(新人教高二化学选修4)第四章电化学基础.pdf
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1、 第四章电化学基础第1节 原 电 池 课 时 训 练(时间:30 m i n)一、选 择 题(每题有1个 或2个正确选项)1.下列关于原电池的叙述正确的是()A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转变为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速度甲比乙慢3.对于原电池的电极名称,叙述有错误的是()A.发生氧化反应的一极为
2、负极B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流流人的一极为正极4 .理论上不能设计为原电池的化学反应是()A.C H4(g)+2 O2(g)=C 02(g)+2 H2O (1)A H 0B.H N O3(a q)+N a O H (a q)=N a N O3(a q)+H20 (1)H 0C.2 H2(g)+02(g)=2 H2O(l)A H 0D.2 F e C l3(a q)+F e (s)=3F e C l3(a q)A H BCD B.ACBDC.ACDB D.BDCA1 1.原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是()A.有Al、
3、Cu、稀H2sO,组成原电池,其负极反应式为:Al-3 e=A13+B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3 e-=Al3+C.由Fe、Cu、FeCL溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e=Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式 为:Cu-2e-=Cu2+1 2.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化镒。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为:Zn+2 M nO2+H20=ZnO+2M nO(OH)2。下列说法正确的是()A.该电池的正极为锌B.该电池反应中二氧化镒起催化剂作用
4、C.当0.1 mol Z n完全溶解时,流经电解液的电子个数为1.204x10”D.电池正极反应式为:2 M 1 1 O 2 +2e 一 +2H 2。=2M nO (O H)2+2O H-二、填空题13.若以铁棒、碳棒、导线和氯化铁溶液为用品设计原电池。负极材料为-,电极反应式为-;正极材料为-,电极反应式为-;电池反应式为-014.某同学设计实验探究构成原电池的条件,装置如下:实验一:实验探究电极的构成 甲图A、B两极均选用石墨作电极,发现电流计指针不偏转;A、B两极均选用铜片作电极,发现电流计指针不偏转;A极用锌片,B极用铜片,发现电流计指针向左偏转;A极用锌片,B极用石墨,发现电流计指针
5、向左偏转。结论一:实验二:探究溶液的构成 甲图,A极用锌片,B极用铜片)液体采用无水乙醇,发现电流计指针不偏转;改用硫酸溶液,发现电流计指针偏转,B极上有气体产生。结 论 二:实验三:对比实验,探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中,发现锌片上有气泡产生,铜片上无明显现象,电流计指针不发生偏转。结论三:思考:对该同学的实验,同学乙提出了如下疑问,请你帮助解决。(1)在甲图装置中,若A为镁片,B为铝片,电解质溶液为NaOH溶液,电流计的指针应向_偏转。(2)一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中,电流计指针-(填“能”或“不能”)偏 转。1 5.依据氧化还原反应:2Ag+
6、(aq)+C u(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是_;电解质溶液Y是-;(2)银电极为电池的_ 极,发生的电极反应为-;X电极上发生的电极反应为-;(3)外电路中的电子是从-电极流向-电极。参考答案1 .B 2.C 3.C 4.B 5.A 6.BC 7.C 8.BC9.B 1 0.C 1 1.C 1 2.D1 3 .铁棒 F e-2 e-=F e2+碳棒 F e +e-=F e2+2 F e3+F e=3 F e2+1 4 .结论一:电极必须是两活泼性不同的电极;结论二:溶液必须是电解质溶液;结论三:必须构成闭合回路。(1)右(2
7、)不能1 5 .(1)C u Ag N O3(2 )正 Ag+e -=Ag C u -2 e =C u2+(3 )铜银高二化学水的电离和溶液的pH值知识精讲苏教版一.本周教学内容:水的电离和溶液的pH值二.教学目标1、理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积。2、使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系。3、掌握不同pH值的酸碱溶液稀释或混合时溶液 pH的计算三.教学重点、难点溶液的酸碱性和pH的关系;不同pH值的酸碱溶液稀释或混合时溶液pH的计算四.教学过程:(一)水的电离:水是一种极弱的电解质,存在电离平衡:40+比0=1130+0 T 简写为:&0=+0根据水的电离平衡,写出相应的平衡常数表达式
8、:应有K电离=c(H+)c(O H-)C(H2O)室温时,1L纯 水 中(即 55.56mol/L)测得只有1 x lfTm oikO 发生电离,电离前后七0 的物质的量几乎不变,故 c(比0)可视为常数,上式可表示为:c(H+)-c(0H-)=K 电 离 c(比0)K电离与常数c(比 0)的积叫做水的离子积常数,用 K表示室温时 KL C(IT)c(0H-)=lxi()T 4说明:1、水分子能够发生电离,水分子发生电离后产生的离子分别是MO,和 0 1,发生电离的水分子所占比例很小;2、水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的 K,增大,1 0 0 C 时,Kw=c (H+)-c (0 H )
9、=1 x1 0-123、水的离子积不仅适用于纯水,也适用于酸、碱和盐的稀溶液,任何溶液中由水电离的c(H+)与c(O H-)总是相等的;4、含 有 的溶液不一定是酸,同样含O H-的溶液也不一定是碱,在任何水溶液中都存在I T和O H 一,溶液显酸性、中性、还是碱性,主要由c (f)和c (O H)的相对大小决定;5、在酸、碱和盐的稀溶液中,均存在水的电离平衡,也就是水溶液中都是H+、O H-共存的。水溶液中都存在 K w =c (H+)-c (O H-)(K w 25 =1 0-1 4)6、酸、碱由于电离产生的1或0丁对水的电离平衡起抑制作用,使水的电离程度减小,而某些盐溶液中由于A c,N
10、 H J等“弱离子”因结合水电离出的H*或0丁能促进水的电离平衡,使水的电离程度增大,但无论哪种情况,只要温度不变,K w就不变。(二)溶液的酸碱性和pH溶液的酸碱性与溶液中c(IT)和c(OIT)的关系:中性溶液c()=c(O H-)=lx io-7mol/L酸性溶液c(H+)c(OH-),c(H+)1x10-7mol/L碱性溶液c(H+)c(OH-),c(H+)1 x 1 0-7m o l/L p H 7碱性溶液 c(H*)7说明:1、溶液的酸碱性是指溶液中c (I T )与c (0 T )的相对大小,当c (1)c (0丁)时,溶液显酸性,当c (f)a 2解析:相 同p H的 强 酸(
11、强碱)溶液与弱酸(弱碱)溶液稀释相同的倍数时,强 酸(强碱)变化比弱酸(弱 碱)的变化幅度要大,p H =2的A、B两种酸溶液,加水稀释相同的倍数时,A的p H值变化幅度较大,则说明相对于B而言,A的酸性比B强;既然如此,则两者p H相同时,由于电离程度不同,因此,两者的物质的量浓度也就不一样,同时,当a=5时,此时稀释的倍数为I O?倍,而对于A而言正好p H增大了 3,贝脱明A是强酸;若5 a,则说明A是弱酸,但酸性比B强。稀释后,由于B的p H小于A,说 明B中c(1)大于A中的c(1),即B的酸性比A的酸性强。答案:C D例3.将p H =8的氢氧化钠溶液与p H =1 0的氢氧化钠溶
12、液等体积混合后,溶液中的氢离子浓度最接近于)A、士m o l I/】B、空土史m o l-L2 2-1C、(1 0-8+1 0-1)m o l -L-1 D、2 x 1 0-1 0 m o l L-1解析:在计算稀释后溶液的p H 值时,一定要遵循“酸按酸”“碱按碱”的原则进行。如果是碱,可先计算出c(O H-),再通过公式p H=-ig 4,也可根据 O H-常温下p H +p O H =1 4 来进行计算:O H-=(l x l O_6+l x l O-4)/(1 +1)=5 x 1 0-5m o l/L法一:p H=-l g(K w/O H-)=l g (1 0-17 5 x1 0-5)
13、=-l g (2 x l O-1 0)=1 0-l g 2 =9.7法二:pOH=-lgOH-=-1g(5X10-5)=5-Ig5=4.3pH=14-pOH=9.7答案:混合后溶液的pH=9.7例4.50mLpH=1的硫酸和盐酸的混合液与50mL的Ba(OH)2溶液相混合,充分反应后过滤,得到沉淀0.466g,滤液的pH为13。(1)混合酸液中SO,”和C的物质的量浓度;(2)Ba(OH)2的物质的量浓度。解析:本题是有关酸碱混合溶液pH值的计算,关键:酸过量抓住氢离子进行计算,碱过量抓住氢氧根离子进行计算。硫酸和盐酸的混合液与B a(0 H)2溶液混合后反应,只有硫酸与B a(0 H)2 作
14、用产生沉淀,故可根据沉0.4 6 6淀的质量推算出硫酸的物质的量n (H 2 s(h )=2 3 3 =0.0 0 2 m o l,由硫酸提供的n(1)=0.0 0 4 m o l,则c(S O)=0.0 4 m o l,由盐酸提供的n (H+)=0.0 5 x 0.1 -0.0 0 10.0 0 4 =0.O O l m o l,贝|c(C r)=E o T =0.0 2 m o l/L;中和酸所消耗的n (O H-)=0.0 5 x 0.1 =0.0 0 5 m o l,而过量的 n(O H )=0.1 x 0.1 =0.O l m o l,贝 U B a(O H)2 所提供的 n (O
15、I K )=0.0 1 5 m o l,原 n(B a0.0 0 7 5(O H )2)=0.0 0 7 5 m o l,贝 原 c(B a(O H )2)=T o T =0.1 5 m o l/L答案:(1 )c(s o t)=o.0 4 m o i/L,c(C l -)=0.0 2 m o l/L;(2 )B a(O H)2 的物质的量浓度为0.1 5 m o 1/L1、在2 5 c某稀溶液中,由水电离产生的c(H+)=10-13m ol/L,下列有关溶液的叙述正确的是()A、该溶液一定呈酸性 B、该溶液一定呈碱性C、该溶液的pH可能约为1 D、该溶液的pH可能约为132、对于重水(。2。
16、)(常温下DzO的离子积是1.6xlO-15),可以用和pH值一样的定义来规定重氢离子的负对数PD,下列关于pD值的叙述正确的是:()A、中性重水的pD值 为7B、在1L重水中溶解0.OlmolDCl,其pD值 为4C、在I L重水中溶解0.O h n o l N aO D,其p D值为1 2D、在1 0 0 m L 0.2 5 m o l/L的D C 1重水溶液中加入5 0 m L 0.2 m o l/L的N aO D的重水溶液时,其p D值 为13、有相同p H的三种酸H X、H Y、H Z的溶液,稀释相同倍数后,p H的变化值依次增大,则H X、H Y、H Z的酸性由强到弱的顺序是()A
17、、H X.H Y.H Z B、H Z.H Y.H XC、H X.H Z.H Y D、H Y.H Z.H X4、将p H为5的硫酸溶液稀释5 0 0倍,稀释后溶液中c (S O/)和c (1)之比约为()A、1:1 B、1:2 C、1:1 0D、1 0:15、向 VmLBaCL溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液,两者恰好完全反应,且反应后溶液 的 pH为 3.0。则原BaCL溶液的物质的量浓度为()A、5.05x107 mol-L-1 B、5.05x10-mol-L-1C、1.01 x I。-4 m o l.L-i D、1.01 x 10-mol-L-16、下列试纸使用时,不宜先用水
18、润湿的是)A、pH试纸B、红色石蕊试纸C、淀粉碘化钾试纸D、蓝色石蕊试纸7、在 25C 时,有 pH为 a 的盐酸和pH为 b 的N aO H 溶液,取 V aL 该盐酸,同该N aO H 溶液中和,需匕L N aO H 溶液,填空:(1)若 a+b =1 4,则 Va:Vb=-(填数字)。(2)若 a+b =1 3,则 V a:Vb=-(填数字).(3)若 a+b 1 4,则 Va:Vb=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填表达式),且 V a_ _ _ _%(填:、8)o8、今有a盐 酸 b 硫 酸 c 醋酸三种酸:(1)在同体积,同p H 的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉
19、末,在相同条件下产生CO?的体积由大到小的顺序是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO?的体积由大到小的顺序是-O(3 )物质的量浓度为0.1晒1工 一1的三种酸溶液的p H由大到小的顺序是-;9、有两瓶p H =1 2的碱溶液,一瓶是强碱,一瓶是弱碱。现有石蕊试液、酚酬试液、p H试纸和蒸饰水而无其它试剂。简述如何用简便的方法判断哪瓶是强碱。1 0、2 5 0 m L p H =1 2的某一元强碱(M O H)溶液与2 5 0 m L 0.0 2 5 m o l-L-1的硫酸溶液相混合,
20、假设混合后液体体积为5 0 0矶。试求:(1)混合液的p H;(2 )若 原2 5 0 m L的一元强碱中含溶质0.1 g,则M的相对原子质量为多少?(3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酿、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是什么?参考答案1、CD 2、D 3、B 4、C 5、A 6、A7、(1)1(2)0.1(3)10a+b-14,8、(1)c b=a(2)b a=c(3)c ab9、利用加水稀释过程中,强电解质和弱电解质溶液中离子浓度的变化程度不同这一特点可解决问题。稀释过程中,因弱电解质继续电离,所以在稀释相同倍数时,强电解质溶液中离子浓度的减小程度明显大于弱电解质。本题正确答案为:
21、各取等体积碱液少许,加水稀释相同倍数(如100倍),然后用pH试纸检验,pH变化大的为强碱溶液10、(1)pH =1.7;(2)M r=23;(3)变红色、变无色、变红色第三节 化学反应中的能量变化高考试题1.(94全国)一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的C O 2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100克CaC03沉淀,则完全燃烧1摩尔无水乙醇时放出的热量是A.0.5Q B.Q C.2QD.5Q2.(96全国)在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q2QI的是A.2七(气)+。2(气)=2比 0(气)+Q】;2H2 (气)+02(气)=2H2O(液)+Q2;B.S (气)+。
22、2 (气)=S O2(气)+Q;S (固)+。2(气)=S 02(气)+Q2C.C(固)+1。2(气)=C O(气)+Qi;C(固)+02(气)=CO2(气)+Q2D.D (气)+C b(气)=2HC1(气)+Qi;氏(气)+C12(气)=1HC1(气)+Q22提示:影响热效应值大小的两个因素,一是物质的量多少,二是物质的状态。A、B 两组属于状态不同:A 组中因中比0(气)变为H20(液)时要放热,故QzQi,符合题意,B 中 S (固)变为S (气)要吸热,故 a 九,C、D 两组属于反应物的物质的量不同,量多的热效应大,故 C 正确。;3.(04江苏)2004年 4 月 2 2 日是第3
23、5个“世界地球日”,我国确定的主题是“善待地球一一科学发展”。下列行为中不符令这一主题的是A.采 用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质B.大量开采地下水,以满足社会对水的需求C.减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯煌D.节约能源,提高能源利用率提示:大量开采地下水,破坏了生态的自然环境,使地面容易塌陷。4.(05全 国)某酒精厂由于管理不善,酒精滴漏到某种化学品上而酿成火灾。该化学品可能是A.K MnO4 B.NaClC.(NH4)2sO,D.CH3COOH提示:K MnO,氧化性较强。5.(全 国)天 然 气(CH,)、液化石油气(C3H8)燃烧的化学方程式为:CH4+2
24、02_C02+2H20,C3H8+5 O 2 N L 3CO2+4H20,现有一套以天然气为燃料的灶具,欲改为燃烧液化石油气,应采取的正确措施是(已知:气态物质的分子数之比等于体积比)A.减小空气进入量,增大石油气进入量B.增大空气进入量,减小石油气进入量C.增大空气进入量,也增大石油气进入量D.增大空气进入量,或减小石油气进入量提示:比较天然气、液化石油气燃烧的化学方程式可知,燃烧液化石油气所需要的氧气的量多一些,故可以增大空气进入量,减小石油气进入量。6.(全国)某人设想利用3 F e C L +4 H20 .5 P g-F e30 4 +6 H C 1 +H2 F e 3(h +|c i
25、2+6 H C 1 幽C f 3 F e C l3+3 H2O +j o2 3FeCL 30Fj3FeC12+|ci2这3个反应的联合与循环,主要用来生产能解决环境和能源问题的某种气体,该气体是A.02 B.CL C.H C1 D.H27.(99上 海)美 国 科学美国人杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据:到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路请选用以上数据计算:(1)地球对太阳能的利用率约为-;(2)通过光合作用,每年有-千焦的能转化为化学能(每年按365天计)。(3)每年由绿色植物通过光合作用(6CO2+6H2O-C6H12O6+6O2)为我们生存的环境除去二
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