电子由b经外电路流向a极，A项错误；微生物所在电极区放电时发生氧化反应，B项错误；放电时阳离子向正极移动，C项错误；放电时正极发生还原反应，D项正确。8(2016松江区模拟)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是()AO2在电极b上发生还原反应B溶液中OH向电极a移动C反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为45D负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O解析：选C 构成的原电池中，通入氧气的电
79、极是正极，发生还原反应，A正确；溶液中阴离子氢氧根离子移向负极a极，B正确；1 mol NH3反应生成氮气转移3 mol电子，1 mol O2反应转移4 mol电子，根据电子转移守恒，消耗的NH3与O2的物质的量之比为43，C错误；负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O，D正确。9(2016绍兴模拟)利用反应6NO28NH3=7N212H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是()A电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极B为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜C电极A极反应式为2NH36e=N26HD
80、当有4.48 L NO2被处理时，转移电子数为0.8NA解析：选B该反应中，二氧化氮中N元素化合价由4价变为0价、氨气中N元素化合价由3价变为0价，所以通入二氧化氮的电极是正极、通入氨气的电极是负极，放电时，电流从正极沿导线流向负极，所以电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极，故A错误；原电池工作时，阴离子向负极移动，为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜，防止二氧化氮反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，导致原电池不能正常工作，故B正确；电解质溶液呈碱性，则负极电极方程式为2NH36e6OH=N26H2O，故C错误；气体摩尔体积受温度和压强影响，温度和压强未知导致气体摩尔体积未知，所以无法计算，故
81、D错误。10(2016张家界模拟)液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是()A充电时阳极的电极反应式：Zn2e=Zn2B充电时电极a为外接电源的负极C放电时Br向右侧电极移动D放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大解析：选D如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，所以该电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，溴为原电池的正极，电极反应式为Br22e=2Br，充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反，所以充电时阳极的
82、电极反应式为2Br2e=Br2，故A错；在充电时，原电池的正极连接电源的正极，是电解池的阳极，而原电池的负极连接电源的负极，所以充电时电极a为外接电源的正极，故B错；放电时为原电池，在原电池中间隔着一个阳离子交换膜，所以Br不能向右侧电极移动，故C错；放电时左侧生成溴离子，右侧生成锌离子，所以放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大，故D正确。11(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填字母，下同)。aC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H0b2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0cNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl
83、(aq)H2O(l)Hd。符合上述实验结果的盐溶液是() 选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3解析A项中当X为MgSO4时，b极上生成H2电极质量不增加，错误；C项中，X为FeSO4，Y为Al2(SO4)3，b、d极上均产生气体，C错误；D项中，b极上析出Cu，d极上析出Ag，其中d极质量大于b极质量，D错误。答案B针对训练(2016奉化模拟)如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是()AX极是电源负极，Y极是电源正极Ba极的电极反应是2Cl2e=Cl2C电解过程中CuSO4溶液的pH
84、逐渐增大DPt极上有6.4 g Cu析出时，b极产生2.24 L(标准状况)气体解析：选Ba、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液，判断b电极是阴极，Y为电源负极，X为电源正极，故A错误；a电极是氯离子失电子发生的氧化反应，电极反应为2Cl2e=Cl2，故B正确；电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH逐渐减小，故C错误；电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，故D错误。原电池与电解池的
85、“串联”无外接电源型多个电池“串联”在一起，但没有外接直流电源，其中一个装置是原电池，装置中两个电极活泼性差异最大的装置为原电池，较活泼的作负极，其余均为电解池。角度一根据电池中电极材料和电解质溶液判断示例2烧杯A中盛入0.1 molL1的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 molL1的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如图所示，下列说法不正确的是()AA中Fe极质量减少，C极有气体产生BA为电解池，B为原电池C当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 molD经过一段时间，B烧杯中溶液的pH增大解析构成A装置的是活动性不同的电极、电解质溶液，两极形成了闭合
86、的回路，所以A为原电池装置，且A为B的电解提供电能。电极反应式分别为(烧杯A中)C正极：2H2e=H2，Fe负极：Fe2e=Fe2。(烧杯B中)阴极：Cu22e=Cu，阳极：2Cl2e=Cl2。烧杯B中电解氯化铜，铜离子浓度减小，水解程度减小，pH增大。答案B原电池一般是两种材料不同的电极；而电解池则一般都是两个惰性电极。原电池中的电极材料和电解质溶液能发生自发氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发氧化还原反应。如图所示，B为原电池，A为电解池。 角度二根据电极反应现象判断示例3某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，Y极上产生黄
87、绿色气体。下列分析正确的是()A溶液中c(A2)减小BB极的电极反应：B2e=B2CY电极上有Cl2产生，发生还原反应D反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀解析根据Y极有黄绿色气体生成，Y极电极反应式为2Cl2e=Cl2，即Y为电解池的阳极，B为原电池的正极，A为原电池的负极。故A极的电极反应为A2e=A2，溶液中c(A2)增大，A错误；B极为正极，发生还原反应，B错误；右边U形管中最初为电解AlCl3溶液，X电极为H放电，c(H)减小，c(OH)增大，且Al3移向X极，因此会产生Al(OH)3白色胶状沉淀，D正确。 答案D在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图
88、所示，若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极， C是负极；甲是电解池， A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。角度三根据燃料电池的特点判断示例4如图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题：(1)图中甲池是_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”，下同)，乙池是_。(2)A(Ag)电极的名称是_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”，下同)，通入CH3OH的电极为_极。(3)C电极的反应式为_，电解一段时间丙池的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析甲为燃料电池，通入CH3OH的一极为负极，通入O2的一极为正
89、极。丙池为电解池，其中D为阴极，C为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2。电解NaCl溶液生成NaOH，故溶液pH增大。乙池中Ag作阳极，AgNO3作电解质溶液，故乙池为电镀池。答案(1)原电池电镀池(2)阳极负(3)2Cl2e=Cl2增大燃料电池中，可燃气发生氧化反应，通入可燃气的电极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极；与负极相连的电极为电解池的阴极，与正极相连的电极为电解池的阳极。如图所示：甲池为原电池，乙池为电解池，A为阳极，B为阴极。角度四根据“盐桥”判断示例5 (2014广东高考)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他均为Cu，则()A电流方向：电极 电极B电极
90、发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu解析带盐桥的、装置构成原电池，为负极，为正极，装置为电解池。A项，电子移动方向：电极电极，电流方向与电子移动方向相反，A正确。B项，原电池负极在工作中失电子，被氧化，发生氧化反应，B错误。C项，原电池正极为得电子极，铜离子在电极上得电子，生成铜单质，该电极质量逐渐增大，C错误。D项，电解池中阳极为非惰性电极时，电极本身失电子，形成离子进入溶液中，因为电极为正极，因此电极为电解池的阳极，其电极反应式为Cu2e=Cu2，D错误。答案A“串联”各装置中如果用“盐桥”将两装置相连接，则这两装置及盐桥构成原电池，其中较活泼的金属作原电池的负极，
91、较不活泼的金属作原电池的正极，其他装置为电解池。如图所示：乙、丙及盐桥为原电池，Fe为负极，Ag为正极；甲为电解池，A为阳极，B为阴极。专题专项训练1(2016扬州调研)如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的是()A电流表指针不发生偏转BAl、Pt两极有H2产生C甲池pH减小，乙池pH不变DMg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应解析：选D甲池Al能与NaOH溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。甲池中Mg为正极，产生H2，Al为负极溶解，Pt作阴极产生H2，C作阳极
92、产生O2，甲池消耗NaOH，pH减小，乙池消耗水，pH增大。根据电子转移数目相等，则Mg、C两极产生的O2、H2体积比为12，在一定条件下可以完全反应。2铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。研读右图，下列判断不正确的是()A. K 闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB. 当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molC. K闭合时，中SO向c电极迁移D. K闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：选C选项A，K闭合时为原电池，为电解池，中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4 2
93、H2O 2e = PbO2 4H SO，正确。选项B，在总反应式中，得失电子总数为2e，当电路中转移0.2 mol电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为0.2 mol，正确。选项C，K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，错误。选项D，K闭合一段时间，也就是充电一段时间后可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，所以D项正确。3(2016合肥模拟)如图所示，甲池的总反应式为N2H4O2=N22H2O。下列说法正确的是()A甲池中负极上的电极反应式为N2H44e=N24HB乙池中石墨电极上发生的反应为4OH4e=2H2OO2C甲池溶液pH增大，乙池溶液p
94、H减小D甲池中每消耗0.1 mol N2H4乙池电极上则会析出6.4 g固体解析：选B分析图知甲是燃料电池，则乙是电解池，甲的电解质溶液是氢氧化钾，则负极不可能生成H，应该是N2H44e4OH=N24H2O，A错误；乙的石墨极是阳极，发生氧化反应，B正确；根据甲池总反应生成了水，则氢氧化钾溶液浓度变小，pH减小，乙的阴极析出铜，结合B项则乙池的溶液pH减小，C错误；根据各个电极流过的电量相等知N2H42Cu，消耗0.1 mol N2H4乙池电极上则会析出12.8 g铜，D错误。4用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)PbO
95、2(s)2H2SO4(aq)2PbSO4(s)2H2O(l)，通电时a电极质量增加，下列说法正确的是()A电路中通过1 mol电子时，Y电极质量增加48 gB放电时铅蓄电池负极的电极反应式为PbO2(s)4H(aq)SO(aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)Cc、d电极产生气体的物质的量之比为12DX极为负极解析：选Aa极质量增加，即析出了 Ag，a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错；B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2，d为阳极放出O2，物质的量之比为21。5(2016杭州模拟)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。为各装置中
96、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；D当K闭合后，A、B装置中pH变大，C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；B装置中消耗H，pH变大，A装置中电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变。6空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池，RFC工作原理如图。下列有关说法正确的是()A当有0.1 mol电子转移时，a
97、电极产生1.12 L O2(标准状况下)Bb电极上发生的电极反应是4H2O4e=2H24OHCd电极上发生的电极反应是O24H4e=2H2ODc电极上进行还原反应，B池中的H可以通过隔膜进入A池解析：选Da为阴极，阴极发生还原反应：4H4e=2H2，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol H2生成，A项错误；b极为阳极，电极反应为4OH4e=2H2OO2，B项错误；a极产生的气体X为H2，充入H2的d极为原电池的负极，负极反应为H22e=2H，C项错误；电解池的阳极产生的气体为O2，即Y为O2，充入O2的c极为原电池的正极，正极发生还原反应，原电池中，阳离子移向正极，即H通过隔膜进入
98、A池，D项正确。7某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验研究。(1)利用下图装置探究金属的电化学腐蚀，接通电路发现灵敏电流计指针发生偏转，盐桥中K向_槽(填“a”“b”或“c”)移动。写出正极的电极反应_。(2)如何检验a槽中生成的阳离子_。(3)在c槽中欲实现Cu2H2O=Cu (OH)2H2的反应，则电极_(填“M”或“N”)一定是铜电极。c槽中电解质X可以是下列_物质(填选项)。AH2SO4 BNaNO3CMgCl2 DKOH解析：(1)ab构成原电池，铁电极是负极，石墨电极是正极，根据原电池内部阳离子移向正极可知盐桥中K移向b；正极氧气被还原：O24e2H2O=4OH；(2)a槽中生成的
99、阳离子是亚铁离子，取a槽中溶液少量，加入硫氰化钾溶液，无现象，再通少量氯气，溶液变血红色，说明有亚铁离子生成；(3)根据c槽中Cu2H2O=Cu(OH)2H2的反应，铜发生氧化反应，铜应该与电池的正极相连做阳极，即M一定是铜电极，电解质溶液不参与反应，不能选A、C，而是选B、D。答案：(1)bO24e2H2O=4OH(2)取a槽中溶液少量，加入硫氰化钾溶液，无现象，再通少量氯气，溶液变血红色，说明有亚铁离子生成(3)MBD8下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。回答下列问题：(1)直流电源中，M为_
100、极。(2)Pt电极上生成的物质是_，其质量为_g。(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2_。(4)AgNO3溶液的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH_，H2SO4溶液的浓度_，H2SO4溶液的pH_。解析：电解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水。阴极产生H2，阳极产生O2，且V(H2) V(O2)2 1，据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，V(H2)336 mL224 mL，即为0.01 mol，V(O2)336 mL112 mL，即为0.005 mol。说明电路中通过0.02 mol电子，因此在b极(Pt
101、、阴极)产生Ag：0.02 mol108 gmol12.16 g，即 0.02 mol的Ag。则n(e)n(Ag) n(O2)n(H2)0.020.020.0050.01221；由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液可组成电镀池，因此AgNO3溶液浓度不变， pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此H2SO4溶液浓度增大， pH减小。答案：(1)正(2)Ag2.16(3)21(4)不变不变增大减小9(2016烟台模拟)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回
102、答下列问题：(1)甲池为_(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为_。(2)丙池中F电极为_(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应方程式为_。(3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_ mL(标准状况)。(4)一段时间后，断开电键K，下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是_(填选项字母)。ACu BCuOCCu(OH)2 DCu2(OH)2CO3解析：(1)甲池能自发进行氧化还原反应为原电池，燃料电池中，燃料失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH8OH6e=CO6H2O；(2)F连接原电池负极，所以
103、为阴极，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电池反应式为2CuSO42H2O2H2SO42CuO2；(3)C极上的电极反应为Age=Ag，B电极上的电极反应为O22H2O4e=4OH，当池中C极质量减轻10.8 g时，即转移电子是0.1 mol，此时甲池中B电极理论上消耗O2的物质的量是0.025 mol，体积为0.025 mol22.4 Lmol10.56 L560 mL；(4)溶液中减少了Cu和O2，所以要让电解质复原，需要加入CuO。答案：(1)原电池CH3OH8OH6e=CO6H2O(2)阴极2CuSO42H2O2H2SO42CuO2(3)560(4)B10如下图装置所示，C、D、
104、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：(1)B极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为_，甲中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”
105、)。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为_。解析：(1)由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F极附近呈红色”知，F极为阴极，则E极为阳极、D极为阴极、C极为阳极、G极为阳极、H极为阴极、X极为阳极、Y极为阴极、A极为正极、B极为负极。甲装置是用惰性电极电解CuSO4溶液，由于Cu2放电，导致c(Cu2)降低，溶液颜色逐渐变浅；丁装置是胶体的电泳实验，由于X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。(2)当甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F电极的产物分别为O2、Cu、Cl2、H2，根据各电极转
106、移电子数相同，则对应单质的物质的量之比为1222。(3)给铜件镀银，根据电镀原理，铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐。当乙中溶液的pH是13时，则乙中n(OH)0.1 molL10.5 L0.05 mol，即各电极转移电子0.05 mol，所以丙中析出银0.05 mol；甲装置中由于电解产生H，导致溶液的酸性增强，pH变小。(4)若将C电极换为铁，则铁作阳极发生反应：Fe2e=Fe2，D极发生：Cu22e=Cu，则总反应的离子方程式为FeCu2CuFe2。答案：(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶粒带正电荷(2)1222(3)镀件AgNO3(合理即可)5.4 g变小(4)FeCu2CuFe211
107、A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子为Na、Ag、NO、SO、Cl，在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题：(1)M为电源的_(填“正”或“负”)极，甲、乙两个烧杯中的电解质分别为_、_(写化学式)。(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下体积为_L。(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式：_。(4)若电解后甲溶液的体积为10 L，则该溶液的pH为_。解析：(1)经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质
108、量增加了10.8 g，说明c电极为阴极，且乙烧杯中的电解质B为AgNO3，则M是负极，N是正极，a是阴极，b是阳极，d为阳极，e是阴极，f是阳极。电解后，甲溶液的pH变大，说明甲为NaCl溶液，丙溶液的pH不变，说明丙中溶液为Na2SO4溶液。(2)c电极质量增加10.8 g，即n(Ag)0.1 mol，n(e)n(Ag)0.1 mol，丙中溶液为Na2SO4溶液，电解该溶液相当于电解水，f极(阳极)上析出O2，且n(O2)n(e)0.025 mol，V(O2)0.025 mol22.4 Lmol10.56 L。(3)电解AgNO3溶液的反应方程式为4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2。(4)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，转移0.1 mol e，生成n(NaOH)0.1 mol，则c(OH)0.01 molL1，c(H) molL11012molL1，pH12。答案：(1)负NaClAgNO3(2)0.56(3)4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2(4)12
