人教版化学高二选修6第一单元实验1-3污水处理——电浮选凝聚法同步练习

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人教版化学高二选修6第一单元实验1-3污水处理——电浮选凝聚法同步练习
一、选择题
1. 电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．铁电极的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+
B．通人空气的石墨电极的电极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-
C．若左池石墨电极产生44.8L（标准状况）气体，则消耗氧气0.5mol
D．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐
答案：C
解析：
解答：A．通入氧气的电极上得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极为正极，则铁作阳极，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，故A正确；
B．通入空气的电极为正极，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-，故B正确；
C．石墨电极上析出的气体为氢气，生成44.8L氢气转移电子的物质的量=
×2=4mol，根据转移电子相等得，消耗氧气的物质的量= =1mol，故C错误；
D．水是弱电解质，其导电能力较小，为了增强溶液的导电能力而加入强电解质，故D正确；
分析：本题综合考查原电池和电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键。
2. 电浮选凝聚法处理污水的原理如图所示．电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去，电解时阳极也会产生少量气体．下列说法正确的是（　　）
A．可以用铝片或铜片代替铁片
B．阳极产生的气体可能是O2
C．电解过程中H+向阳极移动
D．若污水导电能力较弱，可加入足量硫酸
答案：B
解析：
解答：A．铜作阳极上生成铜离子，铜离子和氢氧根离子生成氢氧化铜沉淀而不能生成胶体，所以不能吸附悬浮物，故A错误；
B．阳极上氢氧根离子放电生成氧气，故B正确；
C．电解过程中，H+向阴极移动，故C错误；
D．保持污水的pH在5.0～6.0之间能产生胶体，强酸性条件下不能产生胶体，故D错误。
分析：本题以电浮选凝聚法为载体考查了电解池原理，根据胶体的吸附性、产生胶体溶液的酸碱性结合离子移动方向来分析解答，易错选项是D，为了加强溶液的导电性，可以加入食盐。
3. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．装置A中碳棒为阴极
B．装置B中通入空气的电极反应是O2+2H2O+4e-═4OH-
C．污水中加入适量的硫酸钠，既可增强溶液的导电性，又可增强凝聚净化的效果
D．标准状况下，若A装置中产生44.8L气体，则理论上B装置中要消耗CH4 11.2L
答案：C
解析：
解答：A装置为电解池，B装置为原电池装置，原电池工作时，通入甲烷的一级为负极，发生氧化反应，负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e-=Fe2+，阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+．
A．电解池中Al片为阴极，碳棒、铁片和污水构成原电池，碳棒正极，故A错误；
B．电池是以熔融碳酸盐为电解质，B中通入空气的电极是正极，反应式为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，故B错误；
C．通过电解生成Fe（OH）3胶体可吸附污染物而沉积下来，加入硫酸钠能使导电能力增强，加快生成Fe（OH）3胶体速率，提高污水的处理效果，故C正确；
D．A装置中阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的气体产生，但是碳棒为正极，正极上还可以以生成氧气，所以参加反应的甲烷大于11.2L，故D错误；故选C。
分析：本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识，难度较大．注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，为解答该题的关键。
4. 电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图．下列说法正确的是（　　）
A．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐
B．通入甲烷气体的电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
C．若左池石墨电极产生22.4L气体，则消耗0.25 mol甲烷
D．铁电极的电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
答案：A
解析：
解答：A．加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，可用食盐，故A正确；B．甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为CH4+4CO32--8e-═5CO2+2H2O，故B错误；C．由于气体存在的条件未知，则不一定为标准状况下，不能确定生成气体的物质的量，则不能确定甲烷的物质的量，故C错误；D．铁连接原电池的正极，为电解池的阳极，被氧化，发生Fe-2e-=Fe2+，故D错误．
分析：本题综合考查原电池和电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键。
5. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，右图是电解污水的实验装置示意图，实验用污水中主要含有可被吸附的悬浮物（不导电）．下列有关推断明显不合理的是（　　）
A．阴极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
B．通电过程中烧杯内产生可以吸附悬浮物的Fe（OH）3
C．通电过程中会产生气泡，把悬浮物带到水面形成浮渣弃去
D．如果实验用污水导电性不良，可加入少量Na2SO4固体以增强导电性
答案：A
解析：
解答：A、阴极发生还原反应，应为：2H++2e-=H2↑，故A错误；B、Fe作为阳极，电解时生成Fe2+，Fe2+再被氧化生成Fe3+，Fe3+水解生成Fe（OH）3，Fe（OH）3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来，故B正确；C、阴极上H+离子放电生成氢气，产生H2气泡，气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，故C正确；D、Na2SO4固体不参与电极反应，对电解产物没有影响，加入少量Na2SO4固体，溶液离子浓度增大，溶液导电性增强，故D正确．
分析：本题考查电解原理及其应用，本题注意阳极材料为铁，为活性电极，易被氧化，本题难度不大，注意基础知识的积累。
6. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用．模拟处理装置如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．X电极是负极，电极反应式为：CH4-8e-+4CO32-═5CO2+2H2O
B．铁是阳极，失去电子生成Fe2+
C．工作时熔融盐中的碳酸根移向Y电极
D．污水中存在反应：4Fe2++10H2O+O2═4Fe（OH）3↓+8H+
答案：C
解析：
解答：A．X电极是负极，电极反应式为：CH4-8e-+4CO32-═5CO2+2H2O，故A正确；B．电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e-=Fe2+，故B正确；C．工作时熔融盐中的碳酸根移向负极移动，即X电极，故C错误；D．二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，而水呈酸性，方程式为：4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+，故D正确
分析：本题考查了燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识，难度较大．注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，为解答该题的关键
7. 关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是(　　)
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
答案：B
解析：
解答：电解NaCl溶液时，其化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
阳极上产生Cl2，在阳极附近滴入KI溶液，溶液呈棕色，B正确；阴极上产生H2，在阴极附近滴入酚酞，溶液呈红色，最终溶液呈碱性，C、D两项均不正确。
分析：本题考查电解原理和电极反应产物的判断，题目难度不大，熟练掌握电解原理是解题的关键 。
8. 用石墨电极电解含有相同物质的量的Na2SO4和CuSO4的溶液。一段时间后，溶液颜色变浅。此时若要使溶液中的Na2SO4和CuSO4都恢复到电解前的浓度，应向电解后的溶液中加入适量的(　　)
A．Na2SO4和CuSO4 B．CuO
C．Na2O和CuO D．H2O和CuSO4
答案：B
解析：
解答：电解此溶液的本质是：2Cu2＋＋2H2O===2Cu↓＋4H＋＋O2↑，所以要使电解液复原，应加CuO。
分析：本题考查电解原理的应用、电解质溶液的浓度恢复方法，题目难度不大，熟练掌握电解原理和电解质溶液的变化是解题的关键 。
9. 某学习小组做电浮选凝聚法净化污水的实验时，同学们发表了如下看法，其中错误的是（ ）
A.两个电极都可选用Fe片
B.电源电极接反时仍能产生一定净水效果
C. 反应中产生的H2会将Fe3+还原成Fe2+
D. 电浮选凝聚法用于工业污水处理时要注意通风，防止爆炸
答案：C
解析：
解答：电解池中阴极受到保护，主要起导电作用，可选Fe片；电极接反时，Al作阳极失去电子生成Al3＋，再生成Al（OH）3，也有一定净水作用；在水溶液中，H2不能将Fe3＋还原成Fe2＋；阴极产生H2，易燃易爆，要注意通风，故选C。
分析：本题考查电解池的电极的判断和电极反应产物的分析，题目难度中等，熟练掌握电解反应是解题的关键 。
10. 用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是(　　)
A．HCl　　　　　B．NaOH
C．Na2SO4 D．NaCl
答案：C
解析：
解答：选项A，电解1 mol/L HCl溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，H＋得电子，c(H＋)浓度降低，pH增大。选项B，电解1 mol/L NaOH溶液，阴极4H＋＋4e－===2H2↑，阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，实质上电解水，NaOH浓缩，溶液的pH增大。选项C，电解1 mol/L Na2SO4溶液，阴极4H＋＋4e－===2H2↑，阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，实质上电解水，溶液的pH保持不变。选项D，电解1 mol/L NaCl溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，破坏了水的电离平衡，c(OH－)增大，pH增大。
分析：本题考查电解原理和溶液pH的计算，题目难度中等，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键 。
11. 用石墨作电极电解1 mol/L CuSO4溶液，当c(Cu2＋)为0.5 mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态(　　)
A．CuSO4　　　　B．CuO
C．Cu(OH)2 D．CuSO4·5H2O
答案：B
解析：
解答：电解过程中的反应为：
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
总反应为：2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑
由以上反应可知，电解使2 mol CuSO4和2 mol H2O变成了2 mol H2SO4，同时析出铜，放出O2，溶液中每生成2 mol Cu则放出1 mol O2，故需补充CuO。
分析：本题考查电解原理的应用、电解质溶液的浓度恢复方法，题目难度不大，熟练掌握电解原理和电解质溶液的变化是解题的关键 。
12. 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，用铁做阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜做阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网做阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌做阳极
答案：A
解析：
解答：电解冶炼金属铝时，若铁做阳极，则铁将失电子而溶解，不符合生产实际。
分析：本题考查电解原理和电极判断，题目难度不大，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键 。
13. 下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液的说法不正确的是(　　)
A．电解过程中阴极质量不断增大
B．电解过程中阳极附近的pH不断降低
C．电解一段时间后，向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况
D．电解过程中，溶液中电子由阴极迁向阳极
答案：D
解析：
解答：电解过程中Ag在阴极析出，故阴极质量不断增大，A正确；电解过程中阳极附近的OH－不断放电生成氧气，使pH不断降低，B正确；电解一段时间后，溶液产生HNO3，故向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况，C正确；电解过程中，溶液中没有电子移动，D错；答案为D。
分析：本题考查电解原理的应用，题目难度不大，熟练掌握电解过程中的电极反应和产物是解题的关键 。
14. Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋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：
解答：绿色化学倡导无污染过程，本题结合电化学中电解原理涉及这一理念。从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)做阴极，发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，相应的CuCuO2，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。
分析：本题考查利用电解原理制取氧化亚铜的电解池设计，题目难度不大，熟练掌握电解原理是解题的关键 。
15. 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
答案：D
解析：
解答：在电解池中，阳极失去电子，发生氧化反应，而阴极得到电子，发生还原反应。氧化性：Fe2＋Fe>Ni>Cu>Pt，阴极的放电顺序为：Zn2＋分析：本题考查电解原理的应用、离子的放电顺序，题目难度中等，熟练掌握电解池中电极反应是解题的关键 。
16. 下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 (　　)
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
答案：C
解析：
解答：电解盐酸的方程式为：2HClCl2↑＋H2↑，A选项错；电解CuSO4溶液的方程式为：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，B选项错；电解NaBr溶液的方程式为：2NaBr＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Br2，D选项错。
分析：本题考查离子放电顺序的应用，考查考生的分析判断能力。
17. 下图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a电极质量增加，b电极处有无色无味气体放出。符合这一情况的是表中的 (　　)
a b X 溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
答案：A
解析：
解答：由a电极质量增加，知溶液中阳离子在a电极放电析出，则a为阴极，X为负极；因B中a电极不析出金属，C中X为正极可否定，又由b电极处有无色无味气体放出，否定D。
分析：本题考查电解原理的应用和离子的放电顺序，题目难度不大，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键 。
18. 用惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为 (　　)
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
答案：B
解析：
解答：用惰性电极电解CuSO4溶液，在阳极产生的气体为O2，由4OH－－4e－===2H2O＋O2↑知，产生0.010 0 mol的O2转移0.040 0 mol电子，则根据Cu2＋＋2e－===Cu可推出应析出0.020 0 mol的铜，其质量为1.28 g。
分析：本题考查电解原理的应用和电解反应的计算，题目难度中等，熟练掌握有关电解反应的计算是解题的关键 。
19. 用石墨作电极电解＋n价金属的硝酸盐溶液，当阴极上析出m g金属时，阳极上产生560 mL(标准状况)气体，此金属的相对原子质量应为 (　　)
A．10mn B．10m C．10n D．40mn
答案：A
解析：
解答：阳极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，当生成560 mL O2时转移0.1 mol电子，阴极为Mn＋得电子，即Mn＋＋ne－===M，根据反应中转移0.1 mol电子和生成m g金属，则＝，解得Mr(M)＝10mn。
分析：本题考查电解原理的应用和电解反应的计算，题目难度中等，熟练掌握有关电解反应的计算是解题的关键 。
20. 在水中加等物质的量的Ag＋、Ba2＋、Na＋、SO42－、NO3－、Cl－，将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为 (　　)
A．35.5∶108 B．16∶207
C．8∶1 D．108∶35.5
答案：C
解析：
解答：溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀：Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓，最后溶液就成了NaNO3溶液；而电解NaNO3溶液，实质就是电解水，电解方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。氧化产物和还原产物的质量之比为m(O2)∶m(H2)＝(1 mol×32 g·mol－1)∶(2 mol×2 g·mol－1)＝8∶1，即C项正确。
分析：本题考查电解池中离子的放电顺序和相关计算，题目难度不大，熟练掌握电解原理是解题的关键 。
二．非选择题
21. 两位同学根据电解原理，利用塑料瓶、9 V电池、大头针进行电解污水的实验。实验装置如下图。
根据上图回答下列问题：
(1)根据电浮选凝聚法处理污水的净化原理写出阳极区和阴极区上各自的电极反应式：
阳极：_________________________________________________；
阴极：______________________________________________。
答案：阳极：Fe－2e－=Fe2＋、2H2O－4e－=4H＋＋O2↑、4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H＋|阴极：2H＋＋2e－=H2↑
(2)试分析不能参加反应的污物是如何沉淀的：_________________________________。
答案：与电源正极相连的大头针(Fe)作为阳极，电解时生成Fe2＋，Fe2＋再被氧化生成Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3具有吸附性，可将污染物吸附而沉淀下来
(3)最后悬浮物为什么会形成浮渣：____________________________________。
答案：阴极产生H2气泡，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层
(4)甲同学模拟该原理进行污水处理实验，在电压符合要求的情况下，发现产生气泡速度缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。其原因是___________________________________。
乙同学为甲同学提出一种切实可行的解决措施是向污水中加入适量的__________溶液。
答案：污水中离子浓度较小，导电能力较差|Na2SO4
解析：
解答：其原理是与电源正极相连的大头针(Fe)失去电子生成Fe2＋，进一步氧化，并生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化作用；与电源负极相连的阴极产生H2，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣。溶液导电性强弱与气泡产生的速度即电解的快慢有关，电解质溶液导电性差，电解速度慢，则产生气泡速度慢。电解质溶液导电性与自由移动的阴、阳离子浓度有关，离子浓度低，导电性差，电解时产生的气泡慢。所以应增加电解质溶液中的离子浓度，如加Na2SO4。
分析：本题考查利用电解原理实验设计，题目难度中等，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键 。
22. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。右图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源后一段时间，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，A、B电极附近都有气泡产生。
试填空：
(1)图中的A为________极，做B电极材料的物质X的名称是________。
答案：阳|炭或石墨或铝等(合理即可)
(2)深色沉淀具有________性，可以将水中的污物沉积下来。
答案：吸附
(3)若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式________。
答案：Na2SO4、K2SO4等(合理即可)
解析：
解答：本题中做B电极材料的物质X的名称，以及若污水导电性不良时，可以加入适量盐溶液，试写出其中一种溶质的化学式，这两个问题的答案都具有开放性，只要合理都是正确的。
分析：本题考查电解原理的应用，题目难度不大，熟练掌握电解原理的应用是解题的关键 。
23. 工业上处理含Cr2O的酸性工业废水用以下方法：
①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成；③过滤回收沉淀，废水达排放标准。试回答：
(1)电解时的电极反应，阳极__________________________，阴极________________。
答案：Fe－2e－===Fe2＋|2H＋＋2e－===H2↑
(2)写出Cr2O转变成Cr3＋的离子反应方程式______________________________。
答案：6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的？________________________________________________________________________。
答案：Fe3＋、Cr3＋与溶液中OH－形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀
(4)能否将Fe电极改成石墨电极？为什么？
________________________________________________________________________。
答案：不能用石墨电极代替Fe电极。因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O72-还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒
解析：
解答：(1)铁电极作阳极，铁被氧化而溶解：Fe－2e－===Fe2＋，阴极上溶液中氢离子放电生成氢气：2H＋＋2e－===H2↑；(2)阳极生成的Fe2＋与含Cr2O72-的酸性工业废水发生氧化还原反应，离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O；(3)由于阴极H＋放电，破坏了水的电离平衡，H2O??H＋＋OH－，溶液中OH－浓度逐渐增大并向阳极移动，与Fe3＋、Cr3＋形成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀；(4)不能用石墨电极代替Fe电极，因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2＋，将溶液中Cr2O72-还原为Cr3＋而除去，若改用石墨电极，不能产生还原性微粒。
分析：本题考查电解原理和电极反应的书写，题目难度中等，熟练掌握电解池的电极反应是解题的关键 。
24. 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，除去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，可向污水中加入适量的 。
a．Na2SO4 b．H2SO4 c．NaOH d．CH3COOH e．NaCl
答案：ae
（2）除污过程中污水池中阳离子将移向 极（填：“正”或“负”或“阴”或“阳”）。
答案：阴
（3）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式是
Ⅰ. Fe－2e－＝Fe2＋ Ⅱ. 。
答案：4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑
（4）以上电解过程是以上图右侧的燃料电池为电源，该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。
①负极的电极反应是 ；
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的电子式为 。
答案：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－ |
（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况） L。
答案： 11.2

解析：
解答：（1）为了增强溶液的导电性，且要保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此加入的使导电能力增强的电解质必须是可溶于水的、显中性的盐，所以答案选ae。（2）电解池中阳离子得到电子，向阴极移动。（3）电解池中阳极失去电子，则另一个电极反应式应该是溶液中的OH－放电，即4OH－- 4 e－＝ 2H2O＋O2↑。（4）①料电池中，正极反应一定是氧气得到的电子的过程，该电池的电解质是熔融碳酸盐，所以电极反应为O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－。②电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳。CO2是含有共价键的共价化合物，电子式是。（5）阴极的电极反应为2H+＋2e－＝H2↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的氢气产生，所以转移电子的物质的量为4mol。根据电池的负极电极反应是CH4＋4CO32－－8e－＝5CO2＋2H2O可知，当转移4mol电子时，消耗CH4的物质的量是0.5mol，则在标准状况下的体积V＝nVm＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L。
分析：该题是高考中的常见题型，属于综合性试题的考查，对学生的思维能力提出了较高的要求，本题贴近高考，综合性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养，意在培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。该题的关键是明确原电池和电解池的工作原理，做题时注意利用守恒的思考去解答，同时注意电极反应式的书写。
25. 现有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次递增．已知，A、C为短周期非金属元素，其单质在常温下均为气体，两单质混合见光爆炸生成AC，AC溶液显强酸性．B、D为金属元素，B的原子序数为D的一半，D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，烧碱溶液不能与D单质反应，而能与B单质反应．请回答下列问题：
（1）C的原子结构示意图为__________；B在周期表中的位置是 __________。
答案：Cl |第三周期第IIIA族
（2）用电子式表示AC的形成过程 ______________。
答案：
（3）写出B单质与NaOH溶液反应的离子方程式 ____________。
答案：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
（4）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，右图是该方法处理污水的实验装置示意图（B、D金属单质作电极）．实验过程中，污水的pH始终保持在5.0～6.0之间．接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用．阳极的电极反应有两个，分别是2H2O-4e-=4H++O2↑和 ___________。阳极区生成沉淀的离子方程式是__________。
答案：Fe-2e-=Fe2+|4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+
（5）一定条件下，2mol B与3mol D的氧化物W恰好反应，则W的化学式___________。
答案：FeO
解析：
解答：（1）短周期非金属元素，其单质在常温下为气体有：H2、N2、O2、F2、Cl2，根据题意，A、C两单质混合见光爆炸生成AC，混合见光爆炸是H2和Cl2的特征反应，结合原子序数依次递增，则可确定A是H元素，单质是H2，C是Cl元素，单质是Cl2．化合物AC为HCl．D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2，即D与Cl2和HCl溶液反应分别得DCl3和DCl2，可分析出金属D化合价具有+2、+3价，确定出D为Fe元素．Fe的原子序数为26，则B的原子序数为13，即B为Al元素．C是Cl，Cl的原子序数=核电荷数=核外电子数=17，故原子示意图为，B是Al，Al的原子序数=13，原子核外有3个电子层，最外层排布3个电子，根据电子层数=周期数，最外层电子数=主族序数，可得Al在周期表中位置为第三周期、第IIIA族。（2）AC为化合物HCl，用电子式表示形成过程时，反应物用原子的电子式表示，生成物用化合物的电子式表示，符号用“→”符号，故表示为。（3）B单质是Al，根据铝的性质，与NaOH溶液反应时有水参与，生成偏铝酸钠和氢气，反应为Al+NaOH+H2O→NaAlO2+H2↑，根据化合价升降法配平，Al由0价上升到+3价，上升3价，H2中H由+1价降低为0价，总共降低2价，所以Al前面计量数为2，H2前面计量数为3，其它物质前计量数根据原子守恒配平即得方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，改写离子方程式时Al、H2是单质保留化学式，H2O是弱电解质保留化学式，NaOH和NaAlO2是易溶于水、易电离物质改成离子形式，再删除不参与离子反应的Na+，即得离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。（4）根据题意，电解池的阳极材料为Fe，阴极材料为Al．金属作阳极时，电极称为活性电极，由于金属失电子能力强于溶液中的阳离子，所以阳极上是活性电极自身先失去电子．电解池的阳极放电顺序是：活性电极＞Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+等，因此阳极的另一个电极反应为Fe-2e-=Fe2+．生成的Fe2+进入溶液中，溶液中Fe2++2OH-═Fe（OH）2↓，来自水的电离H2OH++OH-，Fe（OH）2易被氧气氧化，反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3↓，上述三步反应合并即得总反应为4Fe2++10H2O+O2=4Fe（OH）3↓+8H+。（5）根据题意，B单质是Al，D为Fe，2molAl与3molFe的氧化物反应为铝热反应，生成Fe和铝的氧化物，依据原子守恒，2molAl生成1molAl2O3，1molAl2O3中共含有3mol氧原子，3mol氧原子只能来自于3molFe的氧化物中，因此Fe的氧化物中只含一个氧原子，反应方程式为2Al+3FeO Al2O3+3Fe，即D的氧化物W为FeO。
分析：本题考查元素周期表的推断、化学键、电解原理、铝热反应，综合性较强，解题的关键是要熟悉基本理论知识，具备一定的分析能力。
人教版化学高二选修5第一章
第一节有机化合物的分类同步练习
一、选择题
1.下列化合物不属于有机物的是(　　)
A．CH3CH2OH　　　　　 B．CH3COOH
C． D．CO2
答案：D
解析：解答：有机物指含碳的化合物，但CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、氰化物、硫氰酸盐除外。
分析：熟练掌握有机化合物的概念以及与无机化合物的区别是解题的关键 。
2.下列有机物中，不属于烃的衍生物的是(　　)
A．
B．CH3CH2NO2
C．CH2=CHBr
D．CH2=CH2
答案：D
解析：解答：只含碳、氢两种元素的有机物属于烃，除含碳、氢外，还含其他元素的有机物属于烃的衍生物。
分析：烃与烃的衍生物的区别在于所含元素的不同，也可以从含有的官能团的结构进行判断。
3.下列有机化合物属于脂环烃的是(　　)
答案：D
解析：解答：选项A、B结构中都含有苯环，属于芳香烃，故不是脂肪烃；选项C中的有机化合物没有碳环，属于开链脂肪烃；选项D中的六元环不是苯环，是含有双键的碳环。
分析：熟练掌握芳香烃、脂肪烃烃和脂环烃的概念是解题的关键 ，注意其结构特点是重点。
4.下列物质中，属于酚类的是(　　)
答案：B
解析：解答：苯环()与羟基(—OH)直接相连的有机化合物属于酚类。
分析：熟练掌握酚类的结构是羟基与苯环直接相连接的特点是解题的关键 ，注意芳香醇的区别。
5.下列物质属于醇类的是(　　)
答案：B
解析：解答：苯环侧链上的碳原子与羟基直接相连的有机化合物属于醇类。
分析：熟练掌握醇类的结构特点、羟基链接的基团的类别是解题的关键 。
6.下列式子能表示羟基的是(　　)
A．只有② B．只有①和②
C．只有②和③ D．①②③④
答案：C
解析：解答：①是氢氧根离子，②为羟基的结构简式；③为羟基的电子式，④是氢氧根离子的电子式。
分析：根据羟基的电子式和结构简式的表示方法进行判断即可。
7.按碳的骨架分类，下列说法正确的是(　　)
答案：A
解析：解答：B为环烯，C为芳香烃，D含有氧，不是烃。
分析：根据有机化合物的碳架结构进行分析所给出的有机化合物的物质分类是解题的关键 。
8.从结构上分析，有一种物质不同于其他三种，该物质是(　　)
答案：B
解析：解答：羟基(—OH)与苯环侧链上的碳原子直接相连的化合物为醇，而羟基(—OH)与苯环上的碳原子直接相连的化合物为酚，故答案为B。
分析：熟练掌握有机化合物中的酚类和醇类的羟基所链接的基团的不同点是解题的关键 。
9.CH3CH2C≡CH的化学性质主要取决于(　　)
答案：C
解析：解答：该有机物中含有的官能团是—C≡C—。
分析：有机化合物的性质取决于官能团的性质，本题考查的是有机化合物的官能团的判断。
10.有机化合物有不同的分类方法，下列说法正确的是(　　)
①从组成元素分：烃，烃的衍生物　②从分子中碳骨架形状分：链状有机化合物，环状有机化合物　③从官能团分：烯烃，醇，羧酸，酯等
A．①③ B．①②
C．①②③ D．②③
答案：C
解析：解答：①按组成元素看，只含有C、H两种元素的有机物属于烃，除C、H元素外还含有其他元素的有机物属于烃的衍生物；②按分子中碳骨架形状分，不含碳环的有机物属于链状有机化合物，含有碳环的有机物属于环状有机化合物；③按官能团分，有机物可分为烯烃、炔烃、芳香烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等有机化合物。
分析：本题考查有机化合物的分类方法和分类标准的判断，熟练掌握化学物质的分类是解题的关键 。
11.一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．该物质含有3种官能团
B．该物质属于脂环烃
C．该物质属于多官能团化合物
D．该物质属于烃的衍生物
答案：B
解析：解答：烃中只含有碳、氢两种元素，该物质中含有C、H、O三种元素，B选项错误。
分析：本题考查有机化合物的分类、有机化合物的官能团的判断，熟练掌握有机化合物的结构是解题的关键 。
12.如图所示的分子酷似企鹅，化学家ChrisScotton将该分子以企鹅来取名为Penguinone。
下列有关Penguinone的说法不正确的是(　　)
A．Penguinone中存在两种官能团
B．Penguinone是一种芳香醛
C．Penguinone中存在与乙烯相同的官能团，所以其与乙烯有相似的性质
D．如果该分子中的双键都能加成，则1molPenguinone能与3mol氢气反应
答案：B
解析：解答：Penguinone中存在羰基和碳碳双键两种官能团，而不存在醛基，它的环状结构也不是一个苯环，所以该物质不是一种芳香醛，而是一种不饱和环酮。由于在它的分子结构中存在着碳碳双键，与乙烯的官能团相同，而官能团决定有机物的化学特性，所以该物质与乙烯有相似的性质；如果双键都可加成，可知1mol该物质能与3mol氢气加成。
分析：本题考查有机化合物结构的辨析和判断，熟练掌握有机化合物的结构特点是解题的关键 。
13.下列分子中的官能团相同的是(　　)
A．①和②B．③和④C．①和③D．②和④
答案：C
解析：解答：①中含有的官能团为羧基，与③中的官能团相同；②中含有的官能团为酯基；④中含有的官能团为羟基。
分析：本题考查有机化合物中官能团的判断，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键 。
14.下列有机化合物的分类不正确的是(　　)
答案：D
解析：解答：A为甲苯，属于苯的同系物；B为间氯甲苯，含有苯环，属于芳香族化合物；C为苯乙烯，属于不饱和烃；D为对甲基苯酚，属于酚。
分析：本题考查饱和烃与不饱和烃、有机物分子中的官能团及其结构，熟练掌握芳香醇与酚的结构是解题的关键 。
15.下面的原子或原子团不属于官能团的是(　　)
A．NO B．—NO2
C．—OH D．—COOH
答案：A
解析：解答：—NO2为硝基，—OH为羟基，—COOH为羧基，NO3-为硝酸根离子，不属于官能团。
分析：熟练掌握有机化合物的官能团的结构与其它粒子的关系是解题的关键 。
16.下列属于脂肪烃的是(　　)
答案：A
解析：解答：中含有氧元素不属于烃；分子结构中含有苯环，属于芳香烃；属于脂环烃；CH3CH2CH2CH3属于链状烃，链状烃又称为脂肪烃．
分析：本题考查有机化合物的分类中脂肪烃的判断，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键 。
17.据英国媒体报道，某品牌牙膏中含有的消毒剂三氯生，遇到含氯的自来水时能生成哥罗芳(三氯甲烷)，哥罗芳能引发肝病甚至致癌．已知三氯生的结构简式如图所示，下列有关说法不正确的是(　　)
A．三氯生的分子式：C12H7Cl3O2
B．哥罗芳属于烃类
C．三氯生属于芳香族化合物
D．哥罗芳难溶于水
答案：B
解析：解答：该物质含O、Cl，不属于烃类；因分子中含两个苯环，只有一个亲水羟基，不溶于水的基团太大，推测应不溶于水．
分析：本题考查有机化合物的分类和性质的推断，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键 。
18.拟除虫菊酯是一类高效、低毒，对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下图所示，下列对该化合物的叙述不正确的是(　　)
A．属于芳香族化合物
B．属于卤代烃
C．具有酯类化合物的性质
D．在一定条件下可以发生加成反应
答案：B
解析：解答：分子式中含苯环，属于芳香族化合物，A项正确；除了卤原子，还存在酯基、氰基(—CN)等官能团，B项错误，C项正确；分子中具有双键，可发生加成反应，且苯环在一定条件也可与H2加成，D项正确。
分析：本题考查有机化合物的分类和性质，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键 。
19.下列有机化合物的分类不正确的是(　　)
A B C D
苯的同系物 芳香化合物 烯烃 醇
答案：A
解析：解答：分子结构中无苯环，不属于苯的同系物．
分析：本题考查有机化合物的分类，熟练掌握常见有机化合物的结构是解题的关键 。
20.维生素C的结构简式为丁香油酚的结构简式为：，下列关于两者所含官能团的说法正确的是(　　)
A．均含酯基 B．均属于醇
C．均含碳碳双键 D．均为芳香族化合物
答案：C
解析：解答：维生素C中含酯基而丁香油酚中不含酯基；维生素C中含醇羟基而不含酚羟基，丁香油酚中含酚羟基而不含醇羟基；维生素C中不含苯环，不属于芳香化合物；维生素C和丁香油酚中均含有碳碳双键。
分析：本题考查有机化合物官能团的判断和有机物结构的分析，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键 。
二、非选择题
21.下列各有机化合物均含有多个官能团：
其中：
(1)可以看做醇类的是________(填字母，下同)。
答案：BD
(2)可以看做酚类的是________。
答案：ABC
(3)可以看做羧酸类的是______。
答案：BCD
(4)可以看做酯类的是________。
答案：E
解析：解答：(1)依据掌握的官能团的特征和性质进行判断和识别。—OH和链烃基相连时可看做醇类；—OH和苯环相连时可看做酚类；含有—COOH时可看做羧酸；含有
“”结构，且两端和烃基相连，即“”，这种物质可看做酯类。
分析：本题考查有机化合物的分类、有机物官能团的判断等，熟练掌握有机化合物的分类方法是解题的关键 。
22.绿原酸()是注射用双黄连的主要成分。
(1)绿原酸中含有________种官能团，分别是________________________(写名称)；
答案：5|羧基、酯基、醇羟基、酚羟基、碳碳双键
(2)根据含氧官能团的性质，绿原酸可以属于________类有机物。
答案：醇、酚、羧酸、酯
解析：解答：绿原酸中含有羧基，醇羟基，酚羟基，酯基、碳碳双键五种官能团，其中含氧官能团有4种，故它可以看作是醇、酚、羧酸、酯类。
分析：本题考查有机化合物的官能团的判断和辨别，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键 。
23.按官能团的不同，可以对有机物进行分类，请指出下列有机物的种类，填在横线上．
(1)CH3CH2CH2COOH_________________________________；
答案：羧酸
(2)————————————；
答案：酚
(3)————————————；
答案：醇
(4)————————————；
答案：酯
(5)————————————.
答案：醛
解析：解答：CH3CH2CH2COOH中含有的官能团为羧基，属于羧酸；中含有的官能团为羟基，且羟基直接连在苯环上，属于酚；中含有的官能团为羟基，但羟基不直接连在苯环上，属于醇；中含有的官能团为酯基，属于酯；中含有的官能团为醛基，属于醛．
分析：本题考查有机化合物的分类方法、官能团的判断等，熟练掌握有机化合物的分类方法是解题的关键 。
24.根据下列有机化合物填空．
(1)①可以看作醇类的是________(填写序号，下同)；
答案：c
②可以看作酚类的是________；
答案：a、b
③可以看作羧酸类的是________；
答案：c
④可以看作酯类的是________．
答案：b
(2)请写出b中所含官能团的结构简式________．
答案：
解析：解答：根据有机化合物含有的官能团来判断有机化合物的类别，如含有醇羟基的属于醇，含有酚羟基的属于酚，含有羧基的属于羧酸，含有酯基的属于酯．
分析：本题考查根据有机化合物含有的官能团来判断有机化合物的类别，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键 。
25.下列是一个化工产品生产过程设计框图，
根据要求回答下列各题．
(1)只含有一种官能团的物质是________．
答案：ADEF
(2)含有羧基的是____________．
答案：BCF
(3)写出G物质的分子式____________．
答案：C16H10O5
解析：解答：(1)A中含有卤素原子一种官能团；D中含有羟基一种官能团；E中含有醛基一种官能团；F中含有羧基一种官能团．(2)B、C、F中含有羧基官能团．(3)可直接查出分子中C、H、O原子的个数分别为16、10、5.
分析：本题考查有机化合物的官能团的辨认，题目难度不大，熟练掌握有机物分子中的官能团及其结构是解题的关键 。
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