第四章 化学反应与电能 单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章《化学反应与电能》单元检测题 一、单选题 1．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是 A．正极反应式：Ca+2Cl--2e-=CaCl2 B．放电过程中，Li+向正极移动 C．常温时，在正极与负极间接上电流表，指针偏转 D．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb 2．钠离子电池因其原材料丰富、资源成本低廉及安全环保等突出优点，在电化学规模储能领域和低速电动车领域中具有广阔的应用前景。某钠离子电池结构如图所示，钠离子电放电池总反应方程式为NaxTMO2+Na1-xCNaTMO2 +C，下列说法不正确的是 A．充电时，电极B与外接直流电源的负极相连 B．充电时，Na+得电子成为Na嵌入硬碳中 C．放电时，电极A为正极，电极反应式： NaxTMO2+(1- x)Na+ +(1- x)e- = NaTMO2 D．放电时，外电路中每转移0.2mole-，理论上硬碳质量增加4.6g 3．下列装置或操作能达到目的是    A．装置①用铜与稀硝酸制取少量NO B．装置②可用于测定中和热 C．利用装置③制取氯气 D．装置④保护铁闸门不被腐蚀 4．有A、B、C、D四种金属。当A、B组成原电池时，电子流动方向为导线；把A、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中，A上有气泡产生；C与D构成原电池时，电极反应式为，，则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 5．一种子弹头形的纳米铜铂电池，它在稀溴水中能沿着铜极方向移动(如图)，电池反应为Cu+Br2=CuBr2。下列说法正确的是（    ） A．铜为电池的正极 B．铂不断溶解 C．稀溴水为电解质溶液 D．电池工作时实现机械能向电能再向化学能转化 6．采用电催化氧化法可将污水中毒性较大的含氯有机物转化为低毒性物质，提高产物的可生物降解性。其原理如图所示。下列说法正确的是 A．装置中的离子交换膜为质子交换膜 B．电路中每通过2 mol电子，阳极可收集到 C．阴极电极反应： D．电解过程中阴极室的酸碱性保持不变 7．四碘荧光素是一种重要的食用红色素，广泛用于作食品添加剂。工业上采用电化学合成法由荧光黄和碘制四碘荧光素，控制电流强度为I=2A，采用DSA作阳极，不锈钢作阴极，用如图电解装置电解，其中荧光黄用RH4表示，四碘荧光素用RI4表示，下列有关说法错误的是 A．电极A的电极材料为DSA B．电解过程中I-由B电极向A电极移动 C．阳极的电极反应式为RH4-4e-+4I-=RI4+4H+ D．电解过程中，升高温度不影响四碘荧光素的生成速率 8．我国成功研发出一种新型铝—石墨双离子电池，电池结构如图所示。电池总反应为：AlLi+Cx(PF6)xC+Al+PF+ Li+，则下列有关说法不正确的是 A．放电时，a极的电极反应式是：AlLi-e-=Li+ +Al B．充电时，b极与外接电源的正极相连 C．充电时，离子向b极移动 D．电池中电解质溶液可能是LiPF6的水溶液 9．环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2结构简式为)，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的 DMF 溶液(DMF为惰性有机溶剂)。下列说法错误的是 A．Ni 是该电解池阴极导电材料 B．电解制备需在无水条件下进行 C．阳极发生的反应：2Br--2e-=Br2 D．该电解池的总反应为 Fe+2+ H2↑ 10．以下现象与电化学腐蚀无关的是 A．纯银手镯表面变暗 B．白铁皮比马口铁更耐用 C．铁质器件附有铜质配件，在接触处铁易生锈 D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 11．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．与足量的反应，转移的电子数为0.1 B．电解溶液，当阳极产生标准状况下气体时，转移的电子数为0.4 C．标准状况下，中含键数为2 D．和足量的水反应，转移个电子 12．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述错误的是 A．a和b不用导线连接时，铁片上会有气泡生成 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：2H++2e﹣═H2↑ C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均逐渐变成浅绿色 D．a和b用导线连接时，电子由铜片通过导线流向铁片 13．工业上通过惰性电极电解Na2SO4浓溶液来制备NaOH和H2SO4，a、b为离子交换膜，装置如图所示。下列说法正确的是 A．c电极与电源负极相连 B．从d口得到H2SO4(aq) C．若生成1 mol O2，有2 mol Na+穿过a D．电解总反应：2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑ 14．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法正确的是 A．所在的铂电极处发生氧化反应 B．透过质子交换膜流向呼气所在的铂电极 C．该电池的负极反应式为： D．电路中流过电子时，消耗标准状况下 15．近期中科院福建物构所设计了一种电催化装置(如下图所示)，实现了CO2在双电极电解体系中的阴、阳两极高效协同合成甲酸盐。双极膜是由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，能将水分子解离成H+和。下列说法正确的是 A．催化电极的电势M>N B．交换膜a为阴离子交换膜 C．正极区的电极反应为 D．电路中转移电子数为4NA时，生成为3mol 二、填空题 16．如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题    (1)甲池是 装置(填“原电池”或“电解池”) (2)写出电极反应式：通入CH4的电极 。 (3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g甲烷，则乙池中某电极的质量增 g。 (4)反应一段时间后，乙池中溶液成分发生了变化，想要完全恢复到电解前可加入的物质是 (5)某工厂烟气中主要含SO2，可用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。 ①图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是 。 ②放电的电极反应式为 。 17．按要求填空 (1)Ni基态原子核外价电子排布式为 ，元素Cr与N中基态原子核外未成对电子数较多的是 (2)Al2(SO4)3溶液和小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理 (3)向AgCl的悬浊液中加入NaI溶液有AgI黄色沉淀生成，是因为 (请用离子反应方程式说明) (4)以C2H4O、O2为原料，H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为 (5)用惰性电极电解硫酸铜溶液的离子反应方程式为 18．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液， （1）实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 ①在X极附近观察到的现象是 。 ②Y电极上的电极反应式是   ，检验该电极反应产物的方法是   。 （2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 ①X电极的电极反应式是   ， ②Y电极的材料是 ， ③假若电路中有0.04mol电子通过时，阴极增重   克。 （3）生产中常用类似上述装置的原理来保护放置在海水中的金属器件，你认为金属器件应与   位置相同（填“X”或“Y”），我们把这种方法叫做   保护法。 三、实验题 19．某实验小组进行Na2SO3的有关探究活动。 Ⅰ．久置样品纯度的测定    ①按照上图(夹持装置已略)组装好装置，称量mg样品加入抽滤瓶，组装好装置； ②调节储液瓶与量气管的相对高度，让两边液面在同一水平线上，读数体积为V1mL； ③打开恒压滴液漏斗下端的活塞，加入过量的稀硫酸，比其充分反应： ④调节储液瓶与量气锌的相对高度，让两边液面在同一水平线上，读数体积为V2mL。 (1)进行实验前需进行的操作是 ； (2)使用恒压滴液漏斗添加稀硫酸的优点 ； (3)储液瓶中盛装的液体试剂是 ，读数前要调节液面高度是为了消除 对气体体积影响； (4)若该实验条件为标准状况，则纯度为 (用含V1、V2、m的式子表达，已知读数V1>V2)。 Ⅱ．探究CuCl2溶液与溶液反应 将1 mL0.2 mol/L溶液与2mL0.2mol/LCuCl2溶液混合，立即生成橙黄色沉淀，3 min后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生，振荡1min沉淀全部变为白色(CuCl)。 查阅资料：i橙黄色沉淀为2CuSO4·Cu2SO3·H2O，转化为CuCl的原因可能是Cl-提高了Cu2+的氧化性； ii原电池装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大。 (5)反应物生成白色沉淀的离子方程式为 ，橙黄色沉淀与Cl-全部转化为CuCl的离子方程式 ； (6)设计如下图实验装置，验证Cl-能提高Cu2+的氧化性    试剂a 试剂b 电压表读数 0.2mol/L溶液 0.2mol/L溶液 E1 0.2mol/L溶液 X E2 则X为 ， (填“>”、“<”或“=”)。 20．硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。 【查阅资料】①BCl3的熔点为－107.3℃，沸点为12.5℃； ②2B+3Cl22BCl3 ③2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；④硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。 【设计实验】某同学设计如图所示装置制备三氯化硼： 请回答下列问题： (1)E装置的作用是 。 (2)如果拆去B装置，可能的后果是 。 (3)实验中可以用一个盛装 (填试剂名称)的干燥管代替F＋G装置，使实验更简便。 (4)为了顺利完成实验，正确的操作是 (填序号)，并解释原因 。 ①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯 ②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯 ③同时点燃A、D处酒精灯 (5)下图装置为NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如下图所示。工作过程中该电源总反应的离子方程式为 。 21．某兴趣小组在实验室探究用石墨做电极电解饱和氯化铜溶液。 (1)在阳极区观察到的现象与预期一致，现象是 ，检验该物质的方法是 。 (2)电解2分钟后阴极碳棒上出现少量的红色物质，且阴极区碳棒周围的溶液颜色变成黑色。持续电解20分钟后，U形管阴极区最上面覆盖一层白色的薄膜，薄膜下层有约1cm厚度的黑色溶液，黑色溶液下是深绿色溶液。电解50分钟后，关闭电源，发现上层薄膜增厚，阴极碳棒表面呈白色，碳棒下端有红色物质附着。取出阴极碳棒放置一晚后碳棒表面白色固体变成绿色。 理论分析： ①假设一：黑色物质可能是氧化铜。理论依据是 。 ②假设二：黑色物质可能是纳米铜粉。查阅资料知纳米铜粉为紫黑色粉末，电解析出铜过快，没来得及析出在电极上，所以液体显黑色。 ③假设三：黑色物质可能是碱式氯化铜。产生的原因是铜离子水解：4Cu2++6H2O+2Cl-=Cu4(OH)6Cl2+6H+，碱式氯化铜是墨绿色能溶于稀酸，颜色太深看上去像黑色。 (3)实验验证：取2mL黑色液体于试管中，加入2mL12mol/L的浓盐酸，充分振荡、静置后，离心分离发现溶液颜色是无色，黑色物质没有溶解，证明假设二成立，请另设计实验证明黑色物质是单质铜 。 (4)理论分析和实验证明，阴极区产生的“白色薄膜”是氯化亚铜，写出产生该物质的电极反应式 ；该物质在空气中长时间放置变成绿色物质Cu(OH)Cl的化学方程式是 。 (5)该小组同学在老师指导下反复实验，氯化铜溶液的浓度控制在10%左右时，实验现象与预期的现象完全一致。电解时用铅蓄电池提供电能，若电解得到ag铜，理论上消耗硫酸的质量是 g。 试卷第4页，共11页 试卷第1页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．正极发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb，故A错误； B．放电过程中阳离子向正极移动，Li+向正极移动，故B正确； C．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，故C错误； D．根据电极方程式PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb，可知每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05molPb，质量为10.35g，故D错误； 故选：B。 2．D 【分析】根据图示可知，充电时Na+向B电极移动，因此B电极为阴极，A电极为阳极。放电时，Na+向A极移动，故A极为正极，B极为负极。 【详解】A．充电时，电极B为阴极，与电源的负极相连，A正确； B．根据钠离子电池充电时的化学方程式可知，充电时发生反应，钠离子生成钠单质嵌入硬碳中，B正确； C．放电时，电极A为正极，根据钠离子电池的放电的化学方程式可知，其正极电极反应为NaxTMO2+(1- x)Na+ +(1- x)e- = NaTMO2，C正确； D．放电时，，此时每转移0.2mol电子，就有0.2molNa+脱嵌，硬碳质量减小4.6g，D错误； 故答案选D。 3．D 【详解】A项，NO极易被氧化生成NO2，所以不能用排空气法收集，故不选A项； B项，装置②缺少环形玻璃搅拌棒，不可用于测定中和热，故不选B项； C项，用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，需要加热，所以不能利用装置③制取氯气，故不选C项。 D项，如图所示，装置④为外加电源的阴极保护法，铁闸门连接电源的负极，作阴极，可被保护，故选D项。 综上所述，本题正确答案为D。 【点睛】化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作，所以该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。 4．D 【详解】当A、B组成原电池时，电子流动方向为导线，则金属性A＞B；把A、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中，A上有气泡产生，则金属性D＞A；C与D构成原电池时，电极反应式为，，则金属性C＞D；所以。 故选D。 5．C 【详解】A．已知电池反应为：Cu+Br2=CuBr2，Cu失电子被氧化作负极，故A错误； B．Cu为负极，Cu逐渐溶解，铂为正极，正极上Br2得电子，铂不反应，故B错误； C．Cu、Pt、稀溴水构成原电池，稀溴水为电解质溶液，故C正确； D．原电池中化学能转化为电能，机械能没有转化为电能，故D错误。 故选：C。 6．A 【分析】从图中可知，左槽与外接电源的负极相连，得电子为阴极室，物质转化RCl→RH；右槽与外接电源的正极相连，失电子为阳极室，电极反应式：2H2O-4e-=4H++O2↑。 【详解】A．从该催化氧化法为将毒性较大的含氯有机物转化为低毒性物质的目的分析，若Cl离子进入阳极区，则会生成有毒气体氯气，不符合要求，故装置中的离子交换膜为质子交换膜，可防止氯气产生，A正确； B．据分析，电路中每通过2 mol电子，阳极可收集到0.5mol的O2，体积为，B错误； C．据分析，阴极得电子，电极反应：，C错误； D．据分析，电解过程中右槽H+不断进入左槽，从阴极室的电极反应：可知，通过的H+一半与R结合为RH，另一半仍然存在与溶液中，故溶液酸性增强，D错误； 故选A。 7．C 【详解】A．根据B电极上I2→I-可知电极B为阴极，则电极A为阳极，因此电极A的电极材料为DSA，电极B的电极材料为不锈钢，A正确； B．电解过程中I-向正电荷较多的阳极A区移动，即由B电极向A电极移动，B正确； C．阳极发生氧化反应，则阳极的电极反应式为：RH4-8e-+4I-=RI4+4H+，C错误； D．电解过程中，控制电流强度为I=2A，因此温度不影响四碘荧光素的生成速率，D正确； 故合理选项是C。 8．D 【分析】电池工作时的总反应化学方程式为AlLi+Cx(PF6)xC+Al++Li+，则放电时AlLi被氧化，a为原电池的负极，电极反应式为AlLi-e-=Al+Li+，b为正极，CxPF6得电子被还原，电极反应式为CxPF6+e-=xC+，充电时，电极反应与放电时的反应相反，据此分析。 【详解】A．放电时是原电池，a极是负极，负极上发生氧化反应，电极反应式是：AlLi-e-=Li+ +Al，故A正确； B．根据分析，放电时b为正极，充电时，b极与外接电源的正极相连，作阳极，故B正确； C．放电时b为正极，充电时，b为阳极，阴离子向阳极移动，离子向b极移动，故C正确； D．电池中电解质溶液若是LiPF6的水溶液，溶液中有水，会与AlLi电极反应，不能构成原电池，故D错误； 答案选D。 9．C 【分析】根据转化关系可知，过程中需要获得亚铁离子，故铁电极为阳极，与电源正极相连。Ni电极为阴极，与电源负极相连，Na+在阴极放电生成钠单质，钠单质和环戊二烯反应生成氢气，之后再与亚铁离子反应生成目标产物。 【详解】A．据分析可知Ni电极与电源负极连接做阴极，故A正确； B．中间产物Na可与水发生反应，所以需要在无水条件下进行，故B正确； C．据分析可知阳极电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故C错误； D．据分析可知钠离子仅为中间产物，故总反应为：Fe+2+ H2↑，故D正确； 故选：C。 10．A 【详解】A．纯银物品和硫化氢反应生成硫化银而导致表面变暗，与电化学腐蚀无关，A符合题意； B．白铁皮是镀锌铁，马口铁是镀锡铁，由于金属活动性：Zn＞Fe＞Sn，所以在镀层破损后，Zn、Fe构成的原电池中Zn为负极，仍然能够保护Fe不被腐蚀，而Fe、Sn在构成原电池时，Fe为负极，首先被腐蚀，因此白铁皮比马口铁更耐用，与电化学腐蚀有关，B不符合题意； C．铁质器件附有铜质配件，在接触处，Fe、Cu及周围电解质溶液构成原电池，铁为负极，失去电子被氧化，因此铁更易生锈，与电化学腐蚀有关，C不符合题意； D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣在接触处构成原电池时，其中锌为负极，先被腐蚀，铜为正极，得到饱和，因此铜不易失去电子，也就不易产生铜绿，与电化学腐蚀有关，D不符合题意； 故合理选项是A。 11．B 【详解】A．和反应生成盐酸和次氯酸，该反应为可逆反应，则与足量的反应，转移的电子数小于0.1，A项错误； B．电解溶液，阳极生成氧气，其物质的量为，电极反应式为，转移电子数为0.4，B项正确； C．标准状况下，为液体，不能使用气体摩尔体积计算其物质的量，C项错误； D．，过氧化钠既做氧化剂又做还原剂，和足量的水反应，转移个电子，D项错误； 答案选B。 12．D 【分析】a和b不用导线连接时，不能形成闭合回路，不能形成原电池，铁直接与稀硫酸反应；a和b用导线连接时，形成原电池，铁作负极，负极的电极反应式为Fe-2e﹣═Fe2+，铜作正极，铜片上发生的反应为：2H++2e﹣═H2↑。 【详解】A．a和b不用导线连接时，不能形成闭合回路，不能形成原电池，铁直接与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，会有气泡，故A叙述正确； B．a和b用导线连接时，形成原电池，铁作负极，负极的电极反应式为Fe-2e﹣═Fe2+，铜作正极，铜片上发生的反应为2H++2e﹣═H2↑，故B叙述正确； C．根据A和B的分析可知，C叙述正确； D．根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即从铁流向铜，故D叙述错误； 答案选D。 13．D 【分析】由图可知，c极产生氧气，发生氧化反应，故c极为阳极，则左侧电极为阴极，阳极反应式为：2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Na+通过a膜移向阴极室，SO通过b膜移向阳极室，则a膜为阳离子离子交换膜、b膜为阴离子交换膜，以此来解析； 【详解】A．c极产生氧气，发生氧化反应，故c极为阳极，c电极连接电源的正极，A错误； B．左侧溶液生成NaOH，从d口流出NaOH溶液，右室有硫酸生成，硫酸从右室上口流出，B错误； C．若生成1molO2，电路中转移4mol电子，由电荷守恒可知，将有4molNa+穿过阳离子交换膜，C错误； D．左室生成氢氧化钠和氢气，右室生成氧气和硫酸，电解总反应：2Na2SO4+6H2O 2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑， D正确； 故选D。 14．D 【详解】A．O2所在的铂电极发生还原反应：O2+4e-+4H+=2H2O，故A错误； B．在原电池中，阳离子向正极移动，所以H+透过离子交换膜流向氧气所在的电极，故B错误； C．该电池负极是乙醇失去电子生成醋酸，电极反应式为：C2H5OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+，故C错误； D．电路中流过2mol电子，根据电极反应式，可知消耗氧气0.5mol，在标准状况下体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故D正确； 故选D。 15．D 【分析】催化电极M发生反应CO2→HCOO-，碳元素化合价降低，发生还原反应，则M是阴极、N是阳极。 【详解】A．M是阴极、N是阳极，催化电极的电势M<N，故A错误； B．双极膜是由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成，能将水分子解离成H+和，M是阴极，氢离子移向M，交换膜a为阳离子交换膜，故B错误； C．负极区发生还原反应，电极反应为，故C错误； D．根据得失电子守恒，电路中转移电子数为4NA时，阳极生成=1mol，阴极生成=2mol，所以两极共生成为3mol，故D正确； 选D。 16．(1)原电池 (2)CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O (3)86.4g (4)Ag2O (5) 负 较浓的硫酸 -2e-= +2H+ 【分析】由题干装置图可知，甲池为CH4燃料电池，通入CH4的一极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+7H2O，通入O2的一极为正极，发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；乙池为电解AgNO3溶液，电极B与正极相连，是阳极，发生氧化反应，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，A电极与电源负极相连，是阴极，发生还原反应，电极反应为：Ag++e-=Ag，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，甲装置是一个燃料电池，是把化学能转变为电能的装置，是原电池，故答案为：原电池； （2）由分析可知，燃料电池中通入燃料的一极为负极，即CH4电极是负极，发生氧化反应，电极反应为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O，故答案为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O； （3）甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O，消耗1.6g甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子0.8mol，根据Ag++e-=Ag，乙池阴极增重银的质量为：0.8mol×108g/mol=86.4g，故答案为：86.4； （4）乙池电池反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，向溶液中加入氧化银，氧化银与硝酸反应又生成硝酸银和水，可使溶液恢复到电解前的状况，故答案为：Ag2O； （5）①根据电解池中阴阳离子的移动方向：阳离子移向阴极可以判断①图中a极要连接电源的负极，在阳极失去电子变成，所以C口流出的物质是H2SO4，故答案为：负；较浓的硫酸； ②失电子生成，则放电的电极反应式为-2e-+H2O=+2H+， 故答案为：-2e-+H2O=+2H+。 17． 3d84s2 Cr Al3++3=Al(OH)3+3CO2↑ AgCl(s)+I-(aq)= AgI(s)+Cl-(aq) C2H4O－10e－＋3H2O=2CO2↑＋10H＋ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 【详解】(1)Ni的原子序数为28，电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，有2个未成对电子，Cr的原子序数为24，电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2，有4个未成对电子，故答案为：3d84s2；Cr； (2) Al2(SO4)3溶液和小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火，原因是二者发生双水解，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子方程式为：Al3++3=Al(OH)3+3CO2↑，故答案为：Al3++3=Al(OH)3+3CO2↑； (3)向AgCl的悬浊液中加入NaI溶液有AgI黄色沉淀生成，离子方程式为：AgCl(s)+I-(aq)= AgI(s)+Cl-(aq)，故答案为：AgCl(s)+I-(aq)= AgI(s)+Cl-(aq)； (4)酸性染料电池中，氧气作正极，C2H4O作负极，负极失电子生成二氧化碳和氢离子，根据电荷守恒和原子守恒配平负极电极方程式为：C2H4O－10e－＋3H2O=2CO2↑＋10H＋，故答案为：C2H4O－10e－＋3H2O=2CO2↑＋10H＋； (5)用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，故答案为：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。 18． 有气泡冒出，溶液变红 2Cl--2e-=Cl2↑ 使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cu2++2e-=Cu 粗铜 1.28 X 外接电流的阴极保护法。 【分析】根据题中图示，X接电源的负极，作阴极，由电极反应判断实验现象；根据Y接电源的正极，作阳极发生氧化反应，写出电极反应及检验产物；根据电解精炼铜的原理，阳极失电子发生氧化反应，即电源正极接粗铜；根据阴极的电极反应，求出阴极析出的金属质量；根据电解池中阴极受到保护，据此解答。 【详解】（1）若X和Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液； ①X为阴极，得电子发生还原反应，该电极上电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，有OH-生成导致溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，生成的氢气无色且溶液会变红色，所以看到的现象是有无色气体生成，溶液变红色；答案为有气泡冒出，，溶液由无色变红色。 ②Y为阳极，失电子发生氧化反应，该电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，氯气的检验方法为把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近，试纸变蓝，说明Y极产物为Cl2；答案为2Cl--2e-═Cl2↑，把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近，试纸变蓝，说明Y极产物为Cl2。 （2）①电解方法精炼粗铜，X为阴极，得电子发生还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu；答案为Cu2++2e-=Cu。 ②电解方法精炼粗铜，Y为阳极，失电子发生氧化反应，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为Cu-2e-=Cu2+；答案为粗铜。 ③阴极的电极反应为Cu2++2e-=Cu，转移2mol电子，析出64gCu，电路中有0.04mol电子转移，析出Cu为m(Cu)==1.28g；答案为1.28。 （3）电解池的阴极上的金属受到保护，为了保护放置在海水中的金属器件，应作阴极，接电源的负极，金属器件应与X位置相同，这种作法叫外接电流的阴极保护法；答案为X，外接电流的阴极保护法。 19．(1)检查装置气密性 (2)使漏斗中的液体顺利流下，减小加入液体体积对测量气体体积的误差 (3) 饱和NaHSO3溶液 大气压强 (4) (5) (6) 0.2mol/L的CuSO4溶液 > 【详解】（1）实验前为了防止漏气，必须检查装置的气密性。 （2）恒压漏斗主要有两个优点：第一是能够让液体顺利流下；第二是在测量气体体积时，减小加入液体体积对测量气体体积的误差。 （3）为了防止二氧化硫溶于水，储液瓶中应该盛放饱和NaHSO3溶液。 （4）根据题意，生成的二氧化硫体积为V1-V2，则在标况下二氧化硫的物质的量的，也就亚硫酸钠的物质的量，则其纯度为 （5）因为白色沉淀是CuCl，故亚硫酸根离子还原了铜离子，生成硫酸根离子和亚铜离子，再结合氯离子生成氯化亚铜沉淀，其离子方程式为；黄色沉淀是2CuSO4⋅Cu2SO3⋅H2O，其中铜离子被亚硫酸根还原为亚铜离子结合氯离子生成氯化亚铜沉淀，同时生成硫酸根离子和氢离子，其离子方程式为 （6）因为要验证Cl-能够提高Cu2+氧化性，则试剂X应该不含有Cl-的同浓度的Cu2+溶液，故x为0.2mol/L的硫酸铜溶液；由资料1知氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大，故E1>E2。 20． 冷却和收集三氯化硼 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸 碱石灰 ① 排尽装置中的空气，避免氧气和硼粉反应生成B2O3 ​​​​+4H2O2=​​​​​​​+6H2O 【分析】在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气，生成的氯气通过B中的饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体，在通过C中的浓硫酸进行干燥，净化后的氯气通入D装置中在加热条件下与硼反应2B+3Cl22BCl3生成BCl3蒸汽，BCl3蒸汽E装置用冰水浴冷凝收集，F装置中的浓硫酸用于吸收水蒸气，避免G装置中的水蒸气进入U形管，氯气有毒，不能直接排放到大气中，G装置盛装氢氧化钠溶液吸收尾气，据此分析解答。 【详解】(1)根据题干信息，三氯化硼的沸点低，易挥发，需要冷凝收集产品，E装置的作用是冷凝收集三氯化硼； (2)根据分析，B装置中的饱和食盐水用来吸收氯气中混有的氯化氢气体，由题给资料，硼与氯化氢反应生成的产物中含有氢气，若除去装置B，加热氢气和氯气混合气体，易发生爆炸； (3)F装置中的浓硫酸用于吸收水蒸气，避免G装置中的水蒸气进入U形管，氯气有毒，不能直接排放到大气中，G装置盛装氢氧化钠溶液吸收尾气，则实验中可以用一个盛装碱石灰的干燥管来代替F＋G装置，使实验更简便； (4)D装置进行反应前，应先排尽装置中的空气，否则装置中的氧气会与硼反应生成B2O3； ①点燃A处酒精灯，待整套装置中都充满氯气，后再点燃D处酒精灯，使之发生反应，故①正确； ②若先点燃D处酒精灯，这时B就与装置中的空气发生反应得到B2O3，再点燃A处酒精灯产生的BCl3产率和纯度降低，故②错误； ③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B2O3，影响制备BCl3，故③错误； 答案选①； (5)NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池，H2O2在b电极发生还原反应，得到电子被还原生成OH−，b为正极，电极反应式为：H2O2+2e−=2OH−；a为负极，在电极上失去电子与OH−离子反应生成和水，电极反应为-8e-+ 8OH−=+ 6H2O，正负电极反应合并可得，工作过程中该电源总反应的离子方程式为+4H2O2=+6H2O。 【点睛】本题难度不大，解题时要充分利用题给信息，难点为 (5)中NaBH4(B元素的化合价为+3价)，氢元素为-1价，负极上是H元素由-1价升高为+1价生成H+，生成的H+与OH−结合形成水，先书写电极反应，在将电极反应合并得到电池总反应。 21． 有黄绿色刺激性气味的气体产生，阳极区颜色变浅 将湿润的淀粉-KI试纸靠近阳极，试纸变蓝 溶液中存在，部分氢离子放电促进了水解平衡正向移动，且电解过程中温度升高，导致Cu(OH)2分解产生黑色的CuO 取离心分离的黑色固体于试管中，加入硝酸银溶液充分振荡后变蓝（或者用稀硝酸溶解变蓝） Cu2++e-+Cl-=CuCl↓ 4CuCl+2H2O+O2=4Cu(OH)Cl 【详解】(1)根据电解原理，一般阳离子在阴极放电，阴离子在阳极放电，故阳极电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，现象为有黄绿色刺激性气味的气体产生，阳极区颜色变浅；可用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2，具体操作为：在阳极U形管管口放置湿润的淀粉-KI试纸，若试纸变蓝，说明有Cl2产生； (2)溶液中存在，部分氢离子放电促进了水解平衡正向移动，且电解过程中温度升高，导致Cu(OH)2分解产生黑色的CuO。 (3)可利用Cu溶解生成Cu2+使溶液变蓝的性质证明黑色物质是Cu，具体操作为：取离心分离的黑色固体于试管中，加入硝酸银溶液充分振荡后溶液变蓝（或者用稀硝酸溶解变蓝）； (4)CuCl产生的原因可能是Cu2+得电子生成亚铜离子，再结合Cl-生成，电极反应为：Cu2++e-+Cl-=CuCl↓；CuCl在空气中长时间放置，其亚铜会被O2氧化为二价铜，生成Cu(OH)Cl，对应方程式为：4CuCl+2H2O+O2=4Cu(OH)Cl； (5)根据电极反应Cu2++2e-=Cu，知电路中转移电子数=2n(Cu)=，由铅蓄电池总反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O~2e-，知消耗硫酸的物质的量等于电路中转移电子的物质的量，故消耗硫酸质量=。 答案第10页，共10页 答案第11页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $$