高中化学复习知识点深度剖析 专题六 化学反应与能量.doc

2013化学复习知识点深度剖析 专题六 化学反应与能量化学应用 电解熔融 nacl 制 na（装置如图）： 熔融氯化钠的电离方程式：nacl=na+cl 通直流电后，阴极：2na+2e=2na；阳极：2cl2e=cl2 总反应方程式为：2nacl(熔融) 2na cl2练一练：（1）电解法还可以用来冶炼哪些金属？（2）对比用惰性电极电解氯化钠水溶液和电解熔融氯化钠的异同？1. 已知有关物质的熔沸点数据如下表：mgoal2o3mgcl2alcl3溶点28522027714190（2.5105pa）沸点360029801412182.7请参考上述数据回答问题：能不能用电解mgo的方法生产镁?写出原因?能不能用电解alcl3的方法生产铝?原因是?们用电解al2o3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。核心考点真题回放1.（2011广东）某小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是（ ）aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：cu2+2e-= cuc无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色2.（2011全国卷）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： fe+ni2o3+3h2o=fe（oh）2+2ni（oh）2 下列有关该电池的说法不正确的是（ ） a. 电池的电解液为碱性溶液，正极为ni2o3、负极为fe b. 电池放电时，负极反应为fe+2oh-2e-=fe（oh）2 c. 电池充电过程中，阴极附近溶液的ph降低 d. 电池充电时，阳极反应为2ni（oh）2+2oh-2e-=ni2o3+3h2o3.（2011安徽）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：。下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ） a.正极反应式： b.每生成1 mol转移2 mol电子 c.不断向“水”电池的负极移动 d.是还原产物答案：b解析：a项，正极反应是得电子的一极，错。b项，ag从0价升至+1价，反应中生成1mol na2mn5o10时，ag失去2mol电子，即反应中转移2mol 电子，正确。c项，原电池中阳离子向正极移动，故错。d项，反应中ag作还原剂，对应的产物agcl为氧化产物，错。4.（2011北京）结合右图判断，下列叙述正确的是（ ）a和种正极均被保护b. 和中负极反应均是 c. 和中正极反应均是d. 和中分别加入少量溶液，均有蓝色沉淀5.（2011北京）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。溶液a的溶质是 。电解饱和食盐水的离子方程式是 。电解时用盐酸控制阳极区溶液的ph在23。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用： 。电解所用的盐水需精制，去除有影响的ca2、mg2、nh4、so42c(so42)c(ca2)。精制流程如下（淡盐水和溶液a来自电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程i中将nh4转化为n2的离子方程式是 。baso4的溶解度比baco3的小。过程ii中除去的离子有 。经过程iii处理，要求盐水c中剩余na2so3的含量小于5mg/l。若盐水b中naclo的含量是7.45mg/l，则处理10m3盐水b，至多添加10% na2so3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。答案：naoh 2cl+2h2o h2+cl2+2oh cl2与水反应：cl2+h2ohcl+hclo，增大hcl的浓度使平衡逆向移动。减少cl2在水中的溶解，有利于cl2的逸出 mg(oh)2 2nh4+3cl2+8ohn2+6cl+8h2o so42、ca2 1.76解析：电解饱和食盐水时，阴极产物为naoh和h2，阳极产物是cl2，反应的离子方程式是2cl+2h2o h2+cl2+2oh，据此可以确定溶液a的溶质是naoh；电解时用盐酸控制综合提高 一、考题预测 1.（2012江西）下列说法正确的是（ ）a蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程b mgo和al2o3在工业上用于制作耐高温材料，也常用于电解法冶炼镁、铝金属c铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应d由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键，不可能有非极性键答案：c解析：a项油脂不是高分子化合物；b项mgo熔点太高，常用电解熔融氯化镁冶炼镁；h2o2中存在非极性键，d项不正确。2. （2012唐山）碱性锌锰电池的总反应为：zn+2mno2+2h2o=zn（oh）2+2mno（oh），下列说法不正确的是（ ）a该电池zn为负极，mno2为正极，电解质是kohb放电时外电路电流由zn流向mno2c电池工作时oh-向锌电极移动d该电池的正极反应为：mno2+e-+h2o=mno（oh）+oh答案：b解析：放电时，zn为负极，mno2为正极反应物，电子流从zn流向mno2，电流方向与电子流向相反，故b项错误。3.（2012山东莱芜）锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，电池总反应式为：，下列说法不正确的是（ ） a.向外供电时，锂离子向负极移动 b.负极上反应的物质是锂，正极上反应的物质是 c.正极的电极反应为: d.负极的电极反应为：答案：a解析：该电池的负极为锂，产生的li+移向正极，a项错误。4.（2012南昌）用石墨作电极，电解1mol/l下列物质的溶液，溶液的ph值保持不变的是（ ）a.hcl b.naoh c.na2so4 d.nacl答案：c解析：电解hcl溶液生成氢气和氯气，溶质减少，ph增大；电解naoh实质是电解水，naoh浓度增大，ph也增大，电解nacl生成naoh，ph增大。5.（2012福建泉州）右图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是（ ）a若x为碳棒，开关k置于n处，会加快铁的腐蚀b若x为锌，开关k置于n处，则x极上有黄绿色气体生成c若x为碳棒，开关k置于m处，则铁电极的电极反应式为：fe3efe3d若x为锌，开关k置于m处，则总反应方程式为：2zno22h2o2zn(oh)2答案：d解析：a项构成电解池，此时fe为阴极被保护，不正确；b项锌为活泼电极放电，不会产生黄绿色气体；c项构成原电池，铁为负极失电子生成fe2+，不正确。6.（2012山东济宁）控制合适的条件，将反应设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）a反应开始时，乙中石墨电极上发生的电极反应式为2i2e=i2b反应开始时，甲中石墨电极上fe3+被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中加入fecl2固体，乙中石墨电极为负极答案：d解析：该反应不是可逆反应，故不能逆向进行，d项说法错误。7.(2012浙江宁波)在1l k2so4和cuso4的混合溶液中c(so42-) = 2.0 moll1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4l（标准状况）气体，则原溶液中c(k+)为 a2.0 moll1b1.5 moll1 c1.0 moll1 d0.5 moll1 8.(2012浙江宁波)某心脏起搏器的动力来源于li-socl2电池。该电池的总反应可表示为4li+2socl2 = 4licl +s +so2。下列关于该电池的说法正确的是（ ）a放电过程中li+向负极移动b该电池的电解质溶液为nacl水溶液c正极电极反应式为： 2socl2+4e- = 4cl +s +so2d当0.4mol li完全溶解时，流经电解液的电子个数为2.40810239.(2012九江)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（ ）a溶液的质量变化：甲减小乙增大b溶液ph值变化：甲减小乙增大c相同条件下产生气体的体积：v甲=v乙d电极反应式：甲中阴极：cu2+2e= cu， 乙中负极：mg - 2e= mg2+ 10.（2012山东莱芜）工业上金属的冶炼过程复杂。（1）炼铁涉及的2个热化学方程式：（2）工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌(控制条件，使难放电、阳极电极不溶解)。写出电解总方程式 。（3）将干净的铁片浸于熔融的液态锌水中可制得镀锌钢板，这种钢板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌钢板的镀层一旦被破坏后，锌将作为原电池的 极发生 反应。（填“氧化”或“还原”）（4）实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48l，则该反应转移的电子数为 ，消耗硫酸的物质的量是 。二、过关强化训练 一、选择题(每小题有仅有一个选项，每小题3分，共48分)1.下列常见的反应，在理论上不能用于设计原电池的是（ ）ah2so4(aq)bacl2(aq)2hcl(aq)baso4(s)；h0bch3ch2oh(l)3o2(g)2co2(g)3h2o(l)；h0c4fe(oh)2(s)2h2o(l)o2(g)4fe(oh)3(s)；h0d3cu(s)8hno3(aq)3cu(no3)2(aq)2no(g)4h2o(l)；h0答案：a解析：理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池，分析选项中给出的反应中，a为复分解反应，不属于氧化还原反应，其不能设计成原电池。2.（2012福建泉州）1g 氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量1209 kj，则（ ） a反应的热化学方程式：2h2(g)+o2(g)2h2o(g) h= +4836 kjmol1 b氢气的燃烧热为2418 kjmol1c1 mol h2o(1)的能量大于1 mol h2o(g)的能量 d2 mol h2和1 mol o2的能量总和大于2 mol h2o(g)的能量答案：d解析：氢气燃烧为放热反应，a不正确；此时生成的为气态水，b项不正确；等物质的量的液态水具有的能量比气态水的小，d项错误。3铁锈的成分中含有铁的氧化物、铁的氢氧化物研究证明，铁器的生锈与大气中的氧气、水蒸气有关下列做法中最有利于减缓铁器生锈的是 ()a铁锅用完后用水刷洗干净其表面的油污b久置不用的铁刀涂抹凡士林在空气中保存c将铁壶盛水后保存d铁勺、铁铲放在阴湿处保存4同温同压下，用惰性电极在u型管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积最大的是 （ ） a饱和食盐水 bcucl2溶液 ccuso4溶液 dnaoh溶液5.(2012九江)已知：热化学方程式：由此可知zn（s）+hgo（s）=zno（s）+hg（l） h=_ a-441.8kjmol-1b- 254.8kjmol-1 c-438.9kjmol-1 d-260.4kjmol-1答案：d解析：利用盖斯定律可知：-/2，可得zn（s）+hgo（s）=zno（s）+hg（l） h=-260.4kjmol-16.电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：阳极质量减小，阴极质量增加，电解过程中cu2+浓度不变。则可选用的电极是 ( )a石墨作阳极，铁作阴极 b粗铜(含fe、ni、zn)作阳极，纯铜作阴极 c纯铜作阳极，铁作阴极 d铁作阳极，纯铜作阴极答案：c 解析：本题中所述的电解过程实际就是电镀过程：阳极质量减少，必须用活泼金属作阳极，则a选项不符合题意；由于cu2+的放电能力比h+的大，阴极质量增加，但是要使cu2+浓度不变，则阳极必需用纯铜，所以选c。7如图所示，下列叙述正确的是（) ay为阴极，发生还原反应 bx为正极，发生氧化反应cy与滤纸接触处有氧气生成 dx与滤纸接触处变红8. 将fe片和zn片放在盛有nacl溶液（其中滴有酚酞）的表面皿中，如图所示。最先观察到变为红色的区域为( ) a.和 b.和c.和 d.和9.右图为用直流电源电解析na2so4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）a逸出气体的体积，a电极的小于b电极的b一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色答案：d解析：根据右图可以写出电极反应式，阳极（b极）：4oh4e=o2+2h2o，阴极（a极）：4h+4e=2h2，在两极滴入石蕊溶液，b极溶液显酸性而呈红色，a极溶液显碱性而呈蓝色；逸出气体体积a电极大于b电极；且h2和o2均为无色无味气体。10.甲乙两同学做下表所述的水果电池实验，其测得的数据如下表：实验序号电极材料选用的水果电极间距/cm电压/mvi锌铜菠萝3900ii锌铝菠萝3650iii锌铝苹果3450下列叙述中错误的是（ ）ai中锌为负极，电子由锌经导线流向铜bii中铝为负极，铝失去电子，电流由锌经导线流向铝ciii中铝为负极，电极反应为：al-3e-=al3+d水果电池的电压只与水果的种类有关答案：d解析：从表中数据可以看出，水果电池的电压即与水果种类有关，也与电极材料有关，d错；其余选项均正确。11.（2012合肥）意大利罗马大学的funvio cacace等人获得了极具理论研究意义的n4分子。n4分子结构如下图所示，已知断裂1 mol nn键吸收167kj热量，生成1 mol nn键放出942kj热量。根据以上信息和数据，判断下列说法中正确的是（ ）an4与n2互为同位素 b14n原子核内的中子数为14cn4沸点比p4（白磷）低 dn4是一种比n2稳定的物质答案：c解析：n4与n2互为同素异形体，a项不正确；14n的质量数是14，中子数为7，b项错误；键能越大，共价键的稳定性越大，故n4比n2稳定性差，d项不正确。12.在25时，将两个铂电极插入一定质量的饱和硫酸钠溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出amol气体，同时有wmol na2so410h2o晶体析出。若温度不变，则剩余溶液中溶质的质量分数为 ( )a b c d13（2011马鞍山）下列有关电化学的说法中正确的是（ ）碳 a、铅酸蓄电池充电时的阳极反应为：pbso4+2h2opbo2+so42-+4h+2e- b、氢氧固体燃料电池中的正极反应为（固体电解质只允许o2-通过）：o2+2h2o+4e-4oh- c、用石墨电极电解cucl2溶液一段时间后，向所得溶液中加入少量的cuo可使电解液复原 d、可用如图所示的装置实现反应：cu+h2so4=cuso4+h2答案：a解析：a项，阳极发生氧化反应，失去电子，正确；b项，正极应生成o2，即o2+4eo2，错误；c项，电解cucl2,生成cu和cl2，故应补充cucl2，错误；d项，cu与h2so4不能发生自发的氧化还原反应，错误。14（2011辽宁锦州）用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含clbr namg2）的装置如图所示 （ab为石墨电极）。下列说法中不正确的是 （ ） a电池工作时，正极反应式为：o2 +4h + 4e 2h2ob电解时，a 电极周围首先放电的是br而不是cl，说明当其它条件相同时前者的还原性强于后者c电解时，电子流动路径是：负极外电路阴极溶液阳极正极d忽略能量损耗，当电池中消耗0.02g h2 时，b 极周围会产生0.02g h2 答案：c 解析：从电池中相应的电极材料及电解质溶液可知，a项正确；电解时，总是还原性强、氧化性强的离子在两极首先放电，b与原电池中正极相连，故充当阳极，放电的是还原性强的阴离子，b项正确；在电解过程中，电解质溶液的导电是通过阴阳离子的定向移动完成的，电子不可能在溶液中流动，c项错误；根据整个过程中的电子得失守恒可知，d项正确。15.将v1ml1.0mol/l hcl溶液和v2ml未知浓度的naoh溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示(实验中始终保持 v1 + v2= 50ml)。下列叙述正确的是 （ ）a做该实验时环境温度为22b该实验表明化学能可能转化为热能cnaoh溶液的浓度约为1.0mol/ld该实验表明有水生成的反应都是放热反应16.（2012南昌）将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液,i.以电流强度为1a通电10分钟；ii.10min后，反接电源，以电流强度为2a继续通电10分钟；下列图像分别表示：银电极质量，铂电极质量，及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。正确的是（ ）a. b. c. d. 答案：a解析：一开始银作阳极失电子形成ag+，质量减少；铂作阴极，ag+在阴极得电子生成银单质，所以铂电极质量增加；反接后银作阴极，质量增加，铂上的银失电子，质量减少，当银反应完后，由于铂是惰性电极所以oh-失电子产生氧气，再从电流强度和时间关系可得出正确。二、非选择题（共5个题）17.（9分）依据氧化还原反应：2ag(aq)cu(s)cu2(aq)2ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题：（1）电极x的材料是 ；电解质溶液y是 ；（2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；x电极上发生的电极反应为 ；（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。属材料容易失去电子，因此负极是铜 ，正极是银，电极反应分别为：2ag2e2ag cu2ecu2。电池工作时电子定向移动，由负极流向正极，溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动。18（11分）（2011云南）用如图所示的装置进行电解。a中盛有agno3溶液，b中盛有饱和na2so4溶液通电一会儿，发现湿润的淀粉ki试纸的c端变为蓝色。则：（1）电源的f端为_极。（2）a中发生反应的化学方程式为_。（3）在b中观察到的现象是_、_、_。（4）室温下，若从电解开始到时间t s，a、b装置中共收集到标准状况下的气体0168l,，b中析出硫酸钠晶体g。若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后，a中溶液体积恰为1000ml，则a溶液的ph为_。电解前饱和na2so4溶液的质量分数为_（列出算式即可。）答案：（1）正 （2）4agno32h2o4ago24hno3 （3）石墨极有气泡产生，cu极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成 （4）2 100%解析：以湿润的淀粉ki试纸为研究对象。由于c端变为蓝色，可知c端有i2生成：2i-2ei2。该极为阳极，连接电源正极。由题意可知：4ho22h2根据气体体积可求出n（h）、c（h）及ph。对于b池，阳极反应式为：cu2ecu2，阴极反应式为：2h2eh2。电解的总反应式为cu2h2ocu（oh）2h2。当阴极析出00025molh2,耗水0005mol，析出晶体的质量和消耗的水的质量即为饱和溶液的质量。19.（10分）a、b、c三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子na+、k+、cu2+ 阴离子so42 、oh 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的a溶液、足量的b溶液、足量的c溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的ph与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题： （1）m为电源的_极（填写“正”或“负”）电极b上发生的电极反应为_； （2）计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积：_ （3）写出乙烧杯的电解池反应_ （4）如果电解过程中b溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ _。 （5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来的状态，操作是_ 。 20.（13分）（2012.潍坊）(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步.火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备. 用肼(n2h4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水. 已知：n2(g)+2o2(g)=n2o4(g) h=10.7kj mol-1 n2h4(g)+o2(g)=n2(g)+2h2o(g) h=-543 kj mol-1写出气态肼和n2o4反应的热化学方程式为 . 已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮.试推断