題目列表(包括答案和解析)
[基礎(chǔ)等級評價]
1.(2010·廈門模擬)對H2O的電離平衡不產(chǎn)生影響的微粒是( )
A.CH3CH2OH B.NH
C.Cl2 D.S2-
解析:乙醇與水不反應(yīng),本身不電離也不水解,A正確;NH、S2-因發(fā)生水解而破壞水的電離平衡;Cl2與水反應(yīng)生成HCl與HClO而破壞水的電離平衡.
答案:A
6.(2010·濰坊模擬)如圖甲、乙是電化學實驗裝置.
(1)若甲、乙兩燒杯中均盛有NaCl溶液.
①甲中石墨棒上的電極反應(yīng)式為____________________________________________.
②乙中總反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________.
③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙燒杯上方,發(fā)現(xiàn)試紙先變藍后褪色,這是因為過量的Cl2氧化了生成的I2.若反應(yīng)中Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1,且生成兩種酸,該反應(yīng)的化學方程式為___________________________________________________________________.
(2)若甲、乙兩燒杯中均盛有CuSO4溶液.
①甲中鐵棒上的電極反應(yīng)式為_______________________________________________.
②如果起始時乙中盛有200 mL pH=5的CuSO4溶液(25℃),一段時間后溶液的pH變?yōu)?,若要使溶液恢復到電解前的狀態(tài),可向溶液中加入________(填寫物質(zhì)的化學式)________ g.
解析:(1)若兩燒杯中均盛有NaCl溶液,則:①甲裝置為原電池,石墨棒作正極,O2放電,電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-===4OH-.②乙裝置為電解池,石墨棒上發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e電極不參與反應(yīng),其實質(zhì)與用惰性電極電解食鹽水相同,離子方程式為:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-.③Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5∶1,生成HCl和HIO3.
(2)若兩燒杯中均盛有CuSO4溶液,則:①甲裝置為原電池,鐵作負極,電極反應(yīng)為:Fe-2e-===Fe2+.②乙裝置為電解池,電解反應(yīng)為:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,根據(jù)電解方程式,從電解質(zhì)溶液中析出Cu,放出O2,因此只需加入CuO(或CuCO3)即可恢復到電解前的狀態(tài).由電解反應(yīng)式可知,2H+-CuO-CuCO3,電解后n(H+)=0.1×0.2=0.02(mol),故m(CuO)=0.02××80=0.8(g),m(CuCO3)=0.02××124=1.24(g).
答案:(1)①2H2O+O2+4e-===4OH-
②2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
③5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
(2)①Fe-2e-===Fe2+
②CuO(或CuCO3) 0.8(或1.24)
0.5 mol××64 g/mol=16 g.
答案:(1)①正、4OH--4e-===2H2O+O2↑
③水減少的質(zhì)量:100 g×(1-)=4.5 g
生成O2的體積:××22.4 L/mol=2.8 L
④16
⑤堿性增大,因為電解后,水量減少,溶液中NaOH濃度增大. 酸性增大,因為陽極上OH-生成O2,溶液中H+濃度增加. 酸堿性大小沒有變化,因為K2SO4是強酸強堿鹽,濃度增加不影響溶液的酸堿性
(2)能繼續(xù)進行;因為CuSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液,反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)
5.(2009·全國卷Ⅰ)下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極.
(1)接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得丙中K2SO4的濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加.據(jù)此回答問題:
①電源的N端為________極;
②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________________________;
③列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積:___________________________;
④電極c的質(zhì)量變化是________g;
⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化,簡述其原因:
甲溶液____________________________________________________________________;
乙溶液____________________________________________________________________;
丙溶液____________________________________________________________________;
(2)如果電解過程中銅全部析出,此時電解能否繼續(xù)進行,為什么?________________
________________________________________________________________________
解析:(1)用石墨電極電解乙裝置中的CuSO4溶液時,c電極質(zhì)量增加,說明該電極上Cu2+獲得電子生成單質(zhì)銅,即c電極為電解池的陰極.
進一步推斷:a為陰極,b為陽極,d為陽極,e為陰極,f為陽極,N為電源的正極,電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-===2H2O+O2↑
裝置丙中實際上電解水,設(shè)電解后溶液的總質(zhì)量為m.
則×100%=10.47%,m≈95.5 (g)
電解水的質(zhì)量為100 g-95.5 g=4.5 g
n(H2O)==0.25 mol
線路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25 mol×2=0.5 mol
由b電極上的電極反應(yīng)式可知產(chǎn)生O2的體積為
V(O2)=0.5 mol××22.4 L/mol=2.8 L
c電極上析出銅的質(zhì)量為:
4.(2010·福建高考)鉛蓄電池的工作原理為:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研讀下圖,下列判斷不正確的是( )
A.K閉合時,d電極反應(yīng)式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO
B.當電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時,Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2 mol
C.K閉合時,Ⅱ中SO向c電極遷移
D.K閉合一段時間后,Ⅱ可單獨作為原電池,d電極為正極
解析:根據(jù)圖示,Ⅰ為原電池,a為正極,b為負極,Ⅱ為電解池,c為陰極,d為陽極.K閉合時,d為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng):PbSO4-2e-+2H2O===PbO2+4H++SO,A項正確,根據(jù)鉛蓄電池的總反應(yīng)知該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2e-,則電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時,Ⅰ中消耗0.2 mol H2SO4,B項正確;K閉合時,Ⅱ中SO向陽極(d極)遷移,C項錯誤;K閉合一段時間后,c電極析出Pb,d電極析出PbO2,電解質(zhì)溶液為H2SO4,此時可以形成鉛蓄電池,d電極作正極,D項正確.
答案:C
3.(2010·濰坊模擬)某同學按如圖所示的裝置進行實驗.A、B為兩種常見金屬,它們的硫酸鹽可溶于水.當K閉合時,SO從右向左通過交換膜移向A極.下列分析正確的是 ( )
A.溶液中c(A2+)減小
B.B極的電極反應(yīng):B-2e-===B2+
C.Y電極上有H2產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng)
D.反應(yīng)初期,X電極周圍出現(xiàn)白色膠狀沉淀
解析:根據(jù)SO從右向左通過交換膜移向A極,則A極為負極,故A極的電極反應(yīng)為A-2e-===A2+,溶液中c(A2+)增大,A錯;B極為正極,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),B錯;Y電極為陽極,為Cl-放電,發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑,有Cl2產(chǎn)生,C錯;右邊U形管中最初為電解AlCl3溶液,X電極為H+放電,c(H+)減小,c(OH-)增大,且Al3+移向X極,因此會產(chǎn)生Al(OH)3白色膠狀沉淀,D對.
答案:D
2.(2010·濟南模擬)鎳鎘(Ni?Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用.已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進行:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O.有關(guān)該電池的說法中,不正確的是( )
A.放電時,電解質(zhì)溶液中的OH-向負極移動
B.充電過程是電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程
C.放電時,負極附近溶液的堿性不變
D.充電時陰極反應(yīng)為:Cd(OH)2+2e-===Cd+2OH-
解析:該電池放電時是原電池,電解質(zhì)溶液中的OH-向負極移動,與Cd2+反應(yīng)生成Cd(OH)2,負極附近溶液的堿性減弱.該電池充電時是電解池,是電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程,陰極Cd(OH)2發(fā)生還原反應(yīng)生成Cd.
答案:C
1.能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)Cu+2H2O===Cu(OH)2↓+H2↑的是( )
A.銅銀合金在潮濕空氣中發(fā)生電化學腐蝕
B.用銅片作陰極、石墨作陽極,電解飽和氯化鈉溶液
C.用銅片作陽極、石墨作陰極,電解飽和氯化鈉溶液
D.銅片作原電池的負極,石墨作原電池的正極,氯化鈉溶液作電解質(zhì)溶液
解析:Cu在金屬活動性順序中排在H的后面,故題設(shè)中的反應(yīng)只能在電解池中發(fā)生.由于Cu被氧化,故Cu片作陽極,產(chǎn)物中有Cu(OH)2,則電解質(zhì)溶液為中性或堿性溶液.
答案:C
14.(18分)(2010·四川高考)碘被稱為“智力元素”,科學合理地補充碘可防止碘缺乏。
碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶于水.碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)碘.以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如圖所示.
請回答下列問題:
(1)碘是________(填顏色)固體物質(zhì),實驗室常用________方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘.
(2)電解前,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時發(fā)生反應(yīng):
3I2+6KOH===5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽極區(qū).另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻.
電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________;陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________________________________________________________.
(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I-.請設(shè)計一個檢驗電解液中是否有I-的實驗方案,并按要求填寫下表.
要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實驗儀器及相關(guān)用品自選.
試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸.
實驗方法 |
實驗現(xiàn)象及結(jié)論 |
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(4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下:
陽極電解液―→―→②―→―→―→⑤―→碘酸鉀晶體
步驟②的操作名稱是________,步驟⑤的操作名稱是________.步驟④洗滌晶體的目的是________________________________________________________________________.
解析:(1)鹵素單質(zhì)的顏色隨著相對分子質(zhì)量的增加而變深,單質(zhì)碘為紫黑色,具有加熱易升華的性質(zhì).
(2)電解時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),I-失去電子被氧化;陰極發(fā)生還原反應(yīng),H+得電子生成氫氣.
(3)陽極電解產(chǎn)物中含有IO,該離子與I-在酸性條件下可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)碘,可用淀粉溶液檢驗生成的單質(zhì)碘.
(4)溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻后析出晶體,然后過濾得目標產(chǎn)物KIO3,洗滌其表面的雜質(zhì),干燥后即得較為純凈的KIO3.
答案:(1)紫黑色 升華
(2)2I--2e-===I2(或I-+6OH--6e-===IO+3H2O) 有氣泡產(chǎn)生
(3)
實驗方法 |
實驗現(xiàn)象及結(jié)論 |
取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉溶液,觀察是否變藍. |
如果不變藍,說明無I-. (如果變藍,說明有I-) |
(4)冷卻結(jié)晶 干燥 洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)
13.(12分)(2010·山東高考)對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命.
(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:
①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是________________________(用離子方程式表示).為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的________.
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為________.取少量廢電解液,加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是________________________________________________________________________.
(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是________.
(3)利用右圖裝置,可以模擬鐵的電化學防護.
若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)置于________處.若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學防護法稱為________.
解析:(1)①題中指出在堿洗時有氣泡產(chǎn)生,則只有金屬鋁和堿反應(yīng)才符合條件,故堿洗過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-===2AlO+H2O、2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑.堿洗后溶液中含有大量AlO,故最好通入CO2氣體使AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀以回收鋁.
②活潑金屬作陽極,陽極材料本身失電子被氧化,其氧化產(chǎn)物為Al2O3,由此可得陽極反應(yīng)式為2Al+3H2O===Al2O3+6H++6e-.加入NaHCO3溶液后,Al3+與HCO發(fā)生水解相互促進反應(yīng),離子方程式可表示為Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑.
(2)電鍍時若用石墨作陽極,則電解過程中電解液中Cu2+濃度不斷減小,導致鐵表面不能鍍上均勻的銅.
(3)若X為碳棒,則只能用外加電源的陰極保護法,此時開關(guān)K應(yīng)置于N處.若X為Zn,K置于M處,其保護原理稱為犧牲陽極的陰極保護法.
答案:(1)①2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑(或:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑) b、2Al+3H2O===Al2O3+6H++6e- HCO與H+反應(yīng)使H+的濃度減小,產(chǎn)生Al(OH)3沉淀
(2)補充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中Cu2+濃度恒定
(3)N 犧牲陽極的陰極保護法(或:犧牲陽極保護法)
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