专题1《化学反应与能量变化》单元检测题2023-2024学年高二上学期苏教版(2020)高中化学选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》单元检测题 一、单选题（共20题） 1．下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 A．在钢铁表面加入锰、铬等金属，以改变钢铁的结构 B．在钢铁表面镀一层金属锌 C．将钢铁制品与电源负极相连 D．将钢铁放置在潮湿处 2．下列反应属于吸热反应的有 ①食物的腐坏②煅烧石灰石③燃放鞭炮④酸与碱中和⑤氢氧化钙与氯化铵加热制取氨气⑥碳和二氧化碳在高温条件下反应 A．②⑤⑥ B．①②④ C．②④⑤ D．①③④ 3．下列有关原电池的说法中正确的是 A．原电池工作时，可能会伴随着热能变化 B．手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池 C．在内电路中，电子由正极流向负极 D．燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能 4．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 ①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  ΔH1=571.6 kJ·mol-1 ②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)  ΔH2=131.3 kJ·mol-1 ③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)  ΔH3=206.1 kJ·mol-1 A．反应①中电能转化为化学能 B．反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJ·mol-1 C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1 5．2021年 10月16日0时23分，我国“长征二号”F火箭将“神舟十三号”载人飞船送人太空。火箭发射时用肼(N2H4，液态)作燃料，NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量，下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是 A．2N2H4 + 2NO2 = 3N2 + 4H2O；ΔH=+567.2 kJ B．2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)；ΔH=-567.2kJ·mo1-1 C．2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(l)；ΔH=+1134.4 kJ·mol-1 D．2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)；ΔH=-1134.4 kJ·mol-1 6．由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品越来越受人欢迎，下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是 A．电池负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O B．a处通入氧气，b处通入氢气 C．该装置中能量转化只涉及两种形式的能量 D．P一型半导体连接的是电池负极 7．根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下，将铝片和镁片分别插入相同浓度的NaOH溶液中，前者产生无色气体，后者无明显现象 Al的金属性比Mg强 B 向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，有大量刺激性气味的气体产生 该溶液中一定含有铵盐 C 将银和溶液与石墨和KI溶液组成原电池，连通后银电极表面有银白色金属沉积，石墨电极附近加淀粉溶液变蓝色 与能发生氧化还原反应 D 向含有的溶液中通入产生白色沉淀 具有强氧化性 A．A B．B C．C D．D 8．如图装置的说法正确的是 A．图Ⅰ所示装置能将化学能转化为电能 B．图Ⅱ所示装置属于一次电池 C．图Ⅲ所示装置中铜棒上发生还原反应 D．图Ⅳ工作时，电子由碳棒通过导线流向锌筒 9．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是    A．该电池在高温条件下效率更高 B．电子从b流出，经外电路流向a C．HS-在硫氧化菌作用下转化为SO的反应是HS-+4H2O-8e-=SO+9H+ D．该电池正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH- 10．已知反应：① ②稀溶液中， 下列结论正确的是 A．碳的燃烧热等于 B．1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ C．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的中和热为 D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量 11．一种新型的电池，总反应式为，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．该装置可将化学能转化为电能 B．电子由乙Zn电极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路 C．电池工作过程中，K+向石墨电极区迁移 D．石墨电极上发生的反应为 12．Co是维生素的重要组成元素。工业上可用下图装置制取单质Co并获得副产品盐酸。下列说法错误的是    A．电势：石墨电极电极 B．A膜为阳离子交换膜 C．阳极反应式： D．外电路中通过时，阴极室溶液质量减轻59g 13．化学与生活关系密切，解释下列应用的离子方程式正确的是 选项 应用 解释(离子方程式) A 淀粉-KI溶液(稀硫酸酸化)检验碘盐中含KIO3 5I-++6H+=3I2+3H2O B 电解饱和食盐水制氢气和氯气 2H++Cl-H2↑+Cl2↑ C 醋酸用于除去水垢 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O D 氯化铁用于蚀刻铜板 Fe3++Cu=Cu2++Fe2+ A．A B．B C．C D．D 14．已知室温下，将 CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低， 将 CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高。则下列能量转化关系的判断不正确的是 A．∆H1＞0 B．∆H2＞∆H3 C．∆H3＞∆H1 D．∆H2=∆H1+∆H3 15．化学反应过程可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程，H—H键的键能为436kJ•mol-1，H—Cl键的键能为431kJ•mol-1。已知Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)    △H=-183kJ•mol-1，则Cl—Cl键的键能为 A．243kJ•mol-1 B．351kJ•mol-1 C．268kJ•mol-1 D．862kJ•mol-1 16．NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A．0.1molNH4Cl固体中数目小于0.1NA B．标准状况下，2.24LO2中氧原子数目为0.2NA C．向FeI2溶液中通入适量 Cl2，当有1molFe2+被氧化时，转移的电子数为NA D．电解精炼铜时，若转移了NA个电子，则阳极质量减小32g 17．我国研究人员通过人工光合作用，以和为原料制备和的原理如图所示。下列说法正确的是 A．a为正极 B．由b极区迁移到a极区 C．电极a发生的反应为 D．当外电路中通过电子时，b极区溶液质量增加 18．已知反应  △H，反应中相关化学键的键能数据如表所示，则△H为 化学键 C-H C=O H-H 键能/ a b c d A． B． C． D． 19．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是    A．石墨电极上发生氧化反应 B．电子由锌片通过导线流向石墨棒 C．该装置将电能转化为化学能 D．将稀硫酸换成乙醇，灯泡亮度不变 20．图(a)、(b)分别是二氧化碳氧化乙烷的电催化和光催化裂解。下列说法正确的是 A．(a)中阴极的电极反应式为2H++2e-=H2、CO2+2H++2e-=CO+H2O B．当(a)的电路中转移2 mol电子时，阳极生成22.4 LC2H4 C．(b)中电子由导带向价带移动 D．图(a)、(b)中的电解质溶液均可能为NaOH溶液 二、非选择题（共5题） 21．根据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)28gN2(g)与适量的O2(g)反应，生成NO2(g)，吸收68kJ热量 。 (2)2molAl(s)与适量O2(g)发生反应生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量 。 22．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(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键 K 时，观察到电流计的指针发生了偏转。 请回答下列问题： (1)甲池为 (选填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A 电极的电极反应式为 。 (2)丙池中 F 电极为 (选填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为 。 (3)当池中 C 极质量减少 10.8 g 时，甲池中 B 电极理论上消耗 O2 的体积为 mL(标准状况下)，一段时间后，断开电键 K，下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是 (填字母)。 A．Cu B．CuO C． Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3 (4)已知丙池中的溶液为 400 mL，合上开关 K，一段时间后，丙池中，阳极共收集到气体 224 mL(标准状况下)气体，则此时溶液的 pH 为 。 23．“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 。 24．A是单质，D是A单质所含元素的最高价氧化物的水化物，甲、乙、丙、丁四种化合物间除甲与丁、丙与乙外，两两均能发生中和反应。已知有如下转化关系（部分产物和反应条件已略去）； 试回答： (1) 写出B在工业生产中的一种用途 。 （2）写出B转化为C的可能的离子方程式 。 （3）若C的溶液显酸性，用离子方程式表示其净水的原理 。 （4）若C为钠盐，用含m mol C的溶液与1L n mol·L－1的盐酸充分反应，已知m/n=1/2，则生成D的物质的量为 mol。 （5）用A单质和铂作电极，与海水、空气组成海洋电池，写出铂电极上发生反应的电极反应式 ；若负极材料消耗18g，则电池转移的电子总数为 。 （阿伏加德罗常数用NA表示） 25．A、B、C、D、E、F均为短周期元素，其原子序数依次增大。已知：A的最外层电子数等于其电子层数；B的最外层电子数是次外层电子数的两倍；D是地壳中含量最高的元素；D和F、A和E分别同主族；E是所有短周期主族元素中原子半径最大的元素。根据以上信息回答下列问题： (1)B与D形成化合物BD2的结构式为 ，B元素形成的同素异形体的晶体类型可能是 。 (2)A、C、D三元素能形成一种强酸甲，写出单质B与甲的浓溶液反应的化学反应方程式 。FD2气体通入BaCl2和甲的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体CD，有关反应的离子方程式为 。 (3)均由A、D、E、F四种元素组成的两种盐，其相对分子质量相差16，写出它们在溶液中相互作用的离子方程式为 ；由B、D、E组成的盐溶于水后溶液显碱性，其原因是(用离子方程式表示) 。 (4)C2A4 ─ 空气燃料电池是一种碱性燃料电池。电解质溶液是20％～30％的KOH溶液。则燃料电池放电时：正极的电极反应式是 。 参考答案： 1．D A．在钢铁表面加入锰、铬等金属，以改变钢铁的结构制成不锈钢，故不选A； B．在钢铁表面镀一层金属锌，保护内部的钢铁不受腐蚀，故不选B； C．将钢铁制品与电源负极相连，属于外接电流的阴极保护法，故不选C； D．将钢铁放置在潮湿处，在潮湿的环境中钢铁形成原电池，腐蚀速率加快，故选D； 选D。 2．A ①食物的腐坏属于放热反应；②煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，属于吸热反应；③燃放鞭炮属于放热反应；④酸与碱中和属于放热反应；⑤氢氧化钙与氯化铵加热制取氨气属于吸热反应；⑥碳和二氧化碳在高温条件下反应生成CO，属于吸热反应。 答案选A。 3．A A．原电池工作时，部分化学能转化为热能，会伴随着热能变化，A正确； B．手机、电脑中使用的锂离子电池可重复充电，属于二次电池，B错误； C．在内电路中，阴离子由正极流向负极，电子不能在溶液中移动，C错误； D．燃料电池工作时燃料在电池中发生氧化还原反应，由化学能转化为电能，D错误； 故选：A 4．B A.太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能，故A错误； B.根据盖斯定律：由②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=131.3 kJ·mol-1，③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1 kJ·mol-1反应，③-②得：CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=74.8 kJ·mol-1，该反应的△H＞0为吸热反应，故B正确； C.催化剂不能改变反应热的大小，只能改变化学反应速率，故C错误； D.H2的燃烧热指1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量，由①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=571.6 kJ·mol-1反应可知，H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1，故D错误； 故答案：B。 5．D A．方程式未配平，且未注明物质的存在状态，放热反应的反应热ΔH＜0，A错误； B．发生反应的反应物越多，反应放出的热量也越多，反应热要与反应物质的物质的量相对应，B错误； C．反应是放热反应，ΔH＜0，且反应产生的是水蒸气，不是液体水，物质的状态不同，反应过程的能量变化不同，C错误； D．肼与NO2反应产生N2和水蒸气，反应方程式为：2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)，物质燃烧放出热量的多少不仅与物质的存在状态有关，也与反应的物质的多少有关。已知：每有1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量，则2 mol肼发生上述反应放出热量是Q=567.2 kJ×2=1134.4 kJ，故其燃烧反应的热化学方程式为：2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1134.4 kJ/mol，D正确； 故合理选项是D。 6．A 根据LED中电子移动方向可判断N型半导体与电池负极相连。 A．H2在负极反应，电解质溶液为KOH，负极电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，A正确； B．a处为负极，应该通入氢气，b处通入氧气，B错误； C．该装置主要涉及化学能、电能、光能三种形式的能量转化，C错误； D．P型半导体与电池正极相连，D错误。 答案选A。 7．C A．金属性的强弱可根据金属与酸反应失电子的能力强弱判断，故A错误； B．向某溶液中加入浓NaOH溶液并加热，有大量刺激性气味的气体产生，可证明溶液中含铵根离子，但不一定是铵盐，也可能是一水合氨，故B错误； C．根据银电极表面有银白色金属沉积，石墨电极附近加淀粉溶液变蓝色，说明银作正极，发生得电子还原反应，电极反应：；石墨作负极，碘离子失电子发生氧化反应，电极反应：，故C正确； D．二氧化硫与溶液中水反应生成亚硫酸，酸性环境下硝酸根离子也具有氧化性，故D错误； 答案选C。 8．C A．图I所示装置没有形成闭合回路，不能构成原电池，A项错误； B．图II所示装置是铅蓄电池，属于二次电池，B项错误； C．图III所示装置可构成原电池，铜棒为正极，该电极上发生还原反应，C项正确； D．图IV为锌锰干电池，工作时电子由锌筒通过导线流向碳棒，D项错误； 故选C。 9．C 由图可知，硫酸盐还原菌可将有机物氧化为CO2，而硫氧化菌可将HS﹣氧化为SO，所以两种菌类的存在，循环把有机物氧化成CO2并放出电子，负极a上HS﹣在硫氧化菌作用下转化为SO，失电子发生氧化反应，负极反应式是HS﹣+4H2O-8e﹣＝SO+9H+，正极b上O2得电子发生还原反应，正极反应式为4H++O2+4e﹣＝2H2O，原电池工作时，溶液中的阳离子移向正极、阴离子移向负极，电子由负极经过导线流向正极，据此分析解答。 A．高温条件下微生物会变性而死亡，该电池不能正常工作，故A错误； B．在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，因此可判断，a为负极，b为正极，电子从a极流出，经外电路移向b极，故B错误； C．负极a上HS﹣在硫氧化菌作用下转化为SO，失电子发生氧化反应，负极反应式是HS﹣+4H2O-8e﹣＝SO+9H+，故C正确； D．正极b上O2得电子发生还原反应，正极反应式为4H++O2+4e﹣＝2H2O，故D错误； 故选C。 10．B A．碳的燃烧热是指1mol碳完全燃烧生成的稳定的氧化物CO2放出的热量，故A错误； B．由①可知1mol碳不完全燃烧放出的热量等于110.5kJ，故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ，故B正确； C．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应本质上是两个反应：中和反应、钡离子和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，故稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的中和热不为，故C错误； D．稀醋酸与稀NaOH溶液混合，稀醋酸是弱电解质存在电离平衡，电离过程是吸热过程，所以放出的热量小于57.3 kJ，故D错误； 故选B。 11．B A．该装置无外加电源属于原电池，将化学能转化为电能的装置，A项正确； B．由总反应可知，Zn电极化合价降低失去电子为原电池的负极材料，电子是由负极经过导线流入负载再流入到石墨电极，B项错误； C．原电池中阳离子向正极移动，正极材料为石墨电极，则向石墨电极区迁移，C项正确； D．石墨电极为正极，化合价由+6价降低为+3价得到电子发生还原反应，则电极反应式为：，D项正确； 答案选B。 12．D 该装置为电解池，左侧为阳极，电极反应式为，右侧为阴极，电极反应式为Co2++2e-=Co，A为阳离子交换膜，阳极室的H+移动向产品室，B为阴离子交换膜，阴极室的Cl-移动向产品室，在产品室获得盐酸，据此解答。 A．石墨电极与电源正极相连作阳极，电极与电源负极相连作阴极，因此电势：石墨电极电极，A正确； B．根据分析可知，A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜，B正确； C．阳极反应式：，C正确； D．外电路中通过时，有1molCo2+转化为Co，有2molCl-从阴极室移动向产品室，则阴极溶液减少1molCoCl2，质量减少，D错误； 故选D。 13．A 电解饱和食盐水的时候，注意水不拆，醋酸是弱电解质不能拆，另外离子方程式也要注意电荷守恒问题。 A．电荷守恒，得失电子守恒，A正确； B．食盐水是中性，电解反应的离子方程式为2Cl−+2H2OCl2↑+H2↑+2OH−，B错误； C．醋酸是弱电解质，应该用分子式表示，正确的应该是2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O，C错误； D．电荷不守恒，正确的应该是2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，D错误； 故选A。 14．C 根据盖斯定律，反应热与反应物和生成物的状态有关，与反应路径无关，由图象和可知，∆H2=∆H1+∆H3。 A．CuSO4·5H2O(s)受热分解生成CuSO4和5H2O(l)，是吸热反应，故∆H1＞0，A正确； B．根据A选项的分析，∆H1=∆H2-∆H3＞0，故∆H2＞∆H3，B正确； C．CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，故∆H3＜0，而∆H1＞0，因此∆H3＜∆H1，C错误； D．根据分析，∆H2=∆H1+∆H3，D正确； 故选C。 15．A 由△H=反应物的键能-生成物的键能=(x+436)-2×431=-183，x=243，则Cl—Cl键的键能为243kJ•mol-1，故选：A。 16．B A．氯化铵属于离子化合物，0.1molNH4Cl固体中数目为0.1NA，故A错误； B．标准状况下，2.24LO2的物质的量为0.1mol，故氧原子数目为0.2NA，B正确； C．还原性：，故碘离子先参与反应，当有1molFe2+被氧化时，碘离子已反应完全，转移电子数大于NA，C错误； D．粗铜中含有锌、铁、银等；电解精炼铜时，阳极上放电的不止是铜，故若转移了NA个电子，则阳极质量减小不等于32g，故D错误； 答案选B。 17．C 以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2，根据原理图分析，电极b处CO2转化为HCOOH，该过程中C的化合价降低，得到电子，做原电池的正极，同时得到H+参加反应，则表面发生的电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH，电极a为负极，表面发生的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，据此分析解题。 A．由分析可知，a为负极，发生氧化反应，A错误； B．由分析可知，原电池中阳离子流向正极，故由负极a极区迁移到正极b极区，B错误； C．由分析可知，电极a发生的反应为，C正确； D．由分析可知，正极发生的电极反应为：CO2+2e-+2H+=HCOOH，外界进入的CO2和从负极区进入的H+，故当外电路中通过电子时，b极区溶液质量增加，D错误； 故答案为：C。 18．A 化学反应的焓变等于反应物的总键能减生成物的总键能，则反应的焓变△H=，故合理选项是A。 19．B A．该原电池中Zn为负极，发生氧化反应，石墨为正极，发生还原反应，A错误； B．Zn失去的电子由锌片通过导线流向石墨棒，B正确； C．该装置为原电池，可以将化学能转化为电能，C错误； D．乙醇为非电解质，若将稀硫酸换成乙醇，不能构成原电池，灯泡不亮，D错误； 故答案选B。 20．A A．由图示可知在(a)中阴极上，H+得到电子变为H2，同时还有CO2得到电子，与H+结合形成CO、H2O，故阴极的电极反应式为2H++2e-=H2； CO2+2H++2e-=CO+H2O，A正确； B．未指明气体所处的外界条件，因此不能根据物质的量确定气体体积的大小，B错误； C．根据图示可知：(b)中电子由价带向导带移动，C错误； D．根据图示可知：电解质溶液中有H+移动，H+大量存在的溶液不可能是碱性溶液，因此电解质不可能为NaOH溶液，D错误； 21．(1)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   ΔH=+68kJ/mol， (2)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)    ΔH=-3339.6kJ/mol （1）根据题意，28g(1mol)氮气与氧气反应生成二氧化氮，吸收68kJ热量，热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   ΔH=+68kJ/mol，故答案为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   ΔH=+68kJ/mol； （2）2mol铝与氧气反应生生成氧化铝固体，放出热量1669.8kJ，则4mol铝与氧气反应生成氧化铝固体，放出热量为=3339.6kJ，热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)    ΔH=-3339.6kJ/mol，故答案为4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)    ΔH=-3339.6kJ/mol。 22． 原电池 阴极 560 B 1 由图可知，装置甲为甲醇碱性燃料电池，装置乙和装置丙为电解池，据此分析。 (1)甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极，发生氧化反应，通入氧气的电极为正极，发生还原反应，结合电解质是碱性KOH，则甲醇发生氧化反应生成碳酸根，故答案为：原电池、； (2)丙池为电解池，E、F电极分别与甲醇燃料电池的正极、负极相连，则E作阳极，发生氧化反应，电极方程式为H2O-4e– =O2↑+4H+，F作阴极电极方程式为2Cu2++4e– =2Cu，两电极相加得电池总反应，故答案为：阴极、； (3)乙池为电解池，C、D电极分别与燃料电池正极、负极相连，故C为阳极，电极方程式为Ag-e– =Ag+，D为阴极，电极方程式为Cu2++2e– =Cu，当C 极质量减少 10.8 g 时，则消耗n(Ag)=0.1mol，转移0.1mol电子，故燃料电池中消耗n(O2)=0.025mol，标况下体积V=0.025×22.4×1000=560mL；根据丙池得总反应式，则丙池电解出了Cu单质和O2，故应加CuO使丙池恢复到反应前的浓度，故答案为：560、B。 (4)丙池阳极的电极反应式为H2O-4e– =O2↑+4H+，收集到224mL即0.01mol氧气，则得到n(H+)的物质的量为0.04mol，溶液体积为400mL，则c(H+)=0.04/0.4=0.1mol/L，pH等于1，故答案为1。 23．石墨(C)电极被阳极上生成O2氧化 电解熔融Al2O3，阳极发生反应，石墨(C)电极被阳极上生成O2氧化，所以电解过程中作阳极的石墨易消耗。 24． 工业上制备Al（或作耐火材料） Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O Al2O3+2OH—+3H2O ＝ 2[Al(OH)4]— 或Al2O3+2OH—＝AlO2–+H2O Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ (4m-n)/3mol O2+2H2O+4e—＝4OH— 2NA 由题意可知A是单质，与氧气反应生成B为氧化物，甲、乙、丙、丁四种化合物间除甲与丁、丙与乙外，两两均能发生中和反应，为酸与碱的反应，甲与丁为同类物质，丙与乙为同类物质，氧化物B能与酸或碱反应生成C，D是A单质所含元素的最高价氧化物的水化物，结合转化关系，可推知B为Al2O3，则A为Al、C为Al（OH）3 （1）Al2O3在工业上制备Al（或作耐火材料）； （2）B转化生成C为氧化铝与强碱或强酸的反应，反应离子方程式为：Al2O3+6H＋=2Al3＋+3H2O 或Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O，Al2O3+2OH—+3H2O ＝ 2[Al(OH)4]— ； （3）若C的溶液显酸性，C为铝盐，溶液中铝离子水解Al3＋+3H2OAl（OH）3（胶体）+3H＋，生成氢氧化铝胶体，可以净水； （4）若C为钠盐，甲为NaOH，C为NaAlO2，1L n mol·L-1的盐酸中n（HCl）=n mol，由于n（NaAlO2）：n（HCl）=1：2，故按AlO2－+H2O+H＋=Al（OH）3↓反应，盐酸有剩余，能部分溶解氢氧化铝，则： AlO2－+H2O+H＋=Al（OH）3↓ m mol    m mol  m mol 剩余n（H＋）=n mol-m mol=（n-m）mol     Al（OH）3+3H＋=Al3＋+3H2O (n-m)/3mol  （n-m）mol 得到氢氧化铝沉淀为：m mol－(n-m)/3mol=(4m-n)/3mol； （5）Al为负极、铂电极为正极，氧气在正极得电子生成氢氧根离子，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－，18gAl的物质的量，n(Al)=18g/27g·mol－1=2/3mol，故转移电子数目=2/3mol×3×NAmol－1=2NA． 25． O=C=O 原子晶体、分子晶体 C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+ H++HSO3-═SO2↑+H2O CO32-+H2O⇌HCO3-+OH- O2+2H2O+4e-═4OH- A、B、C、D、E、F均为短周期元素，其原子序数依次增大。B的最外层电子数是次外层电子数的两倍，则B有2个电子层，最外层有4个电子，则B为碳元素；D是地壳中含量最高的元素，则D为氧元素；D和F同主族，则F为硫元素；C元素介于氧元素与碳元素之间，则C为氮元素；E是所有短周期主族元素中原子半径最大的元素，则E为钠元素；A和E同主族，A的最外层电子数等于其电子层数，则A为氢元素，据此分析解答。 根据上述分析，A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，E为钠元素，F为硫元素。 (1)B与D形成化合物BD2为CO2，结构式为O=C=O，碳元素形成的同素异形体中金刚石为原子晶体、C60为分子晶体，故答案为O=C=O；原子晶体、分子晶体； (2)H、N、O三元素能形成一种强酸甲为HNO3，单质碳与浓硝酸反应的化学反应方程式为：C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O，SO2气体通入BaCl2和硝酸的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体NO，该白色沉淀为硫酸钡，反应的离子方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，故答案为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+； (3)均由A、D、E、F四种元素组成的两种盐，其相对分子质量相差16，则该两种盐为NaHSO4、NaHSO3，二者反应的离子方程式为H++HSO3-═SO2↑+H2O；由B、D、E组成的盐为 Na2CO3，碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根水解 CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，使溶液呈碱性，故答案为H++HSO3-═SO2↑+H2O； CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-； (4)C2A4是N2H4，N2H4─空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下生成氢氧根离子，正极的电极反应式是O2+2H2O+4e-═4OH-，N2H4在负极放电生成氮气与水，负极电极反应式为：N2H4+4OH--4e-═4H2O+N2↑，故答案为O2+2H2O+4e-═4OH-。 学科网（北京）股份有限公司 $$