江蘇省常熟中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期10月階段性學(xué)業(yè)水平調(diào)研化學(xué)試題（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

（共100分，考試時間75分鐘）
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單選題：本題包括14小題，每小題3分。
1. “3060”雙碳目標(biāo)的重點是推動以二氧化碳為主的溫室氣體減排，下列說法錯誤的是
A. 研發(fā)新型催化劑將分解成C和，同時放出熱量
B. 燃煤中適當(dāng)添加石灰石，減少污染氣體排放
C. 一定條件下，將轉(zhuǎn)化為，實現(xiàn)的資源化利用
D. 逐步用太陽能、潮汐能、風(fēng)能、氫能等清潔能源替代火力發(fā)電
【答案】A
【解析】
【詳解】A．二氧化碳分解生成碳和氧氣為吸熱反應(yīng)，故A錯誤。
B．燃煤中適當(dāng)添加石灰石，石灰石分解生成的氧化鈣和二氧化硫反應(yīng)，因此減少污染氣體排放，故B正確；
C．二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，可以減少二氧化碳排放，同時生成有用物質(zhì)，實現(xiàn)CO2的資源化利用，故C正確；
D．逐步用太陽能、潮汐能、風(fēng)能、氫能等清潔能源替代火力發(fā)電，可以減少污染性氣體的排放，同時降低空氣中CO2含量，故D正確；
故選：A。
2. 在生產(chǎn)、生活中，金屬腐蝕會帶來嚴(yán)重的損失。下列事實與金屬電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是
A. 鐵制器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹
B. 金屬鈉置于空氣中表面變暗
C. 黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠
D. 埋在潮濕土壤里的鐵管比埋在干燥土壤里的鐵管更容易被腐蝕
【答案】B
【解析】
【詳解】A．鐵和銅接觸處和電解質(zhì)溶液會形成原電池反應(yīng)，鐵做負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，A不符合；
B．金屬鈉暴露在空氣中表面變暗是因為鈉被氧化生成了氧化鈉，屬于化學(xué)變化，與金屬電化學(xué)腐蝕無關(guān)，B符合題意；
C．銅鋅合金在電解質(zhì)溶液中形成原電池反應(yīng)，鋅做負(fù)極被腐蝕．正極被保護(hù)，所以不易形成銅綠，和電化學(xué)有關(guān)，C不符合；
D．埋在潮濕土壤里的鐵管由于潮濕土壤中的電解質(zhì)更容易導(dǎo)電，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，故比埋在干燥土壤里的鐵管更容易被腐蝕，D不符合；
故選B。
3. 已知：

下列有關(guān)說法正確的是
A. 的燃燒熱為
B.
C. 等質(zhì)量的和完全燃燒，放出的熱量多
D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A．燃燒熱是在101 kPa時，1 ml物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量；根據(jù) ，可知1ml氫氣燃燒生成1ml液態(tài)水放出熱量為285.8 kJ?ml?1，則氫氣燃燒熱為285.8 kJ?ml?1，A錯誤；
B．反應(yīng)中有BaSO4(s)生成，而生成BaSO4也是放熱的，所以生成1ml水放出的熱量比57.3 kJ多，即該反應(yīng)的△H< ，B錯誤；
C．等質(zhì)量的和完全燃燒，設(shè)質(zhì)量均為1g；則氫氣放熱，甲醇放熱，所以H2(g)放出的熱量多，C正確；
D．液體水變?yōu)闅怏w水需要吸熱，故生成氣體水放熱少，焓變值變大，D錯誤；
故選C。
4. 可逆反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，可將各種物質(zhì)轉(zhuǎn)化成X，以此可比較反應(yīng)速率大小，此外還要注意B項需換算單位。
【詳解】A．；
B．；
C．；
D．；
綜上所述，反應(yīng)速率最大的為，A符合題意。
答案選A。
5. 足量的Zn粉與50mL 0.1ml·L-1的稀硫酸充分反應(yīng)。為了減慢此反應(yīng)的速率而不改變H2的產(chǎn)量，可以采用如下方法中的
①加Na2SO4溶液 ②改用50mL 0.1ml·L-1的稀鹽酸 ③減壓 ④改用50mL 0.1ml·L-1的硝酸 ⑤冰水浴 ⑥加Na2CO3溶液
A. ①②③④B. ①⑤C. ①⑤⑥D(zhuǎn). ②⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】
為了降低此反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量，少量Zn粉完全反應(yīng)，則可通過降低氫離子濃度、降低溫度等來降低反應(yīng)速率，以此來解答。
【詳解】①加Na2SO4溶液，溶液中的水對硫酸來說其稀釋作用，使溶液中c(H+)降低，反應(yīng)速率減小，但氫氣的量不變，①正確；
②改用50mL、0.1ml/L的稀鹽酸，溶液中c(H+)降低，反應(yīng)速率減小，生成氫氣的量減小，②錯誤；
③反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，減壓，對反應(yīng)速率基本不影響，③錯誤；
④改用50mL、0.1ml/L的硝酸，由于硝酸具有強(qiáng)的氧化性，與Zn發(fā)生反應(yīng)不生成氫氣，而生成NO氣體，④錯誤；
加適量固體醋酸鈉，氫離子濃度降低，反應(yīng)速率減小，但氫氣的總量不變，故正確；
⑤冰水浴，使反應(yīng)溫度降低，反應(yīng)速率減小，由于氫離子的物質(zhì)的量不變，因此最終產(chǎn)生的氫氣的總量不變，⑤正確；
⑥加Na2CO3溶液，Na2CO3與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，反應(yīng)消耗硫酸，導(dǎo)致生成氫氣的總量減小，⑥錯誤；
則符合題意的敘述是①⑤；故合理選項是B。
【點睛】本題考查影響反應(yīng)速率的因素，明確常見的影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素有溫度、濃度、原電池對反應(yīng)速率的影響即可解答，注意Zn粉過量，生成的氫氣由硫酸決定為解答的易錯點。
6. 下列裝置能達(dá)到設(shè)計目的的是
A. 裝置①用于深埋在潮濕的中性土壤中鋼管的防腐
B. 裝置②用于深浸在海水中的鋼閘門的防腐
C. 裝置③用于模擬鐵制品表面鍍銅
D. 裝置④用于模擬粗銅的電解精煉
【答案】C
【解析】
【詳解】A．鐵比銅更活潑，會導(dǎo)致銅鐵原電池中鐵做負(fù)極，加速鐵的銹蝕，A錯誤；
B．用于深浸在海水中的鋼閘門的防腐，則閘門應(yīng)該連接外接電源的負(fù)極，本身做陰極被保護(hù)，B錯誤；
C．裝置③用于模擬鐵制品表面鍍銅，鍍件做陰極會生成銅鍍層，C正確；
D．粗銅的電解精煉，粗銅做陽極連接電源的正極，左側(cè)燒杯中鋅活潑發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，故錯誤，D錯誤；
故選C。
7. 下列指定反應(yīng)的方程式正確的是
A. 氫硫酸的電離方程式：
B. 鋼鐵吸氧腐蝕正極的電極反應(yīng)式：
C. 用銅電極電解溶液：
D. 用惰性電極電解溶液：
【答案】B
【解析】
【詳解】A．氫硫酸為多元弱酸，應(yīng)分步電離，選項A錯誤；
B．鋼鐵吸氧腐蝕時，氧氣作正極，得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為，選項B正確；
C．銅作陽極時，陽極上銅失去電子會溶解，溶液中的氫氧根不會放電、故不會生成，選項C錯誤；
D．用惰性電極電解溶液，陰極是水提供的氫離子放電、水不能拆寫為氫離子，選項D錯誤。
答案選B。
8. 某興趣小組設(shè)計如下圖所示的微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。有關(guān)描述正確的是
A. 斷開K1，閉合K2時，石墨電極作正極
B. 斷開K1，閉合K2時，銅電極反應(yīng)式為：
C. 斷開K2，閉合K1時，總反應(yīng)為：
D. 斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅
【答案】A
【解析】
【分析】實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生，說明左邊為陽極，產(chǎn)生氯氣，右邊為陰極，產(chǎn)生氫氣；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)，說明左邊為正極，右邊為負(fù)極。
【詳解】A. 斷開K1，閉合K2時，氫氣在右邊失去電子，作負(fù)極，因此石墨電極作正極，故A正確；
B. 斷開K1，閉合K2時，石墨電極反應(yīng)式為：，故B錯誤；
C. 斷開K2，閉合K1時，總反應(yīng)為：，故C錯誤；
D. 斷開K2，閉合K1時，銅電極是陰極，水中氫離子得到電子，剩余氫氧根，因此銅電極附近溶液變紅，故D錯誤。
綜上所述，答案為A。
9. 錐形瓶內(nèi)壁用某溶液潤洗后，放入混合均勻的新制鐵粉和碳粉，塞緊瓶塞，同時測量錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)的變化，如圖所示。下列說法不正確的是
A. 0~時，鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕
B. ~時，鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕
C. 負(fù)極的電極反應(yīng)式為
D. 用于潤洗錐形瓶的溶液可能是稀鹽酸
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由圖可知，0~t1時錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，說明氣體的物質(zhì)的量增加，則鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕，故A不選；
B．由圖可知，t1~t2時錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少，說明氣體物質(zhì)的量減少，則鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕，故B不選；
C．負(fù)極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+，故C選；
D．錐形瓶內(nèi)開始發(fā)生析氫腐蝕，則用于潤洗錐形瓶的溶液一定顯酸性，可能是稀鹽酸，故D不選；
故選：C。
10. 研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極，鈦網(wǎng)作陰極，熔融作電解液，利用如圖所示裝置獲得金屬鈣，并用鈣作還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列敘述正確的是
A. 該電池工作過程中，向陰極移動
B. 將熔融換成溶液也可以達(dá)到相同目的
C. 在陰極表面放電
D. 制備金屬鈦前后的量不變
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知，石墨為陽極，其電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－=CO2↑，鈦網(wǎng)是陰極，其電極反應(yīng)式為Ca2＋＋2e－=Ca。
【詳解】A．該電池工作過程中，向陽極移動，選項A錯誤；
B．將熔融CaF2-CaO換成Ca(NO3)2溶液，陰極上H＋放電，無法得到金屬Ca，，選項B錯誤；
C．鈦網(wǎng)陰極，鈣在陰極表面放電，其電極反應(yīng)式為Ca2＋＋2e－=Ca，選項C錯誤；
D．鈦網(wǎng)是陰極，其電極反應(yīng)式為Ca2＋＋2e－=Ca，鈣還原二氧化鈦的化學(xué)方程式為2Ca＋TiO2=Ti＋2CaO，通電條件下該裝置總反應(yīng)為C＋TiO2=CO2↑+Ti，則制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，選項D正確；
答案選D。
11. 利用電化學(xué)裝置實現(xiàn)CO2和CH4轉(zhuǎn)化的原理如下圖所示，下列說法正確的是
A. 電極B上發(fā)生還原反應(yīng)
B. O2-從電極B移向電極A
C. 陰極反應(yīng)：CO2-2e-=CO+O2-
D. 相同條件下，若生成的乙烯和乙烷的體積比為2：3，則消耗的CH4和CO2體積比為10：7
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知，電極A表面CO2生成CO，碳元素由+4價降低為+2價得電子，電極A為陰極，電極反應(yīng)式為CO2+2e-=CO+O2-，電極B為陽極，電極反應(yīng)式分別為2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O和2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O，據(jù)此分析作答。
【詳解】A．電極B上甲烷失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；
B．電極A生成O2-，電極B消耗O2-，O2-從電極A移向電極B，B錯誤；
C．電極A為陰極，電極反應(yīng)式為CO2+2e-=CO+O2-，C錯誤；
D．相同條件下，若生成乙烯和乙烷的體積比為2：3，設(shè)乙烯的物質(zhì)的量為2ml，由電極反應(yīng)式2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O可知，消耗甲烷的物質(zhì)的量為4ml，轉(zhuǎn)移電子8ml，生成乙烷的物質(zhì)的量為3ml，由電極反應(yīng)式2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O可知，消耗甲烷的物質(zhì)的量為6ml，轉(zhuǎn)移電子6ml，共消耗甲烷4ml+6ml=10ml，轉(zhuǎn)移電子8ml+6ml=14ml，由電極反應(yīng)式CO2+2e-=CO+O2-可知轉(zhuǎn)移14ml電子消耗CO2為7ml，則消耗的CH4和CO2體積比為10：7，D正確；
故答案為：D。
12. 利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實驗探究。下列說法不正確的是
A. ①中氣體減少，推測是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸
B. ①中檢測到，推測可能發(fā)生反應(yīng)：、
C. 隨陰極析出，推測②陰極以銅離子得電子為主
D. ②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密
【答案】C
【解析】
【分析】由實驗現(xiàn)象可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實驗②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層。
【詳解】A．由分析可知，實驗①時，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；
B．由分析可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為，故B正確；
C．由分析可知，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，隨陰極析出銅，四氨合銅離子濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，故C錯誤；
D．由分析可知，實驗②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層，故D正確；
故選C。
13. 用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如下圖所示，則下列有關(guān)說法中不正確的是

A. X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極
B. 陽極區(qū)pH增大
C. 圖中的b>a
D. 該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2
【答案】B
【解析】
【分析】該裝置是電解池，電解液中陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，故Pt(Ⅰ)為陰極，Pt(Ⅱ)為陽極，X為直流電源負(fù)極，Y是正極。
【詳解】A．由分析可知X為直流電源負(fù)極，Y是正極，A正確；
B．陽極區(qū)亞硫酸氫根離子失電子被氧化為硫酸根離子、氫離子，陽極區(qū)pH減小，B錯誤；
C．結(jié)合B可知陽極區(qū)生成硫酸，故b>a，C正確；
D．由圖可知，該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2，D正確；
答案選B。
14. Ni可活化C2H6制得CH4，其反應(yīng)歷程如圖所示：
下列關(guān)于活化歷程的說法正確的是
A. 總反應(yīng)的ΔH＞0
B. Ni不是該反應(yīng)的催化劑
C. “中間體1→中間體2”的活化能大于“中間體2→中間體3”
D. 總反應(yīng)的速率由“中間體1→中間體2”決定
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由圖可知反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯誤；
B．根據(jù)圖示，Ni是反應(yīng)物不是催化劑，故B錯誤；
C．由圖可知，“中間體1→中間體2”的活化能為-28.89kJ·ml-1+56.21kJ·ml-1=27.23 kJ·ml-1，“中間體2→中間體3” 的活化能為49.50kJ·ml-1+154.82kJ·ml-1=204.32 kJ·ml-1，故C錯誤；
D．總反應(yīng)的速率由速率最慢的反應(yīng)決定，活化能越大，反應(yīng)速率越慢，中間體2到過渡態(tài)2的能壘(活化能)最大，為204.32 kJ·ml-1，反應(yīng)速率最慢，總反應(yīng)的速率由“中間體2→中間體3”決定，故D錯誤；
故選B。
15. 氫能是具有廣泛應(yīng)用前景的新能源。
（1）下圖1所示是時氫氣在氯氣中點燃生成氯化氫氣體的能量變化示意圖：
寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________。
（2）電解法制取，同時可獲得氫氣：，工作原理如圖所示。已知：若溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)：只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被還原。
①電解時，電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________。
②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，主要原因是________________________。
③隨初始的變化如圖，則分別分析、點均低于最高值的可能的原因：點______；點______。
【答案】（1）H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H=-183kJ·ml-1
（2） ①. Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O ②. 防止生成的Na2FeO4被H2還原，降低Na2FeO4的產(chǎn)率 ③. M點：c(OH-)低，Na2FeO4的穩(wěn)定性差 ④. N點：c(OH-)過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生Fe(OH)3，使c(Na2FeO4)降低
【解析】
【小問1詳解】
由圖中信息可知1mlH2和1mlCl2生成2mlHCl，反應(yīng)熱為，熱化學(xué)方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H=-183kJ·ml-1，答案：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ?H=-183kJ·ml-1；
【小問2詳解】
①電解時，F(xiàn)e電極為陽極，鐵失去電子變?yōu)楦哞F酸根，則發(fā)生的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，故答案為：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；
②Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原，電解過程中，須將陰極產(chǎn)生氣體氫氣，要及時排出，防止生成的高鐵酸根被氫氣還原，故答案為：防止生成的Na2FeO4被H2還原，降低Na2FeO4的產(chǎn)率；
③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖，根據(jù)信息若NaOH溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)，Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原，則分別分析M、N點
c(Na2FeO4)均低于最高值的可能的原因： M點 c(OHˉ)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，N點 c(OHˉ)過高，鐵電極上有Fe(OH)?生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低，答案：M點：c(OH-)低，Na2FeO4的穩(wěn)定性差；N點：c(OH-)過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生Fe(OH)3，使c(Na2FeO4)降低。
16. 甲醇又稱“木醇”或“木精”，沸點64.7℃，是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體。甲醇有毒，誤飲5~10mL能雙目失明，大量飲用會導(dǎo)致死亡。甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料，可用于制造甲醛和農(nóng)藥。
（1）工業(yè)上可利用和生產(chǎn)甲醇，方程式如下：

又查資料得知：①
，則表示甲醇標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________。
（2）甲醇燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型燃料電池，如圖是以甲醇燃料電池（甲池）為電源的電解裝置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性電極，丙中為溶液（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變），當(dāng)向甲池通入物質(zhì)和時，極附近呈紅色。
①物質(zhì)的化學(xué)式為______，電極的電極反應(yīng)式為____________。
②乙裝置中D電極方程式為__________________。
③丙裝置中總反應(yīng)的離子方程式為__________________。
④當(dāng)乙裝置中電極收集到（標(biāo)況下）氣體時，丙中溶液的______。
【答案】（1）CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ?H=(2Q1+3Q2+2Q3)kJ·ml-1
（2） ①. O2 ②. CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O ③. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ④. ⑤. 0.1ml·L-1
【解析】
【小問1詳解】
已知：① ；
② ；
③ ；
根據(jù)蓋斯定律，將①2+②3+③2，整理可得表示甲醇標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 (1) ；
【小問2詳解】
甲為原電池，乙、丙為電解池，當(dāng)向甲池通入氣體a和b時，D極附近呈紅色，說明D為電解池的陰極，C為電解池的陽極，b為正極，a為負(fù)極，E為陽極，F(xiàn)為陰極：
①上述分析可知A電極通入物質(zhì)a為甲醇，B電極通入的b物質(zhì)為，A電極通入CH3OH，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的與溶液中的OH-反應(yīng)方程式CH3OH-6e-+8OH-= +6H2O；
②乙中是電解飽和食鹽水，反應(yīng)生成溶液，其中D電級也就是陰極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
③丙裝置為電解硫酸銅溶液，放電離子為銅離子和氫氧根離子，總反應(yīng)方程式為；
④當(dāng)乙裝置中C電極收集到224mL（標(biāo)況下）氣體時，生成氯氣物質(zhì)的量，可知轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為，對應(yīng)氫離子的物質(zhì)的量為0.02，則此時氫離子濃度為0.1ml·L-1。
17. 某同學(xué)用圖中裝置電解硫酸鉀溶液來獲得氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀。
(1)X極與電源的___________(填“正”或“負(fù)”)極相連，氫氣從___________(填“A”“B”“C”或“D”)口導(dǎo)出。
(2)離子交換膜只允許一類離子通過，則M為___________(填“陰離子”或“陽離子”，下同)交換膜，N為___________交換膜，圖中少量硫酸和少量氫氧化鉀的作用是___________。
(3)若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池(石墨為電極)，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________。
(4)若使用鉛蓄電池作電源完成上述電解，當(dāng)制得11.2 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣時，理論上鉛蓄電池消耗硫酸___________ml，負(fù)極板質(zhì)量增加___________g。
【答案】 ①. 正 ②. C ③. 陰離子 ④. 陽離子 ⑤. 增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性 ⑥. H2-2e-+2OH-=2H2O ⑦. 1 ⑧. 48
【解析】
【詳解】目的是用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀，由裝置圖可知，硫酸應(yīng)在左室得到，KOH在右室得到，左室為陽極室，氫氧根離子放電生成氧氣，M為陰離子交換膜，硫酸根離子通過陰離子交換膜進(jìn)入左室，右室為陰極室，氫離子放電生成氫氣，N為陽離子交換膜，鉀離子通過陽離子交換膜進(jìn)入右室。則
（1）左室為陽極室，X極與電源正極相連，右室為陰極室，氫離子放電生成氫氣，氫氣從C口導(dǎo)出；
（2）由上述分析可知，M為陰離子交換膜，N為陽離子交換膜。硫酸與氫氧化鉀均是強(qiáng)電解質(zhì)，圖中少量硫酸和少量氫氧化鉀的作用是增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性；
（3）將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池（石墨為電極），負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氣在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：H2－2e－＋2OH－＝2H2O；
（4）生成氫氣物質(zhì)的量為11.2L÷22.4L/ml=0.5ml，轉(zhuǎn)移電子為0.5ml×2=1ml。鉛蓄電池的總反應(yīng)為Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)，所以理論上鉛蓄電池消耗硫酸1ml，正極板發(fā)生反應(yīng)：PbO2(s)+2e－+4H＋(aq)+SO42－aq)＝PbSO4(s)+H2O(l)，負(fù)極板反應(yīng)為Pb(s)－2e－+SO42－(aq)＝PbSO4(s)，質(zhì)量增加0.5ml×96g/ml＝48g。
18. 含元素的部分物質(zhì)對環(huán)境有影響。含、的廢氣會引起空氣污染，含、、的廢水會引起水體富營養(yǎng)化，都需要經(jīng)過處理后才能排放。消除含氮化合物對大氣和水體的污染是環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。
（1）利用電化學(xué)裝置可消除氮氧化物污染，變廢為寶。
①化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水，又能發(fā)電，尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示：
甲的電極反應(yīng)式為__________________；理論上每凈化尿素，消耗的體積約為______（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
②圖為電解制備的裝置。該裝置中陰極的電極反應(yīng)式為__________________；“反應(yīng)室”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。
（2）工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對水體的污染，模擬工藝如下圖所示，寫出電解時鐵電極的電極反應(yīng)式__________________。隨后，鐵電極附近有無色氣體產(chǎn)生，可能原因是________________________。
（3）工業(yè)上以鈦基氧化物涂層材料為陽極，碳納米管修飾的石墨為陰極，電解硝酸鈉和硫酸鈉混合溶液，可使轉(zhuǎn)變?yōu)椋罄m(xù)再將反應(yīng)除去。②其他條件不變，只向混合溶液中投入一定量，后續(xù)去除的效果明顯提高，溶液中氮元素含量顯著降低?？赡茉蚴莀_______________________。
【答案】（1） ①. CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+ ②. 33.6 ③. NO+5e-+6H+=+H2O ④. NH3+H+=
（2） ①. Fe-2e-=Fe2+ ②. 生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2
（3）Cl-在陽極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將NH4+氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低
【解析】
【小問1詳解】
①原電池甲電極為負(fù)極,CO(NH2)2失電子生成CO2、N2，電極反應(yīng)式CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+，乙電極為正極，電極反應(yīng)式，根據(jù)得失電子守恒，理論上每凈化尿素，消耗1.5ml，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為33.6L。答案：CO(NH2)2-6e-+H2O=CO2↑+N2↑+6H+；33.6；
②該裝置為電解池，陰極的電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=+H2O；陽極反應(yīng)式NO-3e-+2H2O = +4H+，總反應(yīng)方程式為，所以在該“反應(yīng)室”中通入氨氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH3+H+=，答案：NO+5e-+6H+=+H2O；NH3+H+=；
【小問2詳解】
工業(yè)上用電解法治理亞硝酸鹽對水體的污染。根據(jù)題中所示陽離子移動方向，可判斷鐵為電解池陽極，電極反應(yīng)式Fe-2e-=Fe2+，隨后，鐵電極附近有無色氣體產(chǎn)生，可能原因是生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2，答案：Fe-2e-=Fe2+；生成的亞鐵離子將溶液中的還原成N2；
【小問3詳解】
以鈦基氧化物涂層材料為陽極，碳納米管修飾的石墨為陰極，電解硝酸鈉和硫酸鈉混合溶液，可使得電子生成，后續(xù)再將反應(yīng)除去。其他條件不變，只向混合溶液中投入一定量，Cl-在陽極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低。答案：Cl-在陽極上失去電子生成Cl2，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將氧化成N2，使溶液中氮元素的含量明顯降低。裝置示意圖
序號
電解質(zhì)溶液
實驗現(xiàn)象
①
+少量
陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗電解液中有
②
+過量氨水
陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗電解液中無Fe元素

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