第4期 电能转化为化学能——电解-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案(鲁科版2019)

2024-10-21
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教辅
《数理报》社有限公司
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理
年级 高二
章节 第3节 电能转化为化学能——电解
类型 学案-导学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.45 MB
发布时间 2024-10-21
更新时间 2024-10-21
作者 《数理报》社有限公司
品牌系列 数理报·高中同步学案
审核时间 2024-10-21
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/48094986.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

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A.AgNO3  B.Na2SO4  C.CuCl2  D.KCl 解析:向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢 复到电解前浓度,属于电解水型,在上述选项中只有 B 项属于电解水型. 答案:B 例2.用石墨作电极电解 CuSO4溶液,通电一段时 间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适 量的(  ). A.CuSO4     B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O 解析:电 解 CuSO4 溶 液:2CuSO4 +2H2O 通电 2H2SO4+2Cu+O2↑,出去的是Cu和O2,故应向溶液中 加入CuO. 答案:C 书 !"#$%&'()*(+, , -./0&!"# )1203 . !"#./0)456789:;<= > : ! 、 "#$%& ?@A!6BCD!BE , CFGBHIJ , KL MN!O)!P)QR)S*TUV , WXYZ[\] ^)./ . ' 1. _`ab!Ocd 500mLAgNO3efE,K !!6 . g!6f) pH h 6.0 ij 3.0 J ( !"#$% &'()*+, , -"#./"#012345678 9: ), !Oklmno)RS& (  ). A.27mg    B.54mg C.108mg D.216mg () : pO)!Oqlj :2H2O-4e - 4H+ + O2↑.rO)!Oqlj:4Ag ++4e- 4Ag.̀ Oks t!PuUV , v n(Ag)=n(H+)=1.0×10-3mol·L-1 ×0.5L=5×10-4 mol,m(Ag)=5×10-4 mol× 108g·mol-1=0.054g=54mg. *+ :B , 、 "-$%& efEw]pxPwy)z!{|u}w]rx Pwy)~!{|uUV , WXYZ[\]^./ . ' 2.1LK2SO4、CuSO4)€efE c(SO 2- 4 )= 2mol·L-1. ‚ƒ!O!6Xef , gK!A„J… † ,̀ O‡ˆ‰Š‹ŒŽ< 22.4L  , ‘DefE c(K+) j (  ). 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(2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅的 同时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减弱,原电池放电 时阴离子向负极移动;放电时,铅为负极,失去电子被氧 化,电极反应为:Pb-2e-+SO2-4 PbSO4. (3)电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子生成水, 则负极的电极反应为2H2+4OH --4e- 4H2O;该电池 中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应 为:O2+2H2O+4e - 4OH-,则外电路每流过 2mol e-,消耗氧气为2mol÷4=0.5mol,所以氧气的体积为 0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L. 11.(1)CO2+2e -+2H + CO+H2O (2)2CO(NH2)2+6NO 高温 5N2+2CO2+4H2O CO(NH2)2-6e -+8OH - CO2-3 +N2↑+6H2O 2NO+4e-+2H2 O N2+4OH - (3)向左 AsO3-3 +H2O-2e - AsO3-4 +2H + (4)①SO2-2e -+2H2 O SO 2- 4 +4H + ②向右  ③2SO2+O2+2H2 O 2H2SO4 书 一、单项选择题 1.下列关于电解池的叙述中正确的是 (  ) A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形 成的 B.金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳 极,从电解池的阴极流向电源的正极 C.在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳 极运动 D.相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子数与阴离 子在阳极上失去的电子数相等 2.某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种 类等信息表示在如下表中,下列有关分析完全正确的 是 (  ) 选项 A B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 3.用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时,发生的电 极反应完全相同的是 (  ) A.NaOH、H2SO4 B.CuCl2、Cu(NO3)2 C.Na2SO4、NaCl D.KNO3、AgNO3 4.用石墨电极电解某酸溶液时,在相同条件下,阴、阳两 极收集到的气体的体积比是2∶1,则下列结论正确的 是 (  ) A.阴极一定是H2,阳极一定是O2 B.该酸可能是盐酸 C.电解后溶液的酸性减弱 D.阳极的电极反应式为2H++2e- H2↑ 5.全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池.其电 池总反应为 V3+ +VO2+ +H2O 充电 幑幐 放电 VO+2 +2H + + V2+,下列说法正确的是 (  ) A.放电时每转移2mol电子,消耗1mol氧化剂 B.放电时正极反应为VO+2 +2H ++e- VO2++H2O C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极,再由正 极经电解质溶液移向负极 D.充电过程中,H+由阴极区向阳极区迁移 6.某实验小组模拟“人工树叶”的电化学实验装置如下 图所示,该装置能将H2O和CO2转化为 O2和某种燃 料(C3H8O).下列说法正确的是 (  ) A.该装置将化学能转化为光能和电能 B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移 C.每生成1molO2,有44gCO2被还原 D.a电极上的电极反应式为3CO2+18H + -18e- C3H8O+5H2O 7.NCl3是一种黄色黏稠状液 体,可用于制备新型消毒剂 ClO2,其制备装置如右图所 示.下列说法正确的是 (  ) A.Pt极发生氧化反应,可用 淀粉-KI试纸检验M B.石墨极的反应为NH+4 +6e -+3Cl- NCl3+4H + C.电解过程中,质子交换膜右侧溶液pH会增大 D.每生成1molNCl3,会生成67.2L气体M 二、不定项选择题(每小题有1~2个选项符合题意) 8.用惰性电极电解下列溶液,通电一段时间后,阴极质 量增加,电解液的pH下降的是 (  ) A.CuSO4  B.AgNO3  C.BaCl2  D.H2SO4 9.用电解法可提纯含有某些含氧酸根离子杂质的粗 KOH溶液,其工作原理如下图所示.下列有关说法错 误的是 (  ) A.通电后阴极区附近溶液pH会减小 B.阳极反应为4OH--4e- 2H2O+O2↑ C.提纯的KOH溶液从b出口导出 D.K+通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区 三、非选择题 10.KIO3也可采用“电解法”制 备,装置如右图所示. (1)写出电解时阴极的电极 反应  . (2)电解过程中通过阳离子 交换膜的离子主要为  ,其迁移方向是  . (3)“KClO3氧化法”制备KIO3的工艺流程如下图所 示[“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl]. ①调pH时发生反应的化学方程式为  . ②与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之 处有  (写出一点). 11.如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、 乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液 体积不变),A、B为外接直流电源的两极.将直流电 源接通后,F极附近呈红色.请回答: (1)B极是电源的  极,一段时间后,甲中溶 液颜色 , 丁中 X极附近的颜色逐渐变浅,Y 极附近的颜色逐渐变深,这表明氢氧化铁胶体粒子 带  电荷(填“正”或“负”),在电场作用下向  极移动(填“X”或“Y”). (2)若甲、乙装置中的 C、D、E、F电极均只有一种单 质生成时,对应单质的物质的量之比为 .  (3)现用丙装置给铜件镀银,则 H应该是   (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是  溶 液.当乙中溶液的c(OH-)=10-1mol·L-1(此时乙 溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为 .  (4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发 生总反应的离子方程式是 .  12.电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用. (1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是 一种新型的高效净水剂.在工业上通常利用如下图 装置生产Na2FeO4. ①阳极的电极反应为 .  ②阴极产生的气体为 .  ③右侧的离子交换膜为  (填“阴”或“阳”) 离子交换膜,阴极区 a%  b%(填“>”“=”或 “<”). (2)如右图是一种用电解原 理制备 H2O2,并用产生的 H2O2处理废氨水的装置. ①Ir-Ru惰性电极吸附 O2 生成 H2O2,其电极反应为  . ②理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理废 氨水中溶质(以NH3计)的质量是                                                                                                                                                               g. 书 基础训练一:电解池原理 1.下列有关电解及电解池的说法中错误的是 (  ) A.电解过程中,一定伴随着电子的转移 B.电解质溶液导电的实质是某电解质被电解的过程 C.电解池的阳极一定与直流电源的正极相连 D.电解池的阴极上一定发生失去电子的反应 2.如下图所示装置中,属于电解池的是 (  ) 3.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极,通直 流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是 (  ) A.Na2SO4  B.H2SO4  C.AgNO3  D.NaCl 4.右图是电解 CuCl2溶液的装 置,其中 c、d为石墨电极.则 下列有关判断正确的是 (  ) A.a为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极 C.电解过程中,d电极质量增加 D.电解过程中,氯离子浓度不变 5.用下图所示装置除去含 CN-、Cl-废水中的 CN-时, 控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化 为两种无污染的气体.下列说法不正确的是 (  ) A.用石墨作阳极,铁作阴极 B.阳极的电极反应式:Cl- +2OH- -2e- ClO- + H2O C.阴极的电极反应式:2H2O+2e - H2↑+2OH - D.除去CN-的反应:2CN- +5ClO- +2H + N2↑ + 2CO2↑+5Cl -+H2O 6.如下图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的 装置,回答下列问题: (1)写 出 A 管 中 发 生 反 应 的 总 反 应 式:  . (2)写 出 B 管 中 发 生 反 应 的 反 应 式:  . (3)检验a管中气体的方法是  . (4)通电一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内 观察到的现象是                                                                   檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 . 基础训练二:电解原理的应用 1.下列关于电解精炼铜的说法不正确的是 (  ) A.粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.阳极反应只有Cu-2e- Cu2+ C.电解液一定含有Cu2+ D.阴极反应只有Cu2++2e- Cu 2.如下图为电解饱和食盐水的简单装置,下列有关说法 正确的是 (  ) A.通电一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚 酞,呈红色 B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应 C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸 变蓝 D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 3.若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是 (  ) ①将铜片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铜片上发生的反应是Ag++e- Ag ④在银片上发生的反应是4OH--4e- O2↑+2H2O ⑤需用硫酸铜溶液为电镀液 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液 A.①③⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③④⑥ 4.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确 的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+) (  ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e- Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等 C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2+ 和Zn2+ D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 5.下图装置可处理乙醛废水,乙醛在阴、阳极分别转化 为乙醇和乙酸.下列说法正确的是 (  ) A.b电极为正极 B.电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量增大 C.阳极的电极反应式为 CH3CHO-2e - +H2 O CH3COOH+2H + D.电解过程中,阴、阳极还分别产生少量的O2和H2 6.用下图所示装置制取纯净的Fe(OH)2,下列说法不正 确的是 (  ) A.a电极一定是铁,电解液c可以是CuCl2溶液 B.电解一段时间,b电极附近pH升高 C.溶液中的阴离子向a电极移动 D.在加入苯之前应将电解液c                                                                 加热煮沸 !"#!!!!!!!! $%#!!!!!!!! !"#$%&'()*)+',,&- ! ./012 &-345 6789:;<=> ?@ABCDEF ! ! ! 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Ê # –ËÆy‰¢‘Ò ¬ U„ ™ –Ӑ—˜ÔcÕ ÅU¢È ™tuvĄ –ËÖ»× Ø ©š ¨ÙÚºÛ¼¬ ”„ ™ –¡¦‰U˜Üš Å Ç ¦  Ö » ¬ © ÝÈ ™ –Ëޠߔߚ™ Ñs?ʚ–àáË ©š¨Ù┄ ™ ã䚱•–—˜™ Ætuv8‰ŠÖ¾ åUæçèéU„ ê ®š¡|ëìíßUs ?‚”s|„ Z[5%§êîU ïð@ñ³ƒšòq@ ñóɃšêîô õÎÞâö÷šÐÆø ¶³ƒš ±ùúû”„ êîžJüýþêî Uïð„ """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" A , @#+( F % , ( OI ÿ! " #+ , #$  % %' && % , ( p J% j'($ @A( F !"#$%&'()*+ M=LN9L,ON,P> !",-%&'()*+ M=LN9L,ONN,L ! ./012 !"#$!%&'() "#*+ "$% , 书 数理报高中化学鲁科(选择性必修1) 2024年7~8月第1~8期2、3版参考答案 第1期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.D 2.B 3.D 4.(1)反应中旧键断裂吸收的总能量 反应中新键 形成放出的总能量 反应热 (2)放热反应 < (3)c=b-a 5.(1)放热 (2)高 (3)热能 (4)低 (5) 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2 O 2NaOH+H2↑或 NaOH+HCl NaCl+H2O等合理答案 均可) 基础训练二 1.C 2.A 3.C 4.A 第1期3版同步检测参考答案 一、单项选择题 1.D 2.A 3.B 4.C 从图中可知,历程Ⅰ反应物总能量高于生成物 总能量,为放热反应,A错误;从图中可知,历程Ⅱ反应物 总能 量 高 于 生 成 物 总 能 量,为 放 热 反 应,ΔH= -28kJ·mol-1,B错误;历程Ⅲ反应物总能量低于生成 物总能量,为吸热反应,ΔH=+238kJ·mol-1,热化学方 程式正确,C正确;实际工业生产中,粗硅变为精硅的过 程中,伴随着能量的损耗,D错误. 5.D 由题意可知,断裂1molN4中N—N键的能量 为193kJ×6=1158kJ,断裂1molN2中 帒N N的能量为 941kJ,1158kJ<941kJ×2=1882kJ,故 A错误;N4与 N2互为同素异形体,而不是同系物,则C错误;从结构图 中可看出,一个N4分子中含有6个N—N键,根据N4(g  ) 2N2(g) ΔH,有 ΔH=6×193kJ·mol -1 -2× 941kJ·mol-1=-724kJ·mol-1,故B错误,D正确. 6.C 由图中可知,I2(s)+H2(g幑幐) 2HI(g)  ΔH=+5kJ·mol-1,则 I2(s)与过量 H2(g)化合生成 4molHI气体时,需要吸收10kJ的能量,A正确;提取图 中信息,I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-12kJ·mol -1, 则2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1molH2(g)时 需要吸收12kJ的能量,B正确;由反应 I2(g)+H2(g 幑幐 ) 2HI(g) ΔH=-12kJ·mol-1可得出,碘蒸气与 H2(g)生成HI气体的反应是放热反应,C不正确;由图中 可以看出,I2(g) I2(s) ΔH=-17kJ·mol -1,则1mol 固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量,D正 确. 7.B 二、不定项选择题 8.BC 9.BC 铝热反应属于放热反应,反应物的总能量大 于生成物的总能量,图像不符,A错误;Al和 Fe2O3反应 生成Fe和Al2O3,Al作还原剂,Fe是还原产物,所以 Al 的还原性强于Fe的,B正确;反应中 Fe元素的化合价从 +3价降低到0价,所以反应中每生成1molFe转移3× 6.02×1023个电子,C正确;氯酸钾受热分解生成氧气,反 应中KClO3不是催化剂,D错误. 三、非选择题 10.(1)4.0 (2)D (3)-53.5kJ·mol-1 (4)ACD 11.(1)①吸热 ②CH3OH(g ) HCHO(g)+H2(g) ΔH= +(E2-E1)kJ·mol -1 (2)C 第2期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.D 2.A 3.A 4.C 5.CO(g)+FeO(s) Fe(s)+CO2(g) ΔH= -218.03kJ·mol-1 基础训练二 1.C 2.B 3.A 4.B 5.B 第2期3版同步检测参考答案 一、单项选择题 1.B 2.B 3.C 4.A 碳的燃烧热ΔH1=akJ·mol -1,其热化学方程 式为C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH1=akJ·mol -1…… ①,S(s)+2K(s) K2S(s) ΔH2=bkJ·mol -1……②, 2K(s)+N2(g)+3O2(g ) 2KNO3(s)  ΔH3 = ckJ·mol-1……③,将方程式3×① +② -③得 S(s)+ 2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g),则 ΔH =xkJ·mol-1=(3a+b-c)kJ·mol-1,所以 x=3a+ b-c,故选A. 5.A  帨 師 師① (g)+3H2(g →  ) (g) ΔH1 =-208.4kJ·mol-1  ② (g → 帨 師 ) (g)+2H2(g) ΔH2 = +237.1kJ·mol-1;由盖斯定律可得目标方程等于① + ②,则 ΔH=ΔH1 +ΔH2 = -208.4kJ· mol -1 + 237.1kJ·mol-1=+28.7kJ·mol-1,综上所述 A符合 题意,故选A. 6.A 7.C 二、不定项选择题 8.CD 根据2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH3反 应可知,H2(g)+ 1 2O2(g) H2O(g) ΔH=- 1 2ΔH3, 但是氢气的燃烧热指的是生成液态水,所以 -12ΔH3不 是氢气的燃烧热,A错误;催化剂不能改变反应的焓变,B 错误;反应②每生成6molO2转移电子24mol,则在标准 状况下,生成1.12LO2,转移电子数为0.2×6.02×10 23, C正确;根据盖斯定律:①+②-6×③,得反应4CO2(g) +12H2(g) 2C2H5OH(l)+6H2O(g),2ΔH4=ΔH1+ ΔH2-6ΔH3,D正确. 9.AC ①N2O(g)+Pt2O +(s) Pt2O + 2(s)+N2(g)  ΔH1,②Pt2O + 2(s)+CO(g) Pt2O +(s)+CO2(g)  ΔH2,结合盖斯定律计算①+②得到 N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,A正确;据图可知 Pt2O +为催化剂,不影响反应的焓变,B错误;该反应的反 应物总能量高于生成物的,为放热反应,所以物质的量相 等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和,C正 确、D错误. 三、非选择题 10.(1)吸热 (2)a (3)CH3OH(l)+ 3 2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=-725.76kJ·mol-1 -637.76kJ·mol-1 (4)黑磷 (5)98 11.(1)等于 (2)①D ②63% (3)-74.8kJ·mol-1 (4)C 第3期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.D 2.C 3.A 4.C 5.D 6.A 7.(1)Cu AgNO3溶液 (2)正 Ag++e- Ag Cu-2e- Cu2+ (3)负(Cu) 正(Ag) 基础训练二 1.A 2.B 3.A 4.A 5.B 6.D 第3期3版同步检测参考答案 一、单项选择题                                                                                                                                                                 1.B 2.B 3.C 4.D 5.D 6.B ! ! " !"-$&%&'() "#*+ "$% , ! !"#$ !"#$ 书 整套装置中,CaO的总量不变,C错误;铅蓄电池中,Pb作 负极,PbO2作正极,因此“+”接线柱连接的是 PbO2电 极,D错误. 二、不定项选择题 11.AC 由题意可知,电池放电时的总反应为 AlLi+CxPF6 Al+xC+Li ++PF-6.放电时,负极失电子 发生氧化反应:AlLi-e- Al+Li+,电子由铝电极沿导 线流向石墨电极,A正确;放电时,正极得电子发生还原 反应:CxPF6+e - xC+PF-6,B错误;充电时,铝电极为 阴极,阴极发生还原反应:Al+Li++e- AlLi,所以阴极 质量会增加,C正确;充电时,阳极发生氧化反应:xC+ PF-6 -e - CxPF6,阴离子向阳极移动,则 PF - 6 向阳极移 动,D错误. 12.BC 根据与氢气化合的难易程度和气态氢化物 的稳定性可以判断出 a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧,a 的ΔH最大,a的氢化物最不稳定,A错误;生成 H2Se的 热化学方程式可表示为 Se(s)+H2(g) H2Se(g) ΔH =+81kJ·mol-1,B正确;c代表硫元素,C正确;H2O的 沸点最高是由于水分子间存在氢键,D错误. 13.BD 由题意可知,燃料电池中,通入燃料的一极 是负极,即通入甲烷的一极是负极,通入空气的一极是正 极,与正极相连的是电解池的阳极,故 Fe作为电解池的 阳极,发生如下反应:Fe-2e- Fe2+,A错误;燃料电池 中,正极反应为O2得到电子,由电池的电解质为熔融碳 酸盐知,正极反应为O2+2CO2+4e - 2CO2-3 ,B正确;选 项中没有明确气体所处状态,无法计算消耗的 CH4的体 积,C错误;Fe2+能被氧气氧化成 Fe3+,Fe3+与水反应生 成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体可以吸附污物而形成沉 淀,D正确. 三、非选择题 14.(1)吸收 放出 (2)H2(g)+F2(g) 2HF(g) ΔH=-540kJ·mol -1 (3)化学 热 (4)①-80kJ·mol-1 ②防止高温下 Mg(Ti)与空 气中的氧气(二氧化碳、氮气)作用 15.(1)阳 2I--2e- I2 (2)c极附近的溶液首先变为蓝色 4OH- -4e- 2H2O+O2↑ (3)0.001 108g·mol-1 解析:金属M沉积于 b极,说明 b是阴极,则 a是阳 极,c是阳极,d是阴极. (1)因c是阳极,根据离子的放电顺序,可知是 I-放 电:2I--2e- I2. (2)在B烧杯中,c是阳极,I-先放电,I2遇到淀粉能 使淀粉变蓝.I-放电完毕后,接着是 OH-放电:4OH- - 4e- 2H2O+O2↑,c极上的试管中收集到的气体为 氧气. (3)d极是溶液中氢离子放电: 2H+ + 2e-     H2↑ 0.004mol 0.0448L 22.4L·mol-1 a极上氢氧根离子放电: 4OH- - 4e- 2H2O + O2↑ 0.004mol 0.001mol 即氧气的物质的量为0.001mol b极上M+放电: M+ + e-     M 0.004mol 0.004mol 则金属的摩尔质量 M=mn= 0.432g 0.004mol=108g·mol -1 16.(1)114 (2)2 17.(1)①阴 2H++2e- H2↑ ②B室中双极膜中的水在电场作用下产生 OH-,C 室中的Na+通过阳膜进入B室,提高NaOH溶液的浓度 (2)①2NaHSO3 △ Na2SO3+H2O+SO2↑ ②A 方法②可直接获得再生吸收液或可获得较高 浓度的HSO-3 的溶液(或污染少、能耗低等其他合理答 案) 解析:(1)②B室中双极膜中的水在电场作用下产生 OH-,OH-通过阴膜进入B室,而C室中的Na+向阴极Y 移动,则会通过阳膜进入 B室中,从而使 B中的 Na+和 OH-的浓度均增大,得到浓的氢氧化钠. (2)②阳极生成的 H+进入 A室,B室中的 SO2-3 和 HSO-3 在电场作用下通过阴膜进入 A室,A室中双极膜 产生的 H+和溶液中的 SO2-3 反应生成 HSO - 3,提高 HSO-3 的浓度;②中可直接获得再生吸收液,减少因加热 氧化生成大量的 SO2-4 ,而降低再生吸收液对 SO2的吸 收率. 第8期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.C 2.C 3.B 4.C 基础训练二 1.D 2.C 3.A 4.B 5.B 6.A 第8期3版同步检测参考答案 一、单项选择题 1.A 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 根据复合判据:ΔG=ΔH-TΔS,M(s) X(g) +Y(s),固体分解生成气体,为熵增反应,ΔH>0时,在 高温下,能自发进行,A错误;W(s)+xG(g) 2Q(g)  ΔH<0,能自发进行,若熵增,任何温度下都能自发进行, 若熵减,在低温条件下能自发进行,所以,G的计量数不 确定,x等于1、2或3时,都符合题意,B正确;4X(g)+ 5Y(g) 4W(g)+6G(g)是熵增反应,当ΔH>0时,在高 温下可能自发进行,C错误;4M(s)+N(g)+2W(l) 4Q(s)为熵减反应,当ΔH>0时,ΔH-TΔS>0,一定不能 自发进行,D错误. 7.C 二、不定项选择题 8.A 反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH1,仅 在高温下自发进行,该反应的 ΔS>0,根据 ΔG=ΔH- TΔS<0时反应自发进行可知,若ΔH1<0,则在任何温度 下反应都自发进行,故 ΔH1>0;而反应 2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g) ΔH2,在任何温度下都能自发进行, 该反应的ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进 行可知,ΔH2<0;故A正确. 9.AB 此反应是放热反应,反应物的总能量高于生 成物的总能量,A项错误;常温下,ΔH-TΔS<0,该反应 可以自发进行,高温和催化剂条件能加快反应速率,B项 错误,C项正确;NO、CO都可与血红蛋白结合而使人中 毒,D项正确. 三、非选择题 10. ΔH ΔS 方向性 ΔH>0 ΔS>0 不能自发 ΔH<0 ΔS<0 能自发 ΔH<0 ΔS>0 能自发 ΔH>0 ΔS>0 不能自发 11.(1)小于1240K (2)C (3)不能 解析:(2)由图像可知,反应物的总能量高于反应产 物的总能量,反应放热,ΔH<0;该反应为反应前后气体 分子数减小的反应,则ΔS<0; (3)由于 ΔG=ΔH-TΔS=+131.3kJ·mol-1- 298K×0.1337kJ·mol-1·K-1≈91.46kJ·mol-1>0, 所以该反应在常温下不能自发进行. 12.(1)高温 (2)不能 (3)熵变 (4)927.8K~1709.4K (5)C 解析:(1)ΔH-TΔS<0时反应才能自发进行,因反 应②的ΔH>0、ΔS>0,所以该反应自发进行所需要的温 度条件为 T>ΔH ΔS = 376.426kJ·mol -1 220.211×10-3kJ·mol-1·K-1 ≈ 1709.4K,即反应②在高温下能自发进行; (2)反应①在常温下时,ΔH-TΔS=74.848kJ·mol-1 -80.674×10-3 kJ· mol-1· K-1 ×298 K≈ 50.807kJ·mol-1>0,所以该反应常温下不能自发进行; (4)甲烷生成炭黑和H2时,ΔH-TΔS=74.848kJ· mol-1-80.674×10-3kJ·mol-1·K-1×T<0,得 T> 927.8K,即甲烷生成炭黑的最低温度为927.8K.甲烷生 成乙炔时,ΔH-TΔS=376.426kJ·mol-1-220.211× 10-3kJ·mol-1·K-1×T<0,得T>1709.4K,即温度高 于1709.4K时,甲烷生成乙炔和氢气.所以要制取炭黑, 温度应控制在                                                                                                                                                                                     927.8K~1709.4K. 书 OH-,导致量筒内气体压强降低,外界大气压不变,所以 水会进入量筒,导致量筒内液面上升,OH-与 Fe2+反应 生成Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,被空气中的O2氧化成 Fe(OH)3,所以铁球表面会出现红棕色锈斑,故选AD. 9.BC 三、非选择题 10.(1)BD (2)①负 Cu2++2e- Cu ②0.16 ③不变 11.(1)②探究醋酸浓度的影响 ③2.0 (2)吸氧 还原 2H2O+O2+4e - 4OH- (3)反应放热,温度升高,体积膨胀 12.Ⅰ.(1)O2+2H2O+4e - 4OH- (2)增大 (3)a Ⅱ.(1)形成原电池,锌失去电子作负极,铁作正极, 从而保护铁 (2)MoO2-4 +2e - +2H2 O MoO2+4OH - MoO2-4 +2Fe2++2OH - MoO2+Fe2O3+H2O 第6期2版基础训练参考答案 基础训练 1.B 2.D 3.C 4.D 5.(1)太阳 电 Ni(OH)2-e - +OH - NiOOH+ H2O 减小 (2)Zn-2e-+2OH - Zn(OH)2 4 负 第6期3版同步检测参考答案 一、单项选择题 1.B 2.B 3.D 4.C 5.D 钛电极与电源负极相连作阴极,发生氢离子得 电子的还原反应,A错误;Cu与电源的正极相连作阳极, 发生反应:Cu-2e- Cu2+,后与溶液中的 OH-发生反 应:2Cu2+ +2OH - 2Cu2O+H2O,故阳极反应为: 2Cu-2e-+2OH - Cu2O+H2O,消耗OH -,则阳极附近 溶液的 pH减小,B错误、D正确;若用阳离子交换膜, OH-就不能与阳极产生的 Cu2+发生反应生成 Cu2O,则 应采用阴离子交换膜,C错误. 6.C 根据图中信息可知,阳极亚铁离子失电子产生 铁离子,发生的电极反应为 Fe2+-e- Fe3+,A正确;可 用高纯铁电极作阴极,阴极上亚铁离子得电子产生铁单 质析出在高纯铁电极上,B正确;电解池中阴离子 SO2-4 定向移动到阳极,故由左向右通过阴离子交换膜,C错 误;电解法制备高纯铁的阳极电极反应为2Fe2+-2e- 2Fe3+,阴极电极反应为Fe2++2e- Fe,总反应为3Fe2+  通电 Fe+2Fe3+,D正确. 7.D 由图可知,存在太阳能转化为电能,电能转化 为化学能的转化方式,A错误;据图可知,X为阴极、Y为 阳极,氢离子通过质子交换膜向阴极(X极)区移动,阳极 (Y极)发生氧化反应:6H2O-12e - 12H+ +3O2↑,所 以Y极周围溶液的pH减小,B错误;X极(阴极)上发生 还原反应生成CH3OH的电极反应为CO2+6H ++6e- CH3OH+H2O,C错误;2molCO2生成 1molC2H4, 1molCO2生成1molCH3OH,C元素化合价都是由+4价 降低为 -2价,所以若 X极生成 1molC2H4和 1mol CH3OH,电路中通过的电子为 3×[4-(-2)]mol= 18mol,D正确. 二、不定项选择题 8.AD 9.B 充电时,为电解原理,阳极发生氧化反应,镍电 极为阳极,电极反应为Ni(OH)2+OH --e- NiOOH+ H2O,A错误;放电时,为原电池原理,碳电极为负极,镍电 极为正极,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式 为H2-2e -+2OH - 2H2O,B正确;放电时,电解质溶液 中阴离子向负极移动,所以 OH-移向碳电极,C错误;该 电池充电时,碳电极附近物质要恢复原状,则应该得电子 发生还原反应,所以碳电极作阴极,与电源的负极相连,D 错误. 三、非选择题 10.(1)434 (2)Q1>Q2>Q3 (3)2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)  ΔH=(2a+b-2c)kJ·mol-1 11.(1)原电池 (2)CH3OH-6e -+8OH - CO2-3 +6H2O (3)A 4OH--4e- O2↑+2H2O (4)2Cl-+2H2O 通电 Cl2↑+H2↑+2OH - (5)0.1mol·L-1 解析:(1)图中甲池能自发进行氧化还原反应,将化 学能转化为电能,所以属于原电池. (2)甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子 和水,电极反应为CH3OH-6e -+8OH - CO2-3 +6H2O. (3)乙池有外接电源,属于电解池,连接原电池正极 的A是阳极,连接原电池负极的 B是阴极,电解硝酸银 溶液时,A电极上氢氧根离子失电子生成氧气和水,溶液 呈酸性,加入紫色石蕊溶液呈红色,电极反应为4OH-- 4e- O2↑+2H2O. (4)用Pt电极电解氯化钠溶液时,氢离子得电子生 成氢气、氯离子失电子生成氯气,总反应的离子方程式为 2Cl-+2H2O 通电 Cl2↑+H2↑+2OH -. (5)乙池中的总反应为4Ag++2H2O 通电 4Ag+O2↑ +4H+,当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,设氢离 子浓度为xmol·L-1,则: 4Ag++2H2O 通电 4Ag+O2↑+4H + 432g 4mol 5.40g 0.5xmol 432g 5.40g= 4mol 0.5xmol 解得x=0.1mol·L-1. 第7期3版综合质量检测卷参考答案 一、单项选择题 1.A 2.C 3.D 4.C Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水,会使器物损坏程 度逐步加剧,并不断扩散,所以属于有害锈,A错误;负极 的电极反应为 Cu-e- +Cl- CuCl,B错误;若生成 2.145gCu2(OH)3Cl理论上消耗标准状况下氧气的物质 的量为 2.145g 214.5g·mol-1 ×2×2 4 =0.01mol,故在标准状况 下的体积为0.01mol×22.4L·mol-1=0.224L,C正确; HNO3溶液会与Cu反应,破坏了文物,D错误. 5.B 根据金属活动性及原电池形成条件可判断出 右烧杯为原电池,左烧杯为电解池.Zn极作负极,C极作 正极,Cu作阴极,H+在阴极放电;Cu极附近显碱性;C极 发生还原反应;电子流向为由Pt极流向C极. 6.C 7.D 断开K2、闭合K1时,装置为电解池,两极均有 气泡产生,则总反应为2Cl-+2H2O 通电 H2↑ +2OH -+ Cl2↑,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生 Cl2, 在铜电极处产生H2,铜电极附近产生 OH -,溶液变红,A 错误;根据A中分析可知B错误;断开K1、闭合K2时,装 置为原电池,铜电极上的电极反应为H2-2e -+2OH - 2H2O,其为负极,而石墨上的电极反应为 Cl2+2e - 2Cl-,其为正极,C错误,根据C中分析可知D正确,答案 选D. 8.A 气态的反应物生成液态的生成物时,放出的能 量多于生成气态的生成物;都生成气态的生成物时,液态 的反应物要比气态的反应物放出的能量少,因此,Q1> Q2>Q3,A正确、B错误;未指明物质的量,无法判断放出 的热量是多少,C错误;由“H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)+ Q2”可知,1molH2和1molBr2蒸气反应生成2molHBr 气体时放出Q2kJ热量,D错误. 9.B 据图可知甲是燃料电池,即原电池,乙是电解 池,甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液,则负极不可能生 成H+,电极反应为 N2H4-4e - +4OH - N2+4H2O,A 错误;乙池中石墨电极是阳极,发生氧化反应,电极反应 为2H2O-4e - 4H++O2↑,B正确;根据甲池总反应知 生成了水,则氢氧化钾溶液的浓度变小,pH减小;乙池总 反应为2CuSO4+2H2O 通电 2Cu+2H2SO4+O2↑,生成 H2SO4,故乙池溶液的pH减小,C错误;根据各个电极通 过的电量相等知 N2H4~2Cu,则甲池中消耗 0.1mol N2H4时,乙池电极上会析出12.8g铜,D错误. 10.B 根据电解原理,阳离子向阴极移动,阴离子向 阳极移动,A错误;根据装置示意图,阳极石墨失去电子 转化成CO2,电极反应为 C+2O 2- -4e- CO2↑,B正 确;阴极的电极反应为 Ca2+ +2e- Ca,然后用 Ca还原 TiO2,反应的化学方程式为2Ca+TiO 2 Ti+2CaO,                                                                                                                                                                                     因此 书 7.D 根据工作原理图,金属铝是负极,失电子生成 草酸铝,1mol铝失去3mol电子,所以每得到1mol草酸 铝,电路中转移3mol×2=6mol电子,D错误. 二、不定项选择题 8.B 原电池的正极得电子发生还原反应,A错误; 每生成1molNa2Mn5O10有2molAg被氧化,转移2mol 电子,B正确;原电池中的阳离子移向正极,所以 Na+不 断向“水”电池的正极移动,C错误;银的化合价升高被氧 化,AgCl是氧化产物,D错误. 9.AB 由装置图可知,H2O2得电子化合价降低,所 以电极b为正极,电极a为负极,原电池中阳离子向正极 移动;负极反应为 BH-4 +8OH --8e- BO-2 +6H2O,每 消耗1molH2O2,转移的电子为2mol.故选AB. 三、非选择题 10.(1)Zn(或锌) 正极 Zn与 Cu2+反应生成 Cu, Zn与Cu构成原电池,加快反应速率 (2)负极 减弱 Pb-2e-+SO2-4 PbSO4 (3)H2-2e -+2OH - 2H2O(或 2H2-4e -+4OH  - 4H2O) 11.2 解析:(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极: Zn-2e- Zn2+;电池工作时,电子从负极流向正极;Zn 与Cu2+发生氧化还原反应,生成的Cu附着在 Zn的表面 构成铜锌原电池,加快反应速率,从而加快Zn的腐蚀. (2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅的同 时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减弱,原电池放电时 阴离子向负极移动;放电时,铅为负极,失去电子被氧化, 电极反应为:Pb-2e-+SO2-4 PbSO4. (3)电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子生成水, 则负极的电极反应为2H2+4OH --4e- 4H2O;该电池 中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应为: O2+2H2O+4e - 4OH-,则外电路每流过2mole-,消 耗氧气为2mol÷4=0.5mol,所以氧气的体积为0.5mol ×22.4L·mol-1=11.2L. 11.(1)CO2+2e -+2H + CO+H2O (2)2CO(NH2)2+6NO 高温 5N2+2CO2+4H2O CO(NH2)2-6e -+8OH - CO2-3 +N2↑+6H2O 2NO+4e-+2H2 O N2+4OH - (3)向左 AsO3-3 +H2O-2e - AsO3-4 +2H + (4)①SO2-2e - +2H2 O SO 2- 4 +4H + ②向右  ③2SO2+O2+2H2 O 2H2SO4 第4期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.D 2.C 3.D 4.C 5.D 6.(1)2H2O+2e -+Mg 2+ Mg(OH)2↓+H2↑ (2)4OH--4e- 2H2O+O2↑ (3)用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇 指,有爆鸣声,管口有蓝色火焰 (4)白色沉淀溶解(或大部分溶解) 基础训练二 1.B 2.D 3.B 4.D 5.C 6.A 第4期3版同步检测参考答案 一、单项选择题 1.D 2.B 3.A 4.A 5.B 放电时,VO+ →2 VO 2+,V元素化合价降低, VO+2 作氧化剂,放电时每转移2mol电子,消耗2mol氧 化剂,A错误;由电池总反应可知,放电时正极反应为 VO+2 +2H ++e- VO2++H2O,B正确;电子只能在导线 中进行移动,在电解质溶液中是靠阴、阳离子定向移动来 形成闭合回路,C错误;充电过程中,阳离子向阴极移动, 故H+由阳极区向阴极区迁移,D错误. 6.B 由装置图可知,该装置为电解池,A错误;b电 极连接电源的正极,作阳极,在电解池中 H+向 a极(阴 极)区移动,B正确;b电极上发生的是 H2 →O O2的氧 化反应,每生成1molO2转移4mol电子,a电极上发生 反应 CO →2 C3H8O,C3H8O中碳元素的化合价是 -2 价,每消耗3molCO2转移18mol电子,故生成1molO2 消耗 2 3molCO2,C错误;a电极上发生还原反应3CO2+ 18H++18e- C3H8O+5H2O,D错误. 7.C Pt是阴极,电极反应为2H++2e- H2↑,不 可用湿润的淀粉-KI试纸检验氢气,A错误;石墨电极是 阳极,电极反应为 NH+4 -6e -+3Cl- NCl3+4H +,B错 误;电解过程中,每生成1molNCl3同时生成4molH +,理 论上有6molH+经质子交换膜由右侧向左侧迁移,右侧 溶液的c(H+)减小,pH增大,C正确;由于气体所处的状 态未知,无法计算体积,D错误. 二、不定项选择题 8.AB 9.AD 电解时,阴极上溶液中的 H+放电,阴极反应 为2H2O+2e - H2↑ +2OH -,使附近溶液中氢离子浓 度减小,溶液的pH增大,A错误;电解除杂过程相当于电 解水,阳极上OH-放电,阳极反应为4OH--4e- 2H2O +O2↑,B正确;在阴极附近产生 OH -,则 K+向阴极移 动,所以除去杂质后氢氧化钾溶液从出口 b导出,C正 确;K+通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区,D错误. 三、非选择题 10.(1)2H2O+2e - 2OH-+H2↑ (2)K+ 由左池向右池 (3)①KH(IO3)2 +KOH 2KIO3+H2O ②产生的Cl2易污染环境等 11.(1)负 逐渐变浅 正 Y (2)1∶2∶2∶2 (3)镀件 AgNO3 5.4g (4)Fe+Cu2+ 通电 Cu+Fe2+ 解析:(1)由题意可知,F极附近呈红色,此时为 H+ 放电,F极为电解池的阴极,故 A是电源的正极,B是电 源的负极,在A池中,电解硫酸铜的过程中,铜离子逐渐 减少,导致溶液颜色变浅,Y极是阴极,该电极颜色逐渐 变深,说明氢氧化铁胶体向该电极移动,异性电荷相互吸 引,所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷. (2)C、D、E、F电极发生的电极反应分别为4OH-- 4e- O2↑ +2H2O、Cu 2+ +2e - Cu、2Cl- -2e - Cl2↑、2H ++2e- H2↑,当各电极转移电子均为1mol 时,生成单质的量分别为 0.25mol、0.5mol、0.5mol、 0.5mol,所以单质的物质的量之比为1∶2∶2∶2. (3)电镀装置中,镀层金属必须作阳极,镀件作阴极, 所以H应该是镀件,电镀液含有镀层金属阳离子,故电镀 液为 AgNO3 溶 液.当 乙 中 溶 液 的 c(OH -) = 0.1mol·L-1时(此时乙溶液体积为500mL),根据电极 反应 2H2O+2e  - 2OH- +H2↑,转移电子数为 0.05mol,则丙中镀件上析出银的质量 =108g·mol-1× 0.05mol=5.4g. (4)C电极换为铁,则阳极铁失电子,阴极铜离子得 电子,电解池反应为Fe+Cu2+ 通电 Cu+Fe2+. 12.(1)①Fe+8OH--6e- FeO2-4 +4H2O ②氢气 ③阴 < (2)①O2+2H ++2e- H2O2 ②17 解析:(1)③由分析可知,OH-通过右侧交换膜向右 侧移动,则右侧为阴离子交换膜,阴极的电极反应为 2H2O+2e - H2↑ +2OH -,则阴极区 OH-浓度增大, a%<b%. (2)②NH3中的氮元素从-3价变为氮气中的0价, 所以转移3mol电子最多可以处理 NH3的物质的量为 1mol,质量为17g. 第5期2版基础训练参考答案 基础训练一 1.B 2.A 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C 基础训练二 1.B 2.A 3.D 4.A 5.A 第5期3版同步检测参考答案 一、单项选择题 1.B 2.C 3.C 4.A 生铁片中所含的碳构成原电池,使铁更易腐 蚀,A错误;雨水酸性较强,生铁片开始发生析氢腐蚀,所 以开始时插在小试管中的导管内的液面下降,B正确;导 管内墨水液面回升时 U形管内压强降低,此时发生吸氧 腐蚀,正极反应:O2+2H2O+4e - 4OH-,C正确;随着 反应的进行,U形管中雨水的酸性逐渐减弱,由开始的析 氢腐蚀变为吸氧腐蚀,D正确. 5.A 6.D 7.A 二、不定项选择题 8.AD 量筒中的空气、溶有 O2的食盐水和空心铁 球组成原电池,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子 发生氧化反应,                                                                                                                                                                                     正极上氧气得电子发生还原反应生成 ! ! ! " !"#$ !"#$ !"#$!%&'() "#*+ "$% , !"-$&%&'() "#*+ "$% ,

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第4期 电能转化为化学能——电解-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案(鲁科版2019)
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