(共8张PPT)
章末综合测评（一）
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吸热反应:△F①
H反应物)
生成物
化学
放热反应:△H3
H(反应物)④
生成物
化学反应在一定的温度下
定义一进行放出或吸收的热量
用Q表示,单位为⑤
反
反应物、生成物的物质的量
影响反应物生成物的键能物
因素的聚集状态物质自身具有
的能量
AH
盖斯定律
△H=
注明⑦
化学系数可为
书写
注明温度压强等条件
热化学
标出△H的数值
方程式
应用反应热的计算依据」
形成两个①
的电极
条件②2
构成闭合回路
巾了
负极(氧化反应)圾
理
阴离了
A离了
也解质溶液
比较金属的活泼性
加快化学反应速率
设计原电池(化学电池
形成与直流电源国
条件|⑤
构成闭合回路
原阳极
理
阴离了
阿
L解质溶液
电解饱和食盐水
电冶金电镀
腐蚀
属的腐蚀
腐蚀
腐蚀
的腐
腐蚀
蚀与
防护
涂保护层
金属的防
变金属结构
电化学保护法
防护
阴极保护法
W目学业分层测评(七) 金属的腐蚀与防护
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是
( )
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
【解析】 金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以C错误；只有选项D正确。
【答案】 D
2．下列叙述不正确的是( )
A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍
B．钢铁在干燥的空气里不易被腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D．原电池外电路电子由负极流入正极
【解析】 不纯的金属在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀，电化学腐蚀比化学腐蚀普遍，A正确；干燥的空气中，不易发生原电池反应，B正确；铝和铁形成原电池，铝作负极被腐蚀，C错误；原电池负极发生氧化反应，失去电子时通过导线流向正极，D正确。
【答案】 C
3．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是( )
【导学号：05310042】
①Fe2＋转化为Fe3＋ ②O2被还原 ③产生H2
④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质碳被氧化
A．只①②
B．只②③④
C．①②③④
D．①②③④⑤
【解析】 在腐蚀过程中，负极Fe－2e－===Fe2＋，正极O2或H＋得电子，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。
【答案】 C
4．缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，如图所示，可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。则该金属丝可能是( )
A．镁 B．铝
C．锌 D．铜
【解析】 在金属条一边的溶液中出现粉红色，金属条附近c(OH－)增大，即金属条与Fe构成原电池，金属条做正极，Fe做负极发生吸氧腐蚀，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则金属条的活动性弱于铁，D正确。
【答案】 D
5．下列关于金属的防护方法的说法不正确的是( )
A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接
C．轮船在船壳吃水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极保护法
D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青
【解析】 A项中搪瓷层破损后金属铁直接暴露在空气中，搪瓷层已不能再对破损部位的铁形成有效的保护；B项中利用的是外加电流阴极保护法，从而保护铁不被腐蚀；C项是牺牲阳极保护法；D项是用沥青作涂层的涂层保护法。
【答案】 A
6．(双选)(2016·东营高二检测)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
( )
【导学号：05310043】
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
【解析】 纯银器在空气中久置会被氧化变黑，为化学腐蚀，A正确；当镀层破损时，Sn—Fe可形成原电池，Fe失电子被腐蚀，B错误；与锌块形成原电池，Zn作负极(阳极)，从而保护Fe正极(阴极)，所以C正确；外加电流阴极保护法应该与直流电源的负极相连，故D项错误。
【答案】 AC
7．下列叙述错误的是
( )
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
【解析】 A、B选项，都是原电池原理，铁做负极，使铁更易腐蚀；D是牺牲阳极保护法。
【答案】 C
8．相同材料的铁制品在下图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
【解析】 A中，铁作负极，腐蚀加快；B中，铁内含杂质碳，形成原电池，加快腐蚀；C中，铁受铜的保护，不发生腐蚀；D中，铁做原电池的负极，腐蚀加快。
【答案】 C
9．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：
(1)A中反应的离子方程式是__________________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为______________，Sn极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)C中被腐蚀的金属是________________________，总反应离子方程式是__________________________，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________________________________。
【解析】 (1)A中发生Fe与稀硫酸间的置换反应。
(2)B中Sn为正极，H＋放电生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，导致Sn附近溶液中c(H＋)减小，pH增大。
(3)C中Zn为负极被腐蚀。
【答案】 (1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)2H＋＋2e－===H2↑ 增大
(3)Zn Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ B>A>C
10．如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察。
【导学号：05310044】
(1)铁钉逐渐生锈，铁钉的腐蚀属于________腐蚀(填“化学”或“电化学”)。
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈
________________，发生________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应式：负极为________________，正极为________________。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________，发生________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应式：负极为________________，正极为________________。
(4)若水槽中液体甲为水，液体乙为海水，则铁钉在________(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速率快。
【解析】 铁钉是铁合金，主要由铁和碳组成，接触电解质溶液，可构成原电池，此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。试管内液面上升，说明试管内压强减小，气体被吸收，发生的是吸氧腐蚀，据此可写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内压强增大，生成气体，发生的是析氢腐蚀，据此可写出电极反应。对于同一金属来说，在电解质溶液中腐蚀的速率大于在水中腐蚀的速率。
【答案】 (1)电化学 (2)碱性、弱酸性或中性 吸氧
2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(3)较强的酸性 析氢 Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑ (4)乙
11．某研究小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是_________
_______________________________________________________________。
②由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于________，正极电极反应式为___________________________________。
③实验B所用的水要经过________处理；植物油的作用是_____________
_______________________________________。
④实验C中碱石灰的作用是_________________________________。
(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是________，该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。
【解析】 铁内部一般含有碳，在铁发生电化学腐蚀时作正极，如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀；A中的铁钉发生的是吸氧腐蚀，所以正极上反应的物质是氧气得到电子；水中往往溶有一定量的氧气，所以作实验前要先将水煮沸。
【答案】 (1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)
②吸氧腐蚀 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
③煮沸(或“除去氧气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)
④吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内干燥环境”)
(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”“消耗了氧气”)使气体体积减少 不能
[能力提升]
12．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是
( )
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
【解析】 由于盐酸具有挥发性，故装置Ⅰ、Ⅱ均可发生反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，但装置Ⅱ中铁钉、铜丝可形成原电池，反应速率快，故B错误；装置Ⅲ中浓H2SO4具有吸水性，铁钉在环境干燥的条件下，几乎不腐蚀。
【答案】 B
13．用如图所示装置进行实验，下列叙述不正确的是( )
【导学号：05310045】
A．K与N连接时，铁被腐蚀
B．K与N连接时，石墨电极产生气泡
C．K与M连接时，一段时间后溶液的c(H＋)减小
D．K与M连接时，初始阶段石墨电极的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
【解析】 K与N连接时，形成原电池，为析氢腐蚀，铁被腐蚀，石墨电极产生H2，A、B项均正确；K与M连接时，构成电解池，铁电极的反应为2H＋＋2e－===H2↑，氢离子浓度减小，C项正确；初始阶段石墨电极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，D项错误。
【答案】 D
14．(2016·烟台高二质检)钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为_______________________。
(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀____________________________。
(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。
装置示意图如图：①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是_______________________________________________________
_______________________________________________________________。
②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12
g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因_______________________________________________________________。
【解析】 (1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了三价铁离子，而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。
(2)B中锌比铁活动性强，为牺牲阳极保护法，D为外加电流阴极保护法。A、C均易使铁棒腐蚀。(3)为在铁表面镀铜，需将铁作阴极、铜作阳极，当析出1
mol铜时两电极的质量差为64＋64＝128(g)，转移2
mol电子，当质量差为5.12
g时，电路中通过的电子为0.08
mol；镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，因为镀铜铁的镀层破损后，在形成的原电池中，铁为负极，加速铁的腐蚀，而镀锌铁的镀层破损后，在形成的原电池中锌为负极被氧化、铁为正极被保护。
【答案】 (1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (2)BD (3)①铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②0.08 ③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(其他答案合理也可)(共50张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二
电
解
的
原
理
Na＋
Cl－
Na＋
铁
Cl－
石墨
直流电
氧化
还原
电能
化学能
直流
闭合回路
氧化
还原
使
用
惰
性
电
极
电
解
电
解
质
溶
液
的
类
型
A
B
C
D
阳极
蓝
白
红
蓝
阴极
白
蓝
蓝
蓝
学业分层测评（三）
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知识点
知识点(②
学习目标导航
电子
电源
电子
发生
发生
阴极
电解质ABH阳极
反应」熔|或溶反应
融↓于水
离子
A、B
离子
还原
氧化
电解质电解质
溶液
电解质
溶液
类型
特点/实例电解方程式/电解溶液浓
化/变/的
H
对象度的变
含氧酸HSO
可溶性
电解/强碱
通电
cH,O
水增大
活泼金
H2↑+O2↑
属含氧|KNO
酸
通入
无氧酸HC
电解
气体
电解
电解质减小
质型不活泼
加
金属无|CuC2
CuCl
氧酸盐
放H活泼金
2NaCl+2H,O
生碱属无氧|NaC通E
电解质笑的,
新电
HCl
型酸盐
小OH\和水解质
H2↑+C2↑
气体
放O2不活泼
qSO,
+2H,o
电解质生成新
CuO
生酸金属含CO
和水电解质
或
型|氧酸盐
CuCo
通电
增大
通电
Cu+C2↑
增大
通电
减小
2H2
SO+O2
W目学业分层测评(四) 电解原理的应用
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．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
【解析】 电解池的阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋移动到阴极上发生Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。
【答案】 A
2．下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是( )
A．用石墨电极电解饱和食盐水：
阴极：Na＋＋e－===Na
B．用铜电极电解CuSO4溶液：
阳极：Cu－2e－===Cu2＋
C．用石墨电极电解熔融NaCl：
阴极：Na＋＋e－===Na
D．用石墨电极电解NaOH溶液：
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
【解析】 食盐水中存在Na＋和H＋两种阳离子，根据放电顺序，阴极H＋放电，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
【答案】 A
3．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是
( )
【导学号：05310023】
A．电解时以精铜作阳极
B．电解时阴极发生氧化反应
C．粗铜连接电源负极，其电极反应式是Cu－2e－===Cu2＋
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
【解析】 电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错；阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故B错；粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错；金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，故D对。
【答案】 D
4．粗铜性脆，要加工成铜丝非常困难，粗铜必须经过电解精炼方能被广泛利用。下列关于粗铜精炼的叙述中正确的是( )
A．粗铜与电源的正极相连
B．电解过程中，电解质溶液中的Cu2＋浓度保持不变
C．电解后，溶液中存在的阳离子只有H＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥毫无价值
【解析】 当粗铜中的杂质Zn、Fe、Ni等在阳极溶解时，Cu2＋在阴极上被还原，因而溶液中Cu2＋的浓度有所降低，B项错误；电解后，溶液中存在的Fe2＋、Zn2＋和Ni2＋等阳离子的氧化性弱于Cu2＋而不被还原，C项错误；阳极泥的成分是在阳极上没有放电的Ag、Au、Pt，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，可以作为提炼这些重金属的原料，D项错误。
【答案】 A
5．若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是( )
①将铜片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铜上发生的反应是：Ag＋＋e－===Ag ④在银片上发生的反应是：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O ⑤需用硫酸铜溶液为电镀液 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液
A．①③⑥
B．②③⑥
C．①④⑤
D．②③④⑥
【解析】 铜片上镀银，铜片做阴极，接电源负极，①错；银片做阳极，接电源正极，②正确；铜电极上，Ag＋得电子析出，③正确；银片是阳极，失电子变成Ag＋落入电解液，④错；需用AgNO3作电镀液，⑥正确，⑤错。正确的为②③⑥。
【答案】 B
6．如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是( )
【导学号：05310024】
A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色
B．蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应
C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
【答案】 D
7．取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是
( )
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连接
C．电解过程中，水是氧化剂
D．b电极附近溶液的pH变小
【解析】 由试纸变色可知，a电极产生Cl2，应为电解池的阳极，与电源正极相连，则b为阴极。D项中b电极上H＋放电，附近OH－浓度增大，pH变大。
【答案】 D
8．用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给0.2
mol电子时停止通电。若此溶液体积为2
L，则常温下所得电解质溶液的pH是
( )
A．1
B．8
C．13
D．14
【解析】 常温下电解食盐水时供给0.2
mol电子，则消耗的H＋为0.2
mol，同时产生OH－
0.2
mol，溶液体积为2
L，pH＝13。
【答案】 C
9．工业上主要采用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、H2、NaOH。请回答下列问题：
【导学号：05310025】
(1)在电解过程中，所发生反应的离子方程式为________________________。
(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，使用的试剂有：
a．Na2CO3溶液 b．Ba(OH)2 c．稀盐酸
其中合理的加入顺序为________(填字母)。
(3)如果在容积为10
L的电解池内，一段时间后共收集到11.2
L(标准状况)气体。这时溶液中NaOH的物质的量浓度为________(设电解时溶液的体积不变)。
【解析】 先加过量的Ba(OH)2除去SO和Mg2＋，再加入过量的Na2CO3除去Ca2＋和开始时过量的Ba2＋，将生成的沉淀过滤除去，再加稀盐酸调节pH等于7。设生成NaOH的物质的量为x。
x
11.2
L
解得x＝0.5
mol，
则NaOH的物质的量浓度为＝0.05
mol·L－1。
【答案】 (1)2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (2)bac (3)0.05
mol·L－1
10．电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液C；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液C是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断
①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”)；
②A电极上的电极反应式为________________________________________，
B电极上的电极反应式为_________________________________________；
③检验A电极产物的方法是________________________________________
______________________________________________________________。
(2)如用电解法精炼粗铜，电解液C选用CuSO4溶液，则
①A电极的材料是________，电极反应式为____________________
__________________；
②B电极的材料是________，电极反应式为________________________。
【解析】 (1)电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，B是阴极；A电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，B电极的反应式为2H＋＋2e－===H2↑；检验Cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl2能使试纸变蓝，也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl2能使其退色。
【答案】 (1)①正 阴
②2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑
③把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近，试纸变蓝
(2)①粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
②精铜 Cu2＋＋2e－===Cu
11．如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池。
甲 乙
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则a电极名称为________极，电极材料是________，电极反应式为________________，电解质溶液可以是________。
(2)乙池中铁极电极反应式为__________________，若在乙池中滴入少量酚酞溶液，开始电解一段时间后，铁极附近呈________色。
(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2溶液，分阶段写出乙池中的电解方程式：______________________________
__________________________________________。
【解析】 (1)在一条电路中串联两个电解池，往往对阴、阳极的判断容易受到干扰，在分析甲池时，把乙池视为一段导线，反之，分析乙池时，把甲池视为一段导线。据此分析得出：a为阴极，b为阳极，Fe为阴极，石墨为阳极。又根据电解精炼铜的原理判断a电极材料应为精铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，电解质溶液用含Cu2＋的溶液(如CuSO4溶液)。
(2)乙池中是用惰性电极电解NaCl溶液(阴极材料是否是活泼金属对电解无影响)，铁极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，由于水提供的H＋放电，铁极附近溶液中OH－越来越多，溶液由无色变为红色。
(3)电解多种电解质的混合溶液，分析电解反应的方法步骤为：①分析电解质溶液中所有离子，分为阴、阳两组(包括水电离出的H＋和OH－)；②将阴、阳离子分别按放电先后顺序进行排列；③写出阴、阳两极上的反应式和电解的总反应式并据此判断反应现象或进行计算。
【答案】 (1)阴 精铜 Cu2＋＋2e－===Cu 含Cu2＋的溶液(如CuSO4溶液)
(2)2H＋＋2e－===H2↑ 红
(3)第一阶段：CuCl2Cu＋Cl2↑，
第二阶段：2H2O2H2↑＋O2↑
[能力提升]
12．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )
【导学号：05310026】
【解析】 电解饱和食盐水生成H2和Cl2，H2可收集检验，Cl2可用碘化钾淀粉溶液检验，排除A、B；生成H2的一极为阴极，与电源负极相连，生成Cl2的一极为阳极，与电源正极相连，据此可知电子流向正确的为D。
【答案】 D
13．将含0.4
mol
CuSO4和0.4
mol
NaCl的水溶液1
L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3
mol铜，求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是
( )
A．5.6
L
B．6.72
L
C．13.44
L
D．11.2
L
【解析】 阴极：0.3
mol
Cu2＋得到0.6
mol电子
阳极：失去的电子数也应为0.6
mol
2Cl－－ 2e－ === Cl2↑
0．4
mol 0.4
mol 0.2
mol
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
0.2
mol 0.05
mol
得到Cl2和O2共0.25
mol，标准状况下的体积为5.6
L。
【答案】 A
14．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。接通电源后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：
甲 乙 丙 丁
(1)A是外加电源的________极，B是________极。
(2)甲是________池，甲中总的反应式是_______________________________
______________________________________________________________________________________________________________。
(3)收集乙装置中产生的气体，则阴极和阳极产生的气体在相同状态下体积比为________。
(4)欲用丙装置给铜镀银，铜件是________(填“G”或“H”)极，电镀液是________溶液。
(5)装置丁中，可以观察到____________，原因是____________________
____________________________________________________
____________________________________________________________________。
【解析】 乙为电解饱和食盐水，乙中F极溶液使酚酞变红色，说明有NaOH生成，F为电解池的阴极，E为阳极，可推出A、B分别为电池的正、负极，丙是电镀池，给铜镀银，铜件作阴极，即H极，电镀液应含有Ag＋，如AgNO3溶液。
【答案】 (1)正 负
(2)电解 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4
(3)1∶1 (4)H AgNO3
(5)Y极附近颜色变深，X极附近颜色变浅 通电后，X极为阳极，Y极为阴极，因Fe(OH)3胶粒带正电荷，故向Y极移动，Y极颜色变深(共45张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二
金
属
的
腐
蚀
化学反应
电化学
失去
氧化
相接触
潮湿
电解质溶液
原电池
负极
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与非金属等直接接触
不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池
电流
无电流产生
有微弱电流产生
结果
金属被氧化
较活泼金属被氧化
实质
M－ne－===Mn＋
关系
①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生
②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大
区别与联系
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
相同点
腐蚀的实质
金属作原电池负极，失电子被氧化
负极电极反应
Fe－2e－===Fe2＋
不同点
条件
水膜呈很弱的酸性、中性或碱性
水膜酸性较强
正极反应式
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
2H＋＋2e－===H2↑
总反应
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
其他反应
Fe2＋＋2OH－===
Fe(OH)24Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
金
属
的
防
护
学业分层测评（七）
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知识点
知识点(②
学习目标导航
牺牲阳
利用
原理。将还原性较强的
极保护
金属与被保护金属相连接,使被保
法
护金属成为
外加电利用
原理。将被保护金属
流阴极与直流电源的负极相连使之成为
保护法
原电池
正极
电解池
阴极
W目(共36张PPT)
知识点
学业分层测评
原
电
池
的
工
作
原
理
氧化
还原
偏转
化学能
电能
流出
氧化
流入
还原
金属
非金属
电解质
氧化还原
负
正
负
正
电极
材料
电极反应
负极
Cu
Cu－2e－===Cu2＋
正极
Ag
Ag＋＋e－===Ag
学业分层测评（五）
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学习目标导航
知识点
W目学业分层测评(五) 原电池的工作原理
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．理论上不能设计为原电池的化学反应是
( )
A．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l) ΔH<0
B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(aq) ΔH<0
C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l) ΔH<0
D．2FeCl3(l)＋Fe(s)===3FeCl2(l) ΔH<0
【解析】 原电池的化学反应均是氧化还原反应，A、C、D均属氧化还原反应，可以设计成原电池，而B中反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池。
【答案】 B
2．下列说法正确的是( )
A．构成原电池正极和负极的材料必须是金属
B．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原
C．实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀H2SO4反应
D．原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能
【解析】 构成原电池的材料可以是非金属，如碳棒；电子流出的极为负极，发生氧化反应；粗锌可与稀H2SO4构成原电池加速反应的进行；原电池反应后，电极产物仍会具有一定的能量，故原电池不能把物质中的能量全部转化为电能。
【答案】 C
3．用锌片、铜片和硝酸银组成的原电池，正极上发生的电极反应是
( )
【导学号：05310029】
A．2H＋＋2e－===H2↑
B．Zn===Zn2＋＋2e－
C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．Ag＋＋e－===Ag
【解析】 题给原电池中，锌片为负极，电极反应为：Zn－2e－===Zn2＋；铜片为正极，电极反应为：Ag＋＋e－===Ag。
【答案】 D
4．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是
( )
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
【解析】 本题通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，应为负极，N棒金属较活泼，A、D项错误；由M棒变粗，可知B项错误。
【答案】 C
5．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )
A．正极附近的SO浓度逐渐增大
B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出
D．铜片上有H2逸出
【解析】 A项正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，SO向负极移动，正极附近SO的浓度并不增大；B项电子应从锌片(负极)经导线流向铜片(正极)；C项正极上有H2逸出。
【答案】 D
6．(2016·枣庄高二检测)M、N、P、E四种金属，①M＋N2＋===N＋M2＋ ②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡 ③N、E用导线连接放入E的硫酸溶液中，电极反应式为E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。四种金属的还原性由强到弱顺序是( )
【导学号：05310030】
A．PMNE
B．ENMP
C．PNME
D．EPMN
【解析】 由①知，活泼性M>N，M、P导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面产生气泡，构成原电池正极，活泼性P>M；N、E构成的原电池N作负极，活泼性N>E。
【答案】 A
7．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
( )
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应式为：Ag＋＋e－＝Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①②
B．②③
C．②④
D．③④
【解析】 该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式：Cu－2e－===Cu2＋，正极反应式：2Ag＋＋2e－===2Ag。在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，①错误。没有盐桥，原电池不能继续工作，③错误。化学反应相同，均为Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，④正确。
【答案】 C
8．若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，则下列关于该装置的说法正确的是( )
A．该装置可能是原电池，也可能是电解池
B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为HNO3溶液
C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极
D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可以是盐酸
【解析】 从反应方程式可知该反应不是可自发进行的氧化还原反应，所以可确定该装置不可能是原电池。
【答案】 C
9．将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀H2SO4中，一组插入FeCl3溶液中，分别形成了原电池。
(1)这两个原电池中，正极分别是________。
A．石墨、石墨
B．石墨、Fe片
C．Fe片、Fe片
D．Fe片、石墨
(2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表示)___________________________
____________________________________。
(3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表示)_____
__________________________________________________________。
【解析】 当电解质溶液为稀H2SO4时，总反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，则负极为Fe，正极为石墨，正极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；当电解质溶液为FeCl3溶液时，总反应为：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，负极为Fe，正极为石墨。
【答案】 (1)A (2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
10．为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：
【导学号：05310031】
(1)此装置工作时，可以观察到的现象是_____________________
__________________________________________________________________，
电池反应式为_____________________________________________________
___________________。
(2)电池工作时，硫酸锌溶液中SO向________移动，硫酸铜溶液中SO向________移动。
(3)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。在工作时，K＋移向________。
【解析】 该装置为锌铜原电池，总反应式为：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出。
电池工作时，ZnSO4溶液中SO向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO向盐桥移动，而盐桥中，K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路而导电。
【答案】 (1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
(2)锌电极 盐桥
(3)离子 正极区(CuSO4溶液)
11．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C极质量增加
A上有气泡产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是______________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_______________________________。
(3)装置丙中溶液的c(H＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____________________________。
【解析】 甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，c(H＋)减小。
【答案】 (1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)变小 (4)D>A>B>C
[能力提升]
12．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )
A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极
B．②中Mg作为正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe作为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．④中Cu作为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
【解析】 Mg比Al活泼，在①中Mg作负极，但在NaOH溶液中，Mg不反应，而Al可以反应，故②中Al是负极。在浓硝酸中铁会钝化，故Cu为负极、Fe为正极。在④中由于不断向Cu极附近通入空气，而O2比溶液中的H＋得电子能力强，故Fe失去的电子，在Cu极O2到得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
【答案】 B
13．某小组利用如图装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是( )
【导学号：05310032】
A．X和Y与电流表连接，电子由Cu极流向Zn极
B．X和Y与电流表连接，将Zn换成Fe测得电流更大
C．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Cu极质量减轻
D．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Zn极质量减轻
【解析】 A项，在原电池中较活泼的一极做负极，电子由负极流向正极；B项，两极活泼性差距越大，反应速率越快，而Zn比Fe更活泼，故Zn产生的电流更大；C项，X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Cu做电解池的阳极，Cu失电子变成Cu2＋，故质量减轻。
【答案】 C
14．如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，已知B电极质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为200
mL饱和NaCl溶液。
回答下列问题：
(1)A极为________极(填“正”或“负”)，电极材料为________，发生________反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)写出乙池的电极反应式：
阳极反应式为_________________________________________________；
阴极反应式为___________________________________________________。
(3)A电极质量减少0.64
g时，此时乙池中电解液中c(OH－)＝________mol·L－1(忽略反应过程中溶液体积的变化)，C电极上产生的气体在标准状况下的体积为________L。
【解析】 由题知，甲池为原电池，A为负极，电极材料为Cu；乙池为电解池，C为阳极，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，D为阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
(3)A极有0.64
g
Cu溶解时，转移0.02
mol电子，乙池中C极上生成0.01
mol
Cl2，溶液中生成0.02
mol
OH－。
【答案】 (1)负 铜 氧化
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑
(3)0.1 0.224(共43张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二
化
学
反
应
的
反
应
热
温度
释放
吸收
反应吸热
反应放热
kJ·mol－1
J·mol－1
热容
反应前和反应后
化
学
反
应
的
焓
变
物质所具有的能量
H(反应产物)－H(反应物)
吸热
放热
等压条件
全部转化
为热能
学业分层测评（一）
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知识点
知识点(②
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第1章化学反应与能量转化
温度计作用:测定
溶液温度变化
搅拌器作用:使反应充分进行、体系的温度
外筒作用
内筒作用:反应容器
待测样品
反应前后
均匀
保温
W目(共30张PPT)
知识点
学业分层测评
化
学
电
源
放电
充电
原电池
学业分层测评（六）
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知识点
池
池
碳棒
锌
2NHT+2e
MnO,+2H,o+2e
2NH3+H2
Mn(oh),2oH
Zn+20H-2e
Zn
Z
ZnO+H,O
W目学业分层测评(二) 热化学方程式 反应焓变的计算
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.3
kJ·mol－1表示( )
A．碳和水反应吸收131.3
kJ能量
B．1
mol碳和1
mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3
kJ热量
C．1
mol固态碳和1
mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸收131.3
kJ热量
D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3
kJ热量
【解析】 热化学方程式将物质变化和能量变化同时表示出来，物质前面的系数只表示物质的量，而能量变化与物质的聚集状态有关。
【答案】 C
2．现有如下三个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)D ΔH＝a
kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝b
kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝c
kJ·mol－1
下列关于它们的表述正确的是( )
A．它们都是吸热反应
B．a、b和c均为正值
C．a＝b
D．2b＝c
【答案】 D
3．1
g氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出142.9
kJ的热量，表示该反应的热化学方程式是( )
【导学号：05310009】
A．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8
kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8
kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－285.8
kJ
D．H2＋O2===H2O
ΔH＝－285.8
kJ·mol－1
【解析】 由1
g氢气燃烧生成液态水放出142.9
kJ的热量，可知1
mol
H2燃烧生成液态水放出285.5
kJ的热量，故该反应ΔH＝－285.8
kJ·mol－1。
【答案】 A
4．在298
K、100
kPa时，已知：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
【解析】 设提供的三个热化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②×2可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A项正确。
【答案】 A
5．在25
℃、101
kPa下，1
g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68
kJ，下列热化学方程式正确的是( )
A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋725.8
kJ/mol
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1
452
kJ/mol
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－725.8
kJ/mol
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋1
452
kJ/mol
【解析】 CH3OH燃烧的化学方程式为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。1
g
CH3OH燃烧放出22.68
kJ热量，则2
mol
CH3OH燃烧放出的热量为22.68
kJ×32×2＝1
451.52
kJ≈1
452
kJ。
【答案】 B
6．Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)
ΔH＝＋234.1
kJ/mol
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5
kJ/mol
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH等于( )
【导学号：05310010】
A．－824.4
kJ/mol
B．－627.6
kJ/mol
C．－744.7
kJ/mol
D．－169.4
kJ/mol
【解析】 设题给两个反应的热化学方程式分别为①、②，据盖斯定律，2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)可由②×－①得到，ΔH＝－393.5
kJ/mol×－234.1
kJ/mol≈－824.4
kJ/mol。
【答案】 A
7．已知：25
℃、101
kPa条件下：
4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－2
834.9
kJ·mol－1
4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－3
119.1
kJ·mol－1
由此得出的正确结论是( )
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为放热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变为O3为吸热反应
C．O3比O2稳定，由O2变为O3为放热反应
D．O2比O3稳定，由O2变为O3为吸热反应
【解析】 25
℃、101
kPa条件下，4
mol
Al(s)与O2(g)完全反应生成Al2O3(s)比与O3(g)完全反应放出的能量少，所以2
mol
O3(g)比3
mol
O2(g)能量多，因此只有D正确。
【答案】 D
8．已知：①H2O(g)===H2O(l)
ΔH1＝－Q1
kJ·mol－1
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)
ΔH2＝－Q2
kJ·mol－1
③C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)
ΔH3＝－Q3
kJ·mol－1
若使23
g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(单位：kJ)( )
A．Q1＋Q2＋Q3
B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3
C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3
D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)
【解析】 根据盖斯定律，液态无水酒精完全燃烧生成液态水的热化学方程式可由③－②＋①×3得到，即热化学方程式为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－(Q3－Q2＋3Q1)kJ·mol－1,23
g酒精为0.5
mol，完全燃烧放出的热量为0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1
kJ。
【答案】 B
9．写出下列反应的热化学方程式：
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1
mol
NH3(g)，放出46.1
kJ热量__________
____________________________________________________。
(2)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水蒸气。已知室温下1
g甲硅烷自燃放出热量44.6
kJ，其热化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)下图是一定温度和压强下N2和H2反应生成1
mol
NH3的反应过程中的能量变化示意图，根据下图，写出工业合成氨的热化学方程式：__________
________________________________(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示)。
【答案】 (1)N2(g)＋H2(g)NH3(g)
ΔH＝－46.1
kJ·mol－1
(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(g)
ΔH＝－1
427.2
kJ·mol－1
(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＝2(Q1－Q2)
kJ·mol－1
10．已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6
kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2
220
kJ·mol－1
根据上面两个热化学方程式，试完成下列问题：
(1)1
mol
H2和2
mol
C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共5
mol，完全燃烧时放热3
847
kJ，则在混合气体中H2和C3H8的体积比是________。
(3)已知：H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0
kJ·mol－1。试写出丙烷燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式___________________________________________
_________________________________________________________________。
【解析】 (1)1
mol
H2和2
mol
C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为285.8
kJ·mol－1×1
mol＋2
220
kJ·mol－1×2
mol＝4
725.8kJ。(2)设混合气体中H2的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5
mol－x，所以：285.8
kJ·mol－1
×x＋(5
mol－x)×2
220
kJ·mol－1＝3
847
kJ，解方程得x≈3.75
mol，则5
mol－x＝1.25
mol，故V(H2)∶V(C3H8)＝3.75
mol∶1.25
mol＝3∶1。
【答案】 (1)4
725.8
kJ (2)3∶1
(3)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－2
044
kJ·mol－1
11．能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(注：“原子经济性”是指在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中)
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇
反应Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2
上述反应符合“原子经济”原则的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1
275.6
kJ/mol
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－566.0
kJ/mol
③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44.0
kJ/mol
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_____________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】 (1)当反应物全部转化为目标产物时，原子利用率越高，即原子经济性越好。
(2)根据盖斯定律，将题给热化学方程式作如下处理
(①－②＋③×4)得CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)，ΔH＝[－1
275.6
kJ/mol－(－566.0
kJ/mol)＋(－44.0
kJ/mol)×4]＝－442.8
kJ/mol。
【答案】 (1)Ⅰ
(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－442.8
kJ/mol
[能力提升]
12．已知1
g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121
kJ，且氧气中1
mol
O===O键完全断裂时吸收热量496
kJ，水蒸气中1
mol
H—O键形成时放出热量463
kJ，则氢气中1
mol
H—H键断裂时吸收热量为( )
【导学号：05310011】
A．920
kJ
B．557
kJ
C．436
kJ
D．188
kJ
【解析】 由1
g
H2完全燃烧放热121
kJ可求得2
mol
H2完全燃烧放热484
kJ，即2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－484
kJ·mol－1，设1
mol
H—H键键能为x，则2x＋496
kJ·mol－1－4×463
kJ·mol－1＝－484
kJ·mol－1，x＝436
kJ·mol－1。
【答案】 C
13．火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料和NO2作氧化剂，这两者反应生成氮气和水蒸气。
已知：N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)
ΔH＝＋67.7
kJ/mol
①
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534
kJ/mol ②
则1摩尔气体肼和NO2完全反应时放出的热量为( )
A．100.3
kJ
B．567.85
kJ
C．500.15
kJ
D．601.7
kJ
【解析】 反应②－反应①÷2得：
N2H4(g)＋NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－567.85
kJ/mol。
【答案】 B
14．煤燃烧的反应热的利用有如下两条途径：
Ⅰ.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的热量。
Ⅱ.先使煤气化，即将煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。
这两个过程的热化学方程式分别为：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝a
kJ·mol－1
Ⅱ.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH2＝b
kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH3＝c
kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH4＝d
kJ·mol－1
填写下列空白：
(1)途径Ⅱ与途径Ⅰ相比有许多优点，其优点是
______________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)上述四个热化学方程式中________大于零(填“ΔH1”“ΔH2”“ΔH3”或“ΔH4”)。
(3)等质量的煤分别按以上两个不同途径反应产生的反应热的正确关系是________。
A．Ⅰ比Ⅱ多
B．Ⅰ比Ⅱ少
C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同
(4)依据能量守恒定律，ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间的关系为_________
_______________________________________________________________。
【解析】 (1)煤作为燃料直接使用，不仅运输不方便，而且还会出现燃烧不充分，产生污染性气体等现象，将煤气化后，既便于管道输送，又能使煤燃烧充分，热效率高，无污染。
(2)只有碳和水蒸气的反应属于吸热反应，故ΔH2>0。
(3)根据盖斯定律，将Ⅱ中的三个热化学方程式相加就能得到Ⅰ中方程式，因此C正确。
(4)由(3)可知，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。
【答案】 (1)煤气化后运输方便，燃烧充分，利用率高、洁净
(2)ΔH2 (3)C (4)ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4学业分层测评(三) 电解的原理
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．如图所示装置中，属于电解池的是( )
【解析】 构成电解池时要有与外接直流电源相连的电极，A、B错误；电极插入电解质溶液或熔融的电解质中，且要形成闭合回路，C正确。
【答案】 C
2．下列关于电解池的叙述不正确的是( )
A．与电源正极相连的是电解池的阴极
B．与电源负极相连的是电解池的阴极
C．在电解池的阳极发生的是氧化反应
D．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极
【解析】 与电源正极相连的是电解池的阳极，阳极上发生氧化反应。
【答案】 A
3．如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是
( )
图
A．通过该装置可以将化学能转变为电能
B．石墨电极为正极
C．Na＋在铁极上得到电子被还原为钠原子
D．装置中两个电极可以互换
【解析】 若两个电极互换，则铁作阳极，失去电子，Cl－不能放电，得不到Cl2，一段时间后Fe2＋在阴极上放电，电解失败。
【答案】 C
4．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
( )
【导学号：05310016】
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
【解析】 电解时只生成氧气和氢气，则电解质所含阳离子在金属活动性顺序表中位于铜之前，阴离子不是简单离子。
【答案】 C
5．下列叙述正确的是
( )
A．电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物
质的量之比为1∶2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1
mol电子转移，则生成1
mol
NaOH
D．酸、碱、盐溶液电解后pH都增大
【答案】 C
6．用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度的是( )
A．AgNO3
B．Na2SO4
C．CuCl2
D．KCl
【解析】 直接加入溶质就能使溶液恢复到电解前的浓度应属于电解溶质型，即选C；AgNO3发生的电解反应是：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，可加Ag2O或Ag2CO3；电解Na2SO4的水溶液实际电解的是水；电解KCl水溶液实际电解的是溶质和溶剂，通HCl气体能恢复原状。
【答案】 C
7．用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间，溶液的pH变小，并且在阳极得到0.56
L气体，阴极得到1.12
L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是
( )
【导学号：05310017】
A．稀盐酸
B．KNO3溶液
C．CuSO4溶液
D．稀硫酸
【解析】 阳极与阴极产生的气体体积之比为＝，相当于电解水，pH变小说明电解了含氧酸的水溶液。
【答案】 D
8．图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( )
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
【解析】 电解稀Na2SO4水溶液，其实质是电解水，b极为阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，a极为阴极：4H＋＋4e－===2H2↑。a极逸出气体为氢气，b极逸出气体为氧气，二者都是无色无味的气体，且a极氢气的体积是b极氧气体积的2倍，A、B均错误；a极氢离子得电子，使a极附近氢氧根离子浓度增大，遇石蕊溶液变蓝色；b极氢氧根离子放电，致使b极附近氢离子浓度增大，遇石蕊试液变红色，C错误。
【答案】 D
9．如图所示，四支电极均为铂电极，供选择的四组电解质溶液如下表：
组
A
B
C
D
甲槽
NaOH溶液
AgNO3溶液
H2SO4溶液
NaCl溶液
乙槽
CuSO4溶液
CuCl2溶液
AgNO3溶液
AgNO3溶液
甲 乙
要满足的条件是：①工作一段时间后，甲槽电解液pH上升，而乙槽电解液pH下降；②b、c两极放电离子的物质的量相等。则：
(1)应选用的电解液是________组。
(2)甲槽的电解方程式为_______________________________________；
乙槽的电解方程式为____________________________________________。
【解析】 根据电解规律，电解后电解液的pH升高的有NaOH溶液和NaCl溶液；pH降低的有CuSO4溶液、AgNO3溶液和H2SO4溶液；pH基本不变的有CuCl2溶液。由条件①排除B、C，又因为甲、乙两池是串联的，故b为阳极、c为阴极，A、D组电解液的电极反应分别为
A组 b极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
c极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
D组 b极：2Cl－－2e－===Cl2↑
c极：2Ag＋＋2e－===2Ag
由条件②排除A。
【答案】 (1)D
(2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3
10．如图是两种溶液进行电解的装置。电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐的化学式为M(NO3)2，B、C、D都是铂电极，P、Q是电池的两极，电路接通后，试回答下列问题：
【导学号：05310018】
0．5
mol/L
M(NO3)2 0.5
mol/L
Na2SO4
(1)电极B上金属M沉淀出来：电极反应为______________，同时电极C产生________，电极反应为________________，电极D产生________，电极反应为________________。
(2)电池中P是________极，Q是________极。
(3)A极上电极反应为_____________________________________________。
【解析】 电极B上金属M沉淀出来说明B是阴极，A是阳极，而乙池中电极C是阳极，D是阴极；对应的电极P是正极，电极Q是负极；乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液，所以在C电极上有氧气产生，D电极上有氢气产生。
【答案】 (1)M2＋＋2e－===M 氧气 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 氢气 2H＋＋2e－===H2↑
(2)正 负
(3)M－2e－===M2＋
11．如下图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，a极附近溶液呈红色。
(1)电源的负极是________，B中的阳极是________。
(2)电极质量增加的是________，A溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)B装置用U形管的原因是_______________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】 题给装置是电解装置，根据现象推断，a、b为惰性电极，a附近溶液显红色，即a附近溶液呈碱性。析出H2，发生还原反应，是阴极。故电源X是负极，Y是正极。在A装置中，铂极是阴极，铜极是阳极，活性电极作阳极，即阳极反应：Cu－2e－===Cu2＋(氧化反应)，阴极反应：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)，故A装置中pH无变化，各离子浓度也无变化。B用U形管是为了让H2和Cl2分开，防止爆炸。
【答案】 (1)X b (2)Pt 不变 (3)防止H2、Cl2混合后发生爆炸
[能力提升]
12．用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后
( )
A．溶液的pH变大
B．c(Na＋)与c(CO)的比值变大
C．溶液浓度变大，有晶体析出
D．溶液浓度不变，有晶体析出
【解析】 用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，实际是电解水，故Na2CO3会结晶析出，若保持温度不变，则仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，pH不变，c(Na＋)∶c(CO)不变。
【答案】 D
13．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)
( )
【导学号：05310019】
A．①②③
B．仅③
C．①④
D．均正确
【解析】 溶液中存在的阴离子有：Cl－、Br－、SO、OH－，阳离子有：K＋、Cu2＋、Na＋、H＋。
因用惰性电极电解足够长时间，阴离子首先放电的是Br－：2Br－－2e－===Br2，其次是Cl－：2Cl－－2e－===Cl2↑，最后是OH－：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，SO在溶液中不放电，阳离子首先放电的是Cu2＋：Cu2＋＋2e－===Cu，其次是H＋：2H＋＋2e－===H2↑。
所以先电解CuBr2，阳极生成Br2，阴极析出Cu，当CuBr2电解完毕时，相当于继续电解HCl(H＋来源于水)，当Cl－消耗尽时，则继续电解水。
由于Cu2＋转化为Cu，电解液变为无色；Cl－放电时，水电离出的H＋放电，使溶液中的OH－浓度增大；由于电解足够长时间，水被消耗，K＋、Na＋、SO浓度会增大。
【答案】 A
14．如图所示，甲烧杯中盛有100
mL
0.50
mol·L－1AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100
mL
0.25
mol·L－1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9
g，则
甲 乙
(1)电源E为________极，F为________极。
(2)A极的电极反应式为_________________________________________，
析出物质________mol。
(3)B极的电极反应式为____________________________________________，
析出气体________mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为____________________________________________，
析出物质________mol。
【解析】 由电解一段时间后A极比C极重，可知A极上有Ag析出，C极上有Cu析出，设A极上析出银的物质的量为n(Ag)，则C极上析出Cu的物质的量为n(Ag)，有关系式108
g·mol－1·n(Ag)－64
g·mol－1·n(Ag)×＝1.9
g，n(Ag)＝0.025
mol。由此可知，两电解池内的电解质均是足量的，故两池电极反应式分别为A极：Ag＋＋e－===Ag；B极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；C极：Cu2＋＋2e－===Cu；D极：2Cl－－2e－===Cl2↑。A、C两极析出物质的量分别为0.025
mol和0.012
5
mol，B极析出O2的体积为0.006
25
mol×22.4
L·mol－1＝0.14
L＝140
mL。
【答案】 (1)负 正 (2)4Ag＋＋4e－===4Ag 0.025
(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 140
(4)Cu2＋＋2e－===Cu 0.012
5(共46张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二
热
化
学
方
程
式
物质的变化
反应的焓变
反
应
焓
变
的
计
算
焓变
始态
终态
代数和
学业分层测评（二）
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知识点
知识点(②
学习目标导航
W目学业分层测评(六) 化学电源
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列说法中，不正确的是
( )
A．化学电池是将化学能转变成电能的装置
B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等
C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护
D．废旧电池可以随意丢弃
【解析】 本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。
【答案】 D
2．下列有关化学电池的说法中正确的是( )
A．化学电池只能将化学能转化为电能
B．燃料电池能将全部化学能转化为电能
C．锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长
D．一次电池包括干电池和蓄电池
【解析】 蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换；蓄电池可重复使用，属于二次电池。
【答案】 C
3．(2016·潍坊高二检测)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是
( )
【导学号：05310035】
A．Mg为电池的正极
B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
C．不能被KCl溶液激活
D．可用于海上应急照明供电
【解析】 根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错误；电解质溶液可用KCl溶液代替，C错误。
【答案】 D
4．氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%～40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；2H2O＋O2＋4e－===4OH－。则下列叙述正确的是
( )
A．通H2的一极是正极，通O2的一极是负极
B．通O2的一极是正极，通H2的一极是负极
C．工作一段时间后电解质溶液的pH增大
D．工作时负极区附近pH增大
【解析】 根据电池总反应式可知：H2在负极上发生氧化反应，由于在碱性条件下，所以氢原子失电子后又与OH－反应生成水，其电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，负极区OH－浓度降低。O2在正极上发生还原反应，氧原子得电子，生成－2价的氧，只能以OH－形式存在，所以其电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，正极区OH－浓度增大。
【答案】 B
5．氢氧燃料电池用于航天飞机时，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
当得到1.8
L饮用水时，电池内转移的电子数约为( )
A．1.8
mol
B．3.6
mol
C．100
mol
D．200
mol
【解析】 n(H2O)＝＝100
mol，由总反应方程式：2H2＋O2===2H2O，知每生成2
mol
H2O转移电子4
mol，现得到100
mol
H2O转移电子200
mol。
【答案】 D
6．将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。已知，通入CH4的一极其电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O；通入O2的另一极其电极反应式是：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－。下列叙述不正确的是
( )
【导学号：05310036】
A．通入CH4的电极为负极
B．正极发生氧化反应
C．燃料电池工作时，溶液中的OH－向负极移动
D．该电池使用一段时间后应补充KOH
【解析】 在原电池中，负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，故B项错误；该电池的总反应为CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O，随反应的进行，KOH被消耗，D正确。
【答案】 B
7．镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，放电时的电极反应式是：
Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2；
2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－。
下列说法不正确的是( )
A．电池的总反应式是：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O===2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
B．电池充电时，镉元素被还原
C．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断减小
D．电池充电时，电池的负极和电源的正极连接
【解析】 本题已给出了电极反应式，两式相加即得总反应，A正确；电极充电时，Cd元素化合价降低，即Cd元素被还原，B正确；放电时，由于负极消耗OH－，因而负极周围溶液的pH不断减小，C正确；电池充电时，电池的负极(发生氧化反应)应与电源的负极相连(发生还原反应)，故D错误。
【答案】 D
8．据报道，科学家已经研制出固体氧化物燃料电池，该电池以固体氧化锆 氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，其工作原理如图所示(多孔电极a、b均不参加电极反应)。
下列说法正确的是
( )
【导学号：05310037】
A．有H2放电的a极为电池的正极
B．b极对应的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．正极对应的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
D．该电池的总反应式为：2H2＋O2===2H2O
【解析】 电池以固体作电解质且只允许O2－通过，则b为正极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－，a为负极，电极反应式为2H2＋2O2－－4e－===2H2O，所以A、B、C项均错误；该电池总反应式为2H2＋O2===2H2O，D项正确。
【答案】 D
9．(1)根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通入的气体应是________，正极通入的气体应是________。
(2)根据选择电解质溶液的不同，填写下表：
电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式
正极反应式
溶液的pH变化
(3)若把H2改为CH4，KOH作电解质，则正极反应式为__________________
______________________________________________________。
【解析】 (1)氢氧燃料电池中通入可燃性气体(H2)的一极为负极，通入O2的一极为正极。
(2)若以稀H2SO4作电解质溶液，其电极反应式为：
负极：2H2－4e－===4H＋；
正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
反应过程中生成水，溶液中c(H＋)减小，pH增大，若以KOH溶液作电解质溶液，其电极反应式为：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；
正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
反应过程中生成水，溶液中c(OH－)减小，pH减小。
(3)若把H2改为CH4，KOH溶液作电解质溶液时，其正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
【答案】 (1)H2 O2
(2)
电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极反应式
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
溶液的pH变化
变大
变小
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
10．ZPower电池使用锌聚合物作为负极和银钠米颗粒作为正极，其安全性类似于传统的碱性电池，并且其材料95%可回收，该电池的容量比同体积的锂电池高30%。银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充、放电过程可表示为2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O。根据上述信息回答下列问题：
(1)电池在放电时，作为负极的是________，正极反应式为_________
_______________________________________________________________。
(2)该电池属于________(填“酸”“碱”或“中”)性电池。
(3)写出充电时的反应式：
阳极(负极)：_____________________________________________________
___________________；
阴极(正极)：____________________________________________________
____________________。
【解析】 (1)根据总反应式可知，逆反应为放电过程，故被氧化的Zn为负极，Ag2O为正极。(2)从产物分别为金属氧化物和氢氧化物来看，该电池的电解质溶液应为碱性。(3)充电时，Ag被氧化作阳极，Zn(OH)2被还原作阴极。
【答案】 (1)Zn Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
(2)碱
(3)2Ag＋2OH－－2e－===Ag2O＋H2O
Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－
11．Zn—MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子沿导线流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的氧化，其主要原因是________。欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填字母)。
A．NaOH
B．Zn
C．Fe
D．NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是____________________________。若电解电路中通过2
mol电子，MnO2的理论产量为________。
【解析】 (1)负极是失电子的一极，Zn失电子由负极经外电路流向正极。(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的氧化。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2＋置换为单质而除去。(3)阴极上得电子，发生还原反应，H＋得电子生成氢气。
因为MnSO4～MnO2～2e－，通过2
mol电子产生1
mol
MnO2，质量为87
g。
【答案】 (1)Zn(或锌) 正极
(2)Zn与Cu2＋反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率 B
(3)2H＋＋2e－===H2↑ 87
g
[能力提升]
12．(2016·烟台高二检测)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，电池总反应式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，下列说法错误的是
( )
【导学号：05310038】
A．电池工作时，质子向电池的正极迁移
B．电池工作时，电流由b极沿导线流向a极
C．a为负极，电极反应式是C2H5OH＋3H2O＋12e－===2CO2＋12H＋
D．b为正极，电极反应式是4H＋＋O2＋4e－===2H2O
【解析】 本题以燃料电池为依托考查电化学原理，负极上发生的是氧化反应，乙醇应失电子，所以C错误。
【答案】 C
13．(2015·江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )
A．反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1
mol
CH4转移12
mol电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O
C．电池工作时，CO向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－===2CO
【解析】 A选项，甲烷中的C为－4价，一氧化碳中的C为＋2价，每个碳原子失去6个电子，因此每消耗1
mol甲烷失去6
mol电子，所以错误；B选项，熔融盐中没有氢氧根离子，因此氢氧根离子不能参与电极反应，电极反应式应为H2＋CO＋2CO－4e－===3CO2＋H2O，所以错误；C选项，碳酸根离子应向负极移动，即向电极A移动，所以错误；D选项，电极B上氧气得电子和二氧化碳生成碳酸根离子，所以正确。
【答案】 D
14．下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：
2CH3OH＋3O2＋4NaOH===2Na2CO3＋6H2O
请回答下列问题：
(1)图中甲、乙两池的名称。甲池是________装置，乙池是________装置；
(2)下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是________，B(石墨)电极的名称是________；
(3)写出电极反应式：
①通入O2的电极的电极反应式是_______________________________；
②A(石墨)电极的电极反应式为_____________________________________；
(4)乙池中反应的化学方程式为_______________________________；
(5)若反应结束后乙池中A(石墨)电极上共收集到气体0.050
mol，则甲池中理论上消耗O2________mL(标准状况下)。
【解析】 甲池是以CH3OH为燃料的燃料电池，乙池是以石墨为电极，电解饱和食盐水的电解装置。根据电子守恒
O2～4e－～2H2
1
mol 2
mol
n(O2) 0.050
mol
n(O2)＝0.025
mol V(O2)＝0.56
L
【答案】 (1)原电池 电解池 (2)负极 阳极
(3)①O2＋2H2O＋4e－===4OH－
②2H＋＋2e－===H2↑
(4)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (5)560(共41张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二
体
内
细
胞
生
活
在
细
胞
外
液
中
产生黄绿色气体
产生无色气体，溶液变红色
Cl－、OH－
Na＋、H＋
Cl－＞OH－
氧化
H＋＞Na＋
还原
铜
的
电
解
精
炼
和
电
镀
Cu
Zn、Fe、Ni
Ag、Au、Pt
电解
抗腐蚀
学业分层测评（四）
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知识点
知识点(②
学习目标导航
主要反应
阳极)
其他反应:Z-2e=Zn2
Fe-2e=Fe
2+
2+
Ni-2e=ni
等贵金属落入阳极形成阳极泥
阴极
Cu(粗铜
Ag、Au、P
Cu2+2e=Cu(精铜
阳
W目学业分层测评(一) 化学反应的反应热与焓变
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列对化学反应的认识错误的是( )
A．会引起化学键的变化
B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的变化
D．必然伴随着能量的变化
【解析】 化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故C项错。
【答案】 C
2．下列说法不正确的是
( )
A．化学反应放热还是吸热与反应条件无关
B．在加热条件下进行的反应不一定是吸热反应
C．所有的燃烧反应都是放热反应
D．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
【答案】 D
3．(双选)下列说法不正确的是( )
【导学号：05310003】
A．化学反应中能量变化多少与反应物的质量有关
B．化学变化中的能量变化都是以热能形式表现出来的
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与反应产物的总焓一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓
【解析】 化学反应中的能量变化与反应物的量成正比，其能量表现形式有多种，如热能、光能、电能等；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓(设为x)与反应产物的总焓(设为y)之间的关系为①x＞y，化学反应为放热反应；②x＜y，化学反应为吸热反应。
【答案】 BD
4．在进行中和热的测定中，下列操作错误的是
( )
A．反应前酸、碱溶液的温度要相同
B．测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
【解析】 分次加入混合时，容易造成热量损失，使测试结果不准确。
【答案】 C
5．已知化学反应2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法中不正确的是( )
A．12
g
C所具有的能量一定高于28
g
CO所具有的能量
B．56
g
CO和32
g
O2所具有的总能量大于88
g
CO2所具有的总能量
C．12
g
C和32
g
O2所具有的总能量大于44
g
CO2所具有的总能量
D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
【答案】 A
6．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，下列图示能表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应过程中能量变化的是
( )
【解析】 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应过程中吸收热量，即反应产物的总能量大于反应物的总能量。
【答案】 A
7．(2016·烟台高二月考)下列变化一定为放热的化学反应的是( )
A．H2O(g)→H2O(l)放出44
kJ热量
B．ΔH>0的化学反应
C．形成化学键时共放出能量862
kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
【解析】 H2O(g)→H2O(l)为物理变化；ΔH＞0的化学反应为吸热反应；形成化学键时共放出能量862
kJ的化学反应的ΔH不能确定是大于零还是小于零；当H反应物＞H反应产物时，ΔH＜0，反应放热。
【答案】 D
8．已知在稀溶液中强酸与强碱反应生成1
mol水时放出的热量，叫做中和热，下列说法中正确的是
( )
A．中和热的测定实验中需要用到的主要玻璃仪器有：两只大小相同的烧杯、两只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒
B．可以用保温杯来代替烧杯做有关测定中和热的实验
C．在测定中和热的实验中，至少需要测定并记录的温度是2次
D．测定中和热实验中，若所使用的稀NaOH溶液的物质的量稍大于稀盐酸，则会导致所测得的中和热数值偏高
【解析】 选项A错误，为了防止散热，在中和热测定的实验中应选用一大一小两只烧杯，小烧杯和大烧杯之间应用塑料泡沫隔开。从防止散热的效果看，使用保温杯防止散热的效果更好，选项B正确。对于选项C作如下分析：中和热测定的原理是：首先根据公式Q＝cmΔT求出反应过程中放出的热量，然后再根据ΔH＝Q/n(H2O)计算中和热。式中ΔT表示反应后的最高温度与反应前盐酸与氢氧化钠的平均温度之差，因此每次实验至少需要测定3次温度，选项C错误。对于选项D，在中和热测定过程中为了提高实验的准确度，要保证稀酸和稀碱完全反应，在实验中通常使一种物质稍过量一些，选项D错误。
【答案】 B
9．一定条件下，A与B反应可生成C和D，其能量变化如图：
【导学号：05310004】
(1)下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是________。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需要加热反应就一定能自发进行
D．反应物的总质量、总能量与反应产物的总质量、总能量均相等
(2)若H1”“<”或“＝”)反应物的总能量，反应热Q________0(填“>”“<”或“＝”)。
【解析】 (1)根据质量守恒定律，反应前后元素原子的种类及数目均不会改变；并非氧化还原反应才有热量变化，任何化学反应均伴随着能量的变化；反应前对反应物加热，只是为了达到反应的条件，与反应是否是放热反应没有必然的联系；根据能量守恒定律有：反应物的总能量＝反应产物的总能量＋放出的能量(或“－吸收的能量”)。
(2)Q＝反应产物的总能量－反应物的总能量＝H2－H1>0，推知Q>0。
【答案】 (1)A (2)> >
10．如下图所示，把试管放入盛有25
℃饱和Ca(OH)2溶液的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴5
mL盐酸于试管中。请回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是___________________________________。
(3)写出有关的离子方程式：_______________________________________
_________________________________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于，下同”)镁片和盐酸的总能量，ΔH________0。
【解析】 Mg与稀盐酸反应生成H2，试管中有气泡产生，反应放热，体系温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出晶体。放热反应，反应产物的总能量小于反应物的总能量，ΔH<0。
【答案】 (1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中液体变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而降低，故析出Ca(OH)2晶体
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于 小于
11．(2016·济南高二检测)合成氨工业中，合成塔中每产生2
mol
NH3，放出92.2
kJ热量。
(1)若起始时向容器内放入2
mol
N2和6
mol
H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q________184.4
kJ(填“>”“<”或“＝”)。
(2)已知
1
mol
N—H键断裂吸收的能量等于________kJ。
【解析】 (1)反应是可逆反应不能进行彻底，该温度下合成塔中放入2
mol
N2和6
mol
H2，生成的氨气小于2
mol，故达到平衡后放出的热量小于184.4
kJ。
(2)3H2＋N2
2NH3，反应焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量－反应产物形成化学键放出的能量，即3×436
kJ＋945.8
kJ－6×EN—H＝－92.2
kJ，EN—H＝391
kJ。
【答案】 (1)＜ (2)391
[能力提升]
12．反应A＋B→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是
( )
【解析】 因总反应为放热反应，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，所以反应②放出的热量比反应①吸收的热量多。选项A，图中反应①为放热反应，反应②为吸热反应，且总反应为吸热反应，错；选项B，图中反应①和反应②均为吸热反应，错；选项C，图中反应①和反应②均为放热反应，错。
【答案】 D
13．将V1
mL
1.0
mol·L－1盐酸溶液和V2
mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50
mL)。下列叙述正确的是
( )
【导学号：05310005】
A．做该实验时环境温度为22
℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.0
mol·L－1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【解析】 由图可知，加入5
mL盐酸时混合液的温度达到22
℃，故环境的温度应低于22
℃；反应放热，由化学能转化为热能；恰好反应时放出热量最多，NaOH溶液的浓度为：＝1.5
mol·L－1；有水生成的反应不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O是吸热反应。
【答案】 B
14．2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1
mol
SO2(g)氧化为1
mol
SO3(g)的ΔH1＝－99
kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)该反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图中C表示_______________________________________________。
(3)从化学键的角度分析，F代表什么意义？________________
________________________________________________________________。
(4)图中ΔH＝________kJ·mol－1。
(5)若已知1
mol
SO2(g)氧化为1
mol
SO3(l)的ΔH2＝－Q
kJ·mol－1，则ΔH1________ΔH2(填“>”“<”或“＝”)。
【解析】 (1)由题目条件可知，1
mol
SO2(g)氧化为1
mol
SO3(g)的ΔH1＝－99
kJ·mol－1<0，该反应为放热反应。
(2)图中C点为反应过程的最终时刻，即代表反应产物的总能量。
(3)E代表断裂旧键时吸收的能量，则F代表形成新键时释放的能量。
(4)图示代表2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)反应过程的能量变化，所以ΔH＝2×(－99)kJ·mol－1＝－198
kJ·mol－1。
(5)SO3(g)===SO3(l) ΔH<0(放热过程)，所以ΔH1＞ΔH2。
【答案】 (1)放热 (2)反应产物的总能量
(3)形成新键释放的能量 (4)－198 (5)>
