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．我国科学家研究出一种新型水系电池(甲装置)，既能实现乙炔加氢，又能发电。用该电池作为电源处理废水，实现将苯酚()氧化为和(乙装置)。 已知：放电时，Zn转化为ZnO。羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于F₂的氧化剂。 下列说法错误的是 A．甲、乙两装置相互连接时，a极应接d极 B．a极的电极反应为 C．放电时，甲装置b极区溶液的pH逐渐减小 D．相同时间内，c、d两极产生气体的体积比(相同条件下)为3∶7 2．化学与生活关系密切，下列说法正确的是 A．“玉兔二号”月球车使用的太阳能电池板材料是二氧化硅 B．水垢中的，可先用溶液处理，而后用酸除去 C．为了增强肥效，将草木灰与铵态氮肥混用 D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管反而会加速腐蚀 3．利用废料制备的工作原理如图，下列说法不正确的是 A．电极b为阴极，发生还原反应 B．电解总方程式： C．离子交换膜为阴离子交换膜 D．X可以是溶液 4．下列说法错误的是 A．氯碱工业中的电解槽所用的交换膜是阳离子交换膜 B．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡正向移动，该反应的平衡常数不一定增大 C．为了提高合成氨工业中氨气的平衡产率，选定的温度为400~500℃ D．工业电解熔融Al2O3制Al时，在阴极上得到Al 5．如图为电解装置示意图。下列电解目的不能实现的是 选项 电极材料 电解质溶液 电解目的 A a.铜，b.碳棒 饱和食盐水 制取、和 B a.银，b.铁 溶液 铁上镀银 C a.粗铜，b.精铜 溶液 电解精炼铜 D a.碳棒，b.铜 稀溶液 制取少量和 A．A B．B C．C D．D 6．生产生活中蕴藏着丰富的化学知识。下列项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 项目 化学知识 A 废旧铅酸蓄电池回收时加入少量 可作该反应的催化剂 B 冰在室温下自动熔化成水 冰熔化成水时熵值增大 C 合成氨原料气进入合成塔前需经过铜氨溶液 铜氨溶液可除去 D 作“钡餐” 是强电解质 A．A B．B C．C D．D 7．关于番茄电池的说法正确的是 A．Zn片作正极 B．Cu片质量减少 C．电子由Zn片经导线流向Cu片 D．实现了电能向化学能的转化 8．在如图烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液，其中铁片最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 9．甲、乙中分别盛有等体积等浓度的CuCl2溶液（足量），装置如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．甲为原电池，乙为电解池 B．乙装置给甲装置提供电能 C．当乙中产生气体时，甲中产生铜的物质的量也为 D．一段时间后，甲、乙中溶液中的铜离子浓度相等 10．某原电池结构如图所示，下列有关该原电池的说法正确的是 A．能将电能转换成化学能 B．碳棒发生氧化反应 C．该装置中发生的反应为：Cu＋2 Fe3+＝2 Fe2+＋Cu 2+ D．电子从碳棒经外电路流向铜棒 11．钛被誉为第三金属，广泛用于航天航空等领域。硼化钒(VB2)­空气电池的放电反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，以该电池为电源制备钛的装置如图所示。 下列说法不正确的是 A．电解过程中，OH-由阴离子交换膜左侧向右侧迁移 B．Pt极反应式为2VB2＋22OH--22e-=V2O5＋2B2O3＋11H2O C．石墨电极可能发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑、2O2--4e-=O2↑ D．若石墨极只收集到4.48 L Cl2气体，则理论上制备4.8 g Ti 12．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．碳酸钡与盐酸反应：CO＋2H＋=H2O＋CO2↑ B．氯化铁溶液遇到硫氰化钾溶液显紫色：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3↓ C．NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO=BaSO4↓＋H2O D．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ 13．理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。下列能设计成原电池且极质量增加的是 选项 极 极 溶液 稀硫酸 酒精 溶液 溶液 A． B． C． D． 14．某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应： 编号 1 2 3 实验 现象 溶液变为黄绿色，产生白色沉淀(白色沉淀为CuSCN) 溶液变红，向反应后的溶液中加⼊K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多 接通电路后，电压表指针不偏转。⼀段时间后，取出左侧烧杯中少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，没有观察到蓝色沉淀 下列说法不正确的是 A．实验1中发生了氧化还原反应，KSCN为还原剂 B．实验2中“溶液变红”是Fe3+与SCN-结合形成了配合物 C．若将实验3中Fe2(SO4)3溶液替换为0.25 mol/LCuSO4溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发生偏转 D．综合实验1～3，微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关 15．下列有关甲、乙两种电池的说法中正确的是 A．甲：电池工作时化学能全部转化为电能 B．甲：电解液不可能采用氢氧化钠水溶液 C．乙：电池工作时，电子从a电极→灯泡→b电极→电解液→a电极 D．乙：正极电极反应式为CH3OCH3-12e- + 3H2O=2CO2 +12H+ 二、填空题 16．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。 试回答下列问题： (1)电解质溶液中的OH-移向______极(填“负”或“正”)。 (2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式：________。 (3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为_______。 (4)利用该装置可以处理氮的氧化物和NH3尾气，总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，负极反应式为________。 (5)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。则下列说法正确的是______(填序号)。 ①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子 (6)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)为________。 17．从、、Cl-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+ 等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。 (1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是_______(只写一种即可，下同)； (2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是_______； (3)两极分别放出气体，气体体积为1﹕1(同温同压)，电解质的化学式可能是_______； 18．金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。 (2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：，加入的目的是___________。 (3)的电子式为___________。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol 放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：___________。 (4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过___________、___________(填序号) a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．溶液 (5)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。 (6)天然碱的主要成分为，1mol 经充分加热得到的质量为___________g。 19．回答下列问题： (1)普通锌锰干电池的结构如图所示。 ①电池中属于盐的电解质为_______。 ②负极反应式为_______。 ③放电时，正极上发生反应的物质是_______；向_______(填“正极”或“负极”)移动。 (2)表面积相同的废锌皮(杂质不与硫酸反应)和纯锌片分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较快的是_______，原因是_______。若用过量的纯锌片与一定量的稀硫酸反应，为了加快反应速率又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是_______(填字母)。 A．微热 B．加入适量氧化铜 C．加入少量硫酸铜溶液 20．原电池的工作原理 (1)定义：将___________能转化为___________能的装置。 (2)装置构成的条件：电极___________、电极___________、___________导体、___________导体、自发进行的___________反应。 (3)电极 负极——电子流出(还原剂发生___________反应)的电极。 正极——电子流入(氧化剂发生___________反应)的电极。 (4)3个移动方向 ①电子移向：电子从___________极流出经外电路流入___________极。 ②电流方向：电流从___________极流向___________极。 ③离子移动方向：阳离子向___________极移动，阴离子向___________极移动。 21．能源是国民经济发展的重要基础，如何合理利用现有能源以及开发新能源一直是研究的重点课题。 (1)在、时，完全燃烧生成液态水时放出的热量是。在直接以甲烷为燃料电池时，电解质溶液为酸性，负极的反应式为___________。理想状态下，该燃料电池消耗甲烷所能产生的最大电能为，则该燃料电池的理论效率(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)为___________。 (2)已知部分键能(E)数据如下： 化学键 946 389 243 431 反应___________。 (3)将煤转化为水煤气的方法是通过化学高温方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要反应为。有关物质的燃烧热数据如下表所示： 物质 C 已知：转化为放出的热量。 ①写出C完全燃烧的热化学方程式___________。 ②写出煤转化为水煤气的主要反应的热化学方程式：___________。 22．有8种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h，其中x、y、d、f随着原子序数的递增，其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示，z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH与原子序数的关系如图2所示。 根据判断出的元素回答下列问题： (1)f在周期表中的位置是___________； (2)y、z、d的氢化物中最稳定的是(写化学式)___________； (3)x与y形成的多种化合物中，最简单的化合物的空间构型是___________； (4)描述e的单质在空气中燃烧的现象：___________； (5)锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用，被称为生命火花。利用恒电势电解e的溴化物(eBr)的水溶液间接将葡萄糖[]氧化为葡萄糖酸[]，进而制取葡萄糖酸锌，装置如图所示。 ①钛网与直流电源的___________极相连； ②石墨电极的电极反应式为___________； ③写出生成葡萄糖酸的化学反应方程式：___________。 23．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池的反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题： (1)外电路的电流方向是由_______(填“a”或“b”，下同)极流向_______极。电源的负极为_______。发生的反应类型为_______(填氧化反应或还原反应) (2)电池的正极反应式为_______。 【参考答案】 一、选择题 1．D 【分析】根据电池装置图可知，左侧为原电池装置，b电极上Zn失去电子发生氧化反应，b为负极，a为正极；右侧为电解池装置，d极区苯酚()氧化为和，d为阳极，c为阴极，以此解答。 解析：A．甲装置中，a极为正极，b极为负极。乙装置中，c极为阴极，d极为阳极。因此a极应接d极，A正确； B．a极发生还原反应，电极反应为，B正确； C．b极发生的电极反应为，放电时，正极区溶液中的通过阴离子交换膜进入负极区溶液中，所以负极区溶液中的保持不变，但由于负极区有水生成，负极区溶液中的逐渐减小，碱性逐渐减弱，pH逐渐减小，C正确； D．根据电子得失守恒可写出关系式：，故相同时间内，c、d两极产生气体的体积比（相同条件下）为，D错误； 故选D。 2．B 解析：A．太阳能电池板材料是硅，A错误； B．水垢中的CaSO4 ，可先用Na2CO3 溶液处理，而后用酸除去，B正确； C．草木灰与铵态氮肥不可混用，会降低肥效，C错误； D．镀层破损后，锌仍作负极，不会加速钢管腐蚀， D错误； 故选B。 3．C 【分析】由图可知，与直流电源正极相连的电极a为阳极，酸性条件下三氧化二铈在阳极失去电子发生氧化反应生成铈离子和水，电极b为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，则X为硫酸溶液，铈离子通过阳离子交换膜由阳极室移向阴极室，电解的总反应方程式为。 解析：A．由分析可知，电极b为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，故A正确； B．由分析可知，电解的总反应方程式为，故B正确； C．由分析可知，电解时，铈离子通过阳离子交换膜由阳极室移向阴极室，故C错误； D．由分析可知，X为硫酸溶液，故D正确； 故选C。 4．C 解析：A．氯碱工业中的电解槽所用的交换膜是阳离子交换膜，允许阳离子钠离子通过，故A正确； B．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡正向移动，该反应的平衡常数不一定增大，比如增大一氧化碳浓度，平衡正向移动，平衡常数不变，故B正确； C．合成氨反应是放热反应，选定的温度为400~500℃，主要提高反应速率，而不是为了提高合成氨工业中氨气的平衡产率，故C错误； D．工业电解熔融Al2O3制Al时，阴极是铝离子得到电子生成Al，故D正确。 综上所述，答案为C。 5．A 【分析】由图可知，该装置为电解池，且a端接电源正极，为电解池的阳极，b为阴极。 解析：A．铜作阳极，自身放电产生Cu2+，此时溶液中Cl-无法放电，故不能得到氯气，A符合题意； B．镀银时，Fe为镀件，Ag为镀层金属，镀件作阴极被保护，则阳极为银，阴极为铁，电解质为AgNO3溶液，故B可以实现，不符合题意； C．电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐，故C可以实现，不符合题意； D．碳棒为阳极，铜作阴极，则此时阳极H2O电离出的OH-放电生成O2，阴极为H2O电离出的H+放电生成H2，故D可以实现，不符合题意； 故答案选A。 6．D 解析：A．废旧铅酸蓄电池回收时加入少量是由于可作该反应的催化剂，A不符合题意； B．物质由固态变为液态，物质微粒混乱度上升，熵值增大，B不符合题意； C．合成氨原料气进入合成塔前需经过铜氨溶液是利用铜氨溶液来吸收CO气体，C不符合题意； D．作“钡餐”，是由于既不溶于HCl，且不被X射线透过，与其是强电解质无关，D符合题意； 故选D 7．C 【分析】番茄电池为原电池，活泼电极做负极，Zn比Cu活泼，Zn片作负极，Cu作正极，负极上Zn失去电子变为锌离子，Zn片质量减小。 解析：A. 番茄电池为原电池，活泼电极做负极，Zn比Cu活泼，Zn片作负极，故A错误； B. Zn片作负极，失去电子变为锌离子，Zn片质量减少，故B错误； C. 电子由负极经导线流向正极，则电子由Zn片经导线流向Cu片，故C正确； D. 原电池是将化学能转化为电能的装置，故D错误； 答案选C。 8．C 【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极； 解析：A中铁发生化学腐蚀；B中镁活动性强为负极，铁作正极被镁保护；C中铁作负极加速被腐蚀；D中铁与电源负极相连，作为电解池的阴极被保护；所以铁片最易被腐蚀的是C； 答案为C。 9．B 解析：A．甲、乙装置的电解质溶液相同，但比活泼，故甲为原电池，乙为电解池，即甲为乙提供电能，故A正确； B．甲甲为原电池，乙为电解池，即甲为乙提供电能，故B错误； C．甲中电极（负极）： Zn-2e-=Zn2+，C电极（正极）： Cu2++2e-=Cu；乙中电极（阴极）： Cu2++2e-=Cu，C电极（阳极）： 2Cl--2e-=Cl2↑，根据得失电子守恒，当乙中产生气体时，甲中产生铜的物质的量也为，故C正确； D．单位时间内两池中消耗的物质的量相同，故一段时间后，甲、乙中溶液中的铜离子浓度相等，故D正确； 故选B。 10．C 解析：A．该装置为原电池，能将化学能转换成电能，错误； B．碳棒是正极，发生还原反应：Fe3＋＋e-=Fe2＋，错误； C．该反应总反应为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，正确； D．电子从铜棒经外电路流向碳棒，错误。 11．D 解析：A．该装置是原电池与电解池的串联，由硼化钒­空气电池放电总反应推知，Cu电极是正极，Pt电极是负极，故由阴离子交换膜左侧向右侧迁移，A正确； B．Pt电极上发生氧化反应，电极反应式为，B正确； C．石墨电极是电解池的阳极，电解质中阴离子()发生氧化反应，C正确； D．未指明是否处于标准状况，不能据此计算制备Ti的质量，D错误； 故选D。 12．D 解析：A． 碳酸钡难溶于水，不能拆开写，正确的离子方程式为：BaCO3＋2H＋=Ba2++H2O＋CO2↑，故A错误； B．Fe(SCN)3不是沉淀，正确的离子方程式为：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，故B错误； C．NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液后溶液恰好显中性，生成硫酸钡和水的物质的量之比为1：2，正确的离子方程式为：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO=BaSO4↓＋2H2O，故C错误； D． 电解饱和食盐水，阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧化钠，离子方程式正确，故D正确； 故选D。 13．D 解析：A．铁与稀硫酸反应是氧化还原反应，但表现为b极的溶解，A错误； B．铜和银插在酒精溶液中，不存在反应且未形成闭合回路，B错误； C．锌与氯化铁发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁，b极质量不会增加，C错误； D．铁与硫酸铜发生置换反应，是氧化还原反应，且b极上铜离子得电子生成铜单质吸附从而质量增重，D正确； 故选D。 14．C 解析：A．在反应1中，SCN-失去电子被氧化为(SCN)2，Cu2+得到电子被还原为Cu+，Cu+再与SCN-反应产生CuSCN沉淀，反应方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2，该反应中KSCN为还原剂，A正确； B．Fe3+与SCN-反应产生络合物Fe(SCN)3，使溶液变为血红色，B正确； C．在实验2中溶液变为红色，发生可逆反应：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，反应产生Fe(SCN)3使溶液变为红色。向反应后的溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多，说明其中同时还发生了氧化还原反应：2Fe3++2SCN-=2Fe2++(SCN)2，Fe2+与[Fe(CN)6]3+反应产生Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀，因此接通电路后，电压表指针会发生偏转。将0.125 mol/LFe2(SO4)3溶液与0.05 mol/LCuSO4溶液通过U型管形成闭合回路后，接通电路后，电压表指针不偏转，说明没有发生氧化还原反应，未产生Fe2+，故滴入K3[Fe(CN)6]溶液，也就不会产生蓝色沉淀，可见Fe2(SO4)3溶液浓度降低后不能发生氧化还原反应，故若加入CuSO4溶液0.25 mol/L，比0.5 mol/LCuSO4溶液浓度也降低一半，则接通电路后，可推测出电压表指针也不会发生偏转，C错误； D．0.5 mol/LCuSO4溶液及0.25 mol/L溶液会与0.1 mol/LKSCN溶液发生氧化还原反应，当三种物质浓度都是原来的一半时，未发生氧化还原反应，说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关，D正确； 故合理选项是C。 15．B 【分析】由图可知，甲中钠为活泼金属，a为负极、b为正极；乙中氧气发生还原反应，b为正极、a为负极； 解析：A．电池工作时也会发热，即化学能部分转化为热能，A错误； B．根据装置图中可知有O的迁移，而O不能存在于水溶液中，所以电解液不可能采用氢氧化钠水溶液，B正确； C．电池工作时，电子只在外电路中转移，即电子从a电极→灯泡→b电极，C错误； D．正极发生还原反应，电极反应式为：O2+4e- +4H+=2H2O，D错误。 故选B。 二、填空题 16． 负 2H2O+O2+4e-=4OH- CH4+10OH--8e-=+7H2O 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O ②③ 13.44L 解析：(1)原电池中阴离子移向负极，即氢氧根移向负极； (2)通入氧气的一极为正极，由于是碱性环境，氧气得电子后生成氢氧根，所以正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-； (3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料，则通入氧气的一极依然为正极，通入甲烷的一极为负极，碱性环境中甲烷失电子后结合氢氧根生成碳酸根，电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O； (4)原电池中负极发生氧化反应，所以NH3为负极，电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O； (5)①甲醇燃料电池中甲醇被氧化，空气中的氧气被还原，所以通入空气的电极为正极，故①错误； ②电池总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O，消耗氢氧根同时产生水，所以溶液的碱性逐渐减弱，故②正确； ③6.4gCH3OH的物质的量为=0.2mol，根据电极反应可知转移1.2mol电子，故③正确； 综上所述答案为②③； (6)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，则锌片为负极，电极反应为Zn-2e-═Zn2+，银片做正极，溶液中氢离子在银电极得到电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-═H2↑，所以金属减少的质量为反应的锌的质量，物质的量为=0.6mol，根据电极反应可知同时会生成0.6mol氢气，体积为0.6mol22.4L/mol=13.44L。 17． H2SO4或HNO3或Ba(NO3)2 CuSO4或AgNO3 HCl 解析：(1)两极分别放出H2和O2，说明电解池的类型为电解水型，溶质可以是强碱、强酸（含氧酸）、或二者形成的盐，故该电解质可以是H2SO4或HNO3或Ba(NO3)2； (2)阴极析出金属，阳极放出O2，说明电解池是放氧生酸型，溶质是不活泼金属的含氧酸盐，故该电解质可以是CuSO4或AgNO3； (3)两极分别放气体体积为1﹕1的气体，说明不是电解水型，电解水时H2与O2的体积比为2：1，所以该电解池属于电解电解质型，由于能生成两种气体，所以溶质为HCl（2HCl H2+Cl2）。 18．(1)(或) (2)作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗 (3) (4) c a (5) (6)159 解析：（1）基态Na原子的价电子排布式为3s1，则价层电子轨道表示式为(或)；故答案为：(或)。 （2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：，电解时温度降低了即熔点降低了，说明加入的目的是作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗；故答案为：作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗。 （3）含有钠离子和过氧根离子，其电子式为。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol 放热510.9kJ，则该反应的热化学方程式： ；故答案为：； 。 （4）采用空气和Na为原料可直接制备，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，一般最后除掉水蒸气，因此空气与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸；故答案为：c；b。 （5）钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内，则晶胞中有8个钠，氧有个，钠氧个数比为2：1，则该氧化物的化学式为；故答案为：。 （6），因此1mol 经充分加热得到1.5mol，其质量为1.5mol×106g∙mol−1＝159g；故答案为：159。 19．(1) 或氯化铵 和 正极 (2) 废锌皮 废锌皮在稀硫酸中可构成原电池，产生氢气速率较快 AC 【分析】普通锌锰干电池中电解质溶液为NH4Cl溶液，Zn为原电池负极，碳棒做正极，MnO2在正极发生还原反应。 解析：（1）①根据普通锌锰干电池的结构图可知，电池中电解质为或氯化铵； ②Zn为原电池负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+； ③放电时正极（碳棒）上发生的电极反应为2+2MnO2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O，正极上发生反应的物质是MnO2和；放电时，原电池电解质溶液中的阳离子向正极移动，因此向正极移动； （2）废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较大的是废锌皮，原因是废锌皮在稀硫酸中形成了原电池，Zn为原电池负极，加快了Zn失电子速率，因此产生氢气的速率较大； 若用过量的纯锌片与一定量的稀硫酸反应，为了加快反应速率又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是： A．微热可以加快化学反应速率，故A符合题意； B．加入适量氧化铜，氧化铜会和稀硫酸反应生成硫酸铜和H2O，生成氢气量减少，故B不符合题意； C．加入少量硫酸铜溶液，形成了原电池，能加快反应速率又不影响产生氢气的量，故C符合题意； 故选：AC。 20．(1) 化学 电 (2) 反应物 材料 离子 电子 氧化还原 (3) 氧化 还原 (4) 负 正 正 负 正 负 【分析】原电池是化学能转化为电能的装置，则理论上任何放热、自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，电子从负极流出，沿着导线流向正极，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极。 解析：（1）据分析,原电池的定义：将化学能转化为电能的装置。 （2）由工作原理可知，原电池装置构成的条件：电极反应物、电极材料、离子导体、电子导体、自发进行的氧化还原反应。 （3）负极——电子流出(还原剂发生氧化反应)的电极。 正极——电子流入(氧化剂发生还原反应)的电极。 （4）原电池中的3个移动方向： ①电子移向：电子从负极流出经外电路流入正极。 ②电流方向：电流从正极流向负极。 ③离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 21．(1) CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 85% (2)-469kJ/mol (3) C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5kJ/mol C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H=+131.0kJ/mol 解析：（1）由燃料电池是原电池的一种，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，但在酸性介质中，正极不会生成大量氢离子，则电解质参与电极反应，甲醇燃料电池的负极反应式为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+，正极反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，又该电池的理论效率为消耗1mol甲烷所能产生的最大电能与其燃烧热之比，则电池的理论效率为=×100%=85% ，故答案为CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+；85%； （2）根据反应物的键能总和减去生成物的键能总和计算反应热，该反应的ΔH=6×389+3×243-946-6×431=-469kJ/mol； （3）①碳完全燃烧生成二氧化碳的反应，标注物质聚集状态和对应反应的焓变，C完全燃烧的热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol，故答案为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol； ②由a：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol b：CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol c：H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol d：H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ/mol， 根据盖斯定律，a-b-c+d得：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H=+131.0kJ/mol，故答案为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ∆H=+131.0kJ/mol。 22． 第三周期第ⅢA族 H2O 正四面体 钠迅速熔化成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，有少量黄色烟，生成淡黄色固体 正极 2H2O+2e-=H2↑+2OH- CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr 解析：x的最高正价为+1价，且原子半径最小，则为H元素；0.01mol/L e的最高价氧化物对应水化物溶液pH=12，则为一元强碱溶液，原子序数小于e的主族元素至少有4种，所以e为Na元素； y的最高正价为+4价，d的最低负价为-2价，且原子序数小于Na，则y为C元素，d为O元素；z的位于C和O之间，则为N元素；f的最高正价为+3价，原子序数大于Na，则为Al元素；0.01mol/L g的最高价氧化物对应水化物溶液pH＜2，则为二元强酸，所以g为S元素；h为原子序数大于S的短周期主族元素，则为Cl元素。 (1)f为Al元素，位于元素周期表的第三周期第ⅢA族； (2)原子半径O＜N＜C，所以与氢原子形成共价键时，O-H键键长最短，键能最大，稳定性最好，但H2O2因含有过氧根而稳定，所以三种元素的氢化物中最稳定的是H2O； (3)H与C形成的最简单化合物为CH4，空间构型为正四面体； (4)Na单质在空气中燃烧时生成过氧化钠，现象为：钠迅速熔化成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，有少量黄色烟，生成淡黄色固体； (5)eBr即为NaBr，电解过程中钛网上先将Br-氧化为Br2，发生氧化反应，所以钛网为阳极，生成的Br2在水溶液中将葡萄糖中的醛基氧化为羧基；石墨为阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气； ①钛网为阳极，与直流电源的正极相连； ②石墨电极为阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-； ③阳极生成的Br2在水溶液中将葡萄糖中的醛基氧化为羧基，化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr， 23．(1) b a a 氧化反应 (2)MnO2＋e-＋Li＋=LiMnO2 解析：锂锰电池中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中生成LiMnO2，则MnO2电极为正极，电极反应式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2，Li电极为负极，原电池工作时，外电路中电流由正极经过负载流向负极，据此解答。 （1）锂锰电池中，电极b为正极，电极a为负极，原电池工作时，外电路中电流由正极经过负载流向负极，即电流由b极流向a极；电源的负极为a，电极反应为：Li-e-=Li+，失去电子发生氧化反应。 （2）锂锰电池中，电极b为正极，电极a为负极，正极上MnO2得到电子和Li+结合生成LiMnO2，电极反应式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2。 学科网（北京）股份有限公司 $$