内容正文:
=mg,解得x=1000m18cV -
495
18=
500m
9cV -27.5
,若滴定前
滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,测得消耗 EDTA
溶液体积偏小,即V 偏小,根据x=500m9cV -27.5
,则x
偏高.
答案:(1)玻璃棒 量筒(或胶头滴管等,合理即可)
(2)冰水浴 (3)B
(4)加稀硝酸酸化,再滴加 AgNO3 溶液,无白色沉淀生
成,说明Cl- 已洗净 (5)ABC (6)cabd
(7)500m9cV -27.5
偏高
3.解析:由题中信息可知,利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测
定钢铁中硫含量的实验中,将氧气经干燥、净化后通入
管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2,然后将生成的SO2 导
入碘液中吸收,通过消耗 KIO3 碱性标准溶液的体积来
测定钢铁中硫的含量.
(1)取20.00mL0.1000molL-1KIO3 的碱性溶液和
一定量的 KI固体,配制1000mLKIO3 碱性标准溶液
(稀释 了 50 倍 后 KIO3 的 浓 度 为 00020000 mol
L-1),需 要 用 碱 式 滴 定 管 或 移 液 管 量 取 20.00 mL
0.1000molL-1KIO3 的碱性溶液,需要用一定精确度
的天平称量一定质量的 KI固体,需要在烧杯中溶解 KI
固体,溶解时要用到玻璃棒搅拌,需要用1000mL容量
瓶配制标准溶液,需要用胶头滴管定容,因此,下列仪器
必须用到的是 AD.
(2)装置B和 C的作用是充分干燥 O2,浓硫酸具有吸水
性,常用于干燥某些气体,因此 B 中的试 剂 为 浓 硫 酸.
装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的
磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度小
于水,若球泡内水面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮
子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,
从而防止倒吸.
(3)该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指
示滴定终点的,因此,该滴定实验达终点的现象是当加
入最后半滴 KIO3 碱性标准溶液后,溶液由无色突变为
蓝色且30s内不变色;由S元素守恒及SO2+I2+2H2O
H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl3I2+6KCl+
3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3,若滴定消耗
KIO3 碱性标准溶液V mL,则n(KIO3)=V×10-3L×
0.0020000molL-1=2.0000×10-6V mol,n(S)=
3n(KIO3)=3×2.0000×10-6V mol=6.0000×
10-6V mol样品中硫的质量分数是
6.0000×10-6V mol×32gmol-1
a×10-3g
×100%=
19.200V
a %
.
(4)若装置 D 中瓷舟未加盖,燃烧时产生粉尘中含有铁
的氧化物,铁的氧化物能催化SO2 的氧化反应从而促进
SO3 的生成,因此,粉尘在该过程中的作用是催化剂;若
装置 E冷却气体不充分,则通入 F的气体 温度过高,可
能导致部分I2 升华,这样就要消耗更多 KIO3 碱性标准
溶液,从而可能导致测定结果偏大;若滴定过程中,有少
量IO-3 不经I2 直接将 SO2 氧化成 H2SO4,从电子转移
守恒的角度分析,IO-3 得到6e- 被还原为I- ,仍能得到
关系式3S~3SO2~KIO3,测定结果会不变.
答案:(1)AD
(2)浓硫酸 防止倒吸
(3)当加入最后半滴 KIO3 碱性标准溶液后,溶液由无色
突变为蓝色且30s内不变色 19.200Va %
(4)催化剂 通入F的气体温度过高,导致部分I2 升华,
从而消耗更多的 KIO3 碱性标准溶液 不变
4.解析:利用如图所示的装置测定有机物中C、H 两种元素
的含量,这是一种经典的李比希元素测定法,将样品装
入Pt坩埚中,后面放置 CuO 氧化前置坩埚中反应不完
全生成的 CO,后续将产物吹入到两 U 形管中,称量两 U
形管的增重计算有机物中C、H 两种元素的含量,结合其
他技术手段,从而得到有机物的分子式.
(1)实验前,应先通入一定的 O2 吹空石英管中的杂质气
体,保证没有其他产物生成,而后将已称重的 U 形管c、d
与石英管连接,检查装置气密性,随后先点燃 b处酒精
灯后点燃a处酒精灯,保证当a处发生反应时产生的CO
能被 CuO氧化生成 CO2.
(2)实验中 O2 的作用有:为实验提供氧化剂、提供气流
保证反应产物完全进入到 U 形管中;CuO的作用是氧化
a处产生的 CO,使 CO 反应转化为 CO2,反应的化学方
程式为 CO+CuO
△
Cu+CO2.
(3)有机物燃烧后生成的 CO2 和 H2O 分别用碱石灰和
无水 CaCl2 吸收,其中c管装有无水 CaCl2,d管装有碱
石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和
二氧化碳,影响最后分子式的确定.
(4)反应完全以后应继续吹入一定量的 O2,保证石英管
中的气体产物完全吹入两 U 形管中,使装置冷却;
(5)c管装有无水 CaCl2,用来吸收生成的水蒸气,则增重
量为水蒸 气 的 质 量,由 此 可 以 得 到 有 机 物 中n(H)=
2×m(H2O)
M(H2O)
=2×0.0108g
18gmol-1
=00012mol;d管装有碱
石灰,用来吸收生成的 CO2,则增重量为 CO2 的质量,由
此可以得到有机物中n(C)=m
(CO2)
M(CO2)
= 0.0352g
44gmol-1
=
00008 mol;有 机 物 中 O 的 质 量 为 0.0236g-
0.0008mol×12gmol-1-0.0012mol×1gmol-1
=00128g,其物质的量n(O)=m
(O)
M(O)=
0.0128g
16gmol-1
=
00008mol;该有机物中 C、H、O三种元素的原子个数比
为00008mol∶00012mol∶00008mol=2∶3∶2;
质谱测得 该 有 机 物 的 相 对 分 子 量 为 118,则 其 化 学 式
为 C4H6O4.
答案:(1)通入一定的 O2 装置气密性 b、a
(2)为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进
入到 U形管中 CO+CuO
△
Cu+CO2
(3)A C 碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
(4)继续吹入一定量的 O2,冷却装置
(5)C4H6O4
作业10 化学反应与能量
考点1 化学反应与热能
1.B A.根据复合判据 ΔG=ΔH-TΔS,该反应 ΔH<0、
ΔS<0,温度较低时 ΔG<0,故低温能自发进行,A 错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常
数减小,B正确;C.该反应为放热反应,则E正 -E逆 <0,
则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;D.①:
Na(s)+12Cl2
(g)NaCl(s) ΔH1<0,②:Na+ (g)+
Cl- (g)NaCl(s) ΔH2<0,根据盖斯定律,反应①
-反应②得到目标反应 Na(s)+ 12Cl2
(g)Na+ (g)
+Cl- (g),则 ΔH=ΔH1-ΔH2,由 于 不 能 明 确 ΔH1、
ΔH2 相对大小,则 ΔH 不能确定,D错误.
111
详解详析
2.C A.由图可知,Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子,
属于还原反应,A 错误;B.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一个
C—H 键,如图 ,有 极 性 键 生 成,不 是 非 极 性
键,B错误;C.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一个 C—H 键,由
Ⅲ结合氢离子和电子可知,Ⅲ到Ⅳ也生成了一个 C—H
键,Ⅳ到Ⅴ才结合 CO,可知Ⅳ的示意图为 ,C
正确;D.催化剂可改变活化能,加快反应速率,不能改变
反应热,D错误.
3.AC t1 时刻 TFAA 浓度为0,则 TFAA 完全反应,消耗
的 E为0.08molL-1,E剩余0.02molL-1,故体系
中有 E存在,A正确;由题给反应路径和物料守恒知,体
系中TFAA、G、F的总浓度应为0.08molL-1,由题图知,
t2 时刻TFAA和G的浓度之和小于0.08molL-1,则体系
中一定存在F,B项错误;由图可知,反应刚开始TFAA的浓
度就迅速减小为0,则 E和 TFAA的反应速率非常快,该
反应的活化能很小,C正确;反应 G H+TFAA 为可
逆反应,反应达平衡后,TFAA会有一部分存在于 G 中,
则达平衡后 TFAA的浓度小于0.08molL-1,D错误.
考点2 原电池
1.D 由图可知,左侧为原电池,右侧为电解池,电极1为
负极,发生氧化反应,电极反应式为:Mg-2e- +2OH-
Mg(OH)2,电极2为正极发生还原反应,电极反应
式为:2H2O+2e- H2↑+2OH- ,右侧为电解池,电
极3为阳极,产生氧气,电极4为阴极,产生氢气.
A.催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率,提高催
化效率,A 正确;B.根据分析,电极1是负极,电极4为
阴极,电子从电极1流向电极4,B正确;C.由分析可知,
电极3为阳极,发生氧化反应,生成氧气,电极3的反应
为:4OH- -4e- 2H2O+O2↑,C正确;D.根据分析
可知,电极2和电极4均产生氢气,理论上,每通过2mol
电子,可产生2molH2,D错误.
2.D 放电过程中a、b极均增重,这说明a电极是负极,电
极反应式为 Cu2O+2H2O+Cl- -2e- Cu2(OH)3Cl
+H+ ,b电极是正极,电极反应式为 NaTi2(PO4)3+2e-
+2Na+ Na3Ti2(PO4)3,据此解答.A.放电时 b电
极是正极,阳离子向正极移动,所以 Na+ 向b极迁移,A
正确;B.负极消耗氯离子,正极消耗钠离子,所以该电池
可用于海水脱盐,B正确;C.a电极是负极,电极反应式
为 Cu2O+2H2O+Cl- -2e- Cu2(OH)3Cl+H+ ,C
正确;D.若以 Ag/AgCl电极代替a极,此时 Ag失去电
子,结合氯离子生成氯化银,所以电池不会失去储氯能
力,D错误.
3.CD 电化学装置的分析.据图可知,甲室流出液经低温热
解得到CuSO4 和 NH3,则甲室中生成了[Cu(NH3)4]SO4,
发生的反应为 Cu-2e- +4NH3 [Cu(NH3)4]2+ ,甲
室 Cu电极为负极,A错误;乙室 Cu电极为正极,发生反
应:Cu2+ +2e- Cu,消耗 Cu2+ ,为维持电解质溶液呈
电中性,SO2-4 透过隔膜进入甲室,则隔膜为阴离子膜,B
错误;根 据 正、负 极 反 应,可 知 电 池 总 反 应 为 Cu2+ +
4NH3 [Cu(NH3)4]2+ ,C正确;NH3 能与 Cu2+ 反应
生成[Cu(NH3)4]2+ ,因此若 NH3 扩散到乙室,则乙室
Cu2+ 浓度减小,对电池电动势有影响,D正确.
4.C 金属锂易失去电子,则放电时,惰性电极为负极,气
体扩散电极为正极,电池在使用前需先充电,目的是将
LiH2PO4 解离为 Li+ 和 H2PO-4 ,则充电时,惰性电极为
阴极,电极的反应为:Li+ +e- Li,阳极为气体扩散
电极,电极反应:H2-2e- +2H2PO-4 2H3PO4,放电
时,惰性电极为负极,电极反应为:Li-e- Li+ ,气体
扩散 电 极 为 正 极,电 极 反 应 为 2H3PO4 +2e-
2H2PO-4 +H2↑,据此解答.
A.放电时,Li+ 会通过固体电解质进入电解质溶液,同时
正极会生成 H2 进入储氢容器,当转移2mol电子时,电
解质溶液质量增加7g/mol×2mol-1mol×2g/mol=
12g,即电解质溶液质量会增大,A错误;B.放电时,由分
析中的正、负 电 极 反 应 可 知,总 反 应 为 2Li+2H3PO4
H2↑+2LiH2PO4,B错误;C.充电时,Li+ 向阴极移
动,则 Li+ 向惰性电极移动,C 正确;D.充电时每转移1
mol电子,会有1molH+ 与 H2PO-4 结合生成 H3PO4,
但不知道电解液体积,无法计算c(H+ )降低了多少,D
错误.
5.BC 全铁液流电池原理为2Fe3+ +Fe3Fe2+ ,a极发
生Fe-2e- Fe2+ ,为负载铁的石墨电极做负极,b极
发生Fe3+ +e- Fe2+ ,发生还原反应,b为石墨电极,
做正极,依次解题.
A.两极通过阴离子平衡电荷,隔膜允许阴离子通过,为
阴离子交换膜,A 错误;B.根据 分 析,放 电 时,a极 为 负
极,b极为正极,B正确;C.充电时,a接电源负极,为阴
极,电极反应式为 Fe2+ +2e- Fe,b接电源正极,为
阳极,发生的电极反应式为:Fe2+ -e- Fe3+ ,两极的
Fe2+ 均减少,C 正确;D.根据总反应方程式2Fe3+ +Fe
3Fe2+ 可 知,Fe3+ 减 少1mol,Fe2+ 增 加 1.5 mol,D
错误.
6.C Zn具有比较强的还原性,MnO2 具有比较强的氧化
性,自发的氧化还原反应发生在 Zn与 MnO2 之间,所以
MnO2 电极为正极,Zn电极为负极,则充电时 MnO2 电
极为阳极、Zn电极为阴极.A.充电时该装置为电解池,
电解池中阳离子向阴极迁移,即 Zn2+ 向阴极方向迁移,
A不正确;B.放电时,负极的电极反应为 Zn-2e-
Zn2+ ,则充电时阴极反应为Zn2+ +2e- Zn,即充电时
Zn元素化合价应降低,而选项中 Zn元素化合价升高,B
不正 确;C.放 电 时 MnO2 电 极 为 正 极,正 极 上 检 测 到
MnOOH 和少量ZnMn2O4,则正极上主要发生的电极反
应是 MnO2+H2O+e- MnOOH+OH- ,C正确;D.
放电时,Zn电极质量减少065g(物质的量为0010mol),
电路中转移0020mol电子,由正极的主要反应 MnO2+
H2O+e- MnOOH + OH- 可 知,若 正 极 上 只 有
MnOOH生成,则生成 MnOOH的物质的量为0020mol,但
是正极上还有ZnMn2O4 生成,因此,MnOOH的物质的量小
于0020mol,D不正确.
211
化学
7.A 化学电源.
电池分析
放电时,作负极,Na-e-Na+
充电时,作阴极,Na+ +e-Na
放电时,作正极,2Na+ +x8S8+2e
-Na2Sx
充电时,作阳极,Na2Sx-2e-2Na+ +
x
8S8
充电时,阳离子 Na+ 应向阴极钠电极迁移,A错误;放电时,
Na失去的电子经外电路流向正极,即电子流向是a→b,B正
确;将题给硫电极发生的反应依次标号为①②③,由x4×①
+x4×②+③
可得正极总反应,C正确;炭化纤维素纸具有
良好的导电性,D正确.
8.C 由题中信息可知,该电池中Zn为负极、V2O5 为正极,电
池的总反应为xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5nH2O.
A.由题中信息可知,放电时,Zn2+ 可插入 V2O5 层间形
成ZnxV2O5nH2O,V2O5 发生了 还 原 反 应,则 放 电 时
V2O5 为正极,A说法正确;B.Zn为负极,放电时Zn失去
电子变为Zn2+ ,阳离子向正极迁移,则放电时 Zn2+ 由负
极向正极迁移,B说法正确;C.电池在放电时的总反应为
xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5nH2O,则其在充电
时的 总 反 应 为 ZnxV2O5 nH2O xZn+ V2O5 +
nH2O,C说法不正确;D.充 电 阳 极 上 ZnxV2O5nH2O
被氧化为 V2O5,则阳极的电极反应为 ZnxV2O5nH2O
-2xe- xZn2+ +V2O5+nH2O,D 说法正确;综上所
述,本题选 C.
9.C 由题图知,O2 在a电极上得电子生成 OH- ,a电极
为电池正极,Cu2O在b电极上失电子转化成 CuO,b电
极为电池负极,在负极区,葡萄糖被 CuO 氧化为葡萄糖
酸,CuO被还原为 Cu2O,则电池总反应为葡萄糖被 O2
氧化为葡萄糖酸,A正确;Cu2O 在b电极上失电子转化
成CuO,CuO氧化葡萄糖时被还原生成 Cu2O,它们的相
互转变 起 催 化 作 用,B 正 确;根 据 反 应 2C6H12O6 +O2
2C6H12O7 可知,1molC6H12O6 参加反应时转移2
mol电子,18mgC6H12O6 的物质的量为0.1mmol,则消
耗18mg葡 萄 糖 时,理 论 上 a电 极 有0.2mmol电 子 流
入,C错误;原电池中阳离子从负极移向正极,故 Na+ 迁
移方向为b→a,D正确.
考点3 电解池
1.B LixCoO2 电极上发生的反应为 LixCoO2+(1-x)e-
+(1-x)Li+ LiCoO2,A 错误;由电极反应式可知,
产生标准状况下5.6L(即0.25mol)O2 时转移1mol电
子,理论上转化 1
1-xmol
的 LixCoO2,B正确;SO2-4 为阴
离子,向阳极移动,即向 Pt电极迁移,C错误;由阳极电
极反应式可知,电解过程中,阳极产生 H+ 、消耗 H2O,则
阳极附近pH 降低,D错误.
2.B 电极b上Br- 发生失电子的氧化反应转化成BrO-3 ,电
极b为阳极,电极反应为 Br- -6e- +3H2OBrO-3 +
6H+ ;则电极a为阴极,电极a的电极反应为6H+ +6e-
3H2↑;电 解 总 反 应 式 为 Br- +3H2O
电解
BrO-3 +
3H2↑;催化循环阶段BrO-3 被还原成 Br- 循环使用、同
时生成 O2,实现高效制 H2 和 O2,即Z为 O2.
A.根据分析,电极a为阴极,连接电源负极,A 项正确;
B.根据分析电解过程中消耗 H2O 和 Br- ,而催化阶段
BrO-3 被还原成Br- 循环使用,故加入 Y 的目的是补充
H2O,维持 NaBr溶液为一定浓度,B项错误;C.根据分
析电解总反应式为 Br- +3H2O
电解
BrO-3 +3H2↑,C
项正确;D.催化阶段,Br元素的化合价由+5价降至-1
价,生成1molBr- 得到6mol电子,O 元素的化合价由
-2价升至0价,生成1molO2 失去4mol电子,根据得
失电子守恒,反应产物物质的量之比n(O2)∶n(Br- )=
6∶4=3∶2,D项正确;答案选B.
3.D 由图可知,右侧电极产生氢气,则左侧电极为阳极,
电极a为正极,右侧电极为阴极,b电极为负极,以此解
题.A.由分析可知,a为正极,b电极为负极,则a端电
势高于b端电势,A 错误;B.右侧电极上产生氢气的电
极方程式为:2H2O+2e- H2↑+2OH- ,则理论上
转移2mole- 生成2gH2,B错误;C.由分析可知,该装
置的总反应为Cl- +2H2OH2↑+HClO+OH- ,随
着电解的进行,海水的pH 增大,C错误;D.由图可知,阳
极上的电极反应为:Cl- +H2O-2e- HClO+H+ ,D
正确;故选 D.
4.D 由图可知,左侧为阴极,电极反应为 O2+4e- +2H2O
4OH- ,右侧为阳极,电极反应为[Fe(CN)6]4- -e-
[Fe(CN)6]3- ,在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水,钠离子透过膜Ⅰ进入
阴极区得到氢氧化钠,氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ
之间,锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,在此处得
到 LiCl,则膜Ⅰ为阳离子交换膜,膜Ⅱ为阴离子交换膜,
膜Ⅲ为阳离子交换膜,据此解答.
A.由分析可知,膜Ⅱ为阴离子交换膜,A错误;B.a电极的反应
为O2+4e-+2H2O4OH-,pH变大,B错误;C.由分析可
知,电极b的反应为[Fe(CN)6]4--e- [Fe(CN)6]3-,C错
误;D.每脱除58.5gNaCl,转移电子数为1mol,有1molLi+ 和
1molCl- 分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ,可得到1molLiCl,D
正确.
5.A 电极a上生成 H+ ,电极b上消耗 H+ ,H+ 通过质子
交换膜从左室移向右室,B错误;在探究溶液浓度变化
时,不仅要关注溶质的变化,也要关注溶剂的变化,在光
解过程中,H2SO4 溶液中 H2O减少,H2SO4 溶液浓度增
大,pH 减小,C错误;生成1molH2,转移2mol电子,外
电路通过0.01mol电子时,电极b上生成0.005molH2,
D错误.
6.D 电极b发生 TY→TQ,发生加氧去氢的反应,发生氧
化反应,b为阳极,a为阴极,阴极上氢离子得电子生 成
H2,以此解题.
A.电解时阳离子向阴极移动,H+ 从右室向左室移动,A
正确;B.根据转化关系图可知,电极b中 TY 是反应物,
TQ是生成物,电极a中水是反应物,H2 为生成物,总反应
方程式为:TY+H2O
电解
TQ+2H2↑,B正确;C.将 TY
(
OH
)换成
OH
为原料,仍然能够得到 TQ
(
O
O
),C正确;D.根据题图可知,用
18O 标记电
解液 中 的 水,可 得 到 的 18O在 环 上 甲 基 的 邻 位 上
O
18
O
,D错误.
7.C 由图中氢离子和氢氧根的流向,可推出左侧Pt电极为
阳极,右侧石墨电极为阴极,阳极发生的反应为:4OH- -
4e-O2↑+2H2O,阴 极 发 生 的 反 应 为:2H2O+2e-
H2↑,Ⅲ室中氯化钠浓度降低了,说明钠离子往阴极方
向移动,氯离子往阳极方向移动,据此解答.
A.由 分 析 可 知,Pt电 极 为 阳 极,阳 极 发 生 的 反 应 为:
4OH- -4e- O2↑+2H2O,A正确;B.水可微弱的电
311
详解详析
离出氢离子和氢氧根,在外加电场作用下,使氢离子和
氢氧根往两侧移动,降低了浓度,可促进双极膜中水的
电离,B正确;C.由分析可知,Ⅲ室中氯化钠浓度降低了,
说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极方向移动,
即钠离子往右侧移动,通过 Y 膜,则 Y 膜为阴离子交换
膜,氯离子往左侧移动,通过 X膜,则 X膜为阴离子交换
膜,C错误;D.Ⅳ室每生成1molNaOH,则转移1mol电
子,有1mol氢离子移到Ⅱ室中,生成1molB(OH)3,D
正确.
8.C 由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的
IrOxGTi电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生
氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-
O2↑+4H+ ,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳
在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极
反应式为2CO2+12H+ +12e- C2H4+4H2O、2CO2
+12H+ +12e- C2H5OH+3H2O,电解池工作时,氢
离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室.
A.析氢反应为还原反应,应在阴极发生,即在铜电极上
发生,故 A错误;B.离子交换膜为质子交换膜,只允许氢
离子通过,Cl- 不能通过,故B错误;C.由分析可知,铜电
极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还
原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式有2CO2+12H+
+12e- C2H4+4H2O,故 C 正确;D.水在阳极失去
电子发生氧 化 反 应 生 成 氧 气 和 氢 离 子,电 极 反 应 式 为
2H2O-4e- O2↑+4H+ ,每转移1mol电子,生成
025molO2,在标准状况下体积为56L,故 D错误;答
案选 C.
考点4 金属的腐蚀与防护
1.D A.发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属,通过在
空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现,可在
金属表面形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜能有效防
锈,A不符合题意;B.阳极氧化是将待保护的金属与电
源正极连接,在金属表面形成一层氧化膜的过程,B不符
合题意;C.表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状
态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用
从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层
的一种表面处理的方法,C 不符合题意;D.喷涂油漆是
将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化
膜,D符合题意;故答案选 D.
2.C A.氨水浓度越大,越容易生成[Zn(NH3)4]2+ ,腐蚀
趋势越大,A正确;B.腐蚀的总反应为Zn+4NH3H2O
[Zn(NH3)4]2+ +H2↑+2H2O+2OH- ,有 OH- 生
成,溶液 pH 变大,B正确;C.该电化学腐蚀中 Zn作负
极,Fe作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,铁电极上
的电极反应式为:2H2O+2e- H2↑+2OH- ,C 错
误;D.根 据 得 失 电 子 守 恒,每 生 成 标 准 状 况 下
224mLH2,转移电子数为
0.224L×2
22.4L/mol=0.02mol
,消耗
0.010molZn,D正确.
作业11 化学反应速率与化学平衡
考点1 化学反应速率
1.A A.由题图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,
15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h时,反应②未
达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故 A 错误;B.
图象显示该温度下,15h后所有物质浓度都不再变化,
且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4G失水山梨醇仍
有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于
反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;C.由
图可 知,在 0~3h 内 异 山 梨 醇 的 浓 度 变 化 量 为
0042mol/kg,所以平均速率v(异山梨醇)=0.042mol
/kg
3h
=0.014molkg-1h-1,故 C正确;D.催化剂只能改变
化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②
加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确.
2.C A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO2-4 )=
(5.0×10-5-1.0×10-5)molL-1
2h =2.0×10
-5 molL-1
h-1,A不正确;B.实验③中水样初始pH=8,溶液显弱
碱性,发生反应的离子方程式中不能用 H+ 配电荷守恒,
B不正确;C.综合分析实验①和②可知,在相同时间内,
实验①中SeO2-4 浓度的变化量大,因此,其他条件相同
时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D.综
合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中SeO2-4
浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始
pH,SeO2-4 的 去 除 效 果 越 好,但 是 当 初 始 pH 太 小 时,
H+ 浓度太 大,纳 米 铁 与 H+ 反 应 速 率 加 快,会 导 致 与
SeO2-4 反 应 的 纳 米 铁 减 少,因 此,当 初 始 pH 越 小 时
SeO2-4 的去除效果不一定越好,D不正确.
3.B 99%的 X、Y转化为配离子时,溶液中 c
(X)
c(X配离子)=
c(Y)
c(Y配离子)=
1%
99%
,则lg c
(X)
c(X配离子)=
lg c
(Y)
c(Y配离子)≈-2
,根 据 图 像 可 知,纵 坐 标 约 为 -2
时,溶 液 中 -lgcX(CN- )> -lgcY (CN- ),则 溶 液 中
CN- 的平衡浓度:X<Y,A错误.Q点时,
lg c
(X)
c(X配离子)=lg
c(Z)
c(Z配离子)
,即 c(X)
c(X配离子)=
c(Z)
c(Z配离子)
,加入少量可溶性 Y盐后,会消耗 CN- 形成
Y配离子,使得溶液中c(CN- )减小(沿横坐标轴向右移
动),lg c
(X)
c(X配离子)
与 c(Z)
c(Z配离子)
曲线在 Q 点相交后,
随着-lgc(CN- )继续增大,X 对应曲线位于 Z对应曲
线 上 方,即 lg c
(X)
c(X配离子)> lg
c(Z)
c(Z配离子)
,则
c(X)
c(X配离子)>
c(Z)
c(Z配离子)
,B 正 确.设 金 属 离 子 形 成
配离子的离子方程式为金属离子+mCN- 配离子,
则平衡常数K=
c(配离子)
c(金属离子)cm(CN- )
,lgK=
lg c
(配离子)
c(金属离子)-mlgc
(CN- )=
-lgc
(金属离子)
c(配离子) -mlgc
(CN- ),即 lgc
(金属离子)
c(配离子) =
-mlgc(CN-)-lgK,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子
时结合的CN- 越多,对应lgc
(金属离子)
c(配离子)~-lgc
(CN-)曲
线斜率越大,由题图知,曲线斜率:Y>Z,则由 Y、Z制备
等物质的量的配离子时,消耗 CN- 的物质的量:Z<Y,C
错误.由P点状态移动到形成 Y 配离子的反应的平衡
状态时,-lgc(CN- )不变,lg c
(Y)
c(Y配离子)
增大,即c(Y)
增大、c(Y配离子)减小,则 P点状态 Y 配离子的解离速
率>生成速率,D错误.
4.CD 由题图可知,T1 比T2 反应速率快,则T1>T2;T1 温
度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2 温度下平衡时;
由于起始CO2 与 H2 的物质的量之比为1∶1,则达到平衡
时CO2 和 H2 的摩尔分数相等.A.根据分析,T1 比T2 反
应速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知
k1>k2,A 项 正 确;B.反 应 的 速 率 方 程 为v=kc05(H2)
c(CO2),则
v(T1)
v(T2)
=
k1c0.5(H2)1c(CO2)1
k2c0.5(H2)2c(CO2)2
,T1 温度下达到平
衡时反应物的摩尔分数低于T2 温度下平衡时,则
v(T1)
v(T2)
<
k1
k2
,B项正确;C.温度不变,仅改变体系初始压力,虽然
平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应
达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲
线变化,C项错误;D.T2 温度下,改变初始投料比,相当
于改变某一反应物的浓度,达到平衡时 H2 和 CO2 的摩
尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与
T1 温度时相同,D项错误;答案选 CD.
411
化学
作业10 化学反应与能量
考点1 化学反应与热能
1.(2025浙江1月卷,11)下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下 H2(g)和O2(g)混合无明显现
象,则反应2H2(g)+O2(g)2H2O(l)在
该条件下不自发
B.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) ΔH<0,
升高温度,平衡逆向移动,则反应的平衡常
数减小
C.CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) ΔH
<0,则正反应的活化能大于逆反应的活
化能
D.Na(s)+12Cl2
(g)NaCl(s) ΔH<0,
Na+(g)+Cl-(g)NaCl(s) ΔH<0,
则Na(s)+12Cl2
(g)Na+(g)+Cl-(g)
ΔH<0
2.(2025云南卷,10)铜催化下,由CO2 电合成
正丙醇的关键步骤如图.下列说法正确的是
( )
A.Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C.Ⅳ的示意图为
D.催化剂Cu可降低反应热
3.(双选)(2023山东卷,14,4分)一定条件下,
化合物E和TFAA合成 H的反应路径如下:
N
OH
+
F3C
O
O
O
CF3
-CF3CO2H
→
E TFAA
N
OOCCF3
→
+CF3CO2H
-CF3CO2H
F G H
+
F3C
O
O
O
CF3
TFAA
已知反应初始E的浓度为0.10molL-1,
TFAA的浓度为0.08molL-1,部分物种的
浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过
程中的体积变化.下列说法正确的是 ( )
A.t1时刻,体系中有E存在
B.t2时刻,体系中无F存在
C.E和TFAA反应生成F的活化能很小
D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08molL-1
考点2 原电池
考向1 一次电池
1.(2025甘肃卷,
12)我 国 科 研 工
作者设计了一种
MgG海水 电 池 驱
动海水(pH=8.2)电解系统(如图),以新型
MoNi/NiMoO4 为催化剂(生长在泡沫镍电极
上),在电池和电解池中同时产生氢气.下列
关于该系统的说法错误的是 ( )
A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化
效率
B.在外电路中,电子从电极1流向电极4
C.电极3的反应为:4OH--4e-2H2O+
O2↑
D.理论上,每通过2mol电子,可产生1molH2
2.(2025黑吉辽蒙卷,13)一种基于Cu2O的储氯
电池装置如图,放电过程中a、b极均增重.若将
b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重.关于图中
装置所示电池,下列说法错误的是 ( )
14
作业10 化学反应与能量
A.放电时Na+向b极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.a极反应:Cu2O+2H2O+Cl- -2e-
Cu2(OH)3Cl+H+
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去
储氯能力
3.(双选)(2023山东卷,11,4分)利用热再生
氨电池可实现CuSO4 电镀废液的浓缩再生.
电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的
CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池
开始工作.下列说法正确的是 ( )
A.甲室Cu电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为:Cu2++4NH3
[Cu(NH3)4]2+
D.NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响
考向2 二次电池
4.(2025安徽卷,
13)研究人员开发
出一种锂G氢可充
电 电 池 (如 图 所
示),使用前需 先
充电,其固体电解
质仅允许Li+通过.下列说法正确的是
( )
A.放电时电解质溶液质量减小
B.放电时电池总反应为 H2+2Li2LiH
C.充电时Li+移向惰性电极
D.充 电 时 每 转 移 1 mol电 子,c(H+ )降
低1molL-1
5.(双选)(2025山东卷,12)全铁液流电池工作
原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载
铁的石墨电极.下列说法正确的是 ( )
A.隔膜为阳离子交换膜
B.放电时,a极为负极
C.充电时,隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小
D.理论上,Fe3+每减少1mol,Fe2+总量相应
增加2mol
6.(2024全国甲卷,12)科学家使用δGMnO2 研
制了一种 MnO2GZn可充电电池(如图所示).
电池工作一段时间后,MnO2 电极上检测到
MnOOH 和少量 ZnMn2O4.下列叙述正确
的是 ( )
A.充电时,Zn2+向阳极方向迁移
B.充 电 时,会 发 生 反 应 Zn+2MnO2
ZnMn2O4
C.放电时,正极反应有 MnO2+H2O+e-
MnOOH+OH-
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g,MnO2 电
极生成了0.020molMnOOH
7.(2023全国乙卷,
12,6分)室 温 钠G
硫电池被认为是一
种成本低、比能量
高的能源存储系统.一种室温钠G硫电池的结
构如图所示.将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作
为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维
素纸作为另一电极.工作时,在硫电极发生
反应:
24
化学
1
2S8+e
- →12S
2-
8 ,
1
2S
2-
8 +e- →S2-4 ,
2Na++x4S
2-
4 +21-
x
4
æ
è
ç
ö
ø
÷e- →Na2Sx
下列叙述错误的是 ( )
A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B.放电时外电路电子流动的方向是a→b
C.放电时正极反应为:2Na+ +x8S8+2e
-
Na2Sx
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电
性能
8.(2023新课标卷,10,6分)一种以 V2O5 和
Zn为电极、Zn(CF3SO3)2 水溶液为电解质的
电池,其示意图如图所示.放电时,Zn2+可插
入V2O5层间形成ZnxV2O5nH2O.下列说法
错误的是 ( )
A.放电时V2O5为正极
B.放电时Zn2+由负极向正极迁移
C.充 电 总 反 应:xZn+V2O5+nH2O
ZnxV2O5nH2O
D.充电阳极反应:ZnxV2O5nH2O-2xe-
xZn2++V2O5+nH2O
考向3 燃料电池
9.(2024新课标卷,12)一种可植入体内的微型
电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗
血糖发电,从而控制血糖浓度.当传感器检测
到血糖浓度高于标准,电池启动.血糖浓度下
降至标准,电池停止工作.(血糖浓度以葡萄
糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是 ( )
A.电 池 总 反 应 为 2C6H12O6 + O2
2C6H12O7
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互
转变起催化作用
C.消 耗 18 mg 葡 萄 糖,理 论 上 a电 极 有
0.4mmol电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁
移方向为b→a
考点3 电解池
考向1 电解原理及其应用
1.(2025河北卷,10)科研工作者设计了一种用
于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电
化学装置,其示意图如下:
已知:参比电极的作用是确定 LixCoO2 再锂
化为LiCoO2 的最优条件,不干扰电极反应.
下列说法正确的是 ( )
A.LixCoO2电极上发生的反应:LixCoO2+
xe-+xLi+LiCoO2
B.产生标准状况下5.6LO2时,理论上可转
化 1
1-xmol
的LixCoO2
C.再锂化过程中,SO2-4 向LixCoO2电极迁移
D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高
2.(2024山东卷,13)以不同材料修饰的Pt为
电极,一定浓度的 NaBr溶液为电解液,采用
电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制
H2和O2,装置如图所示.
34
作业10 化学反应与能量
下列说法错误的是 ( )
A.电极a连接电源负极
B.加入Y的目的是补充NaBr
C.电解总反应式为Br-+3H2O
电解
BrO-3 +
3H2↑
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)∶
n(Br-)=3∶2
3.(2023辽宁卷,7,3分)某无隔膜流动海水电
解法制 H2的装置如图所示,其中高选择性催
化剂 PRT 可抑制 O2 产生.下列说法正确
的是 ( )
A.b端电势高于a端电势
B.理论上转移2mole-生成4gH2
C.电解后海水pH下降
D.阳极发生:Cl-+H2O-2e-HClO+H+
考向2 隔膜电解池的综合应用
4.(2025河南卷,12)一种液流电解池在工作时
可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂
废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示.
下列说法正确的是 ( )
A.Ⅱ为阳离子交换膜
B.电极a附近溶液的pH减小
C.电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4-
+e-[Fe(CN)6]3-
D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5g
NaCl,理论上可回收1molLiCl
5.(2025江苏卷,8)以稀 H2SO4 为电解质溶液
的光 解 水 装 置 如 图 所 示,总 反 应 为 2H2O
光
催化剂
2H2↑+O2↑.下列说法正确的是
( )
A.电极a上发生氧化反应生成O2
B.H+通过质子交换膜从右室移向左室
C.光解前后,H2SO4溶液的pH不变
D.外电路每通过0.01mol电子,电极b上 产
生0.01molH2
6.(2025陕晋青宁卷,13)我国科研人员采用图
甲所示的电解池,由百里酚(TY)合成了百里
醌(TQ).电极b表面的主要反应历程见图乙
(灰球表示电极表面催化剂).下列说法错误
的是 ( )
甲
乙
44
化学
A.电解时,H+从右室向左室移动
B.电解总反应:TY+H2O
电解
TQ+2H2↑
C.以
OH
为原料,也可得到TQ
D.用18O标记电解液中的水,可得到
18O
O
7.(2025云南卷,11)一种用双极膜电渗析法卤
水除硼的装置如图所示,双极膜中 H2O 解离
的 H+和OH-在电场作用下向两极迁移.除
硼原理:[B(OH)4]- +H+B(OH)3+
H2O.下列说法错误的是 ( )
A.Pt电 极 反 应:4OH- -4e- O2 ↑
+2H2O
B.外加电场可促进双极膜中水的电离
C.Ⅲ室中,X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和
阴离子交换膜
D.Ⅳ室每生成1molNaOH,同时Ⅱ室最多生
成1molB(OH)3
8.(2023全国甲卷,12,6分)用可再生能源电
还原CO2时,采用高浓度的K+抑制酸性电解
液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇
等)的生成率,装置如图所示.下列说法正确
的是 ( )
A.析氢反应发生在IrOxGTi电极上
B.Cl-从Cu电极迁移到IrOxGTi电极
C.阴极发生的反应有:2CO2+12H++12e-
C2H4+4H2O
D.每转移1mol电子,阳极生成11.2L气体
(标准状况)
考点4 金属的腐蚀与防护
1.(2024湖北卷,2)2024年5月8日,我国第三
艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试.舰体
表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施
中不形成表面钝化膜的是 ( )
A.发蓝处理
B.阳极氧化
C.表面渗镀
D.喷涂油漆
2.(2024浙江1月卷,13)破损的镀锌铁皮在氨
水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4]2+和
H2,下列说法不正确的是 ( )
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液pH变大
C.铁电极上的电极反应式为:2NH3+2e-
2NH-2 +H2↑
D.每 生 成 标 准 状 况 下 224 mL H2,消
耗0.010molZn
54
作业10 化学反应与能量