易错点12 原电池 模拟题训练
1．最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ．．．
A． 右边吸附层中发生了还原反应
B． 负极的电极反应是H2－2e＋2OH ==== 2H2O C． 电池的总反应是2H2＋O2 ==== 2H2O D． 电解质溶液中Na向右移动，ClO向左移动 【答案】C
＋
－
－
2．一种微生物电池可进行多种污水净化和海水淡化的综合处理，该电池装置的示意图如图所示，其中污
水中的有机物用C6H10O5表示，海水用食盐水代替。下列说法正确的是
A． b膜为阴离子交换膜
B． 处理后的含NO3污水的pH降低
C． 负极反应式为C6H10O5+7H2O+24e==6CO2↑+24H D． 导线中流过lmol电子，理论上有1molCl通过a膜 【答案】D
--+
-
3．太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A． 该装置系统中只存在光能与电能之间的转化 B． Cu电极：CO2+8H-8e=CH4+2H2O
C． 工作时，产生的O2、CH4体积比为1∶1(同温同压) D． 离子交换膜为质子交换膜，H从左池移向右池 【答案】D
【解析】由氮化镓(GaN)光电池的工作原理装置图可知，左池GaN为负极水失电子发生氧化反应生成氧气，右池Cu电极为正极发生还原反应，CO2得到电子被还原生成CH4，电极反应式为CO2+8e+8H═CH4+2H2O。A．由氮化镓(GaN)光电池的工作原理装置图可知，该装置系统中存在太阳能转变为化学能，化学能转变为电能，电能又转变为热能、光能等，故A错误；B．右池Cu电极为正极发生还原反应，CO2得到电子被还原生成CH4，电极反应式为CO2+8e+8H═CH4+2H2O，故B错误；C．根据转移电子守恒可知，同温同压产生的O2、CH4体积比为2：1，故C错误；D．阳离子向正极移动，所以离子交换膜为质子交换膜，H从负极左池移向正极右池，故D正确。
+
-+
-+
+
+
-
4．中国科学院成功开发出一种新型铝−石墨双离子电池，大幅提升了电池的能量密度。该电池放电时的总反应为: AlLi+CxPF6A． 充电时，PF6向阳极移动 B． 充电时，铝电极质量减少 C． 放电时，正极反应式为:Al+Li+e
+
−
−
Al+xC+Li+PF6，有关该电池说法正确的是
+−
AlLi
D． 放电时，电子由石墨沿导线流向铝 【答案】A
5．2016年7月报道，南开大学科研团队在“可充室温钠－二氧化碳电池”的研究中取得突破进展，该电池放电时工作情况如图所示。下列说法错误的是
A． 金属Na为电池的负极
B． 放电时，电解液中Na向碳电极移动
C． 充电时，碳电极发生的反应为：4Na＋4e＋3CO2== 2Na2CO3＋C D． 放电时，每转移2 mol电子，消耗标准状况下的CO2 33.6 L 【答案】C
【解析】A，图中电子由金属钠片通过导线流向碳纳米管，金属钠片为电池的负极，碳纳米管为电池的正极，A项正确；B，放电时，电解液中Na向正极移动，向碳电极移动，B项正确；
+
＋
－
＋
C，充电时碳电极为阳极，阳极发生失电子的氧化反应，碳电极的电极反应式为2Na2CO3+C-4e=4Na+3CO2，C项错误；D，放电时正极电极反应式为4Na+3CO2+4e=2Na2CO3+C，每转移2mol电子消耗1.5molCO2，消耗标准状况下的CO2的体积为1.5molD项正确。
6．铅蓄电池是目前常见的二次电池，其放电时总反应为Pb + PbO2 + 2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O。下列说法中正确的是
A． 放电时，Pb作为电池的负极发生还原反应 B． 放电时，内电路中的H 向Pb电极移动 C． 充电时，外接电源的负极需要与Pb电极相连 D． 充电时，阳极区附近溶液酸性减弱 【答案】C
+
-+
+
-
22.4L/mol=33.6L，
7．可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 A． 电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
B． 以NaOH溶液为电解质时，负极反应为Al＋3OH－3e==Al(OH)3↓ C． 以NaOH溶液为电解质时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变 D． 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时，正极反应都为O2＋2H2O＋4e== 4OH 【答案】D
【解析】A项、放电时，电子从负极Al沿导线流向正极，故A错误；B项、以NaOH溶液为电解液时，Al易失电子作负极，且铝失去电子后变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为：Al+4OH-3e=AlO2+2H2O，故B错误；C项、以NaOH溶液为电解液时，电池的总反应为：4Al+4OH+3O2═4AlO2+2H2O，反应中消耗氢氧根离子且生成水，所以溶液的pH降低，故C错误；D项、电解质溶液显碱性或中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e═4OH，故D正确。
-------－
－
－
－
8．2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C2H5OH +3O2=2CO2 +3H2O，电池示意图如下，下列说法中正确的是
A． b极为电池的负极
B． 电池工作时电子在内电路中由a极经溶液到b极 C． 电池负极的电极反应为：C2H5OH+3H2O－12e==2CO2+12H D． 电池工作时，1mol乙醇被氧化时有6mol电子转移 【答案】C
－
+
9．有一种瓦斯分析仪（下图甲）能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的的是( )
2－
A． 瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极a B． 电极a的反应式为：CH4+5O―8e＝CO3 +2H2O C． 电极b是正极, O由电极a流向电极b
D． 当固体电解质中有1 mol O通过时，电子转移4 mol
2－
2-2－
－
2－
【答案】B
10．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． HS在硫氧化菌作用下转化为SO4
-2-
的反应为:HS+4H2O-8e== SO4+9H
--2-+
B． 电子从b流出，经外电路流向a
C． 如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化
D． 若该电池电路中有0.4mol 电子发生转移，则有0.45molH通过质子交换膜 【答案】A
【解析】A、负极上HS在硫氧化菌作用下转化为SO4，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS+4H2O-8e= SO4+9H，所以A选项是正确的；B、b是电池的正极，a是负极，所以电子从a流出，经外电路流向b，故B错误；C、如果将反应物直接燃烧，会有部分化学能转化为光能，因此能量的利用率会有变化，故C错误；D、根据电子守恒，若该电池有0.4mol电子发生转移，则有0.4molH通过质子交换膜，故D错误。
11．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法错误的是
+
--2-+-2-+
A． 电池工作时，光能转变为电能，X 为电池的负极 B． 镀铂导电玻璃上发生氧化反应生成I C． 电解质溶液中发生反应:2Ru+3I
-3+
--
2Ru+I3
-
2+-
D． 电池工作时，电解质溶液中I和I3的浓度基本不变 【答案】B
12．最近科学家利用下列装置图成功地实现了CO2和H2O合成CH4。下列叙述错误的是
A． 电池工作时，实现了将太阳能转化为电能
B． 铜电极为正极，电极反应式为CO2-8e+8H=CH4+2H2O C． 电池内 H透过质子交换膜从左向右移动
D． 为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量稀硫酸 【答案】B
【解析】A.由电池装置图可知电池工作时，实现了太阳能转化为电能，故正确；B.电子流入的极是正极，所以铜是正极，铜上二氧化碳得到电子生成甲烷，即CO2+8e+8H=CH4+2H2O，故
-+
+
-+
错误；C.电池内氢离子透过质子交换膜向正极移动，电子流入的极是正极，所以铜是正极，即电池内氢离子透过质子交换膜从左向右移动，故正确；D.向装置中加入少量强电解质溶液稀硫酸可以增强导电能力，提高该人工光合系统的工作效率，故正确。
13．向新型燃料电池的两极分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体，它在高温下能传导O。图中滤纸用含有酚酞的氯化钠溶液浸泡过，c、d、e、f均为惰性电极，工作后e极周围变红。下列叙述正确的是（ ）
2-
A． c极为正极,A处通入甲烷气体 B． d极的反应式为O2+2H2O+4e = 4OH C． 固体电解质中O由d极向c极移动 D． e极上发生氧化反应，pH增大 【答案】C
2---
14．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如下图所示,下列说法不正确的是
A． X极为电池的负极
B． 电池工作时，光能转变为电能 C． 电池工作时，Y极上发生还原反应 D． 电池的电解质溶液中I和I3的浓度不断减少 【答案】D
－
－
15．2017年5月18日，我国海域天然气水合物试采成功，下列分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是 Y2O3－Na2O，O可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是 ( )
2－
A． 该分析仪工作时，电极a为正极
B． 电极a的反应式为：CH4 + 10OH－8e=CO3+7H2O C． 当固体电解质中有1 mol O通过时，电子转移4mol D． 该分析仪可用于分析空气中的天然气的含量 【答案】D
【解析】分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O可以在其中自由移动，电子在外电路转移，通甲烷气体的为负极，通空气一端为正极，电池总反应为CH4+2O2=CO2+H2O，正极反应为：O2+4e=2O，负极反应为：CH4+4O-8e=CO2+2H2O。A. 根据上述分析，该分析仪工作时，电极a为负极，故A错误；B．甲烷所在电极a为负极，电极反应为：CH4+4O-8e=CO2+2H2O，故B错误；C.1mol O2得4mol电子生成2molO，故当固体电解质中有1mol O通过时，电子转移2mol，故C错误。D. 根据转移的电子可以计算出通入的甲烷的量，因此该分析仪可用于分析空气中的天然气的含量，故D正确。
16．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。如图为镁——次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是( )
2-2--2--2-2--2-2－
－
－
2－
A． 该燃料电池中镁为负极，发生氧化反应 B． 正极反应式为ClO+H2O+2e= Cl+2OH C． 放电过程中OH移向正极移动.
D． 电池总反应式为Mg+ClO+H2O=Mg(OH)2↓+Cl 【答案】C
―
―
―
―
―
―
―
17．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运及污染小等特点。如图为镁——次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是( )
A． 该燃料电池中镁为负极，发生氧化反应 B． 正极反应式为ClO+H2O+2e= Cl+2OH C． 放电过程中OH移向正极移动.
D． 电池总反应式为Mg+ClO+H2O=Mg(OH)2↓+Cl 【答案】C
―
―
―
―
―
―
―
18．FePO4是一种难溶于水的白色固体，可用金属防腐剂，也可用于制备电动汽车电池的正极材料LiFePO4。实验室利用FeSO4•7H2O和H3PO4（弱酸）制备FePO4 、LiFePO4流程如下图：
回答下列问题：
(1)“溶解”时H3PO4不宜过量太多的原因是__________。 (2)①洗涤FePO4沉淀的操作是__________；
②若经多次洗涤后所得“FePO4”仍呈棕色，则“FePO4”最可能混有的杂质是_____。 (3)“反应1”时总反应的离子方程式是_____________。 (4)“反应2”时总反应的化学方程式是：2LiOH + 6H2C2O4 + 2FePO4
2LiFePO4 + 7CO2 + 5X
-
+7H2O ，其中X的化学式为____；每生成1molLiFePO4，该反应转移_______mole。
(5)LiFePO4电池稳定性高、安全、对环境友好，该电池的总反应式是：LiFePO4 + C6
x
Li1﹣
FePO4 + LixC6，其放电时工作原理如图所示。
则：充电时，a极的电极反应式为_____________； 放电时，b极的电极反应式为_______________。
【答案】防止后续反应中消耗NaOH，浪费原料 向漏斗中加入蒸馏水刚好浸没沉淀，待水流尽，重复操作2﹣3次 Fe(OH)3 2 Fe+ ClO+ 2H3PO4 + 4 OHH2O CO 3.5 C6 + xLi+ xe
+
﹣
2+
﹣
﹣
2FePO4↓+ Cl+ 5
﹣
﹣
LixC6 Li1﹣xFePO4 + xLi+ xe
+
LiFePO4
【解析】 (1)防止后续反应中消耗NaOH，浪费原料，故“溶解”时H3PO4不宜过量太多； (2)①洗涤FePO4沉淀的操作是向漏斗中加入蒸馏水刚好浸没沉淀，待水流尽，重复操作2﹣3次；
19．为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。
活化硫铁矿的主要成份是FeS2。请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_______________________________。 （2）第Ⅱ步中硫铁矿中的S被氧化到最高价态，相应的离子方程式为__________。 （3）第Ⅱ步中检验Fe是否被完全还原的实验方法是___________________。
（4）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe
2＋
3＋
不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是
__________________。
（5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S，正极反应式是__________。
【答案】Fe2O3＋6H===2Fe＋3H2O FeS2＋14Fe＋8H2O===15Fe＋16H+2SO4 取少量溶液于一洁净试管中，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液不出现红色，则Fe被完全还原，否则没有 Fe
2＋
3＋
＋
3＋
3＋
2＋
＋
2—
被氧化为Fe
+
3＋
，Fe
＋
3＋
水解产生H。（或写出方程式4Fe
－
2－
＋2＋
＋
O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H） FeS2＋4Li＋4e===Fe＋2Li2S或FeS2＋4e===Fe＋2S 【解析】（1）第I步H2SO4与Fe2O3反应生成Fe2（SO4）3和H2O，反应的离子方程式为Fe2O3+6H=2Fe+3H2O。
+
3+
－
（2）第I步获得的滤液为Fe2（SO4）3，第II步加入活化硫铁矿，硫铁矿中的S被氧化到最高
价
态
，
即
硫
20．根据题意完成下列问题：
(1)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气： CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ/mol
已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH＝－484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：_______________________________________。
(2)随着大气污染的日趋严重，“节能减排”，减少全球温室气体排放，研究NO x、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为:C(s)＋2NO(g)
N2(g)＋CO2(g)。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)
条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下： 浓度/mol·L－1 NO N2 CO2 时间/min 0 10 20 30 0.100 0.058 0.040 0.040 0 0.021 0.030 0.030 0 0.021 0.030 0.030
40 50
0.032 0.032 0.034 0.034 0.017 0.017 ①则从反应开始到20min时，以NO表示的平均反应速率= ________，该温度下该反应的平衡常数K＝____（保留两位小数）
②30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是_____（写一条即可）。 ③下列描述中能说明上述反应已达平衡的是__________； A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变 B、2v(NO)正=v(N2)逆
C、容器中气体的压强保持不变 D、单位时间内生成nmolCO2的同时生成2nmolNO
(3)利用Fe、Fe的催化作用，常温下将SO2转化为SO4
2+
2+
3+
2－
，3+
而实现SO2的处理（总反应为
2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4）。已知，含SO2的废气通入含Fe、Fe的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe+ O2+ 4H＝4Fe+ 2H2O，则另一反应的离子方程式为_______________。 (4)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。
2+
+
3+
若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极反应式为_______________________________，电池总反应式为________________________。
【答案】2CO(g) + O2 (g) = CO2(g) △H＝-566 kJ/mol 0.003mol/(Lmin) 0.56
减小CO2的浓度 AD 2Fe+SO2+2H2O＝2Fe+SO4+4H SO2＋2H2O－2e＝SO4＋4H 2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4或2SO2＋O2＋2H2O＝4H＋2SO4 【解析】（1）由①CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ/mol
＋
2－
3+2+2—+－2－＋
②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) △H＝－484 kJ/mol，
21．研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化具有重要意义。 （1）高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO3的方程式：_____。
（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO4，两步反应的能量变化示意图如
2--
图：
1mol H2S（g）全部氧化成SO4的热化学方程式为___________________________。
（3）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如图：
2-
①质子的流动方向为_______________________。（“从A到B”或“从B到A”）。 ②负极的电极反应式为__________________。
（4）燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如图：
①用纯碱溶液吸收SO2，将其转化为HSO3，反应的离子方程式是_________________。 ②若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是_____________________________。 【答案】SO2+H2O
H2SO3，H2SO3
-2-+
-
H++HSO3H2S(g)+2O2(g)=SO4(aq)+2H(aq)
2--
-2-+
△H=-803.39kJ/mol从A到BSO2-2e+2H2O=SO4+4HH2O+2SO2+CO3=2HSO3+CO2NaOH和Ca(OH)2 【解析】（1）二氧化硫为酸性氧化物与水生成亚硫酸，亚硫酸为弱电解质，部分电离产生氢离子与亚硫酸氢根离子，离子方程式：SO2+H2O
H2SO3，H2SO3
H+HSO3；
-1
+
-
（2）由图可知，第一步热化学反应为：H2S（g）+0.5O（=S（s）+H2O（g）△H=-221.19 kJ•mol； 2g）
第二步反应为：S（s）+1.5O2（g）+H2O（g）=2H（aq）+SO4（aq））△H=-585.20 kJ•mol； 依据盖斯定律，第一步与第二步方程式相加得：H2S（g）+2O（=SO4（aq）+2H（aq）△H=-806.39 2g）kJ•mol；
-1
2-+
+2--1
22．氨对人类的生产生活具有重要影响。 (1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是________。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是________。 (1)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图：
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用：________。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为6×10mol·L，则水样中氨氮(以氨气计)含量为________mg·L。 (3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
-1
-1
-4
① 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应式：________。 ② 用化学用语简述NH4去除的原理：________。
【答案】-1 c(NaClO)增大,水解平衡正向移动,使c(HClO)增大,NH3被氧化为N2速度加快。 ClO + H2O
HClO + OH pH较大时,c(OH)较大,抑制NaClO水解,c(HClO)较小致氧化能力弱,去
+
---+
除率降低。 pH较小时,c(H)较大,促进NaClO水解,c(HClO)太高致HClO易分解,去除率降低。负极 Cl- 2e + H2O = H + HClO
--+
23．Ⅰ.汽车尾气中含有NO、CO等有害物质，其中NOx会引起光化学烟雾等环境问题。 NH3-SCR技术是去除NOx最为有效的技术之一：在催化剂条件下，以NH3或尿素将尾气中NOx还原为N2从而降低污染。
（1）汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因 _________________（用化学方程
式表示，该反应为为可逆反应）；汽车启动后，汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因 _____________________________。
（2）①NH3去除尾气中的NOx，当v(NO)：v(NO2)=1:1时称为“快速SCR 反应”，该反应化学方程式为______________________________________ ；
②合成NH3所用原料气H2，可用天然气为原料制得，有关反应能量变化如下所示。 CO(g)+O2 (g)== CO2 (g) △H1=－282.0 KJ/mol H2(g)+O2 (g)=== H2O (g) △H2=－241.8 KJ/mol
CH4(g)+ 2O2 (g)== CO2 (g)+ 2H2O (g) △H3=－836.3 KJ/mol
则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为___________。 （3）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理如图所示，则：
①Pt电极上发生的是 ______________反应(填“氧化”或“还原”)； ②NiO电极上的电极反应式为______________________________________；
（4）研究发现，将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)。在一定温度下，于2L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO发生该反应，测得不同时间容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值(p/p0)如下表。 时间/t 比值(p/p0)
0～5min内，该反应的平均反应速率V(NO)=___________________；
（5）将上述反应的CO2与NH3为原料合成尿素，能够实现节能减排：①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)；②NH2CO2NH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g)
0min 1 2min 0.97 5min 0.925 10min 0.90 13min 0.90 15min 0.90 对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解，平衡时P[H2O(g)]为aPa，若反应温度不变，将体系的体积增加50%，至达新平衡的过程中P[H2O(g)]的取值范围是__________________ (用含a的式子表示)。
【答案】N2+O22NO温度升高，反应速率加快2NH3+NO+NO2= 2N2+3H2OCH4(g)+H2O(g)==
-2-
CO(g)+3H2(g) △H=+171.1KJ/mol还原NO-2e+O=NO20.006mol/(L·min)a≤P[H2O] （1）CuSO4的水溶液呈______(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是(用离子方程式表示)___________；实验室在配制CuSO4溶液时，常先将CuSO4固体溶于较浓的硫酸中，然后用蒸馏水稀释到所需的浓度，以_____ (填“促进”或“抑制”)其水解。 （2）泡沫灭火器的灭火原理是(用离子方程式表示)________________________。 （3）已知在25℃：AgCl(s)＋S(aq) Ksp=6.3×10 2－ －50 Ag(aq)＋Cl(aq) Ksp=1.8×10 ＋－－10 ，Ag2S(s) 2Ag(aq) ＋ ，向浓度均为0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液中，逐滴加入 AgNO3溶液，最先产生的沉淀是________（填“AgCl”或“Ag2S”）。 （4）燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。天然气燃料电池中，在负极发生反应的物质是 _____（填化学式）；如果该电池中的电解质溶液是KOH溶液，电极B电极上发生的电极反应式是：_____________。 【答案】酸 Cu+2H2O≒Cu(OH)2+2H 抑制 Al+3HCO3=3CO2↑+Al(OH)3↓ Ag2S CH4 O2+4e+2H2O=4OH --2+ + 3+ － 25．用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制备精细化工产品3PbO·PbSO4·H2O(三盐)，主要制备流程如下。 请回答下列问题： (1)铅蓄电池在生活中有广泛应用，其工作原理是Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。若铅 蓄电池放电前正、负极质量相等，放电时转移了1 mol电子，则理论上两极质量之差为__________。 (2)将滤液1、滤液3合并，经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作，可得到一种结晶水合物(Mr=322)，其化学式为______________________。 (3)步骤③酸溶时铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2及NO。滤液2中溶质的主要成分为______(填化学式)。 (4)步骤⑥合成三盐的化学方程式为______________________。 (5)步骤⑦的洗涤操作中，检验沉淀是否洗涤完全的操作方法是__________________。 【答案】16 gNaSO4·10H2OHNO34PbSO4+6NaOH 3PbO·PbSO4·H2O↓+3Na2SO4+2H2O取少量最后一次洗 涤后的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液和盐酸，若产生白色沉淀，则沉淀未洗涤完全，若没有白色沉淀生成，则沉淀已洗涤完全 26．如图1所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙烧杯中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： （1）甲烷燃料电池负极电极反应式是___________；正极电极反应式是________； （2）石墨(C)为__________极，其电极反应式为____________________________；乙中总反应的离子方程式为_______________________； （3）若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则丙装置中阴极析出铜的质量为_________g ； （4）若将甲装置中的甲烷换成甲醇(CH3OH),KOH溶液换成稀硫酸，则负极电极反应式为___________，消耗等量氧气时，需要甲烷与甲醇的物质的量之比为_________； （5）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图2，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为________________________________。 【答案】CH4 +10OH -8e＝CO3+7H2OO2+2H2O+4 e＝4OH阳2Cl－2e＝Cl2↑；2Cl+2H2O 2OH+H2↑+Cl2↑12.8gCH3OH-6 e+H2O=CO2+6H3:4NO2+NO3－2e=N2O5 -－ + -－ -－ 2-－ -－ － － 【解析】（1）燃料电池中，负极上投放燃料，所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4 +10OH -8e＝CO3+7H2O，正极上是氧气得电子的还原反应 ， 电 极 反 应 式 为 ： -－ 2- 27．某小组设计不同实验方案比较Cu、Ag的氧化性。 查阅资料：Ag + I = AgI↓ K1 =1.2×10；2Ag + 2I = 2Ag↓+ I2 K2 = 8.7×10 （1）方案1：通过置换反应比较 向酸化的AgNO3溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明氧化性Ag＞Cu。反应的离子方程式是___________________________________________________。 （2）方案2：通过Cu、Ag分别与同一物质反应进行比较 试 剂 实验 试 管 滴 管 1.0 mol/L AgNO3溶液 1.0 mol/L CuSO4溶液 Ⅰ．产生黄色沉淀，溶液无色 Ⅱ．产生白色沉淀A，溶液变黄 编号及现象 2+ + + 2+ + -16 + -8 2++ 1.0 mol/L KI溶液 ①经检验，Ⅰ中溶液不含I2，黄色沉淀是________。 ②经检验，Ⅱ中溶液含I2。推测Cu做氧化剂，白色沉淀A是CuI。确认A的实验如下： 2+ a．检验滤液无I2。溶液呈蓝色说明溶液含有________（填离子符号）。 b．白色沉淀B是________。 c．白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是___________，说明氧化性Ag＞Cu。 （3）分析方案2中Ag未能氧化I，但Cu氧化了I的原因，设计实验如下： 编号 实验1 实验2 实验3 + - 2+ -+ 2+ 实验 KI溶液 KI溶液 AgNO3溶液 a b a中溶液较快变棕黄色,b中电极 KI溶液 CuSO4溶液 c d c中溶液较慢变浅黄色； 电流计指针偏转 现象 无明显变化 上析出银；电流计指针偏转 （电极均为石墨，溶液浓度均为 1 mol/L，b、d中溶液pH≈4） ①a中溶液呈棕黄色的原因是___________________________（用电极反应式表示）。 ②“实验3”不能说明Cu氧化了I。依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验证实了该依据，实验方案及现象是_____________________________。 ③方案2中，Cu能氧化I,而Ag未能氧化I。其原因一是从K值分析：______；二是从Cu的反应特点分析：______________________________________________。 2+ -+ -2+ 2+ - 【答案】Cu+2Ag＝2Ag+Cu ；AgICuAgClCuI+2Ag＝Cu+Ag+AgI2I―2e＝I2将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1 mol/L Na2SO4溶液，c中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转K1＞K2，故Ag _ 2+ -2+ + +2+2++2+―－ 更易与I发生复分解反应，生成AgI2Cu + 4I = 2CuI + I2 ，生成了CuI沉淀，使得Cu的氧化性增强 28．硝酸是氧化性酸，其本质是NO3有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。 实验装置 编号 溶液X 实验现象 电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气实验Ⅰ 6 mol·L稀硝酸 体，在液面上方变为红棕色。 电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为酸 绿色。 -1－－ 15 mol·L浓硝 （1）实验Ⅰ中，铝片作_____（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_________。 （2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是____________________。 ．．．．．．．．．． 实验Ⅱ -1 查阅资料：活泼金属与1 mol·L稀硝酸反应有H2和NH4生成，NH4生成的原理是产生H2的过程中NO3被还原。 （3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L稀硝酸溶液，观察到电流计指针向 右偏转。 ①反应后的溶液中含NH4。实验室检验NH4的方法是________________。 ②生成NH4的电极反应式是_____________________________________________。 （4）进一步探究碱性条件下NO3的氧化性，进行实验Ⅳ： － + + + -1 － -1++ ①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是____________。 ②A中生成NH3的离子方程式是_______________________________。 （5）将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由_________。 【答案】负2NO+O2=2NO2Al开始作电池的负极，Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作负极取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4NO3＋8e＋10H＝NH4＋3H2OAl与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3还原为NH3，而Mg不能与NaOH溶液反应8Al＋3NO3＋5OH＋2H2O＝3NH3↑＋8AlO2因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程，NO3无法被还原 － ----+ --+ + 29．I.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极隔板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+2 H2SO4 2PbSO4+2H2O，请完成下列问题: （1）放电时：正极的电极反应式是____________________;电解液中H2SO4的浓度将变_______（填“大”或者“小”）;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_________________g。 （2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按如下图1连接，充电一段时间后，则在A电极上生成__________、B电极上生成__________,这种充电连接方式是否正确？_______（填“是”或者“否”）。 （3）某同学设计利用电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置如上图2所示。若通过电解饱和食盐水来制漂白液，则b为电源的_____极，该装置中发生的总反应方程式为_____________________。 若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠作电解质溶液，阳极选用_____________材料作电极。 II.已知一种锌铁电池的反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O时,正极反应式为_______________________。 【答案】PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O小48PbPbO2否正NaCl+H2OFeO4+4H2O+3 e==Fe(OH)3+5OH 2-－ --+ 2- 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，该电池放电 NaClO+H2铁 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容