石家莊化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量變化的專項培優(yōu)練習(xí)題(含答案)(編輯修改稿)
2025-04-02 04:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 中，向CuSO4溶液一端擴散的離子是______（填離子符號）。（2）金屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，可以采用電化學(xué)手段進行防腐。①炒菜的鐵鍋未及時清洗容易生銹。寫出鐵鍋生銹過程的正極反應(yīng)式__________________。②為了減緩某水庫鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用下圖乙所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用___________（填寫字母序號）。A．銅 B．鈉 C．鋅 D．石墨③圖丙所示方案也可以減緩鐵閘門的腐蝕速率，則鐵閘門應(yīng)連接直流電源的_______極。（3）蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)是：NiO2 + Fe + 2H2OFe(OH)2 + Ni(OH)2。①若此蓄電池放電時，該電池某一電極發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是____（填序號）。A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2②該電池放電時，正極附近溶液的PH_________（填增大、減小、不變）③充電時該電池陽極的電極反應(yīng)式________________?！敬鸢浮緾u AgNO3 Ag＋＋e－＝Ag Cl O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C 負 A 增大 Ni(OH)22e+2OH=NiO2+2H2O 【解析】【分析】（1）由反應(yīng)方程式可知，該原電池的電極反應(yīng)式為：正極：2Ag++2e═2Ag，負極：Cu2e═Cu2+，所以X極的材料應(yīng)為Cu，電解質(zhì)溶液Y應(yīng)為AgNO3溶液，外電路中的電子從Cu極流向Ag極．鹽橋中的K+移向正極（Ag極）；NO3移向負極（Cu極），以此解答。（2）①生鐵的吸氧腐蝕中，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)；②原電池的負極金屬易被腐蝕，根據(jù)原電池的工作原理來回答；③在電解池的陰極上的金屬被保護，根據(jù)電解池的工作原理來回答；（3）①依據(jù)電池反應(yīng)分析，充電為電解池，放電為原電池；放電過程中原電池的負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；②放電時的電極反應(yīng)是：負極：Fe2e+2OH=Fe（OH）2；③放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為：NiO2+2e+2H2O=Ni（OH）2+2OH，充電時該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，是該電極反應(yīng)的逆反應(yīng)．【詳解】（1）①由反應(yīng)“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負極，Ag+在正極上得電子被還原，電解質(zhì)溶液為AgNO3 ，故答案為：Cu；AgNO3；②正極為活潑性較Cu弱的Ag，Ag+在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為Ag++e=Ag，故答案為： Ag++e=Ag；③鹽橋中的陽離子移向正極，陰離子移向負極，Cl移向負極向CuSO4溶液一端擴散，故答案為：Cl；（2）①炒過菜的鐵鍋未及時清洗容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹，在鐵的吸氧腐蝕中，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e=Fe2+2e，正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng)，O2+2H2O+4e=4OH，故答案為：O2+2H2O+4e=4OH；②為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以讓金屬鐵做原電池的正極，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以是比金屬鐵的活潑性強的金屬，鉀鈣鈉都不能做電極材料，故答案為：C；③電解池的陰極上的金屬被保護，為降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的負極，故答案為：負；（3）①根據(jù)原電池在放電時，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，再根據(jù)元素化合價變化，可判斷該電池負極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為Fe被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，正極為NiO2，被還原發(fā)生還原反應(yīng)，此電池為堿性電池，在書寫電極反應(yīng)和總電池反應(yīng)方程式時不能出現(xiàn)H+，故放電時的電極反應(yīng)是：負極：Fe2e+2OH=Fe（OH）2，正極：NiO2+2e+2H2O=Ni（OH）2+2OH，故答案為：A；②放電時的電極反應(yīng)是：負極：Fe2e+2OH=Fe（OH）2，所以pH增大，故答案為：增大；③放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為：NiO2+2e+2H2O=Ni（OH）2+2OH，充電時該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，是該電極反應(yīng)的逆反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Ni（OH）2+2OH2e=NiO2+2H2O，故答案為：Ni（OH）2+2OH2e=NiO2+2H2O．9．某些共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表（單位：kJ?mol－1）： （1）把1mol Cl2分解為氣態(tài)原子時，需要___（填“吸收”或“放出”）243kJ能量。（2）由表中所列化學(xué)鍵形成的單質(zhì)分子中，最穩(wěn)定的是___；形成的化合物分子中最不穩(wěn)定的是___。（3）發(fā)射火箭時用氣態(tài)肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮氣和氣態(tài)水。已知32gN2H4（g）完全發(fā)生上述反應(yīng)放出568kJ的熱量，熱化學(xué)方程式是：____。【答案】吸收 N2 HI 2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g） △H=﹣1136kJ?mol﹣1 【解析】【分析】(1)化學(xué)鍵斷裂要吸收能量；(2)鍵能越大越穩(wěn)定，否則越不穩(wěn)定，結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析；(3)根據(jù)n=計算32g N2H4的物質(zhì)的量，再根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫原則書寫熱化學(xué)方程式?！驹斀狻?1)化學(xué)鍵斷裂要吸收能量，由表中數(shù)據(jù)可知把1mol Cl2分解為氣態(tài)原子時，需要吸收243kJ的能量；(2)因鍵能越大越穩(wěn)定，單質(zhì)中最穩(wěn)定的是H2，最不穩(wěn)定的是I2，形成的化合物分子中，最穩(wěn)定的是HCl，最不穩(wěn)定的是HI；(3)32g N2H4(g)的物質(zhì)的量為=1mol，與二氧化氮反應(yīng)生成氮氣與氣態(tài)水放出568kJ的熱量，熱化學(xué)方程式是：2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g) △H=1136kJ?mol1。10．C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池（圖1），測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。0～t1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應(yīng)式是_____，溶液中的H+向_____極移動，t1時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變，其原因是______。【答案】2H++NO3+e=NO2+H2O 正 鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了Al進一步發(fā)生反應(yīng) 【解析】【分析】【詳解】0到t1這段時間，由于金屬活動性：AlCu，因此Al作負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，濃硝酸電離產(chǎn)生的NO3在正極Cu上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生NO2氣體，正極反應(yīng)式為2H++NO3+e=NO2+H2O，溶液中的H+不斷移向正極；t1時，由于室溫下鋁被濃硝酸氧化產(chǎn)生Al2O3，覆蓋在金屬Al表面，使Al不能進一步發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生鈍化現(xiàn)象，阻礙鋁進一步發(fā)生反應(yīng)，此時銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅作負極，鋁作正極，導(dǎo)致電子移動的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。11．將鋅片和銀
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