第四章 化学反应与电能 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．铁放置时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈，铁生锈总的反应为。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就锈蚀的更快了。铁制品在潮湿的空气中容易生锈，下列对铁制品的防锈措施中不合理的是 A．将铁制品放在干燥的环境中 B．在铁制品表面喷上氯化钠溶液 C．在铁中加入镍、铬等金属制成合金 D．在铁制品表面烧制搪瓷 2．某化学兴趣小组同学查阅资料得知，常温下，对于任一电池反应，其电动势，n为电池反应中转移的电子数。该小组同学设计原电池装置(如图1所示)，来探究离子浓度的改变对电极电势的影响，测得初始时 (该反应中)，随着放电的进行，观察电池电动势的变化趋势并绘制了电池电动势E与的变化关系，如图2所示。下列说法正确的是 A．电压表读数为零，则说明该原电池中被消耗完全 B．该小组同学推测图2中直线与横轴的交点坐标大约为 C．该小组同学向溶液和溶液中同时快速加入少量等体积等浓度的溶液，发现电池电动势突然减小，则可知： D．该小组同学推测若将初始时左侧1的半电池，换为1的半电池，右侧半电池保持不变，则仍能观察到相同的电压表偏转情况 3．下列说法正确的是 A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物 B．溶液和过量的KI溶液反应，可用淀粉溶液检验该反应是否为可逆反应 C．可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒 D．实验室用锌和稀硫酸反应制氢气，加入少量硫酸铜能加快反应速率 4．科学家研发了一种以Al和Pd@石墨烯为电极的Al-电池，电池以离子液体作电解质，放电时在提供能量的同时实现了人工固氮，示意图如下。下列说法不正确的是 A．充电时Al电极是阴极 B．放电时离子浓度增大，离子浓度减少 C．放电时正极反应为 D．放电时电路中每通过6mol ，电池总质量理论上增加28g 5．酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由炭粉、、和等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生。下列说法错误的是 A．该电池的负极反应式为 B．该电池的正极反应式为 C．维持电流为，电池工作5分钟，理论上消耗(已知) D．酸性锌锰电池与碱性锌锰电池相比，缺点是电解质溶液易发生泄漏 6．科学家发明了一种Al－PbO2电池，电解质溶液分别为K2SO4溶液、H2SO4溶液、KOH溶液，通过x膜和y膜两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如图所示。下列说法正确的是 A．K+通过x膜移向M区 B．R区的电解质溶液浓度逐渐减小 C．x膜和y膜均为阳离子交换膜 D．M区消耗1.8gAl时，N区电解质溶液质量减少16.0g 7．一种新型电池装置如图所示。下列叙述错误的是 A．镍钴电极反应： B．II区的通过a交换膜向I区迁移，通过b交换膜向III区迁移 C．该装置工作时总反应： D．该装置工作时还利用了中和能 8．下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是 A．图1铁上电镀铜 B．图2蒸发溶液制得 C．图3增大反应物浓度，平衡正向移动 D．图4测定溶液的浓度 9．一种钠硫电池在常温下的工作原理如图所示(以NaClO4和NaNO3的四乙二甲基醚混合溶液为电解液)，下列说法正确的是 A．电极甲的材料是金属钠，电极乙的材料是S8 B．该电池放电时，电极甲上发生的电极反应为 C．电池充电时，电极乙接电源的负极，发生还原反应 D．可用 NaNO3的水溶液作为电解液来提高该电池的工作效率 10．开关K置于a处时，两极均有气泡产生，U形管中的液面上升，一段时间后，再将开关K置于b处，可观察到两极的气体逐渐减少。据此分析，下列说法正确的是 A．开关K置于a处时，铁电极与直流电源的正极相连 B．开关K置于a处时，产生气体的原因为：2H++2Cl-H2↑+Cl2↑ C．开关K置于b处时，阳离子通过阳离子交换膜移向石墨电极 D．开关K置于b处时，铁电极上的电极反应式为H2-2e-=2H+ 11．用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是 选项 A B C D 装置 目的 用苯萃取碘水中的碘 粗铜精炼 制取Fe(OH)2沉淀 实验室收集O2 A．A B．B C．C D．D 12．化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是 A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应 C．图I所示的装置能将化学能转变为电能 D．图II所示的反应为放热反应 13．下列说法中正确的是 A．某反应的△H<0，△S>0，说明该反应的速率很快 B．电解精炼铜时，若阳极质量减少32g，则阳极失去的电子数为1mol C．25℃，将pH=4的醋酸和盐酸分别加水稀释成pH=5，所需加水的量前者大于后者 D．已达平衡的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当增大SO2的浓度时，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大 14．下列操作或装置正确且能达到实验目的的是 选项 A B C D 操作或装置 实验目的 实验室制乙烯 中和滴定 牺牲阳极法 乙酸乙酯的制备 A．A B．B C．C D．D 15．周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。是常见的氧化剂和助燃剂。催化氧化是工业制硫酸的重要反应之一(中和热为)。(硒)是重要的工业原材料与动物体必须营养素。提取的主要原材料为电解铜产生的阳极泥。可通过阳极泥硫酸化焙烧提取，硫酸化焙烧提取的步骤主要分为两步：第一步焙烧，硫酸将单质氧化为。第二步还原吸收，在水中将转化为单质。下列化学反应表示正确的是 A．焙烧时浓硫酸将氧化为： B．将通入过量氨水中： C．电解精炼铜时阴极电极反应为： D．溶液与溶液的反应： 二、填空题 16．氯化钠是自然界中常见的盐，在生产生活中有着广泛的用途。 (1)自然界中的氯化钠 ①从原子结构角度解释自然界中氯元素主要以Cl-形式存在的原因：_______。 ②海水晒制的粗盐中还含有泥沙、CaCl2、MgCl2以及可溶的硫酸盐等杂质，可以依次通过溶解、过滤、_________(选填字母序号；所加试剂均过量)、结晶等一系列流程得到精盐。 a.加入Na2CO3溶液→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→过滤→加入稀盐酸 b.加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→加入稀盐酸→过滤 c.加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→加入NaOH溶液→过滤→加入稀盐酸 ③检验精盐中是否除净的原理是_______(用离子方程式表示) (2)氯碱工业中的氯化钠 ①电解饱和食盐水总反应的化学方程式是_______。 ②目前氯碱工业的主流工艺是离子交换膜法。阳极生成的气体中常含有副产物O2，结合下图解释O2含量随阳极区溶液的pH变化的原因：_______。 ③向一定体积一定物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应后，得到含有溶质M和N的溶液，则M和N不可能是_______填序号。 a.NaOH和Na2CO3 b. NaOH和NaHCO3 c.Na2CO3和NaHCO3 17．某学生试图用电解法根据电极上析出的物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为： ①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图。 ②在电流强度为Ⅰ安培通电时间为t秒钟后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m克。试回答： (1)连接上图这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示)E接_______，C接_______，_______接F。_____ (2)B电极上发生反应的电极反应式为_______。G试管中淀粉KⅠ溶液变化的现象为_______。 (3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是_______。(选填下列操作步骤的编号) ①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重 (4)已知电子的电量为1.6×10-19库仑。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式： NA=_______。 18．近段时间，全国范围内的雾霾天气严重影响了人们的身体健康，环境问题越来越受到人们的重视。处理大气中的污染物，打响“蓝天白云”保卫战是当前的重要课题。汽车尾气中含有较多的和CO，两种气体均会使人体中毒。可以利用如下化学方法将其转化为无毒无害的物质。 已知：① ② (1)请写出把汽车尾气转化为无毒无害的物质的热化学方程式：___________。 (2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示： ①电极上发生的是反应___________(填“氧化”或“还原”)。 ②外电路中，电子的流动方向是从___________电极流出(填或)；电极上的电极反应式为___________。 19．含N元素的部分物质对环境有影响，如含NO、NO2的废气会引起空气污染，含NO、NO、NH的废水会引起水体富营养化，都需要经过处理后才能排放。 (1)氢气催化还原含NO烟气原理如下： 主反应：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) 副反应：2NO(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g) 某温度下H2的体积分数对H2还原NO反应的影响如图1所示。当H2的体积分数大于600×10-6时，N2的体积分数呈下降趋势，原因是______。 (2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图2所示，写出电解时铁电极的电极反应式______。随后，铁电极附近有无色气体产生，写出有关反应的离子方程式______。 (3)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极，碳纳米管修饰的石墨为阴极，电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液，可使NO转变为NH，后续再将NH反应除去。已知：电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性起重要作用。 ①若在酸性介质中电解混合溶液，将NO转变为NH的电极反应式为______。其他条件不变，只改变混合溶液的pH，NO去除率如图3所示，pH越小，NO去除率上升可能原因是______。 ②其他条件不变，只向混合溶液中投入一定量NaCl，后续去除NH的效果明显提高，溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是______。 20．硫化氢广泛存在于燃气及废水中、热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源。回答下列问题： (1)写出的电子式：___________。 (2)与溶液反应可生成两种酸式盐，该反应的离子方程式为___________。 (3)氯气可用于除去废水中，写出反应的化学方程式：___________。 (4)将含尾气的空气按一定流速通入酸性溶液中，可实现含尾气的空气脱硫，在溶液吸收的过程中也发生了反应，溶液中的及被吸收的随时间t的变化如图所示。时刻前，溶液中减小速率较快，时刻后，溶液中基本不变，其原因是___________。 (5)科学家设计出质子膜燃料电池，实现了利用废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜燃料电池的结构如图所示。 ①电极b极为___________(填“正极”或“负极”)，写出该电极的电极反应式：___________。 ②电池工作时，经质子膜进入___________(填“a极”或“b极”)区。 21．短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为13。B的化合物种类繁多，数目庞大；C、D是空气中含量最多的两种元素，D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物；F为同周期原子半径最小的元素。试回答以下问题：(所有答案都用相应的元素符号作答) (1)化学组成为AFD的结构式为___，A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为___化合物(填“离子”或“共价”)。 (2)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。则甲、乙反应的离子方程式为___。 (3)由D、E形成的简单离子的离子半径由大到小的顺序是___。 (4)元素B和C的非金属性强弱，B的非金属性___于C(填“强”或“弱”)，并用化学方程式证明上述结论___。 (5)以CA3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。CA3燃料电池使用的电解质溶液是2 mol•L-1的KOH溶液，电池反应为：4CA3+3O2=2C2+6H2O。该电池负极的电极反应式为___；每消耗3.4gCA3转移的电子数目为___。 22．氯气及等含氯化合物是高效的消毒剂。 I.探究工业制取的反应原理：某同学用如图所示装置进行实验。接通电源，当观察到石墨电极与滤纸接触的区域有细小的气泡产生时，停止通电。将湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在a、b处滤纸上，观察颜色变化。 (1)在上述实验中可观察到_______(填“a”或者“b”)处试纸呈蓝色。 (2)实验结束后，将滤纸对折，使a、b处充分接触，可将残余的进一步处理。此时发生反应的离子方程式为_______。 II、.实验室制取产品：二氧化氯()是一种有刺激性气味的黄绿色气体，沸点为，受热易分解。某实验小组利用下图所示装置，制取并将转化为产品。 (3)装置A中每有参加反应，理论上可生成的物质的量为_______。 (4)装置C试管中发生反应的化学方程式为_______，其中作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)，使用冰水浴的原因是_______。 III.测定产品中质量分数：称取产品配成溶液；取所配溶液，加入足量溶液和稀，发生反应(未配平)；生成的与溶液恰好完全反应，发生反应。 (5)求产品中的质量分数(产品中的杂质不与、发生反应，写出计算过程)。_______。 23．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空： (1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式，在方括号内用箭头表示出电子流动的方向_______。正极反应式是_______。 (2)按图1装置实验，约8分钟才看到的导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是_______。 a.用纯氧气代替具支试管内的空气 b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物 c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水 (3)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施_______(填“可行”或“不行”)。 (4)有同学观察到图1装置在组装时就会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是_______。消除这一现象的简单操作是_______。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．铁在潮湿环境中易发生电化学腐蚀，会加快铁的锈蚀，因此铁制品放在干燥环境中，故A正确； B．铁制品表面喷氯化钠溶液，更有利于形成原电池原理，会加速铁制品的锈蚀，故B错误； C．铁中加入镍、铬等金属制成合金，能改变金属的内部结构，从而可防止铁腐蚀，故C正确； D．铁制品表面烧制搪瓷，采用加覆盖层的方式隔绝铁与空气中的氧气和水接触，从而起到防腐蚀作用，故D正确； 故选：B。 2．B 解析：A．电压表读数为0，并不能说明溶液中被消耗完全，浓度很小时，电动势很小，不能够形成电压或无法测出电压，A错误； B．根据分析，当(该反应中)时，，，则图2中直线与横轴相交时，，即，，故图2中直线与横轴的交点坐标大约为，B正确； C．向溶液和溶液中同时快速加入溶液后电池电动势突然减小，说明溶液中、浓度减小，即形成了、沉淀，但溶液和溶液在两个烧杯中，因此并不能说明，C错误； D．若两侧都为硫酸铜电解质溶液(浓度相同)和铜电极，则不能形成原电池，不可能观察到电压表偏转情况，D错误； 故选B。 3．D 解析：A．单糖和二糖不是高分子化合物，A错误； B．向淀粉KI溶液中滴加过量FeCl3溶液后，反应反应: 2Fe3++I-=2Fe2++I2，由于反应产生了I2，I2遇淀粉溶液变蓝色，因此不能确定反应是否是可逆反应，B错误； C．二氧化硫有漂白性，可漂白纸浆，在葡萄酒酿制过程中用二氧化硫选择性杀菌，C错误； D．首先发生Zn与Cu2+的反应，生成的Cu覆盖在Zn表面，因此Zn-稀H2SO4-Cu构成很多微小原电池,从而加快了反应速率，D正确； 故答案选D。 4．B 解析：A．充电时，Al电极发生反应是，8+6e-=2Al+14，发生还原反应，故作为阴极，A正确； B．放电时，Al作为负极，发生氧化反应，电极反应是2Al+14-6e－=8。正极发生反应是，总反应是2Al+N2=2AlN，，浓度均不变，B错误； C．放电时，正极发生反应是，C正确； D．由以上电极反应可知，放电时电池总质量增加相当于是增加了N2，每通过6mol电子，参加反应N2是1mol，增加质量是28g/mol×1mol=28g，D正确； 故选B。 5．B 解析：A．酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，是负极，电解质显酸性，则负极反应式为，选项A正确； B．中间是碳棒，碳棒是正极，其中二氧化锰得到电子转化为，则正极反应式为，选项B错误； C．维持电流为，电池工作5分钟，则通过的电荷量，因此转移电子的物质的量是，在反应中失去电子，则理论消耗的质量是，选项C正确； D．酸性锌锰电池与碱性锌锰电池相比，缺点是电解质溶液易发生泄漏，单位质量所输出的电能少且可储存时间短，连续放电时间短等，选项D正确； 答案选B。 6．D 【分析】由物质转化关系可知，Al作负极，电极反应式为，PbO2作正极，电解反应式为，M区的电解质溶液为KOH溶液，据此作答。 解析：A． 根据分析，K+由x膜向R区移动，故x膜为阳离子交换膜，A错误； B．M区的电解质溶液为KOH溶液，由题图知N区的电解质溶液为H2SO4溶液，则R区的电解质溶液为K2SO4溶液，由N区通过y膜移向R区，再结合由M区迁移过来的K+，使R区K2SO4溶液浓度增大，B错误； C．根据B的分析，y膜为阴离子交换膜，C错误； D．M区消耗时，转移电子，则N区消耗、，同时有移向R区，相当于减少，同时生成，则R区的电解质溶液实际减少的质量为，D正确； 故选D。 7．C 【分析】由图可知，铂电极发生的电极反应为4H++4e-=2H2，得电子为原电池的正极，镍钴电极发生的电极反应为，失去电子为原电池的负极。 解析：A．据分析可知，镍钴电极反应：，A正确； B．原电池中阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，据分析可知，II区的通过a交换膜向I区迁移，通过b交换膜向III区迁移，B正确； C．据分析可知，正负极反应式相加得到总反应，则该装置工作时总反应：，C错误； D．根据正负极反应式可知，该装置工作时还利用了中和能，D正确； 故选C。 8．C 解析：A．铁上镀铜，铁应作阴极，铜应作阳极，则图1不能进行铁上电镀铜，A错误； B．是结晶水合物，不适合用蒸发结晶，且溶液在加热蒸发过程中会水解，故得不到，B错误； C． 图3反应为，增大反应物硫氰根离子浓度，平衡正向移动，C正确； D． 酸性高锰酸钾会腐蚀橡胶，不能装在碱式滴定管里，应用酸性滴定管， D错误； 答案选C。 9．C 【分析】从图中可以看出，电极甲附近，S8→Na2S6→Na2S4→Na2S，则此电极为正极，电极材料为S8；电极乙材料为钠，作负极，Na失电子生成Na+进入溶液，向电极甲移动。 解析：A．由分析可知，电极乙的材料是金属钠，电极甲的材料是S8，A不正确； B．该电池放电时，电极甲为正极，S8得电子产物与电解质反应生成Na2S，发生的电极反应为，B不正确； C．电池放电时，电极乙为负极，则电池充电时，电极乙应为阴极，接电源的负极，得电子发生还原反应，C正确； D．电极乙为钠，钠能与水发生剧烈反应，所以不能用 NaNO3的水溶液作为电解液来提高该电池的工作效率，D不正确； 故选C。 10．C 解析：A．开关K置于a处时构成电解池，两极均有气泡产生，U形管中的液面上升，阳极产生氯气，阴极产生氢气，因此铁电极一定是阴极，即铁电极与直流电源的负极相连，A错误； B．开关K置于a处时铁电极是阴极，相当于是电解饱和食盐水，产生气体的原因为：2H2O+2Cl－H2↑+2OH－+Cl2↑，B错误； C．开关K置于b处时构成原电池，氢气失去电子，铁作负极，石墨电解是正极，所以阳离子通过阳离子交换膜移向石墨电极，C正确； D．开关K置于b处时构成原电池，氢气失去电子，铁作负极，铁电极上的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，D错误； 答案选C。 11．D 解析：A．分液漏斗下端应紧贴烧杯内壁，防止液体飞溅，故A错误； B．粗铜精炼时，精铜作阴极，应与电源负极相连，粗铜作阳极，应与电源正极相连，故B错误； C．关闭a无法使硫酸亚铁与NaOH溶液接触，则A试管中导管应在液面下，故C错误； D．O2不溶于水，可以用排水法收集，故D正确； 答案选D。 12．C 解析：A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成，因为断裂旧键要吸收能量、形成新键要放出能量，断裂化学键吸收的总能量和形成化学键释放的总能量总是不相等，化学反应才有能量的变化，故A正确，不选； B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，故B正确，不选； C．图I所示的装置没有形成闭合回路，不是原电池，故不能将化学能转变为电能，故C错误，符合题意； D．图II所示的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，故D正确，不选； 答案选C。 13．C 解析：A．焓变与熵值可以用来综合判断反应自发进行的方向，不能用来比较速率的快慢，A错误； B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极减小的质量并不全是铜的质量，还包含杂质的质量，因此不能以此确定阳极失去的电子数，B错误； C．pH相同的一元酸加水稀释相同倍数时，强酸pH变化大于弱酸，要使pH变化相同，弱酸需要加入更多的水进行稀释，C正确； D．增大SO2浓度，平衡向正反应方向移动，能增大O2的转化率，但SO2转化降低，D错误； 故选C。 14．A 解析：A．实验室用浓硫酸和乙醇混合加热170℃制取乙烯，故A正确； B．氢氧化钠溶液应该盛放于碱式滴定管，故B错误； C．图中装置为外接电源的阴极保护法，故C错误； D．实验室制乙酸乙酯时，导气管通入的试管中的溶液应该为饱和碳酸钠溶液，易发生倒吸，不能伸入液面以下，故D错误； 故选A。 15．A 解析：A．焙烧时浓硫酸将氧化为，S元素由+6价下降到+4价，Se由0价上升到+4价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：，故A正确； B．将通入过量氨水中生成(NH4)2SO3，离子方程式为：，故B错误； C．电解精炼铜时阴极Cu2+得电子生成Cu，电极方程式为：，故C错误； D．中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量，1mol与1mol溶液反应生成沉淀和2molH2O，放出的热量不是，故D错误； 故选A。 二、填空题 16．(1) 氯原子最外层有7个电子，容易得到1个电子形成稳定的8电子结构得到氯离子 c +Ba2+=BaSO4↓ (2) 随着溶液pH升高，溶液中氢氧根离子浓度变大，氢氧根离子放电速率加快，导致生成氧气含量增加 b 解析：粗盐溶解后加入过量氯化钡生成硫酸钡沉淀、加入过量氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀、加入过量碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀同时和过量的氯化钡生成碳酸钡沉淀，然后过滤除去沉淀、滤液加入稀盐酸调节pH后蒸发结晶得到氯化钠； 工业上是由电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气，用来制取氢氧化钠； （1）①氯原子为17号元素原子，原子最外层有7个电子，容易得到1个电子形成稳定的8电子结构得到氯离子，故自然界中氯元素主要以Cl-形式存在； ②海水晒制的粗盐中还含有泥沙、CaCl2、MgCl2以及可溶的硫酸盐等杂质，加入过量氯化钡生成硫酸钡沉淀、加入过量氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀、加入过量碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀同时和过量的氯化钡生成碳酸钡沉淀，故碳酸钠要在氯化钡试剂加入之后加入，然后过滤除去沉淀、滤液加入稀盐酸调节pH后蒸发结晶得到氯化钠； 由分析可知，c流程正确，故选c； ③硫酸根离子和氯化钡生成不溶于酸的沉淀，故检验精盐中是否除净的原理是：+Ba2+=BaSO4↓。 （2）①电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气，总反应的化学方程式是。 ②阳极的氯离子放电生成氯气、氢氧根离子放电生成氧气，随着溶液pH升高，溶液中氢氧根离子浓度变大，氢氧根离子放电速率加快，导致生成氧气含量增加； ③向一定体积一定物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，若二氧化碳少量生成碳酸钠、氢氧化钠过量；若二氧化碳量较多，则部分碳酸会转化为碳酸氢钠，二氧化碳过量则完全转化为碳酸氢钠；氢氧化钠和碳酸氢钠能反应不共存；故M和N不可能是NaOH和NaHCO3 ，选b。 17．(1)E接D，C接A，B接F (2) 2Cl－－2e－=Cl2↑ 溶液变蓝色 (3)①③④⑥ (4) mol－1 解析：（1）B电极上应产生Cl2：2Cl－－2e－=Cl2↑，B极上流出电子，电子进入直流电源的正极，即F极，由此可得仪器连接顺序及电流方向，E接D，C接A，B接F； （2）B为电解池阳极，溶液中阴离子Cl－放电生成Cl2，2Cl－－2e－=Cl2↑，淀粉KI溶液中通入Cl2，发生反应：2 I－+ Cl2=2Cl－+I2，淀粉遇碘变蓝色； （3）镀在A电极上的Cu是没必要刮下的，也无法刮干净，故②⑤两步须排除在外；正确的顺序为①③④⑥； （4）因为析出Cu的物质的量＝mol，电子转移物质的量为×2 mol，即×2×NA个电子，由于电子的电荷量为1．6×10－19C，所以×2×NA×1.6×10－19＝It，则NA＝ mol－1。 18．(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-744 kJ·mol－1 (2) 氧化 NiO NO+O2--2e-=NO2 解析： (1)汽车尾气中含有NO和CO转化为无毒的N2和CO2，化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，可由反应②-反应①；则△H=-564 kJ·mol－1-(＋180 kJ·mol－1)=-744 kJ·mol－1，则热化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-744 kJ·mol－1； (2)①由图可知，NiO电极上氮元素由+2价升高为+4价失电子，故NiO电极发生氧化反应； ②由①分析知，NiO电极为负极，Pt电极为正极，原电池工作时，电子从负极(NiO电极)流出经外电路流向正极，故此处填：NiO；NO在NiO电极上失电子被氧化为NO2，初步确定电极反应式为：NO-2e-→NO2，根据图示知可在左边添加1个O2-配平电荷守恒和元素守恒，得完整电极反应为：NO+O2--2e-=NO2，故此处填：NO+O2--2e-=NO2。 19．(1)氢气和生成的氮气反应生成氨气(或者N2O被H2还原为NH3) (2) Fe-2e-=Fe2+ 2NO+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O(或2HNO2+6H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O) (3) NO+10H++8e-=NH+3H2O 随着pH的降低，催化剂的催化活性明显上升 水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气，氯气具有较强氧化性，与铵根离子发生氧化反应，生成N2，从而使铵根离子从水溶液中得到去除 解析：（1）由图可知，当氢气体积分数较大时氮气含量降低，氨气含量生成高，故当H2的体积分数大于600×10-6时，N2的体积分数呈下降趋势，原因是氢气和生成的氮气反应生成氨气(或者N2O被H2还原为NH3)； （2）由阳离子的迁移方向，可确定铁电极为阳极，电解时铁电极发生的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+。随后，铁电极附近有无色气体产生，表明生成了N2，有关反应的离子方程式为2+6Fe2++8H+=N2↑+6Fe3++4H2O。答案为：Fe-2e-=Fe2+；2NO+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O(或2HNO2+6H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O)； （3）①电解时，硝酸根离子在阴极得到电子生成铵根离子，电极方程式为：NO+10H++8e-=NH+3H2O；电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性起到重要作用，随着pH的降低，催化剂的催化活性明显升高，去除率下降，故答案为：NO+10H++8e-=NH+3H2O；随着pH的降低，催化剂的催化活性明显上升； ②电解液中投加了一定量NaCl，水中的氯离子在阳极上被氧化为氯气，与铵根离子发生氧化反应，生成N2，从而使铵根离子从水溶液中去除，溶液中氮元素含量显著降低，故答案为：水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气，氯气具有较强氧化性，与铵根离子发生氧化反应，生成N2，从而使铵根离子从水溶液中得到去除。 20．(1) (2) (3) (4)时刻前，溶液中的浓度较大，与反应速率较快；时刻后，溶液中的被空气氧化为，生成的与发生氧化还原反应，这两个反应的速率近似相等。因此溶液中的的物质的量基本不变 (5) 正极 b极 【分析】转化为S2的一极，硫元素化合价升高，该极为负极，则a极为负极；O2转化为H2O，氧元素化合价降低，该极为正极，则b极为正极；据此分析解答。 解析：（1）是共价化合物，其电子式是 ； （2）与溶液反应可生成两种酸式盐，该反应的离子方程式为； （3）氯气可用于除去废水中，根据氧化还原反应的特点可写出反应的化学方程式：Cl2+=2HCl+S↓； （4）酸性具有一定的氧化性，具有一定的还原性，两者发生反应如下：2+=2+S↓+2HCl，还原性较强，能被空气中的氧气氧化生成。分析图像，时刻前，溶液中减小速率较快，时刻后，溶液中基本不变，其原因可能是时刻前，溶液中较大，与反应速率较快，反应得到的逐渐增大，并被空气中的氧气氧化得到，消耗的反应速率与生成反应速率近似相等，所以时刻后，溶液中基本不变； （5）①转化为S2的一极，硫元素化合价升高，该极为负极，则a极为负极，b极为正极，b极由O2转化为为H2O，电极方程式是； ②电池工作时，经质子膜进入正极，即b极区。 21． H—O—Cl 离子 OH-+=+H2O r(O2-)＞r(Na+) 弱 Na2CO3+2HNO3=CO2↑+H2O+2NaNO3或NaHCO3+HNO3=CO2↑+H2O+NaNO3 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O 0.6NA 【分析】根据B形成的化合物种类繁多，则可确定B为C元素；根据C、D为空气中含量最多的两种元素，且A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，所以C为N元素； D为O元素；D、E形成两种不同的离子化合物，则E为Na 元素；F为同周期半径最小的元素，E、F同周期，所以F为C1元素；它们的原子核外电子层数之和为13，则A为H元素，然后结合元素及其单质、化合物的性质来解答。 解析：根据上述分析可知：A是H，B是C，C是N，D是O，E是Na，F是Cl元素。 (1)化学组成为AFD是HClO，O原子最外层有6个电子，其中的2个成单电子分别与H、Cl原子形成共价键，使分子中各个原子都达到稳定结构，故HClO的结构式为H-O-Cl；A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为NH4Cl，该物质是由与Cl-以离子键结合形成的离子化合物； (2)化合物甲、乙是由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性。一种是NaOH，一种是NaHCO3，二者反应产生Na2CO3、H2O，则甲、乙反应的离子方程式为OH-+=+H2O； (3)D是O，E是Na，二者形成的离子O2-、Na+核外电子排布都是2、8，它们的电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序是：r(O2-)＞r(Na+)； (4)B是C，C是N元素，二者是同一周期元素。同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，所以元素的非金属性：C比N弱；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，强酸与弱酸盐发生复分解反应制取弱酸，可根据：Na2CO3+2HNO3=CO2↑+H2O+2NaNO3或NaHCO3+HNO3=CO2↑+H2O+NaNO3证明元素的非金属性：C＜N； (5)A是H，C是N，CA3是NH3，将其设计为原电池，总反应方程式为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，在负极上NH3失去电子被氧化反应产生N2，负极的反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，每有1 mol NH3反应转移3 mol电子，3.4 gNH3的物质的量n(NH3)==0.2 mol，则转移电子的物质的量是n(e-)=0.2 mol×3=0.6 mol，则转移的电子数目是N(e-)=0.6NA。 22．(1)a (2) (3)2mol (4) 2ClO2 + H2O2 +2NaOH=2+2H2O+O2 ↑ 还原剂 受热易分解，故在冷水浴中反应 (5)76.02% 解析：（1）电解饱和食盐水，阳极的电极反应为：，a产生Cl2，Cl2将湿润的淀粉碘化钾试纸上的I-氧化为I2，试纸变蓝； （2）阴极反应为：，实验结束后，将滤纸对折，使a、b处充分接触，Cl2与OH-反应，可将残余的进一步处理。此时发生反应的离子方程式为； （3）装置A 中产生ClO2，B为安全瓶防倒吸，ClO2通入C中与NaOH和H2O2反应生成，受热易分解，故在冷水浴中反应，用NaOH吸收尾气；装置A 中产生ClO2的反应是氯酸钠、亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，化学方程式为：2NaClO3 +Na2SO3 +H2SO4 =2ClO2 ↑+2Na2SO4 +H 2O；根据方程式可知每有参加反应，理论上可生成的物质的量为2mol； （4）根据分析可知装置C试管中发生反应是ClO2与NaOH和H2O2反应生成，化学方程式为2ClO2 + H2O2 +2NaOH=2+2H2O+O2 ↑；根据方程式可知H2O2中O元素化合价由-1变为0价，故作还原剂；受热易分解，故在冷水浴中反应； （5）配平方程式为，称取产品配成溶液；取所配溶液进行测定，根据反应方程式可得出反应关系为：，的物质的量为：，产品中的质量分数为。 23．(1) O2+2H2O+4e-=4OH- (2)abc (3)不行 (4) 不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面 用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞 【分析】氯化钠溶液显中性，所以在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，铁作负极，电极反应式为Fe-2e-＝Fe2+；碳作正极，电极反应式为2H2O+O2+4e-＝4OH-，电子从铁沿导线流向正极碳。 解析：（1）氯化钠溶液显中性，所以在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，铁作负极，碳作正极，电子从铁沿导线流向正极碳，其图象为；正极的电极反应式为2H2O+O2+4e-＝4OH-； （2）a．用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，可以更快更清晰地观察到液柱上升，a项选； b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b项选； c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c项选； 答案选abc； （3）温度越高，氧气的溶解度越小，反应速率越小，所以用酒精灯加热具支试管，降低反应速率，因此这一措施是不行的； （4）一定量的气体，压强与气体体积成反比，体积越小，压强越大，不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面，所以可以采用用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞的方法消除这一现象。 学科网（北京）股份有限公司 $$