1、2020-2021 备战高考化学化学能与电能( 大题培优易错试卷 ) 及详细答案一、化学能与电能1 某研究小 探究弱酸性条件下 生 化学腐 型的影响因素,将混合均匀的新制 粉和碳粉置于 形瓶底部,塞上瓶塞 (如 1)。从胶 滴管中滴入几滴醋酸溶液,同 量容器中的 化。(1) 完成以下 表(表中不要留空格): 号 目的碳粉 /g 粉 /g醋酸 /% 以下 作参照0.52.090.0醋酸 度的影响0.5_36.0_0.22.090.0(2) 号 得容器中 随 化如 2。 t 2 ,容器中 明 小于起始 ,其原因是 生了 _腐 , 在 3 中用箭 出 生 腐 子流 方向;此 ,碳粉表面 生了 _(
2、“氧化 ”或“ 原 ”)反 ,其 极反 式是_ 。( 3) 小 2 中 0t 1 大的原因提出了如下假 , 你完成假 二:假 一: 生析 腐 生了气体;假 二: _ ;(4) 假 一,某同学 了 收集的气体中是否含有H2 的方案。 你再 一个 方案 假 一,写出 步 和 。 步 和 (不要求写具体操作 程): _【答案】 2.0碳粉含量的影响吸氧 原反 2H2O+O2+4e-=4OH- (或 4H+O2+4e-=2H2O)反 放 ,温度升高,体 膨 步 和 (不要求写具体操作 程) 品用量和操作同 号 (多孔橡皮塞增加 、出 管) 通入 气排 瓶内空气; 滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也
3、可测温度变化,检验Fe2+等)。如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。(本题属于开放性试题,合理答案均给分)【解析】【详解】(1)探究影响化学反应速率,每次只能改变一个变量,故有 中铁的量不变,为2.0g; 中改变了碳粉的质量,故为探究碳粉的量对速率的影响。(2) t2 时,容器中压强明显小于起始压强,说明锥形瓶中气体体积减小,说明发生了吸氧腐蚀,碳为正极,铁为负极,碳电极氧气得到电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:还原;O2 +2H2O+4e-=4OH-;(3) 图 2 中 0-t1 时压强变大的原因可能为:铁发生了析氢腐蚀、铁与醋酸的反应为
4、放热反应,温度升高时锥形瓶中压强增大,所以假设二为:反应放热使锥形瓶内温度升高,故答案为:反应放热使锥形瓶内温度升高;(4)基于假设一,可知,产生氢气,发送那些变化,从变化入手考虑实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)药品用量和操作同编号实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)通入氩气排净瓶内空气;滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。(本题属于开放性试题,合理答案均给分)。2 某小组同学用如下装置电解食盐水,并对电解产物进行探究。实验装置电解质溶液5mol / L NaCl溶液实验现象a 极附近b 极附近开始时,产生白色
5、浑浊并逐渐增加,当沉产生入 U 形管底部时部分沉淀变为橙黄色;随无色后 a 极附近沉淀自下而上也变为橙黄色气泡资料显示:氯化亚铜( CuCl)为白色粉末,微溶于水;氢氧化亚铜(CuOH)为黄色不溶于水的固体,易脱水分解为红色的Cu 2O ; Cu 水溶液中不稳定,酸性条件下易歧化为Cu2 和 Cu;氢氧化铜可以溶于浓NaOH 得到蓝色溶液(1)经检验, b 极产生的气体是H 2 , b 极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”、或“不变” );铜丝 a 应与电源的 _( 填“正”或“负”)极相连。(2)CuCl,则该极的电极反应式是_。同学们分析 a 极附近生成的白色浑浊是(3)Cu2 O ,
6、则 CuCl 转化为 Cu2 O 的原因是 _( 用方程式表示 );橙黄色沉淀中含有结合离子在溶液中的运动规律,解释“a 极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是_。同学们通过实验进一步证实沉淀中含有1:将橙黄色沉淀滤出洗涤后,滴加(4)Cu0.2mol / L H 2 SO4 至过量,应观察到的现象是_。(5)同学们根据上述实验提出猜想:电解时,1Cu 做阳极先被氧化为 Cu 。为此,他们用 Cu电极电解 5mol / L NaOH 溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡,附近溶液变蓝,未见预期的黄色沉淀。根据现象能否得出“该猜想不成立”的结论,并说明理由:_。【答案】增大正CueClCuClC
7、uClOHCuOHCl 、2CuOH Cu 2OH 2 O通电时,在阴极产生的 OH向阳极定向移动沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生不能,阳极产生的大量O2 可能将 CuOH 氧化【解析】【分析】( 1) 电解池阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,据此判断;( 2) 结合 a 极附近生成的白色浑浊是CuCl 写出电极反应式;( 3) 根据电极反应式结合溶度积常数判断;( 4) 氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜单质、铜离子和水;( 5) 用 Cu 电极电解 5mol/ LNaOH 溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡为氧气,氧气具有强的氧化性,能够氧化 CuOH。【详解】(1)用铜做电极,电解
8、氯化钠溶液,b 极产生的气体是 H 2,则 b 极氢离子得到电子发生还原反应,为阴极,电极反应式为:2H 2O 2eH 22OH,因为 b 极生成氢氧根离子,所以附近溶液pH 增大; a 为阳极,与电源正极相连,故答案为:增大;正;(1)a 极为阳极,铜做阳极为活性电极,a 极附近生成的白色浑浊是CuCl,(2)依据可知则其电极反应式为:CueClCuCl ,故答案为: Cu eClCuCl ;(3)用铜电极电解饱和食盐水时,阳极发生氧化反应,电极反应为Cu eClCuCl ,阴极发生还原反应,电极方程式为2H2eH 2 ,开始时生成 CuCl 白色生成,随着反应进行,溶液pH 逐渐增大,因
9、K ap (CuOH)K ap (CuCl) ,则可生成 CuOH 橙黄色沉淀, CuOH 不稳定分解生成Cu 2O 和水。橙黄色沉淀中含有Cu2 O ,则 CuCl 转化为 Cu2 O 的原因是,随着电解的进行,氢氧根离子浓度增大,使CuCl 转化为 CuOH,方程式: CuClOHCuOHCl ,CuOH 不稳定分解生成 Cu 2O 和水,方程式: 2CuOHCu 2OH 2 O ,故答案为:CuClOHCuOHCl、 2CuOHCu2 OH 2O ;通电时,在阴极产生的OH向阳极定向移动,氢氧根离子浓度增大则CuCl 转化为CuOH,而 CuOH 不稳定分解生成Cu2 O 和水,所以看到
10、现象为“a 极附近沉淀自下而上”变为橙黄色,故答案为:通电时,在阴极产生的OH向阳极定向移动;(4)氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜单质、铜离子和水,化学方程式为:Cu 2 OH 2SO4CuCuSO 4H 2O ,铜为红色固体,硫酸铜为蓝色溶液,所以现象为:沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生,故答案为:沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生;( 5)用 Cu 电极电解 5mol / LNaOH 溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡为氧气,氧气具有强的氧化性,能够氧化CuOH,所以不能依据该现象得出“该猜想不成立”的结论,故答案为:不能,阳极产生的大量O2 可能将 CuOH 氧化。3 我在
11、故宫修文物这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧 ”是文物保护的主旨。(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu 和 _。(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu223和(OH) COCu (OH) Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:23Cu2(OH)2CO3 和 Cu2(OH)3Cl 分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_。( 3)文献显示有害锈的形成过程中会产生 CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答: 过程的正极反应
12、物是_。 过程负极的电极反应式是_ 。( 4)青铜器的修复有以下三种方法:柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3 的缓冲溶液中浸泡,使 CuCl 转化为难溶的Cu2(OH)2CO3; BTA保护法:请回答下列问题:写出碳酸钠法的离子方程式_。三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有_。A在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜B替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈C和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧 ”【答案】 O2、 H2O、CO2碱式碳酸铜为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部
13、进一步腐蚀铜;而碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀氧气(H2O)Cu-e-+Cl- =CuCl4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-ABC【解析】【分析】( 1)由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变;( 2)结合图像可知, Cu2(OH)2CO3 为致密结构, Cu2 (OH)3Cl 为疏松结构;(3)正极得电子发生还原反应,过程的正极反应物是氧气,Cu 作负极;(4)在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜;替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈; BTA保护法不破坏无害锈。【详解】( 1)铜锈为 Cu2(OH)2CO3
14、,由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,参与形成铜绿的物质有 Cu 和 O2、H2 O、 CO2;( 2)结合图像可知, Cu2(OH)2CO3 为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜,属于无害锈。 Cu2(OH)3Cl 为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈;( 3)结合图像可知,正极得电子发生还原反应,过程的正极反应物是氧气,电极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH-;结合图像可知,过程中Cu 作负极,电极反应式是Cu-e-+Cl- =CuCl;(4)碳酸钠法中, Na2CO3 的缓冲溶液使 CuCl转化为难溶的 Cu2(OH)2CO3,离子方
15、程式为 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2 CO3+4Cl-;A在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,能保护内部金属铜,这能使BTA保护法应用更为普遍,故A 正确;B Cu2(OH)3Cl 为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈。替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈,这能使BTA保护法应用更为普遍,故B正确;C酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2 CO3, BTA保护法不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到 “修旧如旧 ”,这能使 BTA保护法应用更为普遍,故 C正确;答案选 ABC。4 ( 1)利用原电池装置可以验证Fe3+与
16、Cu2+氧化性相对强弱,如下图所示。该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。写出该氧化还原反应的离子方程式: _ 。该装置中的负极材料是_(填化学式),正极反应式是_。( 2)某研究性学习小组为证明 2Fe3+2I ? 2Fe2+I2 为可逆反应,设计如下两种方案。方案一:取 5mL0.1mol/LKI 溶液,滴加 2mL0.1mol/L的 FeCl3 溶液,再继续加入2mLCCl4,充分振荡、静置、分层,再取上层清液,滴加KSCN溶液。方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是_。有同学认为方案一设计不够严密,即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象,其原因是(用离子方程式表示
17、)_。方案二:设计如下图原电池装置,接通灵敏电流计,指针向右偏转(注:灵敏电流计指针总是偏向电源正极),随着时间进行电流计读数逐渐变小,最后读数变为零。当指针读数变零后,在右管中加入1mol/L FeCl2 溶液。“”_.方案二中, 读数变为零是因为“在右管中加入 1mol/L FeCl2 溶液 ”后,观察到灵敏电流计的指针_偏转(填 “向左 ”、“向右 ”或 “不”),可证明该反应为可逆反应。3+2+2+3+2+层)溶液呈紫红色,且上层【答案】 Cu+2Fe =Cu +2Fe CuFe + e= Fe下层( CCl4清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe
18、3+该可逆反应达到了化学平衡状态 向左【解析】【分析】(1)验证 Fe3+与 Cu2+氧化性强弱时,应将反应Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池,原电池中铜作负极发生氧化反应被损耗,选用金属性弱于铜的金属或非金属C 作正极,电解质溶液为可溶性的铁盐;(2)方案一:如该反应为可逆反应,加入四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色,上层清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色;但在振荡过程中,Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+,不能证明Fe3+未完全反应;方案二:图中灵敏电流计的指针指向右,右侧烧杯为正极,当指针读数变零后,在右管中加入 1mol/LFeCl2 溶液,如为可逆反应,可发生2Fe2+I
19、2? 2Fe3+2I-, I2 被还原,指针应偏向左。【详解】(1) Fe3+氧化性比 Cu2+强,可发生2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+反应,反应中Cu 被氧化, Cu 电极为原电池的负极,负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,选用金属性弱于铜的金属或石墨作正极,正极上 Fe3+发生还原反应,电极反应式为Fe3+e-=Fe2+,故答案为 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+; Cu;= Fe2+;Fe3+ + e(2) 若该反应为可逆反应,反应中有碘单质生成,但不足量的Fe3+不能完全反应,溶液中依然存在 Fe3+,则证明有碘单质和Fe3+存在的实验设计为:向反应后的溶液再继续加入 2mLC
20、Cl4,充分振荡、静置、分层,下层(CCl4 层)溶液呈紫红色,再取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,故答案为下层(CCl4 层)溶液呈紫红色,且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色; 在振荡过程中,Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+,不能证明反应可逆,反应的化学方程式为 4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe3+,故答案为4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+; 若该反应为可逆反应, “读数变为零 ”说明该可逆反应达到了化学平衡状态,故答案为该可逆反应达到了化学平衡状态; 当指针读数变零后,在右管中加入1mol/LFeCl2 溶液,如为可逆反应,可发生2Fe2+I2?
21、2Fe3+2I-, I2 被还原,灵敏电流计指针总是偏向电源正极,指针应偏向左,故答案为向左。【点睛】本题考查化学反应原理的探究,侧重于分析问题和实验能力的考查,注意把握发生的电极反应、原电池工作原理,注意可逆反应的特征以及离子检验的方法为解答的关键。5 某兴趣小组利用电解装置,探究“铁作阳极”时发生反应的多样性,实验过程如下。I.KCl作电解质(1)一定电压下,按图-1 装置电解,现象如下:石墨电极上迅速产生无色气体,铁电极上无气体生成,铁逐渐溶解。5min 后 U型管下部出现灰绿色固体,之后铁电极附近也出现灰绿色固体,10min 后断开K。按图 -2 进行实验。石墨电极上的电极反应式是_。
22、确认灰绿色固体中含有Fe2+的实验现象是_。灼烧晶体X,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。结合平衡移动原理,解释“试管析出白色晶体”的原因是_。(2)其他条件不变时,用图-3 装置重复实验,10min 后铁电极附近溶液依然澄清,断开i 中K。按图-4进行实验盐桥的作用是_。与实验I 中vi、 vii与iiv中的现象比较,可以得出的结论是(答两点):_。II.KOH作电解质(3)用图 -1 装置电解浓KOH溶液,观察到铁电极上立即有气体生成,附近溶液逐渐变为淡紫色(),没有沉淀产生。铁电极上-_。OH能够放电的原因是阳极生成的总电极反应式是 _。某同学推测生成的必要条件是浓碱环境,将图-5 中的实
23、验方案补充完整,证实推测成立。_【答案】 2H+ + 2e= H 2(或 2H2O + 2e = 2OH + H 2) 试管 iii中生成蓝色沉淀,试管 v 中没有蓝色沉淀 试管 i 中存在溶解平衡:KCl(s)K+ (aq)+ Cl (aq) ,滴加 12mol/L 的盐酸, 增大 c( Cl),平衡逆向移动,析出KCl 晶体 阻碍向阳极迁移,避OH免灰绿色固体生成本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+ , Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为3+Fe 6e2-+4H 2OFe c(OH ) 增大,反应速率加快(更容易放电)+ 8OH = FeO4水;生成红褐色沉淀和无色气体【解析】 (1
24、) 石墨电极为阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H+ + 2e =+H (或 2H O + 2e= 2OH + H ),故答案为:2H + 2e= H (或 2H O + 2e= 2OH22222H2);灰绿色固体用盐酸溶解后的溶液中加入铁氰化钾溶液,生成蓝色沉淀,灰绿色悬浊液过滤后的溶液中加入铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀生成,说明灰绿色悬浊液中含有Fe2+,故答案为:试管iii 中生成蓝色沉淀,试管v 中没有蓝色沉淀;灼烧晶体X,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明含有钾元素,是因为试管i 中存在溶解平衡: KCl(s)K+ (aq)+ Cl (aq),滴加 12 mol/L 的盐
25、酸,动,析出 KCl 晶体,白色晶体为氯化钾晶体,故答案为:试管增大 c(Cl ),平衡逆向移i 中存在溶解平衡:KCl(s)K+ (aq)+ Cl (aq),滴加12 mol/L的盐酸,增大 c(Cl ),平衡逆向移动,析出KCl晶体;(2) 盐桥中的氯离子代替氢氧根离子向阳极移动,避免灰绿色固体生成,故答案为:阻碍OH 向阳极迁移,避免灰绿色固体生成;根据实验I 中 vi、 vii 与 iiv 中的现象比较可知, vii中加入铁氰化钾溶液后生成大量蓝色沉淀,说明在使用盐桥的实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+ , vi 中溶液在加入KSCN溶液后呈浅红色,说明Fe2+在碱性条件下更容易
26、被氧化为Fe3+,故答案为:本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+ ; Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为Fe3+;(3) c(OH )增大,反应速率加快,使得铁电极上 OH-能够放电,故答案为: c(OH)增大,反应速率加快 (更容易放电 );阳极上生成的氧气能够将亚铁离子氧化生成 FeO 42- ,反应的总电极反应式为 Fe 6e + 8OH = FeO42- +4H2O,故答案为: Fe 6e + 8OH = FeO42- +4H2O;要推测生成 FeO 42- 的必要条件是浓碱环境,只需要改变溶液的碱性,看是否仍然生成 FeO 42- 即可,实验方案为:将淡紫色 (FeO 4 2-
27、)溶液加入水中稀释,使溶液的碱性减弱,4FeO 42-+10H 2O?4Fe(OH) 3 +8OH-+3O 2,看到生成红褐色沉淀和无色气体,即可说明生成 FeO 42- 的必要条件是浓碱环境,故答案为:水;生成红褐色沉淀和无色气体。点睛:本题以“铁作阳极 ”时发生反应的多样性探究实验考查了电解原理的应用。本题的难度中等,掌握铁及其化合物的性质和离子的检验是解题的关键。本题的易错点和难点为(3)实验的设计,需要理解实验的目的并掌握高铁酸根离子的水解方程式。6 电解原理在化学工业中有广泛应用。I 右图表示一个电解池,装有电解液a; X、 Y 是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请完成以下问题:
28、( 1)若 X、 Y 都是惰性电极, a 是饱和 NaCl 溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:在 X 极附近观察到的现象是 _;电解一段时间后,该反应总离子方程式_ ;若用该溶液将阳极产物全部吸收,反应的离子方程式_ 。(2)若用该装置电解精炼铜,电解液a 选用 CuSO溶液,则: X 电极的材料是4_,电解一段时间后, CuSO 溶液浓度 _(填 “增大 ”、减小 ”或 “不4变”)。(3)若 X、 Y 都是惰性电极, a 是溶质为 Cu(NO3 23 30.1 mol 的混合溶)和 X(NO ) ,且均为液,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(
29、mol) 关系如图所示,则 Cu2+、 X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 _。II右图为模拟工业离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱的工作原理。下列说法正确的是_。A从 E 口逸出的气体是Cl2B从 B 口加入含少量NaOH 的水溶液以增强导电性C标准状况下每生成22.4 L Cl2 ,便产生2 mol NaOHD电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度【答案】放出气体,溶液变红2Cl22OH222 2H O Cl H Cl 2OH = Cl ClOH2O 纯铜减小Cu2+H+X3+ BC【解析】试题分析:本题考查电解的原理和电解原理的应用,离子放电顺序的判断和电化学的计算。I. X
30、与外加电源的负极相连,X 为阴极, Y 为阳极 。(1)若 X、 Y 都是惰性电极,a 是饱和 NaCl 溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞 试 液 。 X电 极 的 电 极 反 应 式 为2H+ +2e- =H2 , X电 极 附 近 水 的 电 离 平 衡(H 2OH+ +OH -)正向移动,H+继续放电,溶液中c( OH -)c(H + ),溶液呈碱性,遇酚酞变红色, X 极附近观察到的现象是放出气体,溶液变红。Y 电极的电极反应式为-2-2-222Cl -2e =Cl ,电解一段时间后,该反应总离子方程式为2Cl +2HO2OH +H +Cl ;若用该溶液将阳极产物全部吸收,N
31、aOH 与 Cl2反应的离子方程式为2 2OH = Cl ClOClH2O。(2)电解精炼铜,粗铜作阳极,纯铜作阴极,X 的电极材料为纯铜。阳极( Y 电极)的电极反应为 :比 Cu 活泼的金属发生氧化反应和Cu-2e-=Cu2+,阴极( X 电极)电极反应式为Cu2+2e-=Cu,根据电子守恒和原子守恒,电解一段时间后CuSO4 溶液浓度减小。(3)由图像知开始通过0.2mol电子析出固体的质量达到最大值,结合阳离子物质的量都为 0.1mol ,则Cu2+优先在阴极放电,Cu2+的氧化能力最强,继续通电,阴极不再有固体析出,接着 H+放电, X3+不放电,则 Cu2+、X3+、 H+氧化能力
32、由大到小的顺序是Cu2+H+ X3+。II.根据 Na+的流向可以判断装置左边电极为阳极,右边电极为阴极。A 项,右边电极的电极反应为 2H+2e-=H2, E 口逸出的气体是 H2,错误; B 项,装置图中的阴极室产生NaOH,从 B 口加入含少量 NaOH 的水溶液,增大溶液中离子的浓度,增强导电性,正确;C 项, n(Cl2 )=22.4L 22.4L/mol=1mol ,根据电解方程式 2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl2,生成 NaOH 物质的量为 2mol ,正确; D 项,根据元素守恒,电解一段时间后通入适量的HCl气体可以恢复到电解前的浓度,不是盐酸,错误;答案选BC
33、。7 有A、 B两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序,并探究产物的有关性质。分别设计如图所示的原电池,请完成以下问题:(1)负极材料: A 池 _, B 池 _。(2)电极反应式: A 池正极 _;B 池负极 _。由上述实验分析“利用金属活动性顺序表直接判断原电池的正负极”是 _(填 “可靠 ”或“不可靠 ”)。【答案】Mg Al 2H+ +2e- =H2 Al-3e-+4OH-=AlO2 - +2H2O 不可靠【解析】由两装置图可知,A 池中电解质为硫酸,镁较活泼作负极,总反应为镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气; B 池中电解质为氢氧化钠溶液,由于铝可以被氢氧化钠溶液溶解,而镁不溶,所
34、以此时铝较活泼,铝作负极,总反应为铝 、氢氧化钠 、水反应生成偏铝酸钠和氢气。(1)负极材料: A 池 Mg, B 池 Al。+-(2)电极反应式: A 池正极 2H +2e =H2;-B 池负极 Al-3e +4OH=AlO2 +2H2O。由上述实验分析 “利用金属活动性顺序表直接判断原电池的正负极 ”是不可靠的。点睛:金属的活动性与所处的化学环境有着密切的关系,所以要具体问题具体分析。本题中镁和铝两种金属,在酸性条件下,镁较活泼,但是在强碱性条件下,铝则较活泼。8 (11 分 ) 某化学兴趣小组用如图所示装置电解CuSO4溶液,测定铜的相对原子质量。( 1)若实验中测定在标准状况下放出的氧
35、气的体积 VL,B 连接直流电源的 _(填“正极”或“负极”);( 2)电解开始一段时间后,在 U 形管中可观察到的现象有 _ ,电解的离子方程式为 _ 。( 3)实验中还需测定的数据是 _(填写序号)B极的质量增重m gA极的质量增重m g(4)下列实验操作中必要的是_(填字母)A称量电解前电极的质量B电解后,取出电极直接烘干称重C刮下电解过程中电极上析出的铜,并清洗、称重D在有空气存在的情况下,烘干电极必须采用低温烘干的方法( 5)铜的相对原子质量为: _(用含有 m、 V 的计算式表示)( 6)如果用碱性 (KOH为电解质 ) 甲醇燃料电池作为电源进行实验 , 放电时负极电极反应式为_ 。【答案】( 11 分,除标注外每空2 分)( 1)正极 ;( 2)铜电极上有红色固体析出,石墨电极上有无色气体产生,溶液蓝色变浅;2Cu2+ +2HO 电解 2Cu+O+4H+;(3);( 4) AD;( 5)3322;( 6) CHOH 6e+8OH =CO+6H O【解析】试题分析:( 1)铜作电极是活性电极,在溶液中 OH 放电生成氧气,说明铜作阴极,与电源的负极相连,所以 B 连