内容正文:
高二化学10月月考
满分:100分|时间:90分钟
一、单项选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 已知①
②
则反应的等于
A. -110.5kJ/mol B. +110.5 kJ/mol C. -676.5 kJ/mol D. +676.5 kJ/mol
2. 下列热化学方程式书写正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6 kJ
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol
C. CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol
D. 2SO2+O2⇌2SO3 ΔH=−196.6 kJ/mol
3. 对于反应 A(g)+3B(g)⇌2C(g)+D(g),下列反应速率关系正确的是
A. v(A)=2v(C) B. v(B)=3v(D) C. 2v(B)=3v(D) D. v(A)=2v(D)
4. 在密闭容器中发生反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0。下列措施既能加快反应速率,又能提高 SO2 转化率的是
A. 升高温度 B. 缩小容器体积 C. 加入催化剂 D. 移出 SO3
5. 一定温度下,可逆反应 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 在恒容密闭容器中进行。下列情况能说明反应达到平衡状态的是
A. N2、H2、NH3 的浓度之比为 1∶3∶2
B. 混合气体的密度不再变化
C. 3v正(H2)=2v逆(NH3)
D. 容器内压强不再变化
6. 某温度下,反应 2A(g)⇌B(g)+C(g) 的平衡常数 K=4.若某时刻测得 c(A)=0.5 mol/L,c(B)=1 mol/L,c(C)=1 mol/L,则此时反应
A. 向正反应方向进行 B. 向逆反应方向进行
C. 处于平衡状态 D. 无法判断
7. 在醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH⇌H++CH3COO-。下列操作能使溶液中 c(H+) 增大、电离平衡常数不变的是
A. 加水稀释 B. 升高温度
C. 加入少量 CH3COONa 固体 D. 通入少量 HCl
8. 下列溶液室温下 pH 小于 7 的是
A. Na2CO3 溶液 B. CuSO4 溶液 C. KNO3 溶液 D. CH3COONa 溶液
9. 关于水的电离 H2O⇌H++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是
A. 升高温度,水的离子积 Kw减小
B. 向水中加入少量 NaOH 固体,水的电离程度增大
C. 向水中通入 HCl,c(H+) 增大,Kw不变
D. 将水加热至 100℃,pH=7,呈中性
10. 已知 Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。在含有等浓度 Cl- 和 的混合溶液中滴加 AgNO3 溶液,最先沉淀的是
A. AgCl B. Ag2CrO4 C. 同时沉淀 D. 无法判断
11. 关于原电池(锌—铜—稀硫酸),下列说法正确的是
A. 铜为负极,锌为正极
B. 电子由铜片经导线流向锌片
C. 负极反应:Zn−2e-=Zn2+
D. 溶液中 H+ 向锌片移动
12. 用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,溶液 pH 明显增大的是
A. CuCl2 溶液 B. CuSO4 溶液 C. NaCl 溶液 D. H2SO4 溶液
13. 钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是
A. 2H+ + 2e- = H2↑ B. Fe2+ + 2e- = Fe
C. 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- D. Fe - 2e- = Fe2+
14. 某温度下,将 2 mol SO2 和 1 mol O2 充入恒压密闭容器中发生反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。下列不能说明反应达到平衡状态的是
A. SO3 的生成速率与消耗速率相等
B. 容器内气体密度不再变化
C. 混合气体平均摩尔质量不再变化
D. SO2、O2、SO3 的浓度之比为 2∶1∶2
二、非选择题(共58分)
15. 甲醇是重要的化工原料。工业上可利用 CO2 和 H2 在催化剂作用下合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=−49.0 kJ/mol
(1)该反应的平衡常数表达式 K=________。
(2)在恒温恒容密闭容器中,下列措施能提高 CO2 平衡转化率的是________(填字母)。
A. 升高温度 B. 再充入一定量 H2
C. 加入催化剂 D. 及时分离出 H2O(g)
(3)某温度下,向 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol CO2 和 6 mol H2,10 min 后反应达到平衡,测得 CH3OH 的物质的量为 1 mol。
①0~10 min 内 H2 的平均反应速率 v(H2)=________。
②该温度下反应的平衡常数 K=________。
(4)下列描述能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A. 容器内压强不再变化
B. 混合气体密度不再变化
C. 3v正(H2)=v正(CH3OH)
D. CO2 的体积分数不再变化
16. 已知 25℃ 时部分弱电解质的电离平衡常数如下:
CH3COOH:Ka=1.8×10-5
H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
HClO:Ka=3.0×10-8
(1)写出碳酸的第一级电离方程式:________________。
(2)四种酸中酸性最强的是________,最弱的是________。
(3)下列离子方程式正确的是________(填字母)。
A.向 NaClO 溶液中通入少量 CO2:ClO-+CO2+H2O=HClO+
B. 向 Na2CO3 溶液中滴加少量醋酸:+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-
C. 向次氯酸钙溶液中通入足量 CO2:Ca2++2ClO-+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO
(4)常温下,将 0.1 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合,所得溶液呈________(填酸、碱或中)性,原因是________________(用离子方程式表示)。
(5)0.1 mol/L CH3COONa 溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
17. 某课外活动小组用惰性电极电解 200 mL 饱和食盐水。
(1)电解前,向溶液中滴入几滴酚酞试液。
①电解过程中,________极附近溶液变红,原因是________________。
②电解总反应的化学方程式为________________。
(2)当电路中通过 0.02 mol 电子时,阴极上生成气体的体积(标准状况)为________ mL。
(3)若将电解质溶液改为 CuSO4 溶液,电解过程中:
①阳极反应式为________________。
②电解一段时间后,溶液 pH________(填增大、减小或不变)。
(4)若将该装置改为电镀铜装置,待镀铁件应作________极(填阴或阳),电镀液应选用________。
18. 某化学兴趣小组为探究铁制品的腐蚀与防护,进行如下实验:
材料:铁片、锌片、铜片、NaCl 溶液、导线、电流计。
(1)将铁片和铜片用导线连接后插入 NaCl 溶液中,形成原电池。
①该装置中铁片作________极(填正或负),电极反应式为________________。
②铜片上的电极反应式为________________,该腐蚀类型为________腐蚀。
(2)为防止铁制品腐蚀,人们常采用牺牲阳极法。下列材料可作为牺牲阳极的是________(填字母)。
A. 铜块 B. 锌块 C. 锡块 D. 铅块
(3)另一种防护方法是外加电流法。该方法中,被保护的铁制品应连接电源的________极(填正或负)。
(4)写出两种日常生活中防止铁制品生锈的具体措施:①________________;②________________。
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高二化学10月月考
满分:100分|时间:90分钟
一、单项选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 已知①
②
则反应的等于
A. -110.5kJ/mol B. +110.5 kJ/mol C. -676.5 kJ/mol D. +676.5 kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律,反应①-2反应②得,=,故选:A。
2. 下列热化学方程式书写正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6 kJ
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol
C. CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol
D. 2SO2+O2⇌2SO3 ΔH=−196.6 kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.焓变的单位应为,该选项中单位错误,正确热化学方程式为A错误;
B.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol液态水,放出的热量为57.3 kJ,放热反应为负值,各物质聚集状态标注完整,单位正确,B正确;
C.为弱酸,电离过程需要吸收热量,因此该反应生成1 mol液态水时放出的热量小于57.3 kJ,应大于,C错误;
D.热化学方程式需要标注各物质的聚集状态,正确热化学方程式为,D错误;
故选B。
3. 对于反应 A(g)+3B(g)⇌2C(g)+D(g),下列反应速率关系正确的是
A. v(A)=2v(C) B. v(B)=3v(D) C. 2v(B)=3v(D) D. v(A)=2v(D)
【答案】B
【解析】
【分析】同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比,等于对应物质的化学计量数之比,速率比等于化学计量数比即,逐一分析选项:
【详解】A.由计量数比得,即,A错误;
B.由计量数比得,即,B正确;
C.由计量数比得,即,而非,C错误;
D.由计量数比得,即,D错误;
故选B。
4. 在密闭容器中发生反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0。下列措施既能加快反应速率,又能提高 SO2 转化率的是
A. 升高温度 B. 缩小容器体积 C. 加入催化剂 D. 移出 SO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应ΔH<0为放热反应,升高温度确实可以加快反应速率,但平衡会向吸热的逆反应方向移动,转化率降低,A不符合题意;
B.缩小容器体积相当于增大体系压强,气体浓度升高,反应速率加快;该反应正反应是气体分子总数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,转化率提高,同时满足两个条件,B符合题意;
C.催化剂仅能同等程度改变正逆反应速率,不会使化学平衡发生移动,的转化率不变,不符合要求,C不符合题意;
D.移出会使生成物浓度降低,平衡正向移动,转化率提高,但体系中各气体浓度下降,反应速率会减慢,D不符合题意;
故选B。
5. 一定温度下,可逆反应 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 在恒容密闭容器中进行。下列情况能说明反应达到平衡状态的是
A. N2、H2、NH3 的浓度之比为 1∶3∶2
B. 混合气体的密度不再变化
C. 3v正(H2)=2v逆(NH3)
D. 容器内压强不再变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.三者浓度比为1∶3∶2仅代表某一时刻的浓度数值关系,浓度比等于计量数比不能说明各物质浓度不再改变,无法证明反应达平衡,A不符合题意;
B.该反应在恒容容器中进行,反应物生成物均为气体,根据质量守恒,气体总质量始终不变,结合容器体积恒定,混合气体密度从反应开始就始终是定值,密度不变不能作为平衡标志,B不符合题意;
C.根据反应计量数关系,平衡时应当满足正逆速率比等于计量数比,即,C不符合题意;
D.该反应是反应前后气体分子总数不相等的反应,恒容条件下容器内压强和气体物质的量成正比,当压强不再变化时,说明气体总物质的量不再改变,各组分含量固定,反应达到平衡状态,D符合题意;
故选D。
6. 某温度下,反应 2A(g)⇌B(g)+C(g) 的平衡常数 K=4.若某时刻测得 c(A)=0.5 mol/L,c(B)=1 mol/L,c(C)=1 mol/L,则此时反应
A. 向正反应方向进行 B. 向逆反应方向进行
C. 处于平衡状态 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】该反应的浓度商,与平衡常数相等,反应处于平衡状态,故选C。
7. 在醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH⇌H++CH3COO-。下列操作能使溶液中 c(H+) 增大、电离平衡常数不变的是
A. 加水稀释 B. 升高温度
C. 加入少量 CH3COONa 固体 D. 通入少量 HCl
【答案】D
【解析】
【详解】A.加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,但溶液体积增大的影响占主导,减小,温度不变电离平衡常数不变,A不符合题意;
B.升高温度,醋酸电离为吸热过程,平衡正向移动,增大,但电离平衡常数随温度升高而增大,B不符合题意;
C.加入少量固体,溶液中增大,电离平衡逆向移动,减小,温度不变电离平衡常数不变,C不符合题意;
D.通入少量,完全电离使溶液中增大,电离平衡逆向移动,温度不变则电离平衡常数不变,D符合题意;
故选D。
8. 下列溶液室温下 pH 小于 7 的是
A. Na2CO3 溶液 B. CuSO4 溶液 C. KNO3 溶液 D. CH3COONa 溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于强碱弱酸盐,水解产生,溶液呈碱性,室温下,A不符合题意;
B.属于强酸弱碱盐,水解产生,溶液呈酸性,室温下,B符合题意;
C.属于强酸强碱盐,离子不发生水解,溶液呈中性,室温下,C不符合题意;
D.属于强碱弱酸盐,水解产生,溶液呈碱性,室温下,D不符合题意;
故选B。
9. 关于水的电离 H2O⇌H++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是
A. 升高温度,水的离子积 Kw减小
B. 向水中加入少量 NaOH 固体,水的电离程度增大
C. 向水中通入 HCl,c(H+) 增大,Kw不变
D. 将水加热至 100℃,pH=7,呈中性
【答案】C
【解析】
【详解】A.水的电离为吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,、均增大,离子积增大,A错误;
B.向水中加入少量固体,溶液中增大,水的电离平衡逆向移动,电离程度减小,B错误;
C.向水中通入,完全电离使增大,仅与温度有关,温度不变则不变,C正确;
D.将水加热至,水的电离程度增大,,中性时,,D错误;
故选C。
10. 已知 Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。在含有等浓度 Cl- 和 的混合溶液中滴加 AgNO3 溶液,最先沉淀的是
A. AgCl B. Ag2CrO4 C. 同时沉淀 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】通过计算起始沉淀所需浓度可明确判断沉淀先后顺序,设和的初始浓度均为,开始沉淀所需,开始沉淀所需,代入相同的计算可得需要的浓度更低,先达到溶度积析出沉淀,故选A。
11. 关于原电池(锌—铜—稀硫酸),下列说法正确的是
A. 铜为负极,锌为正极
B. 电子由铜片经导线流向锌片
C. 负极反应:Zn−2e-=Zn2+
D. 溶液中 H+ 向锌片移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.锌的金属活动性强于铜,原电池中活泼金属作负极,因此锌为负极,铜为正极,A错误;
B.原电池中电子由负极经导线流向正极,即电子由锌片经导线流向铜片,B错误;
C.负极上Zn失电子发生氧化反应,电极反应式为,C正确;
D.原电池电解质溶液中阳离子向正极移动,因此向铜片移动,D错误;
故选C。
12. 用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,溶液 pH 明显增大的是
A. CuCl2 溶液 B. CuSO4 溶液 C. NaCl 溶液 D. H2SO4 溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.用惰性电极电解 溶液,总反应为,电解质溶液的pH变化幅度不大,A不符合题意;
B.用惰性电极电解溶液的总反应为,生成强酸,溶液酸性增强,pH明显减小,B不符合题意;
C.用惰性电极电解溶液的总反应为,生成强碱,溶液从原本的中性变为碱性,pH明显增大,C符合题意;
D.用惰性电极电解溶液本质是电解水,硫酸浓度随水的消耗逐渐增大,酸性增强,pH减小,D不符合题意;
故选C。
13. 钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是
A. 2H+ + 2e- = H2↑ B. Fe2+ + 2e- = Fe
C. 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- D. Fe - 2e- = Fe2+
【答案】C
【解析】
【详解】钢铁发生吸氧腐蚀时,铁做负极,碳做正极,氧气在正极发生反应,电极反应为2H2O + O2 + 4e- = 4OH-。
故选C。
14. 某温度下,将 2 mol SO2 和 1 mol O2 充入恒压密闭容器中发生反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。下列不能说明反应达到平衡状态的是
A. SO3 的生成速率与消耗速率相等
B. 容器内气体密度不再变化
C. 混合气体平均摩尔质量不再变化
D. SO2、O2、SO3 的浓度之比为 2∶1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】A.的生成速率是正反应速率,消耗速率是逆反应速率,二者相等直接说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.该容器为恒压密闭容器,反应前后气体总质量不变,但反应前后气体分子数不相等,未达平衡时容器体积会随反应进行不断变化,根据,密度会随体积改变;当密度不再变化时,说明容器体积不再改变,各组分含量保持恒定,反应达到平衡,B不符合题意;
C.混合气体总质量不变,反应前后气体总物质的量不相等,根据,未达平衡时平均摩尔质量会随气体总物质的量改变;平均摩尔质量不再变化时,说明气体总物质的量不再改变,反应达到平衡,C不符合题意;
D.三种物质的浓度之比为2∶1∶2,仅代表某一时刻的浓度数值关系,该比例和初始投料、反应转化率都有关,不能说明各组分的浓度不再发生变化,无法证明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选D。
二、非选择题(共58分)
15. 甲醇是重要的化工原料。工业上可利用 CO2 和 H2 在催化剂作用下合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=−49.0 kJ/mol
(1)该反应的平衡常数表达式 K=________。
(2)在恒温恒容密闭容器中,下列措施能提高 CO2 平衡转化率的是________(填字母)。
A. 升高温度 B. 再充入一定量 H2
C. 加入催化剂 D. 及时分离出 H2O(g)
(3)某温度下,向 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol CO2 和 6 mol H2,10 min 后反应达到平衡,测得 CH3OH 的物质的量为 1 mol。
①0~10 min 内 H2 的平均反应速率 v(H2)=________。
②该温度下反应的平衡常数 K=________。
(4)下列描述能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A. 容器内压强不再变化
B. 混合气体密度不再变化
C. 3v正(H2)=v正(CH3OH)
D. CO2 的体积分数不再变化
【答案】(1)K =c(CH3OH)·c(H2O) / [c(CO2)·c3(H2)] (2)BD
(3) ①. 0.15 mol/(L·min) ②. 0.148 (4)AD
【解析】
【小问1详解】
平衡常数为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值,反应中所有物质均为气态,直接代入反应式的计量数作为幂次即可得到表达式,平衡常数表达式为;
【小问2详解】
A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率降低;
B.恒容下充入,反应物浓度增大,平衡正向移动,转化率提高;
C.催化剂只改变反应速率,不影响平衡状态,转化率不变;
D.及时分离出产物,平衡正向移动,转化率提高;
因此选BD;
【小问3详解】
①平衡时生成1 mol,根据反应计量关系,消耗的物质的量为,容器体积为2L,时间10min,因此;
②平衡时各物质浓度:,,,,代入平衡常数表达式得;
【小问4详解】
A.该反应前后气体分子数不相等,恒温恒容下压强和气体物质的量成正比,压强不再变化说明反应达平衡;
B.恒容容器中所有物质均为气体,混合气体总质量、体积始终不变,密度始终为定值,密度不变不能说明平衡;
C.选项中均为正反应速率,始终满足,即,所给等式本身不成立,也不能说明正逆速率相等;
D.某组分的体积分数不再变化,说明组分浓度不再改变,反应达平衡,
因此选AD 。
16. 已知 25℃ 时部分弱电解质的电离平衡常数如下:
CH3COOH:Ka=1.8×10-5
H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
HClO:Ka=3.0×10-8
(1)写出碳酸的第一级电离方程式:________________。
(2)四种酸中酸性最强的是________,最弱的是________。
(3)下列离子方程式正确的是________(填字母)。
A.向 NaClO 溶液中通入少量 CO2:ClO-+CO2+H2O=HClO+
B. 向 Na2CO3 溶液中滴加少量醋酸:+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-
C. 向次氯酸钙溶液中通入足量 CO2:Ca2++2ClO-+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO
(4)常温下,将 0.1 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合,所得溶液呈________(填酸、碱或中)性,原因是________________(用离子方程式表示)。
(5)0.1 mol/L CH3COONa 溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
【答案】(1)
(2) ①. CH3COOH ②.
(3)A (4) ①. 碱 ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
碳酸属于二元弱酸,在水溶液中分步电离,且以第一级电离为主。第一级电离产生氢离子和碳酸氢根离子,由于是弱电解质,需使用可逆符号,电离方程式为:。
【小问2详解】
在相同温度下,弱酸的电离平衡常数()越大,说明其电离程度越大,酸性越强。根据题干给出的数据进行比较:,即 。因此,这四种酸(包含碳酸氢根)中酸性最强的是 ,最弱的是 。
【小问3详解】
A.根据电离常数可知酸性强弱为 ,根据“强酸制弱酸”原理,向 溶液中通入只能生成 和,不能生成,离子方程式正确,A正确;
B.向 溶液中滴加少量醋酸,反应应生成碳酸氢钠和醋酸钠,不会产生气体,正确的离子方程式为 ,B错误;
C.向次氯酸钙溶液中通入足量,生成次氯酸和碳酸氢钙。由于碳酸氢钙是易溶于水的强电解质,在离子方程式中必须拆开写,且 未参与反应不应写出,正确的离子方程式为 ,C错误;
故选A。
【小问4详解】
的溶液与 的NaOH溶液等体积混合,两者恰好完全中和,生成和水。是强碱弱酸盐,在水中会发生水解,消耗水中的并产生,从而使溶液显碱性。水解离子方程式为:。
【小问5详解】
在的溶液中,盐完全电离:,所以浓度最大;同时发生微弱水解生成和,导致 且溶液显碱性();由于水解程度较小,水解产生的浓度远小于未水解的浓度。综合考虑,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:。
17. 某课外活动小组用惰性电极电解 200 mL 饱和食盐水。
(1)电解前,向溶液中滴入几滴酚酞试液。
①电解过程中,________极附近溶液变红,原因是________________。
②电解总反应的化学方程式为________________。
(2)当电路中通过 0.02 mol 电子时,阴极上生成气体的体积(标准状况)为________ mL。
(3)若将电解质溶液改为 CuSO4 溶液,电解过程中:
①阳极反应式为________________。
②电解一段时间后,溶液 pH________(填增大、减小或不变)。
(4)若将该装置改为电镀铜装置,待镀铁件应作________极(填阴或阳),电镀液应选用________。
【答案】(1) ①. 阴极(与电源负极相连) ②. 阴极生成 OH-,使酚酞变红 ③.
(2)224 (3) ①. ②. 减小
(4) ①. 阴 ②. 溶液
【解析】
【小问1详解】
① 用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极发生还原反应,水电离出的得到电子生成导致阴极附近水的电离平衡正向移动,浓度增大,溶液显碱性,故滴加酚酞后阴极附近溶液变红。
② 电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,总反应的化学方程式为 。
【小问2详解】
阴极反应式为,根据电极反应式可知,每生成1 mol转移2 mol电子。当电路中通过0.02 mol电子时,阴极生成0.01 mol,其在标准状况下的体积为 。
【小问3详解】
① 若将电解质溶液改为溶液,阳极上水电离出的失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为。
② 电解溶液的总反应为 ,反应生成了,导致溶液中浓度增大,因此电解一段时间后溶液的 pH 减小。
【小问4详解】
根据电镀原理,电镀时待镀件(铁件)应作阴极,与电源负极相连,以保护其不被氧化并让金属阳离子在其表面还原析出;镀层金属(铜)作阳极;电镀液必须选用含有镀层金属离子的电解质溶液,因此应选用溶液。
18. 某化学兴趣小组为探究铁制品的腐蚀与防护,进行如下实验:
材料:铁片、锌片、铜片、NaCl 溶液、导线、电流计。
(1)将铁片和铜片用导线连接后插入 NaCl 溶液中,形成原电池。
①该装置中铁片作________极(填正或负),电极反应式为________________。
②铜片上的电极反应式为________________,该腐蚀类型为________腐蚀。
(2)为防止铁制品腐蚀,人们常采用牺牲阳极法。下列材料可作为牺牲阳极的是________(填字母)。
A. 铜块 B. 锌块 C. 锡块 D. 铅块
(3)另一种防护方法是外加电流法。该方法中,被保护的铁制品应连接电源的________极(填正或负)。
(4)写出两种日常生活中防止铁制品生锈的具体措施:①________________;②________________。
【答案】(1) ①. 负 ②. Fe−2e-=Fe2+ ③. 2H2O+O2+4e-=4OH- ④. 吸氧 (2)B
(3)负 (4) ①. 刷漆涂油 ②. 镀上一层耐腐蚀金属(或保持干燥、涂保护层等,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
①在铁、铜和氯化钠溶液构成的原电池中,铁的金属活动性强于铜,因此铁作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为;
②氯化钠溶液呈中性,铁发生吸氧腐蚀;铜作正极,溶解在水中的氧气在正极得电子发生还原反应,电极反应式为;
【小问2详解】
牺牲阳极法是利用原电池原理,让被保护金属作正极,因此需要选择比铁更活泼的金属作负极(阳极),在铜、锌、锡、铅中,只有锌的金属活动性比铁强,故选B。
【小问3详解】
外加电流法是利用电解池原理,将被保护的金属制品作为电解池的阴极,从而避免其失去电子被氧化,因此应连接直流电源的负极;
【小问4详解】
日常生活中防止铁制品生锈的核心是隔绝氧气和水,或者改变金属内部结构,常见的具体措施包括在铁制品表面刷漆、涂油;电镀其他耐腐蚀金属、表面烤蓝,或者将其制成不锈钢等合金。
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