1、福建省泉州第十六中学2019-2020学年高二化学10月份月考试题(含解析)相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Zn 65 Na 23 Mg 24 Al 27 Cu 64 Ag 108 Hg 201第卷(共54分)一、选择题(共27小题,每题只有一个正确的答案,每题2分,共54分。)1.氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”,已达到世界先进水平,并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括()原料来源广易燃烧、热值高储存方便制备工艺廉价易行A. B. C. D
2、. 【答案】A【解析】【详解】氢能是易燃烧、热值高,原料来源广;但储存难、制备成本高,故正确、地球表面71%被水所包围,从水中可以制取氢气,所以氢能来源广,故正确;、氢气的燃烧热值高,故正确;、氢气呈气态,所以不易储存,故错误;、目前工业上一般从天然气或水煤气制氢气,工艺较复杂,成本较高,故错误故选A。2. 下列反应属于吸热反应的是( )A. 炭燃烧生成一氧化碳B. 酸碱中和反应C. 锌粒与稀H2SO4反应制取H2D. Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应【答案】D【解析】试题分析:常见的放热反应有:大部分化合反应;金属与水或酸的反应;可燃物的燃烧反应及缓慢氧化;酸和碱的中和反应。常见吸热反
3、应有:大部分分解反应;Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应;碳和二氧化碳的反应;碳和水蒸气的反应。因此D正确。考点:考查常见的吸热反应和放热反应。3.已知在1.01105Pa、298K条件下,2mol 氢气在氧气中燃烧生成水蒸气放出484kJ热量。下列热化学方程式正确的是( )A. H2O(g) = H2(g)+O2(g)H +242kJmol-1B. 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) H 484kJmol-1C. H2(g)+O2(g)=H2O(g) H +242kJmol-1D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H +484kJmol-1【答案】A【解析】【详解】氢气
4、燃烧是放热反应,H小于0,C、D都不正确;B中水的状态不正确;氢气燃烧放热,则水分解就是吸热反应,2mol 氢气在氧气中燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则1mol水蒸气分解吸收热量242kJ,热化学方程式为H2O(g) = H2(g)+O2(g)H +242kJmol-1,A正确;答案选A。4.已知反应:101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g);H=-221 kJ/mol稀溶液中,H+(aq)+OH(aq)=H2O(l);H=-57.3 kJ/mol,下列结论正确的是A. 碳的燃烧热大于110.5 kJ/molB. 的反应热为221 kJ/molC. 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的
5、中和热为-57.3 kJ/molD. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量【答案】A【解析】试题分析:A、由反应可知,1mol碳燃烧生成CO放出的热量为1105 kJ,CO燃烧生成二氧化碳继续放出热量,故1mol碳完全燃烧放出的热量大于1105 kJ,所以碳的燃烧热大于1105 kJ/mol,故A正确B、反应热包含符号,的反应热为-221 kJmol-1,故B错误;C、氨水是弱电解质,电离需吸收热量,所以放出的热量小于573 kJ,所以稀硫酸与氨水反应的中和热大于-573 kJ/mol,故C错误;D、醋酸是弱电解质,电离需吸收热量,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1
6、mol水,放出的热量小于573 kJ,故D错误;故选A考点:化学能与热能的相互转化5.银锌钮扣电池的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成,电解质为氢氧化钾溶液,电极反应为 Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-;总反应为:Ag2O+Zn=2Ag+ZnO,下列判断正确的是( )A. 锌为正极,Ag2O为负极B. 锌为阳极,Ag2O为阴极C. 原电池工作时,负极区pH减小D. 原电池工作时,负极区pH增大【答案】C【解析】【详解】A、Zn电极失去电子,发生氧化反应,则Zn作负极,Ag2O作正极,A错误;B、Zn作负极,Ag2O作正极
7、,且原电池的电极名称为正负极,不是阴阳极,B错误;C、原电池工作时,负极发生反应:Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O,反应消耗OH-,则负极pH附近减小,C正确;D、负极pH附近减小,D错误;故合理选项为C。6. 有关原电池的工作原理中的下列说法中不正确的是( )A. 电池负极发生氧化反应B. 电池正极发生还原反应C. 电子流向是从负极流向正极(外电路)D. 电流方向是从负极流向正极(外电路)【答案】D【解析】试题分析:A原电池的负极失去电子,发生氧化反应,正确;B原电池正极获得电子,发生还原反应,正确;C在原电池中电子流向是从负极流向正极(外电路),电流则是从正极通过外电路流向负极,正确;
8、D根据规定:正电荷的流动方向为电流方向,所以在原电池中电流方向是从正极流向负极(外电路),错误。考点:考查原电池的工作原理正误判断的知识。7.随着人们生活质量的提高,废电池必须进行集中处理的问题提到议事日程,其主要原因是A. 利用电池外壳的金属材料B. 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C. 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D. 回收其中石墨电极【答案】B【解析】【详解】A.电池外壳的金属材料可回收利用,但不是集中处理的主要原因,故不选A;B.电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染,为防止污染,必须集中处理,为主要原因,故选B;C.电池中渗泄的电解质溶液,会腐蚀其它物
9、质,甚至会造成水体污染,则电池需回收处理,为回收处理的次要原因,故不选B;D.石墨电极可回收再利用,但不是集中处理的主要原因,故不选D;答案:B8. 下列叙述正确的是A. 原电池中阳离子向负极移动B. 用铝质铆钉接铁板,铁易被腐蚀C. 马口铁(镀锡)表面一旦破损,铁腐蚀加快D. 白铁(镀锌)表面一旦破损,铁腐蚀加快【答案】C【解析】A原电池中阳离子向正极移动,A错误。B用铝质铆钉接铁板,因为铝比铁活泼,所以形成的原电池中铝做负极,铁做正极被保护,B错误。C马口铁(镀锡)表面一旦破损,因为铁比锡活泼,所以形成的原电池中铁做负极,会加速腐蚀,C正确。D白铁(镀锌)表面一旦破损,因为锌比铁活泼,所以
10、形成的原电池中锌做负极,铁做正极被保护,D错误。故选C9.在电解水制取H2和O2时,为了增强导电性,常常要加入一些电解质,最好选用( )A. HC1B. NaOHC. NaClD. CuSO4【答案】B【解析】【分析】电解水时,为了增强导电性加入的物质电解时,不能产生其它物质。【详解】A.加入氯化钠,阳极氯离子放电生成氯气,A错误;B. 加入NaOH时,阳极OH-放电,阴极H+放电,B正确;C. 加入氯化氢,阳极氯离子放电生成氯气,C错误;D.加入CuSO4时,阴极铜离子放电生成Cu,D错误;答案为B10. 下列各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )A. 42135B. 21
11、534C. 54231D. 35241【答案】A【解析】根据装置图可知,1是化学腐蚀。2、3都是原电池,其中2中铁是负极,失去电子,被腐蚀。3中铁是正极,被保护。4、5都是电解池,其中4中铁是阳极,失去电子,腐蚀最快。5中铁是阴极,被保护,腐蚀最慢,所以答案选A。11.已知HH键能为436kJ/mol,HN键能为391kJ/mol,根据化学方程式:N2+3H22NH3 H= -92.4kJ/mol,则NN键的键能是( )A. 431kJ/molB. 946kJ/molC. 649kJ/molD. 869kJ/mol【答案】B【解析】【分析】H=反应物的总键能-生成物的总键能,以此解答。【详解】
12、已知:HH键能为436kJ/mol,HN键能为391kJ/mol,设NN的键能为x,对于反应N2+3H22NH3 H= -92.4kJ/mol,H =反应物的总键能生成物的总键能,故x+3436kJ/mol23391kJ/mol=92.4kJ/mol,解得:x=946kJ/mol,B项正确;答案选B。12.已知:CH3CH2CH2CH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l);DH=2878kJ/mol(CH3)2CHCH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l);DH=2869kJ/mol下列说法正确的是( )A. 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B. 正丁烷的稳定性大
13、于异丁烷C. 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D. 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多【答案】A【解析】【分析】已知:CH3CH2CH2CH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l) DH=2878kJ/mol;(CH3)2CHCH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l) DH=2869kJ/mol;根据盖斯定律,-可得,CH3CH2CH2CH3(g) (CH3)2CHCH3(g) DH=9kJ/mol;则正丁烷转化为异丁烷为放热反应,据此解答。【详解】已知:CH3CH2CH2CH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l) DH=2878kJ/mol;(CH
14、3)2CHCH3(g)6.5O2(g)4CO2(g)5H2O(l) DH=2869kJ/mol;根据盖斯定律,-可得,CH3CH2CH2CH3(g) (CH3)2CHCH3(g) DH=9kJ/mol;则正丁烷转化为异丁烷为放热反应,A. 由以上分析知,正丁烷转化为异丁烷为放热反应,根据能量守恒知,正丁烷的能量大于异丁烷的能量,A项正确;B. 正丁烷的能量大于异丁烷的能量,能量越低,物质越稳定,所以正丁烷的稳定性小于异丁烷的稳定性,B项错误;C. 由以上分析知,异丁烷转化为正丁烷的过程是一个吸热过程,C项错误;D. 正丁烷和异丁烷是同分异构体,所以含有的氢原子数相同,即碳氢键相同,D项错误;答
15、案选A。13.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=+b kJ/molB. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);H=+2b kJ/molC. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=2b kJ/molD. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=4b kJ/mol【答案】D【解析】【详解】充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则根
16、据物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ。由于乙炔化学式为C2H2,所以乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l);H=-2b kJ/mol;或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=-4b kJ/mol;故合理选项是D。14.已知2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H= 484KJ/moL,则反应H2O(g)= H2(g)+O2(g) 的H为A. 484kJ/molB. +484kJ/molC. 242kJ/
17、molD. +242kJ/mol【答案】D【解析】试题分析:正逆反应的反应热数值是相同的,但符号相反。则根据已知的热化学方程式可知,该反应的反应热H484KJ/moL2242KJ/moL,答案选D。考点:考查反应热的有关判断和计算点评:该题是是基础性试题的考查,主要是考查学生对反应热含义以及计算的了解掌握情况,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。15.已知下列热化学方程式:Zn(s) +O2(g) ZnO(s) H1351.1kJ/molHg(l) +O2(g) HgO(s) H290.7kJ/mol由此可知Zn(s) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)的H3,其中H3
18、的值是A. 260.4 kJ/molB. 254.6 kJ/molC. 438.9 kJ/molD. 441.8 kJ/mol【答案】A【解析】【详解】Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) H1=-351.1 kJ/molHg(l)+ O2(g)=HgO(s) H2=-90.7 kJ/mol根据盖斯定律,-得:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l),则H3=H1-H2=-351.1kJ/mol-(-90.7kJ/mol)=-260.4kJ/mol;A项正确;故选A。16.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:Sn(s,白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2
19、(g) H1Sn(s,灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) H2Sn(s,灰)Sn(s,白) H3=+2.1kJmol-1下列说法正确的是( )A. H1H2B. 锡在常温下以灰锡状态存在C. 灰锡转为白锡的反应是放热反应D. 锡制器皿长期处在低于13.2的环境中,会自行毁坏【答案】D【解析】【详解】A、根据:Sn(s,灰)Sn(s,白)H3=+2.1kJmol-1,则-=,所以H2-H1=H30,所以H1H2,故A错误;B、根据:Sn(s,灰)Sn(s,白)H3=+2.1kJmol-1,则锡在常温下以白锡状态存在,故B错误;C、根据:Sn(s,灰)Sn(s,白)H3=+2.
20、1kJmol-1,焓变大于0,所以灰锡转为白锡的反应是吸热反应,故C错误;D、根据:Sn(s,灰)Sn(s,白)H3=+2.1kJmol-1,当温度低于13.2的环境时,会自行毁坏,故D正确。故选:D。17.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是A. 铅笔端作阳极,发生还原反应B. 铂片端作阴极,发生氧化反应C. 铅笔端有少量的氯气产生D. a点是负极,b点是正极【答案】D【解析】【分析】出现红色字迹,说明溶液中有OH生成,所以铅笔端作阴极,氢离子放电,发生还原
21、反应,因此a是电源的负极,b是正极。【详解】A.铅笔端作阴极,发生还原反应,故A错误;B.铂片端作阳极,发生氧化反应,故B错误;C.铅笔端作阴极,溶液中的阳离子在铅笔端放电,所以不会生成氯气,故C错误;D.铅笔端作阴极,则a是电源的负极,b是正极,故D正确;答案选D。18. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是A. 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3B. 2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2C. 2H2O+O2+4e-4OH-D. Fe-3e-Fe3+【答案】D【解析】试题分析:铁锅主要发生的吸氧腐蚀,铁是负极,失去电子,生成的是亚铁离
22、子。氧气在正极得到电子,所以选项D不正确,其余选项都是错误的,答案选D。考点:考查金属腐蚀的有关判断点评:该题是高考中的常见题型,属于基础性试题的考查,难度不大。该题的关键是明确金属腐蚀的原理,然后结合题意灵活运用即可,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性。19.下列关于实验现象的描述不正确的是( )A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B. 用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌C. 把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快【答案】C【解析】【详解】A. 把铜片和铁片紧靠在一
23、起浸入稀硫酸中,形成铜、铁、稀硫酸原电池,正极是金属铜,该电极上溶液中的氢离子得到电子产生氢气,A项正确;B. 用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,这是一个电镀池,镀层金属锌作阳极,待镀件铁作阴极,镀层金属盐氯化锌溶液作电解质,发生反应:阳极:Zn - 2e-= Zn2+;阴极:Zn2+ + 2e- = Zn,B项正确;C. 把铜片插入三氯化铁溶液中,铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,铜的金属活动性不及铁,铜不能置换出铁,C项错误;D. 把锌片放入盛盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,锌置换出铜,所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池,原电池反应可以加速反应速率,D项正确;答案选C。20.下列各
24、变化中属于原电池的反应的是( )A. 在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B. 镀锌铁表面锌有划损时,也能阻止铁被氧化C. 红热的铁丝与冷水接触,表面生成蓝黑色保护层D. 锌和稀硫酸反应时,用锌粉比等质量的锌粒可使反应加快【答案】B【解析】【详解】A. 在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层是发生的化学腐蚀,不是原电池反应,A项错误;B. 镀锌铁表面破损后,锌、铁和电解质溶液构成原电池,锌作负极,铁作正极被保护,则镀锌铁表面锌有划损时,仍然能阻止铁被氧化,属于原电池反应,B项正确;C. 红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层是铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,不属于原电池反应,C项错误;D. 锌
25、与稀硫酸反应时,锌粉和稀硫酸接触面积大于锌块的接触面积,用锌粉代替锌块可使反应加快,与原电池反应无关,D项错误;答案选B。21.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是A. CuCl2CuSO4B. NaOH NaOHC. NaCl HClD. CuSO4Cu(OH)2【答案】C【解析】【分析】电解池中,要想使电解质溶液复原,遵循的原则是:电解后从溶液中减少的物质是什么,就利用元素守恒来加什么物质。【详解】A.电解氯化铜时,阳极放出氯气,阴极生成金属铜,所以应加氯化铜让电解质溶液复原,A错误;B.电解氢氧化钠时,阳极产生氧气,阴极产生
26、氢气,所以应加水让电解质溶液复原,B错误;C.电解氯化钠时,阳极产生氯气,阴极产生氢气,所以应加氯化氢让电解质溶液复原,C正确;D.电解硫酸铜时,阳极产生氧气,阴极产生金属铜,所以应加氧化铜让电解质溶液复原,加入氢氧化铜相当于多加入水,D错误;故合理选项是C。【点睛】本题考查了电解池原理,掌握电解原理,弄清两个电极上产生的物质,是本题解答的关键,本着“出什么加什么”的思想可使电解质复原。22.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是( )A. 实验中发
27、生的反应都是氧化还原反应B. 铝是一种较活泼的金属C. 铝与氧气反应放出大量的热量D. 铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物【答案】D【解析】【详解】A、铝在空气中易与氧气生成氧化铝,反应物是两种生成物是一种,为化合反应,铝与硝酸汞反应是铝能置换出硝酸汞中的汞,反应物与生成物均是一种单质一种化合物,为置换反应,都属于氧化还原反应,选项A正确;B、铝的化学性质比较活泼,不久铝箔表面生出“白毛”,可知金属铝易被氧化,所以说明铝是活泼金属,选项B正确;C、红墨水柱右端上升说明试管内气压升高,可判断其温度升高,从而判断铝与氧气反应放出大量的热量,选项C正确;D、从铝的氧化以及铝与硝酸汞的反应可知铝
28、片上生成的白毛是氧化铝,因为汞的化学性质不活泼,所以不可能是氧化汞,而是汞的单质的形式存在,所以是铝从液态汞中被氧化生成氧化铝形成的“白毛”,选项D错误;答案选D。23.用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合液500mL,经过一段时间后,两极均得到标况下11.2L气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为A. 0.5molL-B. 0.8molL-1C. 1.0molL-1D. 1.5molL-1【答案】C【解析】【分析】用Pt电极电解1L含CuSO4和KNO3混合溶液,溶液中阳离子放电顺序Cu2+H+,阳极电极反应为:4OH-4e-=2H2O+O2,阴极电极反应为:Cu2+2e-=Cu、2
29、H+2e-=H2,根据两极生成气体物质的量结合电解过程中电子守恒计算便可求解。【详解】用Pt电极电解1L含CuSO4和KNO3混合溶液,在两极均生成标准状况下的气体11.2L,气体的物质的量为n=0.5mol,溶液中阳离子放电顺序Cu2+H+,阳极电极反应为4OH-4e-=2H2O+O2,生成0.5mol O2,需电子为40.5=2mol;阴极电极反应为:Cu2+2e-= Cu、2H+2e-=H2,生成0.5mol H2,需0.52=1mol电子;根据电子守恒,铜离子得到电子1mol,反应的铜离子物质的量0.5mol,所以Cu2+的物质的量浓度=1.0molL-1;故选C。24.一种新型燃料电
30、池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是( )A. 在熔融电解质中,O2-由负极移向正极B. 通入丁烷一极是正极,电极反应为:2C4H1026e-13O2-4CO25H2OC. 通入空气的一极是负极,电极反应为:O24e-2O2-D. 电池的总反应式:2C4H1013O2=8CO210H2O【答案】D【解析】【分析】在燃料电池中,通入燃料的一极为负极,则通入丁烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为C4H10+13O2-26e-=4CO2+5H2O,通入空气的一极为原电池的正极
31、,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,据此解答该题。【详解】在燃料电池中,通入燃料的一极为负极,则通入丁烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为C4H10+13O2-26e-=4CO2+5H2O,通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,A. 原电池中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,A项错误;B. 通入丁烷的一极为负极,电极反应式为C4H10+13O2-26e-=4CO2+5H2O,B项错误;C. 通入空气的一极为正
32、极,电极反应式为O2+4e-=2O2-,C项错误;D. 电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式一致,为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,或由正负极电极反应式判断,D项正确;答案选D。【点睛】在燃料电池中,通入氧气的一极为正极,通入燃料的一极为负极,当电解质为金属氧化物,熔融状态下能传导O2-时,在配平电极反应式时需借助O2-配平,如本题中,正极的电极反应式为:O2+4e-=2O2-,负极通入丁烷,失电子发生氧化反应,电极反应式为:C4H10+13O2-26e-=4CO2+5H2O,固体氧化物只允许O2-通过的燃料电池中电极反应式的书写是学生们学习的易错点。25.如图,A池用石墨电极电解
33、NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中D极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L。下列说法正确的是( )A. A池为电解池,B池为原电池B. D、E两极都发生氧化反应C. E极应为粗铜板材料D. B池中E极质量增加12.8g【答案】D【解析】【分析】已知A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中D极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L,电解NaOH溶液,在阳极生成氧气具有氧化性,阴极生成氢气,则可判断D极为电解池A的阳极,C为阴极;则E电极为阴极,F电极为阳极;则可推得A池电解氢氧化钠溶液,D电极生成氧气,C电极生成氢气;B池精炼铜,
34、阳极F为粗铜,E电极为精铜,据此解答。【详解】已知A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中D极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L,电解NaOH溶液,在阳极生成氧气具有氧化性,阴极生成氢气,则可判断D极为电解池A的阳极,C为阴极;则E电极为阴极,F电极为阳极;则可推得A池电解氢氧化钠溶液,D电极生成氧气,C电极生成氢气;B池精炼铜,阳极F为粗铜,E电极为精铜,A. 有外接电源,A、B都为电解池,A项错误;B. 电解池中阳极上发生氧化反应,所以应为D、F电极上发生氧化反应,C、E电极上发生还原反应,B项错误;C. 由以上分析可知,B池精炼铜,阳极F为粗铜,
35、E电极为精铜;C项错误;D. B池中E极为电解池阴极,电极反应Cu2+2e=Cu,质量增加为铜,A池中D电极生成氧气,电极反应:4OH4e=2H2O+O2,生成氧气物质的量为0.1mol,失电子物质的量为0.4mol,根据串联电解池中转移电子数相等,可知E极得电子为0.4mol,则生成铜0.2mol,质量为12.8g,D项正确;答案选D。【点睛】串联电路中,各电极转移的电子数目相等,这是串联电路计算的依据,根据转移电子数目相等,电极的产物一般会有以下关系:2H2O22Cl24Ag2Cu,则该题D项,已知A池中D电极生成0.1mol氧气,E极生成Cu,且二者满足关系式O22Cu,则可知生成0.2
36、mol铜,这样就算可以使计算更简单。26.某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行,设计了如下所示的四个实验方案,你认为可行的方案是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】由2HCl2Ag=2AgClH2可知该反应不是自发的氧化还原反应,故只能设计成电解池;H元素的化合价由+1价降低到0价,得到电子,发生还原反应,阴极上的电极反应为:2H+2e-= H2,银元素的化合价从0价升高到+1价,发生氧化反应,银作阳极,电极反应为:Ag-e-= Ag+,所以银作阳极,盐酸作电解质溶液,形成电解池;答案选C。【点睛】解答本题是需要根据总反应判断装置是原电池还是电解池,再根据得失
37、电子判断电极;判断时电极:阴极是与电源负极相连,得到电子,发生还原反应;阳极是与电源正极相连,失去电子,发生氧化反应。电子和离子的移动方向(惰性电极)。特别需要注意的是:金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时,由于金属本身可以参与阳极反应,称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等);金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时,称为惰性电极,主要有铂(Pt)、石墨等;电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是靠离子移动导电,即电子不通过电解质溶液。27.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Fe2
38、+Ni2+Cu2+)( )A. 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2+2e-NiB. 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C. 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D. 电解后,电解槽底部阳极泥中只有Cu和Pt【答案】D【解析】【详解】已知氧化性Fe2+Ni2+Cu2+,则还原性ZnFeNiCuPt,则阳极上Zn、Fe先失电子放电,然后金属Ni失电子放电,Cu、Pt不在阳极放电,沉积在阳极泥中,阴极Ni2+得电子放电,在阴极析出金属镍,A. 阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为Ni2+2eNi,A项错误;B. 电解过程中,阳极上铁、锌和镍失电子发生氧化反应,阴极上
39、只有镍得电子析出,阴阳极上转移电子相等,但因为这几种金属的摩尔质量不等,所以阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,B项错误;C. 电解后,部分镍离子不析出,所以溶液中存在的金属阳离子有Fe2+和Zn2+和Ni2+,C项错误;D. 因为氧化性Fe2+Ni2+Cu2+H+Ba+,阳极上阴离子放电顺序为Cl-OH-SO42-、NO3-,根据电极产物判断阴阳极放电的离子,从而确定溶液中的电解质。【详解】阴极上阳离子放电顺序为Ag+Cu2+H+Ba2+,阳极上阴离子放电顺序为ClOHSO42、NO3,(1)当阴极放出H2,阳极放出O2时,则阴极H+放电,阳极OH放电,则溶液中的阴离子为SO42-或NO3
40、-,阳离子是H+或Ba2+,BaSO4为沉淀,所以电解质是Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3;故答案为:Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3;(2)当阴极析出金属时,阴极为Cu2+或Ag+放电,阳极放出O2,阳极为OH放电,则溶液中的阴离子为SO42或NO3,电解质是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4,故答案为:AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4;(3)若两极分别放出气体,且体积比为1:1,则阴极放出H2,阳极放出Cl2,阴极为H+放电,溶液中的阳离子为H+或Ba2+,阴离子为Cl放电,溶液中的阴离子为Cl,所以电解质为HCl、BaCl2;故答案为:HCl、BaCl2;(4)
41、电解过程中既无O2也无H2放出,则阴极上析出金属,阴极为Cu2+或Ag+放电,阳极上产生氯气,阴离子为Cl放电,AgCl为沉淀,则电解质应为CuCl2;故答案为:CuCl2。【点睛】电解池中阴阳极放电顺序的判断方法:(1)阴极:阴极上放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。金属活动性顺序表中越排在后面的,其离子的氧化性越强,越易得到电子(注意Fe3+在Cu2+后面)而放电,其放电顺序为:K+Ca2+Na+Al3+(水中)H+ Zn2+ Fe2+ Sn4+ Pb2+ H+Cu2+ Fe3+ Ag+。(2)阳极:若为活性电极做阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应;若为惰性电极做阳极,则仅是溶
42、液中的阴离子放电,其常见的放电顺序为:F- 含氧酸根离子OH-Cl-Br-I-S2-。如本题中溶液中的阳离子有H+和Na+,阴极上H+优先放电,得电子得到氢气,氢离子来自水,则同时生成氢氧化钠;溶液中的阴离子有Cl-和OH-,阳极上Cl-优先放电,失电子得到氯气。33.如图A为直流电源,B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色,请填空:(1)电源A上的a为_极;(2)滤纸B上发生的总化学方程式为:_;(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使c、d两点短路,则电极e上发生的反应为:_,电极f上发生的反应为:_,槽中盛放的镀液可以是_溶液。【答案】
43、(1). 正 (2). 2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2 (3). Zn-2e=Zn2 (4). Zn22e=Zn (5). ZnCl2(ZnSO4)(合理即可)【解析】【分析】(1)由B上的c点显红色判断c的电极,根据c的电极判断a、b的电极;(2)根据溶液中离子的放电顺序判断生成物,由反应物、生成物写出相应的方程式;(3)先判断e、f的电极,再根据阴阳极上发生的反应写出相应的电极反应式,根据电镀原理选取电解质。【详解】(1)B连接外接电源,所以B是电解氯化钠溶液的电解池,B上的c点显红色,说明c点有氢氧根离子生成,根据离子的放电顺序知,该极上为水电离的氢离子得电子放电,同时生成氢氧根
44、离子,所以c是阴极,外电源b是负极,a是正极;故答案为:正;(2)电解氯化钠溶液时,溶液中的离子放电顺序为:氢离子放电能力大于钠离子,氯离子放电能力大于氢氧根离子,所以电解氯化钠时生成物是氯气、氢气、氢氧化钠,所以其反应方程式为 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2;故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2;(3)电镀时,e是阳极,f是阴极,镀层锌作阳极,镀件铁作阴极,阳极上失电子变成离子进入溶液,阴极上锌离子得电子生成锌单质,所以阳极e上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;阴极f上的电极反应式为Zn2+2e-=Zn;电镀液的选取:用含有镀层金属离子的溶液作电镀液,所以可
45、选ZnCl2(ZnSO4)溶液作电镀液;故答案为:Zn-2e-=Zn2+;Zn2+2e-=Zn;ZnCl2(ZnSO4)(合理即可)。三、计算题:34.如图所示,通电5min后,第极增重2.16g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL,A池中混合液的体积为200mL(电解前后体积视为不变),求通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度。【答案】0.025mol/L【解析】【详解】第极增重2.16 g,则极是阴极,所以是阳极,是阴极;2.16g银共转移电子是,A中收集到气体是0.01mol,如果全部是氧气,则转移电子是0.04mol,这说明气体是氧气和氢气的混合气;根据电子得失守恒可知:氧气是0.02mol4=0.005mol,所以氢气是0.01mol0.005mol=0.005mol,所以铜离子得到的电子是0.02mol-0.005mol2=0.01mol,因此Cu2+的物质的量为=0.005mol,所以c(Cu2+)=0.025mol/L。