2018年高三新课标化学总复习课时跟踪训练：21 Word版含解析

课时跟踪训练(二十一)A级(基础达标)一、选择题1．(2017·太原五中段考)以下各装置在正常工作时，都伴随有能量变化，其中由化学能转变为电能的是()[解析]A项，电解水过程中电能转化为化学能；B项，干电池工作时把化学能转化为电能；C项，太阳能热水器工作时把太阳能转化为热能；D项，水力发电过程中把机械能转化为电能。

本题选B。

[答案] B2．下列电解质溶液用惰性电极进行电解时，一段时间后，溶液的pH增大的是()A．稀碳酸钠溶液B．硫酸钠溶液C．稀硫酸D．硫酸铜溶液[答案] A3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是()[解析]电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极，故选项C错误。

[答案] C4. (2016·合肥模拟)用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。

下列有关说法正确的是()A．电路中电子流向为a→d→c→bB．电极b为负极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－C．电解后烧坏中溶液pH增大D．理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等[解析]在溶液中没有电子的流动，只有离子的流动，A项错误；通入O2的一极(电极b)为电池的正极，发生还原反应，B项错误；惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水，溶液的pH不变，C项错误；c极生成O2，根据得失电子守恒可知D项正确。

[答案] D5．电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。

在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。

已知：3I2＋6OH－===IO－3＋5I－＋3H2O，下列说法不正确的是()A．右侧发生的电极方程式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IO－3C．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2O===KIO3＋3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变[解析]电解的电极反应：阳极2I－－2e－===I2，使左侧溶液变蓝色；3I2＋6OH－===IO－3＋5I－＋3H2O，则一段时间后，蓝色变浅；IO－3通过阴离子交换膜向右侧移动；阴极2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，右侧放出氢气。

如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：阳极2I－－2e－===I2，多余K＋通过阳离子交换膜迁移至阴极；阴极2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，保证两边溶液呈电中性，结果不会生成IO－3，总化学方程式当然不同。

[答案] D二、填空题6．从H＋、Cu2＋、Na＋、SO2－4、Cl－五种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：(1)以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是________。

(2)以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则采用的电解质是________。

(3)以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质是________。

[解析](1)电解电解质型，水不参与反应，可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐，如HCl、CuCl2。

(2)电解水型，电解质不参与反应，只起增强溶液导电性作用，可以是含氧酸，活泼金属的含氧酸盐或强碱，如H2SO4、Na2SO4。

(3)电解质和水均参与反应，可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐，如CuSO4、NaCl。

[答案](1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4(3)CuSO4、NaCl7．如图X是直流电源。

Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。

接通电路后，发现d附近显红色。

(1)①电源上b为________极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。

②Z 槽中e 为________极(同上)。

③连接Y 、Z 槽线路中，电子流动的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。

(2)①写出c 极上反应的电极反应式：__________________________________。

②写出Y 槽中总反应的化学方程式：__________________________________。

③写出Z 槽中e 极上反应的电极反应式：__________________________________。

[解析] d 极附近显红色，说明d 为阴极，电极反应式为2H ＋＋2e －===H 2↑，c 为阳极，电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑，Y 槽电解饱和NaCl 溶液的总反应方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑；直流电源中a 为正极，b 为负极，Z 槽中f 为阴极，e 为阳极，活性电极作阳极，电极本身失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu －2e －===Cu 2＋，电子流动方向由e →d 。

[答案] (1)①负 ②阳 ③←(2)①2Cl －－2e －===Cl 2↑②2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑③Cu －2e －===Cu 2＋B 级(能力提升)一、选择题1. 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] 贴近金属丝一边溶液出现粉红色，说明金属丝附近产生OH －，即金属丝作正极，正极上发生反应2H2O＋O2＋4e－===4OH－，因此金属丝的活泼性比Fe差，D项正确。

[答案] D2．下列与金属腐蚀有关的说法中正确的是()A．图1中，铁钉易被腐蚀B．图2中，滴加少量KSCN溶液，生成红色沉淀C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极[解析]图1为干燥环境，不易腐蚀；图2中，Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋与SCN －不能生成红色沉淀，即使是Fe3＋与SCN－生成的也不是红色沉淀；D项为牺牲阳极的阴极保护法，镁为负极。

[答案] C3. 如图所示，A池用石墨电极电解pH＝13氢氧化钠溶液(100 mL)，B池c 电极为纯铜，d电极为粗铜(含有杂质Fe、Ag)，溶液是足量CuSO4溶液，通电一段时间后停止，A池a极产生的气体在标准状况下为2.24 L，则下列说法正确的是()A．d电极质量一定减少6.4 gB．c电极质量一定增加6.4 gC ．A 池pH 不变D ．A 池溶液质量减少3.6 g[解析] 由现象：由原理得a ：4H ＋＋4e －===2H 2↑b ：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑c ：2Cu 2＋＋4e －===2Cu由数据：n (H 2)＝0.1 mol ――→据守恒H 2～Cuc 电极析出铜6.4 g 。

[答案] B二、综合题4．MnO 2常用于实验室和电池工业，请回答下列问题：(1)MnO 2主要存在于软锰矿中。

写出舍勒用软锰矿制取Cl 2的离子方程式： ____________________________。

(2)检验溶液中Mn 2＋的方法：向待测溶液中加入硝酸，无明显现象；继续加入难溶于水的NaBiO 3(还原产物为Bi 3＋)，溶液呈紫红色。

写出发生反应的离子方程式：______________________________________。

某学生取实验室制备Cl 2后的冷却澄清溶液，依次加入硝酸、少量NaBiO 3，发现溶液变为紫红色后立即褪去，用离子方程式解释紫红色褪去的原因：________________。

(3)甲、乙分别为工业制备单质锰和MnO 2的原理图。

①甲图所示电解池中阳极产生的气体是________(填化学式)。

②要配制乙图所示电解池中的电解质溶液250 mL ，需要称取MnSO 4________g 。

③写出乙图所示电解池中的阳极反应式：_______________________。

(4)图丙表示电解池，通电后阴极和阳极上分别得到单质Mn 和MnO 2。

①写出该电解池电解总反应的离子方程式：_____________________。

②与图甲、乙所示的电解池相比，该电解池的突出优点是__________。

[解析] (1)教材上介绍舍勒研究软锰矿时，发现它与热的浓盐酸反应放出黄绿色气体，实验室至今仍用该反应制备氯气：MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 。

高考时遇到教材上的反应，一定要书写规范，不要漏写加热符号或气体生成箭头。

(2)本问考查陌生氧化还原反应的离子方程式的书写。

硝酸起酸化的作用，Mn 2＋被NaBiO 3氧化为紫红色的MnO －4，离子方程式为2Mn 2＋＋5NaBiO 3＋14H ＋===2MnO －4＋5Bi 3＋＋5Na ＋＋7H 2O 。

考生可能会忽视“难溶于水的NaBiO 3”，把“NaBiO 3”误写成“BiO －3”。

制备Cl 2后的溶液中含有大量具有还原性的Cl －，可以将MnO －4还原为Mn 2＋而使溶液褪色：2MnO －4＋10Cl －＋16H＋===2Mn 2＋＋5Cl 2↑＋8H 2O 。

(3)①图甲所示电解池的阴极是MnSO 4溶液中的Mn 2＋得电子被还原为Mn ，阳极是电解OH －生成O 2(4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O)，故阳极产生的气体是O 2。

②本问考查单位的换算。

c (MnSO 4)＝c (Mn 2＋)＝1 mol/L(Mn 的相对原子质量为55)，m (MnSO 4)＝1 mol/L ×0.250 L ×151 g/mol ＝37.75 g 。

③图乙所示电解池的目的是制备MnO 2，根据Mn 的化合价由＋2升高到＋4知，阳极上Mn 2＋失去电子被氧化为MnO 2：Mn 2＋－2e －＋2H 2O===MnO 2＋4H ＋。

(4)①阳极上还原剂Mn 2＋失去电子被氧化为MnO 2：Mn 2＋－2e －＋2H 2O===MnO 2＋4H ＋。

阴极上Mn 2＋得到电子被还原为Mn ，Mn 2＋＋2e －===Mn ，二者相加即为电解总反应：2Mn 2＋＋2H 2O=====电解Mn ＋MnO 2＋4H ＋。

②图甲所示电解池阴极产生目标产物单质锰，阳极产生氧气；图乙所示电解池阳极产生目标产物MnO 2，阴极析出氢气；图丙为同槽电解装置原理图，阴、阳极同时产生目标产物单质锰和MnO 2，制备等量的目标产物，丙的能耗最低。

[答案] (1)MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O (2)2Mn 2＋＋5NaBiO 3＋14H ＋===2MnO －4＋5Bi 3＋＋5Na ＋＋7H 2O2MnO －4＋10Cl －＋16H ＋===2Mn 2＋＋5Cl 2↑＋8H 2O(3)①O 2 ②37.75 ③Mn 2＋－2e －＋2H 2O===MnO 2＋4H ＋(4)①2Mn 2＋＋2H 2O=====电解Mn ＋MnO 2＋4H ＋ ②制备等量的目标产物，丙的能耗最低5．(2016·湖北重点中学联考)Ⅰ.(1)研究钢铁的防腐蚀措施意义重大。