山东省高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 电化学基础试题.doc

第六章 化学反应与能量 电化学基础第一讲化学反应的热效应一、选择题1下列说法错误的是()a化学反应中的能量变化都表现为热量变化b需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应c向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若溶液红色加深，则说明盐类水解是吸热的d反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热解析 化学反应中的能量变化除了表现为热量变化外，还可以表现为电能和光能等。答案 a2已知化学反应a2(g)b2(g)=2ab(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 ()。a每生成2分子ab吸收b kj热量b该反应热h(ab)kjmol1c该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量d断裂1 mol aa和1 mol bb键，放出a kj能量解析由图示可知生成物总能量高于反应物总能量，c错；1 mol a2(g)与1 mol b2(g)反应生成2 mol ab(g)吸收(ab)kj热量，a错，b正确；化学键断裂吸收能量，d错。答案b3已知下列热化学方程式：h2(g)1/2o2(g)=h2o(g)h1a kjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(g)h2b kjmol1h2(g)1/2o2(g)=h2o(l)h3c kjmol12h2(g)o2(g)=2h2o(l)h4d kjmol1下列关系式中正确的是()aacd0c2ab0解析 h2的燃烧反应都是放热反应，hc，a错；反应的化学计量数是的2倍，反应热也是的2倍，b2a0，c对。答案 c4已知热化学方程式：2so2(g)o2(g)2so3(g)hq kjmol1(q0)。下列说法正确的是 ()。a相同条件下，2 mol so2(g)和1 mol o2(g)所具有的能量小于2 mol so3(g)所具有的能量b将2 mol so2(g)和1 mol o2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为q kjc增大压强或升高温度，该反应过程放出更多的热量d如将一定量so2(g)和o2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热q kj，则此过程中有2 mol so2(g)被氧化解析由于so2和o2反应放热，所以相同条件下，2 mol so2(g)和1 mol o2(g)所具有的能量大于2 mol so3(g)所具有的能量，a错误。so2和o2的反应是可逆反应，将2 mol so2(g)和1 mol o2(g)置于一密闭容器中充分反应后，参加反应的so2小于2 mol，放出的热量小于q kj，b错误。增大压强，该平衡向正反应方向移动，放出热量更多，升高温度，该平衡向逆反应方向移动，放出热量减少，c错误。答案d5为探究nahco3、na2co3和盐酸(以下盐酸浓度均为1 moll1)反应过程中的热效应，实验测得如下数据：序号35 ml试剂固体混合前温度/混合后温度/水2.5 g nahco320.018.5水3.2 g na2co320.024.3盐酸2.5 g nahco320.016.2盐酸3.2 g na2co320.025.1由此得出的结论正确的是 ()。ana2co3溶液与盐酸的反应是吸热反应bnahco3溶液与盐酸的反应是放热反应c20.0 时，含3.2 g na2co3的饱和溶液和35 ml盐酸混合后的温度将低于25.1 d20.0 时，含2.5 g nahco3的饱和溶液和35 ml盐酸混合后的温度将低于16.2 解析实验说明na2co3溶液与盐酸的反应是放热反应，a错误；实验说明nahco3溶液与盐酸的反应是吸热反应，b错误；由实验可知，碳酸钠固体溶于水会放热，而c项缺少了这个放热的过程，因而放出的热量少于实验，则温度低于25.1 ，该项正确；同理，由实验判断，d项错误。答案c6将tio2转化为ticl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知：tio2(s)2cl2(g)=ticl4(l)o2(g)h140.5 kjmol1c(s，石墨)o2(g)=co(g)h110.5 kjmol1则反应tio2(s)2cl2(g)2c(s，石墨)=ticl4(l)2co(g)的h是 ()。a80.5 kjmol1 b30.0 kjmol1c30.0 kjmol1 d80.5 kjmol1解析认真观察已知反应和目标反应，将已知反应分别记为、，应用盖斯定律，由反应2即可解题。答案d7肼(n2h4)是火箭发动机的燃料，它与n2o4反应时，n2o4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：n2(g)2o2(g)=n2o4(g)h8.7 kj/mol，n2h4(g)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h534.0 kj/mol，下列表示肼跟n2o4反应的热化学方程式，正确的是()a2n2h4(g)n2o4(g)=3n2(g)4h2o(g)h542.7 kj/molb2n2h4(g)n2o4(g)=3n2(g)4h2o(g)h1 059.3 kj/molc2n2h4(g)n2o4(g)=3n2(g)4h2o(g)h1 076.7 kj/moldn2h4(g)n2o4(g)=n2(g)2h2o(g)h1 076.7 kj/mol解析 n2(g)2o2(g)=n2o4(g)h8.7 kj/mol，n2h4(g)o2(g)=n2(g)2h2o(g)h534.0 kj/mol，将热化学方程式2就可以得到肼与n2o4反应的热化学方程式，则h534.0 kj/mol28.7 kj/mol1 076.7 kj/mol，选项c正确。答案 c二、非选择题8(1)已知：fe(s)o2(g)=feo(s)h1272.0 kjmol1；2al(s)o2(g)=al2o3(s)h21 675.7 kjmol1。al和feo发生铝热反应的热化学方程式是_。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是_(填“能”或“不能”)，你的理由是_。(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为a、b，如图所示。据图判断该反应是_(填“吸”或“放”)热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。其中b历程表明此反应采用的条件为_(填字母)。a升高温度 b增大反应物的浓度c降低温度 d使用催化剂解析(1)该铝热反应的化学反应方程式为3feo(s)2al(s)=al2o3(s)3fe(s)，可由3得到，故hh2h131 675.7(272.0)3859.7(kjmol1)。铝比铁价格高，故用铝热反应炼铁经济上不合算。(2)结合图像，反应物的能量低于产物能量，该反应为吸热反应，升温平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大。答案(1)3feo(s)2al(s)=al2o3(s)3fe(s)h859.7 kjmol1不能该反应为引发反应，需消耗大量能量，成本较高(2)吸增大d9甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h1571.8 kjmol1；ch3oh(g)1/2o2(g)=co2(g)2h2(g)h2192.9 kjmol1(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为_。(2)反应中的能量变化如图所示，则h2_。(3)h2(g)的燃烧热为_。(4)请你分析h2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：_(写出两点即可)。解析 (1)根据盖斯定律，反应反应整理可得甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为：ch3oh(g)3/2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h764.7 kjmol1。(2)反应的最终能量变化只与始态、终态能量有关，与中间状态无关，故h2e1e2。(3)根据燃烧热的定义可知，h2(g)的燃烧热为285.9 kjmol1。(4)氢气的燃烧产物对环境无影响，而且热值高。答案 (1)ch3oh(g)3/2o2(g)= =co2(g)2h2o(l)h764.7 kjmol1(2)e1e2(3)285.9 kjmol1(4)h2燃烧的产物对环境无任何污染；等质量的h2完全燃烧放出的热量比ch3oh(g)的高(其他合理答案也可)10实验室用50 ml 0.50 moll1盐酸、50 ml 0.55 moll1 naoh溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验，得到表中的数据：实验次数起始温度t1/终止温度t2/盐酸naoh溶液120.220.323.7220.320.523.8321.521.624.9试完成下列问题：(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是_。不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是_。(2)经数据处理，t2t13.4 。则该实验测得的中和热h_盐酸和naoh溶液的密度按1 gcm3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18 j(g)1计算。(3)若将naoh溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为h1，则h1与h的关系为：h1_h(填“”、“”或“”)，理由是_。解析(1)对于本实验，让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃棒上下搅动，以防将温度计损坏。减少热量散失是减小误差的另一个重要方面，所以选用玻璃棒，而不用铜丝。(2)h100 g4.18103 kj(g)13.4 0.025 mol56.8 kjmol1(3)因弱电解质的电离过程是吸热的，将naoh溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反应后放出的热量少，所以h1h。答案(1)上下搅动(或轻轻搅动)cu传热快，防止热量损失(2)56.8 kjmol1(3)nh3h2o属于弱电解质，电离吸热11当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体co2、污染性气体nox、sox等。如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题。(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。co2与h2反应制备ch3oh和h2o的化学方程式为_(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：c(s)o2(g)=co2(g)h1393.5 kjmol1co2(g)c(s)=2co(g)h2172.5 kjmol1s(s)o2(g)=so2(g)h3296.0 kjmol1请写出co与so2反应的热化学方程式_。(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。ch4在催化条件下可以将no2还原为n2。已知：ch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o(g)h889.6 kjmol1n2(g)2o2(g)=2no2(g)h67.7 kjmol1则ch4还原no2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_ _。解析 解答本题时应注意以下三点：(1)结合题意找出反应物和产物。(2)对所要叠加的热化学方程式进行处理。(3)h的数值也要随热化学方程式的改变而改变。答案 (1)co23h2=ch3ohh2o(2)2co(g)so2(g)=s(s)2co2(g)h270 kjmol1(3)ch4(g)2no2(g)=n2(g)2h2o(g)co2(g)h957.3 kjmol1第二讲原电池化学电源一、选择题1下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是()。解析a项是将电能转化成化学能；b项是将水的势能转化成电能；c项是将太阳能转化成热能。答案d2世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。下列有关叙述正确的是()a光伏电池是将太阳能转变为电能b光伏电池是将化学能转变为电能c电流从a流向bd图中n型半导体为正极，p型半导体为负极解析 根据图示，光伏电池是将太阳能直接转变为电能的装置，a正确，b错误。外电路中，电流从b流向a，c错误。由于电流从p型半导体流出，因而p型半导体为正极，d错误。答案 a3镁/h2o2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸)，下列说法正确的是 ()。a电池总反应为mgh2o2=mg(oh)2b正极发生的电极反应为h2o22h2e=2h2oc工作时，正极周围海水的ph减小d电池工作时，溶液中的h向负极移动解析根据镁与h2o2两种物质的性质，容易知道负极发生镁失电子的反应，正极发生h2o2得电子的反应，电解质呈酸性，故电池总反应为mgh2o22h=mg22h2o；正极消耗h，ph增大；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的h向正极移动。答案b4如图甲是zn和cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如图乙所示，则卡片上的描述合理的是 ()。 卡片号：22012.8.15实验后的记录：cu为阳极，zn为阴极cu极上有气泡产生so42向cu极移动若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体电子的流向是：cu导线zn正极反应式：cu2e=cu2图乙a bc d解析中cu为正极，zn为负极，中so向负极移动，中电子的流向是：zn导线cu，中正极反应式：2h2e=h2，故错。答案b5某航空站安装了一台燃料电池，该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2h2o2=2h2o，正极反应为o22co24e=2co，则下列推断正确的是 ()。a负极反应为h22oh2e=2h2ob该电池可在常温或高温时进行工作，对环境具有较强的适应性c该电池供应2 mol水蒸气，同时转移2 mol电子d放电时负极有co2生成解析由总反应式减去正极反应式得到负极反应式：2h22co4e=2h2o2co2，则可判断负极有co2生成，a项错误，d项正确。该电池使用的电解质是熔融的碳酸钾，在常温下无法工作，b错误。该电池供应2 mol水蒸气时，转移的电子为4 mol，c错误。答案d6一种新型燃料电池，以镍板为电极插入koh溶液中，分别向两极通入乙烷(c2h6)和氧气，其中某一电极反应式为c2h618oh14e=2co12h2o。有关此电池的推断不正确的是()a通入氧气的电极为正极b参加反应的o2与c2h6的物质的量之比为72c放电一段时间后，koh的物质的量浓度将下降d放电一段时间后，正极区附近溶液的ph减小解析 a项，通入乙烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，正确；b项，1 mol乙烷参与反应时转移14 mol电子，则参与反应的氧气的量为 mol，故正确；c项，根据电极反应式或总反应方程式可知，氢氧化钾被消耗，故正确；d项，放电时正极产生oh，则ph增大，d错。答案 d7氢氧燃料电池以koh溶液为电解质溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是()a正极反应式为：o22h2o4e=4ohb工作一段时间后，电解液中koh的物质的量浓度不变c该燃料电池的总反应方程式为：2h2o2=2h2od用该电池电解cucl2溶液，产生2.24 l cl2(标准状况)时，有0.2 mol电子转移解析 由于燃料电池的总反应式就是燃料燃烧时的化学方程式，所以该燃料电池的总反应式为：2h2o2=2h2o；由于水的生成，导致电解液中koh的物质的量浓度减小；在koh做电解液时，正极反应：o22h2o4e=4oh，根据电子转移相等知，当电解cucl2溶液产生0.1 mol cl2时，电池中转移电子0.2 mol。答案 b二、非选择题8高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh。请回答下列问题：(1)高铁电池的负极材料是_。(2)放电时，正极发生_(填“氧化”或“还原”)反应；已知负极反应为zn2e2oh=zn(oh)2，则正极反应为_。(3)放电时，_(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。解析 电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知，负极材料应为作还原剂的zn。由电池的总反应方程式负极反应式正极反应式可知，正极反应式为feo3e4h2o=fe(oh)35oh，正极生成了oh，碱性增强。答案 (1)zn(2)还原feo3e4h2o=fe(oh)35oh(3)正9近几年开发的甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：请回答下列问题：(1)pt(a)电极是电池的_极，电极反应式为_；pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_。(2)电池的总反应方程式为_。(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的ch3oh有_mol。解析 从示意图中可以看出电极pt(a)原料是ch3oh和水，反应后产物为co2和h，ch3oh中碳元素化合价为2，co2中碳元素化合价为4，说明pt(a)电极上ch3oh失去电子，电极pt(a)是负极，则电极pt(b)是正极，pt(b)电极原料是o2和h，反应后的产物为h2o，氧元素化合价由02，发生还原反应，因为电解质溶液是稀h2so4，可以写出电池总反应式为2ch3oh3o2=2co24h2o，再写出较为简单的正极反应式：3o212e12h=6h2o，用总反应式减去正极反应式即可得到负极反应式为：2ch3oh2h2o12e=2co212h。答案 (1)负2ch3oh2h2o12e2co212h3o212h12e=6h2o(2)2ch3oh3o2=2co24h2o(3)10碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(kio3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。(1)碘是_(填颜色)固体物质，实验室常用_的方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3i26koh=5kikio33h2o，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_；每生成1 mol kio3，电路中通过的电子的物质的量为_。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有i。请设计一个检验电解液中是否有i的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、淀粉ki试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：步骤的操作名称是_，步骤的操作名称是_。步骤洗涤晶体的目的是_。解析(1)碘是紫黑色固体，实验室常利用碘易升华的特性来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解时，溶液中的阴离子(i、io、oh)向阳极移动，因为i的还原性最强，所以i在阳极失电子被氧化为单质碘：2i2e=i2。生成的i2再与koh溶液反应生成kio3：3i26koh=5kikio33h2o，如此循环，最终i都转化为kio3。1 mol i转化成1 mol io时，转移6 mol电子。(3)阳极区溶液中会含有io，如果其中含有i，在酸性条件下，io和i会反应生成单质碘：io5i6h=3i23h2o。据此可设计实验：取少量阳极区溶液于试管中，加入几滴稀硫酸和淀粉溶液，如果溶液变蓝，则说明其中含有i，否则没有i。(4)阳极电解液经过蒸发浓缩、冷却结晶后可得到碘酸钾晶体，过滤得到的碘酸钾晶体中含有koh等杂质，需要进行洗涤除杂；洗涤后的晶体经干燥即得到纯净干燥的碘酸钾晶体。答案(1)紫黑色升华(2)2i2e=i2(或i6oh6e=io3h2o)6 mol(3)实验方法实验现象及结论取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝如果不变蓝，说明无i(如果变蓝，说明有i)(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质11第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷c8h18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kj。则该反应的热化学方程式为_。(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以m表示)为负极，碱液(主要为koh)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为h22niooh2ni(oh)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为_。(3)cu2o是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2cuh2ocu2oh2，阴极的电极反应式是_。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol h2被消耗时，cu2o的理论产量为_g。(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的_腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。解析(2)混合动力车上坡或加速时需要动力，故反应为原电池放电反应，即乙电极为正极，发生反应nioohh2oe=ni(oh)2oh，故乙电极周围溶液的ph增大。(3)电解池的阴极发生还原反应，即2h2e=h2。当电池中有1 mol h2被消耗时有2 mol电子转移，根据电子守恒可知cu2o的理论产量为144 g。(4)钢铁船体在海水中发生吸氧腐蚀，可利用牺牲阳极保护法或外加电源阴极保护法防止其被腐蚀。答案(1)c8h18(l)o2(g)=8co2(g)9h2o(g)h5 121.9 kjmol1(2)增大nioohh2oe=ni(oh)2oh(3)2h2e=h2144(4)吸氧负第三讲电解池金属的电化学腐蚀与保护一、选择题1化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()。a用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2cl2e=cl2b氢氧燃料电池的负极反应式：o22h2o4e=4ohc粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为cu2e=cu2d钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：fe2e=fe2解析电池的负极发生的是氧化反应，b不对；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，c错；钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，d错。答案a2依据下列甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是()a甲是原电池，乙是电镀装置b甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应c乙、丙装置中，阳极均发生氧化反应而溶解d乙、丙装置中，c(cu2)基本不变解析 甲为铜锌原电池，乙为在zn片上镀铜的电镀池，丙为电解精炼铜。答案 b3.铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接电解池装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是 ()。a电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正级b在电解过程中，h向阳极移动，so向阴极移动c电解过程阳极周围溶液的ph下降d电解的总反应为2al6h=2al33h2解析根据装置示意图分析，铝片为阳极，铅片为阴极，所以电解时电子的流向为从电源负极导线铅极，铝极导线电源正极，a项错误；电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子则向阳极移动，b项不正确；根据题意，电解的总反应为：2al3h2oal2o33h2，阳极的电极反应为：2al3h2o6e=al2o36h，阳极周围的ph下降，c项正确，而d项错误。答案c4臭氧是常见的强氧化剂，广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中高压放电法和电解纯水法原理如下图所示，下列有关说法不正确的是 ()。a高压放电法，反应的原理为3o22o3b高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物c电解时，电极b周围发生的电极反应有3h2o6e=o36h和2h2o4e=o24hd电解时，h由电极a经聚合固体电解质膜流向电极b解析高压放电法与闪电条件下氧气部分转化为臭氧类似，其反应的原理为：3o22o3，因空气中还含有氮气，放电条件下，氮气也能与氧气反应，故有氮氧化物生成，a、b两项均正确；观察上图电解法制臭氧，可发现有氢气放出，必由水还原生成，发生还原反应，故a为阴极；同理，由水生成氧气和臭氧，发生氧化反应，c项正确；因b为阳极，电解质中的阳离子移向阴极，故d项错误。答案d5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)气体解析由题意知b极为阴极，a极为阳极，a极发生的电极反应为2cl2e=cl2，y为负极，x为正极，故a项错误，b项正确，pt极上的反应为2h2o4e=o24h，溶液的酸性增强，ph减小，pt极上产生o2，cu极上有cu析出，c、d项均错误。答案b6电解100 ml含c(h)0.30 moll1下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()a0.10 moll1agno3溶液b0.10 moll1znso4溶液c0.20 moll1cucl2溶液d0.20 moll1pb(no3)2溶液解析 根据金属活动性顺序表可知：ag和cu排在h后面，而zn和pb排在h以前，所以ag、cu2的氧化性比h大，应优先于h放电而析出。因为0.01 mol ag的质量小于0.02 mol cu的质量，所以c项正确。答案 c7以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。a燃料电池工作时，正极反应为o22h2o4e=4ohba极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出ca、b两极若是石墨，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的h2体积相等da极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出解析 本题结合原电池和电解池综合考查电化学的基本理论。图中左侧为氢氧燃料电池，右侧为电解池，燃料电池为酸性介质，负极反应为2h24e=4h，正极反应为o24h4e=2h2o，a错误；a为阳极，b为阴极，金属铁作阳极，优先失电子，a极逐渐溶解，b错误；a、b两极若是石墨，b极上析出铜，a极上产生o2，c错误；粗铜为阳极，铜及比铜活泼的金属失电子形成离子进入溶液中，铜离子得电子后在b极上析出，d正确。答案 d二、非选择题8某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。(1)x极与电源的_(填“正”或“负”)极相连，氢气从_(选填“a”、“b”、“c”或“d”)口导出。(2)离子交换膜只允许一类离子通过，则m为_(填“阴离子”或“阳离子”，下同)交换膜，n为_交换膜。(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池负极的电极反应式为_。(4)若在标准状况下，制得11.2 l氢气，则生成硫酸的质量是_，转移的电子数为_。解析：题图中左边加入含硫酸的水，暗示左边制硫酸，即oh在阳极发生氧化反应，使左边溶液中h增多，为了使溶液呈电中性，硫酸钾溶液中的so通过m交换膜向左边迁移，即m为阴离子交换膜，由此推知x为阳极，与电源正极相连，b出口产生氧气，a出口流出硫酸；同理，右侧加入含koh的水，说明右边制备koh溶液，h在y极发生还原反应，说明y极为阴极，与电源负极相连，右边溶液中oh增多，硫酸钾溶液中k向右迁移，n为阳离子交换膜。所以，c出口产生氢气，d出口流出koh溶液。(3)若将制得的氢气和氧气在氢氧化钾溶液中构成原电池，正极反应式为o22h2o4e=4oh，负极反应式为2h24e4oh=4h2o。(4)n(h2)0.5 mol,2h2e=h2，得电子为1 mol，x极的反应式为4oh4e=2h2oo2或2h2o4e=4ho2，根据电子守恒知，生成h的物质的量为1 mol，故生成0.5 molh2so4，m(h2so4)49 g。答案：(1)正c(2)阴离子阳离子(3)h22e2oh=2h2o(4)49g6.0210239对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。anh3 bco2 cnaoh dhno3以铝材为阳极，在h2so4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入nahco3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若x为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关k应置于_处。若x为锌，开关k置于m处，该电化学防护法称为_。解析(1)题中指出在碱洗时有气泡产生，则只有金属铝与碱反应才符合条件，故碱洗过程中发生反应的离子方程式为al2o32ohh2o=2alo、2al2oh4h2o=2alo3h2。碱洗后溶液中含有大量alo，故最好通入co2气体使alo转化为al(oh)3沉淀以回收铝。活泼金属作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为al2o3，由此可得阳极反应式为2al3h2o6e=al2o36h。加入nahco3溶液后，al3与hco发生相互促进的水解反应，离子方程式可表示为al33hco=al(oh)33co2。(2)电镀时若用石墨作阳极，则电解过程中电解液中cu2浓度不断减小，导致铁表面不能镀上均匀的铜。(3)若x为碳棒