2015高考化学第六章（化学反应与能量）（第3课时）一轮随堂练习

2015高考化学第六章（化学反应与能量）（第3课时）一轮随堂练习

‎"【走向高考】2015届高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第3课时配套课后强化作业 "‎ 一、选择题 ‎1．能用电解原理说明的问题是(　　)‎ ‎①电解是把电能转化为化学能　②电解是化学能转化成电能　③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化　④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现　⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生 A．①②③④ B．②③⑤‎ C．③④ D．①③④⑤‎ 答案：D ‎2．(2013·北京卷·9)用石墨电极电解CuCl2溶液(见下图)。下列分析正确的是(　　)‎ A．a端是直流电源的负极 B．通电使CuCl2发生电离 C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 解析：可利用电解质溶液中离子的移动方向判断出电源的正负极，并写出电极反应式和反应现象。‎ A．铜离子应移向阴极，则a为负极。B.CuCl2发生电离是在水分子的作用下完成的，并非通电才能发生。C.反应Cu2＋＋2e－===Cu应在阴极上发生，阳极上发生的反应应为2Cl－－2e－===Cl2↑。D.通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。‎ 答案：A 点拨：知识：电解池的工作原理及电极反应式的书写。能力：灵活运用所学知识解决问题的能力。试题难度：中等。‎ ‎3．如下图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是(　　)‎ a极板 b极板 x电极 z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4‎ B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3‎ D 铜 石墨 负极 CuCl2‎ 答案：A ‎4．(2013·天津卷·6)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：‎ 电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)‎ 电解池：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑‎ 电解过程中，以下判断正确的是(　　)‎ 电池 电解池 A H＋移向Pb电极 H＋移向Pb电极 B 每消耗3 mol Pb 生成2 mol Al2O3‎ C 正极：PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O 阳极：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋‎ D 解析：依据原电池和电解池的原理分析、解决问题。原电池中，Pb为负极：Pb－2e－‎ ‎＋SO===PbSO4，PbO2为正极：PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O，所以H＋向PbO2极移动。电解池中，Pb为阴极：2H＋＋2e－===H2↑，Al为阳极：3H2O＋2Al－6e－===Al2O3＋6H＋，所以H＋向Pb电极移动，A错。每消耗3 mol Pb时转移6 mol e－，每生成2 mol Al2O3时，转移12 mol e－，B错。根据A项分析，可知电池的正极反应式书写错误，C错。原电池中随时间增长，Pb变为PbSO4，质量增加，电解池中Pb极产生H2，Pb电极质量不变，D正确。‎ 答案：D 点拨：知识：原电池、电解池工作原理。能力：考查学生对原电池、电解池的理解和分析、解决问题的能力。试题难度：较大。‎ ‎5．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)‎ A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[NaOH]‎ C．KCl[KCl] D．CuSO4[CuO]‎ 解析：A选项4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，脱离反应体系的物质是4Ag＋O2，相当于2Ag2O，所以应当加入适量的Ag2O才能复原(加入AgNO3，会使NO的量增加)。B选项2H2O2H2↑＋O2↑，脱离反应体系的是2H2＋O2，相当于2H2O，加入适量水才能复原。C选项2KCl＋2H2O2KOH＋H2↑＋Cl2↑，脱离反应体系的是H2＋Cl2，相当于2HCl，应通入适量HCl气体才能复原。D选项2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，脱离反应体系的是2Cu＋O2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。‎ 答案：D ‎6．(2014·浙江省杭州市高三上学期中七校联考)假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。①～⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是(　　)‎ A．当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中做电源 B．当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生 C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；③→②‎ D．当K闭合后，A、B装置中pH变大，C、D装置中pH不变 答案：A ‎7．(2013·阜新模拟)某小组为研究电化学原理，设计装置如图。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 D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动 答案：D ‎8．(2013·全国大纲·9)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是(　　)‎ A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋‎ B．电解过程中溶液pH不会变化 C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原 解析：根据电解原理写出电极反应式，然后逐一分析。A电解时用铁作阳极，失去电子生成具有还原性的Fe2＋，Fe2＋将废水中的Cr2O还原为Cr3＋。B电解过程中消耗H＋，溶液的pH发生变化。C电解过程中H2O电离出的H＋参与反应，c(OH－)增大，Cr3＋与Fe3＋都与OH－结合为沉淀。D.根据电极反应式Fe－2e－===Fe2＋，可知每转移12 mol e－生成6 mol Fe2＋，6 mol Fe2＋可还原1 mol Cr2O。‎ 答案：B 点拨：知识：电解原理的应用。能力：运用所学知识分析和解决电解问题的能力。试题难度：较大。‎ ‎9．(2013·江苏卷·9)Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(　　)‎ A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl－向正极移动 解析：结合电池示意图及原电池原理进行分析。该原电池中，石墨电极为惰性电极，只能作正极，而Mg电极为活性电极，作负极，A错。Mg电极本身发生氧化反应，H2O2在石墨电极上应发生还原反应，B错。石墨电极上发生的反应为H2O2＋2e－===2OH－，由于生成OH－，电极附近溶液c(OH－)增大，溶液的pH增大，C对。原电池电解质溶液中阴离子Cl－向负极移动，D错。‎ 答案：C 点拨：知识：原电池的构成及工作原理。能力：考查考生的信息处理能力及迁移应用能力。试题难度：中等。‎ ‎10．(2013·浙江卷·11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O，下列说法不正确的是(　　)‎ A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ B．电解结束时，右侧溶液中含有IO C．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑‎ D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变 解析：结合题给电解槽装置，利用电解原理进行分析、解决问题。‎ 该电解槽的两极均为惰性电极(Pt)，在一定条件下通电，发现左侧溶液变蓝色，说明发生电极反应：2I－－2e－===I2，由淀粉溶液遇单质碘显蓝色可知，左侧为阳极，右侧为阴极，阴极上溶液中的H＋得电子发生还原反应，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(或2H＋＋2e－===H2↑)，A项正确。阴极周围溶液中产生的OH－经阴离子交换膜移向左侧，并与左侧电极上产生的I2发生反应：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O，一段时间后，蓝色逐渐变浅，电解结束时，左侧溶液中的IO经阴离子交换膜进入右侧溶液，B项正确。结合阴、阳极发生的反应及I2与OH－的反应可知，电解槽内总反应为I－＋3H2OIO＋3H2↑， C项正确。若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内总反应为2I－＋2H2OI2＋H2↑＋2OH－，D项错。‎ 答案：D 点拨：知识：电解槽的构成、工业原理及电极(电池)反应式。能力：考查考生的综合分析能力、信息处理能力及迁移应用能力。试题难度：较大。‎ ‎11．(2013·成都模拟)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合作为动力。汽车在刹车或下坡时，电池处于充电状态。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。下图是镍氢电池充放电原理的示意图，其总反应式为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。下列说法中正确的是(　　)‎ A．混合动力车上坡或加速时，溶液中的OH－向乙电极移动 B．混合动力车刹车或下坡时，乙电极周围溶液的pH增大 C．混合动力车上坡或加速时，乙电极的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－‎ D．混合动力车刹车或下坡时，甲电极的电极反应式为H2＋2OH－＋2e－===Ni(OH)2‎ ‎＋OH－‎ 答案：C ‎12．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子为(　　)‎ A．0.1 mol B．0.2 mol C．0.3 mol D．0.4 mol 解析：Cu(OH)2从组成上可看成CuO·H2O，加入0.1 mol Cu(OH)2后，恰好恢复到电解前的浓度和pH，即电解生成了0.1 mol H2SO4，并消耗0.1 mol H2O，由电解的总反应式：2H2O＋2CuSO42Cu＋O2↑＋2H2SO4,2H2O2H2↑＋O2↑，知：2H2SO4～4e－，2H2O～4e－，所以电解过程中转移电子为0.2 mol＋0.2 mol＝0.4 mol。‎ 答案：D ‎13．用石墨作电极电解2 mol·L－1的NaCl和1 mol·L－1的MgSO4混合溶液时，下列曲线合理的是(　　)‎ 解析：依据2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4，溶液起始及最终的pH均接近于7，沉淀量从起始至最终应是先逐渐增加，后期保持不变，故D项正确。‎ 答案：D ‎14．用质量均为‎100 g的铜片作电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后两极质量相差‎28 g，此时阳极质量为(　　)‎ A．‎121.6 g B．‎‎93.6 g C．‎89.6 g D．‎‎88.2 g 解析：设电解过程中电子转移n mol，阳极质量减少64×g，阴极质量增加108n g，即108n＋64×＝28，n＝0.2 mol，阳极质量为：‎100 g－64×g＝‎93.6 g。‎ 答案：B ‎15．(2013·安徽模拟)‎ 用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法不正确的是(　　)‎ A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生 B．b电极上发生反应的方程式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ C．曲线O～P段表示O2的体积变化 D．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为‎12 g/mol 解析：由电流方向可知，b电极为阳极，电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生；b电极上发生的反应方程式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；曲线O～P段是阴极产生铜，阳极产生O2，曲线P～Q段是阴极产生H2，阳极产生O2，故ABC正确。从开始到Q点收集到的混合气体中O2为0.1 mol，H2为0.1 mol，故混合气体的平均摩尔质量为‎17 g/mol。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎16．(2013·汕头模拟)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH。实验室中，以一定浓度的乙醛Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如图所示。‎ ‎(1)若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________(填化学式)气体。‎ ‎(2)电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。电极反应如下：‎ 阳极：①4OH－－4e－===O2↑＋2H2O ‎②_____________________________________________________‎ 阴极：①________________________________________________ ‎ ‎②CH3CHO＋2e－＋2H2O===CH3CH2OH＋2OH－‎ ‎(3)电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(4)已知：乙醛、乙醇的沸点分别为‎20.8 ℃‎、‎78.4 ℃‎。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是____________________________。‎ ‎(5)在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入‎1 m3‎乙醛的含量为3 000 mg·L－1的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后1位)。‎ 答案：(1)CH4‎ ‎(2)CH3CHO－2e－＋H2O===CH3COOH＋2H＋‎ ‎4H＋＋4e－===2H2↑(或4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－(写成“2H＋＋2e－===H2↑”也可)‎ ‎(3)不变　(4)蒸馏　(5)1.9‎ ‎17．(2013·重庆卷·11)化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。‎ ‎(1)催化反硝化法中，H2能将NO还原为N2。‎25℃‎时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。‎ ‎①N2的结构式为________。‎ ‎②上述反应离子方程式为____________________，其平均反应速率v(NO)为________mol·L－1·min－1。‎ ‎③还原过程中可生成中间产物NO，写出3种促进NO水解的方法________。‎ ‎(2)电化学降解NO的原理如图所示。‎ ‎①电源正极为________(填“A”或“B”)，阴极反应式为______________。‎ ‎②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为________g。‎ 解析：根据溶液的氧化还原反应规律及题意书写离子方程式，根据电极上发生的反应类型判断电极名称，根据电极反应式及质子的移动方向分析溶液的质量变化。‎ ‎(1)①N2电子式为：N⋮⋮N：，结构式为N≡N。②反应中碱性增强，故应有OH－生成，根据得失电子守恒有：5H2＋2NO——N2＋OH－，据电荷守恒有：5H2＋2NO——N2＋2OH－，最后由元素守恒得5H2＋2NON2＋2OH－＋4H2O。③水解的离子方程式为NO＋H2OHNO2＋OH－，据“越热越水解、越稀越水解”，可知加热或加水稀释能促进水解；另外，降低生成物浓度，也可促进水解。‎ ‎(2)①NO生成N2发生了还原反应，应在电解池的阴极发生，故A为原电池的正极；阴极发生还原反应，故电极反应式为2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－。由电极反应式可知，通过2 mol电子，溶液减少的质量为‎5.6 g(N2)，同时有2 mol H＋通过质子交换膜进入右侧，故右侧溶液减少‎3.6 g。‎ ‎②正极发生的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，每通过2 mol电子，生成‎16 g O2，同时有2 mol H＋通过质子交换膜进入右侧，使左侧溶液质量减少‎18 g，故两侧溶液减少的质量差为‎14.4 g。‎ 答案：(1)①N≡N　②2NO＋5H2N2＋2OH－＋4H2O　0.001　③加酸，升高温度，加水 ‎(2)①A　2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－‎ ‎②14.4‎ 点拨：知识：氧化还原反应方程式、电极反应方程式的书写；电极名称的判断、根据电极反应式计算等。能力：全面考查学生运用所学的氧化还原反应原理、电化学原理分析问题和解决问题的能力，对化学计算的能力也进行了考查。试题难度：较难。‎ ‎18．已知‎20℃‎时NaCl的溶解度为‎36 g。某氯碱厂使用的设备是阳离子交换膜电解槽，若一次向电解槽中加入一定量‎20℃‎时饱和NaCl溶液，当90%的NaCl电解时，阴极收集到‎11.2 m3‎气体(已折算成标准状况)。请回答下列问题：‎ ‎(1)该反应的离子方程式为__________________。‎ ‎(2)取阳极区溶液作系列实验，下列结论中错误的是(　　)‎ A．滴加酚酞试剂，先变红后褪色 B．滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生 C．滴加小苏打溶液，有气泡产生 D．做焰色反应实验呈黄色 ‎(3)计算原饱和NaCl溶液的质量(单位：kg)。‎ ‎(4)若电解90%的NaCl所需电能是由甲烷燃料电池提供，则所需甲烷至少为多少m3‎ ‎？(折算成标准状况，假设该燃料电池的电量利用率为90%)‎ 答案：(1)2Cl－＋2H2O===2OH－＋Cl2↑＋H2↑‎ ‎(2)A ‎(3)n(H2)＝＝500 mol n(总NaCl)＝1000/0.9 mol m(总NaCl)＝1000/0.9 mol×‎58.5 g/mol＝‎‎65000 g m(NaCl溶液)＝‎65000 g×136/36×10－3＝‎‎245.6 kg ‎(4)由n(H2)＝500 mol得：‎ n(CH4)＝500 mol×2/8＝125 mol V(CH4)＝125 mol×‎22.4 L/mol×10－‎3m3‎/L/0.9＝‎‎3.1 m3‎