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．下列叙述中正确的是 A．生铁是铁合金，其抗腐蚀能力比纯铁强 B．在铁制品上镀铜时，铁制品为阴极 C．用锡焊接的铁质器件，焊接处不易生锈 D．铁管上镶嵌锌块，铁管易被腐蚀 2．下列说法正确的是 A．电解水时，加入NaCl是为了增强溶液的导电性 B．利用“外加电流的阴极保护法”时，被保护的铁连接电源负极 C．“牺牲阳极的阴极保护法”利用了电解池原理 D．精炼铜时，阴极发生电极反应：Cu—2e—=Cu2+ 3．Li-O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池，工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A．充电时，电池的总反应Li2O2 2Li+O2↑ B．工作过程只有电能转化为化学能 C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极移动 D．放电时，正极发生反应，2Li++O2-2e-=Li2O2 4．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．25℃时，1LpH=10的溶液中，水电离出的OH－的数目为 B．2.24L溶于水制成饱和氯水，转移电子数目为 C．在1L0.2 mol∙L−1的溶液中，所含数目为 D．粗铜精炼时，每生成0.25molCu，此时转移的电子数为 5．我国科学家合成首例可控单分子电子开关器件。该分子在紫外光照射下关环(电路接通)，在可见光照射下开环(电路断开)，其微观示意图如下： 下列说法不正确的是 A．石墨烯可以导电 B．单分子开关经紫外光照射形成了极性键 C．水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离 D．紫外光照射后，单分子开关体系内的电子具有流动性，故可以导电 6．我国科学家设计的“海泥电池”，既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．A电极的电势高于B电极 B．质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动 C．负极的电极反应式为CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+ D．海水和海泥作为电解质的一部分，富含盐分，导电性高，有利于输出电能 7．关于铅酸蓄电池的说法正确的是 A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)＋(aq)-2e-=PbSO4(s) B．在放电时，该电池的负极材料是铅板 C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D．在放电时，负极质量减轻 8．下列说法正确的是( ) A．碱性锌锰电池是二次电池 B．铅蓄电池是一次电池 C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池的活性物质大量储存在电池内部 9．使用石墨电极电解溶液，阴极产物为 A． B．Cu C． D． 10．下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀，负极反应均是： B．燃料电池，负极的电极反应式为 C．铅酸蓄电池放电时正极的反应式： D．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为： 11．我国科学家开发了FeCo-NSC催化剂，设计一种新型锌-空气电池，装置如图所示。 放电时，下列说法错误的是 A．“FeCo-NSC”能降低正极反应的活化能 B．正极反应式为 C．向Zn极附近迁移 D．右侧电极电势比左侧电极高 12．锂离子电池的正负极一般采用可逆嵌锂－脱锂的材料。尖晶石结构的LiMn2O4是一种常用的正极材料。已知一种LiMn2O4晶胞可看成由A、B单元按III方式交替排布构成，“○”表示O2−。下列说法不正确的是 A．充电时，LiMn2O4电极发生电极反应LiMn2O4−xe－＝Li1−xMn2O4＋xLi＋ B．充电和放电时，LiMn2O4电极的电势均高于电池另一极 C．“●”表示的微粒是Mn D．每个LiMn2O4晶胞转化为Li1−xMn2O4时转移8x个电子 13．下列叙述正确的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后，加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态 B．电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料 C．若把设计成电解池，应用Cu作阴极 D．镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀 二、填空题 14．Ⅰ.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题： (1)甲装置的名称是_______ (填“原电池”或“电解池”)。 (2)写出电极反应式：Pt极_______；当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为_______。 (3)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，乙中溶液的颜色_______(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。 (4)若乙池溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度。则电解过程中转移电子的数目为_______。(用NA表示) II.由Cu2+、、Na+、四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种，可选用铁电极、铜电极、铂电极进行电解实验。 (5)欲使铁制品表面镀铜，应以_______为阳极，电解质溶液为_______。 (6)以铂作阳极电解某溶液时，溶液的碱性有明显增强，且溶液保澄清，电解时总反应的化学方程式为_______。 Ⅲ.铅蓄电池放电时： (7)电解质溶液的pH不断_______(增大、减小、不变)；电池充电时，电池正极和电源的_______(正极、负极)连接，电极反应式为_______。 15．为满足不同的需要，人们应用原电池原理制作了多种电池。 (1)有人以化学反应2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作，则该原电池负极的电极反应为___________。 (2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为___________，正极反应为___________。 16．按照要求回答下列问题： (1)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如图(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过，电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。 ①电极B发生的电极反应式为______。 ②电解一段时间后溶液中Mn2+浓度______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)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，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。 ①图中A口产生的气体为______，B口流出的物质是______。 ②b电极表面发生的电极反应式为______。 (3)Co是磁性合金的重要材料，也是维生素的重要组成元素。工业上可用如图装置制取单质Co并获得副产品盐酸(A、B均为离子交换膜)。 ①A为______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 ②该电解池的总反应离子方程式为______。 ③若产品室中阴极质量增加11.8g，则产品室增加的HCl的物质的量为______。 17．按图所示装置，以石墨为电极电解氯化铜溶液。 (1)阴极为_____(“A”或“B”)，阴极电极反应式______________________ (2)如要用电解的方法精炼铜，电解液选用CuSO4溶液，则阳极的材料是________(填写“粗铜”或“纯铜”)阳极电极反应式为(不写杂质的)_______________________。 18．应用电化学原理，回答下列问题： (1)上述三个装置中，负极反应物化学性质上的共同特点是___________。 (2)甲中电流计指针偏移时，盐桥(装有含琼胶的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是___________。 (3)乙中正极反应式为___________；若将换成，则负极反应式为___________。 (4)丙中正极的电极反应式为___________。 (5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)，进行实验： ⅰ．K闭合时，指针偏移。放置一段时间后，指针偏移减小。 ⅱ．随后向U型管左侧逐渐加入浓溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小→回到零点→逆向偏移。 ①实验ⅰ中银作___________极。 ②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，得出和反应的离子方程式是___________ 19．下图表示各物质之间的转化关系，已知A、D、F、H均为单质，X常温下为无色液体，B为淡黄色固体，J溶于酸得到黄色溶液。 请按要求填空： (1)写出B的电子式__________________________。 (2)写出生成E的电极反应式： ___________________________________。 反应⑤的现象是_______________________________。 (3)反应①的化学方程式是__________________________。 在实验室中引发反应④的操作是______________________。 (4)反应⑥中若转移1 mol电子，则被还原的X是_____________mol。 20．下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题： (1)通入甲烷的铂电极上发生的电极反应式为_______。 (2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为_______ L(标准状况下)；若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的H+的浓度为_______。 (3)若要用此装置在铁片上镀银，则： ①M电极的材料是_______，(“铁片”“银片”“石墨”中选填)电极反应式为_______；N电极的材料是_______，(“铁片”“银片”“石墨”中选填)电解质溶液是_______。 ②若M、N极质量相同， 电镀进行一段时间后，当两极质量相差2.16g时，外电路共通过电子的物质的量是_______mol。 21．用图中的实验装置模拟工业上用电解饱和食盐水的产物制备盐酸的工艺。 (1)电解饱和食盐水的化学方程式为_____。倒置的漏斗的作用是__________。实验时漏斗中观察到的现象是____。 (2)实验过程中，B极连接电源的_____(填写电源电极名称)，理由是___________。 (3)实验后U形管中得到的NaOH溶液中还混有少量NaCl(两种物质的溶解度曲线如图所示)，分离得到NaOH的实验操作步骤依次是_____。 (4)为测定制得盐酸的浓度，打开活塞K取10.00mL，加水稀释成500.00mL，取稀释液20.00mL，用0.108mol/L的标准NaOH溶液滴定，消耗了22.00mL，则制得盐酸的浓度是_____。滴定时若锥形瓶水洗后用稀释液润洗两次(没有干燥)后直接滴定，则测定结果会_____(选答“偏大”、“偏小”、“无影响”)。 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．生铁中含有碳，由于活动性Fe大于C，Fe、C及周围电解质构成原电池，进而腐蚀铁，使得生铁的抗腐蚀能力比纯铁弱，A错误； B．在铁制品上镀铜时，镀件铁制品为阴极，镀层金属铜为阳极，含有Cu2+的溶液为电镀液，B正确； C．用锡焊接的铁质器件，铁、锡及周围电解质构成原电池。由于铁的活动性比锡强，所以焊接处铁易被氧化而生锈，C错误； D．铁管上镶嵌锌块，由于锌的活动性比铁强，首先被腐蚀的是活动性强的锌，故铁管不易被腐蚀，D错误； 故选B。 2．B 解析：A．氯离子的放电能力强于水电离出的氢氧根离子，会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，所以电解水时，不能加入氯化钠增强溶液的导电性，故A错误； B．利用“外加电流的阴极保护法”时，被保护的铁连接电源负极做电解池的阴极，故B正确； C．“牺牲阳极的阴极保护法”利用了原电池原理，铁做原电池的正极被保护，故C错误； D．精炼铜时，铜离子在阴极上得到电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e—=Cu，故D错误； 故选B。 3．A 【分析】光照充电时，驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2-2e-=2Li++O2)，则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，放电时为原电池，总反应为2Li+O2=Li2O2，由图可知，放电时Li→Li+，发生失电子的反应，金属Li为负极，光催化电极为正极，负极反应式为Li-e-=Li+，O2+2Li++2e-═Li2O2，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。 解析：A．由图可知，充电时，电池的总反应Li2O2 2Li+O2↑，A正确； B．由分析可知，光照时光能转化为化学能，化学能转化为电能，B错误； C．放电时，根据原电池“同性相吸”，则从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误； D．根据充电时阳极反应，则放电时正极是氧气得到电子变为，其正极发生反应，D错误； 故选A。 4．A 解析：A．25℃时，1LpH=10的溶液中，溶液中c(OH－)＝1×10−4mol∙L−1，则水电离出的OH－的物质的量浓度为1×10−4mol∙L−1，水电离出的OH－的数目为，故A正确； B．不清楚是否为标准状况下，因此2.24L物质的量无法计算，故B错误； C．在1L0.2 mol∙L−1的溶液中碳酸钠物质的量为0.2mol，由于碳酸根水解，因此所含数目小于，故C错误； D．粗铜精炼时，每生成0.25mol Cu，此时转移的电子数为，故D错误。 综上所述，答案为A。 5．B 解析：A．石墨每层中碳原子存在多个碳原子共用电子形成的π键，电子可以在层内移动，故石墨烯可以导电，A正确； B．单分子开关经紫外光照射形成了碳碳键，属于非极性键，B错误； C．由图可知，单分子开关与石墨烯片断之间通过酰胺键相连，故通过水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离，C正确； D．紫外光照射后，单分子开关体系内有共轭的结构，体系内的电子具有流动性，故可以导电，D正确； 故答案为：B。 6．C 【分析】由图可知，A极物质由氧气转化为水，化合价降低，所以A极是正极，B极是负极，据此解答。 解析：A．由分析可知，A极是正极，B极是负极，正极的电势高于负极电势，所以A电极的电势高于B电极，故A正确； B．由分析可知，A极是正极，B极是负极，质子带正电荷，放电时向正极移动，所以质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动，故B正确； C．在微生物作用下与硫酸根离子反应生成CO2和HS-，并不是在负极的电极反应，负极上HS-失去电子发生氧化反应生成硫单质，电极反应式为：HS--2e-=S↓+H+，故C错误； D．海水和海泥作为电解质一部分，富含盐分，可增强水的导电性，有利于电池电能的输出，故D正确； 故选C。 7．B 解析：A．在放电时，负极发生的反应是Pb(s)＋(aq)-2e-=PbSO4(s)，故A错误； B．铅蓄电池中铅作负极，二氧化铅作正极，故B正确； C．充电时，电池反应为：，由反应可知硫酸浓度不断增大，故C错误； D．放电时，负极发生的反应是Pb(s)＋(aq)-2e-=PbSO4(s)，由反应可知负极质量增加，故D错误； 故选：B。 8．C 解析：A.锌锰干电池只能放电不能充电，所以属于一次电池，故A错误； B.铅蓄电池是二次电池，故B错误； C.蓄电池是二次电池放电后可以充电重新使用，使活性物质获得再生，故C正确； D.燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，故D错误； 故答案为C。 9．B 解析：使用石墨电极电解溶液，阳极上Cl-发生氧化还原反应生成氯气，电极反应式为，阴极上Cu2+发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu； 故答案选B。 10．A 解析：A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀，铁均为负极，负极反应均是：，故A正确； B．燃料电池，甲烷在负极失电子生成碳酸钾和水，反应的电极反应式为，故B错误； C．铅酸蓄电池放电时，正极PbO2得电子生成硫酸铅，正极反应式为，故C错误； D．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为，阴极的电极反应式为，故D错误； 选A。 11．D 【分析】由新型锌-空气电池装置可知，该反应的负极反应式为2Zn+4OH--4e-=2ZnO+2H2O；正极反应式为，总反应为2Zn+O2=2ZnO。 解析：A．“FeCo-NSC”催化剂能降低正极反应的活化能，加快反应速率，A正确； B．正极反应式为，B正确； C．向负极Zn附近迁移，C正确； D．原电池中，正极电势高于负极电势即左侧电极电势比右侧电极高，D错误； 故选D。 12．C 解析：A．LiMn2O4是一种常用的正极材料，则充电时，LiMn2O4为阳极，LiMn2O4电极发生电极反应LiMn2O4−xe－＝Li1−xMn2O4＋xLi＋，故A正确； B．放电时，LiMn2O4电极为正极，电势高于负极电势，充电放电时，LiMn2O4电极为阳极，电势高于阴极的电势，故B正确； C．根据A的结构分析小黑球有个，氧离子有4个，B的结构分析小黑球有，氧离子有4个，三角形有4个，整个晶胞中小黑球有 ，氧离子有32个，三角形有16个，它们之比8:16:32=1:2:4，因此整个晶胞中“●”表示的微粒是Li，故C错误； D．根据LiMn2O4−xe－＝Li1−xMn2O4＋xLi＋，每个晶胞的组成为Li8Mn16O32，所以每个LiMn2O4晶胞转化为Li1−xMn2O4时转移8x个电子，故D正确。 综上所述，答案为C。 13．D 解析：A．惰性电极电解饱和食盐水，阳极Cl-放电逸出Cl2，阴极H+放电逸出H2，且两者比例1：1，故电解后通入HCl气体可使溶液恢复到电解前状态，不能加入盐酸，因为盐酸中含有H2O，A错误； B．电解饱和食盐水，阳极不能用活泼金属作电极，阴极可以，因为活泼金属作阴极不会放电，B错误； C．由反应知，Cu失电子被氧化为Cu2+，故应用Cu作阳极，C错误； D．镀锌铁因Zn比Fe活泼，Zn被腐蚀，即使镀层破酸，Zn对Fe仍然有保护作用，而镀锡铁因Fe比Sn活泼，当镀层破损后，形成原电池会加快铁的腐蚀，D正确； 故答案选D。 二、填空题 14．(1)原电池 (2) 6.4克 (3)无变化 (4)0.4NA (5) 铜 硫酸铜或氯化铜 (6) (7) 增大 正极 解析：（1）根据图中的铜、锌两种电极和电解质稀硫酸构成闭合电路知：该装置为原电池，Zn活泼，则Zn作负极，Cu作正极，发生电池反应为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，电子由负极流向正极，该装置将化学能转变为电能，故为：原电池； （2）甲装置为原电池，将化学能转变为电能，乙装置为电解池，石墨和铂都为惰性电极，连接电源正极的铂电极为电解池的阳极，发生氧化反应：，连接电源负极的石墨电极为电解池的阴极，发生：Cu2++2e-=Cu，根据原电池、电解池中电子守恒，当甲中产生0.1mol气体时，铜正极上发生2H++2e-=H2↑，转移0.2mol电子，根据Cu2++2e-=Cu，乙中析出铜的物质的量为0.1mol，质量为6.4克，故为：，6.4克； （3）若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，为电镀池，阳极铜溶解Cu-2e-=Cu2+，阴极铜上铜离子得电子析出金属铜Cu2++2e-=Cu，溶液中铜离子颜色为蓝绿色，溶液中c（Cu2+）不变，所以颜色无变化，故为：无变化； （4）0.1 Cu(OH)2可看成0.1 CuO·H2O即加入0.1 和0.1 H2O能恢复到电解前的浓度。电解CuSO40.1 ，转移电子0.2 ，电解消耗水0.1 ，又转移电子0.2 ，共转移0.4 e－，故为：0.4NA； （5）铁制品表面镀铜，应铜做阳极，电解硫酸铜或氯化铜溶液，故为：铜，硫酸铜或氯化铜； （6）由Cu2+、、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液，可以是CuCl2、Na2SO4；也可为CuSO4、，以铂作阳极电解溶液时，溶液的碱性有明显增强，且溶液保澄清，所以不能是存在铜离子的溶液，电解Na2SO4溶液相当于电解水，溶液仍呈中性，所以此溶液只能是氯化钠溶液，电解时总反应的化学方程式为，答案为：； （7）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是和，电解质溶液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式，电解质溶液的pH不断增大；电池充电时，电池正极发生氧化反应失去电子，应该和电源正极连接，电极反应式为，答案为: 增大, 正极,。 15．(1)Zn-2e-=Zn2+ (2) Cu Fe3++e-=Fe2+ 解析： (1)电池总反应为2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O，Zn化合价升高，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+； (2)FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板原理为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，若将此反应设计成原电池，则负极为Cu失电子，负极材料为Cu；Fe3+在正极得电子，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+。 16．(1) 增大 (2) 氢气 氢氧化钠 (3) 阳 0.4mol 解析：（1）①由图可知，电极B上Mn2+失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，发生的电极反应式为； ②由图可知，电解总反应为，电解一段时间后溶液中Mn2+浓度增大； （2）①电解池中阳离子向阴极移动，由图可知，a为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，图中A口产生的气体为氢气，B口流出的物质是氢氧化钠； ②b电极为阳极，亚硫酸根离子失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，表面发生的电极反应式为； （3）①工业上可用如图装置制取单质Co并获得副产品盐酸，Co2+在阴极发生还原反应生成Co单质，阳极水放电生成氧气和氢离子，阳极室中氢离子通过A膜、阴极室中氯离子通过B膜向产品室迁移得到HCl，故A为阳离子交换膜； ②由①分析可知，该电解池的总反应离子方程式为； ③若产品室中阴极质量增加11.8g，则生成0.2mol Co，根据电子守恒可知，，产品室增加的HCl的物质的量为0.4mol。 17．(1) B Cu2++2e-＝Cu (2) 粗铜 Cu-2e-＝Cu2+ 解析：（1）负极连接电解池的阴极，所以B极是阴极；Cu2+在阴极上得电子，发生还原反应生成铜单质，极反应为：Cu2++2e-＝Cu；故答案是：B；Cu2++2e-＝Cu； （2）电解法精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，所以阳极材料是粗铜；阳极上失电子变成离子进入溶液，极反应为：Cu-2e-＝Cu2+；故答案是：粗铜；Cu-2e-＝Cu2+。 18．(1)易失电子被氧化，具有还原性 (2)钾离子会移向硫酸铜溶液，氯离子移向硫酸锌溶液 (3) O2＋4e-＋2H2O=4OH- CH4-8e-＋10OH-= ＋7H2O (4) (5) 正 Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag 解析：（1）负极反应物中有元素化合价升高，发生氧化反应，相应物质本身具有还原性，即负极反应物化学性质上的共同特点是易失电子被氧化，具有还原性； （2）原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则盐桥中的钾离子会移向硫酸铜溶液，氯离子移向硫酸锌溶液； （3）乙中装置为碱性氢氧燃料电池，正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-；若将H2换成CH4，则负极反应式为CH4-8e-＋10OH-= ＋7H2O； （4）丙中正极上PbO2得电子产生硫酸铅，电极反应式为； （5）①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以石墨电极作负极，银作正极； ②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，可知Ag＋和Fe2＋的反应可逆，故得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式：Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag。 19． Fe－2e-+ 2OH-= Fe(OH)2 白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 3Fe + 4H2O(g)Fe3O4+ 4H2 在铝热剂表面加入少量KClO3，插上镁条，并将镁条点燃 1 【分析】A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液.X常温下为无色液体,可确定为H2O,B为淡黄色固体,且可与水反应生成气体单质,且B为Na2O2，G为氢氧化钠溶液,F为O2；A既能与水在高温下反应生成单质D,又可做电极电解氢氧化钠溶液得到D,且E在氧气和水的作用下得到J,J溶于酸为黄色溶液,则A为铁,C为四氧化三铁,D为氢气,E为氢氧化亚铁,J为氢氧化铁；H既能与氢氧化钠溶液反应,又能与四氧化三铁反应,故为金属铝,由此可以知道I 为氧化铝,K为偏铝酸钠溶液；据以上分析进行解答。 解析：A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液.X常温下为无色液体,可确定为H2O,B为淡黄色固体,且可与水反应生成气体单质,且B为Na2O2，G为氢氧化钠溶液,F为O2；A既能与水在高温下反应生成单质D,又可做电极电解氢氧化钠溶液得到D,且E在氧气和水的作用下得到J,J溶于酸为黄色溶液,则A为铁,C为四氧化三铁,D为氢气,E为氢氧化亚铁,J为氢氧化铁；H既能与氢氧化钠溶液反应,又能与四氧化三铁反应,故为金属铝,由此可以知道I 为氧化铝,K为偏铝酸钠溶液； (1)B为过氧化钠为离子化合物,电子式为； 答案是: ； (2)反应(5),铁为活性电极,电解氢氧化钠溶液,在阳极铁首先放电,电极反应式为Fe－2e-+2OH-=Fe(OH)2；E+F+X→J，氢氧化亚铁不稳定,遇到氧气和水会迅速由白色变成灰绿色最终变为红褐色； 答案是: Fe－2e-+2OH-= Fe(OH)2；迅速由白色变成灰绿色最终变为红褐色； (3)反应(1)的化学反应方程式是铁与水蒸气之间的反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为: 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；反应(4)是铝与四氧化三铁发生的铝热反应,在实验室引发反应(4)的操作是:在铝热剂上加少量KClO3，插上镁条并将其点燃； 答案是: 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；在铝热剂表面加入少量KClO3，插上镁条，并将镁条点燃； (4)反应(6)是铝和氢氧化钠溶液的反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式: 2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2+4H2O；该反应中水作氧化剂，2mol铝完全反应，转移6mol电子，消耗水6mol，现反应转移1mol电子，所以被还原的水是1mol； 答案是:1。 20．(1)CH4-8e-+10OH-=+7H2O (2) 0.224L 0.1mol/L (3) 铁片 Ag++e-=Ag 银片 AgNO3 0.01 【分析】如图，甲池为原电池，甲池中通入氧气的一极为正极，电极反应式为；通入甲烷的Pt电极的一极为负极，电极反应式为；乙池为电解池，甲池作为乙池的外接电源，电极N与电池正极相连为阳极，发生氧化反应，质量没有减少，则为石墨材质；M极则为铁材质，为阴极，发生还原反应，电极反应为，电极质量增加，与题意符合； 解析：（1）通入甲烷的Pt电极的一极为负极，电极反应式为，故填； （2）乙池中析出金属银的一极为阴极，即为M极，电极反应式为，生成4.32g时转移电子，甲池中，甲池中通入氧气的一极为正极，电极反应式为，根据电子守恒，当转移0.04mol电子时，消耗标况下的氧气体积为；乙池为电解池，甲池作为乙池的外接电源，电极N与电池正极相连为阳极，发生氧化反应，质量没有减少，则为石墨材质，电极反应式为，当转移0.04mol电子时，生成0.04mol，其浓度为，故填0.224L；0.1mol/L； （3）在铁片上镀银，则镀件为阴极，与电源负极相连，则M极为铁片，电极反应式为；在铁片上镀银，则电极N为被镀金属，为银片，作阳极，被氧化，电极反应式为；电镀时，电解质溶液选含被镀金属银元素的可溶性，故填铁片；；银片；； ②N极为银片，电极质量减少，则电镀进行一段时间后，N极减少的质量与M极增加的质量相等，当两极质量相差2.16g时，M极生成Ag的质量为，转移电子的物质的量为，故填0.01。 21．(1) 2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑ 便于氯化氢气体被水吸收，防止气体扩散到空气中 有苍白色火焰，产生白雾 (2) 正极 因为燃烧时氢气在外管，氯气在内管，所以B极产生氯气，为阳极，阳极与电源的正极相连 (3)蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 (4) 5.94 mol/L 偏大 【分析】电解饱和食盐水可以生成H2和Cl2，2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑，H2和Cl2点燃可生成HCl，由图可知火焰在外管处出现，因此外管中为H2，内管中为Cl2，故A接电源的负极，电解池阴极处发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B接电源的正极，电解池阳极的反应为2Cl--2e-=Cl2↑，生成的HCl极易溶于水，倒扣的漏斗可以将生成的HCl收集并吸收。 解析：（1）电解饱和食盐水可以生成H2和Cl2，化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+ H2↑+Cl2↑；经分析可知，倒置的漏斗的作用是：便于氯化氢气体被水吸收，防止气体扩散到空气中；实验时漏斗中H2和Cl2点燃可生成HCl，观察到的现象是：苍白色火焰，且产生白雾； （2）由图可知火焰在外管处出现，因此外管中为H2，内管中为Cl2，所以B极产生氯气，为阳极，阳极与电源的正极相连； （3）由图可知，NaOH溶解度受温度影响大，故NaOH溶液中还混有少量NaCl，分离得到NaOH的实验操作步骤依次是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤； （4）打开活塞K取10.00mL，加水稀释成500.00mL，取稀释液20.00mL，用0.108mol/L的标准NaOH溶液滴定，消耗了22.00mL，则制得盐酸的浓度；滴定时若锥形瓶水洗后用稀释液润洗两次(没有干燥)后直接滴定，则待测液的体积会增大，消耗氢氧化钠标准溶液的体积增大，导致测量结果偏大。 学科网（北京）股份有限公司 $$