第四章 化学反应与电能 测试题 2024-2025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、单选题（共20题） 1．我国科学家研发出世界首例室温条件下，以固态氢化镧（）为氢负离子（）导体的新型二次电池，电池工作原理如图所示。已知电池放电时由a极移向b极，下列说法正确的是 A．的电子式为H∶ B．电池工作时电势a＜b C．放电时，电池总反应式为 D．充电时，每转移2mol电子，a极增重2g 2．科学家研制了一种全氯无膜液流电池的装置如图所示，该电池因无膜而具有很高的电压效率。下列说法错误的是 A．该电池因选用溶解而无需离子交换膜 B．用该电池电解精炼铜，放电时，阳极溶解64g铜Cu C．充电时，向电极b迁移，并在b极生成 D．充电时，电极a的反应为 3．NA代表阿伏加德罗常数的值。下图电路中，电极6增重0.64g时，下列叙述不正确的是 A．电极2上析出的气体在标况下的体积为224mL B．电极5质量减少1.08g C．忽略离子的扩散，盐桥中进入左侧AgNO3溶液中数目为0.02NA D．为使装Na2SO4溶液的电解池恢复到电解前状态，需加入H2O的质量为0.18g 4．氢气是最清洁的能源，用下列装置可以制得氢气和氮气。下列说法不正确的是    A．该系统的能量转化是光能→电能→化学能 B．a极的电极反应式为 C．电解的总反应式为 D．b连接太阳能电池的负极，从a极区往b极区移动 5．我国科学家以海水为氯源合成，-二氯酮，其装置如图。并以其为原料合成药物米托坦c，合成路线为。下列说法不正确的是 A．阳极反应： B．M为阳离子交换膜 C．b为 D．整个转化中碳原子的杂化轨道类型有3种 6．化学与生活、科技息息相关，下列说法正确的是 A．“天宫课堂”实验：乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”，该过程发生吸热反应 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．铜在酸雨中发生析氢腐蚀 D．“玉兔二号”月球车使用的太阳能电池板材料是二氧化硅，可将太阳能转化为电能 7．下列实验现象和结论都正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 两支试管中均加入5mL饱和碳酸钠溶液，各滴入2滴植物油， 振荡，其中一支加热煮沸， 然后再振荡，把试管中液体倒掉，用水冲洗试管。 加热后的试管更干净 说明温度升高，碳酸钠水解程度增大 B 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 该过程未发生氧化还原反应 C 为了检验电解氯化铜溶液产物，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源负极相连的石墨棒附近，接通电源 试纸变蓝色 说明有Cl2生成 D 将10 mL 2 mol·L－1的KI溶液与1 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液混合充分反应后滴加淀粉溶液 溶液颜色变蓝 KI与FeCl3的反应有可逆性 A．A B．B C．C D．D 8．2018年我国科学家成功研制出铝—石墨烯电池。若手机使用该电池，1.1 s即充满电并可连续使用半个月。电池的电解质为铝基离子液体(BMIM和AlCl3按一定比例配制而成)，主要阴离子为AlCl、Al2Cl，其电池如图所示。下列说法正确的是 A．放电时，石墨烯作电池正极，发生氧化反应 B．放电时，铝电极的电极反应式为Al-3e-＋7AlCl=4Al2Cl C．充电时，Al与电源正极相连 D．放电时，AlCl、Al2Cl向石墨烯移动 9．a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池.若a、b相连时，电流由a经导线流向b、c、d相连时，电子由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，移向b极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 10．我们生活在千变万化的物质世界里。下列过程或变化中，没有发生氧化还原反应的是 A．粗铜精炼 B．铁锁镀铜 C．铁门生锈 D．酸碱中和 11．近年来将丙烯腈电解阴极加氢生成己二腈的电有机合成法在工业化生产中已非常成熟，其总反应为：。某研究小组利用如图所示两个甲烷燃料电池串联后作为电源，利用丙烯腈(，不溶于水)为原料、四甲基溴化铵为盐溶液电合成己二腈，下列有关说法不正确的是 A．电极a电势高于电极b电势 B．在电化学合成中作电解质，并有利于丙烯腈的溶解 C．与其他有机合成相比，电有机合成法反应条件温和、反应试剂纯净且生产效率高 D．若每个电池通入甲烷11.2L(标准状况)且反应完全，阳极室溶液质量减少32g 12．己二腈是制造尼龙-66（PA）的原料。电解合成己二腈的方法如下图所示。已知： 下列分析不正确的是 A．PA分子间存在氢键 B．电解时a极区溶液的pH不变 C．PA的两种单体均可由己二腈制备 D．b极反应为 13．锂硒电池是一种极具前景的高能量密度二次电池，并且具有优异的循环稳定性，下图是一种新型聚合物锂硒电池的工作原理示意图。下列叙述正确的是 A．放电时正极的电极反应式为 B．石墨烯聚合物隔膜只允许通过，防止硒扩散到另一极 C．在晶胞结构中，占据的位置是顶点和面心 D．充电时外电路中转移1mol电子，两极质量变化差为7g 14．双极膜在直流电场的作用下，能将水解离为和OH—，并实现其定向通过。将3—氯—1，2—丙二醇的水溶液通过膜M与双极膜间的电渗析室可得到缩水甘油。下列说法中错误的是 A．装置工作时，电渗析室发生的反应→+HCl是氧化反应 B．通电前后，电渗析室内溶液的pH几乎不变 C．Cl—从电渗析室通过阴离子交换膜M迁移到阳极 D．反应生成1mol缩水甘油转移1mol电子 15．热激活电池主要用于导弹、火箭以及应急电子仪器供电，是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示。 已知：①放电后的两极产物分别为Li7Si3和LiMn2O4 ②LiCl和KCl混合物的熔点与KCl物质的量分数的关系如图2所示。 下列说法错误的是 A．放电时，Li+的移动方向：a极区→b极区 B．放电时，a极的电极反应：3Li13Si4-11e-=4Li7Si3+11Li+ C．调节混合物中KCl的物质的量分数可改变电池的启动温度 D．若放电前两电极质量相等，转移0.1mol电子后两电极质量相差0.7g 16．下列说法不涉及氧化还原反应的是 A．一场雷雨一场肥——自然固氮 B．从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅 C．灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾，肥中含有铵盐 D．干千年，湿万年，不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存 17．利用下列实验装置能达到实验目的的是 A．利用图甲制备 B．利用图乙验证铁丝在中性条件下发生吸氧腐蚀 C．利用图丙证明石蜡油裂解得到乙烯气体 D．利用图丁证明酸性：醋酸>碳酸>苯酚 18．盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)在水中完全电离为NH3OH+和Cl−，可利用如下装置来制备盐酸羟胺。以盐酸为离子导体，向两电极分别通入NO和H2。下列说法正确的是 A．铂电极为正极 B．离子交换膜为阴离子交换膜，Cl−从左室移向右室 C．含铁催化电极上的反应为：NO+3e−+4H+=NH3OH+ D．每生成1mol盐酸羟胺电路中转移4mol e− 19．我国科技工作者设计了如图所示的电化学装置(隔膜a只允许OH-通过)，实现了两电极体系中二氧化碳和辛胺【CH3(CH2)7NH2】制备甲酸和辛腈【】的高选择性合成。下列说法正确的是 A．理论上有参与反应，会有2mol辛腈生成 B．电解过程中，In/In2O3-x电极区的反应为 C．电解过程中，溶液中的从右边移向左边 D．每消耗xmol的CO2理论上通过隔膜a的OH-也为2xmol 20．下列反应的离子方程式正确的是 A．常温下将Cl2通入NaOH溶液中： B．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中： C．向NaHCO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液： D．用惰性电极电解MgCl2溶液： 二、非选择题（共5题） 21．以铁钉上镀一层铜为例 (1)设计思路 确定 阴极 阴极材料： 反应式： 阴极反应物： 确定 阳极 阳极材料： 反应式： 阳极反应物： 实验装置 (2)实验现象：铜片逐渐 ，铁钉表面有 色物质析出。 (3)电镀池 ①原理：利用电解原理，在金属表面镀上一薄层 或 方法。 ②构成 、 、 22．电解原理在化学领域应用广泛 如图1表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请完成以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液： ①在X极附近观察到的现象是 ； ②电解一段时间后，该反应总离子方程式 ； (2)若用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是 电解一段时间后，CuSO4溶液浓度 (填“增大”、减小”或“不变”)。 (3)若X、Y都是惰性电极，a是溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图2所示，则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 。 23．从辉铜矿中浸取铜元素，可用FeCl3作浸取剂。 (1)反应Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，每生成1mol CuCl2，反应中转移电子的数目为 ；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度。有关反应的离子方程式是 。 (2)浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素的浸取率的变化见如图。其原因是 。 (3)353K时，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，能加快铜元素的浸取速率，其反应原理可用化学方程式表示为： ，CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2。 (4)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成，有关转化见如图。转化时正极的电极反应式为 。 24．学习化学应该明确“从生活中来，到生活中去”道理。在生产生活中，我们会遇到各种各样的化学反应。请按要求回答下列问题： (1)写出下列反应的化学方程式。(注意反应条件并配平) ①镁带着火时，不能用CO2灭火剂来灭火的原因是 ②氯气和石灰乳反应制漂白粉 ③工业上用硫铁矿(FeS2)制SO2 ④木炭与浓硫酸在加热下反应 (2)请你写出下列反应的离子方程式。 ①工业上电解饱和食盐水制取氯气 ②小苏打在医疗上用来治疗胃酸(盐酸)过多 25．设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流，是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-。回答下列问题： (1)以辛烷(C8H18)为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是 。 (2)这个电池负极的电极反应式为C8H18+25O2-=8CO2+9H2O+50e-，正极的电极反应式为 ，固体电解质里O2-的移动方向是 。 (3)用此电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02 mol e-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。 ①电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了ag M，则金属M的相对原子质量 （用含“a、x”的表达式表示）。 ②电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是 ；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的c(H+)= 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B D B B A B D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B B A D C B C D B 1．D 该装置为化学电源，根据放电时，H-由a极移向b极，依据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即电极b为负极，电极a正极，据此分析； A．H原子核外有1个电子，得到1个电子，得到H-，即H-的电子式为[H∶]-，故A错误； B．根据上述分析，电极a为正极，电极b为负极，则电势：a＞b，故B错误； C．电极a的反应式为：TiH2+2e-=Ti+2H-，电极b的反应式为2H-－2e-=H2↑，总反应式为TiH2=Ti+H2↑，故C错误； D．充电时，电极a的反应式为Ti+2H-－2e-=TiH2，每转移2mol电子，a极增重质量为2mol×1g/mol=2g，故D正确； 答案为D。 2．B 根据装置图可知，放电时为原电池，氯气得电子生成氯离子，则b电极为正极，a电极为负极，充电时，为电解池，b为阳极，a为阴极，据此分析。 A．Cl2易溶于CCl4，但Na+不溶于CCl4，所以用CCl4溶解Cl2就无需离子交换膜，故A正确； B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，阳极可能有、等活泼金属放电，所以1molCl2放电时，转移2mol电子，阳极不一定溶解1mol即64gCu，故B错误； C．充电时，b为阳极，Cl-向电极b迁移，并在b极生成Cl2，故C正确； D．充电时，电极a为阴极，电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3，故D正确； 答案为B。 3．B 电极6增重，则表明电极6上铜离子得到电子发生还原反应生成铜单质，6为阴极，则b为负极，a为正极，从而得出1、3、5为阳极，2、4、6为阴极。电极6增重0.64g，发生反应Cu2++2e- =Cu，线路中通过电子的物质的量为0.64g÷64g/mol=0.02mol。 A．电极2为阴极，发生反应，线路中通过电子0.02mol，则析出的H2的物质的量为0.01mol，在标况下的体积为224mL，A正确； B．AgNO3溶液中，电极5为阳极，发生反应Ag-e-=Ag+，线路中通过电子0.02mol时，反应Ag0.02mol，减小质量为0.02mol×108g/mol=2.16g，B不正确； C．由B分析可知，生成银离子0.02mol，忽略离子的扩散，盐桥中进入左侧AgNO3溶液中为0.02mol，数目为0.02NA，C正确； D．电解Na2SO4溶液的实质是电解水生成氢气和氧气，线路中通过电子0.02mol时，电解水0.01mol，为使装Na2SO4溶液的电解池恢复到电解前状态，需加入H2O的质量为0.18g，D正确； 故选B。 4．D 整个过程中，光伏电池吸收太阳能转化为电能，电解池将电能转化为化学能，a极上氨气失电子生成氮气，电极反应式为：，阴极电极反应：2H2O＋2e−＝H2↑＋2OH−，电解的总反应式为，据此分析解题。 A．整个过程中，光伏电池吸收太阳能转化为电能，电解池将电能转化为化学能，则能量转化：光能→电能→化学能，故A正确； B．a极上氨气失电子生成氮气，电极反应式为：，故B正确； C．阳极电极反应式为：，阴极电极反应：2H2O＋2e−＝H2↑＋2OH−，电解的总反应式为，故C正确； D．b极是H2O得电子变成H2，b连接太阳能电池的负极，OH−从b极区往a极区移动，故D错误； 故答案选D。 5．B A．阳极连接电源正极，失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应为，A正确； B．阴极H2O放电生成H2和OH-，生成的OH-通过阴离子交换膜进入阳极参与反应，M为阴离子交换膜，故B错误； C．NaBH4可将羰基还原成醇，故b为，C正确。 D．整个转化中碳原子的杂化轨道类型有3种，分别为sp、sp2、sp3，D正确。 综上，故选B。 6．B A．乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热“冰球”说明该过程为放热过程，故A错误； B．暖气片表面刷油漆可隔绝氧气，从而防止金属腐蚀，B正确； C．铜与不反应，铜在酸雨中发生吸氧腐蚀，故C错误； D．“玉兔二号”月球车使用的太阳能电池板材料是晶体硅，故D错误； 故选：B。 7．A A．温度升高，碳酸钠水解程度增大，碱性增强，清洗油污的能力加强，A项正确； B．锌、铁、饱和食盐水构成了原电池，中性溶液中发生的是吸氧腐蚀，Zn比Fe活泼，所以Fe是正极，正极反应式为，Zn是负极，负极反应式为，该过程发生了氧化还原反应，B项错误； C．电解氯化铜溶液，氯离子在阳极放电产生氯气，应该把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近检测氯气，C项错误； D．该反应生成碘单质，滴加淀粉溶液后，溶液颜色变蓝，不能说明平衡移动，不能说明该反应有可逆性，D项错误； 故选A。 8．B A．放电时，电池正极得电子，发生还原反应，A错误； B．放电时，铝电极失去电子，依题意，其电极反应式为Al-3e-＋7AlCl=4Al2Cl，B正确； C．充电时，Al电极应得到电子，与电源负极相连，C错误； D．原电池中阴离子朝失电子一级移动，AlCl、Al2Cl向铝电极移动，D错误； 故选B。 9．D a、b相连时，电流由a经导线流向b，则a为正极，b的金属活动性强于a;c、d相连时，电子由d到c，所以c上得电子发生还原反应，故d的金属活动性强于c;a、c相连时，c极上产生大量气泡，c上得电子发生还原反应，所以a上失电子发生氧化反应，故a的金属活动性强于c；b、d相连时，H+移向b极，所以b是正极，d是负极，d的金属活动性强于b，所以a、b、c、d四种金属的活动性由强到弱的顺序为d>b>a>c。 10．D A．粗铜精炼，粗铜是阳极，反应主要为Cu电极上Cu失电子生成铜离子进入溶液；纯铜是阴极，铜离子得电子生成Cu，所以有电子转移，为氧化还原反应，故A不符合题意； B．Fe上镀铜，Cu电极上Cu失电子生成铜离子进入溶液、Fe电极上铜离子得电子生成Cu,所以有电子转移，为氧化还原反应，故B不符合题意； C．A．铁门生锈是Fe与空气中O2、H2O发生一系列反应生成Fe2O3•xH2O的过程，反应过程中有元素化合价变化，故C不符合题意； D．酸碱中和反应是复分解反应，没有化合价的变化，没有发生氧化还原反应，D符合题意。 答案选D。 11．D 甲烷为负极反应物，氧气为正极反应物，则右侧电池中a为阳极、b为阴极； A．a为阳极、b为阴极，则电极a电势高于电极b电势，故A正确； B．阳极室产生，通过离子交换膜由阳极室向阴极室迁移，阴极电极反应式为：，消耗，不溶于水，则在电化学合成中作电解质，并有利于丙烯腈的溶解，故B正确； C．传统有机合成副反应多、产物纯度较低、生产效率较低，根据题意，电有机合成法反应条件温和、反应试剂纯净且生产效率高，故C正确； D．通入甲烷一极的电极反应式为：，石墨电极b上的电极反应式为：，每个电池甲烷通入量为11.2L(标准状况)且反应完全，则电路中转移电子为4mol，阳极的电极反应式为：，当电路中转移4 mole- 时，生成32g 从溶液中逸出，同时有4 mol通过离子交换膜向阴极室迁移，所以阳极室溶液质量共减少36g，故D错误； 选D。 12．B 该装置为电解池，电极a由水产生O2，发生氧化反应，则电极a为阳极，电极b为阴极，据此作答。 A．氢原子与电负性大的原子X（O、F、N等）以共价键结合，若与电负性大、半径小带有孤电子对的原子Y（O、F、N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键，可知PA分子间存在氢键，故A正确； B．电解时a极电极电极反应式：，产生了H+，电极b的电极反应为：，消耗氢离子，因此阳极产生的氢离子移向阴极平衡电荷，根据电子得失守恒可知，消耗的氢离子与产生的氢离子相等，但a极区的减少，因此电解时a极区溶液的pH减小，故B错误； C．的单体为、，发生还原反应生成，发生水解反应生成，故C正确； D．电极b的电极反应为：，故D正确； 故答案选B。 13．B 题中装置包含有放电与充电两个过程。根据放电时移动方向可知，放电时Li为负极，Se为正极；则充电时Li为阴极，Se为阳极。 A．放电时，正极的电极反应式为，A错误； B．石墨烯聚合物隔膜只允许通过，是为了防止硒扩散到另一极，从而提高电池工作效率，B正确； C．晶胞结构与类似，占据顶点和面心，填充在构成的四面体空隙中，C错误； D．充电时，Li电极为阴极，电极反应式为，Se电极为阳极，电极反应式为，当外电路中转移1mol电子时，Li电极质量增加7g，Se电极质量减少7g，两极质量变化差为14g，D错误； 故选B。 14．A 由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的上部电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O—4e—=O2↑+4H+，下部电极为阴极，双极膜产生生物氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—=H2↑，双极膜产生的氢氧根离子加入电渗析室内， 与氢氧根离子反应生成缩水甘油，反应方程式为+OH—→+Cl—+H2O，氯离子通过阴离子交换膜进入阳极区。 A．由分析可知，装置工作时，电渗析室发生的反应为+OH—→+Cl—+H2O，故A错误； B．由分析可知，通电前后，电渗析室内转化为，与溶液的酸碱性无关，所以溶液的pH几乎不变，故B正确； C．由分析可知，装置工作时，氯离子通过阴离子交换膜进入阳极区，故C正确； D．由分析可知，装置工作时，反应生成1mol缩水甘油时消耗1mol氢氧根离子，所以外电路转移1mol电子，故D正确； 故选A。 15．D 该热激活电池为原电池装置，放电后的两极产物分别为Li7Si3和LiMn2O4，根据结构图可知，a为负极，电极反应为：3Li13Si4-11e-=4Li7Si3+11Li+；b为正极，电极反应为：Li++ e-+2MnO2= LiMn2O4。 A．放电时，Li+的移动方向：由负极流向正极，即a极区→b极区，A正确； B．根据分析，放电时的电极反应正确，B正确； C．根据图2可知，KCl质量分数不同，熔融温度不同，该电池是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池，故调节混合物中KCl的物质的量分数可改变电池的启动温度，C正确； D．若放电前两电极质量相等，转移0.1mol电子，负极有0.1molLi失去电子生成Li+，负极质量减少0.7g；0.1mol Li+迁移到正极，正极质量增加0.7g，后两电极质量相差1.4g，D错误； 故选D。 16．C 在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。原电池反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。 A．雷雨肥庄稼——自然固氮，氮气氧化成NO，再氧化成NO2，最后变成HNO3等，有元素化合价变化，故A不选； B．从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅，硅由+4价变成0价，有元素化合价变化，故B不选； C．灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾，水解后呈碱性，肥中含有铵盐，水解后呈酸性，两者相遇能发生复分解反应，导致氮肥的肥效降低，没有元素化合价变化，故C选。 D．干千年，湿万年，不干不湿就半年——说明青铜器、铁器在不干不湿的环境中保存时，容易发生电化学腐蚀，铜和铁容易被氧化，有元素化合价变化，故D不选； 故选C。 17．B A．二氧化碳不能与溶液反应，还需先通入大量氨气，A错误； B．铁丝网在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，使试管中压强减小，导管内红墨水液面上升，B正确； C．丙装置只能证明石蜡油裂解得到不饱和烃，但不一定是乙烯，C错误； D．醋酸具有挥发性，不能证明碳酸的酸性强于苯酚，D错误； 故选B。 18．C 该装置的目的是制备盐酸羟胺，所以NO会被还原为NH3OH+，则通入NO的电极为正极，通入氢气的电极为负极，酸性环境中氢气被氧化为H+。 A．铂电极上通入氢气，发生氧化反应，为负极，A错误； B．根据分析可知左侧电极上产生NH3OH+，与Cl−结合生成盐酸羟胺，而Cl−有向右(负极)移动的趋势，未避免Cl−都移动到右侧，离子交换膜应选用阳离子交换膜，B错误； C．该装置工作时含铁催化电极上NO被还原为NH3OH+，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应式为NO+3e−+4H+=NH3OH+，C正确； D．含Fe的催化电极反应式为NO+3e−+4H++Cl-=NH2OH•HCl,每生成1mol盐酸羟胺电路中转移3mol e−，D错误； 综上所述答案为C。 19．D 由图可知左侧发生电极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，化合价降低还原反应，则In/In2O3-X电极为阴极，与电源负极相连，右侧发生电极反应为：CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，化合价升高氧化反应，则Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，据此分析解题。 A．由分析中两个电极的电极反应方程式结合电子守恒可知，理论上有参与反应，会有0.5mol辛腈生成，A错误； B．由分析可知，电解过程中，In/In2O3-x电极区的反应为CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，B错误； C．电解过程中，溶液中的阴离子移向阳极，故溶液中的从左边移向右边，C错误； D．由分析可知，每消耗xmol的CO2理论上将有2xmol的电子经过导线，根据电荷守恒可知通过隔膜a的OH-也为2xmol，D正确； 故答案为：D。 20．B A．常温下Cl2与NaOH溶液反应为，A项错误； B．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中，反应后产生的H+与过量的ClOˉ反应生成HClO，SO2被氧化为，离子方程式为，B项正确； C．向NaHCO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，反应为，C项错误； D．用惰性电极电解MgCl2溶液：，D项错误； 故选B。 21．(1) 铁钉(镀件) Cu2＋ Cu2＋＋2e－=Cu 铜片(镀层金属) Cu Cu－2e－=Cu2＋ (2) 溶解 红 (3) 金属 合金 含有镀层金属离子 镀层金属 待镀金属制品 【解析】略 22．(1) 放出气体，溶液变红 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ (2) 纯铜 减小 (3)Cu2+>H+>X3+ （1）①由题中图示可知，与电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红；答案为放出气体，溶液变红。 ②②电解饱和食盐水得到的产物是氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；答案为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。 （2）电解方法电解精炼铜，电解池的阴极X材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu，阳极Y是粗铜，电极反应为Cu-2e -=Cu2+，其中粗铜中比金属铜活泼的金属(Zn、Fe、Ni)优先放电，电解一段时间后，CuSO4溶液浓度会降低；答案为纯铜；减小。 （3）X、Y都是惰性电极，a是溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，由图2可知，通电后就有固体生成，当通过电子为0.2mol时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是铜，如果是X3+析出，电子数应该是0.3mol，则氧化能力为Cu2+＞X3+，当电子超过0.2mol时，固体质量没变，说明这时阴极H+放电，阳极仍然是OH-放电，即电解水，说明氧化能力H+＞X3+，所以氧化能力为Cu2+＞H+＞X3+；答案为Cu2+＞H+＞X3+。 23． 2NA或 1.204×1024 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取 Cu2S+2CuC12=4CuC1+S 2CuFeS2+6H++2e_=Cu2S+2Fe2++3H2S↑ 黄铜矿与S在高温下煅烧，使其转变为FeS2、CuS，加入HCl、NaCl、CuCl2混合溶液 发生反应Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓，过滤得到滤液中通入空气发生反应4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O，一定温度下，在所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，结晶分离得到硫酸铜晶体，加入铁还原溶液得到铜；滤渣分离得到FeS和S，FeS2通入空气灼烧得到氧化铁和二氧化硫，氧化铁炼钢，二氧化硫制备硫酸。 （1）反应Cu2S+4FeCl3⇌2CuCl2+4FeCl2+S，亚铜离子失去电子生成铜离子，硫离子失去电子生成硫，铁离子得电子生成亚铁离子，生成2mol CuCl2，反应中转移电子的数目为4mol，故生成1mol CuCl2，反应中转移电子的数目为2mol或2NA；其中亚铁离子易被氧化，发生反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故浸取时，在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度； 故答案为：2NA或 1.204×1024；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O； （2）根据图可知，未洗硫洗去硫的铜的浸取率低，因为生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取；故答案为：生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取； （3）353K时，向FeCl3浸取液中加入CuCl2，氯化铜与硫化亚铜反应Cu2S+2CuC12=4CuC1+S，生成的氯化亚铜与氯化铁反应CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2，能加快铜元素的浸取速率，故答案为：Cu2S+2CuC12=4CuC1+S； （4）正极得电子发生还原反应，化合价降低，根据图可知，CuFeS2得电子生成Cu2S、Fe2+、H2S，故电极反应式为：2CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑；故答案为：2CuFeS2+6H++2e-=Cu2S+2Fe2++3H2S↑。 【点睛】本题以实际化工生产“黄铜矿的综合利用”为背景，考查了元素化合物知识，离子方程式和化学方程式的书写及有关计算，题目更注重考查学生利用化学原理来解决实际问题的能力。 24．(1) CO2+2MgC+2MgO 2Ca(OH)2 ＋2Cl2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 C +2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2↑ (2) 2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑ ＋H＋ = H2O ＋CO2↑ 【解析】（1） ①Mg能在CO2中燃烧生成MgO和C，方程式为CO2+2MgC+2MgO，因此镁带着火时，不能用CO2灭火剂来灭火； ②石灰乳与Cl2反应生成Ca(ClO)2、CaCl2和水，方程式为2Ca(OH)2 ＋2Cl2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O； ③高温煅烧FeS2生成Fe2O3和SO2，方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； ④木炭与浓硫酸在加热下反应生成SO2、CO2和水，方程式为C +2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2↑； （2） ①电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH，离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑； ②小苏打是NaHCO3，与盐酸反应生成NaCl、CO2和H2O，离子方程式为＋H＋ = H2O ＋CO2↑。 25．(1)2C8H18+25O2=16CO2+18H2O (2) O2+ 4e- =2O2- 由正极流向负极 (3) 0.168L 0.01mol/L 燃料电池放电的反应方程式除了与燃烧反应条件不同之外，与燃料燃烧方程式相同；在负极，燃料发生氧化反应，被氧化生成和水，正极上O2获得电子变为O2-，，固体电解质中阴离子向负极移动； （1）在负极，燃料辛烷(C8H18)发生氧化反应，被氧化生成和水，电极反应式为C8H18-50e-+25O2-=8CO2+9H2O，正极上空气中的O2获得电子变为O2-，电极反应式为O2+4e-=2O2-，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可得反应方程式为2C8H18+25O2=16CO2+18H2O； 故答案为：2C8H18+25O2=16CO2+18H2O； （2）由于原电池中，负极不断失去电子，相对来说正电荷较多，因此固体电解质里O2-向负极移动，即由正极向负极定向移动； 故答案为：O2+ 4e- =2O2-；由正极流向负极； （3）①电解M(NO3)x溶液时，阳极上析出M金属，电极反应式为Mx++xe-=M，每转移xmol电子，产生1mol金属M，阴极上溶液中OH-放电，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，假设其相对原子质量为A，由于电极为惰性电极，电路中转移了0.02 mol e-，阴极质量增加了ag M金属， ，解得该金属的相对原子质量为A =； ②含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL中，含有Cu2+的物质的量是n(Cu2+)=0.01mol，含有n(Cl-)=0.01mol，在电极时，阴极发生反应：Cu2++2e-=Cu，由于电路中转移了0.02 mol e-，Cu恰好完全反应转化为Cu单质，阳极上Cl-首先放电：2Cl- -2e-=Cl2↑，0.01molCl-完全反应失去0.01mol电子，产生0.005molCl2，然后发生反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑，转移0.01mol电子，反应产生O2的物质的量为n(O2)==0.0025mol，则阳极产生的气体在标准状况下的体积是v(气体)=v(Cl2)+v(O2)= (0.005mol+0.0025mol)×22.4L/mol=0.168L，阳极上每有1molOH-发生反应，就会由1molH2O电离，同时产生1molH+，根据上述分析可知有0.01molOH-放电，因此反应同时产生了0.01mol H+，由于电解后将溶液加水稀释至1L，因此此时溶液的c(H+)=0.01mol÷1L=0.01mol/L。 故答案为：；0.168L；0.01mol/L。 学科网（北京）股份有限公司 $$