題目列表(包括答案和解析)
7.在室溫下,0.1mol/L 100ml的醋酸溶液中,欲使其溶液的pH減小,但又要使醋酸電離度減少,應采取( )
A 加入少量CH3COONa固體 B 通入少量氯化氫氣體
C 提高溫度 D 加入少量純醋酸
6.要使水的電離平衡向右移動,且使pH<7,可采取的措施是( )
A 加少量NaOH B 加少量NH4Cl C 加少量鹽酸 D 加熱
5.下列操作中,能使電離平衡H2OH++OH-,向右移動且溶液呈酸性的是(
)
(A)向水中加入NaHSO4溶液 (B)向水中加入Al2(SO4)3溶液
(C)向水中加入Na2CO3溶液 (D)將水加熱到100℃,使pH=6
4.將0.03molCl2緩緩通入含0.02molH2SO3和 0.02molHBr的混和溶液中,在此過程中,溶液中的[H+]與Cl2用量的關系示意圖是(溶液的體積不變)( )
A B C D
3.已知同溫同濃度時①H2CO3比H2S電離度大,②H2S比HCO3-電離度大,則下列反應不正確的是( )
(A)Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS
(B)Na2S+H2O+CO2=NaHS+NaHCO3
(C)2NaHCO3+H2S=Na2S+2H2O+2CO2
(D)2NaHS+H2O+CO2=Na2CO3+2H2S
2.在某未知溶液中再溶入CH3COONa晶體,測得[Na+]與[CH3COO-]幾乎相等,則原溶液可能是( )
A.HCl溶液 B.NaOH溶液 C.KCl溶液 D.KOH溶液
1.0.100 mol·L-1的Na2S的溶液中,下列關系不正確的是( )
A.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1 B.c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
C.c(OH-)=c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S) D.c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
4.電解原理及其應用
直流電通過電解質溶液時使陰陽兩極發生氧化還原反應的過程。電解是一個電能轉化為化學能的過程。
從參加反應的物質來分電解反應可分成五類:
(1)H2O型:實質是電解水。如電解硝酸鈉、氫氧化鈉、硫酸等溶液。
(2)溶質型:溶質所電離出來的離子發生氧化還原,如電解氯化銅、溴化氫等溶液。
(3)硫酸銅溶液型:電解產物是金屬、氧氣與酸。如電解硫酸銅溶液生成單質銅、氧氣和硫酸,電解硝酸銀溶液時生成單質銀、氧氣和硝酸。
(4)氯化鈉溶液型:電解產物是非金屬單質、氫氣與堿。如電解氯化鈉溶液時生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,電解溴化鉀溶液時生成溴單質、氫氣和氫氧化鉀。
(5)電鍍型:鍍層金屬作陽極,陽極反應是:M- ne-=Mn+,鍍件作陰極,陰極反應是:Mn++ne-=M。(電解精煉與電鍍,實質上是相同的)
[典型題析]
[例1]熔融鹽燃料電池具有高的發電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混和物作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混和氣為正極助燃氣,制得在650℃下工作的燃料電池。完成有關的電池反應式:
負極反應式:2CO+2CO32--4e-= 4CO2
正極反應式:
總電池反應式:
[解析]本題屬于那種源于教材又高于教材的題型,從通常原電池的電解質溶液,一下過渡到熔融鹽,不少人無法適應,當年高考失分也很嚴重。其實,我們只要從最基本的一點-燃料電池分析,其總電池反應式應為:2CO+O2=2CO2,然后逆向思考正極反應式-應為總反應式減去負極反應式,就可得出結果: O2+2CO2+4e-=2CO32-。
[例2]普通干電池中裝有二氧化錳和其它物質,二氧化錳的作用是 ( )
A. 和正極作用把碳變成CO2
B. 把正極附近生成的H2氧化成水
C. 電池中發生化學反應的催化劑
D. 和負極作用,將鋅變成鋅離子Zn2+
[解析]鋅錳干電池的負極材料是鋅,故負極反應是Zn-2e-=Zn2+。正極導電材料是石墨棒。兩極間為MnO2、NH4Cl、ZnCl2的糊狀物。正極NH4+發生還原反應生成NH3和(H),繼而被MnO2氧化為水,使碳極附近不致產生H2氣泡而使電極極化,故MnO2也可稱為正極的去極劑,使正極附近生成的H2氧化為水。正極反應:
2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+2NH3+H2O
電池總反應為:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
本題答案為B。
[例3]將0.lmol·醋酸溶液加水稀釋,下列說法正確的是(
)
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都減小 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸電離平衡向左移動 D.溶液的pH增大
[解析]答案為D。
主要考查電離平衡知識。弱酸的電離可聯系到溶液的pH、物質的量濃度、水的電離平衡等基礎知識,要用到化學平衡移動原理。要注意酸溶液稀釋時,溶液的c(OH-)增大,同樣堿溶液稀釋時溶液中的c(H+)增大。
[例4]已知0.1mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,則下列說法中正確的是( )
A.在Na2A、NaHA兩溶液中,離子種類不相同
B.在溶質物質的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中,陰離子總數相等
C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)>c(A2-)>c(H+)> c(OH-)
[解析]答案選C。
主要考查電離平衡、鹽類水解等理論知識。弱電解質的電離平衡、鹽類的水解平衡都會反映到溶液中各種離子濃度的關系之中,從分析離子關系角度考查電離平衡和鹽類水解平衡理論知識,可以較好地區分學生對相關理論內容的理解水平。
根據題給條件可判斷,H2A的第一級電離就較弱,屬于弱酸。所以在Na2A、NaHA溶液中由于水解和電離,兩溶液中所含離子種類數肯定相同。在Na2A溶液中,由于A2-水解,陰離子總數增加,在NaHA溶液中由于HA-水解陰離子總數要減小,所以兩溶液中陰離子總數前者多。任何溶液中,陽離子所帶正電荷總數跟陰離子所帶負電荷總數必定相等。所以,在Na2A溶液中H+濃度小于OH-離子濃度。
[例5]剪長約6cm、寬2cm的銅片、鋁片各一片,分別用接線柱平行地固定在一塊塑料板上(間隔2cm)。將銅片與鋁片分別和電流表的“+”、“-”端相連接,電流表指針調到中間位置。取兩個50mL的小燒杯,在一個燒杯中注入約40mL的濃硝酸,在另一只燒杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。試回答下列問題:
(1)兩電極同時插入稀硫酸中,電流表指針偏向 (填“鋁”或“銅”)極,鋁片上電極反應式為 ;
(2)兩電極同時插入濃硝酸時,電流表指針偏向 (填“鋁”或“銅”)極,此時鋁是 (填“正”或“負”)極,鋁片上電極反應式為 。
[解析]電極的確定依賴于具體的電極反應,在這個問題上,學生易受思維定勢的影響,以為金屬越活潑,便一定是負極,殊不知,在濃硝酸中,Al表面產生了鈍化,發生反應的是Cu。因此,當Al、Cu同時插入稀硫酸時,電流表指針偏向Al。(電流方向從正極到負極)。電極反應式為:Al-3e-=Al3+。而當Al、Cu同時插入濃硝酸時,電流表指針偏向Cu,Al作正極,且電極反應式為:NO3-+4H++3e-=NO+2H2O。
[預測與訓練]
3.原電池
(1)原電池的構成條件:這是一種把化學能轉化為電能的裝置.從理論上說,任何一個自發的氧化還原反應均可設計成原電池。
a. 負極與正極:作負極的一般是較活潑的金屬材料,作正極的材料用一般導體即可
b. 電解質溶液:
c. 閉合回路
注意:通常兩種不同金屬在電解溶液中構成原電池時,較活潑的金屬作負極,但也不是絕對的,嚴格地說,應以發生的電極反應來定.例如,Mg-Al合金放入稀鹽酸中,Mg比Al易失去電子,Mg作負極;將Mg-Al合金放入燒堿溶液中,由于發生電極反應的是 Al,故Al作負極。
(2)原電池的工作原理:
(1)電極反應(以銅鋅原電池為例):負極:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反應)
正極:2H++2e-=H2↑(還原反應)
(2)電子流向:從負極(Zn)流向正極(Cu)
(3)電流方向:從正極(Cu)流向負極(Zn)
(4)能量轉變:將化學能轉變成電能
(3)電極反應:
在正、負極上發生電極反應不是孤立的,它往往與電解質溶液緊密聯系。如氫-氧燃料電池,它的負極是多孔的鎳電極,正極為覆蓋氧化鎳的鎳電極,電解質溶液是KOH溶液,在負極通入H2,正極通入O2,電極反應:
負極:2H2+4OH--4e-=4H2O
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
負極的反應我們不能寫成:2H2-4e-=4H+。因生成的H+會迅速與OH-生成H2O。
(4)金屬的腐蝕:
金屬的腐蝕分為兩類:
(1)化學腐蝕:金屬或合金直接與周圍介質發生反應而產生的腐蝕。
(2)電化腐蝕:不純的金屬或合金因發生原電池反應而造成的腐蝕。
最普遍的鋼鐵腐蝕是:負極:2Fe-4e-=2Fe2+
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
(注:在少數情況下,若周圍介質的酸性較強,正極的反應是:2H++2e-=H2↑)
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O2+2H2O+4e-=4OH-
2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O
(5)金屬的防護
一般有三條途徑:其一是改變金屬內部結構,如制成合金,其二是涂保護層,其三是電化學保護法。例如在鐵表面鍍上鋅或錫,即成白鐵與馬口鐵,但一旦破損,因原電池反應,白鐵外面的鋅可進一步起保護作用,而馬口鐵外面的錫反而會加速腐蝕(鐵作負極被溶解)。
2.本部分內容的知識體系
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