1、- 1 -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 H22e 2OH = 2H2OC 电池的总反应是 2H2O 2 = 2H2OD 电解质溶液中 Na 向右移动，ClO 向左移动【答案】C2一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- 2 -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
2、+24H +D 导线中流过 lmol 电子，理论上有 1molCl-通过 a 膜【答案】D3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：CO 2+8H+-8e-=CH4+2H2OC 工作时，产生的 O2、CH 4体积比为 11(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，CO 2得到电子
3、被还原生成 CH4，电极反应式为 CO2+8e-+8H+CH 4+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，CO 2得到电子被还原生成 CH4，电极反应式为 CO2+8e-+8H+CH 4+2H2O，故 B 错误；C根据转移电子守恒可知，同温同压产生的 O2、CH 4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- 3 -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
4、提升了电池的能量密度。该电池放电时的总反应为: AlLi+C xPF6 Al+xC+Li+PF6，有关该电池说法正确的是A 充电时，PF 6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 AlLiD 放电时，电子由石墨沿导线流向铝【答案】A52016 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 3CO 2= 2Na2CO3CD 放电时，每转移 2 mol 电子，消耗标
5、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- 4 -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1.5mol 22.4L/mol=33.6L，D 项正确。6铅蓄电池是目前常见的二次电池，其
6、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】C7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 Al3OH 3e =Al(OH)3C 以 NaOH 溶液为电解质时，电池在工作过程中电解质
7、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 O22H 2O4e = 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 -+3O24AlO 2-+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
8、解质溶液显碱性或中性，发生- 5 -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。82004 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：C 2H5OH+3H2O12e =2CO2+12H+D 电池工作时，1mol 乙醇被氧化时有 6mol 电子转移【答案】
9、C9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 Y2O3Na 2O，O 2 可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的的是( )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 aB 电极 a 的反应式为：CH 4+5O2 8e CO 32 +2H2O- 6 -C 电极 b 是正极, O 2-由电极 a 流向电极 bD 当固体电解质中有 1 mol O2 通过时，电子转移 4 mol【答案】B10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
10、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 SO42- 的反应为:HS -+4H2O-8e-= SO42-+9H+B 电子从 b 流出，经外电路流向 aC 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 SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS-+4H2O-8e-= SO42-+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
11、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- 7 -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 3+3I- 2Ru2+I3-D 电池工作时，电解质溶液中 I-和 I3-的浓度基本不变【答案】B12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
12、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+2H2OC 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- 8 -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
13、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 O2-。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（ ）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 O2-由 d 极向 c 极移动D e 极上发生氧化反应，pH 增大【答案】C14一种钌(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
14、 X 极为电池的负极 - 9 -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】D152017 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 Y2O3Na 2O，O 2 可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是 ( )A 该分析仪工作时，电极 a 为正极B 电极 a 的反应式为：CH 4 + 10OH 8e =CO32 +7H2OC 当固体电解质中有 1 mol O2 通过时，电子转移 4molD 该分析仪可用于分析空气中的天然气
15、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 2-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：O 2+4e-=2O2-，负极反应为：CH 4+4O2-8e-=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：CH 4+4O2-8e-=CO2+2H2O，故 B 错误；C.1mol O2得 4mol 电子生成 2molO2-，故当固体电解质中有 1mol O2-通过时，电子转
16、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( )- 10 -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 +2OHC 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】C17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
17、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 +2OHC 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- 11 -18FePO 4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 FeSO47H2O 和 H3PO4（弱酸）制备 FePO4 、LiFePO 4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)洗涤 FePO4沉淀
18、的操作是_；若经多次洗涤后所得“FePO 4”仍呈棕色，则“FePO 4”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：LiFePO 4 + C6 Li1x 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_
19、。【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 23 次 Fe(OH)3 2 Fe2+ + ClO + 2H3PO4 + 4 OH 2FePO4+ Cl + 5 H2O CO 3.5 C6 + xLi+ + xe LixC6 Li1x FePO4 + xLi+ + xeLiFePO4 【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；- 12 -(2)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23 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，
20、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）第步 H2SO4与 Fe2O3反应的离子方程式是_。（2）第步中硫铁矿中的 S 被氧化到最高价态，相应的离子方程式为_。（3）第步中检验 Fe3 是否被完全还原的实验方法是_。（4）第步加 FeCO3调溶液 pH 到 5.8 左右，然后在第步通入空气使溶液 pH 降到 5.2，此时 Fe2 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）FeSO 4在一定条件下可制得 FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用
21、于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为 4LiFeS 2=Fe2Li 2S，正极反应式是_。【答案】Fe 2O36H =2Fe3 3H 2O FeS214Fe 3 8H2O=15Fe2 16H +2SO42 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 Fe3 被完全还原，否则没有 Fe2 被氧化为 Fe3 ，Fe 3 水解产生 H 。 （或写出方程式4Fe2 O 2+10H2O=4Fe(OH)3+8H +） FeS24Li 4e =Fe2Li 2S 或- 13 -FeS24e =Fe2S 2 【解析】 （1）第 I 步 H2SO4与 Fe2O3反应生成 F
22、e2（SO 4） 3和 H2O，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O。（2）第 I 步获得的滤液为 Fe2（SO 4） 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)H 2O(g) CO2(g)H 2(g) H41 kJ/mol已知：2H 2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) H484 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、 S
23、O2、 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)CO 2(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(T 1)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/molL1时间/minNO N2 CO20 0.100 0 0- 14 -10 0.058 0.021 0.02120 0.040 0.030 0.03030 0.040 0.030 0.03040 0.032 0.034 0.01750 0.032 0.034 0.017则从反应开始到 20min 时，以 NO 表示的平均反应速率= _，该
24、温度下该反应的平衡常数 K_（保留两位小数）30min 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） 。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 Fe2+、Fe 3+的催化作用，常温下将 SO2转化为 SO42 ， 而实现 SO2的处理（总反应为2SO2+O2+2H2O2H 2SO4） 。已知，含 SO2的废气通入含 Fe2+、Fe 3+的溶液时，其中一个反应的离子方程式为 4Fe2+ + O2+
25、 4H+ 4Fe 3+ + 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。- 15 -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/(L min) 0.56 减小 CO2的浓度 AD 2Fe3+SO2+2H2O2Fe 2+SO42+4H+ SO22H 2O2e SO 42 4H 2SO2O 22H 2O2H 2SO4或 2SO2O 22H 2O4H 2SO 42 【解析】 （1）由CO(
26、g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g) H41 kJ/mol2H 2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) H484 kJ/mol，- 16 -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 SO42-，两步反应的能量变化示意图如图：- 17 -1mol H2S（g）全部氧化成 SO42-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：质子的流动方向为_。 （“从 A 到
27、 B”或“从 B 到 A”） 。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。SO 2烟气脱除的一种工业流程如图：用纯碱溶液吸收 SO2，将其转化为 HSO3-，反应的离子方程式是_。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】SO 2+H2O H2SO3，H 2SO3 H+HSO3-H2S(g)+2O2(g)=SO42-(aq)+2H+(aq) H=-803.39kJ/mol 从 A 到 BSO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+H2O+2SO2+CO32-=2HSO3-+CO2NaOH 和 Ca(OH)2【解析
28、】 （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：SO 2+H2O H2SO3，H 2SO3 H+HSO3-；（2）由图可知，第一步热化学反应为：H 2S（g）+0.5O 2（g）=S（s）+H 2O（g）H=-221.19 kJmol-1；- 18 -第二步反应为：S（s）+1.5O 2（g）+H 2O（g）=2H +（aq）+SO 42-（aq） ）H=-585.20 kJmol-1；依据盖斯定律，第一步与第二步方程式相加得：H 2S（g）+2O 2（g）=SO 42-（aq）+2H +（aq）H=-806.39 kJmol -
29、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。 工业合成氨的化学方程式是_。 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： 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入 NaOH 溶液的作用：_。 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 610-4 molL-1，则水样中氨氮(以氨气计)含量为_mgL -1。(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。-
30、 19 - 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：_。 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,NH 3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+ + HClO23.汽车尾气中含有
31、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。- 20 -（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）NH 3去除尾气中的 NOx，当 v(NO)：v(NO 2)=1:1 时称为“快速 SCR 反应” ，该反应化学方程式为_ ；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(
32、g)+ O2 (g)= CO2 (g) H 1=282.0 KJ/mol H2(g)+ O2 (g)= H2O (g) H 2=241.8 KJ/molCH4(g)+ 2O2 (g)= CO2 (g)+ 2H2O (g) H 3=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：Pt 电极上发生的是 _反应(填“氧化”或“还原”)；NiO 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(
33、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(p 0)的比值(p/p 0)如下表。时间/t 0min 2min 5min 10min 13min 15min比值(p/p 0) 1 0.97 0.925 0.90 0.90 0.9005min 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：2NH 3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)；NH 2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s
34、)+H2O(g)对于上述反应在密闭容器中将过量 NH2CO2NH4固体于 300K 下分解，平衡时 PH2O(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 PH2O(g)的取值范围- 21 -是_ (用含 a 的式子表示)。【答案】N 2+O2 2NO 温度升高，反应速率加快 2NH3+NO+NO2= 2N2+3H2OCH4(g)+H2O(g)= CO(g)+3H2(g) H=+171.1KJ/mol 还原 NO-2e-+O2-=NO20.006mol/(Lmin) aPH 2Oa24回答下列问题：（1）CuSO 4的水溶液呈_(填“酸” “中”或“碱”)性，原因
35、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) Ag (aq)Cl (aq) Ksp=1.81010 ，Ag 2S(s) 2Ag (aq)S 2 (aq) Ksp=6.31050 ，向浓度均为 0.001 mol/L 的 NaCl 和 Na2S 的混合溶液- 22 -中，逐滴加入 AgNO3溶液，最先产生的沉淀是_（填“AgCl”或“Ag 2S”） 。（4）燃料电池能量转化率高，具有广阔的发
36、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 Cu2+2H2OCu(OH) 2+2H+ 抑制 Al3+3HCO3 =3CO2+Al(OH) 3 Ag2S CH4 O2+4e-+2H2O=4OH- 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 3PbOPbSO4H2O(三盐)，主要制备流程如下。- 23 -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+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。若铅蓄电池放电前正、负极
37、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)步骤合成三盐的化学方程式为_。(5)步骤的洗涤操作中，检验沉淀是否洗涤完全的操作方法是_。【答案】16 gNaSO410H2OHNO34PbSO4+6NaOH 3PbOPbSO4H2O+3Na 2SO4+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
38、洗涤完全，若没有白色沉淀生成，则沉淀已洗涤完全- 24 -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(CH 3OH),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）NO 2、O 2和熔融 NaNO3可
39、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】CH 4 +10OH- -8e CO 32-+7H2OO2+2H2O+4 e 4OH -阳 2Cl 2e Cl 2；2Cl +2H2O2OH-+H2+Cl 212.8gCH 3OH-6 e +H2O=CO2+6H+3:4NO2+NO3-2e =N2O5【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：CH 4 +10OH- -8e CO 32-+7H2O，正极上是氧气得电子的还原反- 25 -应，电极反应式为：27某小组设计不同实
40、验方案比较 Cu2+、Ag + 的氧化性。查阅资料：Ag + + I- = AgI K1 =1.21016；2Ag + + 2I- = 2Ag+ I 2 K2 = 8.7108（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 2+。反应的离子方程式是_。（2）方案 2：通过 Cu2+、Ag + 分别与同一物质反应进行比较试 剂实验试 管 滴 管编号及现象1.0 mol/LKI 溶液1.0 mol/L AgNO3溶液 产生黄色沉淀，溶液无色- 26 -1.0 mol/L CuSO4溶液 产生白色沉淀 A，溶液变黄经检验，中溶液不含
41、I2，黄色沉淀是_。经检验，中溶液含 I2。推测 Cu2+做氧化剂，白色沉淀 A 是 CuI。确认 A 的实验如下：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 2+。（3）分析方案 2 中 Ag+ 未能氧化 I- ，但 Cu2+氧化了 I-的原因，设计实验如下：编号 实验 1 实验 2 实验 3实验KI 溶液KI 溶液 AgNO 3溶液a bKI 溶液 CuSO 4溶液c d现象 无明显变化a 中溶液较快变棕黄色,b 中电极上析出银；电流计指针偏转c 中溶液较慢变浅黄色；电流
42、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 pH4）a 中溶液呈棕黄色的原因是_（用电极反应式表示） 。“实验 3”不能说明 Cu2+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_。- 27 -方案 2 中，Cu 2+能氧化 I-,而 Ag+未能氧化 I-。其原因一是从 K 值分析：_；二是从Cu2+的反应特点分析：_。【答案】Cu+2Ag +2Ag+Cu 2+ ；AgICu 2+AgClCuI+2Ag+Cu 2+Ag+AgI2I 2e I 2将 d 烧杯内的溶液换为 pH4 的 1 mol/L Na2SO4溶液，c 中溶液较
43、慢变浅黄，电流计指针偏转 K1 K2，故 Ag+更易与 I_发生复分解反应，生成 AgI2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ，生成了 CuI 沉淀，使得 Cu2+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 实验现象实验6 molL-1稀硝酸电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。实验15 molL-1浓硝酸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，溶液变为绿色。（1）实验中，铝片作_（填“正”或“负” ）极。液面上
44、方产生红棕色气体的化学方- 28 -程式是_。（2）实验中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是_。查阅资料：活泼金属与 1 molL-1稀硝酸反应有 H2和 NH4+生成，NH 4+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：溶液 X 为 1 molL-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向 右偏转。反应后的溶液中含 NH4+。实验室检验 NH4+的方法是_。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：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_。A 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，结合实验和说明理由_。【答案
