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1、化學選修4 化學反應原理課后習題和答案第一章 化學反應與能量 第一節(jié) 化學反應與能量的變化P5習題1.舉例說明什么叫反應熱，它的符號和單位是什么？2.用物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識說明為什么有的反應吸熱，有的反應放熱。3.依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。(1)1 mol N2 (g)與適量H2（g）起反應，生成NH3（g），放出92.2 kJ熱量。(2)1 mol N2 (g)與適量O2（g）起反應，生成NO2（g），吸收68 kJ熱量。(3)1 mol Cu(s)與適量O2（g）起反應，生成CuO（s），放出157 kJ熱量。(4)1 mol C(s)與適量H2O（g）起反應，生成CO（g）和H2
2、(g)，吸收131.3 kJ熱量。(5)衛(wèi)星發(fā)射時可用肼（N2H4）作燃料，1 mol N2H4(l)在O2（g）中燃燒，生成N2（g）和H2O（l），放出622 kJ熱量。(6)汽油的重要成分是辛烷（C8H18），1 mol C8H18 (l)在O2（g）中燃燒，生成CO2（g）和H2O（l），放出5 518 kJ熱量。4.根據(jù)下列圖式，寫出反應的熱化學方程式。P6習題1.舉例說明什么叫反應熱，它的符號和單位是什么？1、 化學反應過程中所釋放或吸收的熱量叫做反應熱。恒壓條件下，它等于反應前后物質(zhì)的焓變。、符號是H、單位是kJ/mol或kJmol-1 。例如1molH2（g）燃燒，生成1mol
3、H2O（g），其反應熱H241.8kJ/mol。2.用物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識說明為什么有的反應吸熱，有的反應放熱。2、 化學反應的實質(zhì)就是反應物分子中化學鍵斷裂，形成新的化學鍵，重新組合成生成物的分子。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成要放出能量。當反應完成時，若生成物釋放的能量比反應物吸收的能量大，則此反應為放熱反應；若生成物釋放的能量比反應物吸收的能量小，反應物需要吸收能量才能轉(zhuǎn)化為生成物，則此反應為吸熱反應。P10習題1、燃燒熱數(shù)據(jù)對生產(chǎn)、生活有什么實際意義？1、在生產(chǎn)和生活中，可以根據(jù)燃燒熱的數(shù)據(jù)選擇燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氫氣的燃燒熱值均很高，它們都是良好的燃料2、石油資源總有一天
4、會枯竭，現(xiàn)在就應該尋求應對措施。目前已使用甲醇、乙醇作為汽油的代用品，這樣做的好處是什么？化石燃料蘊藏量有限，不能再生，最終將會枯竭，因此現(xiàn)在就應該尋找對應措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，農(nóng)牧業(yè)廢料、高產(chǎn)作物（甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生樹木（如赤楊、刺槐、桉樹等），經(jīng)過發(fā)酵或高溫熱分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是可以再生的，因此用甲醇、乙醇代替汽油是應對能源危機的一種有效措施。3、用氫氣作燃料有什么優(yōu)點？在當今的技術條件下有什么問題？它的發(fā)展前景如何？氫氣是最輕的燃料，而且單位質(zhì)量的燃燒值最高，因此它是優(yōu)異的火箭燃料，再加上無污染，氫氣自然也是別的運輸工具
5、的優(yōu)秀燃料。在當前，用氫氣作燃料尚有困難，一是氫氣易燃、易爆，極易泄漏，不便于貯存、運輸；二是制造氫氣尚需電力或別的化石燃料，成本高。如果用太陽能和水廉價地制取氫氣的技術能夠突破，則氫氣能源將具有廣闊的發(fā)展前景。4、科學家發(fā)現(xiàn)海底存在大量水合甲烷，請你談談甲烷燃料開發(fā)的前景。甲烷是一種優(yōu)質(zhì)的燃料，它存在于天然氣之中。但探明的天然氣礦藏有限，這是人們所擔心的。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)海底存在大量水合甲烷，其儲量約是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了適用的開采技術，將大大緩解能源危機。5、下表列出了生產(chǎn)1 t工業(yè)原材料的平均能耗：原材料能耗/（kJt1）原材料能耗/（kJt1）鋁2.5108鐵和鋼4.7107某種
6、塑料5.4107銅4.32107鋅5.0107水泥7.25106鉛5.0107請畫出一張柱狀圖來形象地表述這些數(shù)據(jù)，并提出合理利用資源、能源的設想。在上述工業(yè)原材料中，能源單耗最大的是鋁；產(chǎn)量大，因而總耗能量大的是水泥和鋼鐵。在生產(chǎn)中節(jié)約使用原材料，加強廢舊鋼鐵、鋁、銅、鋅、鉛、塑料器件的回收利用，均是合理利用資源和能源的措施。6、私人汽車與公交車相比，前者的耗油量和排出的污染物均大約是后者的，而后者載運的乘客量平均為50人，前者平均為2人。請根據(jù)以上數(shù)據(jù)對這兩種交通工具做出評價。公交車個人耗油量和排出的污染物量為私人車的，從經(jīng)濟和環(huán)保角度看，發(fā)展公共交通更為合理。P13習題1.2.5 mol
7、 C在O2中完全燃燒生成CO2，放出多少熱量？2.完全燃燒多少摩H2使生成液態(tài)水，才能得到1000 kJ熱量？3.4.0 g硫粉在O2中完全燃燒生成SO2，放出37 kJ熱量，計算S的燃燒熱。4.1.00 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出55.6 kJ熱量，計算CH4的燃燒熱。5.2.00 g C2H2完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出99.6 kJ熱量，3.00 mol C2H2完全燃燒能放出多少熱量？燃燒相同物質(zhì)的量的CH4和C2H2，哪種氣體燃燒放出的熱量多？6.NH3(g)燃燒生成NO2 (g)和H2O(g)，已知(1)H2 (g)+ O2 (g)=H2O(g) H=241.8
8、 kJ/mol(2) N2 (g)+O2 (g)=NO2 (g) H=33.9 kJ/mol(3) N2 (g)+ H2 (g)=NH3(g) H=46.0 kJ/mol試計算NH3(g)燃燒熱量。7.1 kg人體脂肪可儲存約32200 kJ能量。一般人每行走1 km大約要消耗170 kJ能量，如果某人每天步行5 km，1年中因此而消耗的脂肪大約是多少？8.一個體重為70 kg的人的脂肪儲存的能量約為4.2105 kJ，如果快速奔跑1 km要消耗420 kJ能量，此人的脂肪可以維持奔跑的距離是多少？9.某鍋爐用1.0 t煤可燒開水50 t（進鍋爐水溫20 ），請計算該鍋爐的熱效率。（1 t煤燃
9、燒放熱2.9107 kJ)。（提示：鍋爐的熱效率=100%）10.下表列出了生產(chǎn)1 m3塑料的能耗和可從同量塑料回收的能量。塑料能耗/ kJ可回收能量/ kJ塑料能耗/ kJ可回收能量/ kJ耐綸7.81044.2104丙烯酸類塑料4.31041.8104聚氯乙烯3.81041.6104聚丙烯2.01041.5104現(xiàn)廢品收購站已回收如下數(shù)量的廢塑料：耐綸5 m3、聚氯乙烯50 m3、丙烯酸類塑料5 m3、聚丙烯40 m3,如將它們加工成燃料，可回收多少能量？11制造一輛汽車和為延長汽車使用壽命而采用各種方法防止金屬腐蝕，大約要花費9.0107 kJ能量，而汽車在使用期限內(nèi)所消耗的汽油能量約為
10、1.0109 kJ。有人分析了這兩個數(shù)據(jù)，認為與其千方百計去防止金屬腐蝕以延長汽車壽命來降低能耗，不如在降低油耗上下功夫更具有實際意義。談談你的看法。第二章 化學反應速率和化學平衡第一節(jié) 化學反應速率P19習題1.通?；瘜W反應速率用 來表示。2.對于化學反應N2+3H2=2NH3，當分別用N2、H2、NH3三種物質(zhì)表示該反應的速率時，它們的速率之比等于 之比。3.將氣體A、B置于容積為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：4A（g）十B（g）=2C（g）反應進行到4 s末，測得A為0.5 mol，B為0.4 mol，C為0.2 mol。則：（1）用生成物C濃度的增加來表示該反應的速率應為（ ）；（
11、2）用反應物A濃度的減少來表示該反應的速率應為（ ）；（3）用反應物B濃度的減少來表示該反應的速率應為（ ）。A.0.025 mol/（Ls） B.0.012 5 mol/（Ls）C.0.05 mol/（Ls） D.0.1 mol/（Ls）4已知4NH3+5O2=4NO+6H2O，若反應速率分別用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）表示，則正確的關系是（）。A.v（NH3）=v（O2） B.v（O2）=v（H2O）C.v（NH3）=v（H2O） D.v（O2）=v（NO）5在密閉容器中A與B反應生成C，其反應速率分別用v（A）、v（B）、v（C）表示。已知v（A）、v（B）、v（
12、C）之間有以下關系2v（B）=3v（A），3v（C）=2v（B）。則此反應可表示為（ ）。A.2A+3B=2C B.A+3B2=CC.3A+B=2C D.A+B=C習題參考答案1. 略。2. 132。3. （1）A；（2）C；（3）B。4. D。5. A。（二）補充習題在的反應中，經(jīng)t秒后C的濃度增加m mol/L，則用B濃度的變化來表示的反應速率是（）。參考答案：C。第二節(jié) 影響化學反應速率的因素 P24習題1、在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強為p（Pa）,并在一定溫度下使其發(fā)生反應：H2（g）+I2（g）=2HI（g）H0。（1）保持容器容積不變，向其中加入1 m
13、ol H2，反應速率加快嗎？理由是 。（1）加快。增大了反應物的濃度，使反應速率增大。（2）保持容器容積不變，向其中加入1 mol N2（N2不參加反應），反應速率也加快嗎？理由是 。（2）沒有加快。通入N2后，容器內(nèi)的氣體物質(zhì)的量增加，容器承受的壓強增大，但反應物的濃度（或其分壓）沒有增大，反應速率不能增大。（3）保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中加入1 mol N2（N2不參加反應），反應速率 ，理由是 。（3）降低。由于加入了N2，要保持容器內(nèi)氣體壓強不變，就必須使容器的容積加大，造成H2和I2蒸氣的濃度減小，所以，反應速率減小。（4）保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中加入1 mol H2（g）
14、和1 mol I2（g），反應速率 ，理由是 。（4）不變。在一定溫度和壓強下，氣體體積與氣體的物質(zhì)的量成正比，反應物的物質(zhì)的量增大一倍，容器的容積增大一倍，反應物的濃度沒有變化，所以，反應速率不變。（5）提高起始的反應溫度，反應速率 ，理由是 。（5）加快。提高溫度，反應物分子具有的能量增加，活化分子的百分數(shù)增大，運動速率加快，單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，反應速率增大。2、NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應，反應的化學方程式為2CO2NO=N22CO2，為了控制大氣污染，提出下列建議：A.使用催化劑 B.改變壓強 C.提高反應溫度你認為可行的方法是 ，理由是 。 2.
15、A。催化劑能夠降低反應的活化能，成千上萬倍地提高反應速率，使得緩慢發(fā)生的反應2CO+2NO= N2+2CO2迅速進行。給導出的汽車尾氣再加壓、升溫的想法不合乎實際。（二）補充習題1. 從下列實驗事實所引出的相應結(jié)論正確的是（ ）。2. 在鋅與某濃度的鹽酸起反應的實驗中，一個學生得到下面的結(jié)果：則下列說法正確的是（ ）。t1=75 st2200t3單位時間內(nèi)消耗的鋅的質(zhì)量mGmFmBA. B. C. 只有 D. 全部正確 參考答案 1. A、C； 2. C。第三節(jié) 化學平衡 P32習題1.化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應中， 的狀態(tài)。1. 正、逆反應速率相等，反應物和生成物的質(zhì)量（或濃度）
16、保持不變。2.已知反應A（g）+3B（g）2C（g）在一定溫度下達到平衡，該反應的平衡常數(shù)表達式為 。若各物質(zhì)的平衡濃度分別為c（A）=2.0 mol/L、c（B）=2.0 mol/L、c（C）=1.0 mol/L，則K= 。3.化學平衡發(fā)生移動的標志是 發(fā)生變化，能夠使化學平衡移動的因素有 ，催化劑雖然能夠 速率，但 化學平衡移動。3. 反應混合物各組分的百分含量，濃度、溫度、壓強（反應前后氣體的物質(zhì)的量有變化的反應），同等程度地改變正、逆反應，不能使。4.25 時，合成氨反應的熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） H=92.4 kJ/mol（1）在該溫度時，取l mol
17、 N2和3 mol H2放在密閉容器中，在催化劑存在下進行反應，測得反應放出的熱量總是小于92.4 kJ。其原因是 。4. （1）該反應是可逆反應，1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3，所以，反應放出的熱量總是小于92.4 kJ。（2）為了提高NH3的產(chǎn)率，應如何選擇反應條件？（2）適當降低溫度，增大壓強。5.一定溫度下，對可逆反應A（g）+2B（g）=3C（g）的下列敘述中，不能說明反應已達到平衡的是（B ）。A.C生成的速率與C分解的速率相等 B.單位時間內(nèi)消耗a mol A，同時生成3a mol CC.容器內(nèi)的壓強不再變化 D.混合氣體的物質(zhì)的量不再變化6
18、.在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應：xA（g）+yB（g）=zC（g）平衡時測得A的濃度為0.50 mol/L，保持溫度不變，將容器的容積擴大到原來的兩倍，再達平衡時，測得A的濃度降低為0.30 mol/L。下列有關判斷正確的是（C ）。A.x+yzB.平衡向正反應方向移動 C.B的轉(zhuǎn)化率降低D.C的體積分數(shù)下降7.對已經(jīng)達到化學平衡的下列反應2X（g）+Y（g）2=Z（g）減小壓強時，對反應產(chǎn)生的影響是（C）。A.逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動B.逆反應速率減小，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動C.正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動D.正、逆反應速率都增
19、大，平衡向正反應方向移動8.2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應：PCl3（g）+Cl2（g）=PCl5（g）達平衡時，PCl5為0.40 mol，如果此時移走1.0 mol PCl3和0.50 mol Cl2，在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質(zhì)的量是（C）。A.0.40 mol B.0.20 mol C.小于0.20 molD.大于0.20 mol，小于0.40 mol9.已知一氧化碳與水蒸氣的反應為：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）在427 時的平衡常數(shù)是9.4。如果反應開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.
20、01 mol/ L,計算一氧化碳在此反應條件下的轉(zhuǎn)化率。9. 設：CO的消耗濃度為x。（二）補充習題1. 某化學反應2A（g）B（g）+D(g)在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為零，反應物A的濃度隨反應時間的變化情況如下表：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：（實驗序號1以（1）代表，余同）在（1）中，反應在10至20 min內(nèi)平均速率為_molL-1min-1。在（2）中，A的初始濃度c2=_molL-1。設（3）的反應速率為v3，（1）的反應速率為v1，則v3 _ v1（填、=、）且c3 _ 1.0 molL-1）（填、=、）。（4）比較（4）和（1），可推測該反應是反應（選填吸熱、放熱）。理
21、由是_。2. 某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A（g）+B(g) 2C(g)達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和4 mol，保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是（ ）。A. 均減半 B. 均加倍 C. 均增加1 mol D. 均減少1 mol1. （1）0.013（2）1.0（3），（4）吸熱，因為溫度升高時，平衡向右移動?！竞單觥恳獙W會分組對比，（1）和（2）反應溫度相同，雖然達到平衡濃度所需時間不同，但平衡濃度相同，只有起始濃度相等才行。為什么（2）達到平衡所需時間短，該反應是一個氣體n=0的反應，可以理解為（2）反應
22、時的壓強較高或是加入了催化劑。（2）、（3）反應溫度相同，平衡濃度（3）（2），只有（3）的起始濃度大才行。（1）和（4）起始濃度相同，但（4）的反應溫度高、平衡濃度低，只有吸熱反應才行。 2. C?！竞單觥?本題是一個氣體物質(zhì)的量減小的反應，它的特殊條件是：“容積可變的容器”“保持溫度和壓強不變”。在保持溫度和壓強不變的情況下，把平衡混合物中三者的物質(zhì)的量“均減半”或“均加倍”，容器的容積必須減半或加倍。反應混合物的濃度沒有發(fā)生變化，對一個氣體物質(zhì)的量減小的反應，改變條件后，反應混合物的濃度不發(fā)生變化，平衡是不移動的。題目給的條件是A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為212，若把A、B、C三種
23、物質(zhì)各增加1 mol拆分為A、B、C，依次為1 mol、05 mol、1 mol，使之符合212，在“容積可變的容器”“保持溫度和壓強不變”的條件下，各物質(zhì)的濃度仍然不變，多余了05 mol B，就可以判斷為增大了反應物的濃度，使平衡向正反應方向移動。若各減少1 mol，思路與之相似，應向左移動。第四節(jié) 化學反應進行的方向 P36習題1.舉出幾種日常生活中常見的由于熵增的原因而使某過程自發(fā)進行的實例。1. 銨鹽溶解常常是吸熱的，但它們都能在水中自發(fā)地溶解。把兩種或兩種以上彼此不發(fā)生反應的氣體依次通入到同一個密閉容器中，它們能自發(fā)地混合均勻。2.應該如何判斷反應進行的方向？2. 在封閉體系中焓減
24、和熵增的反應是容易自發(fā)發(fā)生的。在判斷化學反應的方向時不能只根據(jù)焓變H0或熵增中的一項就得出結(jié)論，而是要全面考慮才能得出正確結(jié)論。習題P731.原電池是一種 。在原電池中，較活潑的金屬極上發(fā)生 ，是 極；較不活潑的金屬極上發(fā)生 ，是 極。2.用銅和硫酸銅溶液、銀和硝酸銀溶液設計一個原電池，這個原電池的負極是 ，電極反應式是 ；正極是 ，電極反應式是 。3.把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀H2SO4中，用導線兩兩相連，可以組成各種原電池。若a、b相連，a為負極；c、d相連，c為負極；a、c相連，c為正極；b、d相連，b為正極，則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為 。4.鋅銅原電池產(chǎn)生電流時，陽離
25、子（ ）。A.移向Zn極，陰離子移向Cu極 B.移向Cu極，陰離子移向Zn極C.和陰離子都移向Zn極 D.和陰離子都移向Cu極5下列各變化中屬于原電池反應的是（ ）。A.在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護層B.鍍鋅鐵表面有劃損時，仍然能阻止鐵被氧化C.紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍黑色保護層D.鋅與稀硫酸反應時，加入少量CuSO4溶液可使反應加快6.根據(jù)下式所表示的氧化還原反應設計一個原電池：Zn（s）+Fe2+（aq）=Zn2+（aq）+Fe（s）（1）裝置可采用燒杯和鹽橋，畫出此原電池的裝置簡圖（2）注明原電池的正極和負極（3）注明外電路中電子的流向（4）寫出兩個電極上的電極反應參考答案
26、1. 由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。氧化反應，負極；還原反應，正極。2. 銅，Cu-2e- = Cu2+；銀，Ag+e- = Ag。3. a、c、d、b。4. B;5. B、D。圖4-2鋅鐵原電池裝置6. 裝置如圖4-2所示。負極：Zn-2e- = Zn2+ 正極：Fe2+2e- = FeP78習題1.堿性鋅錳電池獲得了廣泛的應用，根據(jù)電池的電極反應，下列判斷正確（ ）。A.Zn為負極，MnO2為正極 B.Zn為正極，MnO2為負極C.工作時電子由MnO2經(jīng)外電路流向Zn極D.Zn電極發(fā)生還原反應，MnO2電極發(fā)生氧化反應2.鉛蓄電池充電時，PbSO4（ ）。A.在陽極生成 B.在陰極生成C.在兩
27、個電極上生成 D.在兩個電極上除去3.鎘鎳可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用，它的充、放電反應按下式進行：Cd+2NiOOH+2H2O Cd（OH）2+2Ni（OH）2由此可知，該電池放電時的負極是（ ）。A.Cd（OH）2 B.Ni（OH）2 C.Cd D.NiOOH4.寫出鉛蓄電池在放電、充電時兩極反應的化學方程式及總反應的化學方程式。5.試述燃料電池的優(yōu)越性，設想它的發(fā)展遠景。參考答案1. A； 2. C； 3. C。4. 鉛蓄電池放電時的電極反應如下：負極：Pb(s)+SO42-(aq)2e- = PbSO4(s)正極：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO
28、4(s)+2H2O(l)鉛蓄電池充電時的電極反應如下：陰極：PbSO4 (s)+2e- = Pb(s)+SO42-(aq)陽極：PbSO4(s)+2H2O(l)2e-= PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)總反應方程式：P83習題1.下列關于電解槽的敘述中不正確的是（ ）。A.與電源正極相連的是電解槽的陰極 B.與電源負極相連的是電解槽的陰極C.在電解槽的陽極發(fā)生氧化反應D.電子從電源的負極沿導線流入電解槽的陰極2. 下列關于銅電極的敘述中不正確的是（ ）。A.鋅銅原電池中銅是正極 B.在鍍件上鍍銅時可用金屬銅作陽極C.用電解法精煉粗銅時粗銅作陽極 D.用電解法精煉粗銅時純銅作陽
29、極3.原電池與電解池在原理上有什么差異？試舉例說明（可從電極名稱、電子流方向、電極反應和能量轉(zhuǎn)化等方面進行比較）。4.試分析電解精煉銅與電鍍銅有何相似之處，并寫出電解精煉銅的電極反應式。5.電解飽和食鹽水溶液時，從陰極析出1.42 L氫氣，問從陽極析出什么氣體？析出多少升？（在標準狀況下）6.用鉑作電極電解某金屬的氯化物（XCl2）溶液，當收集到1.12 L氯氣時（標準狀況），陰極增重3.2 g，求：（1）該金屬的相對原子質(zhì)量；（2）電路中有多少電子通過？參考答案1. A； 2. D。3. 原電池是把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電解池是由電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。例如鋅銅原電池，在鋅電極上發(fā)生氧化反
30、應，稱為負極，在銅電極上發(fā)生還原反應，稱為正極。負極：Zn-2e- = Zn2+（氧化反應）正極：Cu2+2e- = Cu（還原反應）電子通過外電路由負極流向正極。電解池：以CuCl2溶液的電解裝置為例。與電源正極相連的電極叫做陽極，與電源負極相連的電極叫陰極。陽極：2Cl-2e- = Cl2（氧化反應）陰極：Cu2+2e- = Cu（還原反應）電子通過外電路由陽極流向陰極。4. 電鍍是把待鍍金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，電解精煉銅是把純銅板作陰極，粗銅板作陽極，通過類似電鍍的方法把銅電鍍到純銅板上去，而粗銅中的雜質(zhì)留在陽極泥或電解液中，從而達到精煉銅的目的。其電極主要反應如下：陽極（粗銅
31、）：Cu-2e- = Cu2+（氧化反應）陰極（純銅）：Cu2+2e- = Cu（還原反應）補充：若粗銅中含有鋅、鎳、銀、金等雜質(zhì)，則在陽極鋅、鎳等比銅活潑的金屬也會被氧化：陽極（粗銅）：Zn-2e- = Zn2+ Ni2e- = Ni2+由于附著在粗銅片上銀、金等金屬雜質(zhì)不如銅活潑，不會在陽極被氧化，所以當銅氧化后，這些微小的雜質(zhì)顆粒就會掉進電解質(zhì)溶液中，沉積在陽極附近（即“陽極泥”，成為提煉貴重金屬的原料）。在陰極，電解質(zhì)溶液中Zn2+和Ni2+的氧化性又不如Cu2+強，難以在陰極獲得電子被還原，故Zn2+和Ni2+被滯留在溶液中。因此，在陰極只有Cu2+被還原并沉積在純銅片上，從而達到了
32、通過精煉提純銅的目的。5. 電解飽和食鹽水的電極反應式為：陽極：2Cl-2e- = Cl2（氧化反應）陰極：2H+2e- = H2（還原反應）或陰極：2H2O+2e- = H2+2OH-（還原反應）總反應：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2在陰極析出1. 42 L H2，同時在陽極也析出1.42 L Cl2。6. 依題意，電解XCl2溶液時發(fā)生了如下變化：M(X)=3.2 g22.4 L/(1 mol1.12 L)=64 g/mol即X的相對原子質(zhì)量為64。又因為 2Cl- - 2e- = Cl22 mol 22.4L n(e-)1.12Ln(e-)=2 mol1.12 L/2
33、2.4 L=0.1 mol即電路中通過的電子有0.1 mol。P87-88習題1.鋼鐵表面容易發(fā)生電化學腐蝕，發(fā)生腐蝕時，鐵是 極，電極反應式為 ，雜質(zhì)碳是 極，電極反應式為 。2.炒過菜的鐵鍋未及時洗凈（殘液中含有NaCl），不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。試回答：（1）鐵鍋的銹蝕應屬于 ，腐蝕的原因是 。（2）鐵鍋銹蝕的電極反應式為：負極 ；正極 。正負極反應產(chǎn)物會繼續(xù)發(fā)生反應，反應的離子方程式和化學方程式為 。3.在下列裝置中（都盛有0.1 mol/L H2SO4溶液）Zn片腐蝕最快的是（ ）。4.下列裝置中（杯中均盛有海水）能使鐵受到保護不被腐蝕的是（ ）。5.為保護地下鋼管不受腐蝕，
34、可使它與（ ）。A.直流電源負極相連 B.銅板相連 C.鋅板相連 D.直流電源正極相連6.以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關的是（ ）。A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B.生鐵比純鐵容易生銹 C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹 D.銀質(zhì)物品久置表面變暗7.什么叫化學腐蝕？什么叫電化學腐蝕？舉例說明金屬腐蝕的危害。8.鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕有哪些區(qū)別？9.現(xiàn)有一塊鍍鋅鐵板（俗稱白鐵）和一塊鍍錫鐵板（俗稱馬口鐵），你能否預測哪種鐵板更耐腐蝕？選擇必要試劑驗證你的假想。參考答案1. 負極；Fe-2e- = Fe2+；正極； 析氫腐蝕：2H+2e- = H2，吸氧腐蝕：2H2O+O2+4e
35、- = 4OH-2. （1）電化學腐蝕，鐵和鐵中的雜質(zhì)碳以及殘留鹽溶液形成了原電池。（2）提示：主要是吸氧腐蝕。2Fe-4e- = 2Fe2+；2H2O+O2+4e- = 4OH-；Fe2+2OH- = Fe(OH)2，4Fe(OH) 2+O2+2H2O = 4Fe(OH) 33. C； 4. B、D； 5. A、C； 6. D。7. 金屬跟接觸到的干燥氣體（如O2、Cl2、SO2）或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕，叫做化學腐蝕。不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。金屬腐蝕造成的危害甚大，它能使儀表失靈，機器設備報廢
36、，橋梁、建筑物坍塌，給社會財產(chǎn)造成巨大損失。8. 當鋼鐵的表面有一層水膜時，水中溶解有電解質(zhì)，它跟鋼鐵中的鐵和少量的碳形成了原電池。在這些原電池里，鐵是負極，碳是正極。電解質(zhì)溶液的H+在正極放電，放出H2，因此這樣的電化腐蝕叫做析氫腐蝕。如果鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，溶有一定量的氧氣，此時就會發(fā)生吸氧腐蝕，其電極反應如下：負極：2Fe-4e- = 2Fe2+ 正極：2H2O+O2+4e- = 4OH-總反應：2Fe+2H2O+O2 = 2Fe(OH) 29. 鍍鋅鐵板更耐腐蝕。當鍍鋅鐵板出現(xiàn)劃痕時，暴露出來的鐵將與鋅形成原電池的兩個電極，且鋅為負極，鐵為正極，故鐵板上的鍍鋅層將先被腐蝕，鍍鋅層腐蝕完后才腐蝕鐵板本身。鍍錫鐵板如有劃痕，錫將成為原電池的正極，鐵為負極，這樣就會加速鐵的腐蝕?？稍O計如下實驗：取有劃痕的鍍鋅鐵片和鍍錫鐵片各一塊，放在經(jīng)過酸化的食鹽水中浸泡一會兒，取出靜置一段時間，即可見到鍍錫鐵片表面較快出現(xiàn)銹斑，而鍍鋅鐵片沒有銹斑。即說明上述推測是正確的。13
化學選修四課后習題及答案.doc
