
注意事項:
1.本試卷滿分100分,考試時間75分鐘。
2.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
3.回答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。
4.考試結束后將答題卡收回。
第I卷(選擇題)
一、選擇題(共12小題,每小題4分,共48分)
1. 實驗小組按如圖裝置進行實驗,制備并探究的性質。下列說法錯誤的是
A. 試管內制備的化學方程式為
B. ②處觀察到淡黃色固體生成,說明具有還原性
C. ①、③處均可觀察到顏色褪去,但褪色原理不相同
D. ④處NaOH溶液可吸收多余的
【答案】B
【解析】
【詳解】A.硫酸與亞硫酸鈉反應,生成硫酸鈉、二氧化硫和水,化學方程式:,A正確;
B.②處觀察到淡黃色固體生成,說明二氧化硫與硫化鈉反應生成硫單質,二氧化硫中S元素化合價降低,體現二氧化硫氧化性,B錯誤;
C.①處品紅溶液褪色,說明是因為二氧化硫的漂白性;③處藍色褪去是應為二氧化硫具有還原性,C正確;
D.多余的可用NaOH溶液吸收,D正確;
答案選B。
2. 下列有關濃硫酸的敘述正確的是
①濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化
②濃硫酸與銅加熱反應后,銅片有剩余,硫酸完全反應
③濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
④濃硫酸與銅加熱反應后,銅片有剩余,向反應后的溶液中再加入鐵片,會有氫氣生成
⑤濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體
⑥濃硫酸與鐵加熱反應后,鐵片有剩余,生成的氣體除水蒸氣外只有SO2
⑦濃硫酸具有強氧化性,常溫下能與Cu發(fā)生劇烈反應
⑧濃硫酸具有強氧化性,SO2具有還原性,所以濃硫酸不能干燥SO2
⑨向5mL18ml?L-1的濃硫酸中加入足量Cu并加熱使其充分反應,被還原的H2SO4和生成的SO2氣體均小于0.045ml
A. ①②⑤B. ①④⑨C. ⑥⑦⑧D. ③④⑨
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】①濃硫酸具有強氧化性,在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化,①正確;
②Cu和濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應,隨著反應的進行,濃硫酸逐漸變成稀硫酸,稀硫酸不與銅反應,②錯誤;
③濃硫酸具有脫水性,因而能使蔗糖炭化,③錯誤;
④Cu和濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應,隨著反應的進行,濃硫酸逐漸變成稀硫酸,稀硫酸不與銅反應,但能與鐵反應放出H2,④正確;
⑤濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氫氣等氣體,氨氣是堿性氣體,和硫酸反應,不能用濃硫酸干燥,⑤錯誤;
⑥根據以上分析可知濃硫酸與鐵加熱反應后,鐵片有剩余,生成的氣體除水蒸氣外還有氫氣和SO2,⑥錯誤
⑦濃硫酸具有強氧化性,常溫下與Cu不反應,加熱時才能反應,⑦錯誤;
⑧濃硫酸中的硫為+6價,二氧化疏中的硫為+4價,無中間價態(tài),二者不反應,濃硫酸可以干燥SO2,⑧錯誤;
⑨濃硫酸變成稀硫酸后與Cu不再反應,被還原的和生成的SO2均小于0.045ml,⑨正確;
答案選B。
3. 下列實驗操作、現象和結論均正確且存在因果關系的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 常溫下,2mL濃度均為0.2ml/L的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液堿性更強,故滴加幾滴酚酞試液,前者紅色更深,A錯誤;
B. Na2CO3溶液與醋酸溶液反應生成二氧化碳,與硼酸溶液不反應,根據強酸制弱酸的原理,證明酸性:CH3COOH>H2CO3>H3BO3,B正確;
C. 鈉的密度大于乙醇,鈉與乙醇反應時,鈉沉在底部,C錯誤;
D. 在酸性條件下,NO3-具有強氧化性,也可以將氧化Fe2+氧化生成Fe3+,所以不能證明氧化性:H2O2>Fe3+,D錯誤;答案選B。
4. 高中化學學習過程中的物質顏色是需要注意的。下列關于顏色的描述正確的個數是
①氯水放久了會逐漸由黃綠色變成幾乎無色
②用硝酸銀檢驗會產生AgBr難溶于水的白色沉淀
③KI溶液中加入淀粉溶液會變成藍色
④溴水中加入振蕩靜置后,上層為橙紅色
⑤實驗室濃硝酸溶液久置呈黃色
A. 1個B. 2個C. 3個D. 4個
【答案】B
【解析】
【詳解】①新制氯水中:Cl2+H2O?HCl+HClO,氯水放久了因2HClO2HCl+O2↑,溶解的Cl2逐漸全部反應最終變成稀鹽酸,顏色的描述正確;
②用硝酸銀檢驗Br-會產生AgBr難溶于水的淡黃色沉淀,顏色的描述錯誤;
③根據能使淀粉溶液變成藍色的是單質碘,而不是碘離子,顏色的描述錯誤;
④溴水中加入CCl4振蕩靜置后,溴從水中轉移到CCl4中,下層為橙紅色,顏色的描述錯誤;
⑤濃硝酸不穩(wěn)定分解產生二氧化氮溶解在溶液中呈黃色,顏色的描述正確,所以2個正確,
故選:B。
5. 從古至今,繪畫藝術傳頌著文明的發(fā)展,下列繪畫的載體屬于無機非金屬材料的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.青銅器屬于金屬材料,不屬于無機非金屬材料,A錯誤;
B.粉彩瓷為硅酸鹽,硅酸鹽屬于無機非金屬材料,B正確;
C.絹布上的中國刺繡屬于有機高分子材料,不屬于無機非金屬材料,C錯誤;
D.木版的主要成分是纖維素,纖維素屬于有機高分子材料,D錯誤;
故合理選項是是B。
6. 從古至今化學與生產、生活密切相關。下列說法正確的是( )
A. 晶體硅被用于計算機芯片,工業(yè)制粗硅的反應原理為:SiO2+CSi+CO2↑
B. 合金熔點、硬度都低于成分金屬
C. 中國天眼FAST用到的碳化硅是一種新型的有機高分子材料
D. 無色透明的SiO2是制造光導纖維的重要原料
【答案】D
【解析】
【詳解】A. 晶體硅被用于計算機芯片,工業(yè)制粗硅生成CO,反應原理為SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,故A錯誤;
B. 合金熔點低于成分金屬,硬度高于成分金屬,故B錯誤;
C. 中國天眼FAST用到的碳化硅是一種新型的無機非金屬材料,故C錯誤;
D. 光導纖維的成分是二氧化硅,則無色透明的SiO2是制造光導纖維的重要原料,故D正確;
故選D。
【點睛】本題易錯點在于A,還原二氧化硅時,因為是高溫條件,CO比CO2更穩(wěn)定,所以產物為CO而不是CO2。
7. “天問一號”著陸火星,“嫦娥五號”采回月壤。騰飛的中國離不開化學,新材料的發(fā)明與制造,推動著人類社會的進步和發(fā)展。下列有關材料的說法錯誤的是
A. 電阻率低、熱導率高的石墨烯可用于制作超級導電材料
B. 華為4nm芯片即將上市,其中芯片的主要成分是高純硅
C. 制作航天服的聚酯纖維屬于新型無機非金屬材料
D. “蛟龍?zhí)枴鄙顫撈魍鈿な褂玫奶胤N鈦合金硬度高、耐高壓、耐腐蝕
【答案】C
【解析】
【詳解】A.石墨烯的電阻率低、熱導率高,可用于制作超級導電材料,A正確;
B.高純硅是良好的半導體,芯片的主要成分是高純硅,B正確;
C.聚酯纖維屬于新型有機非金屬材料,C錯誤;
D.合金的性質要優(yōu)于單組分,特種鈦合金硬度高、耐高壓、耐腐蝕,D正確;
答案選C。
8. 熱激活電池是一種需要達到啟動溫度才開始工作的電池。一種熱激活電池的結構如圖1所示。其放電后的產物為Li7Si3和LiMn2O4。已知:LiCl 和KCl混合物的熔點與KCl的物質的量分數的關系如圖2所示。下列說法不正確的是
A. 放電時,Li+向b極區(qū)移動
B. 放電時,a極的電極反應是3Li13Si4-11e- =4Li7Si3+11Li+
C. 如果放電前兩電極質量相等,轉移0. 15 ml電子后,兩極質量差是1.05 g
D. 調節(jié)混合物中KCl的物質的量分數可以改變電池的啟動溫度
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 放電時,Li+向正極移動,即向b極區(qū)移動,故A正確;
B. 放電時,a極的Li13Si4失電子發(fā)生氧化反應,電極反應是3Li13Si4-11e-=4Li7Si3+11Li+,故B正確;
C. 由圖可知,轉移1個電子,a極減少1個鋰原子,b極增加1個鋰離子,則此時質量差為14g,則轉移0. 15 ml電子后,兩極質量差是2.1 g,故C錯誤;
D. LiCl和KCl混合物的熔點與KCl的物質的量分數的關系圖,調節(jié)混合物中KCl的物質的量分數為0.6時,400℃時就可以啟動電池,故D正確;
故選C。
9. 鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕,發(fā)生的原電池反應為:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。以下說法正確的是( )
A. 負極發(fā)生的反應為:Fe-2e-=Fe2+
B. 正極發(fā)生的反應為:2H2O+O2+2e-=4OH-
C. 原電池是將電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置
D. 鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕
【答案】A
【解析】
【分析】鋼鐵中含有鐵和碳,在潮濕的環(huán)境中構成原電池,鐵作負極,碳作正極。
【詳解】A、根據反應方程式知,負極反應式為Fe-2e-=Fe2+,正確;
B、正極上氧氣得電子生成氫氧根離子,則正極發(fā)生的反應為:2H2O+O2+4e-=4OH-,錯誤;
C、原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置,錯誤;
D、氧氣在水中的溶解度較小,在水下部分比在空氣與水交界處更難腐蝕,錯誤;
故選A。
10. 少量鐵片與100mL0.01ml·L-1的稀鹽酸反應,反應速率太慢。為了加快此反應速率而不改變H2的量,可以使用如下方法中的
①加入碳粉
②加NaCl固體
③換成等量的鐵粉
④改用10mL0.1ml·L-1鹽酸
⑤滴入幾滴硫酸銅溶液
⑥升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))
A. ①③④⑥B. ③④⑤⑥C. ③⑤⑥D. ①③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【詳解】由題干信息可知,少量鐵片與100mL0.01ml·L-1的稀鹽酸反應,為了加快此反應速率而不改變H2的量,鹽酸過量故H2的量由Fe的量決定,故有:
①加入碳粉,能與鐵片形成原電池反應,反應速率加快,鐵的量不變,故H2的量不變,①符合題意;
②加NaCl固體,并沒有增大H+的濃度,反應速率不變,②不合題意;
③換成等量的鐵粉,增大接觸面積,反應速率加快,鐵的量不變,故H2的量不變,③符合題意;
④改用10mL0.1ml·L-1鹽酸,增大H+濃度,反應速率加快,鐵的量不變,故H2的量不變,④符合題意;
⑤滴入幾滴硫酸銅溶液,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe與Cu能形成原電池反應,加快反應速率,但鐵的量減少,故H2的量減少,⑤不合題意;
⑥升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā)),反應速率加快,鐵的量不變,故H2的量不變,⑥符合題意;
故①③④⑥符合題意,故答案為:A。
11. 下列敘述錯誤的是
A. 由正丁烷(g)→異丁烷(g) △H<0可知,異丁烷比正丁烷穩(wěn)定
B. 常溫下,用鐵分別與濃、稀硫酸反應探究濃度對化學反應速率的影響
C. 冰在室溫下自動熔化成水,這是熵增的過程
D. 合成氨工業(yè)生產中原料氣需凈化以防止催化劑“中毒”
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由正丁烷(g)→異丁烷(g) △H<0可知,異丁烷的能量比正丁烷低,因此異丁烷比正丁烷穩(wěn)定,A項正確;
B.常溫下,濃硫酸使鐵發(fā)生鈍化,反應不能持續(xù)進行,而鐵與稀硫酸能持續(xù)發(fā)生反應,所以無法探究濃度對于速率的影響,B項錯誤;
C.冰在室溫下自動熔化成水的過程,ΔS>0,是熵增過程,C項正確;
D.為了防止混有的雜質使催化劑“中毒”, 合成氨工業(yè)生產中原料氣需經過凈化處理,D項正確;
故選B。
12. 某溫度下,降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合,反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。下列說法不正確的是
A. 條件②,反應速率0.024ml·L-1·min-1
B. 條件①,降冰片烯起始濃度為3.0ml·L-1時,經過125min濃度變?yōu)橐话?br>C. 其他條件相同時,降冰片烯濃度越大,反應速率越大
D. 其他條件相同時,催化劑濃度越大,反應速率越大
【答案】C
【解析】
【詳解】A.對于體積恒定的反應體系,用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示化學反應速率,計算公式為,所以條件②,反應速率為,A正確,不符合題意;
B.由于化學反應速率,所以圖象中的斜率即為速率。給出的三條線都是直線,說明這是一個勻速反應,所以條件①時,經過一半的時間,可消耗一半的降冰片烯,B正確,不符合題意;
C.其他條件相同時,對比條件①和條件③,兩情況下的降冰片烯的濃度不同,條件①的化學反應率為,條件③的化學反應速率為,由此可見,降冰片烯的濃度不同,但是速率相同,所以其他條件相同時,降冰片烯濃度不影響反應速率,C錯誤,符合題意;
D.其他條件相同時,對比條件①和條件②,兩情況下的降冰片烯的濃度相同,但是條件②中催化劑濃度是條件①的兩倍,而條件①的化學反應速度為,條件②的化學反應速率為,由此可見,其他條件相同時,催化劑濃度越大,反應速率越大,D正確,不符合題意;
故合理選項為C。
第II卷(非選擇題)
二、非選擇題(共52分)
13. 國家衛(wèi)健委公布的新型冠狀病毒肺炎診療方案指出,75%酒精、含氯消毒劑、過氧乙酸等可有效滅活病毒?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Cl2是最早用于飲用水消毒的物質,主要是利用Cl2溶于水生成的次氯酸滅活病毒。Cl2與水反應的離子方程式為_______。氯水經光照后酸性增強,用化學方程表示其原因:_______。
(2)漂白液、漂白粉和漂粉精既可作棉、麻、紙張的漂白劑,又可用作環(huán)境消毒劑。漂白液的有效成分為_______。工業(yè)生產漂白粉的化學方程式為_______。
(3)過氧乙酸、過氧化氫和過氧化鈉均有強氧化性,可用作殺菌劑、消毒劑、漂白劑和供氧劑等。7.8gNa2O2中陰離子的物質的量為_______,當它與CO2完全反應時,轉移的電子數目為_______。
(4)SO2可用于殺菌、消毒。葡萄酒里含有微量SO2,起保鮮、殺菌和抗氧化作用,其中抗氧化作用是利用了SO2的_______性。氯水和SO2都有漂白性,有人為增強漂白效果,將Cl2和SO2混合使用,結果適得其反,幾乎沒有漂白效果,用離子方程式表示其原因:_______。
【答案】 ①. Cl2+H2O = H++Cl-+HClO ②. 2HClOHCl+O2↑ ③. 次氯酸鈉 ④. 2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ⑤. 0.1ml ⑥. 0.1NA ⑦. 還原性 ⑧. SO2+Cl2+2H2O = 4H+++2Cl-
【解析】
【分析】次氯酸、過氧乙酸、漂白液、漂白粉、過氧化氫等都具有強氧化性,具有很強消毒殺菌能力,而SO2可用于殺菌、消毒,與具有強氧化性的消毒殺菌劑原理不一樣,而二SO2還具有漂白性,其漂白原理為化合漂白,還具有還原性。
【詳解】(1) Cl2溶于水生成的次氯酸和鹽酸,化學方程式為Cl2+H2O = HCl+HClO,其離子方程式為Cl2+H2O = H++Cl-+HClO,氯水經光照后,次氯酸分解生成氯化氫和氧氣,化學方程式為:2HClO2HCl+O2↑。答案為Cl2+H2O = H++Cl-+HClO,2HClO2HCl+O2↑
(2)漂白液的有效成分為次氯酸鈉。工業(yè)上利用氯氣和石灰乳生產漂白粉,其化學方程式為2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。答案為次氯酸鈉 2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3) Na2O2 屬于離子晶體,1mlNa2O2含有2mlNa+和1ml,7.8gNa2O2物質的量為0.1ml,其陰離子的物質的量為0.1ml,CO2與Na2O2反應方程式為2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,過氧化鈉中的氧的價態(tài)為-1價,升高到0價,同時又降到-2價,1ml Na2O2與二氧化碳反應轉移1mle-,0.1ml Na2O2與CO2完全反應時,轉移的電子數目為0.1NA。答案為0.1ml 0.1NA
(4)葡萄酒里含有微量SO2,起保鮮、殺菌和抗氧化作用,其中抗氧化作用是利用了SO2的還原性。氯水和SO2都有漂白性,有人為增強漂白效果,將Cl2和SO2混合使用,結果適得其反,幾乎沒有漂白效果,氯氣與二氧化硫反應生成了硫酸和鹽酸,化學方程式為SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl,其離子方程式為SO2+Cl2+2H2O = 4H+++2Cl-
答案為還原性 SO2+Cl2+2H2O = 4H+++2Cl-
14. 實驗室利用下列裝置模擬工業(yè)生產制備少量硝酸。
(1)裝置 A 的作用是________, NaOH 溶液的作用是 _________________________。
(2)化學實驗室制氨氣化學方程式為__________。
(3)實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑,然后通入反應氣體,當催化劑紅熱后撤離酒精噴燈,催化劑始終保持紅熱,溫度可達到 700℃以上。下列圖示中,能夠正確表示該反應過程能量變化的是(填字母)_____________。
(4)在微電子工業(yè)中,氨氣的水溶液可作刻蝕劑 H2O2 的清除劑,所得產物不污染環(huán)境,其化學方程式是__________。
【答案】(1) ①. 安全瓶,防倒吸 ②. 吸收氮氧化物,防止污染空氣
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
(3)A (4)3H2O2+2NH3·H2O=N2+8H2O
【解析】
【分析】化學實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2反應生成CaCl2、H2O和NH3,因為NH3極易溶于水,由裝置圖知A 的作用是安全瓶,防倒吸裝;氨氣和氧氣在催化劑作用下生成二氧化氮,進入B裝置中和水生成硝酸,尾氣有毒使用堿液吸收;
【小問1詳解】
因為NH3極易溶于水,由裝置圖知A 的作用是安全瓶,防倒吸;置B中二氧化氮與水反應生成硝酸,用氫氧化鈉溶液吸收氮的氧化物,防止污染空氣;
【小問2詳解】
化學實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2反應生成CaCl2、H2O和NH3,實驗室制氨氣化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
【小問3詳解】
由題干可知,當催化劑紅熱后撤離酒精噴燈,催化劑始終保持紅熱,溫度可達到 700℃以上,則反應為放熱反應,放出大量的熱,反應物的總能量比生成物的總能量高, 700℃時水是氣體,故選A;
【小問4詳解】
NH3的水溶液可作刻蝕劑H2O2的清除劑,所發(fā)生反應的產物不污染環(huán)境,根據質量守恒可知,反應生成氮氣與水,化學方程式為3H2O2+2NH3·H2O=N2+8H2O。
15. 硅是無機非金屬材料的主角,硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質量的90%以上。請回答下列問題:
(1)Si元素位于元素周期表____________,在SiO2中,硅原子和氧原子以___________(選填“極性共價鍵”、“非極性共價鍵”、“離子鍵”)連接形成立體網狀結構,所以SiO2硬度大。
(2)國家速滑館用到建筑黏合劑和防火劑硅酸鈉,硅酸鈉可由SiO2溶解在NaOH溶液中反應來制備,反應的離子方程式為_________________。
(3)生產磨砂玻璃時可以用HF溶蝕玻璃,是因為HF溶液可與SiO2反應,其化學反應方程式為_________________。
(4)由SiO2制備高純度硅的工業(yè)流程如圖所示,X為___________,可以循環(huán)使用的物質為____________和___________。
(5)分類歸納是化學學習的一種重要方法。依據物質的性質分析以下物質: NH4Cl、Fe2O3、CO、SO2、HNO3、Fe(OH)2、Ca(OH)2,上述物質中:
①堿性氧化物有_____________,酸性氧化物有_____________(請寫化學式),
②屬于堿且具有還原性的物質是___________,屬于酸的物質是_____________(填化學式),二者發(fā)生反應的反應類型為______________(填“氧化還原反應”或“非氧化還原反應”)。
【答案】(1) ①. 第三周期第ⅣA族 ②. 極性共價鍵
(2)SiO2+2OH-=SiO+H2O
(3)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(4) ①. CO ②. H2 ③. HCl
(5) ①. Fe2O3 ②. SO2 ③. Fe(OH)2 ④. HNO3 ⑤. 氧化還原反應
【解析】
【小問1詳解】
Si元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族。在SiO2中,硅原子和氧原子通過極性共價鍵相連接。
【小問2詳解】
SiO2可以和NaOH反應,對應的離子方程式為SiO2+2OH-=SiO+H2O。
【小問3詳解】
SiO2和HF反應的化學方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
【小問4詳解】
用焦炭和SiO2反應制備粗硅的化學反應式為SiO2+2CSi+2CO↑,所以X為CO。根據所給流程圖可知H2和HCl可以循環(huán)利用。
【小問5詳解】
①所給物質中堿性氧化物有Fe2O3,酸性氧化物有SO2,CO為不成鹽氧化物;
②Fe(OH)2和Ca(OH)2屬于堿,Fe(OH)2既屬于堿,又具有還原性;HNO3屬于酸。HNO3具有氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,Fe(OH)2和HNO3的反應屬于氧化還原反應。
16. (1)如圖所示,若C為濃硝酸,電流表指針發(fā)生偏轉,B電極材料為Fe ,A電極材料為Cu,則B電極的電極反應式為___________,A電極的電極反應式為_______;反應進行一段時間后溶液C的pH將___ (填“升高”“降低”或“基本不變”)。
(2)我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水電池作為能源的新型的海水標志燈,以海水為電解質溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產生電流,只要把燈放入海水數分鐘,就會發(fā)出耀眼的白光。則電源的負極材料是____,負極反應為___________;正極反應為_____________________________。
(3)熔鹽電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣,制得在650 ℃下工作的燃料電池,完成有關電池反應式。負極反應式為2CO+2CO32--4e-=4CO2,正極反應式為___________,電池總反應式為_______。
【答案】 ①. 4H++ 2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2O ②. Cu-2e-=Cu2+ ③. 升高 ④. 鋁 ⑤. 4Al-12e-=4Al3+ ⑥. 3O2+6H2O+12e-=12OH- ⑦. O2+2CO2+4e-=2CO ⑧. 2CO+O2=2CO2
【解析】
【詳解】(1)鐵和銅做兩極,濃硝酸做電解質溶液。由于鐵在濃硝酸中會發(fā)生鈍化,所以銅是負極,鐵是正極。在負極,銅失去電子變成銅離子,在正極,溶液中的硝酸根離子得電子生成二氧化氮。由于正極反應消耗氫離子,所以溶液的pH升高,故答案為4H++2NO3—+2e-=2NO2↑+2H2O, Cu-2e-=Cu2+,升高;
(2)鋁-空氣-海水電池中,鋁被空氣中的氧氣不斷氧化而產生電流,所以鋁做負極。在負極,鋁失去電子變成鋁離子,電池正極是氧氣得電子。故答案為鋁,4Al-12e-=4Al3+,3O2+6H2O+12e-=12OH-;
(3)一氧化碳是負極燃氣,空氣和二氧化碳的混合氣是正極助燃氣,電池的總反應就是一氧化碳燃燒的反應,即2CO+O2=2CO2,用總反應式減去負極反應式,即可得正極反應式。故答案為O2+2CO2+4e-=2CO, 2CO+O2=2CO2。
【點睛】濃硝酸會使金屬鐵、鋁鈍化,所以如果鐵或鋁和另一個不如它活潑的金屬作兩極,濃硝酸作電解質溶液時,鐵或鋁都作正極。在燃料電池中,通常都是通燃料氣的一極作負極,助燃氣(通常是氧氣或空氣)作正極。鋁-空氣-海水電池也可看做燃料電池,鋁作負極,通空氣的一極是正極。熔融碳酸鹽電池中,配平電極反應式時,需要用CO32-使電荷守恒,而不能用H+或OH-。選項
實驗操作和現象
實驗結論
A
常溫下,取濃度均為0.2ml/L的Na2CO3和NaHCO3溶液各2mL于試管中,分別滴加幾滴酚酞試液,后者紅色更深
相同溫度下,CO32-結合H+能力更強
B
分別向等濃度的醋酸溶液和硼酸溶液中滴加等濃度的Na2CO3溶液,前者產生氣泡,后者無明顯現象
酸性:CH3COOH>H3BO3
C
將一小粒金屬鈉投入裝有無水乙醇的試管中,反應結束前一段時間,鈉浮在乙醇表面
密度:乙醇大于鈉
D
向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,溶液變黃
氧化性:H2O2>Fe3+
A.青銅器上的龍紋
B.粉彩瓷
C.絹布上的中國刺繡
D.木版上刻畫
這是一份陜西省西安市藍田縣田家炳中學大學區(qū)聯考2023-2024學年高一下學期4月期中考試化學試題,共10頁。試卷主要包含了2mlO2時,轉移電子數為0,用下列裝置能達到實驗目的的是,下列事實描述錯誤的是等內容,歡迎下載使用。
這是一份陜西省西安市藍田縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)高中聯考2023-2024學年高一上學期11月期中化學試題(原卷版+解析版),文件包含精品解析陜西省西安市藍田縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)高中聯考2023-2024學年高一上學期11月期中化學試題原卷版docx、精品解析陜西省西安市藍田縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)高中聯考2023-2024學年高一上學期11月期中化學試題解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共20頁, 歡迎下載使用。
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