《电解池化学反应速率》.docx
《《电解池化学反应速率》.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《电解池化学反应速率》.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《电解池化学反应速率》
2013—2014学年度高三化学第一轮复习周三下午同步训练题
《电解池化学反应速率》
第一部分选择题(共46分)
一、单项选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。
)1.下列有关金属保护方法的说法中正确的是()
A.我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮的腐蚀速率很慢
C•轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阴极的阳极保护法
D•钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青,这是钢铁的电化学保护法
2•下列有关电化学的示意图中正确的是()
pH依次为升高
3•如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。
发现开始时
U形管左端红墨水水柱又上升。
下列说法中不正确的是(
A.开始时发生的是析氢腐蚀
B.一段时间后发生的是吸氧腐蚀
C.两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe—2e===Fe2+
D•析氢腐蚀的总反应式为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
4.下列说法正确的是()
A.铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
C.电解AICI3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
D.电解食盐水一段时间后,可通入一定量的HCI气体来恢复原溶液
5.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的不变、降低的是()
A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2
B.KCINa2SO4CuSO4
C.CaCl2KOHNaNO3
D.HClHNO3K2SO4
6.用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是()
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D.用带火星的木条检验阳极产物
7.如右图中,两电极上发生的电极反应如下:
a极:
Cu2+2e===Cu;
b极:
Fe—2e===FeF,则以下说法中不正确的是()
D•该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能
8.使反应4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的
量增加了0.6mol。
此反应的平均速率为()
A.v(NH3)=0.02molL:
1s^1B.v(O2)=0.03molL71s1
C.v(N2)=0.02molL71s:
1D.v(H2O)=0.02molL:
1s:
1
9.已知:
4NH3+5O2==4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(Lmin)]表示,则正确的关系式是()
A.|v(NH3)=v(O2)B.|v(O2)=v(H2O)C.|v(NH3)=v(H2O)
10.用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取
11.
CO2,实验过程记录如图所示
算为标准状况下的体积),下列分析正确的是()
A.OE段表示的平均速率最快
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.04molL•1min
C.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2:
6:
7
D.F点收集到的CO2的量最多
二、双项选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分。
)
12.
D.|v(O2)=v(NO)
(CO2的体积已折
实验室用锌粒与2mol/L硫酸溶液制取氢气,下列措施不能增大化学反应速率的是()
()
13.某学习小组为研究电化学原理,设计如右图装置。
下列叙述正确的是
A.K与M、N均断开时,该装置中无反应发生
B.K与M、N均断开时,Zn表面有Cu析出
C.K与M相连时,电子由锌片流向铜片
D.K与N相连时,Zn溶解,铜片质量增加
14.右图中X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤
纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。
下列判断正确的是()
A.滤纸上c点附近会变红色
B.Cu电极质量增加,Pt电极质量不变
C.Z中溶液的pH先减小,后增大
D.溶液中的SO4:
向Cu电极定向移动
15.如下图所示,电解未精制饱和食盐水(含有少量Mg2+),在碳棒和铁片表面均有气体生成,一段时间后铁片附近出现浑浊现
象。
下列叙述正确的是
CuSOu溶液
A•碳棒接直流电源的负极B•碳棒上发生氧化反应
C.铁片上的电极反应式为2C「—2e「===Cl2fD.铁片附近出现的浑浊物是Mg(OH)2
第二部分非选择题(共54分)
三、简答题(本题包括4小题,共54分。
)
16.(16分)电解原理在化学工业中有广泛应用。
如图表示一个电解池,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。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCI溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,则
①电解池中X电极上的电极反应式为,在X电极附近观察到的现象是
②Y电极上的电极反应式为,检验该电极反应产物的方法是
(2)如用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
1X电极的材料是,电极反应式为。
2Y电极的材料是,电极反应式为(说明:
杂质发生的电极反应不必写出)。
17.(14分)在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸。
⑵黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒。
(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象,若一起投入水中,很快生成红色Hgl2。
⑷熔化的KCIO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体。
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体有快有慢。
(6)同样大小的石灰石分别在0.1molL的盐酸和1molL1的盐酸中反应速率不同
(7)夏天的食品易变霉,冬天就不易发生该现象。
18.(8分)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:
19.(16分)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
1碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是
(用离子方程式表示)。
为将碱
洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的。
a.NH3b.CO2c.NaOHd.HNO3
2以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为。
取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是
(3)
利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于处。
若X为锌,
开关K置于M处,该电化学防护法称为。
2014届高三化学周三下午训练题答题卡
班另H姓名座号评分
、二题答案:
(第1-10题每小题3分,第11-14题每小题4分共46分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
三、简答题(本题包括4小题,共54分。
)
15.(每空2分,共16分)
(1)①
②
⑵①,。
②,。
16.(每空2分,共14分)
(1)。
⑵。
⑶。
⑷
(5)°(6)。
(7)
17.(每空2分,共8分)
⑵
18.(除注明外,其余每空2分,共16分)
(1)①(3分)。
②(3分)。
⑵
(3)。
2014届咼三化学周三下午训练题参考答案
、二题答案:
(第1-10小题每小题3分,第11-14小题每小题4分,共46分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
B
D
D
D
B
B
A
A
D
B
AD
BC
AB
BD
1.【解析】选B。
A项中搪瓷层破损后,铁直接暴露在空气中,因而搪瓷层破损后不能起到防止铁生锈的作用;B项中镀层破损后,由于锌的金属活泼性比铁的强,与铁构成原电池,锌作负极,
保护铁不被腐蚀;C选项是牺牲阳极的阴极保护法;D项中是用沥青作涂层的涂层保护法。
2.【解析】选D。
A中Zn为负极;B中左池应为ZnSO4溶液,右池应为CuSO4溶液;C中粗铜应作阳极,精铜应作阴极。
3•【解析】选D。
在酸性条件下发生析氢腐蚀:
2H++2e「===H2f,产生的氢气使试管内压强增
大,造成U形管左端红墨水水柱下降,A项正确。
发生析氢腐蚀一段时间后,溶液中的c(H+)
逐渐减小,在酸性很弱或中性条件下则发生吸氧腐蚀:
2H2O+02+4e「===4OH「,反应中消耗氧
气使试管内压强减小,造成U形管左端红墨水水柱上升,B项正确。
无论是析氢腐蚀还是吸氧
腐蚀,负极都是铁失去电子,即:
Fe—2e===Fe2,C项正确。
析氢腐蚀,负极:
Fe—2e=Fe^,
正极:
2H*+2e===H2?
总反应式为Fe+2^===Fe^+出f,D项错误。
4.【解析】选D。
A项,在海轮上装铜块,海轮外壳(含铁)、铜和溶有电解质的海水,形成原电
池,铁的腐蚀加快,A项错;B项,铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应,B
项错误;C项,因氧化性:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,故电解AICI3、FeCh、CuCl2的混合溶液时阴极上Fe3+首先生成Fe2+,然后析出铜,最后能生成H2,但不能析出铝和铁,故C错误;D项,电解食盐水消耗的是HCI,通入HCI可使溶液复原,D正确。
5.【解析】选B。
由电解规律可得:
类型
化学物质
pH变化
放。
2生酸型
CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2
降低
放H2生碱型
KCI、CaCI2
升高
电解电解质型
CuCl2
升高
HCI
升高
电解H2O型
NaNO3、Na2SO4、K2SO4
不变
KOH
升高
HNO3
降低
故选B。
6•【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)阳极材料不能用活性电极。
(2)阳极产物是CI2,阴极产物是Cu。
【解析】选B。
用电解法提取氯化铜废液中的铜,阳极材料一定不是铜,否则将会发生如下反应:
Cu—2e—===Cu2+,使废液中又产生Cu2+,即阳极材料应该选择惰性电极,阴极选常见的电极都可以,A选项错误,B项正确;阴极反应是:
Cu2++2e===Cu,不能用NaOH溶液吸收,C选
项错误;阳极反应是:
2CI——2e—===Cl2f,产生的Cl2可以用氢氧化钠溶液吸收,不能用带火星的木条检验,D项错误。
7.【解析】选A。
A项该装置不一定是原电池,可以是原电池也可以是电解池;B项根据已知条
件,a极上发生Cu2++2e===Cu反应,一定是还原反应;C项a、b可以是同种电极材料,如
用铁电极电解硫酸铜溶液;D项该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能,也可以是化学能
转化为电能。
【易错提醒】该题容易通过反应:
Cu2++Fe=Fe"++Cu误判该装置为原电池。
单从两极的反应
上不能判定该装置是原电池还是电解池。
两种可能都有。
两电极的材料也容易误判,可以是同种
材料。
8.【解析】选A。
N2的反应速率为0.6moI/2L/30s=0.01molL•1s1,C错;NH3的反应速率为0.02molL—1s—1,A对;。
2的反应速率为
0.015molL•s1,B错;出0的反应速率为0.03molL•1s1,D错。
9.【解析】选D。
根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,v(O2)=5/4v(NH3)、v(H2O)=6/5v(O2)、v(H2O)=3/2v(NH3)、v(NO)=4/5v(O2),D项正确。
10.【解析】选B。
OE段、EF段、FG段中用CO2表示的平均反应速率分别为
0.01molL-1min0.02molL1min1'0.005molL1minS反应速率之比为2:
4:
1。
所以EF段平均反应速率最快,该段用盐酸表示的平均反应速率为0.04molL71min^1,G点收集到的
CO2的量最多。
11.【解析】选AD其他条件相同时,减小固体反应物的表面积反应速率减小,故A正确;增
大反应物浓度反应速率增大,故B错;升高温度反应速率增大,故C错;减小反应物浓度反应速
率减小,故D正确。
12.【解析】选B、C。
K与M、N均断开时,装置中仍发生Zn与CuSO4的置换反应,Zn表面有Cu析出,故A错,B对;K与M相连时,形成原电池,Zn作负极Cu作正极,电子由锌片流向铜片,C对;K与N相连时形成电解池,Cu为阳极Zn作阴极,Cu溶解,锌片上析出Cu,锌片质量增加,D错。
13.【解析】选A、B。
紫红色斑即MnO4向d端扩散,根据阴离子向阳极移动的原理,可知d
端为阳极,即b为正极,a为负极,c为阴极,NaCl溶液中H+放电,产生OH7,c点附近会变红色,A正确;电解硫酸铜溶液时,Pt为阳极,溶液中的OH7放电:
4OH7-4e7===02件2H2O,
+电解
Cu为阴极,溶液中的Cu2得电子,生成铜,总反应式为2CuSO4+2H2O=====2Cu+O2T+2H2SO4,Pt电极附近生成H+,则SO4-向Pt电极移动,B正确,D不正确。
随着电解的进行,Z中溶液变为硫酸溶液,再电解则为电解水,硫酸浓度增大,pH减小,C不正确。
14.【解析】选B、D。
一段时间后铁片附近出现浑浊,原因是产生了Mg(OH)2则铁片是阴极:
2H2O+2e-===H2f+2OH。
三、简答题(本题包括4小题,共54分。
)
15.答案
(1)①2H++2e-===H2f放出气体,溶液变红
②2CI—2e===Cl2f把湿润的淀粉—碘化钾试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
2+——2+
(2)①纯铜Cu+2e===Cu②粗铜Cu—2e===Cu
16•解析影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外,光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等,也会对化学反应速率产生影响。
答案
(1)光
(2)反应物的接触面积(3)在溶液中,水作溶剂,增大了接触面积(4)催化剂
(5)反应物本身的性质(6)反应物的浓度(7)反应温度
17.解析
(1)分析图像知:
18.
答案
(1)0.079molL—1s—10.395molL—179.0%
(2)X(g)+Y(g)=2Z(g)
19.解析
(1)①题中指出在碱洗时有气泡产生,则只有金属铝与碱反应才符合条件,故碱洗过
程中发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH—+H2O===2AIO2、2Al+2OH—+4H2O===2AIO2+
3H2f。
碱洗后溶液中含有大量AIO2,故最好通入CO2气体使AIO2转化为Al(OH)3沉淀以回收铝。
②活泼金属作阳极,阳极材料本身失电子被氧化,其氧化产物为Al2O3,由此可得阳极反应式为
2Al+3H2O—6e—===Al2O3+6H+°加入NaHCOs溶液后,Al3+与HCO3发生相互促进的水解反应,离子方程式可表示为AI3++3HCO3===AI(OH)3J+3CO2⑵电镀时若用石墨作阳极,则电解过
程中电解液中Cu2+浓度不断减小,导致铁表面不能镀上均匀的铜。
(3)若X为碳棒,则只能用外
加电源的阴极保护法,此时开关K应置于N处。
若X为Zn,K置于M处,其保护原理为牺牲
阳极的阴极保护法。
答案
(1)①2Al+2OH—+2H2O===2AlO2+3H2?
b②2Al+3H2O—6e「===Al2O3+6H+
HCO3与Al3+发生水解相互促进反应,产生Al(OH)3沉淀
(2)补充溶液中消耗的Cu2+,保持
溶液中Cu2+浓度恒定
(3)N牺牲阳极的阴极保护法