[基础等级评价]

1．(2010·厦门模拟)对H₂O的电离平衡不产生影响的微粒是(　)

A．CH₃CH₂OH　 　　 　　 　　 　　 B．NH

C．Cl₂　 　　 　　 　　 　　 D．S^2－

解析：乙醇与水不反应，本身不电离也不水解，A正确；NH、S^2－因发生水解而破坏水的电离平衡；Cl₂与水反应生成HCl与HClO而破坏水的电离平衡．

答案：A

6．(2010·潍坊模拟)如图甲、乙是电化学实验装置．

(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液．

①甲中石墨棒上的电极反应式为____________________________________________．

②乙中总反应的离子方程式为______________________________________________．

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂.若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为___________________________________________________________________．

(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO₄溶液．

①甲中铁棒上的电极反应式为_______________________________________________．

②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO₄溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________ g.

解析：(1)若两烧杯中均盛有NaCl溶液，则：①甲装置为原电池，石墨棒作正极，O₂放电，电极反应为：O₂+2H₂O+4e^－===4OH^－.②乙装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，Fe电极不参与反应，其实质与用惰性电极电解食盐水相同，离子方程式为：2Cl^－+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^－.③Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，生成HCl和HIO₃.

(2)若两烧杯中均盛有CuSO₄溶液，则：①甲装置为原电池，铁作负极，电极反应为：Fe－2e^－===Fe²⁺.②乙装置为电解池，电解反应为：2CuSO₄+2H₂O2Cu+2H₂SO₄+O₂↑，根据电解方程式，从电解质溶液中析出Cu，放出O₂，因此只需加入CuO(或CuCO₃)即可恢复到电解前的状态．由电解反应式可知，2H⁺-CuO-CuCO₃，电解后n(H⁺)＝0.1×0.2＝0.02(mol)，故m(CuO)＝0.02××80＝0.8(g)，m(CuCO₃)＝0.02××124＝1.24(g)．

答案：(1)①2H₂O+O₂+4e^－===4OH^－

②2Cl^－+2H₂OH₂↑+Cl₂↑+2OH^－

③5Cl₂+I₂+6H₂O===10HCl+2HIO₃

(2)①Fe－2e^－===Fe²⁺

②CuO(或CuCO₃)　0.8(或1.24)

0．5 mol××64 g/mol＝16 g.

答案：(1)①正　②4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

③水减少的质量：100 g×(1－)＝4.5 g

生成O₂的体积：××22.4 L/mol＝2.8 L

④16

⑤碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大．　酸性增大，因为阳极上OH^－生成O₂，溶液中H⁺浓度增加．　酸碱性大小没有变化，因为K₂SO₄是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性

(2)能继续进行；因为CuSO₄溶液已转变为H₂SO₄溶液，反应也就变为水的电解反应

5．(2009·全国卷Ⅰ)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极．

(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄的浓度为10.47%，乙中c电极质量增加．据此回答问题：

①电源的N端为________极；

②电极b上发生的电极反应为________________________________________________；

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：___________________________；

④电极c的质量变化是________g；

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：

甲溶液____________________________________________________________________；

乙溶液____________________________________________________________________；

丙溶液____________________________________________________________________；

(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？________________

________________________________________________________________________

解析：(1)用石墨电极电解乙装置中的CuSO₄溶液时，c电极质量增加，说明该电极上Cu²⁺获得电子生成单质铜，即c电极为电解池的阴极．

进一步推断：a为阴极，b为阳极，d为阳极，e为阴极，f为阳极，N为电源的正极，电极b上发生的电极反应为4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

装置丙中实际上电解水，设电解后溶液的总质量为m.

则×100%＝10.47%，m≈95.5 (g)

电解水的质量为100 g－95.5 g＝4.5 g

n(H₂O)＝＝0.25 mol

线路中转移电子的物质的量为0.25 mol×2＝0.5 mol

由b电极上的电极反应式可知产生O₂的体积为

V(O₂)＝0.5 mol××22.4 L/mol＝2.8 L

c电极上析出铜的质量为：

4．(2010·福建高考)铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄===2PbSO₄+2H₂O，研读下图，下列判断不正确的是(　)

A．K闭合时，d电极反应式：PbSO₄+2H₂O－2e^－===PbO₂+4H⁺+SO

B．当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H₂SO₄为0.2 mol

C．K闭合时，Ⅱ中SO向c电极迁移

D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极

解析：根据图示，Ⅰ为原电池，a为正极，b为负极，Ⅱ为电解池，c为阴极，d为阳极．K闭合时，d为阳极，发生氧化反应：PbSO₄－2e^－+2H₂O===PbO₂+4H⁺+SO，A项正确，根据铅蓄电池的总反应知该反应中转移电子数为2e^－，则电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗0.2 mol H₂SO₄，B项正确；K闭合时，Ⅱ中SO向阳极(d极)迁移，C项错误；K闭合一段时间后，c电极析出Pb，d电极析出PbO₂，电解质溶液为H₂SO₄，此时可以形成铅蓄电池，d电极作正极，D项正确．

答案：C

3．(2010·潍坊模拟)某同学按如图所示的装置进行实验．A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水．当K闭合时，SO从右向左通过交换膜移向A极．下列分析正确的是 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 (　)

A．溶液中c(A²⁺)减小

B．B极的电极反应：B－2e^－===B²⁺

C．Y电极上有H₂产生，发生还原反应

D．反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀

解析：根据SO从右向左通过交换膜移向A极，则A极为负极，故A极的电极反应为A－2e^－===A²⁺，溶液中c(A²⁺)增大，A错；B极为正极，发生得电子的还原反应，B错；Y电极为阳极，为Cl^－放电，发生氧化反应：2Cl^－－2e^－===Cl₂↑，有Cl₂产生，C错；右边U形管中最初为电解AlCl₃溶液，X电极为H⁺放电，c(H⁺)减小，c(OH^－)增大，且Al³⁺移向X极，因此会产生Al(OH)₃白色胶状沉淀，D对．

答案：D

2．(2010·济南模拟)镍镉(Ni?Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd(OH)₂+2Ni(OH)₂Cd+2NiOOH+2H₂O.有关该电池的说法中，不正确的是(　)

A．放电时，电解质溶液中的OH^－向负极移动

B．充电过程是电能转化为化学能的过程

C．放电时，负极附近溶液的碱性不变

D．充电时阴极反应为：Cd(OH)₂+2e^－===Cd+2OH^－

解析：该电池放电时是原电池，电解质溶液中的OH^－向负极移动，与Cd²⁺反应生成Cd(OH)₂，负极附近溶液的碱性减弱．该电池充电时是电解池，是电能转化为化学能的过程，阴极Cd(OH)₂发生还原反应生成Cd.

答案：C

1．能够实现反应Cu+2H₂O===Cu(OH)₂↓+H₂↑的是(　)

A．铜银合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀

B．用铜片作阴极、石墨作阳极，电解饱和氯化钠溶液

C．用铜片作阳极、石墨作阴极，电解饱和氯化钠溶液

D．铜片作原电池的负极，石墨作原电池的正极，氯化钠溶液作电解质溶液

解析：Cu在金属活动性顺序中排在H的后面，故题设中的反应只能在电解池中发生．由于Cu被氧化，故Cu片作阳极，产物中有Cu(OH)₂，则电解质溶液为中性或碱性溶液．

答案：C

14．(18分)(2010·四川高考)碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病．

碘酸钾(KIO₃)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水．碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘．以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示．

请回答下列问题：

(1)碘是________(填颜色)固体物质，实验室常用________方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘．

(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：

3I₂+6KOH===5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区．另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却．

电解时，阳极上发生反应的电极反应式为________；阴极上观察到的实验现象是________________________________________________________________________．

(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I^－.请设计一个检验电解液中是否有I^－的实验方案，并按要求填写下表．

要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选．

试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸.

(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

阳极电解液―→―→②―→―→―→⑤―→碘酸钾晶体

步骤②的操作名称是________，步骤⑤的操作名称是________．步骤④洗涤晶体的目的是________________________________________________________________________．

解析：(1)卤素单质的颜色随着相对分子质量的增加而变深，单质碘为紫黑色，具有加热易升华的性质．

(2)电解时，阳极发生氧化反应，I^－失去电子被氧化；阴极发生还原反应，H⁺得电子生成氢气．

(3)阳极电解产物中含有IO，该离子与I^－在酸性条件下可以发生氧化还原反应生成单质碘，可用淀粉溶液检验生成的单质碘．

(4)溶液经蒸发浓缩，冷却后析出晶体，然后过滤得目标产物KIO₃，洗涤其表面的杂质，干燥后即得较为纯净的KIO₃.

答案：(1)紫黑色　升华

(2)2I^－－2e^－===I₂(或I^－+6OH^－－6e^－===IO+3H₂O)　有气泡产生

(3)

(4)冷却结晶　干燥　洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

13．(12分)(2010·山东高考)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命．

(1)以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是________________________(用离子方程式表示)．为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________．

a．NH₃　b．CO₂　c．NaOH　d．HNO₃

②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________．取少量废电解液，加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是________________________________________________________________________．

(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________．

(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护．

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为________．

解析：(1)①题中指出在碱洗时有气泡产生，则只有金属铝和碱反应才符合条件，故碱洗过程中发生反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^－===2AlO+H₂O、2Al+2OH^－+2H₂O===2AlO+3H₂↑.碱洗后溶液中含有大量AlO，故最好通入CO₂气体使AlO转化为Al(OH)₃沉淀以回收铝．

②活泼金属作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为Al₂O₃，由此可得阳极反应式为2Al+3H₂O===Al₂O₃+6H⁺+6e^－.加入NaHCO₃溶液后，Al³⁺与HCO发生水解相互促进反应，离子方程式可表示为Al³⁺+3HCO===Al(OH)₃↓+3CO₂↑.

(2)电镀时若用石墨作阳极，则电解过程中电解液中Cu²⁺浓度不断减小，导致铁表面不能镀上均匀的铜．

(3)若X为碳棒，则只能用外加电源的阴极保护法，此时开关K应置于N处．若X为Zn，K置于M处，其保护原理称为牺牲阳极的阴极保护法．

答案：(1)①2Al+2OH^－+6H₂O===2[Al(OH)₄]^－+3H₂↑(或：2Al+2OH^－+2H₂O===2AlO+3H₂↑)　b　②2Al+3H₂O===Al₂O₃+6H⁺+6e^－　HCO与H⁺反应使H⁺的浓度减小，产生Al(OH)₃沉淀

(2)补充溶液中消耗的Cu²⁺，保持溶液中Cu²⁺浓度恒定

(3)N　牺牲阳极的阴极保护法(或：牺牲阳极保护法)