吉林省吉林市五十五中2019-2020高二化学上学期期中试卷（附解析Word版）

2019-2020 学年度第一学期期中考试试题 高二化学 相关相对原子质量 H:1 C: 12 O:8 Ni:59 Cu: 64 Zn:65 Ag:108 第一卷（50 分） 一、选择题（每题 2 分，共 20 分） 1.从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是（ ） A. 镁 B. 氯化钠 C. 溴 D. 钾 【答案】B 【解析】 【详解】A.海水中含有 MgCl2，先向海水中加入生石灰得到 Mg(OH)2 沉淀，经过滤、洗涤得到 纯净的 Mg(OH)2，然后用盐酸溶解获得 MgCl2 溶液，再将溶液蒸发浓缩获得氯化镁晶体，通过 在 HCl 气氛中加热获得无水 MgCl2，然后电解熔融的无水 MgCl2 获得金属 Mg，发生了化学变化， A 不符合题意； B.海水中含有 NaCl，由于 NaCl 的溶解度受温度的影响变化不大，所以采用蒸发溶剂的方法获 得 NaCl，属于物理变化，B 符合题意； C.海水中的溴元素以 NaBr 等化合物的形式存在，要通过氧化还原反应得到单质 Br2，发生了 化学变化，C 不符合题意； D.海水中钾元素以 KCl 等化合物形式存在，先分离得到纯净的 KCl，然后电解熔融的 KCl，得 到单质钾，发生了化学变化，D 不符合题意； 故合理选项是 B。 2.下列电池属于二次电池的是(　　) A. 银锌纽扣电池 B. 氢氧燃料电池 C. 铅蓄电池 D. 锌锰干电 池 【答案】C 【解析】 【详解】A.银锌纽扣电池的原料一次加入，不能反复使用，属于一次电池，A 不符合题意； B.氢氧燃料电池属于燃料电池，不能充电反复使用，B 不符合题意； C.铅蓄电池属于可充电电池，可以反复使用，是二次电池，C 符合题意； D.锌锰干电池是一次电池，不能反复使用，是一次电池，D 不符合题意； 故合理选项是 C。 3.铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为：4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O。右图为一放在水槽中的铁架，水位高度如右图所示。最容易生锈的铁 架横杆是 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】C 【解析】 此处铁生锈属于吸氧腐蚀。④处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈蚀速率较慢； ①②③处已与电解质溶液接触，但①②处含 O2 较少，所以③处腐蚀最快。 4.判断强弱电解质的标准是(　　) A 导电能力 B. 相对分子质量 C. 电离程度 D. 溶解度 【答案】C 【解析】 【详解】A.电解质的强弱与溶液的导电能力无关,溶液的导电性强弱取决于溶液中离子浓度的 大小,离子浓度越大,导电性越强,如硫酸钡是强电解质,但它难溶于水,虽溶于水的部分能完 全电离,而导电能力很弱,故 A 错误;B.根据能否完全电离区分强电解质弱电解质，与相对分子 质量没有关系,故 B 错误;C.强电解质是指在水溶液中能够完全电离的化合物，弱电解质是在 水溶液中部分电离的化合物，故 C 正确;D.硫酸钡是强电解质,但它难溶于水,乙酸易溶于水, 但它是弱电解质, 所以电解质的强弱与溶解度无关,故 D 错误;答案：C。 【点睛】强电解质是指在水溶液中能够完全电离的化合物，一般的强酸、强碱和大部分盐类 属于强电解质；弱电解质是指在水溶液里部分电离的电解质,包括弱酸、弱碱、水与少数盐。 据此即可解答。 5.下列叙述中正确的是 A. 氯化钠可以在水分子的作用下电离成钠离子和氯离子 B. 硫酸钡难溶于水，所以硫酸钡属于弱电解质 C. 溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸 .D. 二氧化碳溶于水，溶液能导电，故二氧化碳属于电解质 【答案】A 【解析】 A. 氯化钠是强电解质，故其可以在水分子的作用下电离成钠离子和氯离子，A 正确；B. 硫酸 钡虽然难溶于水，但其溶解的部分是完全电离的，所以硫酸钡属于强电解质，B 不正确；C. 溶于水后能电离出氢离子的化合物不一定是酸，酸式盐在水溶液中也可以电离出氢离子，C 错 误；D. 二氧化碳溶于水，溶液能导电，因溶液中的离子是碳酸电离的、不是二氧化碳电离的， 故二氧化碳属于非电解质，D 不正确。本题选 A。 点睛：电解质在水溶液中的电离都是在水分子的作用下完成的；电解质的强弱与其溶解度的 大小无关，只与电离程度有关；不能仅根据某物质的水溶液的导电性判断其是否为电解质， 还要看溶液中的离子是否为其本身电离的。 6.锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( ) A. 正极反应为 Zn－2e－==Zn2＋ B. 电池反应为 Zn＋Cu2＋==Zn2＋＋Cu C. 盐桥中的 K＋移向 ZnSO4 溶液 D. 在外电路中，电流从负极流向正极 【答案】B 【解析】 A、该装置是原电池，较不活泼的金属铜作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反 应式为：Cu2++2e-=Cu，选项 A 错误；B、该原电池中，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上 铜离子得电子发生还原反应，所以电池反应式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，选项 B 正确；C、该原电 池放电时，盐桥中阳离子向正极移动，所以 K+移向 CuSO4 溶液，选项 C 错误；D、原电池放电 时，在外电路中电子从负极沿导线流向正极，选项 D 错误；答案选 B。 7.向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是(　　) A. c(H＋)·c(OH－)乘积不变 B. c(H＋)增加 C. c(OH－)降低 D. 水电离出的 c(H＋)增加【答案】D 【解析】 【详解】A.在任何物质的稀溶液中都存在水的电离平衡，溶液中 c(H＋)·c(OH-)乘积不变，等 于该温度下的水的离子积常数，A 正确； B.向蒸馏水中加入少量盐酸后，HCl 电离产生 H+，使溶液中 c(H+)增大，B 正确； C.向蒸馏水中加入少量盐酸后，HCl 电离产生 H+，使溶液中 c(H+)增大，由于溶液中存在水的 电离平衡，c(H＋)·c(OH－)乘积是个常数，c(H+)增大，则 c(OH－)降低，C 正确； D.盐酸电离产生 H+，使溶液中 c(H+)增大，对水的电离平衡起抑制作用，导致水电离产生的 c(H+) 减小，D 错误； 故合理选项是 D。 8.从海水中提镁，正确的方法是（ ） A. 海水 Mg(OH)2 Mg B. 海水 Mg(OH)2 溶液 MgCl2 Mg C. 海水 Mg(OH)2 MgO Mg D. 海水 Mg(OH)2 溶液 MgCl2 溶液 MgCl2 Mg 【答案】D 【解析】 【详解】海水中 Mg 元素以 MgCl2 的形式存在，从海水中提镁，首先向海水中加入石灰乳，发 生反应：MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2，反应产生的 Mg(OH)2 沉淀，过滤洗涤得纯净的 Mg(OH)2，然后用盐酸溶解得到纯净的 MgCl2 溶液，蒸发浓缩、冷却结晶。得 MgCl2 晶体，然后 在 HCl 气氛中加热得到无水 MgCl2，然后电解熔融的 MgCl2 获得 Mg、Cl2，故合理选项是 D。 9.有 A、B、C、D 四种金属。将 A 与 B 用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B 不易腐蚀。将 A、D 分别投入等浓度盐酸中，D 比 A 反应剧烈。将铜浸入 B 的盐溶液里，无明显变化。如果 把铜浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是(　　) A. D>C>A>B B. D>A>B>C C. D>B>A>C D. B>A>D>C 【答案】B 【解析】 NaOH→ 电解→ HCl→ 电解→ 电解→ 石灰乳→ 灼烧→ 电解→ 石灰乳→ HCl→ → 电解→【分析】 原电池中较活泼的金属作负极，负极上失电子生成阳离子进入溶液而被腐蚀；金属和酸反应， 较活泼的金属与酸反应较剧烈；金属之间的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金 属，据此分析解答。 【详解】①将 A 与 B 用导线连接起来，浸入电解质溶液中，该装置构成了原电池，原电池中 较活泼的金属作负极，负极上金属失电子生成金属阳离子进入溶液而被腐蚀，较不活泼的金 属作正极而不易腐蚀，B 不易腐蚀，所以金属活动性 A>B； ②金属和酸反应，较活泼的金属与酸反应较剧烈，将 A、D 分别投入等浓度盐酸中，D 比 A 反 应剧烈，所以金属活动性 D>A； ③金属之间的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，将铜浸入 B 的盐溶液里， 无明显变化，所以金属活动性：B>Cu； ④金属之间的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，如果把铜浸入 C 的盐溶液 里，有金属 C 析出，说明金属活动性：Cu>C。 所以它们的活动性由强到弱的顺序是 D>A>B>C，故合理选项是 B。 【点睛】本题考查了金属活泼性强弱的判断，金属活泼性强弱的判断方法有：原电池中的正 负极材料、金属之间的置换反应、金属和酸反应置换出氢气的难易等。 10.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有 1mol 电子通过时，理论上的两极变 化是: ①锌片溶解了 32.5g；②锌片增重了 32.5g；③铜片上析出 1gH2；④铜片上析出 1mol H2； A. ①和③ B. ①和④ C. ②和③ D. ②和④ 【答案】A 【解析】 【详解】锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作 正极，正极材料是铜，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应 2H++2e-=H2↑，锌作负极失 电子生成锌离子，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，当导线中有 1mol 电子通过时，负极上 Zn 失电 子而溶解，Zn 片溶解的质量=65g/mol× =32.5g，正极上氢离子得电子发生还原反应，所 以 铜 片 上 生 成 氢 气 的 物 质 的 量 n(H2)= =0.5mol ， 则 反 应 产 生 氢 气 的 质 量 是 m(H2)=0.5mol×2g/mol=1g，所以正确的叙述为①③，故合理选项是 A。 二、选择题（每题 3 分，共 30 分） 1 2 mol 1 2 mol11.25 ℃时，0.01 mol/L 的 HCl 溶液中水电离出的 H＋的浓度是(　　) A. 1×10－10 mol/L B. 1×10－2 mol/L C. 1×10－7 mol/L D. 1×10－12 mol/L 【答案】D 【解析】 【详解】在任何物质的水溶液中存在水的电离平衡：H2O H++OH-，向水中加入盐酸， c(HCl)=c(H+)=0.01 mol/L，由于室温下水的离子积常数 Kw= c(H+)·c(OH-)=1×10-14，所以溶 液中 c(OH-)=(1×10-14÷0.01)mol/L=1×10-12mol/L，水电离产生的 c(H+)=c(OH-)，所以溶液 中水电离出的 H＋的浓度是 1×10-12mol/L，故合理选项是 D。 12.某学生欲完成 2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的是(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于在金属活动性顺序表中，金属活动性 Ag< H，所以 Ag 不能与盐酸发生置换反应， 若发生该反应，就要设计为电解池，Ag 与电池的正极连接，为电解池的阳极，电解质溶液为 盐酸，故合理选项是 C。 13.下列描述中，不符合生产实际的是(　　) A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铜作阳极 B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极 【答案】A 【解析】 【详解】A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，应该用惰性电极石墨作阳极，A 错误； B.电解法精炼粗铜，用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用含有 Cu2+的溶液为电解质溶液，B 正确； C.电解饱和食盐水制烧碱，用石墨作阳极，用涂镍碳钢网作阴极，C 正确； D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极，镀件作阴极，含有 Zn2+的溶液为电解质溶液，D 正确； 故合理选项是 A。 14.以 CuSO4 溶液为电解质溶液进行粗铜(合 Zn、Ag、Pt、Au 等杂质) 的电解精炼，下列说 法正确的是 A. 电能全部转化为化学能 B. 反应溶液中 Cu2+向阳极移动 C. 粗铜接电源正极，发生氧化反应 D. 利用阳极泥可回收 Zn、Ag、Pt、Au 等金属 【答案】C 【解析】 A.电能不能全部转化为化学能，还转化为热能等，故 A 错误；B.反应溶液中阳离子移向阴极， Cu2+向阴极移动，故 B 错误；C. 粗铜接电源正极，发生氧化反应，故 C 正确；D. 利用阳极泥 可回收 Ag、Pt、Au 等不活泼金属，不能回收比铜活泼的金属 Zn，故 D 错误。故选 C。 点睛：解答本题容易错选选项 D，粗铜中的杂质 Zn 比铜活泼，在 Cu 之前被氧化为 Zn2+进入溶 液，所以得到的阳极泥不含有 Zn。 15.Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图，电解总 反应为 2Cu＋H2O Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是(　　) A. 石墨电极上产生氢气 B. 铜电极发生还原反应 C. 铜电极接直流电源的负极 D. 当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.1 mol Cu2O 生成 【答案】A 【解析】 【详解】A、电解总反应：2Cu+H2O Cu2O+H2↑，金属铜失电子，说明金属铜一定作阳极， 石墨做阴极，在阴极上是溶液中的氢离子得电子，产生氢气，故 A 正确； B、铜电极本身失电子，发生氧化反应，故 B 错误；C、铜电极是电解池的阳极，接直流电源的正极，故 C 错误； D、反应 2Cu+H2O Cu2O+H2↑中，若失电子的物质的量为 2mol，则生成氧化亚铜 1mol， 所以当有 0.1mol 电子转移时，有 0.05molCu2O 生成，故 D 错误。 故选 A。 【点睛】根据电解总反应为 2Cu+H2O Cu2O+H2↑可以知道金属铜为阳极材料，在阳极发 生失电子的氧化反应，在阴极上是氢离子发生得到的电子的还原反应。 16. 用惰性电极电解饱和 NaCl 溶液。下列有关的说法中，正确的是 A. 在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B. 若在阳极附近滴入 KI 溶液，溶液呈棕色 C. 用阳离子交换膜电解，可防止 C12 进入阳极室 D. ，将电解后的溶液转移到烧杯中，搅拌后溶液呈中性 【答案】B 【解析】 试题分析：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，A、根据电解原理，阳极应是阴离子失电 子，Cl－先放电，即 2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极应是阳离子得电子，根据阳离子放电顺序，应是 2H＋＋2e－=H2↑，故错误；B、阳极上产生 Cl2，Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，溶液显棕色，故正确； C、阳离子交换薄膜，防止 OH－进入阳极区，与 Cl2 反应，故错误；D、根据总电极反应式，溶 液显碱性，故错误。 考点：考查电解饱和食盐水等知识。 17. 我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的 pH 平均 为 3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是(　　) A. 此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀 B. 发生电化学腐蚀时的正极反应为 2H2O＋O2＋4e－=4OH－ C. 在化学腐蚀过程中有氢气产生 D. 发生电化学腐蚀时的负极反应为 Fe－2e－=Fe2＋ 【答案】B 【解析】 在弱酸性环境中铁发生的析氢腐蚀，故正极为 2H++2e-=H2↑，B 错误 18.图中烧杯中盛的是天然水，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是 A. ⑤＞②＞①＞③＞④ B. ⑤＞②＞③＞④＞① C. ④＞③＞②＞①＞⑤ D. ④＞③＞⑤＞②＞① 【答案】C 【解析】 认真观察装置图，分析各图中发生反应的原理，然后才能比较铁腐蚀的速率快慢。④是电解 池装置，在④池中 Fe 是阳极，铁失去电子，铁腐蚀最快。②③⑤是原电池装置，在②③池中 Fe 是负极，腐蚀较快(比④慢) ，其中铜的金属性弱于锡，故③腐蚀较快。在⑤池中 Fe 是正 极，腐蚀较慢(比①②慢)。综上所述，铁被腐蚀的速率由快到慢为④>③>②>①>⑤，答案选 C。 19.已知 25℃时，下列酸 电离常数:醋酸（CH3COOH）：1.75×10－5、氢氰酸（HCN）： 4.93×10 －10、氢氟酸（HF）：7.2×10－4、甲酸（HCOOH）： 1.77×10－4，物质的量浓度均为 0.1mol•L －1 的上述溶液，酸性最强的是（ ） A. 醋酸 B. 氢氰酸 C. 氢氟酸 D. 甲酸 【答案】C 【解析】 试题分析：电离常数越大，酸性越强，故 C 项正确。 考点：本题考查电离平衡常数。 20.将 1 L 含有 0.4 mol Cu(NO3)2 和 0.4 mol KCl 的水溶液，用惰性电极电解一段时间后，在 一电极上析出 19.2 g Cu。此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的 气体在水中的溶解)(　　) A. 6.72 L B. 13.44 L C. 3.36 L D. 5.6 L 【答案】D 【解析】 【详解】n(Cu)= =0.3mol，阴极发生 Cu2++2e-=Cu，由于 Cu 是+2 价的金属，所 以 阴 极 得 到 0.6mol 电 子 ， 阳 极 发 生 ： 2Cl--2e-=Cl2↑ 、 4OH--4e-=O2↑+2H2O ， 则 生 成 的 19.2g 64g / mol m M =n(Cl2)=0.2mol ， 转 移 电 子 0.4mol ， 则 生 成 O2 转 移 电 子 0.2mol ， 生 成 氧 气 0.2mol÷4=0.05mol，所以阳极共生成气体的物质的量是 0.2mol+0.05mol=0.25mol，其在标准 状况下气体体积为：22.4L/mol×0.25mol=5.6L，故合理选项是 D。 第二卷（50 分） 21.下表是几种常见弱酸的电离常数(25 ℃)。 酸 电离常数 K CH3COOH 1.75×10－5 H2CO3 K1=4.4×10－7　K2=4.7×10－11 H2S K1=1.3×10－7　K2=7.1×10－15 H3PO4 K1=7.1×10－3　K2=6.3×10－8 K3=4.2×10－13 回答下列问题： (1)当温度升高时，K 值________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)在相同温度时，各弱酸 K 值不同，那么 K 值的大小与酸性的相对强弱有何关系？ ________________。 (3)若把 CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作酸，其中酸性最强的 是________，最弱的是________。 (4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离常数。对于同一种多元弱酸的 K1、K2、K3 之间存在着数量上的规律，此规律是_____________，产生此规律的原因是___________。 【答案】 (1). 增大 (2). K 值越大，电离出的氢离子浓度越大，酸性越强 (3). H3PO4 (4). HS- (5). K1≥K2≥K3 (6). 上一级产生的 H+对下一级电离有抑制作用 【解析】 【分析】 (1)弱电解质电离是吸热的，升高温度促进电离； (2)同一温度下，酸的电离常数越大其酸性越强； (3)同一温度下，酸的电离常数越大其酸性越强，根据酸的电离常数确定酸性强弱； (4)根据外界条件对电离平衡的影响分析解答。【详解】(1)弱酸的电离是吸热的，升高温度促进弱酸电离，所以电离平衡常数增大； (2)同一温度下，酸的电离常数越大其电离程度越大，电离出的氢离子浓度越大,酸性越强； (3)同一温度下，酸 电离常数越大其酸性越强，根据酸的电离常数知，酸性最强的是 H3PO4， 最弱的是 HS-； (4)通过多元弱酸 H2CO3、H2S、H3PO4 的电离平衡常数进行研究，发现它们之间存在数量上的规 律：同一多元弱酸的电离常数差别很大，对于同一种多元弱酸的电离平衡常数 K1、K2、K3 等之 间存在着数量上的规律，此规律是 K1≥K2≥K3，产生此规律的原因是上一级产生的 H+对下一级 电离有抑制作用。 【点睛】本题考查弱电解质的电离，明确酸性强弱与电离程度、电离平衡常数的关系是解本 题关键，注意对表中数据的分析和应用。 22.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组 用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间（碘化物充分溶解 在水中），得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：（已知：2I-+Cl2=2Cl-+I2） (1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①______，③ _____。 (2)过程②中充入适量 Cl2 的目的是(用方程式解释)_________________，把溶液中的 I-转化成 I2。 (3)操作③中所用的有机试剂可以是______________(只填一种)。 (4)操作过程③可以分解为如下几步： A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中； B.把 50mL 碘水和 15mL 有机溶剂加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞； C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液； D.倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正； E.旋开活塞，用烧杯接收溶液； F.从分液漏斗上口倒出上层液体； G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准； 的H.静置、分层。 过程③正确操作步骤的顺序是：（填编号字母） _______→________→________→A→H→________→E→F。 【答案】 (1). 过滤 (2). 萃取、分液 (3). 2I-+Cl2=2Cl-+I2 (4). 苯(或四氯化 碳) (5). C (6). B (7). D (8). G 【解析】 【分析】 以海带为原料获得少量碘单质：将海带在坩埚中灼烧得到海带灰，将海带灰浸泡得到海带灰 悬浊液，然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离，得到含有碘化钾的溶液，向水溶液中通入 足量 Cl2，发生反应为 2I-+Cl2=2Cl-+I2，向含有碘单质的溶液中加入萃取剂四氯化碳萃取蒸馏 得到碘单质。 【详解】(1)操作①是将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤，操作③是从碘水中获取碘单质 采用萃取、分液的方法； (2)过程②通入适量的 Cl2 可以将 I-氧化生成的 I2，反应方程式为：2I-+Cl2=2Cl-+I2； (3)操作③利用 I2 容易溶于有机溶剂，而在水中溶解度不大，水与有机溶剂互不相容，将含有 碘的水溶液进行分离，使用的有机物可以是苯或四氯化碳中任意一种； (4)其实验步骤是检漏、加药品、振荡、放置、静置、打开玻璃塞、旋开活塞、倒出液体，所 以其操作顺序是 CBDAHGEF。 【点睛】本题考查海水资源的综合利用，涉及物质分离提纯方法、萃取剂的选取标准、分离 操作步骤等知识点，明确物质的性质是解题关键，知道实验操作步骤及目的，知道萃取剂的 选取方法，掌握过滤、萃取、蒸馏等操作是解答本题的基础。 23.依据氧化还原反应：Fe(s)+Cu2＋(aq)=Fe2＋(aq)+Cu(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： (1)电极 X 的材料是________；电解质溶液 Y 是________。(2)铜电极为电池的________极，发生的电极反应为_______________；X 电极上发生的电极反 应为__________________。 (3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。 【答案】 (1). Fe (2). CuSO4 (3). 正 (4). Cu2++2e-=Cu (5). Fe-2e-=Fe2+ (6). Fe (7). Cu 【解析】 【分析】 根据原电池工作原理、结合反应方程式和装置图分析解答 【详解】(1)含有盐桥的原电池中，电极材料和相对应的电解质溶液具有相同的金属元素，所 以 X 电极材料为 Fe，Y 电解质溶液为 CuSO4 溶液； (2)根据电池反应式知，Fe 元素化合价由 0 价变为+2 价，则 Fe 作负极，所以 Cu 作正极，正 极 Cu 电极反应式为 Cu2++2e-=Cu、X 电极为负极，负极反应式为 Fe-2e-=Fe2+； (3)放电时，电子从负极 Fe 沿导线流向正极 Cu。 【点睛】本题考查了原电池原理，明确原电池中元素化合价升降与正负极判断的关系是解本 题关键，在外电路中电子由负极流向正极，在内电路中，阳离子向正极定向移动，阴离子向 负极区域定向移动，一般情况下活泼的金属为负极，不活泼的金属为正极，但也有例外，如 Al、Mg 与 NaOH 溶液构成的原电池中，活动性弱的 Al 为负极，活动性强的 Mg 则为正极，要结 合电解质溶液具体情况具体分析。 24.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是 Pb 和 PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总 反应式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)。根据上述情况判断： (1)放电时，电解质溶液的 pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)放电时，电解质溶液中阴离子移向_____极，电子从_____极流向____极。 (3)写出负极的电极方程式：_____________________________________。 【答案】 (1). 增大 (2). 负 (3). 负 (4). 正 (5). Pb -2e-+SO4 2-＝PbSO4 【解析】 【分析】 放电时，负极发生氧化反应，Pb 失去电子产生 Pb2+，Pb2+与溶液中的 SO42-结合形成 PbSO4，反 应消耗硫酸，硫酸的浓度减小，负极得到 PbSO4，正极上 PbO2 获得电子变为 Pb2+，Pb2+与溶液 中的 SO42-结合形成 PbSO4，电子由负极经外电路流向正极，由此分析解答。 。  放电 充电【详解】(1)该电池总反应式为：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)。根 据工作原理可知：在放电时 Pb 发生氧化反应，失去电子变为 Pb2+ ，电极反应式为 Pb-2e-=Pb2+； 正极上 PbO2 获得电子变为 Pb2+，电极反应式为：PbO2+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，反应消耗硫酸， 使硫酸的浓度减小，溶液中 c(H+)降低，所以溶液的 pH 增大； (2)放电时，由于负极不断产生 Pb2+，使正电荷数目增大，所以电解质溶液中阴离子 SO42-移向 负极，电子从负极 Pb 极流向正极 PbO2 极； (3)负极失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应式：Pb+SO42--2e-=PbSO4。 【点睛】本题考查了原电池工作原理，要会根据电池反应及元素化合价变化判断电池的正负 极，并书写正负极电极反应式。注意：负极上生成难溶性的硫酸铅导致负极质量增加，正极 上也产生难溶性的硫酸铅导致正极质量也增加，而溶液的酸性会减弱。 25.某小组按图 1 所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。 (1)图 2 是图 1 所示装置的示意图，在图 2 的小括号内填写正极材料的化学式_________；在 方括号内用箭头表示出电子流动的方向___________。 (2)正极反应式为_____________________，负极反应式为__________________。 (3)按图 1 装置实验，约 8 min 时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到 液柱上升的是________。 a．用纯氧气代替具支试管内的空气 b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物 c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水 【答案】 (1). C (2). (3). O2 +2H2O+e-=4OH- (4). Fe-2e-=Fe (5). abc 【解析】 【分析】 (1)铁钉的吸氧腐蚀中，碳作正极，铁作负极；  放电 充电(2)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； (3)要使现象更快、更清晰，可采取增大反应速率等方法。 【详解】(1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱 的杂质碳作正极，正极的化学式为 C；电子从负极 Fe 沿导线流向正极 C，其图象为 ； (2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极 C 上 O2 得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-； (3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a 正确； b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加 快，b 正确； c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相 同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c 正确； 故合理选项是 abc。 26.如图中，甲是电解饱和食盐水，乙是铜的电解精炼，丙是电镀，回答： 甲 乙 丙 （1）b 极上的电极反应式为__，甲电池的总反应化学方程式是__。 （2）在粗铜的电解过程中，图中 c 电极的材料是__（填“粗铜板”或“纯铜板”）；在 d 电极 上发生的电极反应为__；若粗铜中还含有 Au、Ag、Fe 等杂质，则沉积在电解槽底部（阳极泥） 的杂质是__，电解一段时间后，电解液中的金属离子有__。 （3）如果要在铁制品上镀镍（二价金属），则 e 电极的材料是__（填“铁制品”或“镍块”， 下同），f 电极的材料是__。 （4）若 e 电极的质量变化 118 g，则 a 电极上产生的气体在标准状况下的体积为__。【答案】 (1). 2H++2e﹣===H2↑ (2). 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑ (3). 粗 铜板 (4). Cu2++2e﹣===Cu (5). Au、Ag (6). Cu2+、Fe2+ (7). 铁制品 (8). 镍块 (9). 44.8L 【解析】 【详解】(1)甲 电解饱和食盐水，M 为正极，则 a 为阳极发生氧化反应，b 为阴极发生还原 反应，电极反应式为 2H++2e-=H2↑，电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，总反应化学 方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案为：2H ++2e-=H2↑；2NaCl+2H 2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑； (2)用电解法进行粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，该装置中 M 为原电池的正极，N 为原电池的负极，所以 c 为电解池的阳极，d 为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜溶液为电解 液，溶液中的 Cu2+得到电子在阴极上发生还原反应，即 Cu2++2e-=Cu；作阳极的粗铜中的铜以 及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，所以 Fe 发生 Fe-2e-═Fe2+反应，以 Fe2+的形式进入溶 液中；比铜不活泼的金属 Au、Ag 不会失去电子，以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”， 则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是 Au、Ag，电解一段时间后，电解液中的金属离子有 Cu2+、Fe2+，故答案为：粗铜板；Cu2++2e-=Cu；Au、Ag；Cu2+、Fe2+； (3)要在铁制品上镀镍(二价金属)，则铁作阴极与电源负极 N 相连即 f 极，镍为阳极与电源正 极 M 相连即 e 极，故答案为：铁制品；镍块； (4)若 e 电极的质量变化 118g，根据转移电子数相等，Ni～2e-～Cl2，则 a 电极上产生的气体 在标准状况下的体积为 ×22.4L/mol=44.8L，故答案为：44.8L。 【点睛】本题考查了电解原理及其应用。掌握电解的基本原理和电极方程式的书写是解题的 关键。本题的易错点为（2），粗铜的电解精炼过程中，阳极上比铜活泼的金属也要放电，活 泼性比铜弱的形成阳极泥。 是 118 59 / g g mol