2019-2020年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練21 第六章 6.3 化學(xué)反應(yīng)與能量 新人教版一、選擇題1(xx太原五中段考)以下各裝置在正常工作時(shí)，都伴隨有能量變化，其中由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿氖?)解析A項(xiàng)，電解水過程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；B項(xiàng)，干電池工作時(shí)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；C項(xiàng)，太陽能熱水器工作時(shí)把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能；D項(xiàng)，水力發(fā)電過程中把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。本題選B。答案B2下列電解質(zhì)溶液用惰性電極進(jìn)行電解時(shí)，一段時(shí)間后，溶液的pH增大的是()A稀碳酸鈉溶液 B硫酸鈉溶液C稀硫酸 D硫酸銅溶液答案A3下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是()解析電鍍時(shí)鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案C4. (xx合肥模擬)用固體氧化物作為電解質(zhì)的氫氧燃料電池電解Na2SO4溶液，已知固體氧化物在高溫下允許氧離子(O2)在其間通過，其工作原理如圖所示(c、d均為惰性電極)。下列有關(guān)說法正確的是()A電路中電子流向?yàn)閍dcbB電極b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為O24e=2O2C電解后燒壞中溶液pH增大D理論上b極消耗氣體和c極生成氣體質(zhì)量相等解析在溶液中沒有電子的流動(dòng)，只有離子的流動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；通入O2的一極(電極b)為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；惰性電極電解Na2SO4溶液實(shí)質(zhì)上是電解水，溶液的pH不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；c極生成O2，根據(jù)得失電子守恒可知D項(xiàng)正確。答案D5電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知：3I26OH=IO5I3H2O，下列說法不正確的是()A右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O2e=H22OHB電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IOC電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：KI3H2O=KIO33H2D如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)方程式不變解析電解的電極反應(yīng)：陽極2I2e=I2，使左側(cè)溶液變藍(lán)色；3I26OH=IO5I3H2O，則一段時(shí)間后，藍(lán)色變淺；IO通過陰離子交換膜向右側(cè)移動(dòng)；陰極2H2O2e=H22OH，右側(cè)放出氫氣。如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜：陽極2I2e=I2，多余K通過陽離子交換膜遷移至陰極；陰極2H2O2e=H22OH，保證兩邊溶液呈電中性，結(jié)果不會(huì)生成IO，總化學(xué)方程式當(dāng)然不同。答案D二、填空題6從H、Cu2、Na、SO、Cl五種離子中兩兩恰當(dāng)?shù)亟M成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解：(1)以碳棒為電極，使電解質(zhì)質(zhì)量減少，水量不變進(jìn)行電解，則采用的電解質(zhì)是_。(2)以碳棒為電極，使電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量減少進(jìn)行電解，則采用的電解質(zhì)是_。(3)以鉑為電極，使電解質(zhì)和水量都減少進(jìn)行電解，則電解質(zhì)是_。解析(1)電解電解質(zhì)型，水不參與反應(yīng)，可以是無氧酸或較不活潑金屬的無氧酸鹽，如HCl、CuCl2。(2)電解水型，電解質(zhì)不參與反應(yīng)，只起增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性作用，可以是含氧酸，活潑金屬的含氧酸鹽或強(qiáng)堿，如H2SO4、Na2SO4。(3)電解質(zhì)和水均參與反應(yīng)，可以是較不活潑金屬的含氧酸鹽或活潑金屬的無氧酸鹽，如CuSO4、NaCl。答案(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4(3)CuSO4、NaCl7如圖X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。(1)電源上b為_極(用“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽”填空)。Z槽中e為_極(同上)。連接Y、Z槽線路中，電子流動(dòng)的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_。寫出Y槽中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。寫出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_。解析d極附近顯紅色，說明d為陰極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2，c為陽極，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，Y槽電解飽和NaCl溶液的總反應(yīng)方程式為2NaCl2H2O2NaOHCl2H2；直流電源中a為正極，b為負(fù)極，Z槽中f為陰極，e為陽極，活性電極作陽極，電極本身失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2，電子流動(dòng)方向由ed。答案(1)負(fù)陽(2)2Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cu2e=Cu2B級(jí)(能力提升)一、選擇題1. 纏有金屬絲的鐵釘插在含有酚酞的NaCl溶液中，如圖所示，可以看到在貼近金屬絲一邊的溶液中出現(xiàn)粉紅色。則該金屬絲可能是()A鎂 B鋁C鋅 D銅解析貼近金屬絲一邊溶液出現(xiàn)粉紅色，說明金屬絲附近產(chǎn)生OH，即金屬絲作正極，正極上發(fā)生反應(yīng)2H2OO24e=4OH，因此金屬絲的活潑性比Fe差，D項(xiàng)正確。答案D2下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法中正確的是()A圖1中，鐵釘易被腐蝕B圖2中，滴加少量KSCN溶液，生成紅色沉淀C圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極解析圖1為干燥環(huán)境，不易腐蝕；圖2中，F(xiàn)e2e=Fe2，F(xiàn)e2與SCN不能生成紅色沉淀，即使是Fe3與SCN生成的也不是紅色沉淀；D項(xiàng)為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，鎂為負(fù)極。答案C3. 如圖所示，A池用石墨電極電解pH13氫氧化鈉溶液(100 mL)，B池c電極為純銅，d電極為粗銅(含有雜質(zhì)Fe、Ag)，溶液是足量CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后停止，A池a極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24 L，則下列說法正確的是()Ad電極質(zhì)量一定減少6.4 gBc電極質(zhì)量一定增加6.4 gCA池pH不變DA池溶液質(zhì)量減少3.6 g解析由現(xiàn)象：由原理得a：4H4e=2H2b：4OH4e=2H2OO2c：2Cu24e=2Cu由數(shù)據(jù)：n(H2)0.1 molH2Cuc電極析出銅6.4 g。答案B二、綜合題4MnO2常用于實(shí)驗(yàn)室和電池工業(yè)，請(qǐng)回答下列問題：(1)MnO2主要存在于軟錳礦中。寫出舍勒用軟錳礦制取Cl2的離子方程式：_。(2)檢驗(yàn)溶液中Mn2的方法：向待測(cè)溶液中加入硝酸，無明顯現(xiàn)象；繼續(xù)加入難溶于水的NaBiO3(還原產(chǎn)物為Bi3)，溶液呈紫紅色。寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。某學(xué)生取實(shí)驗(yàn)室制備Cl2后的冷卻澄清溶液，依次加入硝酸、少量NaBiO3，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)樽霞t色后立即褪去，用離子方程式解釋紫紅色褪去的原因：_。(3)甲、乙分別為工業(yè)制備單質(zhì)錳和MnO2的原理圖。甲圖所示電解池中陽極產(chǎn)生的氣體是_(填化學(xué)式)。要配制乙圖所示電解池中的電解質(zhì)溶液250 mL，需要稱取MnSO4_g。寫出乙圖所示電解池中的陽極反應(yīng)式：_。(4)圖丙表示電解池，通電后陰極和陽極上分別得到單質(zhì)Mn和MnO2。寫出該電解池電解總反應(yīng)的離子方程式：_。與圖甲、乙所示的電解池相比，該電解池的突出優(yōu)點(diǎn)是_。解析(1)教材上介紹舍勒研究軟錳礦時(shí)，發(fā)現(xiàn)它與熱的濃鹽酸反應(yīng)放出黃綠色氣體，實(shí)驗(yàn)室至今仍用該反應(yīng)制備氯氣：MnO24H2ClMn2Cl22H2O。高考時(shí)遇到教材上的反應(yīng)，一定要書寫規(guī)范，不要漏寫加熱符號(hào)或氣體生成箭頭。(2)本問考查陌生氧化還原反應(yīng)的離子方程式的書寫。硝酸起酸化的作用，Mn2被NaBiO3氧化為紫紅色的MnO，離子方程式為2Mn25NaBiO314H=2MnO5Bi35Na7H2O?？忌赡軙?huì)忽視“難溶于水的NaBiO3”，把“NaBiO3”誤寫成“BiO”。制備Cl2后的溶液中含有大量具有還原性的Cl，可以將MnO還原為Mn2而使溶液褪色：2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O。(3)圖甲所示電解池的陰極是MnSO4溶液中的Mn2得電子被還原為Mn，陽極是電解OH生成O2(4OH4e=O22H2O)，故陽極產(chǎn)生的氣體是O2。本問考查單位的換算。c(MnSO4)c(Mn2)1 mol/L(Mn的相對(duì)原子質(zhì)量為55)，m(MnSO4)1 mol/L0.250 L151 g/mol37.75 g。圖乙所示電解池的目的是制備MnO2，根據(jù)Mn的化合價(jià)由2升高到4知，陽極上Mn2失去電子被氧化為MnO2：Mn22e2H2O=MnO24H。(4)陽極上還原劑Mn2失去電子被氧化為MnO2：Mn22e2H2O=MnO24H。陰極上Mn2得到電子被還原為Mn，Mn22e=Mn，二者相加即為電解總反應(yīng)：2Mn22H2OMnMnO24H。圖甲所示電解池陰極產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物單質(zhì)錳，陽極產(chǎn)生氧氣；圖乙所示電解池陽極產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物MnO2，陰極析出氫氣；圖丙為同槽電解裝置原理圖，陰、陽極同時(shí)產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物單質(zhì)錳和MnO2，制備等量的目標(biāo)產(chǎn)物，丙的能耗最低。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)2Mn25NaBiO314H=2MnO5Bi35Na7H2O2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O(3)O237.75Mn22e2H2O=MnO24H(4)2Mn22H2OMnMnO24H制備等量的目標(biāo)產(chǎn)物，丙的能耗最低5(xx湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考).(1)研究鋼鐵的防腐蝕措施意義重大。利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)，其中Y為NaCl。為減緩鐵的腐蝕：若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于_處(填字母)，此時(shí)X極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，則此時(shí)鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。(2)在城市中地下常埋有縱橫交借的管道和輸電線路，地上還鋪有地鐵、城鐵的鐵軌，當(dāng)有電流泄漏入潮濕的土壤中，并與金屬管道形成回路時(shí)，就會(huì)引起后者的腐蝕。為表示其原理，某班級(jí)的學(xué)生繪制了下列裝置圖(假設(shè)電極材料均為鐵，電解質(zhì)溶液均為NaCl溶液)。你認(rèn)為其中能合理模擬金屬管道的腐蝕原理的是_；c()的總反應(yīng)方程式是_；若圖d中接通電源，則平放的鐵絲左側(cè)附近產(chǎn)生的現(xiàn)象是_；請(qǐng)你為防止地下金屬管道腐蝕提供一種策略_。.1 L某溶液中含有的離子如下表：離子Cu2Al3NOCl物質(zhì)的量濃度(mol/L)214x用惰性電極電解該溶液。當(dāng)電路中有5 mol電子通過時(shí)，溶液的pH_(忽略電解時(shí)溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)。解析.(1)若X為碳棒，則開關(guān)K應(yīng)置于N處，鐵作陰極被保護(hù)，此時(shí)X極為陽極，發(fā)生反應(yīng)2Cl2e=Cl2。若X為Zn，開關(guān)K置于M處，則利用犧牲陽極的陰極保護(hù)法，形成一個(gè)原電池裝置，鐵極發(fā)生反應(yīng)：O22H2O4e=4OH。(2)觀察四個(gè)裝置，只有b裝置不符合要求，不能形成閉合回路。c()中陽極上鐵失電子，陰極上水電離出的氫離子得電子生成氫氣，總反應(yīng)方程式為Fe2H2OFe(OH)2H2。裝置c和裝置d等效，鐵絲左側(cè)為電解池的陰極，有氫氣放出，陽極上鐵失電子生成的Fe2結(jié)合溶液中的OH，鐵絲左側(cè)附近產(chǎn)生少量白色沉淀，隨后白色沉淀變成灰綠色，最后變成紅褐色沉淀。.根據(jù)溶液呈電中性得c(Cl)3 mol/L，電解時(shí)，溶液中離子放電順序：陰極為Cu2>H，陽極為Cl>OH。當(dāng)電路中有5 mol電子通過時(shí)，3 mol Cl在陽極發(fā)生反應(yīng)2Cl2e=Cl2，然后1 mol H2O在陽極發(fā)生反應(yīng)2H2O4e=O24H；2 mol Cu2在陰極發(fā)生反應(yīng)Cu22e=Cu，然后1 mol H在陰極發(fā)生反應(yīng)2H2e=H2，此時(shí)溶液中c(H)1 mol/L，故溶液的pH0。答案.(1)N2Cl2e=Cl2O22H2O4e=4OH(2)acdFe2H2OFe(OH)2H2鐵絲左側(cè)有無色的氣體產(chǎn)生，附近產(chǎn)生少量白色沉淀，隨后白色沉淀變成灰綠色，最后變成紅褐色沉淀將埋在地下的金屬管道表面涂絕緣膜(塑料或油漆等).0