题目列表(包括答案和解析)
7.在室温下,0.1mol/L 100ml的醋酸溶液中,欲使其溶液的pH减小,但又要使醋酸电离度减少,应采取( )
A 加入少量CH3COONa固体 B 通入少量氯化氢气体
C 提高温度 D 加入少量纯醋酸
6.要使水的电离平衡向右移动,且使pH<7,可采取的措施是( )
A 加少量NaOH B 加少量NH4Cl C 加少量盐酸 D 加热
5.下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH-,向右移动且溶液呈酸性的是( )
(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)将水加热到100℃,使pH=6
4.将0.03molCl2缓缓通入含0.02molH2SO3和 0.02molHBr的混和溶液中,在此过程中,溶液中的[H+]与Cl2用量的关系示意图是(溶液的体积不变)( )
A B C D
3.已知同温同浓度时①H2CO3比H2S电离度大,②H2S比HCO3-电离度大,则下列反应不正确的是( )
(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晶体,测得[Na+]与[CH3COO-]几乎相等,则原溶液可能是( )
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,下列关系不正确的是( )
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.电解原理及其应用
直流电通过电解质溶液时使阴阳两极发生氧化还原反应的过程。电解是一个电能转化为化学能的过程。
从参加反应的物质来分电解反应可分成五类:
(1)H2O型:实质是电解水。如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。
(2)溶质型:溶质所电离出来的离子发生氧化还原,如电解氯化铜、溴化氢等溶液。
(3)硫酸铜溶液型:电解产物是金属、氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸,电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。
(4)氯化钠溶液型:电解产物是非金属单质、氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠,电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。
(5)电镀型:镀层金属作阳极,阳极反应是:M- ne-=Mn+,镀件作阴极,阴极反应是:Mn++ne-=M。(电解精炼与电镀,实质上是相同的)
[典型题析]
[例1]熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式:
负极反应式:2CO+2CO32--4e-= 4CO2
正极反应式:
总电池反应式:
[解析]本题属于那种源于教材又高于教材的题型,从通常原电池的电解质溶液,一下过渡到熔融盐,不少人无法适应,当年高考失分也很严重。其实,我们只要从最基本的一点-燃料电池分析,其总电池反应式应为:2CO+O2=2CO2,然后逆向思考正极反应式-应为总反应式减去负极反应式,就可得出结果: O2+2CO2+4e-=2CO32-。
[例2]普通干电池中装有二氧化锰和其它物质,二氧化锰的作用是 ( )
A. 和正极作用把碳变成CO2
B. 把正极附近生成的H2氧化成水
C. 电池中发生化学反应的催化剂
D. 和负极作用,将锌变成锌离子Zn2+
[解析]锌锰干电池的负极材料是锌,故负极反应是Zn-2e-=Zn2+。正极导电材料是石墨棒。两极间为MnO2、NH4Cl、ZnCl2的糊状物。正极NH4+发生还原反应生成NH3和(H),继而被MnO2氧化为水,使碳极附近不致产生H2气泡而使电极极化,故MnO2也可称为正极的去极剂,使正极附近生成的H2氧化为水。正极反应:
2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+2NH3+H2O
电池总反应为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
本题答案为B。
[例3]将0.lmol·醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是( )
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
[解析]答案为D。
主要考查电离平衡知识。弱酸的电离可联系到溶液的pH、物质的量浓度、水的电离平衡等基础知识,要用到化学平衡移动原理。要注意酸溶液稀释时,溶液的c(OH-)增大,同样碱溶液稀释时溶液中的c(H+)增大。
[例4]已知0.1mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,则下列说法中正确的是( )
A.在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同
B.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等
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]答案选C。
主要考查电离平衡、盐类水解等理论知识。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡都会反映到溶液中各种离子浓度的关系之中,从分析离子关系角度考查电离平衡和盐类水解平衡理论知识,可以较好地区分学生对相关理论内容的理解水平。
根据题给条件可判断,H2A的第一级电离就较弱,属于弱酸。所以在Na2A、NaHA溶液中由于水解和电离,两溶液中所含离子种类数肯定相同。在Na2A溶液中,由于A2-水解,阴离子总数增加,在NaHA溶液中由于HA-水解阴离子总数要减小,所以两溶液中阴离子总数前者多。任何溶液中,阳离子所带正电荷总数跟阴离子所带负电荷总数必定相等。所以,在Na2A溶液中H+浓度小于OH-离子浓度。
[例5]剪长约6cm、宽2cm的铜片、铝片各一片,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将铜片与铝片分别和电流表的“+”、“-”端相连接,电流表指针调到中间位置。取两个50mL的小烧杯,在一个烧杯中注入约40mL的浓硝酸,在另一只烧杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。试回答下列问题:
(1)两电极同时插入稀硫酸中,电流表指针偏向 (填“铝”或“铜”)极,铝片上电极反应式为 ;
(2)两电极同时插入浓硝酸时,电流表指针偏向 (填“铝”或“铜”)极,此时铝是 (填“正”或“负”)极,铝片上电极反应式为 。
[解析]电极的确定依赖于具体的电极反应,在这个问题上,学生易受思维定势的影响,以为金属越活泼,便一定是负极,殊不知,在浓硝酸中,Al表面产生了钝化,发生反应的是Cu。因此,当Al、Cu同时插入稀硫酸时,电流表指针偏向Al。(电流方向从正极到负极)。电极反应式为:Al-3e-=Al3+。而当Al、Cu同时插入浓硝酸时,电流表指针偏向Cu,Al作正极,且电极反应式为:NO3-+4H++3e-=NO+2H2O。
[预测与训练]
3.原电池
(1)原电池的构成条件:这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
a. 负极与正极:作负极的一般是较活泼的金属材料,作正极的材料用一般导体即可
b. 电解质溶液:
c. 闭合回路
注意:通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极。
(2)原电池的工作原理:
(1)电极反应(以铜锌原电池为例):负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)
(2)电子流向:从负极(Zn)流向正极(Cu)
(3)电流方向:从正极(Cu)流向负极(Zn)
(4)能量转变:将化学能转变成电能
(3)电极反应:
在正、负极上发生电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池,它的负极是多孔的镍电极,正极为覆盖氧化镍的镍电极,电解质溶液是KOH溶液,在负极通入H2,正极通入O2,电极反应:
负极:2H2+4OH--4e-=4H2O
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
负极的反应我们不能写成:2H2-4e-=4H+。因生成的H+会迅速与OH-生成H2O。
(4)金属的腐蚀:
金属的腐蚀分为两类:
(1)化学腐蚀:金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。
(2)电化腐蚀:不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。
最普遍的钢铁腐蚀是:负极:2Fe-4e-=2Fe2+
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
(注:在少数情况下,若周围介质的酸性较强,正极的反应是:2H++2e-=H2↑)
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O2+2H2O+4e-=4OH-
2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O
(5)金属的防护
一般有三条途径:其一是改变金属内部结构,如制成合金,其二是涂保护层,其三是电化学保护法。例如在铁表面镀上锌或锡,即成白铁与马口铁,但一旦破损,因原电池反应,白铁外面的锌可进一步起保护作用,而马口铁外面的锡反而会加速腐蚀(铁作负极被溶解)。
2.本部分内容的知识体系
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