一、單選題
1.化學(xué)與日常生活密切相關(guān),下列說法中錯誤的是
A.二氧化硅可用作光導(dǎo)纖維,是一種用光進(jìn)行載體傳輸信息的介質(zhì)
B.CaO+H2O=Ca(OH)2可以放出大量的熱,故可把該反應(yīng)設(shè)計成原電池,把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C.廢舊電池中含有鎳、鎘等重金屬,不可用填埋法處理
D.鉛蓄電池放電時,兩極質(zhì)量均增大。
2.把a(bǔ)、b、c三塊金屬浸入硫酸銅溶液中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池,若a、b相連時,b為正極;b、c相連時,電流由c到b;a、c相連時, c極質(zhì)量增重;則三種金屬的活動性順序是
A.a(chǎn)>b>cB.a(chǎn)>c>bC.c>a>bD.b>c>a
3.依據(jù)原電池的構(gòu)成原理,下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是
A.CaO+CO2=CaCO3B.NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.2H2O=2H2+O2D.CH4+2O2=CO2+2H2O
4.下列裝置中能夠組成原電池的有幾個
A.1個B.2個C.3個D.4個
5.下列有關(guān)說法正確的是
A.鋼鐵水閘可用犧牲陽極的陰極保護(hù)法或外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行保護(hù)
B.銅鋅原電池中,鹽橋中的和分別移向負(fù)極和正極
C.鉛蓄電池放電時負(fù)極質(zhì)量減輕,充電時陽極質(zhì)量增加
D.在鐵片上鍍鋅時,將鐵片與電源的正極相連
6.下列說法錯誤的是
A.原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
B.在周期表中金屬與非金屬的分界處可以找到催化劑
C.HCl溶解于水破壞的是共價鍵
D.考古時利用14C測定一些文物的年代
7.下列有關(guān)鉛蓄電池的說法正確的是
A.鉛蓄電池的缺點是比能量低,廢棄后會污染環(huán)境
B.鉛蓄電池是最常見的一次電池
C.放電時,負(fù)極板質(zhì)量減輕,正極板質(zhì)量增重
D.充電時,兩個電極上均有生成
8.下列關(guān)于電解的說法錯誤的是
A.用惰性電極電解溶液后,溶液的濃度不變
B.用惰性電極電解飽和的食鹽水時,陰極附近的pH增大
C.同溫同壓下,用惰性電極電解足量NaOH溶液,陰陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比為2:1
D.可在電解池中實現(xiàn)這一反應(yīng),且Cu作陽極
9.關(guān)于如圖所示的原電池,下列說法正確的是
A.外電路中的電流方向:
B.硫酸鋅溶液中濃度增大
C.鹽橋的作用是讓電子通過以構(gòu)成閉合回路
D.將鹽橋換成銅導(dǎo)線后,電極上發(fā)生的反應(yīng)仍然相同
10.用如圖裝置電解硫酸鉀溶液制取氫氣,氧氣,硫酸和氫氧化鉀。從開始通電時,收集B和C逸出的氣體。1min后測得B口的氣體體積為C口處的一半,下列說法不正確的是
A.電源左側(cè)溶液pH升高
B.電解槽左側(cè)的電極反應(yīng)方程式為2H2O-4e-=O2↑+4H+
C.D口導(dǎo)出的溶液為KOH溶液,且濃度比剛加入電解槽右側(cè)時的濃度大
D.在標(biāo)況下,若1min后從C口處收集到的氣體2.24L,則有0.1NA個通過陰離子膜
11.某蓄電池放電充電時的反應(yīng)為:,下列推斷正確的是
A.該蓄電池的電極可以浸在某種酸性電解質(zhì)溶液中
B.充電時,陽極的電極反應(yīng)式為:
C.放電時,正極區(qū)堿性減弱
D.放電時,每轉(zhuǎn)移2ml電子,負(fù)極上有1mlFe被還原
12.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,生成一種氣體Y,其原理如圖,下列判斷正確的是
A.石墨I(xiàn)I電極是該電池的負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+4e-=2O2-
B.電池中NO從石墨電極I向石墨電極Ⅱ作定向移動
C.每消耗1mlNO2轉(zhuǎn)移1ml電子
D.該電池可用NaNO3溶液代替熔融NaNO3作為電解質(zhì)溶液
13.下列實驗裝置能達(dá)到實驗?zāi)康幕驅(qū)嶒灛F(xiàn)象的描述正確的是
A.裝置①驗證Na與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.裝置②測定CO2的生成速率
C.裝置③電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.裝置④提高制備H2的反應(yīng)速率
14.如圖是Zn和Cu形成的原電池,則下列結(jié)論中錯誤的是
①銅為負(fù)極,鋅為正極;
②銅極上有氣泡;
③SO向Zn極移動;
④鋅發(fā)生還原反應(yīng);
⑤在外電路中,電子的流向是從鋅到銅;
⑥正極反應(yīng)式:2H++2e-=H2↑
A.①②B.①④C.③⑤D.②⑥
15.一種新型的鋰—空氣電池的工作原理如圖所示。下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是
A.多孔碳作正極,其中多孔的目的是增大與空氣的接觸面積
B.不能將有機(jī)電解液改為水溶液
C.電池總反應(yīng)為:
D.當(dāng)溶液中有4ml向多孔碳電極移動時,有32g空氣被還原
16.研究人員研制出一種可快速充放電的超性能鋁離子電池,為電極,有機(jī)陽離子與陰離子(、)組成的離子液體為電解質(zhì),該電池放電過程示意圖如下。下列說法正確的是
A.充電時,電極接外接電源正極
B.充電時,每生成鋁,同時消耗
C.放電時,電解質(zhì)中的有機(jī)陽離子向鋁電極方向移動
D.放電時,正極反應(yīng)式為
17.以為原料,利用電解法制備,其裝置原理如下圖所示:
下列說法錯誤的是
A.石墨電極M接直流電源的正極
B.只有B膜是陰離子交換膜
C.陰極室可以得到副產(chǎn)物,陽極室可以得到副產(chǎn)物
D.外電路中轉(zhuǎn)移電子,理論上陽極室減少離子
18.堿性鋅鐵液流電池采用資源豐富的鐵和鋅作為電池正、負(fù)極電解液活性物質(zhì),具有電壓高、成本低的優(yōu)點。該電池的總反應(yīng)為Zn+2Fe(CN)+4OH-2Fe(CN)+ZN(OH).下列敘述正確的是
A.充電時,M極電極反應(yīng)式為Fe(CN)+e-= Fe(CN)
B.放電時,N極電勢高于M極
C.1ml Fe(CN)中含有σ鍵的數(shù)目為12 NA
D.放電時,電路中轉(zhuǎn)移2 ml電子時,負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液增重65 g
19.有一化合物X,其水溶液為淺綠色,有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、生成物已略)。其中B、D、E、F均為無色氣體,M、L為常見的金屬單質(zhì),C為難溶于水的紅褐色固體。在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀 ,H和M反應(yīng)可放出大量的熱。(電解裝置中用石墨做電極)下列說法正確的是( )
A.生成G的反應(yīng)中,生成1mlG轉(zhuǎn)移1ml電子
B.此轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有一個置換反應(yīng)
C.“混合液”電解一段時間后PH不變
D.檢驗X中是否存在Cl-,所用試劑為HNO3酸化的AgNO3
20.某同學(xué)研究FeSO4溶液和AgNO3溶液的反應(yīng),設(shè)計如下對比實驗。
下列說法正確的是
A.僅由Ⅰ中的現(xiàn)象可推知Ag+的氧化性強(qiáng)于Fe3+
B.Ⅱ中電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的原因是Fe2+氧化了銀電極
C.Ⅱ中若將銀電極換成石墨電極,電流表指針可能不再向左偏轉(zhuǎn)
D.對比Ⅰ、Ⅱ可知,Ⅰ中NO3-氧化了Fe2+
二、多選題
21.下列關(guān)于電解池的敘述中正確的是
A.與電源正極相連的是電解池的陰極
B.與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極
C.在電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)
D.電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極
22.一種新型燃料電池,它以多孔鎳板為電極,兩電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入乙烷和氧氣,其電極反應(yīng)式為C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O,2H2O+O2+4e-=4OH-。有關(guān)此電池的推斷正確的是
A.電池工作過程中,溶液的堿性逐漸減小
B.正極與負(fù)極上參加反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量之比為7∶2
C.通入乙烷的電極為正極
D.電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動
23.某污水處理廠利用微生物電池將鍍鉻廢水中的Cr2O還原,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A.電池工作時b極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B.電池工作時,電子由a極經(jīng)導(dǎo)線流向b極,再由b極經(jīng)過電解質(zhì)溶液流向a極
C.a(chǎn)極反應(yīng)式為CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+
D.左池每消耗3mlCH3COOH,右池可處理含4mlCr2O的廢水
24.我國科學(xué)家在太陽能光電催化—化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展,相關(guān)裝置如圖所示。下列說法不正確的是
A.該裝置的總反應(yīng)為H2SH2+S
B.能量轉(zhuǎn)化方式主要為“光能→電能→化學(xué)能”
C.a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3+-e-=Fe2+
D.a(chǎn)極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液
25.將等物質(zhì)的量濃度的CuSO4和NaCl等體積混合后,用石墨電極進(jìn)行電解,電解過程中,溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示,則下列說法正確的是
A.陰極先析出Cl2,后析出O2,陽極先產(chǎn)生Cu,后析出H2
B.AB段陽極只產(chǎn)生Cl2,陰極只產(chǎn)生Cu
C.BC段表示在陰極上是H+放電產(chǎn)生了H2
D.CD段相當(dāng)于電解水
三、填空題
26.現(xiàn)有如下兩個反應(yīng):A、NaOH+HCl=NaCl+H2O B、Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+
(1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì),判斷___________能設(shè)計成原電池。
(2)如果不能,說明其原因___________。
(3)如果可以,請選擇正、負(fù)極材料(可供選擇:銅片、鋅片、石墨棒)、寫出其電極反應(yīng)式、反應(yīng)類型(“氧化”或“還原”):
負(fù)極:___________,___________,___________反應(yīng)。
正極:___________,___________,___________反應(yīng)。
電解質(zhì)溶液為 ___________(填化學(xué)式),若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子0.1 ml,則正極質(zhì)量增加___________g。
四、實驗題
27.根據(jù)給出的信息提示,填寫下列空白。
(1)元素①的氫化物可以用來雕刻玻璃。寫出其在元素周期表中的位置_______。
(2)在第三周期的主族元素中,元素②的原子半徑最大,寫出元素②的單質(zhì)在空氣中燃燒后主要產(chǎn)物的電子式_______。
(3)元素③的氫化物的水溶液能夠與元素③的最高價氧化物的水溶液發(fā)生反應(yīng),試寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_______。
(4)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為金屬鋰和石墨,離子導(dǎo)體(電解質(zhì)溶液)是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。組裝該電池必須在無水條件下進(jìn)行,原因是_______(用化學(xué)方程式表示)。
(5)用方程式解釋陶瓷坩堝不能用來灼燒氫氧化鈉固體的原因_______。
(6)常溫下,KMnO4固體和濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣。為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強(qiáng)弱,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。
實驗過程:
Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。
Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時,關(guān)閉活塞a。
Ⅳ.打開活塞b,使C中溶液滴入試管D中
V.關(guān)閉活塞b,取下試管D,振蕩、靜置
①驗證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實驗現(xiàn)象是_______。
②B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______。
③該實驗_______(填“能”或“不能”)證明溴的氧化性強(qiáng)于碘,原因是_______。
五、計算題
28.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的開關(guān)時,觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
請回答下列問題:
(1)甲池為__(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”),通入O2電極的電極反應(yīng)式為__。
(2)乙池中C(石墨)電極的名稱為___(填“正極”“負(fù)極”或“陰極”“陽極”),總反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。
(3)當(dāng)乙池中D極質(zhì)量增加5.4g時,甲池中理論上消耗O2的體積為___mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__。
(4)丙池中__(填“E”或“F”)極析出銅。
(5)若丙中電極不變,將其溶液換成NaCl溶液,開關(guān)閉合一段時間后,丙中溶液的pH將__(填“增大”“減小”或“不變”)。
六、元素或物質(zhì)推斷題
29.現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。已知A與E、D與F分別同主族,E、F、G同周期;A、C的最外層電子數(shù)之和與D的最外層電子數(shù)相等,A與D形成的化合物常溫下為液態(tài),A分別與F、G形成的氣體分子電子總數(shù)相等、B有多種同素異形體,其中一種是原子晶體,是自然界中最硬的物質(zhì),可做首飾品或做切削工具。
請回答下列問題:
(1)元素C在周期表中的位置是_______元素E的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_______
(2)A、D、E形成的化合物與過量的B的最高價氧化物發(fā)生反應(yīng),離子方程式為:_______
(3)在一定條件下,F(xiàn)e、Cu單質(zhì)和A、D、F形成的化合物的水溶液可構(gòu)成電池,該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______, 該電池在放電過程中,電解質(zhì)溶液的pH將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)化合物C2A4(g)是一種高效清潔的火箭燃料,0.25 ml C2A4完全燃燒的生成物是一種氣態(tài)單質(zhì)和一種氣態(tài)化合物,它們對環(huán)境無污染,同時放出熱量133.5 kJ的熱量。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為(用具體物質(zhì)化學(xué)式表示)_______。
七、原理綜合題
30.CO2的捕捉和利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向。
(1)用活性炭還原法可以處理汽車尾氣中的氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng),在時,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)約濃度如下:
①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時,該反應(yīng)在0~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率___;計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____。
②若30min后只改變某一條件,據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是___(填字母)。
A.加入合適的催化劑B.適當(dāng)縮小容器的體積
C.通入一定量的NOD.加入一定量的活性炭
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時。容器中NO、、的濃度之比為2∶3∶3,則達(dá)到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率___(填“升高”或“降低”),?H____0(填“>”或“b,b、c相連時,電流由c到b,電流由正極流向負(fù)極,故c為正極,b為負(fù)極,所以金屬活動性b>c,a、c相連時, c極質(zhì)量增重,故c為正極,所以金屬活動性a >c,綜上三種金屬的活動性順序為a>b>c,故選A。
3.D
【分析】
所有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)理論上都可以設(shè)計成原電池。
【詳解】
A.CaO+CO2=CaCO3不是氧化還原反應(yīng),沒有電子轉(zhuǎn)移,不可以設(shè)計成原電池,A不符題意;
B.NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng),沒有電子轉(zhuǎn)移,不可以設(shè)計成原電池,B不符題意;
C.2H2O=2H2+O2一般不能自發(fā)進(jìn)行,不可以設(shè)計成原電池,C不符題意;
D.CH4+2O2=CO2+2H2O可以設(shè)計成燃料電池,D符合題意;
答案選D。
4.B
【詳解】
構(gòu)成原電池裝置條件為,兩活潑性不同的電極,閉合回路,電解質(zhì)溶液,自發(fā)的氧化還原反應(yīng),缺一不可:①缺一個電極,②中電極相同,④酒精為非電解質(zhì),⑥不能形成閉合回路。③⑤正確。
故選擇B 。
5.A
【詳解】
A.用犧牲陽極或外加電流的陰極保護(hù)法,鐵分別為正極和陰極,都發(fā)生還原反應(yīng),可防止被氧化,故A正確;
B.銅鋅原電池中,鹽橋中的和分別移向正極和負(fù)極,故B錯誤;
C.鉛蓄電池放電時,負(fù)極反應(yīng)為:Pb- 2e- +SO=PbSO4,充電時陽極反應(yīng)為PbSO4 + 2H2O- 2e-=PbO2 + 4H++ SO,所以負(fù)極質(zhì)量增大,陽極質(zhì)量減小,故C錯誤;
D.電鍍時,鍍層金屬為陽極,待鍍金屬作陰極,則在鐵片上鍍鋅,鐵片與電源的負(fù)極相連,故D錯誤;
故選A。
6.B
【詳解】
A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故A正確;
B.在周期表中金屬與非金屬的分界處元素可找到半導(dǎo)體材料,在過渡元素區(qū)可找到催化劑,故B錯誤;
C.氯化氫溶于水電離生成氫離子和氯離子,所以溶于水時破壞了共價鍵,故C正確;
D.可以用14C測定一些文物的年代,故D正確;
故選B。
7.A
【詳解】
A.鉛為重金屬,摩爾質(zhì)量大,導(dǎo)致其比能量低,且重金屬Pd會污染土壤等,故A正確;
B.鉛蓄電池是可充電電池,屬于二次電池,故B錯誤;
C.鉛蓄電池中負(fù)極反應(yīng)為:Pd+-2e-=,正極反應(yīng)為:PdO2++4H++2e-=+2H2O,反應(yīng)后兩極板質(zhì)量均增加,故C錯誤;
D.充電時,兩個電極的硫酸鉛分別轉(zhuǎn)化成Pd和PdO2,故D錯誤;
故選:A。
8.A
【詳解】
A.用惰性電極電解溶液,陽極氯離子失電子轉(zhuǎn)化為氯氣,陰極銅離子得電子被還原為銅單質(zhì),溶液中溶質(zhì)減少,其濃度降低,A錯誤;
B.用惰性電極電解飽和的食鹽水,陰極區(qū)水得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,溶液中產(chǎn)生氫氧根離子,導(dǎo)致附近的pH增大附近的pH增大,B正確;
C.用惰性電極電解足量NaOH溶液,陽極溶液中氫氧根離子失去電子生成氧氣,其電極反應(yīng)式為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,陰極水中氫離子得電子生成氫氣,其電極反應(yīng)式為:2 H2O+4e-=2H2↑+4OH-(或4H++4e- =2H2↑),同溫同壓下,陰陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比等于其物質(zhì)的量之比,為2:1,C正確;
D.可設(shè)計電解池陽極材料為銅,陰極材料為石墨等,電解質(zhì)為稀硫酸,陽極銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極氫離子得電子生成氫氣,可實現(xiàn)這一反應(yīng),D正確;
故選D。
9.B
【分析】
鋅與硫酸銅發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng),構(gòu)成原電池,鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),作負(fù)極,銅離子在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)原電池的工作原理分析解答。
【詳解】
A.原電池中電流從正極流出,流向負(fù)極,所以該原電池中,外電路中的電流方向:,A錯誤;
B.左側(cè)硫酸鋅溶液中鋅失電子生成,從而使?jié)舛仍龃螅珺正確;
C.鹽橋不能傳遞電子,其作用是傳導(dǎo)離子、平衡電荷,構(gòu)成閉合回路,C錯誤;
D.將鹽橋換成銅導(dǎo)線后,左側(cè)構(gòu)成原電池,而右側(cè)為電解池,電極上發(fā)生的反應(yīng)不完全相同,D錯誤;
故選B。
10.A
【分析】
根據(jù)題意,電極應(yīng)為惰性電極,左側(cè)電極為陽極,右側(cè)電極為陰極,電極反應(yīng)式為:
陽極: 2H2O-4e-=O2↑+4H+;陰極:4H++4e-=2H2↑;以此解答。
【詳解】
A.1min后測得B口的氣體體積為C口處的一半,則B口得到的為氧氣,A電極上氫氧根離子放電,A為陽極,所以電源左側(cè)為正極,電極方程式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液的pH降低,故A錯誤;
B.1min后測得B口的氣體體積為C口處的一半,則B口得到的為氧氣,A電極上氫氧根離子放電,A為陽極,所以電源左側(cè)為正極,電極方程式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故B正確;
C.D為陰極,D電極氫離子放電生成氫氣,同時溶液中生成氫氧根離子,則D口導(dǎo)出的溶液為KOH溶液,且濃度比剛加入電解槽右側(cè)時的濃度大,故C正確;
D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若1min后從C口處收集到的氫氣為2.24L,則氫氣的物質(zhì)的量為0.1ml,轉(zhuǎn)移的電子為0.2ml,所以有0.1NA個SO通過陰離子膜,故D正確;
故選A。
11.B
【詳解】
A.由蓄電池的總反應(yīng)方程式可知,該蓄電池為堿性電池,電極只能浸在堿性電解質(zhì)溶液中,不能浸在酸性電解質(zhì)溶液中,故A錯誤;
B.充電時,Ni(OH)2在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Ni2O3,電極反應(yīng)式為,故B正確;
C.放電時,Ni2O3在正極得到電子反應(yīng)還原反應(yīng)生成Ni(OH)2,電極反應(yīng)式為,正極上有氫氧根離子生成,正極區(qū)溶液堿性增強(qiáng),故C錯誤;
D.放電時,鐵做蓄電池的負(fù)極,堿性條件下,鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,則每轉(zhuǎn)移2ml電子,負(fù)極上有1mlFe被氧化,故D錯誤;
故選B。
12.C
【分析】
該裝置為NO2、O2和熔融NaNO3組成的燃料電池,生成一種氣體Y,氣體Y為N2O5,通入O2的一極為正極,即石墨Ⅱ為正極,電極反應(yīng)為:O2+4e-+2N2O5=4NO,則石墨Ⅰ為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:NO2-e-+NO=N2O5,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.根據(jù)上述分析可知,石墨Ⅱ為正極,電極反應(yīng)為:O2+4e-+2N2O5=4NO,A錯誤;
B.陰離子向負(fù)極移動,因此電池中NO從石墨電極Ⅱ向石墨電極Ⅰ移動,B錯誤;
C.石墨Ⅰ為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為:NO2-e-+NO=N2O5,因此每消耗1mlNO2轉(zhuǎn)移1ml電子,C正確;
D.若NaNO3溶液為電解質(zhì)溶液,生成的N2O5氣體會直接溶解,故不可用NaNO3溶液代替熔融NaNO3作為電解質(zhì)溶液,D錯誤;
答案選C。
13.A
【詳解】
A.金屬Na與水反應(yīng)放出大量的熱,大試管中空氣受熱膨脹,U形管右側(cè)紅墨水液面上升,左側(cè)液面下降,因此裝置①可以驗證Na與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng),A符合題意;
B.制取CO2時,長頸漏斗下端應(yīng)浸沒形成液封,防止生成的CO2從長頸漏斗逸出,裝置②不能達(dá)到實驗?zāi)康?,B不符合題意;
C.裝置③中缺鹽橋,沒有構(gòu)成閉合回路,不能形成原電池,因此電流計指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),C不符合題意;
D.滴入ZnSO4溶液,會降低H+的濃度,從而降低了制備H2的反應(yīng)速率,D不符合題意;
答案選A。
14.B
【分析】
該原電池中Zn易失電子作負(fù)極,Cu作正極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-═Zn2+,正極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負(fù)極移動,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
①該裝置是原電池,Zn易失電子作負(fù)極,Cu作正極,故①錯誤;
②Cu為正極,正極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑,所以銅極上有氣泡,故②正確;
③原電池中陰離子向負(fù)極移動,因此SO向Zn極移動,故③正確;
④鋅做負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故④錯誤;
⑤Zn易失電子作負(fù)極,電子的流向是Zn到Cu,故⑤正確;
⑥正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H++2e-═H2↑,故⑥正確;
錯誤的有①④,故選B。
15.D
【分析】
該新型的鋰—空氣電池的工作原理為金屬鋰為負(fù)極,電極反應(yīng)式為,多孔碳為正極,電極反應(yīng)式為,據(jù)此分析答題。
【詳解】
A.多孔碳作正極,其中多孔的目的是增大與空氣的接觸面積,使其反應(yīng)充分,提高效率,故A正確;
B.金屬鋰為活潑金屬,與水可發(fā)生反應(yīng),電解質(zhì)必須為非水體系,所以不能將有機(jī)電解液改為水溶液,故B正確;
C.金屬鋰為負(fù)極,電極反應(yīng)式為,多孔碳為正極,電極反應(yīng)式為,可得出電池總反應(yīng)為:,故C正確;
D.根據(jù)對應(yīng)關(guān)系式可知,4ml向多孔碳電極移動時,有32g氧氣被還原,故D錯誤;
綜上答案為D。
16.B
【分析】
結(jié)合圖可知,放電時:Al失電子轉(zhuǎn)化為,Al為原電池負(fù)極,電極反應(yīng)式為Al+7-3e-=4,Cn為原電池正極,正極反應(yīng)式為+e-=Cn+;充電時,Al電極與電源負(fù)極相連,為電解池陰極,電極反應(yīng)式為4+3e-=Al+7,Cn電極與電源正極相連,為電解池陽極,電極反應(yīng)式為,據(jù)此解答。
【詳解】
A.由分析可知,Al是電池的負(fù)極,充電時,與電源負(fù)極相連,A錯誤;
B.由分析可知,充電時,Al電極反應(yīng)式為4+3e-=Al+7,因此每生成鋁,同時消耗,B正確;
C.放電時,該裝置為原電池裝置,陽離子移向正極,因此放電時,電解質(zhì)中的有機(jī)陽離子向Cn電極方向移動,C錯誤;
D.由分析可知,放電時,正極反應(yīng)式為+e-=Cn+,D錯誤;
答案選B。
17.D
【分析】
電解池中陽離子移向陰極,陰離子移向陽極,陽極附近氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,則石墨M為陽極,電解池中陽離子移向陰極,則A膜應(yīng)為陽離子交換膜,;陰極附近氫離子放電生成氫氣,破壞水的電離平衡,氫氧根離子濃度增大,結(jié)合鈉離子生成氫氧化鈉,則石墨N為陰極,C膜應(yīng)為陽離子交換膜;磷酸二氫根離子由原料是通過B膜進(jìn)入產(chǎn)品室,所以B膜為陰離子交換膜;
【詳解】
A.分析知,M為陽極,接直流電源的正極,A正確;
B.磷酸二氫根離子由原料是通過B膜進(jìn)入產(chǎn)品室,所以B膜為陰離子交換膜,B正確;
C.陰極附近氫離子放電生成H2,破壞水的電離平衡,氫氧根離子濃度增大,結(jié)合鈉離子生成NaOH,在陽極為氯離子放電,電極反應(yīng)為:2Cl--2e-═Cl2↑,C正確;
D.陽極電極反應(yīng)為:2Cl--2e-═Cl2↑,每轉(zhuǎn)移1ml電子,有1mlCl-被氧化,同時有0.5mlCa2+通過A膜進(jìn)入產(chǎn)品室,則減少1.5ml離子,D錯誤;
故選:D。
18.C
【分析】
根據(jù)圖示和總反應(yīng)知,放電時,N為負(fù)極,Zn失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),M為正極,F(xiàn)e(CN)得電子,發(fā)生還原反應(yīng);充電時,N為陰極,Zn(OH)得電子,發(fā)生還原反應(yīng),M為陽極,F(xiàn)e(CN)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。
【詳解】
A.根據(jù)分析,充電時,M為陽極,F(xiàn)e(CN)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e(CN)- e-= Fe(CN),故A錯誤;
B.放電時,N為負(fù)極,M為正極,則N極電勢低于M極,故B錯誤;
C.在配合物Fe(CN)中,CN-與鐵離子之間有6個配位鍵,在每個CN-內(nèi)部有一個共價鍵,所以1ml該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為12 NA,,故C正確;
D.放電時,Zn失電子后與氫氧根生成Zn(OH),溶液增加的質(zhì)量為1mlZn和2ml氫氧根之和,大于65g,故D錯誤。
故選:C。
19.B
【分析】
化合物X,其水溶液為淺綠色,可以推測出其可能含有Fe2+。其又與過量的NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)生氣體B,可以推測其含有,則B為NH3。C為難溶于水的紅褐色固體,再結(jié)合化合物X可能含有Fe2+,兩下印證,可以推測出C為Fe(OH)3,于是A 就為Fe(OH)2,H為Fe2O3,其與M反應(yīng)可放出大量的熱,M、L為常見的金屬單質(zhì),可聯(lián)想到鋁熱反應(yīng),所以L為Fe,這個反應(yīng)是個置換反應(yīng)?;旌弦褐屑尤隑aCl2溶液可生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀,推測出混合液中含有,所以混合液為NaOH與Na2SO4的混合液,電解時,根據(jù)電極離子放電順序,可知被電解物質(zhì)實際上是水,所以E和D為氫氣和氧氣,B與D兩種氣體催化反應(yīng),B為NH3,可聯(lián)系到氨氣的催化氧化,所以D是氧氣,F(xiàn)是NO,G為硝酸。
【詳解】
A.生成G的反應(yīng)是4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO到HNO3化合價從+2價到+5價,升高了3價,所以每生成1ml HNO3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3ml電子,故A錯誤;
B.從上述分析過程中,只反生了一個置換反應(yīng),就是鋁熱反應(yīng),故B正確;
C.通過分析,混合液的成分為NaOH與Na2SO4,所以用石墨做電極電解時,根據(jù)電極離子放電順序,可以判斷被電解的物質(zhì)是水,一段時間后,水變少,溶液濃度變大,PH值肯定發(fā)生變化,故C錯誤;
D.檢驗X中是否存在Cl-,由于X中含有亞鐵離子,如果用HNO3酸化的AgNO3,那么HNO3就會和X中的Fe2+反應(yīng),消耗了HNO3,那么和AgNO3生成的AgSO4沉淀也就不會消失,這樣會誤判為X中含有Cl-,故D錯誤;
本題答案為B 。
20.C
【分析】
由實驗Ⅰ可知甲燒杯溶液在反應(yīng)后生成Fe3+,電子有石墨電極流向銀電極,則石墨電極為負(fù)極,銀電極為正極,負(fù)極發(fā)生反應(yīng)為:Fe2+-e-= Fe3+;由實驗Ⅱ可知:銀電極為負(fù)極,石墨電極為正極,負(fù)極發(fā)反應(yīng):Ag-e-=Ag+,而Fe的氧化性強(qiáng)于Ag,故正極溶液中的Fe2+不參與反應(yīng),所以正極發(fā)生吸氧腐蝕。
【詳解】
A.若Ag+的氧化性強(qiáng)于Fe3+,那么Ⅰ中原電池的總反應(yīng)為Ag++Fe2+= Fe3++Ag,而實驗Ⅱ隨著反應(yīng)進(jìn)行丁燒杯中也能生成Ag+,也可以構(gòu)成原電池,生成Fe3+,溶液顏色會改變,但是實驗Ⅱ中無明顯現(xiàn)象,故Ⅰ中的現(xiàn)象是空氣中的氧氣氧化Fe2+導(dǎo)致,A錯誤;
B.由分析可知,是空氣中的氧氣氧化銀電極,故B錯誤;
C.Ⅱ中若將銀電極換成石墨電極,石墨為惰性電極,不能失去電子,不能形成原電池,電流表指針可能不再向左偏轉(zhuǎn),C正確;
D.若是NO3-氧化了Fe2+,那么Ⅱ中的Fe2+也會被NO3-氧化,故D錯誤;
故選C。
21.BC
【分析】
根據(jù)電解池的基本構(gòu)成,電解池陰陽極的定義及反應(yīng)進(jìn)行判斷。
【詳解】
A.與電源正極相連的是電解池的陽極,故A不正確;
B.與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極,故B正確;
C.陽極發(fā)生氧化反應(yīng),故C正確;
D.在電解池中,電子從電源的負(fù)極流出到陰極,故D不正確;
故選BC。
【點睛】
注意在電解池中電子的移動過程中,電子不能通過溶液,只能在導(dǎo)體中移動。
22.AB
【分析】
電極反應(yīng)式為C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O,2H2O+O2+4e-=4OH-,據(jù)以上兩極反應(yīng)式可知,該反應(yīng)的總反應(yīng)為:2C2H6+7O2+8OH-=4CO+10H2O;乙烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)以上分析解答。
【詳解】
A.電池的總反應(yīng)為:2C2H6+7O2+8OH-=4CO+10H2O,據(jù)方程式可知,電池工作過程中,消耗了氫氧根離子,溶液的堿性逐漸減小,故A正確;
B.乙烷在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)電池的總反應(yīng):2C2H6+7O2+8OH-=4CO+10H2O可知,正極與負(fù)極上參加反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量之比為7∶2,故B正確;
C.原電池中,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電極反應(yīng)式可知,乙烷在負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故C錯誤;
D.原電池中,陰離子向負(fù)極移動,因此電解質(zhì)溶液中的OH-向負(fù)極移動,故D錯誤;
故選AB。
23.CD
【分析】
根據(jù)化合價的變化,升高時失去電子做負(fù)極,化合價降低時得到電子做正極;根據(jù)離子的移動規(guī)律:陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,據(jù)此判斷正負(fù)極,根據(jù)電子、電荷、原子守恒書寫電極反應(yīng);
【詳解】
A.根據(jù)氫離子的移動方向或者Cr的化合價由+6變?yōu)?3而得電子判斷b為正極,發(fā)生還原反應(yīng),故A不正確;
B.根據(jù)a極中醋酸中碳元素平均化合價由0價升到二氧化碳中碳的+4價判斷a極為負(fù)極,則b極為正極,電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,但不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液,故B不正確;
C.根據(jù)化合價的變化判斷失去電子數(shù),根據(jù)電荷守恒和原子守恒進(jìn)行書寫電極反應(yīng),書寫電極反應(yīng):CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+,故C正確;
D.根據(jù)左邊的電極反應(yīng)CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+,當(dāng)消耗3ml CH3COOH時,失去的電子數(shù)為24ml,則正極理論上得到的電子數(shù)為24ml,根據(jù)b電極的反應(yīng):,當(dāng)?shù)玫诫娮訑?shù)為24ml時,消耗4mlCr2O,故D正確;
故選答案CD。
【點睛】
原電池實質(zhì)是氧化還原反應(yīng),負(fù)極失去的電子數(shù)等于正極得到的電子數(shù)。
24.CD
【分析】
根據(jù)圖示,b極上氫離子轉(zhuǎn)化為氫氣,得電子,發(fā)生還原反應(yīng),a極上亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),氫離子通過質(zhì)子交換膜向b電極移動,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.該裝置發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)為H2S+2Fe3+=2H++S+2Fe2+(a極區(qū))、2Fe2+-2e-=2Fe3+(a極)、2H++2e-=H2(b極),這三個反應(yīng)相加,結(jié)合反應(yīng)條件得到總反應(yīng)H2SH2+S,故A正確;
B.該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能,最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故B正確;
C.a(chǎn)電極上的發(fā)生的反應(yīng)是由Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,電極反應(yīng)方程式為Fe2+-e-=Fe3+,故C錯誤;
D.a(chǎn)極區(qū)涉及兩步反應(yīng),第一步利用氧化性強(qiáng)的Fe3+高效捕獲H2S得到硫和還原性的Fe2+,第二步是還原性的Fe2+在a極表面失去電子生成氧化性強(qiáng)的Fe3+,這兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,所以a極區(qū)無需補(bǔ)充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液,故D錯誤;
故答案為CD。
25.BD
【分析】
由于兩種溶液的體積相等,物質(zhì)的量濃度也相等,即溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等,設(shè)CuSO4和NaCl的物質(zhì)的量各1 ml,電解分3個階段:第一階段:陽極:1 ml氯離子失1 ml電子,陰極:0.5 ml銅離子得1 ml電子,因為銅離子水解使溶液顯酸性,隨著電解的進(jìn)行,銅離子的濃度降低,酸性減弱,pH將增大;第二階段:陽極:1 ml氫氧根離子失1 ml電子(來源于水的電離),陰極:0.5 ml銅離子再得1 ml電子,因為氫氧根離子消耗,使水溶液中氫離子濃度增大,pH迅速減??;第三階段:陽極:氫氧根離子失電子,陰極:氫離子得電子,它們都來源于水的電離,實質(zhì)是電解水,導(dǎo)致溶液的體積減小,使溶液中氫離子濃度增大,pH繼續(xù)減小。
【詳解】
A.陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)離子放電順序知,陽極先析出Cl2,后析出O2,陰極先產(chǎn)生Cu,后析出H2,A項錯誤;
B.陽極上氯離子先放電、陰極上銅離子先放電,當(dāng)電解氯化銅時,溶液pH增大,所以AB段陽極只產(chǎn)生Cl2,陰極只產(chǎn)生Cu,B項正確;
C.BC段陰極上銅離子放電生成銅,C項錯誤;
D.CD段是第三階段,陽極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電,所以相當(dāng)于電解水,D項正確;
答案選BD。
26.B A是非氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池 銅 Cu-2e-=Cu2+ 氧化反應(yīng) 碳 2Ag++2e-=2Ag 還原反應(yīng) AgNO3 10.8
【分析】
能設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)必須是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),否則不能設(shè)計成原電池;根據(jù)Cu+2Ag+═2Ag+Cu2+可知Cu失電子被氧化,正極可為C、Ag等,正極上Ag+得電子生成Ag,電解質(zhì)溶液含有Ag+,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1) A、NaOH+HCl=NaCl+H2O 不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池,B、Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng),能設(shè)計成原電池,故答案為:B;
(2) A、NaOH+HCl=NaCl+H2O反應(yīng)中各元素的化合價不變,屬于復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池,故答案為:A是非氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池;
(3)Cu+2Ag+=Cu2++2Ag中銅被氧化,選銅片作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+,正極可以選擇碳電極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Ag++2e-=2Ag,可以選擇硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液;若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子0.1ml,則正極增加0.1mlAg,質(zhì)量為10.8克,故答案為:銅;Cu-2e-=Cu2+;氧化反應(yīng);碳;2Ag++2e-=2Ag;還原反應(yīng);AgNO3;10.8。
27.第二周期VIIA族 NH3·H2O+H+=+H2O 2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O A中濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán) Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 能 由步驟II、III可知,C中的Br-過量,溶液中除生成的Br2之外,不存在多余的Cl2
【詳解】
(1)氫氟酸能夠與SiO2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生SiF4和水,因此氫氟酸能夠腐蝕玻璃,氫氟酸是HF的水溶液,故元素①是F元素,F(xiàn)元素原子序數(shù)是9,原子核外電子排布是2、7,因此在元素周期表中位于第二周期第VIIA;
(2)同一周期元素的原子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小。元素②是第三周期主族元素,原子半徑最大,則元素②是Na元素,金屬Na與空氣中的O2在點燃反應(yīng)產(chǎn)生Na2O2,該物質(zhì)是離子化合物,Na+與通過離子鍵結(jié)合,在中2個O原子通過共價鍵結(jié)合,故其電子式為:;
(3)元素③的氫化物的水溶液能夠與元素③的最高價氧化物的水溶液發(fā)生反應(yīng),則該元素是N元素,其氫化物是NH3,NH3溶于水反應(yīng)得到NH3·H2O,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物是HNO3,二者反應(yīng)產(chǎn)生NH4NO3,該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:NH3·H2O+H+=+H2O;
(4)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為金屬鋰和石墨,離子導(dǎo)體(電解質(zhì)溶液)是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。由于Li是比較活潑的金屬,能夠與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生LiOH、H2,該反應(yīng)方程式為:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,所以組裝該電池必須在無水條件下進(jìn)行;
(5)陶瓷中含有SiO2,SiO2是酸性氧化物,能夠與堿NaOH發(fā)生反應(yīng):SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O,所以陶瓷坩堝不能用來灼燒氫氧化鈉固體;
(6)①若Cl2的氧化性比I2強(qiáng),則在A試管的濕潤的淀粉-KI中試紙上會發(fā)生反應(yīng):Cl2+2KI=2KCl+I2,I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色,故氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實驗現(xiàn)象是:A中濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán);
②在B試管中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生Br2,使溶液變?yōu)槌壬?,反?yīng)的離子方程式為:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
③Cl2、Br2都具有強(qiáng)氧化性,能夠與KI發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生I2,由步驟II、III可知,C中的Br-過量,溶液中除生成的Br2之外,不存在多余的Cl2,因此能夠說明溴的氧化性強(qiáng)于碘。
28.原電池 O2+4H++4e-=2H2O 陽極 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 280 0.05NA F 增大
【分析】
A極加入CH3OH,B極通入O2,則該電池為燃料電池,其中A極為負(fù)極,B極為正極;
從而得出乙池、丙池為電解池,其中C極與電源的正極相連,做陽極,D極做陰極;E極與陰極相連,為陽極,F(xiàn)極為陰極。
【詳解】
(1)由以上分析可知,甲池為原電池,通入O2電極為正極,O2得電子產(chǎn)物與H+反應(yīng)生成H2O,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O。答案為:原電池;O2+4H++4e-=2H2O;
(2)乙池中C(石墨)電極與電源正極相連,為電解池的陽極,用惰性電極電解硝酸銀溶液,生成銀、氧氣和硝酸,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。答案為:陽極;4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3;
(3)乙池中,D極生成Ag,質(zhì)量為5.4g,n(Ag)==0.05ml,依據(jù)得失電子守恒,可建立如下關(guān)系式:4Ag——O2——4e-,則甲池中理論上消耗O2的體積為=280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.05ml ×NAml-1=0.05NA。答案為:280;0.05NA;
(4)丙池中,F(xiàn)極為陰極,Cu2+在該電極上得電子生成Cu,所以F極析出銅。答案為:F;
(5)若丙中電極不變,將其溶液換成NaCl溶液,開關(guān)閉合一段時間后,發(fā)生反應(yīng)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,所以丙中溶液的pH將增大。答案為:增大。
【點睛】
燃料電池屬于原電池,在該電池中,通入燃料的電極為負(fù)極。
29.第二周期第VA族 OH-+CO2=HCO Fe-2e-=Fe2+ 增大 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-534kJ/ml
【分析】
A、B、C、D、E、F、G七種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大,B有多種同素異形體,其中一種是原子晶體,是自然界中最硬的物質(zhì),可做首飾品或做切削工具,則此物為金剛石,故B為C;A與D形成的化合物常溫下為液態(tài),化合物為水、過氧化氫,則A為H元素,D為O元素;A、E同主族,E原子序數(shù)大于氧元素,則E為Na元素;D與F同主族,則F為S元素;A、C的最外層電子數(shù)之和與D的最外層電子數(shù)相等,C的最外層電子數(shù)為6-1=5,原子序數(shù)小于氧元素,則C為N元素;E、F、G同周期,A能分別與F、G形成電子總數(shù)相等的氣體分子,核外電子總數(shù)為18,則F為S元素,G為Cl。
【詳解】
(1)元素C為氮元素在周期表中的位置是第二周期第VA族,元素E為Na元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,故答案為:第二周期第VA族;;
(2)A、D、E形成的化合物NaOH與過量的B的最高價氧化物CO2發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉,離子方程式為:OH-+CO2=HCO,故答案為:OH-+CO2=HCO;
(3)在一定條件下,F(xiàn)e、Cu單質(zhì)和H2SO4溶液可構(gòu)成電池,活潑金屬Fe作負(fù)極,失電子生成亞鐵離子,該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,正極氫離子得電子生成氫氣,該電池在放電過程中,氫離子濃度減小,電解質(zhì)溶液的pH將增大(填“增大”、“減小”或“不變”)。故答案為:Fe-2e-=Fe2+;增大;
(4)化合物N2H4曾被用作火箭推進(jìn)劑,燃燒反應(yīng)的生成物是一種氣態(tài)單質(zhì)和一種化合物,它們對環(huán)境無污染,生成氮氣與液態(tài)水,0.25ml N2H4與O2完全反應(yīng)生成兩種氣體時放出熱量133.5kJ,則1mlN2H4反應(yīng)放出的熱量為133.5kJ×4=534kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-534kJ/ml,故答案為:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-534kJ/ml。
30.0.04 4 BC 降低 < 0.5 0.11
【詳解】
(1)①在0~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(N2)=(0.4ml/L-0ml/L)10min=0.04ml/(L·min)。20min~30min各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,即平衡時NO、N2、CO2物質(zhì)的量濃度依次為0.40ml/L、0.80ml/L、0.80ml/L,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=[c(N2)·c( CO2)]/c2(NO)==4。
②30min后改變一個條件,40min時NO、N2、CO2的濃度都變?yōu)?0min時的1.5倍。A項,加入合適的催化劑,平衡不移動,各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度不變,不可能;B項,適當(dāng)縮小容器的體積,平衡不移動,但各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度成比例增大,可能;C項,通入一定量的NO,由于C是固體,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡不移動,但各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度成比例增大,可能;D項,加入一定量的活性炭,由于C是固體,平衡不移動,各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度不變,不可能;答案選BC。
③30min時NO、N2、CO2的濃度之比為0.40:0.80:0.80=1:2:2,升高溫度NO、N2、CO2的濃度之比為2:3:3,即升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則達(dá)到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率降低,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH0。
(2)催化加形成的反應(yīng)歷程如圖(吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注)。這個歷程存在主反應(yīng),由反應(yīng)機(jī)理可知:還存在副反應(yīng)的方程式為。
(3)①H2CO3的電離方程式為H2CO3≒H++HCO、HCO≒H++CO,K2(H2CO3)=[c(H+)·c(CO)]/c(HCO),則c(CO):c(HCO)= K2(H2CO3)/c(H+)=510-11(110-10)=1:2=0.5。
②n(BaSO4)==0.02ml,沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為BaSO4(s)+CO(aq)≒BaCO3(s)+SO(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(SO)/c(CO)=Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)=110-11(110-10)=0.1;根據(jù)離子方程式,當(dāng)BaSO4固體全部轉(zhuǎn)化時消耗CO32-物質(zhì)的量為0.02ml,生成的SO42-物質(zhì)的量為0.02ml,溶液中c(SO)=0.02ml2L=0.01ml/L,溶液中c(CO)= c(SO)/K=0.01ml/L0.1=0.1ml/L;所用Na2CO3物質(zhì)的量濃度至少為0.02ml2L+0.1ml/L=0.11ml/L。

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