2013高考化学复习知识点深度剖析 专题六 化学反应与能量 新人教版

1 20132013 化学复习知识点深度剖析化学复习知识点深度剖析 专题六专题六 化学反应与能量化学反应与能量 化学应用化学应用 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 2Cl 2e Cl2 总反应方程式为 2NaCl 熔融 电解 2Na Cl2 练一练 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 28522027714 190 2 5 105Pa 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 2 们用电解 Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝 核心考点真题回放核心考点真题回放 1 1 20112011 广东 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 A a 和 b 不连接时 铁片上会有金属铜析出 B a 和 b 用导线连接时 铜片上发生的反应为 Cu2 2e Cu C 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 2 20112011 全国卷 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 3H2O 3 3 20112011 安徽 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 3 22510 5MnO 2Ag 2NaCl Na Mn O 2AgCl 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 Ag Cl e AgCl B 每生成 1 mol 2510 Na Mn O转移 2 mol 电子 C Na不断向 水 电池的负极移动 D AgCl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 4 20112011 北京 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 5 20112011 北京 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 2 3 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 SO42 c SO42 c Ca2 4 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 8OH N2 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 综合提高综合提高 一 考题预测一 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 5 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 KOH B 放电时外电路电流由 Zn 流向 MnO2 C 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 25X25 V OxLiLi V O 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 25 V O C 正极的电极反应为 25x25 V OxexLiLi V O D 负极的电极反应为 xLixexLi 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 6 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 Fe 3e Fe3 D 若 X 为锌 开关 K 置于 M 处 则总反应方程式为 2Zn O2 2H2O 2Zn 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 2I 2e I2 B 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 mol L 1 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 A 2 0 mol L 1B 1 5 mol L 1 C 1 0 mol L 1 D 0 5 mol L 1 7 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 SO2 D 当 0 4mol Li 完全溶解时 流经电解液的电子个数为 2 408 1023 9 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 1 22342 121 Fe O s CO g Fe O s CO g H15 73kJ mol 333 1 342 Fe OCO g 3FeO s CO g H640 4kJ mol 8 则反应 232 Fe O s CO g 2FeO s CO g 的H 2 工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌 控制条件 使H 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 A H2SO4 aq BaCl2 aq 2HCl aq BaSO4 s H 0 B CH3CH2OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H 0 C 4Fe OH 2 s 2H2O l O2 g 4Fe OH 3 s H 0 D 3Cu s 8HNO3 aq 3Cu NO3 2 aq 2NO g 4H2O l H 0 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 9 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 120 9 kJ 则 A 反应的热化学方程式 2H2 g O2 g 2H2O g H 483 6 kJ mol 1 B 氢气的燃烧热为 241 8 kJ mol 1 C 1 mol H2O 1 的能量大于 1 mol H2O g 的能量 D 2 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 B CuCl2溶液 C CuSO4溶液 D NaOH 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 10 A 441 8kJ mol 1B 254 8kJ mol 1 C 438 9kJ mol 1 D 260 4kJ mol 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 4kJ mol 1 6 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 A Y 为阴极 发生还原反应 B X 为正极 发生氧化反应 C Y 与滤纸接触处有氧气生成 D X 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 11 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 C a 电极附近呈红色 b 电极附近呈蓝色 D a 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 4OH 4e 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 mV I 锌铜菠萝 3900 II 锌铝菠萝 3650 III 锌 铝 苹果 3450 下列叙述中错误的是 A I中锌为负极 电子由锌经导线流向铜 B II中铝为负极 铝失去电子 电流由锌经导线流向铝 C III中铝为负极 电极反应为 Al 3e Al3 12 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 N N 键吸收 167kJ 热量 生成 1 mol N N 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 A N4与 N2互为同位素 B 14N 原子核内的中子数为 14 C N4沸点比 P4 白磷 低 D N4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 Na2SO4 10H2O晶体析出 若温度不变 则剩余 溶液中溶质的质量分数为 A 100 18 aW W B 100 36 aW W C 36 161 7100 aW W D 18 161 7100 aW W 13 2011 马鞍山 下列有关电化学的说法中正确的是 A 铅酸蓄电池充电时的阳极反应为 PbSO4 2H2O PbO2 SO42 4H 2e 碳 13 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 4e O2 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 Cl Br Na Mg2 的 装置如图所示 a b 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 2H2O B 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 14 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 22 B 该实验表明化学能可能转化为热能 C NaOH 溶液的浓度约为 1 0mol L D 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 15 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 16 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 2Ag 2e 2Ag Cu 2e Cu2 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 0 168L 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 4AgNO3 2H2O 电解 4Ag O2 4HNO3 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 09 0 322 142 w w 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 2e I2 该极为阳极 连接电源正极 由题意可知 4H O2 2H2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 Cu 2e Cu2 阴极反应式为 2H 2e H2 电解的总反应式为 Cu 2H2O 电解 Cu OH 2 H2 当阴极析出 0 0025molH2 耗水 0 005mol 析出晶体的质量和消耗的水的质量即为饱和溶液的质量 17 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 18 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