2015年湖北高考化學(xué)復(fù)習(xí)訓(xùn)練題六

湖北2015年高考化學(xué)復(fù)習(xí)訓(xùn)練題六

　　2015年湖北高考生正在努力備考中，湖北高考網(wǎng)整理了2015年湖北高考化學(xué)復(fù)習(xí)訓(xùn)練題，希望對大家有幫助！

　　一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分)

　　1.(2013·無錫模擬)用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后,欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),應(yīng)向溶液中加入適量的　(　　)

　　A.CuSO4　　　　　　　　　 B.H2O

　　C.CuO D.CuSO4·5H2O

　　2.以硫酸銅溶液作電解液,對含有雜質(zhì)Fe、Zn、Ag的粗銅進(jìn)行電解精煉。下列敘述正確的是　(　　)

　　
①粗銅與直流電源負(fù)極相連

　　
②陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-====Cu

　　
③電路中每通過3.01×1023個電子,得到的精銅質(zhì)量為16 g

　　
④雜質(zhì)Ag以Ag2SO4的形式沉入電解槽形成陽極泥

　　A.
①
③　　　B.
②
④　　　C.
③
④　　　D.
②
③

　　3.(2014·鎮(zhèn)江模擬)按如圖所示裝置進(jìn)行下列不同的操作,說法不正確的是

　　(　　)

　　A.鐵腐蝕的速率由大到小的順序是:只閉合K1>只閉合K3>都斷開>只閉合K2

　　B.只接通K1,一段時間后,U形管中出現(xiàn)白色沉淀

　　C.只接通K2,U形管左、右兩端液面均下降

　　D.若只接通K1,一段時間后,漏斗中液面上升;若只接通K2,漏斗液面下降

　　4.(2014·蚌埠模擬)高鐵酸鹽在能源、環(huán)境保護(hù)等方面有著廣泛的用途,可以用電解法制高鐵酸鹽(已知高鐵酸鹽在酸性條件下不穩(wěn)定),總反應(yīng)式為Fe+2H2O+2OH-3H2↑+Fe。下列說法正確的是　(　　)

　　A.鐵為陽極,H2SO4為電解液

　　B.鐵為陰極,濃NaOH為電解液

　　C.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe+8OH--3e-====4H2O+Fe

　　D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,鐵失去3 mol電子可以在陰極得到33.6 L氫氣

　　5.如圖中,兩電極上發(fā)生的電極反應(yīng)如下:

　　a極:Cu2++ 2e-====Cu;

　　b極:Fe-2e-====Fe2+,則以下說法中不正確的是　(　　)

　　A.該裝置一定是原電池

　　B.a極上一定發(fā)生還原反應(yīng)

　　C.a、b可以是同種電極材料

　　D.該過程中能量的轉(zhuǎn)換可以是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

　　6.(2014·衡水模擬)高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵做電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是

　　(　　)

　　A.鐵是陽極,電極反應(yīng)為Fe-6e-+4H2O====Fe+8H+

　　B.鎳電極上的電極反應(yīng)為2H++2e-====H2↑

　　C.若隔膜為陰離子交換膜,則OH-自右向左移動

　　D.電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高,最終溶液pH不變

　　7.21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)。在800～1 000℃時電解熔融TiO2可制得鈦,裝置如圖所示。下列敘述正確的是　(　　)

　　A.a為電源的正極

　　B.石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)

　　C.陰極發(fā)生的反應(yīng)為TiO2+4e-====Ti+2O2-

　　D.每生成0.1 mol鈦,轉(zhuǎn)移電子0.2 mol

　　8.(2014·廣安模擬)推銷凈水器的商人用自來水做電解實驗,一段時間后兩極間產(chǎn)生灰綠色沉淀,并很快變成紅褐色,然后用凈水器凈化后的水做電解實驗,兩極上只有氣體產(chǎn)生,水中并無沉淀,用以證明自來水很“臟”。人們將自來水送檢,卻是合格的,下列有關(guān)說法合理的是　(　　)

　　A.商人電解自來水時,用石墨作陽極;電解凈化水時,用鐵作陽極

　　B.電解自來水時,陰極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-====4OH-

　　C.電解凈化水時,a、b兩極的pH變化如圖2所示

　　D.電解自來水實驗中,若陰極產(chǎn)生氣體為3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則陽極質(zhì)量減小5.6 g

　　9.如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入1 L 1 mol·L-1食鹽水中。下列說法正確的是

　　(　　)

　　A.若電鍵K與N連接,鐵被保護(hù)不會腐蝕

　　B.若電鍵K與N連接,正極反應(yīng)式是4OH--4e-====2H2O+O2↑

　　C.若電鍵K與M連接,將石墨棒換成銅棒,可實現(xiàn)鐵棒上鍍銅

　　D.若電鍵K與M連接,當(dāng)兩極共產(chǎn)生28 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時,生成了1 mol NaOH

　　10.(能力挑戰(zhàn)題)(2013·重慶模擬)下面兩套實驗裝置,都涉及金屬的腐蝕反應(yīng),假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的。下列敘述正確的是　(　　)

　　A.裝置Ⅰ在反應(yīng)過程中自始至終只生成紅棕色氣體

　　B.裝置Ⅱ開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕

　　C.裝置Ⅱ在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣

　　D.裝置Ⅰ在反應(yīng)結(jié)束時溶液中的金屬陽離子只有Cu2+

　　二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)

　　11.(12分)下圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池。

　　試回答:

　　(1)若甲池利用電解原理在鐵上鍍銀,則A是

　　B是

　　應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是

　　(2)若甲池陰極增重43.2 g且乙池中陰極上一直都有氣體產(chǎn)生,則乙池中陰極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是

　　12.(14分)(2014·九江模擬)(1)某課外活動小組同學(xué)用如圖1裝置進(jìn)行實驗,試回答下列問題:

　　
①若開始時開關(guān)K與a連接,則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的

　　
②若開始時開關(guān)K與b連接,則總反應(yīng)的離子方程式為 ___________________。

　　(2)芒硝化學(xué)式為Na2SO4·10H2O,無色晶體,易溶于水,是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學(xué)設(shè)想,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,用上圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉,無論從節(jié)省能源還是從提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念。

　　
①該電解槽的陽極反應(yīng)式為

　　此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)

　　
②制得的氫氧化鈉溶液從出口(填“A”“B”“C”或“D”)

　　
③通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,請簡述原因: _____________________

　　
④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 _______________________________________________________。

　　已知的燃燒熱H=-285.8 kJ·mol-1,則該燃料電池工作產(chǎn)生液態(tài)時

　　13.(14分)(能力挑戰(zhàn)題)(2013·青島模擬)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ),鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見,為此每年國家損失大量資金。請回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題。

　　(1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖所示。

　　
①寫出石墨電極的電極反應(yīng)式: ________________________________________

　　________________________________________________

　　
②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置,請在圖中虛線框內(nèi)所示位置作出修改,并用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線中電子流動方向。

　　
③寫出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式: _________________________________。

　　(2)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹。現(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中,當(dāng)鐵銹被除盡后,溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________

　　___________________________________________________________。

　　(3)防止鋼鐵腐蝕可以延長鋼鐵制品的使用壽命。在鋼鐵制品表面鍍銅可以有效地防止其腐蝕,電鍍的裝置如圖所示:

　　
①電鍍裝置圖的“直流電源”中,　　　　 _________________________________________________________。

　　
②接通電源前,裝置圖中的銅、鐵兩個電極質(zhì)量相等,電鍍完成后,將兩個電極取出,用蒸餾水小心沖洗干凈、烘干,然后稱量,二者質(zhì)量之差為5.12 g,由此計算電鍍過程中電路中通過電子的物質(zhì)的量為

　　
③上述鐵鍍件破損后,鐵更容易被腐蝕。請簡要說明鍍銅鐵鍍件破損后,鐵更容易被腐蝕的原因: ___________________________________________________,

　　由此可推知鍍

　　答案解析

　　1.【解析】選C。由硫酸銅溶液的電解方程式:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4可知,加入CuO才可與生成的H2SO4反應(yīng)生成CuSO4而使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),故C正確。

　　【誤區(qū)警示】恢復(fù)電解質(zhì)溶液時容易只注意溶質(zhì)成分,而忽略了溶液濃度。用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時,若使電解后的溶液恢復(fù)原狀態(tài),一般加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物的化合物。如電解CuSO4溶液,因從溶液中減少的是Cu和O2,且為2∶1,相當(dāng)于減少了CuO,所以恢復(fù)應(yīng)加CuO,加1 mol Cu(OH)2則多加1 mol H2O;如果需要加Cu(OH)2才能恢復(fù),說明CuSO4電解質(zhì)電解完后還電解了水,且CuO和H2O為1∶1。

　　2.【解題指南】解答本題時需掌握:“活成離子弱成泥,離子濃度要減小”——在電解精煉的過程中,比精煉金屬活潑的金屬,會以離子形式留在溶液中,而活潑性比精煉金屬弱的,會變成陽極泥,所以,溶液中精煉金屬離子的濃度會減小。

　　【解析】選D。粗銅作陽極,與直流電源正極相連;雜質(zhì)Ag以單質(zhì)形式形成陽極泥;每通過2 mol電子時,得到精銅質(zhì)量為64 g,通過3.01×1023個電子,即

　　0.5 mol電子,得到的精銅為16 g,
③對。

　　3.【解析】選D。只閉合K1,鐵棒作陽極電解NaCl溶液,Fe失電子生成Fe2+,H+在陰極得電子生成H2,從而使溶液中產(chǎn)生較多OH-,二者擴(kuò)散到U形管底部相遇生成白色Fe(OH)2沉淀,B項正確;只接通K2,鐵棒作陰極,不能失電子,此時相當(dāng)于惰性電極,該極上生成H2,石墨電極上生成Cl2,C項正確;綜上分析只接通K1鐵腐蝕最快,只閉合K3,形成原電池,鐵腐蝕的速率次之,都斷開時鐵自然腐蝕,而只接通K2時鐵棒作陰極被保護(hù),腐蝕速率最慢,A項正確。

　　4.【解析】選D。由反應(yīng)式知鐵為陽極,濃NaOH為電解液,故A、B項均錯誤;Fe在反應(yīng)中失去6個電子,故C項錯誤;鐵失去3 mol電子可以在陰極得到1.5 mol氫氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下為33.6 L,D項正確。

　　5.【解析】選A。A項該裝置不一定是原電池,可以是原電池也可以是電解池;B項根據(jù)已知條件,a極上發(fā)生Cu2++ 2e-====Cu反應(yīng),一定是還原反應(yīng);C項a、b可以是同種電極材料,如用鐵電極電解硫酸銅溶液;D項該過程中能量的轉(zhuǎn)換可以是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,也可以是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

　　【誤區(qū)警示】該題容易通過反應(yīng):Cu2++ Fe====Fe2++ Cu誤判該裝置為原電池。單從兩極的反應(yīng)上不能判定該裝置是原電池還是電解池,兩種可能都有。兩電極的材料也容易誤判,可以是同種材料。

　　6.【解析】選B。A選項,Fe與電源的正極相連,故Fe為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),因電解質(zhì)溶液呈堿性,故不能得到H+,正確的陽極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-====Fe+4H2O;B選項,Ni電極為陰極,在陰極,水電離出的H+發(fā)生還原反應(yīng)生成H2;C選項,由電極反應(yīng)式知OH-由左(陰極)向右(陽極)移動;D選項,陽極區(qū)消耗OH-,pH減小,陰極區(qū)生成OH-,pH增大,由總反應(yīng)式:Fe+2OH-+2H2O====Fe+3H2↑可知,整個溶液堿性減小,pH減小。

　　7.【解析】選C。由O2-移動方向可知b為電源正極,A錯;b為電源正極,石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng),B錯;D項每生成0.1 mol鈦,轉(zhuǎn)移電子0.4 mol,錯誤。

　　8.【解析】選C。商人電解自來水時,用鐵作陽極,鐵失電子成為Fe2+,在陰極,水中的H+得電子成為氫氣,破壞了水的電離平衡生成了OH-,Fe2+與OH-生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵很快被氧化為氫氧化鐵,故兩極間產(chǎn)生灰綠色沉淀,并很快變成紅褐色。商人電解凈化水時,用石墨作陽極,陽極(b極)電極反應(yīng)為4OH--4e-====2H2O+O2↑,陽極區(qū)c(H+)增大,pH降低,陰極(a極)電極反應(yīng)為2H++2e-====H2↑,陰極區(qū)c(OH-)增大,pH升高,故兩極上只有氣體產(chǎn)生,水中并無沉淀。故A、B項錯誤,C項正確。電解自來水實驗中,若陰極產(chǎn)生氣體(H2)為

　　3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為×2=0.3 mol,陽極鐵失電子成為Fe2+,質(zhì)量減小×56 g·mol-1=8.4 g,D項錯誤。

　　9.【解析】選D。A項,若電鍵K與N連接,則形成原電池,鐵作負(fù)極,被腐蝕,不正確;B項,若電鍵K與N連接,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式是2H2O+O2+4e-====4OH-,不正確;C項,若電鍵K與M連接,將石墨棒換成銅棒,則形成電解池,若要在鐵棒上鍍銅,電解質(zhì)溶液不能用食鹽水,而應(yīng)用硫酸銅溶液,故不正確;D項,若電鍵K與M連接,則為電解食鹽水,根據(jù)反應(yīng)方程式:

　　2NaCl+2H2O2NaOH+

　　2 2 　　44.8

　　1 mol x 　　 V

　　解得x=1 mol,V=22.4 L,即1 mol氯化鈉全部被電解完,產(chǎn)生1 mol氫氧化鈉和22.4 L的H2、Cl2的混合氣體,而現(xiàn)在產(chǎn)生氣體為28 L,表明電解完氯化鈉后繼續(xù)電解水,但生成氫氧化鈉的量不變,即生成了1 mol NaOH,D項正確。

　　【誤區(qū)警示】該題D項中NaCl完全電解后生成22.4 L氣體和1 mol NaOH,再繼續(xù)電解水時,氣體增加但NaOH不變,若依據(jù)28 L氣體進(jìn)行計算則得不出正確結(jié)果,而認(rèn)為D項錯。

　　10.【解題指南】正確解答本題,需明確以下兩點:

　　(1)濃硝酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行會變稀,發(fā)生的反應(yīng)會改變;

　　(2)硫酸不具有揮發(fā)性,故裝置Ⅱ左側(cè)開始時發(fā)生的是吸氧腐蝕。

　　【解析】選C。裝置Ⅰ形成原電池,銅作負(fù)極、鐵作正極,反應(yīng)的實質(zhì)是銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),開始生成二氧化氮,硝酸變稀后生成一氧化氮;濃硝酸變稀后,鐵和銅兩個電極轉(zhuǎn)換,溶液中會有亞鐵離子生成;裝置Ⅱ開始發(fā)生的是吸氧腐蝕,鐵、氧氣和水反應(yīng)生成鐵銹,氧氣消耗后壓強(qiáng)變小左邊液面上升,接觸后發(fā)生化學(xué)腐蝕,有氫氣放出。

　　【加固訓(xùn)練】某課外活動小組,為研究金屬的腐蝕和防護(hù)

　　的原理,做了以下實驗:將剪下的一塊鍍鋅鐵片,放入錐

　　形瓶中,并滴入少量食鹽水將其浸濕,再加數(shù)滴酚酞試液,

　　按如圖所示的裝置進(jìn)行實驗,過一段時間后觀察。下列

　　現(xiàn)象不可能出現(xiàn)的是　(　　)

　　A.B中導(dǎo)氣管產(chǎn)生氣泡

　　B.B中導(dǎo)氣管里形成一段水柱

　　C.金屬片剪口變紅

　　D.鋅被腐蝕

　　【解析】選A。該題思考的切入點是鐵-鋅-NaCl溶液構(gòu)成原電池,由于溶液顯中性,鋅又比鐵活潑,只能是鋅作負(fù)極,鐵作正極,在負(fù)極上發(fā)生Zn-2e-====Zn2+,正極:O2+2H2O+4e-====4OH-,所以在A中由于其中的氧氣作氧化劑而使錐形瓶內(nèi)氣體的量減小,導(dǎo)致B中的水沿導(dǎo)氣管進(jìn)入而使導(dǎo)氣管里形成一段水柱,同時鋅被腐蝕,金屬片上由于O2得到電子,使金屬片剪口處溶液c(OH-)增大,使得溶液顯堿性,遇到酚酞試液而變紅,故綜合以上分析應(yīng)選A。

　　11.【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:

　　(1)電鍍池的連接方式。

　　(2)串聯(lián)電路的特點:在相同時間內(nèi)通過各電極的電量相等。

　　【解析】(1)電鍍時鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、含有鍍層金屬的可溶性鹽溶液作電鍍液,故鐵作陰極、銀作陽極、電鍍液為硝酸銀溶液。

　　(2)甲池中陰極反應(yīng)為Ag++e-====Ag,當(dāng)陰極增重43.2 g時,析出Ag的物質(zhì)的量為0.4 mol,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量也為0.4 mol。乙池中陰極反應(yīng)式為2H++2e-====H2↑,根據(jù)電子守恒,析出氫氣為0.2 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為

　　4.48 L。

　　答案:(1)鐵　陰極　Ag++e-====Ag

　　銀　陽極　Ag-e-====Ag+　AgNO3

　　(2)4.48

　　12.【解析】(1)
①開關(guān)K與a連接,形成原電池,由于電解質(zhì)溶液為飽和食鹽水,鐵發(fā)生吸氧腐蝕。
②開關(guān)K與b連接,為石墨作陽極電解飽和食鹽水,總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。(2)
①該電解槽中陽極為OH-放電,電極反應(yīng)式為4OH--4e-====2H2O+O2↑。陽極OH-放電,因此S向陽極遷移,陰極H+放電,因此Na+向陰極遷移,顯然通過相同電量時,通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②NaOH在陰極產(chǎn)生,因此從出口D導(dǎo)出。
③通電開始后,陰極上H+放電,促進(jìn)水的電離,OH-濃度增大,因此pH增大。
④堿性氫氧燃料電池中負(fù)極為H2放電,電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-====2H2O。該電池的總反應(yīng)式為2H2+O2====2H2O,由于H2(g)+O2(g)====H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1,當(dāng)電池工作產(chǎn)生36 g液態(tài)H2O時,理論上轉(zhuǎn)化的電能為285.8 kJ·mol-1×2 mol=

　　571.6 kJ。

　　答案:(1)
①吸氧

　　
②2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑

　　(2)
①4OH--4e-====2H2O+O2↑　小于　
②D

　　
③H+放電促進(jìn)水的電離,使OH-濃度增大

　　
④H2-2e-+2OH-====2H2O　571.6

　　13.【解題指南】正確解答本題,需明確以下兩點:

　　(1)活潑金屬作陽極時,會優(yōu)先失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),但作陰極時會受到保護(hù);

　　(2)電鍍時,陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),使陽極質(zhì)量減小;而陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),使陰極質(zhì)量增加,而減小和增加的質(zhì)量相等。

　　【解析】(1)在中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕,將虛線框中改為直流電源,這屬于外加電流的陰極保護(hù)法,外加電源后石墨電極為陽極,氯離子失電子生成氯氣。

　　(2)鐵銹的主要成分為氧化鐵的水合物,與鹽酸反應(yīng)后生成了氯化鐵,而后鐵與氯化鐵會化合生成氯化亞鐵。

　　(3)鐵上鍍銅,則銅為陽極,鐵為陰極,故a為正極;Fe極上電極反應(yīng)式為Cu2++2e-====Cu;陽極溶解的銅等于陰極上析出的銅,故陽極溶解的銅為2.56 g,即0.04 mol,故電鍍過程中電路中通過電子的物質(zhì)的量為0.08 mol;鍍件破損后,鍍層金屬與鍍件金屬在周圍環(huán)境中形成原電池,活潑性強(qiáng)的金屬更容易被腐蝕。

　　答案:(1)
①O2+4e-+2H2O====4OH-
②如圖所示

　　
③2Cl--2e-====Cl2↑

　　(2)2FeCl3+Fe====3FeCl2

　　(3)
①a　Cu2++2e-====Cu　
②0.08 mol　
③鐵比銅活潑,鐵與銅構(gòu)成原電池的兩個電極,鐵作負(fù)極,更易被腐蝕　鋅(合理即可)