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

第四章 化学反应与电能测试题 一、选择题 1．下列说法错误的是（ ） A．化学电池是将化学能转化为电能的装置 B．化学电池中离子导体的作用是传递电子 C．碱性锌锰电池以锌作负极，为电解质 D．铅蓄电池是一种二次电池，以作正极 2．下列说法正确的是 A．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 B．已知反应的平衡常数为K，则的平衡常数为 C．其他条件一定时，使用催化剂或升高温度能增大活化分子百分数，从而提高有效碰撞的几率 D．同一物质，熵值的大小与其状态有关，固态时的熵值通常最大 3．科研人员用惰性电极设计出甲烷燃料电池并用于电解食盐水的装置如下图所示，电池的电解质是掺杂了Y2O3与ZrO2的固体，可在高温下传导O2-。下列说法正确的是 A．若燃料电池消耗0.5mol的CH4，则D电极产生44.8L气体 B．电池工作时，Cl-通过离子交换膜移向C电极 C．D电极附近溶液pH减小 D．A电极上发生的电极反应式CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O 4．图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物(CxHy)的工作原理示意图，用某钾盐水溶液作电解液；图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图，电池用硫酸作电解质溶液。下列说法中不正确的是 A．甲中若CxHy为C2H4，则生成1molC2H4的同时生成3molO2 B．甲中铜片作阴极，K＋向铂片电极移动 C．乙中硫酸的作用是增强溶液的导电性 D．乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O 5．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是 A．粗硅SiCl4Si B．Mg(OH)2MgCl2(aq) Mg C．Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3 D．SSO3H2SO4 6．下列说法错误的是 A．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+ B．钢铁发生吸氧腐蚀，正极的电极反应为：O2＋4e-＋2H2O=4OH- C．破损后的镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀 D．用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁，钢铁作原电池的负极 7．化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中不正确的是 A．“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量 B．“朝坛雾卷，曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶，能产生丁达尔现象 C．在日常生活中，造成钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀 D．华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅 8．Fe－Cu原电池装置图如图，下列说法正确的是 A．电池工作时，外电路中电子流动方向为Fe电极→导线→Cu电极 B．Cu电极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑ C．电池工作一段时间后，容器中溶液的颜色由无色变为黄色 D．若用稀硫酸代替浓硝酸，电池工作时，Fe电极上发生氧化反应 9．如图所示进行实验，下列说法不正确的是 A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生 B．装置甲和装置乙中均发生氧化还原反应 C．图乙中电子由负极流出，经过溶液流入正极 D．装置乙中负极的电极反应式： 10．设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．氯碱工业中，当电路中通过的电子数为时，阳极应产生(标准状况下) B．溶液中阴离子总数小于 C．标准状况下，中所含的共价键的数目为 D．中所含的中子数为 11．有关下列实验装置及对应的实验现象和目的均正确的是 选项 A B C D 实验装置 实验目或现象 比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性 制备Fe(OH)2，并观察其颜色 直接蒸干CuSO4溶液，制备胆矾晶体 利用乙装置测量化学反应速率 A．A B．B C．C D．D 12．某同学根据离子反应方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋来设计原电池。下列设计方案中可行的是 A．电极材料为Fe和Zn，电解质溶液为FeCl3溶液 B．电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C．电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为FeCl2溶液 D．电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液 13．人们以甲酸在合适的催化剂中可产生氢气为原理，设计以稀硫酸为电解液的甲酸燃料电池，对新能源的发展有重要意义。下列有关说法错误的是 A．该燃料电池比氢燃料电池储运更方便，也更安全 B．该燃料电池放电过程中，向正极移动 C．该燃料电池工作后，甲酸变为氢气和二氧化碳 D．理论上反应消耗9.2g甲酸，同时消耗氧气2.24L 14．一种Al-PbO2电池通过x和y两种离子交换膜隔成M、R、N三个区域，三个区域的电解质分别为Na2SO4、H2SO4、NaOH中的一种，结构如图。下列说法错误的是 A．a>b B．放电时，R区域的电解质浓度逐渐增大 C．M区电解质为NaOH，放电时Na+通过x膜移向R区 D．放电时，PbO2电极反应为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O 15．水溶液中电解催化还原制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是 A．该过程将化学能转化为电能 B．生成甲酸的电极反应为： C．阳离子由阴极移向阳极 D．电路中通过，阳极生成 二、填空题 16．某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，分析其原理．按要求回答下列问题． (1)甲同学设计如图所示对比实验。 当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的________。其原因是________________。 (2)乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图所示。 ①时，碳粉表面生成的气体为________。 ②时，碳粉表面发生的电极反应式为________________。 ③电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为________________。 (3)丙同学研读如下一次性保暖贴说明书，并分析暖贴工作原理。 品名：一次性保暖贴 主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能：平均温度，最高温度，发热时间12小时以上 ①暖贴工作时，铁粉发生的反应为________(填“氧化反应”或“还原反应”)。 ②写出使用暖贴时的注意事项：________________。 ③暖贴发热时，正极材料为________；食盐的作用为________。 ④当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有________。 17．开发利用核能可以减少对化石能源的依赖。UO2是一种常用的核燃料，其铀元素中需达到5%。该核燃料的一种制备流程如下： (1)天然铀主要含99.3%和0.7%，和互为_______。 (2)I中，将含有硫酸的UO2SO4溶液通入电解槽，如下图所示。 ①A电极是_______(填“阴极”或“阳极”)，其电极反应式是_______。 ②U4+有较强的还原性。用质子交换膜隔开两极区溶液可以_______，从而提高U4+的产率。 (3)III中使用的F2可通过电解熔融KF、HF混合物制备，不能直接电解液态HF的理由是HF属于___化合物，液态HF几乎不电离。 (4)IV中利用了相对分子质量对气体物理性质的影响。铀的氟化物的熔沸点如下： UF4 UF6 熔点/℃ 1036 64(150kPa) 沸点/℃ 1417 56.5升华 ①离心富集时，采用UF6的优点： a.F只有一种核素，且能与U形成稳定的氟化物； b._______。 ②和的相对分子质量之比约为_______(列出计算表达式)。 18．依据氧化还原反应：2Ag+(aq) +Cu(s) =Cu2+(aq) +2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题： (1)电解质溶液Y是___________； (2)银电极为电池的___________极，发生的电极反应为___________ (3)外电路中的电子是从___________电极流向___________电极。 19．现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。 (1)已知破坏1molH—H、1molO=O、1molH—O时分别需要吸收436kJ、498kJ、465kJ的能量。如图表示、转化为水反应过程的能量变化，则b表示的能量为_______。 (2)氢氧燃料电池是用于驱动电动汽车的理想能源。如图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答： ①电池的负极反应物为_______。 ②电池工作时向_______移动(填“正极”或“负极”)。 ③电池工作一段时间后电解质溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 20．氨气是一种重要的化学物质，可用于制取化肥和硝酸，也可用于燃料电池等。 (1)工业合成氨的热化学方程式为： 化学键 断开1mol化学键需要吸收的能量/kJ a 436 946 表中a为_______。 (2)合成氨原料中的可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知在25℃、101kPa下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. ①25℃、101kPa下CO与水蒸气反应转化为的热化学方程式为_______。 ②根据反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列说法正确的是_______(填选项字母)。 a.由反应Ⅱ可以推知： ，则小于 b.反应III的反应热等于分子中化学键断裂时所吸收的总能量与分子中化学键形成时所释放的总能量的差 c.如图可表示反应Ⅰ的反应过程和能量的关系 (3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是的KOH溶液，生成的产物无污染。以此燃料电池，采用电解法制备，装置如图所示。 ①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为_______。 ②Y电极的电极材料是_______。 ③通电一段时间后，若右侧玻璃管中产生白色沉淀，理论上石墨Ⅱ上通入的体积至少为_______L(标准状况下)。 21．将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的具支试管中，并按如图装置连接好仪器，观察下列装置示意图，其中正确的是___（填字母序号）。 22．A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大；A的主族序数、周期数、原子序数均相同；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料；C是植物生长所需的主要元素之一；D和A可形成化合物和，且是最常见的溶剂；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则： 的离子结构示意图为 ______ ，B、C、D、E与A形成的化合物中稳定性最强的是 ______ 填化学式． 在加热和Cu作催化剂时，化合物与反应生成其中一种产物是的化学方程式为 ______ ． 五种元素中，含同一元素的各类物质能实现下列转化的有图 ______ 填元素符号 图所示是一种酸性燃料电池检测仪，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．则该电池的负极反应为 ______ 出口处的物质 ______ ． 23．某研究小组探究不同条件对电解溶液微粒放电能力的影响。配制0.1溶液，设计如下图所示的实验装置进行电解，实验记录如下： 序号 电压 pH 阴极现象 阳极现象 Ⅰ 1.5V 5.52 无气泡产生；电极表面有银灰色金属析出 无气泡产生，湿润淀粉碘化钾不变蓝；电极表面逐渐析出红褐色沉淀 Ⅱ 1.5V -0.5 有气泡产生；电极表面有极少量银灰色金属析出 无气泡产生，湿润淀粉碘化钾不变蓝；取阳极附近溶液，滴加溶液变红 (1)0.1溶液，用离子方程式表示其显酸性的原因_________。 (2)预测电解溶液时，阳极放电的微粒可能是_________。 (3)分析阴极实验现象 ①实验Ⅰ中，阴极的电极反应是_________。 ②对比实验Ⅰ、II阴极现象，可以得出的结论是_________。 (4)分析阳极实验现象 ①甲同学得出结论：实验Ⅰ、Ⅱ条件下，放电而没有放电。“放电”的实验证据是_________。 ②乙同学认为仅由实验Ⅰ、Ⅱ不能得出此结论，并提出可能放电，的产生可能有两种途径。 途径1：在阳极放电产生。 途径2：_________产生。 (5)Ⅰ中虽未检测出，但在实验Ⅰ条件下是否放电仍需进一步证明。小组设计实验Ⅰ的对照实验完成验证，该实验方案是_________。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．化学电池是将化学能直接转化为电能的装置，A正确； B．化学电池中，电子不会进入离子导体中，离子导体的作用是形成闭合回路，提供反应环境，有时还可提供反应物，B错误； C．碱性锌锰电池中，负极是，正极是，电解质是，C正确； D．铅蓄电池中，负极是，正极是，D正确。 答案选B。 2．C 解析：A．镀层破损后，在空气中形成原电池，根据金属活泼顺序：，镀锡铁板作负极易腐蚀，而镀锌铁板铁作正极，镀锡铁板更耐腐蚀，A错误； B．根据平衡常数的表达式，的平衡常数为K，平衡常数为，B错误； C．其他条件一定时，使用催化剂，可以降低活化能，增大活化分子的百分数，升高温度也能增大活化分子百分数，从而提高有效碰撞的几率，C正确； D．同一物质，熵值的大小与其状态有关，固态时的熵值通常最小，气态时的熵值通常最大，D错误； 故选C。 3．D 【分析】B电极通入O2，发生还原反应生成H2O，而原电池的正极发生还原反应，则B电极为正极，A电解为燃料电池的负极，甲烷被氧化生成CO2，电极方程式为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O；电解池的C极与电源的正极相连，C极的Pt为阳极，Cl-在阳极放电生成Cl2，电极方程式为：2Cl--2e-= Cl2↑，D极的Pt为阴极，H2O得电子生成氢气，电极方程式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 解析：A．未说明是否为标准状况，不能计算D电极产生气体的体积，故A错误； B．电解池中的离子交换膜是阳离子交换膜，Cl-不能通过，故B错误； C．由分析可知，D极的Pt为阴极，H2O得电子生成氢气，电极方程式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，氢氧根浓度增大，pH增大，故C错误； D．由分析可知，A电极上发生的电极反应式CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，故D正确； 故选D。 4．B 【分析】甲中电源的电子流向铜电极，说明铜为阴极，铂片为阳极。 解析：A．甲中若CxHy为C2H4，生成1molC2H4得到12mol电子，根据电子守恒得到生成3molO2，故A正确； B．根据图中信息分析铜片上二氧化碳得到电子，则甲中铜片作阴极，根据“异性相吸”，则K＋向铜片电极移动，故B错误； C．乙中正极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O，负极反应式为3H2−6e－=6H＋，因此硫酸的作用是增强溶液的导电性，故C正确； D．乙中正极发生还原反应，其电极反应式为CO2＋6e－＋6H＋=CH3OH＋H2O，故D正确。 综上所述，答案为B。 5．A 解析：A．硅和氯气在高温条件下化合为四氯化硅，四氯化硅和氢气在高温下反应生成硅和HCl，转化均能一步实现，故A选； B．电解氯化镁溶液不能得到镁单质，故B不选； C．氯化铁能够发生水解反应生成氢氧化铁和HCl，蒸发氯化铁溶液促进氯化铁水解，得到氢氧化铁固体，不能得到无水氯化铁，故C不选； D．硫燃烧生成二氧化硫，不能生成SO3，故D不选； 故选A。 6．D 解析：A．钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中都是铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，A正确； B．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，B正确； C．在原电池中，镀锌铁板中锌作负极，铁作正极而被保护，镀锡铁板中铁作负极而被腐蚀，C正确； D．用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁，牺牲阳极作原电池负极，被保护的钢铁作原电池正极，D错误； 故选D。 7．C 解析：A．“静电除尘”减少空气中飘尘，“燃煤固硫”减少空气中二氧化硫的排放，“汽车尾气催化净化”减少空气中氮氧化物的排放，三者都能提高空气质量，故A正确； B．“朝坛雾卷，曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶，能产生丁达尔现象，形成一条光亮通路，故B正确； C．在日常生活中，造成钢铁腐蚀的主要原因是电化学腐蚀，故C错误； D．“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料主要为晶体硅，故D正确。 综上所述，答案为C。 8．D 【分析】常温下铁在浓硝酸中钝化，铜溶于浓硝酸中，铜电极是负极，铁电极是正极，据此解答。 解析：A．铜电极是负极，铁电极是正极，因此电池工作时，外电路中电子流动方向为Cu电极→导线→Fe电极，A错误； B．铜电极是负极，Cu电极上的电极反应式为Cu－2e－＝Cu2＋，B错误； C．铜溶解，电池工作一段时间后，容器中溶液的颜色由无色变为蓝色，C错误； D．若用稀硫酸代替浓硝酸，金属性铁大于铜，因此铜电极是正极，铁电极是负极，电池工作时，Fe电极上发生氧化反应，D正确； 答案选D。 9．C 解析：A．锌和稀硫酸反应生成氢气，甲装置的锌片上有气泡产生，乙为原电池装置，锌为负极，失去的电子转移到铜片上，溶液中的H+在铜片上得到电子生成氢气，能观察到铜片上有气泡产生，故A正确； B．装置甲和乙中均发生了锌和硫酸的置换反应，均为氧化还原反应，故B正确； C．电子不能进入电解质溶液中，故C错误； D．装置乙为原电池，锌比铜活泼，锌为负极，负极发生氧化反应，即锌失去电子生成Zn2+，故D正确； 故选C。 10．D 解析：A．氯碱工业中，Cl-在阳极放电产生Cl2，故A错误； B．溶液中含有1mol SO，溶液中还存在OH-，溶液中阴离子总数大于，故B错误； C．标准状况下，不是气体，的物质的量不是1mol，故C错误； D．中质子数为18-8=10，的物质的量为=0.1mol，所含的中子数为，故D正确； 故选D。 11．B 解析：A．碳酸氢钠稳定性较差，应放在温度较低的小试管中才可以得出正确结论，A错误； B．汽油隔绝氧气，铁为阳极，被氧化为Fe2+，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，OH-与Fe2+结合得到Fe(OH)2，B正确； C．蒸发皿蒸干会使胆矾晶体失去结晶水，C错误； D．左侧产生气体的装置与大气相通，气体会从长颈漏斗逸出，D错误； 综上所述答案为B。 12．B 解析：据反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋知，负极发生氧化反应的是Fe－2e－=Fe2＋，因此Fe作负极，正极应是活泼性比Fe弱的金属或碳棒，电解质溶液应是可溶性铁盐，且电解不会生成氯气，综上所述答案选B。 13．D 解析：A．与传统的氢燃料电池需要使用氢气相比，该燃料电池所需的甲酸更易储存和运输，也更安全，A正确； B．电池放电过程中，阳离子均向正极移动，B正确； C．甲酸燃料电池的原理是使用催化剂从甲酸中产生氢气，同时会有二氧化碳生成，所以该燃料电池工作后，甲酸直接变为氢气和二氧化碳，C正确； D．该燃料电池总反应的化学方程式为，9.2g甲酸的物质的量为，消耗氧气的物质的量为0.1mol，没有说明是否在标准状况下，不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算消耗氧气的体积，D错误； 故选D。 14．D 【分析】由图可知，铝极上铝失去电子发生氧化反应为负极、则PbO2极为正极；铝极生成四羟基合铝酸根离子，则M区电解质为氢氧化钠，那么R区为硫酸钠、N为硫酸；放电时铝极反应为，PbO2电极反应为； 解析：A．正极反应为PbO2发生还原反应生成硫酸铅，，反应消耗硫酸，硫酸浓度减小，故a>b，A正确； B．放电时，M区钠离子、N区硫酸根离子均向R区域迁移，电解质硫酸钠溶液浓度逐渐增大，B正确； C．由分析可知，M区电解质为NaOH，放电时Na+通过x膜移向R区，C正确； D．放电时，PbO2电极反应为，D错误； 故选D。 15．B 解析：A．该过程的装置是电解池，是将电能转化为化学能的装置，选项A错误； B．电解过程生成甲酸是利用二氧化碳得电子实现的，故电极反应为：，选项B正确； C．电解池中阳离子由阳极移向阴极，选项C错误； D．电路中通过，阳极生成1molO2，但没有说明标准状况，无法确定气体的体积，选项D错误； 答案选B。 二、填空题 16．(1) 快 由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率 (2) H2 O2+2H2O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+ (3) 氧化反应 使用前需密封保存防止失效，使用过程中由于产生高温现象，故不能紧贴皮肤张贴暖宝，防止灼伤皮肤 活性炭 电解质溶液，增强导电性 Fe(OH)2、Fe(OH)3 解析：（1）当a中滴入CuSO4溶液后，由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，产生的Cu附着在锌粒表面，形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率，故观察到其中产生气泡的速率较b中的快。 （2）①0～t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体的总物质的量增大，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则0～t1时，碳粉表面生成的气体为H2； ②t1～t2时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，一定发生了吸氧腐蚀，则t1～t2时，碳粉表面发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-； ③铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，其电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，即0～t2电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。 （3）根据保暖贴的成分可知，铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池，铁做负极，碳做正极，铁发生吸氧腐蚀，铁电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，碳极的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，铁发生吸氧腐蚀放出热量，据此分析解题： ①由分析可知，暖贴工作时，铁粉发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，属于氧化反应； ②由分析可知，使用暖贴时的注意事项为：使用前需密封保存防止失效，使用过程中由于产生高温现象，故不能紧贴皮肤张贴暖宝，防止灼伤皮肤； ③由分析可知，暖贴发热时，正极材料为活性炭，食盐的作用为电解质溶液，增强导电性； ④由分析可知，暖宝工作原理的总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，且Fe(OH)2具有还原性，很容易被空气中的O2氧化，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有Fe(OH)2、Fe(OH)3。 17． 同位素 阴极 UO+4H++2e-=U4++2H2O 防止U4+移动到阳极附近被氧化 共价 UF6易升华，56.5℃以上为气态 或 【分析】铀矿经多步处理得到UO2SO4，电解将+6价的U元素还原得到U(SO4)2，然后和HF反应得到UF4，再被F2氧化得到UF6，离心富集处理得到UO2。 解析：(1)和为同种元素的不同核素，互为同位素； (2)①电解池中阳离子流向阴极，根据氢离子的流向可知A电极为阴极；UO得电子被还原为U4+，同时生成水，电极反应式为UO+4H++2e-=U4++2H2O； ②电解过程B电极即阳极水电离出的氢氧根放电生成氧气，而U4+有较强还原性，质子交换膜可以防止U4+移动到阳极附近被氧气氧化； (3)HF只含共价键，为共价化合物，液态HF几乎不导电； (4)①根据表格数据可知UF6易升华，56.5℃以上为气态，更容易离心富集； ②元素符号左上角数字表示质量数，的相对分子质量为235+19×6，的相对分子质量为238+19×6，二者的相对分子质量之比约为或。 18． AgNO3 正 Ag++e−=Ag Cu Ag 【分析】根据反应2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)分析，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，则正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e-=Ag，电解质溶液为AgNO3 ，原电池中，电子从负极经外电路流向正极。 解析：(1) Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e−=Ag，所以电解质溶液Y是AgNO3； (2)银电极上Ag+在得电子生成Ag，所以银电极为电池的正极，发生的电极反应为Ag++e−=Ag； (3)原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Cu极经外电路流向Ag极。 19．(1)490 kJ (2) H2 正极 减小 解析：（1）已知破坏1 mol H—H、1 mol O=O、1 mol H—O时分别需要吸收436 kJ、498 kJ、465 kJ的能量，则b=465 kJ×4-436 kJ×2-498 kJ=490 kJ。答案为：490 kJ； （2）从图中可以看出，通H2的电极为负极，通O2的电极为正极。 ①电池的负极，H2失电子产物与电解质反应生成水。 ②电池工作时 ，阳离子向正极移动，则K+ 向正极移动。 ③电池工作一段时间后，n(OH-)不变，但H2O的质量增大，溶液的体积增大，所以c(OH-)减小，电解质溶液的pH减小。 答案为：H2；正极；减小。 20．(1)391 (2) (3) 16.8 解析：（1），解得a=391；故答案为：391。 （2）①将第Ⅲ个方程式减去第Ⅱ个方程式的一半，再减去第Ⅰ个方程式的一半得到25℃、101kPa下CO与水蒸气反应转化为的热化学方程式为 ；故答案为： 。 ②a．由反应Ⅱ可以推知： ，生成液态放出的热量更多，但焓变反而更小，因此小于，故a正确；b．反应III的反应热等于石墨(s)和气体分子中化学键断裂时所吸收的总能量与气体分子中化学键形成时所释放的总能量的差，故b错误；c．反应Ⅰ是放热反应，而图只能表示反应Ⅰ的能量的关系，不能表示反应过程图象，故c错误；综上所述，答案为：a。 （3）①燃料电池氨气为还原剂，氧气为氧化剂，氧气作正极，氨气为负极，在碱性电解质中，氨气变为氮气，因此石墨Ⅰ电极上的电极反应式为；故答案为：。 ②石墨II是正极，则Y为阳极，要生成氢氧化亚铁，则Y电极的电极材料是铁；故答案为：Fe。 ③通电一段时间后，若右侧玻璃管中产生白色沉淀，则转移了1.5mol×2=3mol电子，理论上石墨Ⅱ上通入物质的量为，其体积至少为0.75mol ×22.4L∙mol−1＝16.8L；故答案为：16.8。 21．B 解析：A.电解质为稀醋酸时发生析氢腐蚀，试管内产生氢气压强增大，导管液柱下降，而不是液柱上升，故A错误； B.当电解质为氯化钠溶液时发生吸氧腐蚀，压强下降导管中液柱上升，故B正确； C.由B分析可知，导管中液柱上升，故C错误。 故答案选：B。 22． 2CH3CH2OH +O2 2CH3CHO +2H2O N、S 【分析】短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H，则A为H元素；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B为C元素；D和A可形成化合物和，且是最常见的溶剂，则D为O元素；植物生长所需元素是N、P、K，又A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C为N元素；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E为第三周期元素S，据此进行解答。 解析：短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H，则A为H元素；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B为C元素；D和A可形成化合物和，且是最常见的溶剂，则D为O元素；植物生长所需元素是N、P、K，又A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C为N元素；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E为第三周期元素S； 为S元素，硫离子有三个电子层，电子数依次为2、8、8，离子结构示意图为，非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，C、N、O、S中非金属性O最强，稳定性最强的为； 与分别为、，在铜作催化剂条件下加热，乙醇与氧气反应生成乙醛，反应的化学方程式为：； 根据转化关系可知，单质与氧气反应生成氧化物X，X与氧气反应生成氧化物Y，Y生成酸，酸可以生成X，这样的元素必须有变价，5种元素中满足条件的元素为：N、S； 为，根据图可知，该原电池的燃料为乙醇和氧气，生成物乙酸和水，电解质为酸性溶液，原电池负极失去电子发生了氧化反应，所以负极反应为乙醇失去电子生成乙酸，电极反应为：，正极在酸性条件下氧气得到电子发生了还原反应：，所以A处为。 23．(1)Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+ (2)Fe2+ (3) Fe2++2e-=Fe pH较大时溶液中氢离子浓度小，此时Fe2+优先于H+得电子，pH较小时溶液中氢离子浓度大，此时H+优先于Fe2+得电子 (4) 实验Ⅰ中电极表面逐渐析出红褐色沉淀为Fe(OH)3，实验Ⅱ中取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液变红，说明有Fe3+生成 氯离子先失电子生成氯气，氯气再将Fe2+氧化成Fe3+ (5)在1.5V的电压、pH=5.52的情况下，电解0.2mol/L的NaCl溶液，观察阳极处是否有气泡产生，湿润的淀粉碘化钾是否变蓝。 解析：（1）亚铁离子水解产生氢离子从而显酸性，离子方程式为Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+。 （2）根据实验现象可知，阳极无气泡产生，湿润淀粉碘化钾不变蓝，说明无氯气生成，且Ⅰ中阳极电极表面析出红褐色沉淀，Ⅱ中阳极附近溶液中滴加KSCN后溶液变红，说明阳极有Fe3+生成，则阳极放电的微粒可能是Fe2+。 （3）①实验Ⅰ中，阴极无气泡产生，电极表面有银灰色金属析出，则说明此时为Fe2+得电子生成Fe，电极反应为Fe2++2e-=Fe。 ②从表中可知，pH较大时溶液中氢离子浓度小，此时Fe2+优先于H+得电子，pH较小时溶液中氢离子浓度大，此时H+优先于Fe2+得电子。 （4）①实验Ⅰ中电极表面逐渐析出红褐色沉淀为Fe(OH)3，实验Ⅱ中取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液变红，说明有Fe3+生成，以上两个现象可说明Fe2+放电。 ②阳极可能为氯离子先失电子生成氯气，氯气再将Fe2+氧化成Fe3+。 （5）现要验证Cl-在实验Ⅰ条件下能否放电，则可设计的实验方案为，在1.5V的电压、pH=5.52的情况下，电解0.2mol/L的NaCl溶液，观察阳极处是否有气泡产生，湿润的淀粉碘化钾是否变蓝。 学科网（北京）股份有限公司 $$