1、第四章章末小結(jié)一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1(2009北京市海淀區(qū)測(cè)試題)某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3:1。用石墨電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是()A陰極自始至終只析出H2B陽(yáng)極先析出Cl2，后極出O2C電解最后階段為電解水D溶液pH不斷增大，最后為7【解析】電解質(zhì)溶液中，n(Na)n(Cl)n(H)n(SO)3:3:2:1，開始電解產(chǎn)生H2和Cl2，隨著產(chǎn)生H2和Cl2的同時(shí)，生成OH中和H2SO4，且OH過(guò)量，最后是電解水，因而最后溶液的pH7，陰極只放出H2。三個(gè)階段分別相當(dāng)于電解HClNaC

2、lH2O。答案為D?！敬鸢浮緿2(2007全國(guó)理綜)以惰性電極電解CuSO4溶液。若陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.0100 mol，則陰極上析出Cu的質(zhì)量為()A0.64 gB1.28 gC2.56 g D5.12 g【解析】根據(jù)電極反應(yīng)，陽(yáng)極：4OH4e2H2OO2，陰極：2Cu24e2Cu可得出關(guān)系式O22Cu1 mol264 g001 mol1.28 g【答案】B3(2008重慶理綜)如下圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng))。下列敘述正確的是()Aa中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色Bb中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)Ca中銅

3、絲上發(fā)生氧化反應(yīng)Db中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生【解析】本題考查原電池反應(yīng)原理的應(yīng)用。a裝置由鐵釘、銅絲、NaCl溶液構(gòu)成原電池，鐵釘作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe2eFe2，鐵釘附近不會(huì)出現(xiàn)紅色，A錯(cuò)誤。銅絲上發(fā)生還原反應(yīng)：O24e2H2O4OH，C錯(cuò)誤。b裝置，由鐵釘、鋁條、NaCl溶液構(gòu)成原電池，鋁條的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Al3eAl3，不會(huì)有氣泡生成，D錯(cuò)誤。鐵釘作正極發(fā)生還原反應(yīng)：O24e2H2O4OH，B正確。【答案】B4(2008廣東化學(xué))用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U型管)構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()在外電路中，電流

4、由銅電極流向銀電極正極反應(yīng)為：AgeAg實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A BC D【解析】因金屬活潑性CuAg，故此原電池中Cu作負(fù)極，Ag作正極，電極反應(yīng)如下，負(fù)極：Cu2eCu2，正極：2Ag2e2Ag。在外電路中，電子由Cu電極流向Ag電極，而電流方向與電子流向相反，錯(cuò)誤；沒有鹽橋，原電池不能繼續(xù)工作，錯(cuò)誤；無(wú)論是否為原電池，反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同，均為氧化還原反應(yīng)，正確?！敬鸢浮緾5(2008北京理綜)據(jù)報(bào)道，我國(guó)擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運(yùn)會(huì)期間為運(yùn)動(dòng)員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液。下列有關(guān)該

5、電池的敘述不正確的是()A正極反應(yīng)式為：O22H2O4e4OHB工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量不變C該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2O22H2OD用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移【解析】堿性氫氧燃料電池總反應(yīng)式是2H2O22H2O，KOH的物質(zhì)的量在反應(yīng)過(guò)程中不變，O2為正極反應(yīng)物，故A、B、C項(xiàng)都正確；由Cl生成0.1 mol Cl2轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】D6(2009江蘇卷)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是()A該電池能夠在高溫下工作B電池的負(fù)極反應(yīng)為：

6、C6H12O66H2O24e6CO224HC放電過(guò)程中，H從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體 L【解析】高溫下，微生物發(fā)生蛋白質(zhì)的變化，A錯(cuò)誤；B正確；放電過(guò)程中，H移向正極區(qū)，C錯(cuò)誤；葡萄糖燃料電池的總反應(yīng)式為：C6H12O66O26CO26H2O，即1 mol O21 mol CO2，每消耗1 mol O2，理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體為22.4 L，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽7(2009廣東卷)可用于電動(dòng)汽車的鋁空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是()A以NaCl溶液或Na

7、OH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變D電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極【解析】電池工作時(shí)，正極上O2得到電子被還原，電極反應(yīng)為：O22H2O4e4OH，A正確。電解液為NaOH溶液時(shí)，在負(fù)極上產(chǎn)生的是NaAlO2而不是Al(OH)3，B錯(cuò)誤。電池的總反應(yīng)為：4Al3O24NaOH4NaAlO22H2O，消耗NaOH，pH減小。電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路由負(fù)極流向正極。【答案】A8(2009上海卷)下圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管

8、內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe2eFe2Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕【解析】a、b試管中均發(fā)生鐵的電化學(xué)腐蝕，在食鹽水中的Fe發(fā)生吸氧腐蝕，正極為碳：2H2OO24e4OH，負(fù)極為鐵：2Fe4e2Fe2，由于吸收O2，a管中氣壓降低；b管中的電解質(zhì)溶液是酸性較強(qiáng)的NH4Cl溶液，故發(fā)生析氫腐蝕，正極：2H2eH2，負(fù)極：Fe2eFe2，由于放出氫氣，b管中氣壓增大，故U形管中的紅墨水應(yīng)是左高右低，B選項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽9(2009

9、安徽理綜)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)為：2CuH2OCu2OH2。下列說(shuō)法正確的是()A石墨電極上產(chǎn)生氫氣B銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C銅電極接直流電源的負(fù)極D當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成【解析】由總反應(yīng)知失電子的為Cu，得電子的是H2O中的氫元素。因此Cu極為電解池的陽(yáng)極，接電源的正極，石墨為陰極，接電源的負(fù)極。當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，應(yīng)有0.05 mol Cu2O生成。【答案】A10將一直流電源的正、負(fù)極，用玻璃片分別壓在食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊試液浸過(guò)的濾紙上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩極附近濾紙

10、的顏色分別是()ABCD陽(yáng)極藍(lán)白紅藍(lán)陰極白藍(lán)藍(lán)藍(lán)【解析】本題實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于是在濾紙上進(jìn)行電解食鹽水、KI的混合液，兩極的變化為陽(yáng)極：2I2eI2(I2遇淀粉后變藍(lán))，陰極：2H2eH2，該極周圍的c(OH)增大，堿性增強(qiáng)，則石蕊變藍(lán)。【答案】D11(2009蘇北四市)鉛蓄電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，其電極材料是Pb和PbO2，電解液是硫酸溶液?，F(xiàn)再用鉛蓄電池電解飽和硫酸鈉溶液一段時(shí)間，假設(shè)電解時(shí)溫度不變且用惰性電極，下列說(shuō)法不正確的是()A蓄電池放電時(shí)，每消耗0.1 mol Pb，共生成0.1 mol PbSO4B電解池的陽(yáng)極反應(yīng)為4OH4e2H2OO2C電解后，c(Na2SO4)不變，且溶液中

11、有晶體析出。D蓄電池中每生成1 mol H2O，電解池中就消耗1 mol H2O【答案】AD12(2009南通市)堿性鋅錳電池工作時(shí)的總方程式為：Zn2MnO22H2O2MnOOHZn(OH)2。關(guān)于堿性鋅錳電池的說(shuō)法正確的是()A堿性鋅錳電池是二次電池B正極反應(yīng)為：2MnO22H2O2e2MnOOH2OHC連續(xù)工作后的堿性鋅錳電池中電解液的pH將減小D工作中，每轉(zhuǎn)移0.2 mol e時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減輕6.5 g【答案】B二、非選擇題13下圖中每一方框中的字母代表一種反應(yīng)物或生成物：各物質(zhì)組成情況表CDI起始組成/mol640某時(shí)刻組成/mol332物質(zhì)A跟B反應(yīng)生成E、F和G，物質(zhì)G跟D反應(yīng)生

12、成I，某溫度下該反應(yīng)起始和某時(shí)刻的反應(yīng)混合物組成如上表，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)物質(zhì)H的分子式是_；(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_；(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式(須注明反應(yīng)條件)是_。【解析】本題的突破口是Cl2性質(zhì)的應(yīng)用。根據(jù)生成產(chǎn)物的種類多少來(lái)判斷：由于飽和食鹽水經(jīng)電解后生成H2、Cl2、NaOH，其中Cl2與NaOH溶液反應(yīng)有三種產(chǎn)物NaCl、NaClO、H2O，所以反應(yīng)為Cl22NaOHNaClNaClOH2O。而Cl2與H2反應(yīng)只有(HCl)一種產(chǎn)物，故物質(zhì)H是H2、Cl2的反應(yīng)產(chǎn)物HCl。所以B為Cl2。另外依據(jù)題中提供數(shù)據(jù)，推出C、D、I的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)，2NaCl2H2

13、O2NaOHH2Cl2可得出消耗3 mol H2生成2 mol I，很自然想起可能是：N23H2 2NH3，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在高溫高壓下，催化劑(還原鐵粉)的作用下發(fā)生?！敬鸢浮?1)HCl(2)Cl22NaOHNaClNaClOH2O (3)N23H22NH314(2005北京)X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素。已知：X可分別與Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共價(jià)化合物；Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。請(qǐng)回答：(1)Z2Y的化學(xué)式是_。(2)Z2Y2與X2Y反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液，C

14、()、C()為多孔石墨電極。接通S1后，C()附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。一段時(shí)間后(兩玻璃管中液面未脫離電極)，斷開S1，接通S2，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時(shí)：C()的電極名稱是_(填寫“正極”或“負(fù)極”)。C()的電極反應(yīng)式是_。(4)銅屑放入稀硫酸不反應(yīng)，若在稀硫酸中加入X2Y2，銅屑可逐漸溶解，該反應(yīng)的離子方程式是_。【解析】接通S1時(shí)，圖示裝置為電解池；斷開S1，接通S2時(shí)，圖示裝置為原電池?！敬鸢浮?1)Na2O(2)2Na2O22H2O4NaOHO2(3)負(fù)極Cl22e2Cl(4)CuH2O22HCu22H2O15(2009重慶理綜)工業(yè)上電解飽和食鹽水能制取多種化工原料

15、，其中部分原料可用于制備多晶硅。(1)上圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是_；NaOH溶液的出口為_(填字母)；精制飽和食鹽水的進(jìn)口為_(填字母)；干燥塔中應(yīng)使用的液體是_。(2)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注。SiCl4可制氣相白炭黑(與光導(dǎo)纖維主要原料相同)，方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為_。SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用，一定條件下，在20 L恒容密閉容器中的反應(yīng)：3SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4SiHCl3(g)達(dá)平衡后，H2和SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為

16、0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H2全部來(lái)源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為_kg。(3)采用無(wú)膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時(shí)生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0 kg，則生成氫氣_m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?！窘馕觥?1)陽(yáng)離子交換膜法電解飽和食鹽水，陽(yáng)極區(qū)域通入NaCl，陽(yáng)極反應(yīng)：2ClCl22e；陰極反應(yīng)：2H2eH2，陰極區(qū)域產(chǎn)生的OH和從陽(yáng)極區(qū)域透過(guò)離子交換膜過(guò)來(lái)的Na生成NaOH。(2)根據(jù)三段式計(jì)算可知：密閉體系中初狀態(tài)應(yīng)加入3 mol H2，應(yīng)消耗6 mol NaCl，質(zhì)量為0.351 kg。(3)NaCl3H2ONaClO33H2 10

17、6.5 g 322.4 L 21300 V(H2)V(H2) L，即134.4 m3。【答案】(1)氯氣ad濃硫酸(2)SiCl42H2O2SiO24HCl0.351134.416利用太陽(yáng)光分解水制氫是未來(lái)解決能源危機(jī)的理想方法之一。某研究小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)光分解水制氫。反應(yīng)過(guò)程中所需的電能由太陽(yáng)能光電池提供，反應(yīng)體系中I2和Fe2等可循環(huán)使用。(1)寫出電解池A、電解池B和光催化反應(yīng)池中反應(yīng)的離子方程式。(2)若電解池A中生成3.36 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，試計(jì)算電解池B中生成Fe2的物質(zhì)的量。(3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a mol/L和b mol/L，光催化反應(yīng)生成Fe3的速率為c mol/min，循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的溶液體積)。試用含所給字母的代數(shù)式表示溶液的流量Q。【解析】由所給圖示知電解池A中為電解HI，而B中則為含F(xiàn)e3的溶液，所以有：(1)電解池A：2H2IH2I2，電解池B：4Fe32H2OO24H4Fe2，光催化反應(yīng)池：2Fe2I22Fe32I。(2)n(H2)0.