第6期 微项目设计 载人航天器用化学电池与氧气再生方案-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案（鲁科版2019）

!"#$!%&'() "#*+ "$% , 书 数理报高中化学鲁科（选择性必修１） ２０２４年７～８月第１～８期２、３版参考答案 第１期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｄ ４．（１）反应中旧键断裂吸收的总能量　反应中新键 形成放出的总能量　反应热 （２）放热反应　＜ （３）ｃ＝ｂ－ａ ５．（１）放热 （２）高 （３）热能 （４）低 （５） ２Ａｌ＋６ＨＣｌ ２ＡｌＣｌ３＋３Ｈ２↑（或２Ｎａ＋２Ｈ２ Ｏ ２ＮａＯＨ＋Ｈ２↑或 ＮａＯＨ＋ＨＣｌ ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ等合理答案 均可） 基础训练二 １．Ｃ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ａ 第１期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｄ　２．Ａ　３．Ｂ ４．Ｃ　从图中可知，历程Ⅰ反应物总能量高于生成物 总能量，为放热反应，Ａ错误；从图中可知，历程Ⅱ反应物 总能 量 高 于 生 成 物 总 能 量，为 放 热 反 应，ΔＨ＝ －２８ｋＪ·ｍｏｌ－１，Ｂ错误；历程Ⅲ反应物总能量低于生成 物总能量，为吸热反应，ΔＨ＝＋２３８ｋＪ·ｍｏｌ－１，热化学方 程式正确，Ｃ正确；实际工业生产中，粗硅变为精硅的过 程中，伴随着能量的损耗，Ｄ错误． ５．Ｄ　由题意可知，断裂１ｍｏｌＮ４中Ｎ—Ｎ键的能量 为１９３ｋＪ×６＝１１５８ｋＪ，断裂１ｍｏｌＮ２中 帒Ｎ Ｎ的能量为 ９４１ｋＪ，１１５８ｋＪ＜９４１ｋＪ×２＝１８８２ｋＪ，故 Ａ错误；Ｎ４与 Ｎ２互为同素异形体，而不是同系物，则Ｃ错误；从结构图 中可看出，一个Ｎ４分子中含有６个Ｎ—Ｎ键，根据Ｎ４（ｇ  ） ２Ｎ２（ｇ）　ΔＨ，有 ΔＨ＝６×１９３ｋＪ·ｍｏｌ －１ －２× ９４１ｋＪ·ｍｏｌ－１＝－７２４ｋＪ·ｍｏｌ－１，故Ｂ错误，Ｄ正确． ６．Ｃ　由图中可知，Ｉ２（ｓ）＋Ｈ２（ｇ幑幐） ２ＨＩ（ｇ）　 ΔＨ＝＋５ｋＪ·ｍｏｌ－１，则 Ｉ２（ｓ）与过量 Ｈ２（ｇ）化合生成 ４ｍｏｌＨＩ气体时，需要吸收１０ｋＪ的能量，Ａ正确；提取图 中信息，Ｉ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ２ＨＩ（ｇ）　ΔＨ＝－１２ｋＪ·ｍｏｌ －１， 则２ｍｏｌＨＩ气体分解生成１ｍｏｌ碘蒸气与１ｍｏｌＨ２（ｇ）时 需要吸收１２ｋＪ的能量，Ｂ正确；由反应 Ｉ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ 幑幐 ） ２ＨＩ（ｇ）　ΔＨ＝－１２ｋＪ·ｍｏｌ－１可得出，碘蒸气与 Ｈ２（ｇ）生成ＨＩ气体的反应是放热反应，Ｃ不正确；由图中 可以看出，Ｉ２（ｇ） Ｉ２（ｓ）　ΔＨ＝－１７ｋＪ·ｍｏｌ －１，则１ｍｏｌ 固态碘变为１ｍｏｌ碘蒸气时需要吸收１７ｋＪ的能量，Ｄ正 确． ７．Ｂ 二、不定项选择题 ８．ＢＣ ９．ＢＣ　铝热反应属于放热反应，反应物的总能量大 于生成物的总能量，图像不符，Ａ错误；Ａｌ和 Ｆｅ２Ｏ３反应 生成Ｆｅ和Ａｌ２Ｏ３，Ａｌ作还原剂，Ｆｅ是还原产物，所以 Ａｌ 的还原性强于Ｆｅ的，Ｂ正确；反应中 Ｆｅ元素的化合价从 ＋３价降低到０价，所以反应中每生成１ｍｏｌＦｅ转移３× ６．０２×１０２３个电子，Ｃ正确；氯酸钾受热分解生成氧气，反 应中ＫＣｌＯ３不是催化剂，Ｄ错误． 三、非选择题 １０．（１）４．０　（２）Ｄ （３）－５３．５ｋＪ·ｍｏｌ－１　（４）ＡＣＤ １１．（１）①吸热 ②ＣＨ３ＯＨ（ｇ ） ＨＣＨＯ（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）　ΔＨ＝ ＋（Ｅ２－Ｅ１）ｋＪ·ｍｏｌ －１ （２）Ｃ 第２期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｄ　２．Ａ　３．Ａ　４．Ｃ ５．ＣＯ（ｇ）＋ＦｅＯ（ｓ） Ｆｅ（ｓ）＋ＣＯ２（ｇ）　ΔＨ＝ －２１８．０３ｋＪ·ｍｏｌ－１ 基础训练二 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｂ　５．Ｂ 第２期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ ４．Ａ　碳的燃烧热ΔＨ１＝ａｋＪ·ｍｏｌ －１，其热化学方程 式为Ｃ（ｓ）＋Ｏ２（ｇ） ＣＯ２（ｇ）　ΔＨ１＝ａｋＪ·ｍｏｌ －１…… ①，Ｓ（ｓ）＋２Ｋ（ｓ） Ｋ２Ｓ（ｓ）　ΔＨ２＝ｂｋＪ·ｍｏｌ －１……②， ２Ｋ（ｓ）＋Ｎ２（ｇ）＋３Ｏ２（ｇ ） ２ＫＮＯ３（ｓ）　 ΔＨ３ ＝ ｃｋＪ·ｍｏｌ－１……③，将方程式３×① ＋② －③得 Ｓ（ｓ）＋ ２ＫＮＯ３（ｓ）＋３Ｃ（ｓ） Ｋ２Ｓ（ｓ）＋Ｎ２（ｇ）＋３ＣＯ２（ｇ），则 ΔＨ ＝ｘｋＪ·ｍｏｌ－１＝（３ａ＋ｂ－ｃ）ｋＪ·ｍｏｌ－１，所以 ｘ＝３ａ＋ ｂ－ｃ，故选Ａ． ５．Ａ　 帨 師 師① （ｇ）＋３Ｈ２（ｇ →  ） （ｇ）　ΔＨ１ ＝－２０８．４ｋＪ·ｍｏｌ－１  ② （ｇ → 帨 師 ） （ｇ）＋２Ｈ２（ｇ）　ΔＨ２ ＝ ＋２３７．１ｋＪ·ｍｏｌ－１；由盖斯定律可得目标方程等于① ＋ ②，则 ΔＨ＝ΔＨ１ ＋ΔＨ２ ＝ －２０８．４ｋＪ· ｍｏｌ －１ ＋ ２３７．１ｋＪ·ｍｏｌ－１＝＋２８．７ｋＪ·ｍｏｌ－１，综上所述 Ａ符合 题意，故选Ａ． ６．Ａ　７．Ｃ 二、不定项选择题 ８．ＣＤ　根据２Ｈ２Ｏ（ｇ） ２Ｈ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）　ΔＨ３反 应可知，Ｈ２（ｇ）＋ １ ２Ｏ２（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ）　ΔＨ＝－ １ ２ΔＨ３， 但是氢气的燃烧热指的是生成液态水，所以 －１２ΔＨ３不 是氢气的燃烧热，Ａ错误；催化剂不能改变反应的焓变，Ｂ 错误；反应②每生成６ｍｏｌＯ２转移电子２４ｍｏｌ，则在标准 状况下，生成１．１２ＬＯ２，转移电子数为０．２×６．０２×１０ ２３， Ｃ正确；根据盖斯定律：①＋②－６×③，得反应４ＣＯ２（ｇ） ＋１２Ｈ２（ｇ） ２Ｃ２Ｈ５ＯＨ（ｌ）＋６Ｈ２Ｏ（ｇ），２ΔＨ４＝ΔＨ１＋ ΔＨ２－６ΔＨ３，Ｄ正确． ９．ＡＣ　①Ｎ２Ｏ（ｇ）＋Ｐｔ２Ｏ ＋（ｓ） Ｐｔ２Ｏ ＋ ２（ｓ）＋Ｎ２（ｇ） 　ΔＨ１，②Ｐｔ２Ｏ ＋ ２（ｓ）＋ＣＯ（ｇ） Ｐｔ２Ｏ ＋（ｓ）＋ＣＯ２（ｇ）　 ΔＨ２，结合盖斯定律计算①＋②得到 Ｎ２Ｏ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋Ｎ２（ｇ）　ΔＨ＝ΔＨ１＋ΔＨ２，Ａ正确；据图可知 Ｐｔ２Ｏ ＋为催化剂，不影响反应的焓变，Ｂ错误；该反应的反 应物总能量高于生成物的，为放热反应，所以物质的量相 等的Ｎ２Ｏ、ＣＯ的键能总和小于ＣＯ２、Ｎ２的键能总和，Ｃ正 确、Ｄ错误． 三、非选择题 １０．（１）吸热 （２）ａ （３）ＣＨ３ＯＨ（ｌ）＋ ３ ２Ｏ２（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ）　 ΔＨ＝－７２５．７６ｋＪ·ｍｏｌ－１　－６３７．７６ｋＪ·ｍｏｌ－１ （４）黑磷　（５）９８ １１．（１）等于 （２）①Ｄ　②６３％ （３）－７４．８ｋＪ·ｍｏｌ－１ （４）Ｃ 第３期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ａ ７．（１）Ｃｕ　ＡｇＮＯ３溶液 （２）正　Ａｇ＋＋ｅ－ Ａｇ　Ｃｕ－２ｅ－ Ｃｕ２＋ （３）负（Ｃｕ）　正（Ａｇ） 基础训练二 １．Ａ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ａ　５．Ｂ　６．Ｄ 第３期３版同步检测参考答案 一、单项选择题                                                                                                                                                                 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｂ ! ! " !"-$&%&'() "#*+ "$% , ! !"#$ !"#$ 书 整套装置中，ＣａＯ的总量不变，Ｃ错误；铅蓄电池中，Ｐｂ作 负极，ＰｂＯ２作正极，因此“＋”接线柱连接的是 ＰｂＯ２电 极，Ｄ错误． 二、不定项选择题 １１．ＡＣ　由题意可知，电池放电时的总反应为 ＡｌＬｉ＋ＣｘＰＦ６ Ａｌ＋ｘＣ＋Ｌｉ ＋＋ＰＦ－６．放电时，负极失电子 发生氧化反应：ＡｌＬｉ－ｅ－ Ａｌ＋Ｌｉ＋，电子由铝电极沿导 线流向石墨电极，Ａ正确；放电时，正极得电子发生还原 反应：ＣｘＰＦ６＋ｅ － ｘＣ＋ＰＦ－６，Ｂ错误；充电时，铝电极为 阴极，阴极发生还原反应：Ａｌ＋Ｌｉ＋＋ｅ－ ＡｌＬｉ，所以阴极 质量会增加，Ｃ正确；充电时，阳极发生氧化反应：ｘＣ＋ ＰＦ－６ －ｅ － ＣｘＰＦ６，阴离子向阳极移动，则 ＰＦ － ６ 向阳极移 动，Ｄ错误． １２．ＢＣ　根据与氢气化合的难易程度和气态氢化物 的稳定性可以判断出 ａ、ｂ、ｃ、ｄ分别代表碲、硒、硫、氧，ａ 的ΔＨ最大，ａ的氢化物最不稳定，Ａ错误；生成 Ｈ２Ｓｅ的 热化学方程式可表示为 Ｓｅ（ｓ）＋Ｈ２（ｇ） Ｈ２Ｓｅ（ｇ）　ΔＨ ＝＋８１ｋＪ·ｍｏｌ－１，Ｂ正确；ｃ代表硫元素，Ｃ正确；Ｈ２Ｏ的 沸点最高是由于水分子间存在氢键，Ｄ错误． １３．ＢＤ　由题意可知，燃料电池中，通入燃料的一极 是负极，即通入甲烷的一极是负极，通入空气的一极是正 极，与正极相连的是电解池的阳极，故 Ｆｅ作为电解池的 阳极，发生如下反应：Ｆｅ－２ｅ－ Ｆｅ２＋，Ａ错误；燃料电池 中，正极反应为Ｏ２得到电子，由电池的电解质为熔融碳 酸盐知，正极反应为Ｏ２＋２ＣＯ２＋４ｅ － ２ＣＯ２－３ ，Ｂ正确；选 项中没有明确气体所处状态，无法计算消耗的 ＣＨ４的体 积，Ｃ错误；Ｆｅ２＋能被氧气氧化成 Ｆｅ３＋，Ｆｅ３＋与水反应生 成Ｆｅ（ＯＨ）３胶体，Ｆｅ（ＯＨ）３胶体可以吸附污物而形成沉 淀，Ｄ正确． 三、非选择题 １４．（１）吸收　放出 （２）Ｈ２（ｇ）＋Ｆ２（ｇ） ２ＨＦ（ｇ）　ΔＨ＝－５４０ｋＪ·ｍｏｌ －１ （３）化学　热 （４）①－８０ｋＪ·ｍｏｌ－１　②防止高温下 Ｍｇ（Ｔｉ）与空 气中的氧气（二氧化碳、氮气）作用 １５．（１）阳　２Ｉ－－２ｅ－ Ｉ２ （２）ｃ极附近的溶液首先变为蓝色　４ＯＨ－ －４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑ （３）０．００１　１０８ｇ·ｍｏｌ－１ 解析：金属Ｍ沉积于 ｂ极，说明 ｂ是阴极，则 ａ是阳 极，ｃ是阳极，ｄ是阴极． （１）因ｃ是阳极，根据离子的放电顺序，可知是 Ｉ－放 电：２Ｉ－－２ｅ－ Ｉ２． （２）在Ｂ烧杯中，ｃ是阳极，Ｉ－先放电，Ｉ２遇到淀粉能 使淀粉变蓝．Ｉ－放电完毕后，接着是 ＯＨ－放电：４ＯＨ－ － ４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑，ｃ极上的试管中收集到的气体为 氧气． （３）ｄ极是溶液中氢离子放电： ２Ｈ＋　＋　２ｅ－ 　 　 Ｈ２↑ ０．００４ｍｏｌ ０．０４４８Ｌ ２２．４Ｌ·ｍｏｌ－１ ａ极上氢氧根离子放电： ４ＯＨ－　－　４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ　＋　Ｏ２↑ ０．００４ｍｏｌ ０．００１ｍｏｌ 即氧气的物质的量为０．００１ｍｏｌ ｂ极上Ｍ＋放电： Ｍ＋　＋　ｅ－ 　 　 Ｍ ０．００４ｍｏｌ ０．００４ｍｏｌ 则金属的摩尔质量 Ｍ＝ｍｎ＝ ０．４３２ｇ ０．００４ｍｏｌ＝１０８ｇ·ｍｏｌ －１ １６．（１）１１４　（２）２ １７．（１）①阴　２Ｈ＋＋２ｅ－ Ｈ２↑ ②Ｂ室中双极膜中的水在电场作用下产生 ＯＨ－，Ｃ 室中的Ｎａ＋通过阳膜进入Ｂ室，提高ＮａＯＨ溶液的浓度 （２）①２ＮａＨＳＯ３ △ Ｎａ２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＳＯ２↑ ②Ａ　方法②可直接获得再生吸收液或可获得较高 浓度的ＨＳＯ－３ 的溶液（或污染少、能耗低等其他合理答 案） 解析：（１）②Ｂ室中双极膜中的水在电场作用下产生 ＯＨ－，ＯＨ－通过阴膜进入Ｂ室，而Ｃ室中的Ｎａ＋向阴极Ｙ 移动，则会通过阳膜进入 Ｂ室中，从而使 Ｂ中的 Ｎａ＋和 ＯＨ－的浓度均增大，得到浓的氢氧化钠． （２）②阳极生成的 Ｈ＋进入 Ａ室，Ｂ室中的 ＳＯ２－３ 和 ＨＳＯ－３ 在电场作用下通过阴膜进入 Ａ室，Ａ室中双极膜 产生的 Ｈ＋和溶液中的 ＳＯ２－３ 反应生成 ＨＳＯ － ３，提高 ＨＳＯ－３ 的浓度；②中可直接获得再生吸收液，减少因加热 氧化生成大量的 ＳＯ２－４ ，而降低再生吸收液对 ＳＯ２的吸 收率． 第８期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｃ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｃ 基础训练二 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ｂ　５．Ｂ　６．Ａ 第８期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｄ ６．Ｂ　根据复合判据：ΔＧ＝ΔＨ－ＴΔＳ，Ｍ（ｓ） Ｘ（ｇ） ＋Ｙ（ｓ），固体分解生成气体，为熵增反应，ΔＨ＞０时，在 高温下，能自发进行，Ａ错误；Ｗ（ｓ）＋ｘＧ（ｇ） ２Ｑ（ｇ）　 ΔＨ＜０，能自发进行，若熵增，任何温度下都能自发进行， 若熵减，在低温条件下能自发进行，所以，Ｇ的计量数不 确定，ｘ等于１、２或３时，都符合题意，Ｂ正确；４Ｘ（ｇ）＋ ５Ｙ（ｇ） ４Ｗ（ｇ）＋６Ｇ（ｇ）是熵增反应，当ΔＨ＞０时，在高 温下可能自发进行，Ｃ错误；４Ｍ（ｓ）＋Ｎ（ｇ）＋２Ｗ（ｌ） ４Ｑ（ｓ）为熵减反应，当ΔＨ＞０时，ΔＨ－ＴΔＳ＞０，一定不能 自发进行，Ｄ错误． ７．Ｃ 二、不定项选择题 ８．Ａ　反应ＣａＣＯ３（ｓ） ＣａＯ（ｓ）＋ＣＯ２（ｇ）　ΔＨ１，仅 在高温下自发进行，该反应的 ΔＳ＞０，根据 ΔＧ＝ΔＨ－ ＴΔＳ＜０时反应自发进行可知，若ΔＨ１＜０，则在任何温度 下反应都自发进行，故 ΔＨ１＞０；而反应 ２ＫＣｌＯ３（ｓ） ２ＫＣｌ（ｓ）＋３Ｏ２（ｇ）　ΔＨ２，在任何温度下都能自发进行， 该反应的ΔＳ＞０，根据ΔＧ＝ΔＨ－ＴΔＳ＜０时反应自发进 行可知，ΔＨ２＜０；故Ａ正确． ９．ＡＢ　此反应是放热反应，反应物的总能量高于生 成物的总能量，Ａ项错误；常温下，ΔＨ－ＴΔＳ＜０，该反应 可以自发进行，高温和催化剂条件能加快反应速率，Ｂ项 错误，Ｃ项正确；ＮＯ、ＣＯ都可与血红蛋白结合而使人中 毒，Ｄ项正确． 三、非选择题 １０． ΔＨ ΔＳ 方向性 ΔＨ＞０ ΔＳ＞０ 不能自发 ΔＨ＜０ ΔＳ＜０ 能自发 ΔＨ＜０ ΔＳ＞０ 能自发 ΔＨ＞０ ΔＳ＞０ 不能自发 １１．（１）小于１２４０Ｋ　（２）Ｃ　（３）不能 解析：（２）由图像可知，反应物的总能量高于反应产 物的总能量，反应放热，ΔＨ＜０；该反应为反应前后气体 分子数减小的反应，则ΔＳ＜０； （３）由于 ΔＧ＝ΔＨ－ＴΔＳ＝＋１３１．３ｋＪ·ｍｏｌ－１－ ２９８Ｋ×０．１３３７ｋＪ·ｍｏｌ－１·Ｋ－１≈９１．４６ｋＪ·ｍｏｌ－１＞０， 所以该反应在常温下不能自发进行． １２．（１）高温 （２）不能 （３）熵变 （４）９２７．８Ｋ～１７０９．４Ｋ （５）Ｃ 解析：（１）ΔＨ－ＴΔＳ＜０时反应才能自发进行，因反 应②的ΔＨ＞０、ΔＳ＞０，所以该反应自发进行所需要的温 度条件为 Ｔ＞ΔＨ ΔＳ ＝ ３７６．４２６ｋＪ·ｍｏｌ －１ ２２０．２１１×１０－３ｋＪ·ｍｏｌ－１·Ｋ－１ ≈ １７０９．４Ｋ，即反应②在高温下能自发进行； （２）反应①在常温下时，ΔＨ－ＴΔＳ＝７４．８４８ｋＪ·ｍｏｌ－１ －８０．６７４×１０－３ ｋＪ· ｍｏｌ－１· Ｋ－１ ×２９８ Ｋ≈ ５０．８０７ｋＪ·ｍｏｌ－１＞０，所以该反应常温下不能自发进行； （４）甲烷生成炭黑和Ｈ２时，ΔＨ－ＴΔＳ＝７４．８４８ｋＪ· ｍｏｌ－１－８０．６７４×１０－３ｋＪ·ｍｏｌ－１·Ｋ－１×Ｔ＜０，得 Ｔ＞ ９２７．８Ｋ，即甲烷生成炭黑的最低温度为９２７．８Ｋ．甲烷生 成乙炔时，ΔＨ－ＴΔＳ＝３７６．４２６ｋＪ·ｍｏｌ－１－２２０．２１１× １０－３ｋＪ·ｍｏｌ－１·Ｋ－１×Ｔ＜０，得Ｔ＞１７０９．４Ｋ，即温度高 于１７０９．４Ｋ时，甲烷生成乙炔和氢气．所以要制取炭黑， 温度应控制在                                                                                                                                                                                     ９２７．８Ｋ～１７０９．４Ｋ． 书 ＯＨ－，导致量筒内气体压强降低，外界大气压不变，所以 水会进入量筒，导致量筒内液面上升，ＯＨ－与 Ｆｅ２＋反应 生成Ｆｅ（ＯＨ）２，Ｆｅ（ＯＨ）２不稳定，被空气中的Ｏ２氧化成 Ｆｅ（ＯＨ）３，所以铁球表面会出现红棕色锈斑，故选ＡＤ． ９．ＢＣ 三、非选择题 １０．（１）ＢＤ （２）①负　Ｃｕ２＋＋２ｅ－ Ｃｕ ②０．１６　③不变 １１．（１）②探究醋酸浓度的影响　③２．０ （２）吸氧　还原　２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ － ４ＯＨ－ （３）反应放热，温度升高，体积膨胀 １２．Ⅰ．（１）Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－ （２）增大 （３）ａ Ⅱ．（１）形成原电池，锌失去电子作负极，铁作正极， 从而保护铁 （２）ＭｏＯ２－４ ＋２ｅ － ＋２Ｈ２ Ｏ ＭｏＯ２＋４ＯＨ －　ＭｏＯ２－４ ＋２Ｆｅ２＋＋２ＯＨ － ＭｏＯ２＋Ｆｅ２Ｏ３＋Ｈ２Ｏ 第６期２版基础训练参考答案 基础训练 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｄ ５．（１）太阳　电　Ｎｉ（ＯＨ）２－ｅ － ＋ＯＨ － ＮｉＯＯＨ＋ Ｈ２Ｏ　减小 （２）Ｚｎ－２ｅ－＋２ＯＨ － Ｚｎ（ＯＨ）２　４　负 第６期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ｃ ５．Ｄ　钛电极与电源负极相连作阴极，发生氢离子得 电子的还原反应，Ａ错误；Ｃｕ与电源的正极相连作阳极， 发生反应：Ｃｕ－２ｅ－ Ｃｕ２＋，后与溶液中的 ＯＨ－发生反 应：２Ｃｕ２＋ ＋２ＯＨ － ２Ｃｕ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ，故阳极反应为： ２Ｃｕ－２ｅ－＋２ＯＨ － Ｃｕ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ，消耗ＯＨ －，则阳极附近 溶液的 ｐＨ减小，Ｂ错误、Ｄ正确；若用阳离子交换膜， ＯＨ－就不能与阳极产生的 Ｃｕ２＋发生反应生成 Ｃｕ２Ｏ，则 应采用阴离子交换膜，Ｃ错误． ６．Ｃ　根据图中信息可知，阳极亚铁离子失电子产生 铁离子，发生的电极反应为 Ｆｅ２＋－ｅ－ Ｆｅ３＋，Ａ正确；可 用高纯铁电极作阴极，阴极上亚铁离子得电子产生铁单 质析出在高纯铁电极上，Ｂ正确；电解池中阴离子 ＳＯ２－４ 定向移动到阳极，故由左向右通过阴离子交换膜，Ｃ错 误；电解法制备高纯铁的阳极电极反应为２Ｆｅ２＋－２ｅ－ ２Ｆｅ３＋，阴极电极反应为Ｆｅ２＋＋２ｅ－ Ｆｅ，总反应为３Ｆｅ２＋  通电 Ｆｅ＋２Ｆｅ３＋，Ｄ正确． ７．Ｄ　由图可知，存在太阳能转化为电能，电能转化 为化学能的转化方式，Ａ错误；据图可知，Ｘ为阴极、Ｙ为 阳极，氢离子通过质子交换膜向阴极（Ｘ极）区移动，阳极 （Ｙ极）发生氧化反应：６Ｈ２Ｏ－１２ｅ － １２Ｈ＋ ＋３Ｏ２↑，所 以Ｙ极周围溶液的ｐＨ减小，Ｂ错误；Ｘ极（阴极）上发生 还原反应生成ＣＨ３ＯＨ的电极反应为ＣＯ２＋６Ｈ ＋＋６ｅ－ ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ，Ｃ错误；２ｍｏｌＣＯ２生成 １ｍｏｌＣ２Ｈ４， １ｍｏｌＣＯ２生成１ｍｏｌＣＨ３ＯＨ，Ｃ元素化合价都是由＋４价 降低为 －２价，所以若 Ｘ极生成 １ｍｏｌＣ２Ｈ４和 １ｍｏｌ ＣＨ３ＯＨ，电路中通过的电子为 ３×［４－（－２）］ｍｏｌ＝ １８ｍｏｌ，Ｄ正确． 二、不定项选择题 ８．ＡＤ ９．Ｂ　充电时，为电解原理，阳极发生氧化反应，镍电 极为阳极，电极反应为Ｎｉ（ＯＨ）２＋ＯＨ －－ｅ－ ＮｉＯＯＨ＋ Ｈ２Ｏ，Ａ错误；放电时，为原电池原理，碳电极为负极，镍电 极为正极，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式 为Ｈ２－２ｅ －＋２ＯＨ － ２Ｈ２Ｏ，Ｂ正确；放电时，电解质溶液 中阴离子向负极移动，所以 ＯＨ－移向碳电极，Ｃ错误；该 电池充电时，碳电极附近物质要恢复原状，则应该得电子 发生还原反应，所以碳电极作阴极，与电源的负极相连，Ｄ 错误． 三、非选择题 １０．（１）４３４ （２）Ｑ１＞Ｑ２＞Ｑ３ （３）２ＣＯ２（ｇ）＋６Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）＋３Ｈ２Ｏ（ｇ） 　ΔＨ＝（２ａ＋ｂ－２ｃ）ｋＪ·ｍｏｌ－１ １１．（１）原电池 （２）ＣＨ３ＯＨ－６ｅ －＋８ＯＨ － ＣＯ２－３ ＋６Ｈ２Ｏ （３）Ａ　４ＯＨ－－４ｅ－ Ｏ２↑＋２Ｈ２Ｏ （４）２Ｃｌ－＋２Ｈ２Ｏ 通电 Ｃｌ２↑＋Ｈ２↑＋２ＯＨ － （５）０．１ｍｏｌ·Ｌ－１ 解析：（１）图中甲池能自发进行氧化还原反应，将化 学能转化为电能，所以属于原电池． （２）甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子 和水，电极反应为ＣＨ３ＯＨ－６ｅ －＋８ＯＨ － ＣＯ２－３ ＋６Ｈ２Ｏ． （３）乙池有外接电源，属于电解池，连接原电池正极 的Ａ是阳极，连接原电池负极的 Ｂ是阴极，电解硝酸银 溶液时，Ａ电极上氢氧根离子失电子生成氧气和水，溶液 呈酸性，加入紫色石蕊溶液呈红色，电极反应为４ＯＨ－－ ４ｅ－ Ｏ２↑＋２Ｈ２Ｏ． （４）用Ｐｔ电极电解氯化钠溶液时，氢离子得电子生 成氢气、氯离子失电子生成氯气，总反应的离子方程式为 ２Ｃｌ－＋２Ｈ２Ｏ 通电 Ｃｌ２↑＋Ｈ２↑＋２ＯＨ －． （５）乙池中的总反应为４Ａｇ＋＋２Ｈ２Ｏ 通电 ４Ａｇ＋Ｏ２↑ ＋４Ｈ＋，当乙池中Ｂ（Ａｇ）极的质量增加５．４０ｇ时，设氢离 子浓度为ｘｍｏｌ·Ｌ－１，则： ４Ａｇ＋＋２Ｈ２Ｏ 通电 ４Ａｇ＋Ｏ２↑＋４Ｈ ＋ ４３２ｇ ４ｍｏｌ ５．４０ｇ ０．５ｘｍｏｌ ４３２ｇ ５．４０ｇ＝ ４ｍｏｌ ０．５ｘｍｏｌ 解得ｘ＝０．１ｍｏｌ·Ｌ－１． 第７期３版综合质量检测卷参考答案 一、单项选择题 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ｄ ４．Ｃ　Ｃｕ２（ＯＨ）３Ｃｌ疏松、易吸收水，会使器物损坏程 度逐步加剧，并不断扩散，所以属于有害锈，Ａ错误；负极 的电极反应为 Ｃｕ－ｅ－ ＋Ｃｌ－ ＣｕＣｌ，Ｂ错误；若生成 ２．１４５ｇＣｕ２（ＯＨ）３Ｃｌ理论上消耗标准状况下氧气的物质 的量为 ２．１４５ｇ ２１４．５ｇ·ｍｏｌ－１ ×２×２ ４ ＝０．０１ｍｏｌ，故在标准状况 下的体积为０．０１ｍｏｌ×２２．４Ｌ·ｍｏｌ－１＝０．２２４Ｌ，Ｃ正确； ＨＮＯ３溶液会与Ｃｕ反应，破坏了文物，Ｄ错误． ５．Ｂ　根据金属活动性及原电池形成条件可判断出 右烧杯为原电池，左烧杯为电解池．Ｚｎ极作负极，Ｃ极作 正极，Ｃｕ作阴极，Ｈ＋在阴极放电；Ｃｕ极附近显碱性；Ｃ极 发生还原反应；电子流向为由Ｐｔ极流向Ｃ极． ６．Ｃ ７．Ｄ　断开Ｋ２、闭合Ｋ１时，装置为电解池，两极均有 气泡产生，则总反应为２Ｃｌ－＋２Ｈ２Ｏ 通电 Ｈ２↑ ＋２ＯＨ －＋ Ｃｌ２↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生 Ｃｌ２， 在铜电极处产生Ｈ２，铜电极附近产生 ＯＨ －，溶液变红，Ａ 错误；根据Ａ中分析可知Ｂ错误；断开Ｋ１、闭合Ｋ２时，装 置为原电池，铜电极上的电极反应为Ｈ２－２ｅ －＋２ＯＨ － ２Ｈ２Ｏ，其为负极，而石墨上的电极反应为 Ｃｌ２＋２ｅ － ２Ｃｌ－，其为正极，Ｃ错误，根据Ｃ中分析可知Ｄ正确，答案 选Ｄ． ８．Ａ　气态的反应物生成液态的生成物时，放出的能 量多于生成气态的生成物；都生成气态的生成物时，液态 的反应物要比气态的反应物放出的能量少，因此，Ｑ１＞ Ｑ２＞Ｑ３，Ａ正确、Ｂ错误；未指明物质的量，无法判断放出 的热量是多少，Ｃ错误；由“Ｈ２（ｇ）＋Ｂｒ２（ｇ） ２ＨＢｒ（ｇ）＋ Ｑ２”可知，１ｍｏｌＨ２和１ｍｏｌＢｒ２蒸气反应生成２ｍｏｌＨＢｒ 气体时放出Ｑ２ｋＪ热量，Ｄ错误． ９．Ｂ　据图可知甲是燃料电池，即原电池，乙是电解 池，甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液，则负极不可能生 成Ｈ＋，电极反应为 Ｎ２Ｈ４－４ｅ － ＋４ＯＨ － Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ，Ａ 错误；乙池中石墨电极是阳极，发生氧化反应，电极反应 为２Ｈ２Ｏ－４ｅ － ４Ｈ＋＋Ｏ２↑，Ｂ正确；根据甲池总反应知 生成了水，则氢氧化钾溶液的浓度变小，ｐＨ减小；乙池总 反应为２ＣｕＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ 通电 ２Ｃｕ＋２Ｈ２ＳＯ４＋Ｏ２↑，生成 Ｈ２ＳＯ４，故乙池溶液的ｐＨ减小，Ｃ错误；根据各个电极通 过的电量相等知 Ｎ２Ｈ４～２Ｃｕ，则甲池中消耗 ０．１ｍｏｌ Ｎ２Ｈ４时，乙池电极上会析出１２．８ｇ铜，Ｄ错误． １０．Ｂ　根据电解原理，阳离子向阴极移动，阴离子向 阳极移动，Ａ错误；根据装置示意图，阳极石墨失去电子 转化成ＣＯ２，电极反应为 Ｃ＋２Ｏ ２－ －４ｅ－ ＣＯ２↑，Ｂ正 确；阴极的电极反应为 Ｃａ２＋ ＋２ｅ－ Ｃａ，然后用 Ｃａ还原 ＴｉＯ２，反应的化学方程式为２Ｃａ＋ＴｉＯ ２ Ｔｉ＋２ＣａＯ，                                                                                                                                                                                     因此 书 ７．Ｄ　根据工作原理图，金属铝是负极，失电子生成 草酸铝，１ｍｏｌ铝失去３ｍｏｌ电子，所以每得到１ｍｏｌ草酸 铝，电路中转移３ｍｏｌ×２＝６ｍｏｌ电子，Ｄ错误． 二、不定项选择题 ８．Ｂ　原电池的正极得电子发生还原反应，Ａ错误； 每生成１ｍｏｌＮａ２Ｍｎ５Ｏ１０有２ｍｏｌＡｇ被氧化，转移２ｍｏｌ 电子，Ｂ正确；原电池中的阳离子移向正极，所以 Ｎａ＋不 断向“水”电池的正极移动，Ｃ错误；银的化合价升高被氧 化，ＡｇＣｌ是氧化产物，Ｄ错误． ９．ＡＢ　由装置图可知，Ｈ２Ｏ２得电子化合价降低，所 以电极ｂ为正极，电极ａ为负极，原电池中阳离子向正极 移动；负极反应为 ＢＨ－４ ＋８ＯＨ －－８ｅ－ ＢＯ－２ ＋６Ｈ２Ｏ，每 消耗１ｍｏｌＨ２Ｏ２，转移的电子为２ｍｏｌ．故选ＡＢ． 三、非选择题 １０．（１）Ｚｎ（或锌）　正极　Ｚｎ与 Ｃｕ２＋反应生成 Ｃｕ， Ｚｎ与Ｃｕ构成原电池，加快反应速率 （２）负极　减弱　Ｐｂ－２ｅ－＋ＳＯ２－４ ＰｂＳＯ４ （３）Ｈ２－２ｅ －＋２ＯＨ － ２Ｈ２Ｏ（或 ２Ｈ２－４ｅ －＋４ＯＨ  － ４Ｈ２Ｏ）　１１．２ 解析：（１）原电池的负极是发生氧化反应的一极： Ｚｎ－２ｅ－ Ｚｎ２＋；电池工作时，电子从负极流向正极；Ｚｎ 与Ｃｕ２＋发生氧化还原反应，生成的Ｃｕ附着在 Ｚｎ的表面 构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Ｚｎ的腐蚀． （２）铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅的同 时生成水，导致硫酸浓度降低、酸性减弱，原电池放电时 阴离子向负极移动；放电时，铅为负极，失去电子被氧化， 电极反应为：Ｐｂ－２ｅ－＋ＳＯ２－４ ＰｂＳＯ４． （３）电解质溶液呈碱性，负极上氢气失电子生成水， 则负极的电极反应为２Ｈ２＋４ＯＨ －－４ｅ－ ４Ｈ２Ｏ；该电池 中正极上是氧气发生得电子的还原反应，其电极反应为： Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－，则外电路每流过２ｍｏｌｅ－，消 耗氧气为２ｍｏｌ÷４＝０．５ｍｏｌ，所以氧气的体积为０．５ｍｏｌ ×２２．４Ｌ·ｍｏｌ－１＝１１．２Ｌ． １１．（１）ＣＯ２＋２ｅ －＋２Ｈ ＋ ＣＯ＋Ｈ２Ｏ （２）２ＣＯ（ＮＨ２）２＋６ＮＯ 高温 ５Ｎ２＋２ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ ＣＯ（ＮＨ２）２－６ｅ －＋８ＯＨ － ＣＯ２－３ ＋Ｎ２↑＋６Ｈ２Ｏ ２ＮＯ＋４ｅ－＋２Ｈ２ Ｏ Ｎ２＋４ＯＨ － （３）向左　ＡｓＯ３－３ ＋Ｈ２Ｏ－２ｅ － ＡｓＯ３－４ ＋２Ｈ ＋ （４）①ＳＯ２－２ｅ － ＋２Ｈ２ Ｏ ＳＯ ２－ ４ ＋４Ｈ ＋　②向右　 ③２ＳＯ２＋Ｏ２＋２Ｈ２ Ｏ ２Ｈ２ＳＯ４ 第４期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｄ ６．（１）２Ｈ２Ｏ＋２ｅ －＋Ｍｇ ２＋ Ｍｇ（ＯＨ）２↓＋Ｈ２↑ （２）４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑ （３）用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇 指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰 （４）白色沉淀溶解（或大部分溶解） 基础训练二 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｃ　６．Ａ 第４期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ａ ５．Ｂ　放电时，ＶＯ＋ →２ ＶＯ ２＋，Ｖ元素化合价降低， ＶＯ＋２ 作氧化剂，放电时每转移２ｍｏｌ电子，消耗２ｍｏｌ氧 化剂，Ａ错误；由电池总反应可知，放电时正极反应为 ＶＯ＋２ ＋２Ｈ ＋＋ｅ－ ＶＯ２＋＋Ｈ２Ｏ，Ｂ正确；电子只能在导线 中进行移动，在电解质溶液中是靠阴、阳离子定向移动来 形成闭合回路，Ｃ错误；充电过程中，阳离子向阴极移动， 故Ｈ＋由阳极区向阴极区迁移，Ｄ错误． ６．Ｂ　由装置图可知，该装置为电解池，Ａ错误；ｂ电 极连接电源的正极，作阳极，在电解池中 Ｈ＋向 ａ极（阴 极）区移动，Ｂ正确；ｂ电极上发生的是 Ｈ２ →Ｏ Ｏ２的氧 化反应，每生成１ｍｏｌＯ２转移４ｍｏｌ电子，ａ电极上发生 反应 ＣＯ →２ Ｃ３Ｈ８Ｏ，Ｃ３Ｈ８Ｏ中碳元素的化合价是 －２ 价，每消耗３ｍｏｌＣＯ２转移１８ｍｏｌ电子，故生成１ｍｏｌＯ２ 消耗 ２ ３ｍｏｌＣＯ２，Ｃ错误；ａ电极上发生还原反应３ＣＯ２＋ １８Ｈ＋＋１８ｅ－ Ｃ３Ｈ８Ｏ＋５Ｈ２Ｏ，Ｄ错误． ７．Ｃ　Ｐｔ是阴极，电极反应为２Ｈ＋＋２ｅ－ Ｈ２↑，不 可用湿润的淀粉－ＫＩ试纸检验氢气，Ａ错误；石墨电极是 阳极，电极反应为 ＮＨ＋４ －６ｅ －＋３Ｃｌ－ ＮＣｌ３＋４Ｈ ＋，Ｂ错 误；电解过程中，每生成１ｍｏｌＮＣｌ３同时生成４ｍｏｌＨ ＋，理 论上有６ｍｏｌＨ＋经质子交换膜由右侧向左侧迁移，右侧 溶液的ｃ（Ｈ＋）减小，ｐＨ增大，Ｃ正确；由于气体所处的状 态未知，无法计算体积，Ｄ错误． 二、不定项选择题 ８．ＡＢ ９．ＡＤ　电解时，阴极上溶液中的 Ｈ＋放电，阴极反应 为２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑ ＋２ＯＨ －，使附近溶液中氢离子浓 度减小，溶液的ｐＨ增大，Ａ错误；电解除杂过程相当于电 解水，阳极上ＯＨ－放电，阳极反应为４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ ＋Ｏ２↑，Ｂ正确；在阴极附近产生 ＯＨ －，则 Ｋ＋向阴极移 动，所以除去杂质后氢氧化钾溶液从出口 ｂ导出，Ｃ正 确；Ｋ＋通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区，Ｄ错误． 三、非选择题 １０．（１）２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － ２ＯＨ－＋Ｈ２↑ （２）Ｋ＋　由左池向右池 （３）①ＫＨ（ＩＯ３）２ ＋ＫＯＨ ２ＫＩＯ３＋Ｈ２Ｏ ②产生的Ｃｌ２易污染环境等 １１．（１）负　逐渐变浅　正　Ｙ （２）１∶２∶２∶２ （３）镀件　ＡｇＮＯ３　５．４ｇ （４）Ｆｅ＋Ｃｕ２＋ 通电 Ｃｕ＋Ｆｅ２＋ 解析：（１）由题意可知，Ｆ极附近呈红色，此时为 Ｈ＋ 放电，Ｆ极为电解池的阴极，故 Ａ是电源的正极，Ｂ是电 源的负极，在Ａ池中，电解硫酸铜的过程中，铜离子逐渐 减少，导致溶液颜色变浅，Ｙ极是阴极，该电极颜色逐渐 变深，说明氢氧化铁胶体向该电极移动，异性电荷相互吸 引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷． （２）Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ电极发生的电极反应分别为４ＯＨ－－ ４ｅ－ Ｏ２↑ ＋２Ｈ２Ｏ、Ｃｕ ２＋ ＋２ｅ － Ｃｕ、２Ｃｌ－ －２ｅ － Ｃｌ２↑、２Ｈ ＋＋２ｅ－ Ｈ２↑，当各电极转移电子均为１ｍｏｌ 时，生成单质的量分别为 ０．２５ｍｏｌ、０．５ｍｏｌ、０．５ｍｏｌ、 ０．５ｍｏｌ，所以单质的物质的量之比为１∶２∶２∶２． （３）电镀装置中，镀层金属必须作阳极，镀件作阴极， 所以Ｈ应该是镀件，电镀液含有镀层金属阳离子，故电镀 液为 ＡｇＮＯ３ 溶 液．当 乙 中 溶 液 的 ｃ（ＯＨ －） ＝ ０．１ｍｏｌ·Ｌ－１时（此时乙溶液体积为５００ｍＬ），根据电极 反应 ２Ｈ２Ｏ＋２ｅ  － ２ＯＨ－ ＋Ｈ２↑，转移电子数为 ０．０５ｍｏｌ，则丙中镀件上析出银的质量 ＝１０８ｇ·ｍｏｌ－１× ０．０５ｍｏｌ＝５．４ｇ． （４）Ｃ电极换为铁，则阳极铁失电子，阴极铜离子得 电子，电解池反应为Ｆｅ＋Ｃｕ２＋ 通电 Ｃｕ＋Ｆｅ２＋． １２．（１）①Ｆｅ＋８ＯＨ－－６ｅ－ ＦｅＯ２－４ ＋４Ｈ２Ｏ ②氢气 ③阴　＜ （２）①Ｏ２＋２Ｈ ＋＋２ｅ－ Ｈ２Ｏ２　②１７ 解析：（１）③由分析可知，ＯＨ－通过右侧交换膜向右 侧移动，则右侧为阴离子交换膜，阴极的电极反应为 ２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑ ＋２ＯＨ －，则阴极区 ＯＨ－浓度增大， ａ％＜ｂ％． （２）②ＮＨ３中的氮元素从－３价变为氮气中的０价， 所以转移３ｍｏｌ电子最多可以处理 ＮＨ３的物质的量为 １ｍｏｌ，质量为１７ｇ． 第５期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｂ　６．Ｄ　７．Ｃ 基础训练二 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ａ　５．Ａ 第５期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｃ ４．Ａ　生铁片中所含的碳构成原电池，使铁更易腐 蚀，Ａ错误；雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀，所 以开始时插在小试管中的导管内的液面下降，Ｂ正确；导 管内墨水液面回升时 Ｕ形管内压强降低，此时发生吸氧 腐蚀，正极反应：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－，Ｃ正确；随着 反应的进行，Ｕ形管中雨水的酸性逐渐减弱，由开始的析 氢腐蚀变为吸氧腐蚀，Ｄ正确． ５．Ａ　６．Ｄ　７．Ａ 二、不定项选择题 ８．ＡＤ　量筒中的空气、溶有 Ｏ２的食盐水和空心铁 球组成原电池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子 发生氧化反应，                                                                                                                                                                                     正极上氧气得电子发生还原反应生成 ! ! ! " !"#$ !"#$ !"#$!%&'() "#*+ "$% , !"-$&%&'() "#*+ "$% , 书 一、“阿波罗”飞船氢氧燃料电池 “阿波罗”飞船的主电源是以ＫＯＨ溶液为离子导体 的碱性氢氧燃料电池．其部分结构示意图如下： 常见问题及讨论： １．燃料电池的反应产物对该电池的工作效率有什 么影响？ 提示：根据电池反应：２Ｈ２＋Ｏ ２ ２Ｈ２Ｏ，可知电解质 溶液浓度降低，会使该电池的工作效率也降低． ２．该电池使用的氧气常用空气制备，由于制备工艺 问题会使氧气中混有微量 ＣＯ２，ＣＯ２的存在对电池有什 么影响？ 提示：ＣＯ２能与 ＫＯＨ溶液反应，使电解质变质，从 而影响电池的工作效率． ３．如果你是电池设计员，针对１、２中出现的问题， 你会提出哪些思路或方案来解决？ 提示：要解决以上问题，在设计电池时，可以附设电 解质溶液循环系统，既为浓缩电解质溶液或补充电解 质，也为方便更换被污染的电解质溶液；也可以更换离 子导体，如使用酸性电解质溶液作为离子导体，避免电 解质与二氧化碳反应；或采用固体材料离子导体，避免 电解质被生成的水稀释，同时将生成的水冷凝回收再利 用等等． 二、培根型碱性氢氧燃料电池和质子交换膜氢氧燃 料电池 常见问题及讨论： １．培根型碱性燃料电池中“循环泵”的作用是什么？ 提示：①分离反应产生的Ｈ２Ｏ，浓缩ＫＯＨ溶液； ②电解质溶液变质时更换电解质溶液． ２．若在上述两电池中加冷凝水接收装置，应该加在 什么位置？ 提示：培根型电池应加在负极（Ｈ２）一侧的气体出 口处；质子交换膜电池应加在正极（Ｏ２）一侧的流场板气 体出口处． ３．试分析评价两种电池解决电解质溶液稀释和变 质问题的方案． 提示：通过分析可知，培根型碱性氢氧燃料电池主 要通过外加循环设备解决电解质溶液稀释和变质问题， 质子交换膜氢氧燃料电池则通过改变离子导体使问题 从根本上得以解决． 三、“神舟”飞船中的太阳能电池阵———镍镉蓄电池 “神舟”飞船中的太阳能电池阵—镍镉蓄电池组系 统的工作原理： ①当飞船进入光照区时，太阳能电池为用电设备供 电，同时为镍镉电池充电，电极反应为： 负极：Ｃｄ（ＯＨ）２＋２ｅ － Ｃｄ＋２ＯＨ－ 正极：２Ｎｉ（ＯＨ）２＋２ＯＨ －－２ｅ－ ２ＮｉＯＯＨ＋２Ｈ２Ｏ ＮｉＯＯＨ常称氢氧化氧镍或碱式氧化镍，其中 Ｎｉ为 ＋３价． ②当飞船进入阴影区时，由镍镉电池提供电能，电 极反应为： 负极：Ｃｄ＋２ＯＨ－－２ｅ－ Ｃｄ（ＯＨ）２ 正极：２ＮｉＯＯＨ＋２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － ２Ｎｉ（ＯＨ）２＋２ＯＨ － 总结： 氢氧燃料电池分为酸性和碱性两种 种类 酸性（质子膜） 碱性（ＫＯＨ） 负极反应 ２Ｈ２－４ｅ－ ４Ｈ＋ ２Ｈ２＋４ＯＨ－－４ｅ－ ４Ｈ２Ｏ 正极反应 Ｏ２＋４ｅ－＋４Ｈ ＋ ２Ｈ２Ｏ Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ－ ４ＯＨ－ 电池总反应 ２Ｈ２＋Ｏ ２ ２Ｈ２Ｏ 备注 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导 电作用 书 问题呈现 载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重 要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指 标．在航天器中，电源是极其重要的组成部分，它好比人 的“心脏”，其工作一刻也不能停歇．在太空环境中，载人 航天器是航天员赖以生存的空间，必须给航天员提供基 本的生存条件，其中涉及氧气再生、二氧化碳清除、水处 理以及食物供给等．通过本节内容我们可以充分认识和 了解化学反应中能量及物质的转化利用在航天器中的 应用． 明确目标 １．通过探究载人航天器用化学电池与氧气再生方 案，尝试利用原电池原理及焓变、盖斯定律等知识，分 析、评价真实环境下化学反应中的能量转化与物质转化 问题，并形成电源选择和氧气再生的基本思路． ２．通过分析载人航天器上的电源，了解真实化学电 池的工作原理与装置结构，并形成分析化学电池的一般 思路． ３．通过本项目的学习，感受化学知识在解决实际问 题中的应用价值． 知识梳理 １．载人航天器中的化学电池的特点： 、 ，并且需要 输出的电能较高． ２．载人航天器中常用化学电池的种类： 、 、 等． ３．氢氧燃料电池的优势： （１）具有单位质量输出电能较高； （２）运输成本低； （３）反应生成的水可作饮用水； （４）氧气可作备用氧源供给呼吸等． （参考答案见第２版） 教材拓展 １．探究载人航天器电源配置与氧气再生的一般 思路 能量转化利用 物质转化利用 限定  条件 思考  角度 相关  知识 携带物 质有限 电源 配置 氧气 再生 电能产生与储存 电极产物利用 化学电池  装置与原理 化学反应热利用 元素循环利用 化学反  应焓变 ２．载人航天器中能量转化形式 幑幐 → →  ↓ 化学能 电能 热能 其他形式能 ↑ 光能 ３．根据载人航天器的限定条件，物质转化最理想的 方式应符合的条件：应符合绿色化学原理，原子利用率 达到１００％． 书 电解原理及其应用是一个庞大的知识体系，也是同 学们易错题型之一，解答这类试题的关键是熟悉阴阳离 子的放电顺序以及在计算中采用守恒方法，现列举两例 说明． 例１用惰性电极电解 ３ｍｏｌ·Ｌ－１的 ＮａＣｌ和 ０．４ｍｏｌ·Ｌ－１的Ａｌ２（ＳＯ４）３混合液，则下列曲线正确的 是（不考虑气体在溶液中的溶解） （　　） 解析：用惰性电极电解 ３ｍｏｌ·Ｌ－１的 ＮａＣｌ和 ０．４ｍｏｌ·Ｌ－１的 Ａｌ２（ＳＯ４）３ 混合液相当于先电解 ０．８ｍｏｌ·Ｌ－１的ＡｌＣｌ３溶液，而后再电解０．６ｍｏｌ·Ｌ －１ 的ＮａＣｌ溶液．电解时的反应式为 ２ＡｌＣｌ３＋６Ｈ２Ｏ 电解 ２Ａｌ（ＯＨ）３↓ ＋３Ｈ２↑ ＋３Ｃｌ２↑，而后有 ２ＮａＣｌ＋２Ｈ２Ｏ  电解 ２ＮａＯＨ＋Ｈ２↑ ＋Ｃｌ２↑．生成的 ＮａＯＨ可以部分溶 解Ａｌ（ＯＨ）３，生成ＮａＡｌＯ２，因此生成的沉淀先逐渐增大 后减小，但不完全消失，最后溶液的ｐＨ＞７，由此可知选 项Ｃ正确． 答案：Ｃ 例２某化学兴趣小组用下图所示装置进行电解原 理的实验探究． （１）Ｘ、Ｙ均用石墨作电极，电解质溶液为 ５００ｍＬ ＣｕＳＯ４溶液，电解一段时间，观察到 Ｘ电极表面有红色 的固态物质生成．当电解质溶液中的 Ｃｕ２＋全部析出时 断开电源，Ｙ电极上有２８０ｍＬ（标准状况）无色气体生成 （假设电解前后溶液体积不变）． ①Ｘ与电源的 极相连，写出电解总反应的 离子方程式 ；② 电解后溶液的ｐＨ＝ ； ③要使电解后的溶液恢复到电解前的状态，需加入一定 量的 （填加入物质的化学式）． （２）用该装置精炼粗铜，电解质溶液仍为 ＣｕＳＯ４溶 液．① 与电源正极相连的Ｘ电极是用 制成的； ② 粗铜中含有Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等杂质，其中有些杂质 会在电极上放电，列举其中的一个电极反应式 ，阳极泥的主要成分是 ． （３）Ｘ、Ｙ均用铜作电极，电解质溶液为 ＮａＯＨ溶液， 电解一段时间，同学们惊奇地发现，阳极附近不是生成 蓝色沉淀，而是生成红色沉淀，经过查阅资料，得知该红 色沉淀是Ｃｕ２Ｏ．写出阳极上的电极反应式 ，电 解总反应的化学方程式为 ． 解析：（１）Ｘ电极表面有红色的固态物质生成，说明 Ｃｕ２＋在Ｘ电极（阴极）上获得电子产生 Ｃｕ，所以 Ｘ电极 与电源的负极相连．Ｙ电极上产生的２８０ｍＬ气体为Ｏ２， ｎ（Ｏ２）＝０．０１２５ｍｏｌ，根据电解反应：２Ｃｕ ２＋＋２Ｈ２Ｏ 电解 ２Ｃｕ＋Ｏ２↑ ＋４Ｈ ＋，可得产生的 ｎ（Ｈ＋）＝０．０５ｍｏｌ， ｃ（Ｈ＋）＝０．０５ｍｏｌ０．５Ｌ ＝０．１ｍｏｌ·Ｌ －１，ｐＨ＝１． （２）粗铜中含有 Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等杂质，活泼金 属也易失去电子形成离子进入溶液中，如 Ｚｎ－２ｅ－ Ｚｎ２＋，不活泼金属Ａｇ、Ａｕ则形成阳极泥． （３）阳极 Ｃｕ失去电子生成 Ｃｕ２Ｏ：２Ｃｕ－２ｅ  － Ｃｕ２Ｏ，再根据电荷守恒和电子守恒可得阳极的电极反应 为：２Ｃｕ＋２ＯＨ－ －２ｅ－ Ｃｕ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ，另一极上是 Ｈ２Ｏ 电离出的 Ｈ＋获得电子产生 Ｈ２：２Ｈ ＋ ＋２ｅ－ Ｈ２↑，将 阳极反应和阴极反应相加可得其总反应为：２Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ  电解 Ｃｕ２Ｏ＋Ｈ２↑． 答案：（１）① 负　 ２Ｃｕ２＋ ＋２Ｈ２Ｏ 电解 ２Ｃｕ＋Ｏ２↑ ＋４Ｈ＋　②１　③ＣｕＯ （２）①粗铜　②Ｚｎ－２ｅ－ Ｚｎ２＋（或用Ｆｅ、Ｎｉ书写） 　Ａｇ、Ａｕ （３）２Ｃｕ＋２ＯＨ－ －２ｅ－ Ｃｕ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ　２Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ  电解 Ｃｕ２Ｏ＋Ｈ２↑ 电极反应式书写思路总结： １．分析物质得失电子情况，据此确定两极上发生反 应的物质． ２．分析电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中 的离子发生反应． ３．写出比较容易书写的电极反应式． ４．若有总反应式，可用总反应式减去第三步中的电 极反应式，即得另一极的电极反应式． !"#$ ! ! %& !'()*+,-./ "0 1 # 2 !" # $ % " & # $ % " & ' ( ) * + , '- (- ! " ./012 345 6789:-; 3<=>?@ A)BC= -;DEC # " ./012'(FGHIJKLMNOP 书 环境保护是目前热议的话题，利用电化学原理将污 染物转化成有价值的产品，达到变废为宝的目的，成为 新的热点． 一、利用原电池法将二氧化硫制成化工产品———硫酸 例１某人设想以下图所示（含有某种催化剂）装 置用电化学原理生产硫酸． （１）写出通入 ＳＯ２ 的电极上的电极反应式 ． （２）若通入ＳＯ２的速率为２．２４Ｌ·ｍｉｎ －１（标准状况）， 为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度（硫酸的质量分数为 ５０％）应维持不变，求左侧水的流入速率应为 ｍＬ·ｍｉｎ－１． （３）如果科研人员希望每分钟从 Ｃ处获得１００ｍＬ １０ｍｏｌ·Ｌ－１的 Ｈ２ＳＯ４，则 Ａ处通入烟气（ＳＯ２的体积分 数为１％）的速率为 Ｌ·ｍｉｎ－１（标准状况）． 解析：（１）二氧化硫在负极发生氧化反应：ＳＯ２＋ ２Ｈ２Ｏ－２ｅ － ＳＯ２－４ ＋４Ｈ ＋．氧气在正极发生还原反应： Ｏ２＋４Ｈ ＋＋４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ．总反应式为：２ＳＯ２＋Ｏ２＋２Ｈ２  Ｏ ２Ｈ２ＳＯ４． （２）根据负极反应式，１分钟反应消耗水的物质的 量为ｎ（Ｈ２Ｏ）＝０．２ｍｏｌ，则ｍ（Ｈ２Ｏ）＝３．６ｇ，生成Ｈ２ＳＯ４ 的质量为ｍ（Ｈ２ＳＯ４）＝９．８ｇ． 为了使硫酸的质量分数保持５０％，需要与硫酸质量 相等的水作溶剂，故水的总质量为 ｍ（Ｈ２Ｏ）＝９．８ｇ＋ ３．６ｇ＝１３．４ｇ，Ｖ（Ｈ２Ｏ）＝１３．４ｍＬ． （３）１ｍｉｎ得到硫酸的物质的量ｎ（Ｈ２ＳＯ４）＝０．１Ｌ× １０ｍｏｌ·Ｌ－１＝１ｍｏｌ，则根据负极反应式：ｎ（ＳＯ２）＝ １ｍｏｌ，Ｖ（ＳＯ２）＝２２．４Ｌ，通入烟气的体积为： ２２．４Ｌ １％ ＝２２４０Ｌ． 答案：（１）ＳＯ２＋２Ｈ２Ｏ－２ｅ － ＳＯ２－４ ＋４Ｈ ＋ （２）１３．４　（３）２２４０ 思维拓展：利用原电池原理将二氧化硫转化成硫 酸，可降低生产成本，提高经济效益．氮的氧化物在一定 条件下，也可以采用类似方法转化成硝酸，氮的氧化物 在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应． 二、利用原电池法将二氧化碳制成绿色能源———甲醇 例２ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯｘ是对环境影响较大的气体，控 制和治理ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯｘ是解决温室效应，减少酸雨和 光化学烟雾的有效途径．有学者设想以右图所示装置用 电化学原理将 ＣＯ２转化为重要的化工原料．若 Ａ为 ＣＯ２，Ｂ为 Ｈ２，Ｃ为 ＣＨ３ＯＨ，则正极的电极反应式为 ． 解析：二氧化碳与氢气反应制甲醇，在正极上二氧 化碳发生还原反应：ＣＯ２＋６Ｈ ＋＋６ｅ－ ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ； 在负极上氢气发生氧化反应：３Ｈ２－６ｅ － ６Ｈ＋；总反应 式为：ＣＯ２＋３Ｈ２ 电解 ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ． 答案：ＣＯ２＋６Ｈ ＋＋６ｅ－ ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ 思维拓展：从理论上，也可以将氢气与一氧化碳反 应生成甲醛、甲酸等化工产品．即Ａ为ＣＯ，Ｂ为Ｈ２，Ｃ处 分离ＣＨ３ＯＨ、ＨＣＨＯ、ＨＣＯＯＨ等．例如，正极：ＣＯ＋４Ｈ ＋ ＋４ｅ－ ＣＨ３ＯＨ，ＣＯ＋２Ｈ ＋＋２ｅ－ ＨＣＨＯ等，负极：Ｈ２ －２ｅ－ ２Ｈ＋． 三、利用电解法除去硫化氢，并回收硫 例３除去天然气中的硫化氢既能减少环境污染， 又可回收硫资源．用过量的 ＮａＯＨ溶液吸收硫化氢后， 以石墨作电极电解该溶液可回收硫，其电解的总反应方 程式（忽略氧的氧化还原）为 ；该方法的优点是 ． 解析：过量的 ＮａＯＨ溶液与硫化氢发生的反应为： ２ＮａＯＨ＋Ｈ２ Ｓ Ｎａ２Ｓ＋２Ｈ２Ｏ．以石墨为电极，电解硫化 钠溶液时，阳极发生反应：Ｓ２－ －２ｅ－ Ｓ↓；阴极发生反 应：２Ｈ＋ ＋２ｅ － Ｈ２↑，总反应为：Ｎａ２Ｓ＋２Ｈ２Ｏ 电解 ２ＮａＯＨ＋Ｓ↓ ＋Ｈ２↑，产生副产物 Ｈ２，氢氧化钠可循环 使用． 答案：Ｎａ２Ｓ＋２Ｈ２Ｏ 电解 Ｓ↓＋Ｈ２↑＋２ＮａＯＨ　产生 副产物氢气，生成的ＮａＯＨ可循环利用 ! " # $ % & ! ' # ./2 QRST ! ( UVW ! 34 567 ! " # ! " )# * & ! ' # # ' )# ' +, ./2 6RST ! ( UVW XY ! - .! XY ! Z[\ XY ! - .! XY ! Z[\ , + & / 0 1 H] ! 89 :;< & H ^ & H ^ ' ( ) * + , ! ' # ' _ ` a bcdefgh'(FGHIJKLM NOPQHIijklm '23 ! W ! =9 > ? ! " ! #"$ %! 4356 " !"#$%& '3'78'3'9 $' : ( ;4' ( )*+, +,-./ 4 @ABCD EFG '3'* H : I n 4 o nbp )q rstrsu )qr stvwx)yzx n ' o rszxt{| n < o )qw})m Hw~~HI n * o Hw})m) qw~~H '3'* H 6 I n = o €t‚ƒy „… n > o †‡ˆ ‰{ "Š‹Œ7)qHI y(-Ž‘ n : o nbp’“” n 6 o n•p )q rst– '3'7 H ? I n ? o )qrst— lQb@ n 43 o )qrst— lQ•@ n 44 o )qrst˜™ n 4' o )qrsš› tœ)~~ižŸ  '3'7 H 43 I n 4< o †‡ˆ ¡¢ £¤¥7i¦-§t •()%žŸ¨© n 47 o n•p’“” n 4= o ª«’“” 6nb¬•p@ n 4> o n­p ?y ?+, '3'7 H 44 I n 4: o ®H.tH ¯ °±t? n 46 o °±?ts7 n 4? o Z[+²³ n '3 o ¯/rs '3'7 H 4' I n '4 o †‡ˆ ´µ ¶·¸¹gº=»¼¹ gº n '' o n­p’“” n '< o o½¾¿y’ “6bW n '7 o o½¾¿y’ “6•W ! " # $ %&'() 4 !"#$%&'()*+,'-. =9JKLBMN =9JLOP)QRSTU =9JLVWXYZ[\]M^ _F`abcde afghij klmnopdeqrg &@47;3:3:A s B 0 & '( hij ) & '( tuv ) % * +, wxj ) & '( y z ) & '( { | -+./0, w } 12./0, w~ *34/5, €  *3467( ‚ƒ„ u…† ‡ ˆ ‰Š‹ Œ  Ž t‘’ Œ“~ > ƒ ”•‹ –—i ‡˜™ š˜› tiœ |& žŸˆ    ¡¢£ u¤¥ 80-+( tiœ 809:( ¦ ’ ;<-+( t § =>-+, t¨¨ ?@AB, ©ª« " ¬`­®­e " ¯šnde " bc³´µg 3<=4D=':4'=> " ¬`¶·g=9¸¹EºŠ»¼½¾¿ 4<' r_F`a%&ABbc³ " ÀÁbÂg 3<333> " ºÃ³Ä`ÅÆg 3<=4"=':4#$% 3<=4"=':4'<: sRÇ0 " ÄÈgÉʬ`ºÃ³·ËÌÍkÎÏÀÐsÑ0 " ÀÁÄÈÅÆg 4446= " ÒÓÔÕÄÖ×ÄØÙÄ " ¬`ÚÍkÎ şº0ÛOÜÝÞ` " ßàXYáÒârg 4733337333443 " ßà³´µg 3<=4"=':4'== " ¬`ãä4åæRSçèZ[\]séêºëì¼íîïðñ)Qò 44 r0óçôõZçö÷øùúôÉʬ`ºÃ³·Ëûü ! ä4 ‡ ý 书 本期课前导学参考答案 知识梳理 安全　可靠　单位质量　镍镉电池　镍氢电池　 氢氧燃料电池 第５期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｂ　６．Ｄ　７．Ｃ 基础训练二 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ａ　５．Ａ 第５期３版同步检测参考答案 一、单项选择题 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｃ ４．Ａ　生铁片中所含的碳构成原电池，使铁更易腐 蚀，Ａ错误；雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀， 所以开始时插在小试管中的导管内的液面下降，Ｂ正 确；导管内墨水液面回升时 Ｕ形管内压强降低，此时发 生吸氧腐蚀，正极反应：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－，Ｃ正 确；随着反应的进行，Ｕ形管中雨水的酸性逐渐减弱，由 开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀，Ｄ正确． ５．Ａ　６．Ｄ　７．Ａ 二、不定项选择题 ８．ＡＤ　量筒中的空气、溶有 Ｏ２的食盐水和空心铁 球组成原电池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电 子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应生成 ＯＨ－，导致量筒内气体压强降低，外界大气压不变，所以 水会进入量筒，导致量筒内液面上升，ＯＨ－与 Ｆｅ２＋反应 生成Ｆｅ（ＯＨ）２，Ｆｅ（ＯＨ）２不稳定，被空气中的 Ｏ２氧化 成Ｆｅ（ＯＨ）３，所以铁球表面会出现红棕色锈斑，故选 ＡＤ． ９．ＢＣ 三、非选择题 １０．（１）ＢＤ （２）①负　Ｃｕ２＋＋２ｅ－ Ｃｕ ②０．１６ ③不变 １１．（１）②探究醋酸浓度的影响　③２．０ （２）吸氧　还原　２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ － ４ＯＨ－ （３）反应放热，温度升高，体积膨胀 １２．Ⅰ．（１）Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－ （２）增大 （３）ａ Ⅱ．（１）形成原电池，锌失去电子作负极，铁作正极， 从而保护铁 （２）ＭｏＯ２－４ ＋２ｅ －＋２Ｈ２ Ｏ ＭｏＯ２＋４ＯＨ －　ＭｏＯ２－４ ＋２Ｆｅ２＋＋２ＯＨ － ＭｏＯ２＋Ｆｅ２Ｏ３＋Ｈ２Ｏ 书 一、单项选择题 １．下列说法中错误的是 （　　） Ａ．电解池是电能转化为化学能的装置 Ｂ．原电池与电解池连接后，电子从原电池负极流向电 解池阳极 Ｃ．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应 Ｄ．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠 溶液和氢气 ２．下列说法中正确的是 （　　） Ａ．工业上常通过电解熔融的ＭｇＯ冶炼金属镁 Ｂ．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应 焓变 Ｃ．用惰性电极电解Ｎａ２ＳＯ４溶液，阴、阳两极产物的物 质的量之比为１∶２ Ｄ．在铁上镀铜，应选用铜作阴极 ３．下列热化学方程式书写中正确的是（ΔＨ的绝对值均 正确） （　　） Ａ．表达燃烧热：Ｃ２Ｈ５ＯＨ（ｌ）＋３Ｏ２（ｇ） ２ＣＯ２（ｇ）＋ ３Ｈ２Ｏ（ｇ）　ΔＨ＝－１３６７．０ｋＪ·ｍｏｌ －１ Ｂ．在５００℃、３０ＭＰａ条件下，将０．５ｍｏｌＮ２和１．５ｍｏｌ Ｈ２置于密闭容器中充分反应后生成 ＮＨ３（ｇ）时放出 １９．３ｋＪ热量，该热化学方程式为：Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ 幑幐 ） ２ＮＨ３（ｇ）　ΔＨ＝－３８．６ｋＪ·ｍｏｌ －１ Ｃ．表达中和热：ＮａＯＨ（ａｑ）＋ＨＣｌ（ａｑ） ＮａＣｌ（ａｑ）＋ Ｈ２Ｏ（ｌ）　ΔＨ＝－５７．３ｋＪ·ｍｏｌ －１，据此可推出热化学 方程式：Ｈ２ＳＯ４（ａｑ）＋Ｂａ（ＯＨ）２（ａｑ） ＢａＳＯ４（ｓ）＋ ２Ｈ２Ｏ（ｌ）　ΔＨ＝－１１４．６ｋＪ·ｍｏｌ －１ Ｄ．已知热化学方程式：Ｃ（ｓ）＋Ｏ２（ｇ） ＣＯ２（ｇ）　 ΔＨ１；Ｃ（ｓ）＋ １ ２Ｏ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）　ΔＨ２；则ΔＨ１＜ΔＨ２ ４．已知： ①２Ｃ（ｓ）＋Ｏ２（ｇ） ２ＣＯ（ｇ）　ΔＨ＝－２２０ｋＪ·ｍｏｌ －１ ②氢气燃烧的能量变化示意图如下： 下列说法正确的是 （　　） Ａ．１ｍｏｌＣ（ｓ）完全燃烧放出１１０ｋＪ的热量 Ｂ．Ｈ２（ｇ）＋ １ ２ Ｏ２（ｇ ） Ｈ２Ｏ（ｇ）　 ΔＨ ＝ －４８０ｋＪ·ｍｏｌ－１ Ｃ．Ｃ（ｓ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）　ΔＨ＝ ＋１３０ｋＪ·ｍｏｌ－１ Ｄ．欲分解２ｍｏｌＨ２Ｏ（ｌ），至少需要提供４×４６２ｋＪ的 热量 ５．纳米级Ｃｕ２Ｏ因具有优良的催 化性能而受到广泛关注．采用 离子交换膜控制电解液中 ＯＨ－的浓度制备纳米级 Ｃｕ２Ｏ 的装置如右图所示，发生的反 应为 ２Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ 通电 Ｃｕ２Ｏ＋ Ｈ２↑．下列说法正确的是 （　　） Ａ．钛电极上发生氧化反应 Ｂ．阳极附近溶液的ｐＨ逐渐增大 Ｃ．离子交换膜应采用阳离子交换膜 Ｄ．阳极反应为２Ｃｕ＋２ＯＨ－－２ｅ－ Ｃｕ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ ６．用惰性电极电解 ＦｅＳＯ４溶液 制备高纯铁的原理如右图所 示．下列说法错误的是（　　） Ａ．阳极主要发生反应：Ｆｅ２＋－ ｅ－ Ｆｅ３＋ Ｂ．可用高纯铁电极作阴极 Ｃ．电解液中的ＳＯ２－４ 由右向左通过阴离子交换膜 Ｄ．电解法制备高纯铁总反应：３Ｆｅ２＋ 通电 Ｆｅ＋２Ｆｅ３＋ ７．将二氧化碳转化为燃料是目前的研究热点，《科学》杂 志曾报道的一种将 ＣＯ２转化为烃和醇的装置如下图 所示．下列说法正确的是 （　　） Ａ．图中能量转化的方式只有１种 Ｂ．装置工作时，Ｈ＋向 Ｘ极移动，Ｙ极周围溶液的 ｐＨ 增大 Ｃ．Ｘ极上得到 ＣＨ３ＯＨ的电极反应为 ２ＣＯ２ ＋ ４Ｈ２Ｏ＋１２ｅ － ２ＣＨ３ＯＨ＋３Ｏ２ Ｄ．若Ｘ极生成１ｍｏｌＣ２Ｈ４和１ｍｏｌＣＨ３ＯＨ，电路中通 过１８ｍｏｌ电子 二、不定项选择题 ８．某电池以 Ｋ２ＦｅＯ４和 Ｚｎ为电极材料，ＫＯＨ溶液为电 解质溶液．下列说法正确的是 （　　） Ａ．Ｚｎ为电池的负极 Ｂ．正极反应为２ＦｅＯ２－４ ＋１０Ｈ ＋＋６ｅ－ Ｆｅ２Ｏ３＋５Ｈ２Ｏ Ｃ．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 Ｄ．电池工作时ＯＨ－向负极迁移 ９．用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的二次电池的 原理如下图所示．下列说法中正确的是 （　　） Ａ．充电时，阴极的电极反应：Ｎｉ（ＯＨ）２＋ＯＨ －－ｅ－ ＮｉＯＯＨ＋Ｈ２Ｏ Ｂ．放电时，负极的电极反应：Ｈ２－２ｅ －＋２ＯＨ － ２Ｈ２Ｏ Ｃ．放电时，ＯＨ－移向镍电极 Ｄ．充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连 三、非选择题 １０．（１）化学反应中放出的热能与反应物和生成物在反 应过程中断键和形成新键过程中吸收和放出能量的 大小有关系．已知：Ｈ２（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ） ２ＨＣｌ（ｇ）　 ΔＨ＝－１８５ｋＪ·ｍｏｌ－１，断裂１ｍｏｌＨ—Ｈ键吸收的能 量为４３６ｋＪ，断裂 １ｍｏｌＣｌ—Ｃｌ键吸收的能量为 ２４７ｋＪ，则形成 １ｍｏｌＨ—Ｃｌ键放出的能量为 　ｋＪ． （２）根据以下三个热化学方程式： ２Ｈ２Ｓ（ｇ）＋３Ｏ２（ｇ ） ２ＳＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ）　 ΔＨ＝－Ｑ１ｋＪ·ｍｏｌ －１ ２Ｈ２Ｓ（ｇ）＋Ｏ２（ｇ ） ２Ｓ（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ）　 ΔＨ＝－Ｑ２ｋＪ·ｍｏｌ －１ ２Ｈ２Ｓ（ｇ）＋Ｏ２（ｇ ） ２Ｓ（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ）　 ΔＨ＝－Ｑ３ｋＪ·ｍｏｌ －１ 判断Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３三者大小关系： ．　 （３）用ＣＯ２和氢气合成ＣＨ３ＯＣＨ３（甲醚）是解决能源 危机的研究方向之一． 已知：ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）　ΔＨ＝ ａｋＪ·ｍｏｌ－１ ２ＣＨ３ＯＨ（ｇ ） ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）　ΔＨ＝ ｂｋＪ·ｍｏｌ－１ ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ ） ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）　ΔＨ＝ ｃｋＪ·ｍｏｌ－１ 则ＣＯ２和氢气合成ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）的热化学方程式为 ．　 １１．下图是一个化学过程的示意图． （１）图中甲池是 　装置（填“电解池”或“原电 池”）． （２）写 出 通 入 ＣＨ３ＯＨ 的 电 极 的 电 极 反 应 ．　 （３）向乙池两电极附近分别滴加适量紫色石蕊溶液， 附近变红的电极为 　极（填“Ａ”或“Ｂ”），并写 出此电极的电极反应 ．　 （４）若丙池中电极不变，将其溶液换成ＮａＣｌ溶液，丙 池中总反应的离子方程式为 　 ．　 （５）常温下，当乙池中 Ｂ（Ａｇ）极的质量增加５．４０ｇ 时，乙池的ｃ（Ｈ＋）是 　（若此时乙池中溶液的 体积为５００ｍＬ）                                                                                                                                                             ． 书 思考与讨论： １．研究载人航天器氧气再生方法的原因是什么？ 提示：因载人航天器携带的物品有限，利用高压存 储氧气、电解携带的水制备氧气等常规方法来获得氧气 都难以满足长时间飞行对持续供氧的要求． ２．如何从人体代谢的废物（如 ＣＯ２、Ｈ２Ｏ）中获取 Ｏ２？ 提示：２Ｈ２Ｏ＋２Ｎａ２Ｏ ２ ４ＮａＯＨ＋Ｏ２↑ ２ＣＯ２＋２Ｎａ２Ｏ ２ ２Ｎａ２ＣＯ３＋Ｏ２ ２Ｈ２Ｏ 通电 ２Ｈ２↑＋Ｏ２↑ ３．萨巴蒂尔反应是放热反应还是吸热反应？应如 何控制反应器内的温度？ 已知：①Ｈ２（ｇ）＋ １ ２Ｏ２（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ）　ΔＨ１ ＝ －２４１．８ｋＪ·ｍｏｌ－１； ②ＣＨ４（ｇ）＋２Ｏ２（ｇ） ２Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ）　ΔＨ２＝ －８０２．３ｋＪ·ｍｏｌ－１； ③萨巴蒂尔反应为： ＣＯ２＋４Ｈ２ ３００～４００℃  催化剂 ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ 提示：根据盖斯定律，①×４－②得： ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ） ＣＨ４（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ）　ΔＨ＝ －１６４．９ｋＪ·ｍｏｌ－１，故萨巴蒂尔反应为放热反应．为控 制反应温度，一般将进入反应器的气体提前加热至反应 温度．同时，反应器配有冷却装置，以便及时将过多的反 应热传走．冷却装置传走的热量，以及从反应器出来的 气体带走的热量还可以继续利用． 题型示例： １．为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的 ＣＯ２并提供Ｏ２，我国科学家设计了如下图装置，反应完 毕，电解质溶液的ｐＨ保持不变．下列说法正确的是 （　　） Ａ．图中Ｎ型半导体为正极，Ｐ型半导体为负极 Ｂ．Ｙ电极的反应：４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑ Ｃ．图中离子交换膜为阳离子交换膜 Ｄ．该装置实现了“太阳能→化学能→电能”的转化 解析：根据上图，离子移动的方向，以及原电池工作原 理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，得出Ｎ型半导 体为负极，Ｐ型半导体为正极，Ａ错误；Ｙ电极连接电源的 正极，Ｙ电极作阳极，根据电解原理，电极反应式为４ＯＨ－ －４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑，Ｂ正确；反应完毕后，电解质溶液的 ｐＨ不变，离子交换膜应为阴离子交换膜，Ｃ错误；该装置实 现了太阳能→电能→化学能的转化，Ｄ错误． 答案：Ｂ 书 １．氢氧燃料电池可以应用在宇宙飞船上，下列说法正确 的是 （　　） Ａ．电池负极发生还原反应 Ｂ．电池可以连续使用 Ｃ．电池反应产生的水不能饮用 Ｄ．消耗５．６Ｌ氢气时转移电子的个数为０．５ＮＡ ２．如下图是质子交换膜氢氧燃料电池，下列叙述正确的 是 （　　） Ａ．溶液中Ｈ＋透过质子交换膜从右向左迁移 Ｂ．ｂ极发生氧化反应 Ｃ．电子从ａ极流出，经溶液到ｂ极 Ｄ．该电池在使用过程中，Ｈ＋的物质的量保持不变 ３．某种培根型碱性氢氧燃料电池示意图如下图所示，下 列有关该电池的说法不正确的是 （　　） Ａ．出口Ⅰ处有水生成 Ｂ．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环 Ｃ．电池放电时，Ｋ＋向镍电极Ⅰ的方向迁移 Ｄ．正极的电极反应为：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－ ４．阿波罗飞船中使用的燃料电池部分结构的示意图如 下，下列说法错误的是 （　　） Ａ．氢氧燃料电池具有单位质量输出电能高、产物水可 作为航天员的饮用水、氧气可作为备用氧源供航天员 呼吸等优点 Ｂ．Ｈ２ＳＯ４溶液导电性好，是早期研究时使用的电解 质，因Ｈ２ＳＯ４腐蚀性强逐渐被ＫＯＨ溶液替代 Ｃ．使用多孔碳载镍电极，使气体与溶液能充分接触 反应 Ｄ．氢氧燃料电池连续工作时，其内部的电解质溶液浓 度和成分均不会发生变化 ５．“神舟”飞船的电源系统共有３种，分别是太阳能电池 帆板、镉镍蓄电池和应急电池． （１）飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 　能转化为 能，除供给飞船使用外， 多余部分用镉镍蓄电池储存起来．其工作原理为： Ｃｄ＋２ＮｉＯＯＨ＋２Ｈ２Ｏ 放电 幑幐 充电 Ｃｄ（ＯＨ）２＋２Ｎｉ（ＯＨ）２，充 电时，阳极的电极反应为 　；当飞船运行到地 影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近 溶液的碱性 　（填“增大”“减小”或“不变”）． （２）紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为 Ｚｎ＋Ａｇ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ 放电 幑幐 充电 ２Ａｇ＋Ｚｎ（ＯＨ）２，其负极的电极 反应为 　．当负极消耗１３０ｇＺｎ时，正极产生 ＯＨ－的物质的量为 　ｍｏｌ．该电池在充电时 Ｚｎ 极连接直流电源的 　极． !"#!!!!!!!! $%#!!!!!!!! !"#$%&'( )*+,-./0123456789:; ! <=>?@ &'( ABCD;EFGH IJKLMNOP ! ! ! 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