可能用到的原子量:H1 O16 N14 C12 Cu 64 Fe56
一、單選題
1.下列分別是利用不同能源發(fā)電的實(shí)例,其中不屬于新能源開發(fā)利用的是(  )
A. 風(fēng)力發(fā)電 B. 太陽能發(fā)電
C. 火力發(fā)電 D. 潮汐能發(fā)電
【答案】C
【解析】
【詳解】A、風(fēng)能是清潔無污染的環(huán)保新能源,A不符合題意;
B.太陽能是清潔無污染的新能源,B不符合題意;
C、火力發(fā)電需要煤作燃料,煤是不可再生能源,也不是環(huán)保新能源,C符合題意;
D、潮汐和海風(fēng)發(fā)電是新開發(fā)利用的環(huán)保新能源,D不符合題意,
答案選C。
2.下列化學(xué)用語對事實(shí)的表述不正確的是( )
A. 電解精煉銅的陰極反應(yīng):Cu2+ +2e?=Cu
B. 常溫時(shí),0.1mol/L氨水的pH=11.1:NH3·H2O?+OH?
C. 醋酸鈉使酚酞溶液變紅:CH3COONa+H2O=CH3COOH+NaOH
D. 由Na和Cl形成離子鍵的過程:
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 電解精煉銅,陽極電極反應(yīng)式:Cu(粗銅)-2e-=Cu2+,陰極電極反應(yīng)式:Cu2++2e?=Cu,A正確;
B. 常溫時(shí),0.1mol/L氨水pH=11.1,c(OH-)=10-2.9mol/L,說明一水合氨為弱堿,部分電離,電離方程式:NH3·H2O?+OH?,B正確;
C. 醋酸鈉溶液中,醋酸根離子發(fā)生水解,水解是可逆的,其水解方程式為:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液中的c(OH-)>c(H+),使酚酞溶液變紅,C錯(cuò)誤;
D. NaCl是離子鍵形成的離子化合物,Na失去1個(gè)電子,Cl得到1個(gè)電子,則Na和Cl形成離子鍵的過程:,D正確;
故答案為:C。
3.用鉑電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液,在電解后的電解液中加適量水,就能使溶液濃度恢復(fù)到電解前濃度的是( )
A. AgNO3 B. K2S C. Na2CO3 D. CuSO4
【答案】C
【解析】
【詳解】A.鉑電極電解AgNO3溶液,陽極得到氧氣,陰極得到銀,加水不能恢復(fù)到電解前濃度,故A不符合題意;
B.鉑電極電解K2S溶液,陽極得到硫,陰極得到氫氣,加水不能恢復(fù)到電解前濃度,故B不符合題意;
C.鉑電極電解Na2CO3溶液,陽極得到氧氣,陰極得到氫氣,加水能恢復(fù)到電解前濃度,故C符合題意;
D.鉑電極電解CuSO4溶液,陽極得到氧氣,陰極得到銅,加水不能恢復(fù)到電解前濃度,故D不符合題意。
綜上所述,答案為C。
4.鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說法正確的是( )
A. 放電時(shí)負(fù)極得電子,質(zhì)量減輕
B. 放電時(shí)負(fù)極附近的pH增大
C. 充電時(shí)該電池的正極與外加電源的負(fù)極相連
D. 充電時(shí)陽極反應(yīng):Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
【答案】D
【解析】
【分析】
可充放電電池中,放電過程為原電池,負(fù)極氧化正極還原;充電過程為電解池,陽極氧化陰極還原。
【詳解】A.放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,該電極上失電子且質(zhì)量增加,A錯(cuò)誤;
B.放電時(shí),負(fù)極電極反應(yīng)式為:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,消耗OH-,pH減小,B錯(cuò)誤;
C.充電時(shí),該電池的正極與外加電源的正極相連,變?yōu)殛枠O,C錯(cuò)誤;
D.充電時(shí),陽極電極反應(yīng)式為:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,D正確;
故答案為:D。
5.下圖是利用鹽橋電池從某些含碘物質(zhì)中提取碘的兩個(gè)裝置

下列說法中正確的是( )
A. 兩個(gè)裝置中,石墨I(xiàn)和石墨Ⅱ均作負(fù)極
B. 碘元素在裝置①中被還原,在裝置②中被氧化
C. 裝置①、②中的反應(yīng)生成等量的I2時(shí),導(dǎo)線上通過的電子數(shù)之比為1∶5
D. 裝置①中MnO2的電極反應(yīng)式為MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
【答案】C
【解析】
【詳解】A.兩個(gè)裝置中,①中左邊碘離子化合價(jià)升高變?yōu)閱钨|(zhì)碘,因此石墨I(xiàn)作負(fù)極,②中左邊碘酸根離子化合價(jià)降低變?yōu)閱钨|(zhì)碘,因此石墨Ⅱ作正極,故A錯(cuò)誤;
B.碘元素在裝置①中化合價(jià)升高,被氧化,在裝置②中化合價(jià)降低,被還原,故B錯(cuò)誤;
C.裝置①、②中的反應(yīng)生成1mol的I2時(shí),導(dǎo)線上通過的電子數(shù)物質(zhì)的量分別為2mol和10mol,導(dǎo)線上通過的電子數(shù)之比為1∶5,故C正確;
D.裝置①中MnO2的電極反應(yīng)式應(yīng)該為MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,故D錯(cuò)誤。
綜上所述,答案為C。
6.中國生產(chǎn)首艘國產(chǎn)航母“山東”號已經(jīng)下水。為保護(hù)航母、延長服役壽命可采用兩種電化學(xué)方法。方法1:艦體鑲嵌一些金屬塊;方法2:航母艦體與電源相連。下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 方法1中金屬塊可能是鋅、錫和銅 B. 方法2中艦體連接電源的負(fù)極
C. 方法1叫外加電流的陰極保護(hù)法 D. 方法2叫犧牲陽極的陰極保護(hù)法
【答案】B
【解析】
【分析】
方法1艦體上鑲嵌活潑性比Fe強(qiáng)的金屬塊,如鋅,發(fā)生腐蝕時(shí)艦體作正極、活潑的金屬作負(fù)極,可防止艦體,延長艦船服役壽命,該方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法;方法2艦體與直流電源的負(fù)極相連,艦體作電解池的陰極,可以起到防腐效果,該方法為外加電流的陰極保護(hù)法,據(jù)此進(jìn)行解答。
【詳解】A. 方法1艦體上鑲嵌活潑性比Fe強(qiáng)的金屬塊,如鋅,而錫和銅比鐵不活潑,則不行,A錯(cuò)誤;
B. 方法2艦體與直流電源的負(fù)極相連,B正確;
C. 方法1艦體上鑲嵌活潑性比Fe強(qiáng)的金屬塊,如鋅,發(fā)生腐蝕時(shí)艦體做正極、活潑的金屬作負(fù)極,可防止艦體,延長艦船服役壽命,該方法為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,C錯(cuò)誤;
D. 方法2艦體與直流電源的負(fù)極相連,艦體作電解池的陰極,可以起到防腐效果,該方法為外加電流的陰極保護(hù)法,D錯(cuò)誤;故答案為:B。
7.氣體A、B分別為0.6 mol和0.5 mol,在0.4 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A+B?aC+2D,經(jīng)5 min后,此時(shí)C為0.2mol,又知在此反應(yīng)時(shí)間內(nèi),D的平均反應(yīng)速率為0.1 mol·(L·min)-1,下列結(jié)論正確的是( )
A. A的平均反應(yīng)速率為0.1 mol·(L·min)-1 B. a值為2
C. B的轉(zhuǎn)化率為50% D. 此時(shí),反應(yīng)混合物總的物質(zhì)的量為1 mol
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)題意可知,在此反應(yīng)時(shí)間D的平均反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·min-1,則D的物質(zhì)的量變化為0.2mol,利用三段式分析:

【詳解】A. 在此反應(yīng)時(shí)間,D的平均反應(yīng)速率 為0.1mol·L-1·min-1,根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系可知,A的平均反應(yīng)速率為0.15mol·L-1·min-1,A錯(cuò)誤;
B. C和D兩種物質(zhì)的變化量相等,說明C和D的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,a值為2,B正確;
C. B的轉(zhuǎn)化率為:,C錯(cuò)誤;
D. 結(jié)合以上分析,平衡時(shí),反應(yīng)混合物總物質(zhì)的量為1.1mol,D錯(cuò)誤;
故答案為:B。
8.在一定溫度下,10mL0.40mol/L H2O2發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測定生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9

下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計(jì))
A. 0~6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)mol/(L·min)
B. 6~10min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<mol/(L·min)
C. 反應(yīng)至6min時(shí),c(H2O2)=0.3mol/L
D. 反應(yīng)至6min時(shí),H2O2分解了50%
【答案】C
【解析】
【詳解】A.0~6min時(shí)間內(nèi),△c(H2O2)=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L,所以v(H2O2)=0.2mol/L÷6minmol/(L·min), A正確;
B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H2O2的濃度逐漸減小,反應(yīng)速率減慢,B正確;
C.6min時(shí),c(H2O2)=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L, C錯(cuò)誤;
D.6min時(shí),H2O2分解率為:=50%, D正確。
答案選C。
9.在一定條件下,固定容積的密閉容器中反應(yīng):2NO2(g)?O2(g)+2NO(g) ΔH>0,達(dá)到平衡。當(dāng)改變其中一個(gè)條件X,Y隨X的變化符合圖中曲線的是( )

A. 當(dāng)X表示溫度時(shí),Y表示NO2的物質(zhì)的量
B. 當(dāng)X表示壓強(qiáng)時(shí),Y表示NO2的百分含量
C. 當(dāng)X表示反應(yīng)時(shí)間時(shí),Y表示混合氣體的密度
D. 當(dāng)X表示NO2的物質(zhì)的量時(shí),Y表示O2的物質(zhì)的量
【答案】A
【解析】
【詳解】A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,NO2的物質(zhì)的量減小,與圖像符合,A正確;
B. 該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動,NO2的百分含量增大,與圖像不符,B錯(cuò)誤;
C. 混合氣體的總質(zhì)量和總體積始終不變,則反應(yīng)前后混合氣體的密度始終不變,與圖像不符,C錯(cuò)誤;
D. 增大NO2的物質(zhì)的量,平衡正向移動,O2的物質(zhì)的量增多,與圖像不符,D錯(cuò)誤;故答案為:A。
10.在恒容密閉容器中,CO與H2發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH1;故答案為:C。
13.在不同溫度下,水溶液中c(H+)與c(OH-)有如圖所示關(guān)系。下列說法正確的是( )

A. c點(diǎn)對應(yīng)的溶液pH=6,顯酸性 B. T℃ 下,水的離子積常數(shù)為1×10-12
C. T0
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.加入FeCl3固體,溶液變成紅褐色,溶液中水解生成的Fe(OH)3濃度變大,但溶液濃度越大,水解程度越小,故A錯(cuò)誤;
B.溶液顏色變淺,可說明c(Fe3+)變小,故B正確;
C.Fe3+具有強(qiáng)氧化性,可與Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng),發(fā)生:2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液顏色變淺綠色,故C正確;
D.將FeCl3溶液微熱,溶液變成紅褐色,說明升高溫度平衡向正方向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故D正確;
故選A。
17.相同溫度下,三種酸的電離常數(shù)如表,下列判斷正確的是( )

HX
HY
HZ
電離常數(shù)Ka
9×10-7 mol/L
9×10-6 mol/L
2×10-2 mol/L
A. 相同溫度下,1mol/LHX溶液的電離常數(shù)大于0.1mol/LHX
B. 相同溫度下,0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
C. 反應(yīng)HZ+Y-= HY+Z-能夠發(fā)生
D. 三種酸的酸性強(qiáng)弱關(guān)系:HX>HY>HZ
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 相同溫度下,同一物質(zhì)的電離平衡常數(shù)不變,A錯(cuò)誤;
B. 根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,三種酸的酸性強(qiáng)弱:HZ>HY>HX,酸的電離程度越大,酸根離子的水解程度越小,則相同濃度的鈉鹽溶液,酸根離子的水解程度越大,堿性越強(qiáng),所以0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最小,B錯(cuò)誤;
C. 酸性強(qiáng)弱:HZ>HY,根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸,反應(yīng)HZ+Y-= HY+Z-能夠發(fā)生,C正確;
D. 根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,三種酸的酸性強(qiáng)弱:HZ>HY>HX,D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
18.常溫下,將pH=9和pH=11的兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合,則混合溶液的pH為( )
A. 10.7 B. 9.3
C. 10 D. 無法確定
【答案】A
【解析】
【詳解】pH=9的溶液中,;pH=11的溶液中,,則等體積混合溶液中,,混合溶液中,,所以pH=10.7,故答案為:A。
二、非選擇題
19.按要求對下列物質(zhì)進(jìn)行分類:①HF②Cu③BaSO4④鹽酸⑤Al(OH)3⑥乙醇⑦NH3⑧Ba(OH)2⑨NaHCO3⑩NH3·H2O(請用相應(yīng)的序號填 )
(1)屬于非電解質(zhì)的是___________;
(2)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是___________;
(3)屬于弱電解質(zhì)的是___________;
【答案】 (1). ⑥⑦ (2). ③⑧⑨ (3). ①⑤⑩
【解析】
【分析】
①HF是弱酸,屬于弱電解質(zhì);②Cu是金屬單質(zhì),即不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì);③BaSO4是鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì);④鹽酸是混合物,即不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì);⑤Al(OH)3是弱電解質(zhì);⑥乙醇屬于非電解質(zhì);⑦NH3屬于非電解質(zhì);⑧Ba(OH)2是強(qiáng)堿,屬于強(qiáng)電解質(zhì);⑨NaHCO3是鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì);⑩NH3·H2O弱堿,屬于弱電解質(zhì);據(jù)此解答;
【詳解】(1) ⑥乙醇屬于非電解質(zhì);⑦NH3屬于非電解質(zhì);屬于非電解質(zhì)的是:⑥⑦;故答案為:⑥⑦;
(2) ③BaSO4是鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì);⑧Ba(OH)2是強(qiáng)堿,屬于強(qiáng)電解質(zhì);⑨NaHCO3是鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì);屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是:③⑧⑨,故答案為:③⑧⑨;
(3) ①HF是弱酸,屬于弱電解質(zhì);⑤Al(OH)3是弱電解質(zhì);⑩NH3·H2O弱堿,屬于弱電解質(zhì);屬于弱電解質(zhì)的是:①⑤⑩;故答案為:①⑤⑩。
【點(diǎn)睛】電解質(zhì):水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物;非電解質(zhì):水溶液和熔融狀態(tài)下均不能導(dǎo)電的化合物。
20.(1)寫出NaHSO4溶液的電離方程式_____; 寫出Na2CO3水解的離子方程式_____ ;
(2)25℃時(shí),pH= a的NaOH溶液中, 溶液的C(OH-) =_____ mol/L。
(3)在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸:(請用相應(yīng)字母填)
①當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),c(H+)由大到小的順序是______。
②同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,中和NaOH的能力由大到小的順序是_____。
③若三者pH相同且體積相等,中和NaOH的能力由大到小的順序是________。
(4)有下列鹽溶液:①M(fèi)gCl2 ②KNO3 ③KClO ④CH3COONH4 ⑤NaCN⑥Fe2(SO4)3,呈酸性的是________,呈堿性的是________,呈中性的是________(用相應(yīng)的序號填寫)。
(5)請寫出明礬(K Al(SO4)2?12H2O)做凈水劑凈水時(shí)的離子方程式____________;
(6)請寫出泡沫滅火器(硫酸鋁和碳酸氫鈉溶液)滅火時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________;
(7)物質(zhì)的量濃度相同的 氯化銨;②碳酸氫銨;③ 硫酸氫銨;④硫酸銨4種溶液中,c()由大到小的順序是_____ (請用相應(yīng)的序號填寫)
【答案】 (1). NaHSO4=Na++H++ (2). +H2O+OH- (3). (4). b>a>c (5). b>a=c (6). c>a=b (7). ①⑥ (8). ③⑤ (9). ②④ (10). Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ (11). Al3++3 = 3CO2↑+Al(OH)3↓ (12). ④>③>①>②
【解析】
【分析】
(1)NaHSO4是強(qiáng)酸酸式鹽,是強(qiáng)電解質(zhì),全部電離;Na2CO3中碳酸根水解。
(2)先表示25℃時(shí)溶液的c(H+),在計(jì)算。
(3)根據(jù)相同濃度的強(qiáng)酸、弱酸分析氫離子濃度;中和NaOH的能力取決于酸的物質(zhì)的量及幾元酸。
(4)根據(jù)鹽的類型分析水解后溶液顯酸堿性。
(5)明礬(K Al(SO4)2?12H2O)主要鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體而做凈水劑。
(6)泡沫滅火器(硫酸鋁和碳酸氫鈉溶液)滅火時(shí)發(fā)生雙水解。
(7)根據(jù)銨根離子水解及影響分析。
【詳解】(1)NaHSO4是強(qiáng)酸酸式鹽,是強(qiáng)電解質(zhì),NaHSO4溶液的電離方程式NaHSO4=Na++H++;Na2CO3中碳酸根水解,水解的離子方程式+H2O+OH-;故答案為:NaHSO4=Na++H++;+H2O+OH-。
(2)25℃時(shí),pH= a的NaOH溶液中, 溶液的c(H+)=1.0×10?amol?L?1,則;故答案為:。
(3)在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸:(請用相應(yīng)字母填)
①當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),硫酸是二元強(qiáng)酸,全部電離,鹽酸是一元強(qiáng)酸,全部電離,醋酸是一元弱酸,部分電離,因此c(H+)由大到小的順序是b>a>c。
②同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,物質(zhì)的量相等,硫酸是二元酸,因此消耗NaOH溶液是鹽酸的二倍,鹽酸消耗的NaOH等于醋酸消耗的NaOH,因此中和NaOH的能力由大到小的順序是b>a=c;故答案為:b>a=c。
③若三者pH相同且體積相等,醋酸是部分電離,鹽酸、硫酸全部電離,三者氫離子物質(zhì)的量相等,但醋酸的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于鹽酸和硫酸,因此中和NaOH的能力由大到小的順序是c>a=b;故答案為:c>a=b。
(4)有下列鹽溶液:①M(fèi)gCl2是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解呈酸性;②KNO3是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,呈中性;③KClO是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性;④CH3COONH4是弱酸弱堿鹽,但兩者水解程度相當(dāng),溶液呈中性;⑤NaCN是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解顯堿性;⑥Fe2(SO4)3是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性;呈酸性的是①⑥,呈堿性的是③⑤,呈中性的是②④;故答案為:①⑥;③⑤;②④。
(5)明礬(K Al(SO4)2?12H2O)做凈水劑,主要是鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,其凈水時(shí)的離子方程式Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;故答案為:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(6)泡沫滅火器(硫酸鋁和碳酸氫鈉溶液)滅火時(shí)發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳?xì)怏w,其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Al3++3 = 3CO2↑+Al(OH)3↓;故答案為:Al3++3 = 3CO2↑+Al(OH)3↓。
(7)物質(zhì)的量濃度相同的①氯化銨,銨根單一水解;②碳酸氫銨,銨根、碳酸氫根相互促進(jìn)的雙水解,水解程度比單一水解程度大,銨根離子濃度小;③硫酸氫銨,銨根水解,硫酸氫銨電離出的氫離子抑制銨根水解;④硫酸銨,1mol硫酸銨電離出銨根離子是①②③中電離出銨根離子量的兩倍,雖然銨根能夠部分水解,但是硫酸銨中銨根濃度比①②③中銨根濃度大,因此4種溶液中c()由大到小的順序是④>③>①>②;故答案為:④>③>①>②。
【點(diǎn)睛】水溶液中的平衡是??碱}型,主要考查鹽電離、鹽類水解、水解后離子濃度、同濃度或同pH值強(qiáng)酸及弱酸的比較。
21.人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機(jī)等,都離不開各式各樣的電池,同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會對環(huán)境造成污染。請根據(jù)題中提供的信息,回答下列問題:
(1)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl
①該電池的負(fù)極反應(yīng)式是____________;
②在電池中,Na+不斷移動到“水”電池的________極(填“正”或“負(fù)”);
③外電路每通過4 mol電子時(shí),生成Na2Mn5O10的物質(zhì)的量是________;
(2)中國科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH是一種可燃物)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為_________;
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_________;
③工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有________個(gè)電子轉(zhuǎn)移。
(3)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),當(dāng)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式:_________;
【答案】 (1). Ag+Cl--e-=AgCl (2). 正 (3). 2 mol (4). CH3OH (5). CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+ (6). 1.2NA (7). Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4+2Ag
【解析】
【分析】
根據(jù)電池總反應(yīng),判斷元素的化合價(jià)升降,由負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),寫出電極反應(yīng);根據(jù)原電池中陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動判斷;根據(jù)Na2Mn5O10和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量;根據(jù)題圖中氫離子移動方向判斷正負(fù)極,在負(fù)極上通入燃料;根據(jù)負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),寫出電極反應(yīng);根據(jù)甲醇和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù);根據(jù)題目中給出的正負(fù)極的信息,寫出總的電池反應(yīng)方程式。
【詳解】(1)①根據(jù)電池總反應(yīng):5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl可知,Ag元素的化合價(jià)由0價(jià)失電子升高到+1價(jià),發(fā)生氧化反應(yīng),Ag應(yīng)為原電池的負(fù)極,負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為:Ag+Cl--e-=AgCl;答案為Ag+Cl--e-=AgCl。
②在原電池中陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動,所以鈉離子向正極移動;答案為正。
③根據(jù)方程式中5molMnO2生成1molNa2Mn5O10,化合價(jià)共降低了2價(jià),所以每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子,則外電路每通過4mol電子時(shí),生成Na2Mn5O10的物質(zhì)的量是2mol;答案為2mol。
(2)①據(jù)氫離子移動方向知,陽離子向正極移動,則右側(cè)電極為正極,左側(cè)電極為負(fù)極,負(fù)極上通入燃料甲醇;答案為CH3OH。
②正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為:O2+4H++4e-=2H2O,負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子,電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;答案為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
③根據(jù)CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+反應(yīng)知,消耗1mol甲醇要轉(zhuǎn)移6mol電子,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n═=1.2mol,則轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為1.2NA;答案為1.2NA。
(3)電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,正極電極反應(yīng)式為Ag2O2+4e-+2H2O═2Ag+4OH-,負(fù)極電極反應(yīng)式為2Zn-4e-+8OH-═2Zn(OH)42-,反應(yīng)還應(yīng)有KOH參加,反應(yīng)的總方程式為:Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag;答案為:Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag。
22.二氧化錳是化學(xué)工業(yè)中常用的氧化劑和催化劑。我國主要以貧菱錳礦(有效成分為MnCO3)為原料,通過熱解法進(jìn)行生產(chǎn)。
(1)碳酸錳熱解制二氧化錳分兩步進(jìn)行:
i.MnCO3(s)?MnO(s)+CO2(g) △H1=+a kJ?mol?1
ii.2MnO(s)+O2(g)?2MnO2(s) △H2=+b kJ?mol?1
①反應(yīng)i的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=_______;
②焙燒MnCO3制取MnO2的熱化學(xué)方程式是_________;
(2)焙燒(裝置如圖1)時(shí)持續(xù)通入空氣,并不斷抽氣的目的是_______;

(3)在其他條件不變時(shí),某科研團(tuán)隊(duì)對影響轉(zhuǎn)化率的生產(chǎn)條件進(jìn)行了研究,結(jié)果如圖2、圖3所示。
①常壓下,要提高M(jìn)nCO3的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)選擇的生產(chǎn)條件是____________焙燒68h。
②圖3中,焙燒8h時(shí),MnCO3的轉(zhuǎn)化率:干空氣O>C (7). K和Na的價(jià)電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高 (8).
【解析】
【分析】
(1)Fe是26號元素,核外有26個(gè)電子,失去3個(gè)電子得到Fe3+,根據(jù)構(gòu)造原理寫出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式;
(2) CN-有2個(gè)原子,價(jià)層電子數(shù)為10;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,其中含有共價(jià)鍵和配位鍵,1個(gè)中含有6個(gè)配位鍵,CN-中含有C≡N,1個(gè)C≡N中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,即1個(gè)中含有12個(gè)σ鍵,據(jù)此計(jì)算解答;
(3)CN?中中心原子C的價(jià)層電子對數(shù)為2,即CN-的VSEPR模型為直線型,采用sp雜化;同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素;同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大;
(4)①金屬的金屬鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高;
②設(shè)晶胞的邊長為x,則,該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,,晶胞密度為:計(jì)算密度。
【詳解】(1)Fe原子核外有26個(gè)電子,失去3個(gè)電子得到Fe3+,基態(tài)Fe3+的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d5,故答案為:1s22s22p63s23p63d5;
(2)CN-有2個(gè)原子,價(jià)層電子數(shù)為10,則與CN-互為等電子體的分子為N2;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,存在離子鍵,其中含有共價(jià)鍵和配位鍵,即化學(xué)鍵為離子鍵、配位鍵和共價(jià)鍵;1個(gè)中含有6個(gè)配位鍵,CN?中含有C≡N,1個(gè)C≡N中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,即1個(gè)中含有12個(gè)σ鍵,所以含有12mol σ鍵的K4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為1mol,故答案為:N2;配位鍵;1;
(3)CN?中中心原子C的價(jià)層電子對數(shù)為2,即CN?的VSEPR模型為直線型,采用sp雜化;同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以C.?N、O第一電離能大小順序?yàn)镹>O>C;故答案為:sp;N>O>C;
(4)①K和Na都為金屬晶體,K和Na價(jià)電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高,故答案為:K和Na的價(jià)電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高;
②設(shè)晶胞的邊長為x,則,晶胞體積,該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,,晶胞密度為:,故答案為:。

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