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

第四章 化学反应与电能测试题 一、选择题 1．以海水为电解质溶液的水激活电池结构如图所示。下列说法不正确的是 A．正极反应式是 B．海水中的向镁电极移动 C．镁电极会发生副反应 D．电池总反应是 2．电解原理具有广泛的应用。下列关于图示四个装置的叙述不正确的是 A．装置甲可以在铁钉上镀铜 B．若装置乙可以电解精炼铜，则X电极为纯铜 C．装置丙的a端产生氯气 D．装置丁可以观察到白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 3．工业上可通过“酸性歧化法”和“电解法”制备。“酸性歧化法”中，利用软锰矿(主要成分为)先生成，进而制备的流程如下所示： 电解水溶液制备的装置如图所示，电解后测得b极区溶液中溶质的总物质的量增大，下列说法错误的是 A．水溶液盛放在a极区 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．当外电路转移2 mol电子时，两极室溶液质量变化相差76g D．“电解法”所得副产品可用作“酸性歧化法”制备的原料 4．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．铁棒是正极 C．碳棒发生氧化的反应 D．电子从铁棒经外电路流向碳棒 5．在冬奥会上，中国使用了多项高科技。下列说法正确的是 A．滑道使用二氧化碳超临界制冰的相变过程是物理变化 B．火炬“飞扬”使用的碳纤维和高性能树脂属于无机非金属材料 C．颁奖礼仪服饰“瑞雪样云”使用的保温材料石墨烯属于有机高分子材料 D．冬奥会场馆使用的氢燃料车是利用电解池原理提供电能 6．下列说法正确的是 A．废旧电池可进行深埋处理 B．能构成电池的反应不一定是氧化还原反应 C．燃料电池中，通入气体的电极一定是电池负极 D．镁铝分别作电池负极，相同质量时铝释放的电子数比镁的多 7．“北溪管道”被炸导致大量天然气泄漏，天然气的主要成分是。下列叙述正确的是 A．管道中钢材在弱碱性海水中主要发生析氢腐蚀 B．分子中基态碳原子价电子占据能层符号为M C．含非极性键和极性键 D．分子的空间结构为正四面体形 8．如图为铜铁原电池装置，下列叙述错误的是 A．溶液变为蓝色 B．铁片为负极 C．电流由铜片流向铁片 D．该装置可以将化学能转化为电能 9．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是 A． B． C． D． 10．pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器，复合电极pH计的工作原理如图。室温下，E=0.059pH+0.2 (E的单位为V)。下列说法错误的是 A．pH计工作时，化学能转变为电能 B．指示电极的电极电势随待测溶液的c(H+)变化而变化 C．若参比电极电势比指示电极电势高，则指示电极的电极反应式：AgCl(s)+e- = Ag(s) +Cl- D．室温下，若E为0. 377V，则待测溶液的pH=3.0 11．用如图所示装置进行实验，盐桥中装有含饱和溶液的琼脂。下列说法错误的是 A．铜棒为正极，其电极反应式为 B．采用多孔碳棒的目的是为了增大电极与电解质溶液的接触面积 C．盐桥中的氯离子移向溶液 D．当电路中通过电子时，消耗锌的质量为 12．用微生物燃料电池处理含氨氮的废水，是一项重要的研究课题。某科研小组利用如图所示的装置模拟含氨氮废水的处理。 下列说法错误的是 A．附着微生物的石墨为负极 B．处理废水时，不宜在高温下进行 C．石墨电极的电极反应式： D．左右两侧电极附近溶液的pH均升高 二、非选择题 13．小芳同学设计了甲、乙两个实验，以研究钢铁在不同环境下腐蚀的情况，实验装置如图所示。操作过程是：分别在水槽中的试管内放一枚铁钉，放置数天后均观察到铁钉生锈 请你根据有关实验现象，填写相应内容： (1)甲试管内液面上升，则发生了_________（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀， 两极的电极反应为：负极：_________________________________， 正极：_________________________________。 (2)乙试管内液面下降，则发生了_______（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀， 两极的电极反应为：负极：_________________________________， 正极：_________________________________。 14．高铁酸钾被称为“绿色化学试剂”，在酸性至弱碱性条件下不稳定；溶液呈紫红色，具有强氧化性，与反应时，溶液颜色会逐渐褪去，并出现红褐色沉淀。 (1)可用于自来水处理，其原理是_______。 (2)电解法可制得，装置如图所示，阳极电极反应式为_______。若电解质溶液中混有少量杂质，电解效果会显著降低，其原因是_______。 15．回答下列问题 (1)已知完全燃烧ag乙炔(C2H2)气体时生成1molCO2和H2O(l)，同时放出热量bkJ，则表示乙炔燃烧热的热化学方程式：_____。 (2)某课外科学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。图中是两个串联的甲烷燃料电池做电源对乙池丙池进行电解实验(各溶液溶质均足量)，当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。 ①A电极上发生的电极反应式为：____。 ②电解过程中丙池中发生的总反应方程式为：____。 ③当两个燃料电池共消耗甲烷2240mL(标况)，乙池中某极上析出Ag的质量为_____g。 (3)如图所示是一种可实现氢气循环利用的新型电池的放电工作原理。 若以此新型电池为电源，用惰性电极电解制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]，其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。 ①新型电池放电时，负极电极反应式为：____。 ②两池工作时，电池的电极M应与电解池的____(填a或b)极相连接；1、2、3膜为阳膜的是：____。 ③产品室中发生的离子反应为：____。 16．有下列两组离子：①；②。电解时，移向阳极的是___________，放电先后顺序是___________；移向阴极的是___________，放电先后顺序是___________。 17．美国“阿波罗”宇宙飞船中使用的氢氧燃料电池，其构造如图所示： (1)KOH作电解质，其电极总反应为2H2+O2=2H2O，则负极通入的是________，电极反应式为______；正极通入的是____，电极反应式为______； (2)如把KOH溶液改为稀硫酸，则负极电极反应式为：_____，正极电极反应式为：______。 18．含硫和铁的多种化合物可作为原电池材料，按照要求回答下列问题： I.依据氧化还原反应设计的原电池如图所示。 (1)电解质溶液是_______(填化学式)溶液。 (2)Cu电极上发生的电极反应为_______。 (3)石墨电极上发生反应的类型为_______(填“氧化”或“还原”)反应。 (4)当有1.6g铜溶解时，通过外电路的电子的物质的量为_______。 II.目前锡硫电池的研究获得突破，该电池的总反应是，放电时其工作原理如图所示。 (5)充电时，其能量转化方式为_______。 (6)放电时，阳离子交换膜中向_______(填“M”或“N”)极移动。 (7)放电时，0.2mol 转化为时，流经导线的电子的物质的量为_______。 19．A、B、C、D四种可溶性盐，其阳离子分别是Na+、Ba2+、Cu2+、Ag+中的某一种，阴离子分别是Cl-、SO、CO、NO中的某一种。现做以下实验：①将四种盐各取少量，分别溶于盛有5mL蒸馏水的4支试管中，只有C盐溶液呈蓝色。②分别向4支试管中加入2mL稀盐酸，发现D盐溶液中产生白色沉淀，A盐溶液中有较多气泡产生，而B盐溶液无明显现象。 (1)根据上述实验事实，推断B、D两种盐的化学式分别为：B：___；D：___。 (2)向饱和A溶液中通入过量二氧化碳可能出现的现象为___，写出反应的化学方程式___。 (3)将C溶液盛装在电解槽中，利用两只铂电极进行电解，写出电解总反应的化学方程式___，若在实验室内欲检验C中的阴离子，写出简要步骤___。 (4)写出B、D两溶液混合的离子方程式为___。 20．短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A与C可形成A2C2和A2C两种化合物；B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙；D与A位于同一主族；在同周期元素形成的简单离子中，E的离子半径最小。 （1）实验室中可用A2C2制取C单质，其化学方程式是 。 （2）由A、C、D三种元素组成的化合物的电子式是 ；B、C、E三种元素组成的常见盐的水溶液呈酸性，原因是 （用离子方程式表示）。 （3）常温下，若甲、丙两溶液的pH均等于5，则由水电离出的c(H+)甲:c(H+)丙= ；丙溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。 （4）0.1molD单质和0.2molE单质组成的混合物投入到足量的A2C中，产生气体的体积（标准状况）是 。 （5）反应乙+C2→B2+A2C（未配平）可设计为燃料电池，则通入乙的电极是 （填“正”或“负”）极，在碱性条件下其电极反应是 。 21．某化学小组研究草酸(H2C2O4)及其盐的性质。 (1)已知：，，在等物质的量浓度、等体积的溶液与KOH溶液混合后所得的酸性溶液中，下列关系正确的是_______(填字母)。 a. b. c. d. (2)中碳元素的化合价是+3价，推测其有还原性。文献表明：相同条件下，的还原性强于。为验证此结论，小组同学完成了如下实验： 向溶液中缓慢加入溶液至过量，充分反应后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体。 资料：三水三草酸合铁酸钾[]为翠绿色晶体 ①取少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红，继续加入硫酸，溶液变红。用平衡移动原理解释溶液变红的原因是_______。 ②经检验反应后的溶液中无，从反应原理的角度解释和未发生氧化还原反应的可能原因是_______。 ③某同学利用如图所示装置比较和的还原性强弱。 i.闭合K，电流计指针偏转，一段时间后，取左侧溶液，_______(填操作和现象)，证实的还原性强于。 ii.该装置的优点是_______。 (3)可利用草酸盐测定某高锰酸钾产品的纯度，步骤如下： 已知： (摩尔质量：、) ⅰ.称取ag产品，配成50mL溶液。 ⅱ.称取，置于锥形瓶中，加蒸馏水使其溶解，再加入过量的硫酸。 ⅲ.将锥形瓶中溶液加热到75℃～80℃，恒温，用i中所配溶液滴定至终点，消耗溶液VmL(杂质不参与反应)。 产品中的质量分数的表达式为_______。 22．利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。 已知：酸性介质中，1mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高，其氧化型物质的氧化性越强；电极电势越低，其还原型物质的还原性越强。 电对(氧化型/还原型) 电极电势/V 0.771 1.776 0.695 1.224 0.536 回答下列问题： I．探究的分解反应 催化分解反应过程包括i、ii两步： 反应i：___________(未配平) 反应ii： (1)反应i的离子方程式为___________。 (2)验证生成：反应过程中，加入___________溶液，产生蓝色沉淀，证明有生成。 (3)酸性条件下也可催化分解。结合表中数据判断，上述条件下、、的氧化性由强到弱的顺序为___________。 Ⅱ．探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响 用可逆反应设计电池，按图a装置进行实验，测得电压E()随时间t的变化如图b所示： (4)电池初始工作时，正极的电极反应式为___________。 (5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b，提出以下猜想： 猜想1：增大，的氧化性减弱，正极的电极电势降低。 猜想2：减小，的氧化性增强，负极的电极电势升高。 ①时间后，按图a装置探究，验证上述猜想的合理性，完成表中填空。 实验 实验操作 电压E/V 结论 i 往烧杯A中加入适量Fe E___________0 猜想1成立 ii 往烧杯B中加入适量___________ E<0 猜想2成立 ②有同学认为，上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应，从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由___________。 ③为进一步验证猜想1，进行实验Ⅱi，完成表中填空。 实验 实验操作 电压E/V 结论 iii 往烧杯A中加入适量___________ E<0 猜想1成立 结论：可逆氧化还原反应中，浓度的变化引起电对氧化性变化，从而改变电池反应方向。 【参考答案】 一、选择题 1．D 【分析】上述为原电池工作原理，镁作负极，发生失电子的氧化反应，氯化银在正极得电子发生还原反应生成银单质，据此分析解答。 解析：A．根据上述分析可知，正极反应式是，A正确； B．海水中的向负极（镁电极）移动，B正确； C．镁为活泼金属，与水接触可能会发生副反应：，C正确； D．溶液中没有游离的银离子，该电池总反应为，D错误； 故选D。 2．D 解析：A．Cu与电源正极相连，为阳极，失去电子，阴极上铜离子得到电子，可以在铁钉上镀铜，故A正确； B．电解精炼铜，Y为粗铜，与电源正极相连，X电极为精铜，故B正确； C．a为阳极，b为阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，故C正确； D．图中有外接电源，铁为阴极，不溶解，故D错误； 故答案选D。 【点睛】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握实验装置的作用、电化学为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。 3．C 【分析】由题意可知，电解锰酸钾溶液制备高锰酸钾溶液时，锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，电极反应式为MnO—e—=MnO，水分子在阴极得到电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O—2e—=H2↑+2OH—，钾离子向阴极移动使阴极区物质的量增大，则b电极为电解池的阴极、a电极为阳极。 解析：A．由分析可知，a电极为阳极，锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，则锰酸钾盛放在a极区，故A正确； B．由分析可知，钾离子向阴极移动使阴极区物质的量增大，则离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确； C．由分析可知，当外电路转移2 mol电子时，阴极区溶液增加的质量为2mol×39k/mol—1mol×2g/mol=76g，阳极区溶液减少的质量为2mol×39k/mol=78g，则两极室溶液质量变化相差154g，故C错误； D．由分析可知，电解锰酸钾溶液制备高锰酸钾溶液所得副产品为氢氧化钾，氢氧化钾可以做酸性歧化法中熔融步骤的反应物，故D正确； 故选C。 4．D 【分析】原电池是化学能转化为电能的装置，该装置中铁棒为负极，失电子生成亚铁离子，电子经导线流向正极，碳棒为正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气。 解析：A．原电池是化学能转化为电能的装置，A错误； B．铁棒为负极，B错误； C．碳棒为正极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应生成氢气，C错误； D．电子从铁棒经外电路流向碳棒，D正确； 故选D。 5．A 解析：A．使用二氧化碳超临界制冰的相变过程没有生成新物质，是物理变化，A正确； B．高性能树脂属于有机合成高分子材料，B错误； C．石墨烯属于无机非金属材料，C错误； D．氢燃料车是将化学能转化为电能，利用原电池原理提供电能，D错误； 故选A。 6．D 解析：A．废旧电池中含有铅等重金属，会污染地下水，不能深埋处理，A错误； B．化学能转化成电能，需要通过电子的转移来实现，因此能构成电池的反应一定是氧化还原反应，B错误； C．燃料电池中，通入气体的电极也可能是正极，C错误； D．转移1mol 电子时，消耗Mg、Al的质量分别为12g、9g， 当镁、铝质量相同时，铝释放的电子数比镁多，D正确。 故选D。 7．D 解析：A．钢主要成分是铁的合金，在弱碱性海水中发生吸氧腐蚀，A项错误； B．C原子的价层为第二层，能层符号为L，B项错误； C．分子只含极性键，不含非极性键，C项错误； D．分子呈正四面体结构，D项正确； 故选D。 8．A 【分析】由装置可知该原电池的反应原理为：，Fe作负极，Cu作正极，据此解答。 解析：A．Cu为正极，没有参与反应，溶液不变蓝色，故A错误； B．由原理可知Fe作负极，故B正确； C．Fe作负极，Cu作正极，电流由正极流向负极，即由铜片流向铁片，故C正确； D．该装置为原电池，可以将化学能转化为电能，故D正确； 故选：A。 9．A 解析：钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe作负极，C作正极，溶解氧气的水膜作电解质溶液；负极的电极反应式为2Fe-4e- =2Fe2+，正极的电极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH-，故选A。 10．C 解析：A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即指示电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，故A正确； B．根据pH计的工作原理可知，指示电极参比膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，故B正确； C．若参比电极电势比指示电极电势高，正极的电势比负极的高，则指示电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Ag(s)-e-+Cl-=AgCl(s)，故C错误； D．根据E=0.059pH+0.2，若E为0. 377V，则pH=，故D正确； 故选：C。 11．C 解析：A．根据图象分析，左边是盐桥原电池，锌为负极，铜棒为正极，其电极反应式为，故A正确； B．采用多孔碳棒的目的是为了增大电极与电解质溶液的接触面积，故B正确； C．根据原电池“同性相吸”，则盐桥中的氯离子移向负极即溶液，故C错误； D．根据，则当电路中通过电子时，消耗锌的物质的量为0.1mol，其质量为，故D正确。 综上所述，答案为C。 12．D 解析：A．由图知，处理废水过程中，附着微生物的石墨一极反应物为CH4生成物为CO2，C元素化合价从-4升高为+4，失去电子，为负极，A项正确； B．微生物在高温下会死亡，无法进行硝化反应，所以不宜在高温下进行，B项正确； C．在石墨电极上得到电子被还原产生N2，则石墨电极的电极反应式是，C项正确； D．在附着微生物的石墨电极上CH4被氧化产生CO2气体，电极反应式是，反应产生H+使溶液酸性增强，溶液pH减小，D项错误。 故选D。 二、非选择题 13． 吸氧 2Fe-4e-==2Fe2+ O2 + 2H2O +4e- =4OH- 析氢 Fe-2e-=Fe2+ 2 H+ +2e-=H2 【分析】 原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，原电池原理发生金属腐蚀时，极弱酸性、中性和碱性环境发生吸氧腐蚀，酸性溶液中，金属发生析氢腐蚀；电化学反应时，电极上电子数守恒，据此分析回答； 解析：(1)甲试管内液面上升，则试管内气体减少，则发生了吸氧腐蚀，铁合金内，铁作负极，发生氧化反应，电极方程式为： 2Fe-4e-==2Fe2+，石墨作正极，正极上发生还原反应，吸氧腐蚀时正极反应式为: O2 + 2H2O +4e- =4OH-； (2)乙试管内液面下降，则试管内气体增加，则发生了析氢腐蚀，铁合金内，铁作负极，发生氧化反应，电极方程式为：Fe-2e-==Fe2+，石墨作正极，正极上发生还原反应，析氢腐蚀时正极反应式为: 2 H+ +2e-=H2。 14．(1)高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且自身被还原为，水解生成的胶体能吸附水中悬浮的杂质而使其沉降 (2) 随着电解的进行，生成的与溶液中反应生成，沉淀覆盖在铁电极表面，阻碍电解反应的进一步进行 解析：（1）中铁元素为+6价，具有强氧化性，能用于自来水的杀菌消毒，其还原产物为，水解生成的胶体能吸附水中悬浮的杂质而使其沉降，因此可以用于自来水处理； （2）该装置为电解池，Fe转化为，发生氧化反应，则Fe棒为阳极，阳极反应为； 若电解质溶液中混有少量杂质，电解效果会显著降低，其原因是随着电解的进行，生成的与溶液中反应生成，沉淀覆盖在铁电极表面，阻碍电解反应的进一步进行。 15．(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ•mol-1 (2) CH4+10OH--8e-=CO+7H2O Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑ 43.2 (3) H2+2OH--2e-=2H2O b 1、3 B(OH)+H+=H3BO3+H2O 【分析】由图可知，通入甲烷的电极发生还原反应为原电池的负极，通入氧气的电极为正极，则乙池和丙池为电解池，注意其中丙池中的铁电极为活泼电极，以此解题。 解析：（1）ag乙炔燃烧放出热量bkJ，则1mol乙炔燃烧放出热量-2bkJ，故表示乙炔燃烧热的热化学方程式为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-2bkJ•mol-1； （2）①通入甲烷的电极，甲烷失去电子发生氧化反应，故此电极为负极，电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO+7H2O； ②丙池中是铁做阳极的电解氯化钠溶液的反应，铁在阳极失去电子，水电离的氢离子离子在铂电极得到电子生成氢气，同时注意阳极生成的二价铁会和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，总反应方程式为：Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑； ③体积为2240mL(标况)的甲烷其物质的量为0.1mol，每个燃料电池消耗0.05mol甲烷，共失去电子0.4mol，则乙池中某电极上析出Ag也为0.4mol，其质量为43.2g； （3）①由图可知，氢气在N电极失去电子，发生还原反应，则N电极为负极，电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O； ②通过①问分析可知，M为正极，通过图示可知，原料室中的钠离子向左移动，b极附近的氢离子向左移动，则a电极为阴极，b电极为阳极，则M应该与b电极连接；同时1、3为阳膜； ③在产品室中应该是原料室中的B(OH)向右进入产品室，和b极区进入产品室中的氢离子反应生成产品H3BO3，相应的离子反应为：B(OH)+H+=H3BO3+H2O。 16． ② ① 解析：电解池中，阴离子离子移向阳极，移向阳极的是②组离子；惰性电极电解时，阳极发生失去电子的氧化反应，离子的还原性越强，越容易失去电子被氧化，由于还原性，等含氧酸根不放电，所以放电先后顺序为：；阳离子移向阴极，移向阴极的是①组，阴极发生得到电子的还原反应，阳离子的氧化性越强，越容易得到电子被还原，由于氧化性：，所以放电先后顺序为：；故答案为：②；；①；。 17． H2 O2 解析：(1)由总反应可知，氢气失电子应在负极发生反应，氧气得电子应在正极发生反应，因电解质为KOH，则负极氢气失电子结合氢氧根生成水，电极反应为：；正极氧气得电子结合水生成氢氧根离子，电极反应为：，故答案为：H2；；O2；； (2)如把KOH溶液改为稀硫酸，则负极氢气失电子生成氢离子，电极反应为：，正极氧气得电子结合氢离子生成水，电极反应为：，故答案为：；。 18．(1)或 (2) (3)还原 (4)0.05mol (5)电能转化为化学能 (6)N (7)0.2mol 【分析】，由反应可知，铜发生氧化反应为负极，铁离子发生还原反应处于正极，则石墨电极为正极、金属铜电极为负极； 电池的总反应是，放电时Sn发生氧化反应，则M为负极、右侧电极N为正极； 解析：（1）根据反应可知，电解质溶液可以是Fe2(SO4)3或溶液。 （2）Cu电极上发生的电极反应为铜失去电子变为铜离子，； （3）石墨电极为正极，发生反应的类型为还原反应。 （4）有1.6g铜（0.025mol）溶解时，，通过外电路的电子的物质的量为0.05mol； （5）充电时，其能量转化方式为电能转化为化学能； （6）放电时，阳离子向正极移动，故阳离子交换膜中向N极移动。 （7）放电时，可发生反应，故0.2mol 转化为时，流经导线的电子的物质的量为0.2mol。 19．(1) BaCl2 AgNO3 (2) 出现白色沉淀 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 (3) 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2 先向溶液中加入稀盐酸，若无明显现象再向其中滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生 (4)Ag＋+Cl－＝AgCl↓ 解析：C盐的溶液呈蓝色，说明C盐中含有Cu2+，分别向4支试管中加入2mL稀盐酸，发现D盐溶液中产生白色沉淀，说明D盐中含有Ag+；A盐溶液中有较多气泡产生，说明A盐中含有CO32−；又A、B、C、D四种盐均为可溶性盐，故A盐为Na2CO3；C盐为CuSO4，B盐为BaCl2，D盐为AgNO3，以此解答该题。 (1)根据以上分析可知这B、D的化学式分别为BaCl2、AgNO3。 (2)向饱和A溶液中通入过量二氧化碳，碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故可能出现的现象为出现白色沉淀，反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。 (3)将硫酸铜溶液盛装在电解槽中，利用两只铂电极进行电解，铜离子在阴极得电子生成单质铜，氢氧根离子在阳极失电子生成氧气，则电解总反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2；若在实验室内欲检验氯离子，需先向溶液中加入稀盐酸，若无明显现象再向其中滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生。 (4)氯化钡和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，离子反应方程式为Ag＋+Cl－＝AgCl↓。 20．（1） （2） （3）10-4：1；c(NO-3)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-) （4）4.48L （5）负；2NH3+6OH—-6e-=N2+6H2O 【分析】短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙,则B为氮元素、甲为硝酸、乙为氨气、丙为硝酸铵；A与C可形成A2C2和A2C两种化合物,故A为氢元素、C为氧元素;D与A位于同一主族,D的原子序数大于氧元素,则D为Na元素；在同周期元素形成的简单离子中,E的离子半径最小,E的原子序数大于Na元素,处于第三周期,则E为Al元素,据此解答。 解析：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙,则B为氮元素、甲为硝酸、乙为氨气、丙为硝酸铵;A与C可形成A2C2和A2C两种化合物,故A为氢元素、C为氧元素；D与A位于同一主族,D的原子序数大于氧元素,则D为Na元素；在同周期元素形成的简单离子中,E的离子半径最小,E的原子序数大于Na元素,处于第三周期,则E为Al元素, (1)实验室中在二氧化锰作催化剂用H2O2制取氧气C,其化学方程式是:； 综上所述，故为：。 (2)由H、O、Na三种元素组成的化合物是NaOH,其电子式是；硝酸铝水溶液中铝离子水解: Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋,平衡水的电离平衡,溶液呈酸性； 因此，本题正确答案是:，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。 (3)常温下,硝酸溶液中水电离中氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度为10-14/10-5=10-9mol/L；硝酸铵溶液中氢离子为水电离产生的,氢离子浓度为10-5mol/L,故两溶液中由水电离出的c(H+)甲:c(H+)丙=10-9:10-5=10-4：1；硝酸铵溶液中,铵根离子水解,溶液呈酸性, c(NO-3)>c(NH+4)，c(H+)>c(OH-)，由于水解过程微弱，因此铵根离子浓度远远大于氢离子浓度,所以c(NO-3)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)； 综上所述，故为：10-4：1；c(NO-3)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)。 (4) 0.1molNa单质和0.2molAl单质组成的混合物投入到足量的H2O中,钠首先反应得到0.1molNaOH与氢气,然后发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,只有0.1molAl参加反应,根据电子转移守恒可以知道,生成氢气的物质的量为(0.1×1+0.1×3)/2=0.2mol,故氢气的体积为0.2×22.4=4.48L； 因此，本题正确答案是: 4.48L。 (5)反应NH3+O2→N2+H2O (未配平)设计为燃料电池,负极发生氧化反应,氨气在负极放电,碱性条件下生成氮气与水,负极电极反应式为2NH3+6OH—-6e-=N2+6H2O； 因此，本题正确答案是:负；2NH3+6OH—-6e-=N2+6H2O。 21．(1)abd (2) 加硫酸，和反应，减小，逆向移动，增大，遇KSCN变红 与生成的反应速率快且限度大 滴加溶液，生成蓝色沉淀 避免发生，干扰氧化还原反应发生 (3) 解析：（1）等体积的溶液与KOH溶液混合后所得的溶液为，且溶液为酸性，说明电离大于水解； a．发生水解，所以，故a正确； b．电离大于水解，所以，故b正确； c．溶液中正负电荷守恒，有，故c错误； d．等体积的溶液与KOH溶液混合后所得的溶液为，所以，故d正确； 故答案选abd； （2）①三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3•3H2O]为翠绿色晶体：，加硫酸H＋和反应，c()减小，逆向移动，c(Fe3＋)增大，遇KSCN变红；故答案为H＋和反应，c()减小，逆向移动，c(Fe3＋)增大，遇KSCN变红； ②反应的K＝1.6×1020远大于1×105，说明反应很彻底，经检验反应后的溶液中无Fe2＋，从反应原理的角度解释和Fe3＋未发生氧化还原反应的可能原因是Fe3＋与生成的反应速率快且限度大；故答案为与生成的反应速率快且限度大； ③i.在Fe2＋和Fe3＋同时存在时检验Fe2＋，检验Fe2＋滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，证明生成Fe2＋，故答案为滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀； ii.该装置中氯化铁溶液和草酸钾溶液不直接接触，避免发生，干扰氧化还原反应发生；故答案为避免发生，干扰氧化还原反应发生； （3）根据步骤，用高锰酸钾溶液滴定H2C2O4溶液，当滴入最后一滴KMnO4溶液，锥形瓶中的液体由无色变为浅紫色，且半分钟内不恢复，为滴定终点；由题有关系式：2KMnO4~5H2C2O4~5Na2C2O4，则n(KMnO4)＝，则消耗的，故产品中KMnO4的质量分数为 ；故答案为。 22．(1) (2) (3)＞＞ (4) (5) ＜ AgNO3固体 加入铁粉后，同时造成增大，减小，都能使平衡逆移，使E＜0 FeCl2固体 【分析】已知：酸性介质中，1mol/L不同电对的电极电势越高，其氧化型物质的氧化性越强，结合表中数据判断，上述条件下氧化性由强到弱的顺序为＞＞Fe3+＞＞I2，还原性顺序为：I-＞＞Fe2+＞＞H2O； 要通过反应探究对电化学反应方向的影响，从某还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b，对于2个猜想，只能通过改变一个变量观察是否使E＜0来探究——猜想1：增大，的氧化性减弱，正极的电极电势降低，故只能通过A烧杯加适量氯化亚铁固体，增加亚铁离子浓度，猜想2：减小，的氧化性增强，负极的电极电势升高，只能通过B烧杯加适量硝酸银固体减少碘离子浓度来实现。 解析：（1）结合分析可知，反应i中铁离子把双氧水氧化了，生成亚铁离子、氧气和水，离子方程式为。 （2）遇发生反应：，生成深蓝色沉淀，则反应过程中，加入溶液，产生蓝色沉淀，证明有生成。 （3）据分析，上述条件下、、的氧化性由强到弱的顺序为＞＞。 （4）电池初始工作时，由可知，铁离子得电子发生还原反应转变为亚铁离子，为正极，则正极的电极反应式为。 （5）①i．t1时，若往烧杯A中加入适量Fe，则铁与铁离子反应，结合猜想1，增大，的氧化性减弱，正极的电极电势降低，则E＜0； ii．②t1时，若往烧杯B中加入适量AgNO3固体，可使碘离子产生沉淀，使减小，的氧化性增强，负极的电极电势升高，使E＜0，猜想2成立。 ③iii．t1时，若往烧杯A中加入适量FeCl2固体， 增大，的氧化性减弱，正极的电极电势降低，使E＜0，猜想1成立。 学科网（北京）股份有限公司 $$