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乙与丙的反应可用于火箭发射（反应产物不污染大气），则该反应的化学方程式为_________________________________________。

（4）由A、D、E、F组成的化合物丁能与硫酸反应并放出刺激性气味的气体，则丁的化学式为＿＿＿＿＿＿＿＿；

实验测得丁溶液显弱酸性，由此你能得出的结论是___________________。

（5）由B、A按1:

4原子个数比组成的化合物戊与D的常见气态单质及NaOH溶液构成原电池

温度/K

（如图），试分析：

①闭合K，写出左池X电极的反应式__________________________________；

②闭合K，当X电极消耗1.6g化合物戊时（假设过程中无任何损失），则右池两极共放出气体在标准状况下的体积为_________升。

4．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

请按要求回答相关问题：

（1）甲烷燃料电池负极反应式为________________________。

（2）石墨（C）极的电极反应式为_______________________。

（3）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体的体积为________L；

丙装置中阴极析出铜的质量为________g。

（4）某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe（OH）2的实验装置（如图所示）。

若用于制漂白液，a为电池的________极，电解质溶液最好用）________________

若用于制Fe（OH）2，使用硫酸钠溶液作电解质溶液，阳极选用________作电极。

5．

（1）甲醇可作为燃料电池的原料。

以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。

Ⅰ:

CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）ΔH=+206.0kJ·

mol-1

Ⅱ:

CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）ΔH=-129.0kJ·

CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为。

（2）甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:

通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。

实验室用如图装置实现上述过程:

①写出阳极电极反应式:

。

②写出除去甲醇的离子方程式:

（3）写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的负极反应式:

（4）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图:

①电源的负极为（填“A”或“B”）。

②阳极室中发生的反应依次为 

③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将;

若两极共收集到气体13.44L（标准状况）,则除去的尿素为g（忽略气体的溶解）。

6．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。

Ⅰ.氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。

现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）：

（1）对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是。

A.a电极是负极，OH-移向负极

B.b电极的电极反应为：

C.电池总反应式为：

2H2+O2

2H2O

D.电解质溶液的pH保持不变

E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

（2）上图装置中盛有100mL0.1mol·

L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，此时图中装置中溶液的pH=（溶液体积变化忽略不计）。

Ⅱ.已知甲醇的燃烧热ΔH为-726.5kJ·

mol-1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为，正极的反应式为。

理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。

7．电化学原理在工业生产中有着重要的作用，请利用所学知识回答有关问题。

（1）用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。

如图，是电解产生多硫化物的实验装置：

①已知阳极的反应为（x＋1）S2－=Sx＋S2－＋2xe－，则阴极的电极反应式是________________________________________________________________________。

当反应转移xmol电子时，产生的气体体积为____________（标准状况下）。

②将Na2S·

9H2O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氧气气氛下溶解。

其原因是（用离子反应方程式表示）：

___________________________________________________。

（2）MnO2是一种重要的无机功能材料，制备MnO2的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为______________________。

现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液，如图所示，铅蓄电池的总反应方程式为_______________________________________________，当蓄电池中有4molH＋被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为________，MnO2的理论产量为________g。

（3）用图电解装置可制得具有净水作用的FeO42-。

实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐生成FeO42-。

①电解过程中，X极区溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。

②电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O和________________________________________________________________________，

若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少________g。

8．（8分）氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高。

（1）若电解质溶液为KOH，负极反应为_________________________________________

（2）若电解质溶液为硫酸，其正极反应为______________________，若在常温下转移2mol电子，可产生水质量为_________g。

（3）若用氢氧燃料电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液，其中c（Na+）=3c（Cu2+）=3mol·

L—1，取该混合液100mL用石墨做电极进行电解，通电一段时间后，在阴极收集到1.12L（标准状况）气体。

此时氢氧燃料电池中消耗H2和O2的物质的量各是多少？

（写出计算过程）（保留2位小数）

9．铅蓄电池属于二次电池，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为一定浓度的硫酸，工作时，该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；

PbSO4不溶。

（1）该蓄电池工作时负极的电极反应式为

（2）将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuSO4溶液中，铁棒接该蓄电池Pb极，石墨棒接该蓄电池PbO2极，一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了3.2克，则CuSO4溶液质量（增加、减少）克；

如果要求将CuSO4溶液恢复成与开始时完全相同，则可以加入下列物质中的

A．CuSO4溶液B．CuCO3固体C．CuO固体D．Cu（OH）2固体

E．Cu固体F．Cu2（OH）2CO3固体

（3）若用该蓄电池作电源（都用惰性材料做电极）电解400克饱和食盐水，如果电池内硫酸的的体积为5升，当其浓度从1.5mol/L降至1.3mol/L时，计算剩余溶液中氯化钠的质量分数（该温度下氯化钠的溶解度为32克）。

10．把物质的量均为0.1mol的AlCl3、CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液，用

石墨做电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。

则

（1）两个电极均可收集到的气体在标准状况下的体积为L；

（2）电路中共转移mol电子；

（3）铝元素最终的存在形式为。

11．如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为200mL，求通电前A池中原混合溶液中Cu2+的浓度。

12．如下图所示，若电解5min，铜电极质量增加2.16g。

试回答：

（1）电极X是电源的极。

（2）pH变化:

A，B，C。

（3）若A中KCl溶液的体积为200mL，电解至5min，溶液的pH是（假设溶液体积不变化）。

参考答案

1．A

【解析】乙为原电池,作电源用,甲为电解池。

乙中甲烷一极为负极,空气一极为正极,则甲中Fe为阳极,C为阴极,A项由于未指明标准状况,气体体积无法计算;

由图中乙中正极进入的物质为空气和CO2,知此两者为反应物,则电极反应为:

负极反应为:

CH4-8e-+4C

=5CO2+2H2O,C正确;

B项,Na2SO4是电解质,可增强导电性,同时对污水中阴、阳离子的放电都没有影响,正确;

甲中Fe溶解:

Fe-2e-=Fe2+,生成的Fe2+具有还原性,所以将Cr2

还原,依题干中信息知:

该还原过程要消耗H+,形成Cr3+,进而形成Cr（OH）3沉淀,配平方程式即可,D正确。

2．C

【解析】氢氧燃料电池的电解质溶液呈酸性,故正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,负极反应式:

2H2-4e-=4H+,A项错误;

B项中a极是阳极,b极是阴极,a极逐渐溶解,b极上有铜析出,故B项错误;

C项为电解精炼铜,a极发生反应:

Cu-2e-=Cu2+,b极发生反应:

Cu2++2e-=Cu,C项正确;

D中a极发生反应:

4OH--4e-=O2↑+2H2O,电池中H2发生反应:

H2-2e-=2H+,故a极产生的气体与电池中消耗的H2体积不可能相等,D项错误。

3．

（1）第三周期第ⅥA族（对一个计1分）

（2）离子键、共价键（对一个计1分）c（NH4+）＞c（SO42－）＞c（H+）＞c（OH－）

（3）N2H4+2H2O2＝N2↑+4H2O

（4）NaHSO3（1分）HSO3－的电离程度比其水解程度强（合理答案均计分）

（5）①CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O（写HCO3－且方程式正确也计分）②4.48

【解析】

试题分析：

A、B、C、D是组成蛋白质的基本元素，则应为C、H、O、N，又A与B的原子序数之和等于C原子核内的质子数，所以A、B分别为H、C元素，C为N元素，D为O元素，A与E、D与F分别位于同一主族，且F原子核内的质子数是D原子核外电子数的2倍，短周期内E为Na元素，F为S元素，

（1）S在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族；

（2）由H、N、O、S按8:

1原子个数比组成的化合物甲的化学式是（NH4）2SO4，含有共价键和离子键两种化学键；

（3）由N、H元素构成的化合物乙的相对分子质量为32，利用“商余法”可计算乙的分子式为N2H4，电子总数是18，则由H、O构成的化合物丙的分子式为H2O2，N2H4与H2O2反应的化学方程式为N2H4+2H2O2＝N2↑+4H2O；

（4）由H、O、Na、S构成的化合物丁能与硫酸反应并放出刺激性气味的气体是二氧化硫，所以丁的分子式为NaHSO3，丁溶液显弱酸性，说明HSO3－的电离程度大于它的水解程度；

（5）①C、H原子个数比为1:

4的化合物戊的分子式为CH4，左池为原电池，X极是负极发生氧化反应，结合电解质溶液，其电极方程式是CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O（写HCO3－且方程式正确也计分），②当X电极消耗1.6gCH4时，共转移0.8mol电子，在右池中只有石墨极有气体氧气放出，2OH－－4e－=O2↑+2H+，所以产生的氧气的物质的量为0.2mol,在标准状况下的体积是4.48L。

考点：

考查元素推断、化学键的类型、化学式的判断、化学方程式的书写、盐溶液中水解、电离的判断、原电池、电解池的反应原理及应用

4．

（1）CH4－8e－＋10OH－=CO32—＋7H2O

（2）2Cl－－2e－=Cl2↑

（3）4.48　12.8

（4）负　饱和氯化钠溶液（或饱和食盐水）　铁

（1）甲烷燃料电池负极上发生氧化反应，即甲烷在负极上被氧化。

在KOH溶液中甲烷被氧化后生成碳酸钾，负极反应式为CH4－8e－＋10OH－=CO32—＋7H2O。

（2）电池的负极与电解池的阴极相接，铁极为阴极，则C极为阳极，在C极上发生氧化反应，电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑。

（3）n（O2）＝2.24/22.4＝0.1mol，甲池中正极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，由电子守恒知，经过甲、乙、丙装置的电子的物质的量为0.4mol。

乙池中的铁极与甲池的负极相连，铁极为阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，n（H2）＝0.4/2＝0.2mol，V（H2）＝0.2mol×

22.4L·

mol－1＝4.48L。

丙池中精铜为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，n（Cu）＝0.4/2＝0.2mol，m（Cu）＝0.2mol×

64g·

mol－1＝12.8g。

（4）漂白液的有效成分是次氯酸盐，制备原理是2Cl－＋2H2O

2OH－＋Cl2↑＋H2↑，Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O，气体与液体反应，最好采用逆向接触，即气体在下端产生，碱溶液在上端生成，使其充分反应，所以该装置的下端为阳极，上端为阴极，阴极与电源负极相连，故a极为负极。

生活中常见且廉价的氯化物是氯化钠，故电解质溶液最好用饱和氯化钠溶液。

若制备氢氧化亚铁，用硫酸钠溶液作电解质溶液，选用铁作阳极。

5．

（1）CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）ΔH=+77.0kJ·

（2）①Co2+-e-=Co3+

②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+

（3）Al-3e-+3HC

=Al（OH）3↓+3CO2↑

（4）①B②2Cl--2e-=Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O=CO2+N2+6HCl

③不变7.2

（1）Ⅰ:

CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）ΔH=+206.0kJ·

Ⅰ+Ⅱ得:

CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）ΔH=+77.0kJ·

（2）根据反应原理,通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,则通电时Co2+失电子,阳极的电极反应式为Co2+-e-=Co3+。

除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。

（3）Al—空气原电池铝作负极,失电子生成铝离子,和碳酸氢钠反应生成氢氧化铝和二氧化碳。

负极:

Al-3e-+3HC

=Al（OH）3↓+3CO2↑。

（4）①由图可知产生Cl2的电极为阳极,故A为正极,B为负极。

②阳极室发生的反应首先为2Cl--2e-=Cl2↑。

由产物CO2、N2可知CO（NH2）2在此室被氧化,Cl2被还原,故反应为CO（NH2）2+3Cl2+H2O=CO2+N2+6HCl。

③阴极发生2H++2e-=H2↑,同时阳极室HCl电离出的H+通过质子交换膜进入阴极室,从而使阴极室H+浓度保持不变,即pH与电解前相比不变。

两极共收集到的气体n（气体）=

=0.6mol,由:

CO（NH2）2～3Cl2～3H2～CO2～N2

60g5mol

m[CO（NH2）2]0.6mol

得:

m[CO（NH2）2]=

=7.2g。

6．Ⅰ.

（1）C、D

（2）1

Ⅱ.CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+O2+4H++4e-=2H2O96.6%

【解析】Ⅰ.

（1）C项反应条件不是点燃，C项错；

随着燃料电池的不断反应，水越来越多，KOH溶液浓度逐渐减小，pH逐渐减小，故D错。

（2）右池为电解池，其电极反应为：

阳极：

4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极：

4Ag++4e-=4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，转移电子数为0.01mol，右池中共消耗0.01molOH-，故生成0.01molH+，c（H+）=

=0.1mol/L，pH=1。

Ⅱ.该燃料电池的理论效率=702.1kJ/726.5kJ×

100%≈96.6%。

7．

（1）①2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑（或2H＋＋2e－=H2↑）　11.2xL

②2S2－＋O2＋2H2O=2S↓＋4OH－

（2）Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2＋4H＋

Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O

2mol　87

（3）增大　4OH－－4e－=2H2O＋O2↑　0.28

（1）电解时，水电离的H＋在阴极发生得电子还原反应，生成H2。

根据电子守恒可知有xmol电子转移，产生H20.5xmol。

S2－具有较强还原性，易被空气中的氧气氧化，故配制溶液时需要氮气作保护气。

（2）根据题意Mn2＋失电子生成MnO2，产物中的氧元素来源于水，生成H＋，再将电极方程式配平即可。

（3）图中X极的电极反应为2H＋＋2e－=H2↑（或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－），所以X极区的pH增大，由生成氢气672mL，可知得电子数为0.06mol，Y极生成氧气为168mL，失电子数0.03mol，由得失电子守恒可知铁失电子数为0.03mol，由电极反应可知铁溶解为0.005mol，即0.28g。

8．

（1）2H2－4e－+4OH－＝4H2O

（2）O2+4e－+4H＋＝2H2O18g

（3）H2和O2的物质的量分别为：

0.15mol，0.075mol

（1）负极失去电子，所以电极反应式为2H2－4e－+4OH－＝4H2O。

（2）正极得到电子，所以氧气在正极通入，电极反应式为O2+4e－+4H＋＝2H2O。

每生成1mol水就转移2mol电子，所以是的质量是18g。

（3）考查电解池的有关计算。

阴极生成气体，说明铜离子全部析出，所以反应中转移电子是1mol/L×

0.1L×

2＋1.12L÷

22.4L/mol×

2＝0.3mol。

设消耗H2和O2的物质的量分别为x、y，则根据电子得失守恒可知

2H2+O22H2O4e—

2mol1mol4mol

xy0.3mol

解得：

x=0.15moly=0.075mol

9．

（1）Pb-2e-+SO42-=PbSO4

（2）减少；

4；

BC（3）10.6%

10．

（1）7.84

（2）0.9（3）Al3+和Al（OH）3

（1）根据离子的放电顺序可知，阳极首先是氯离子放电，生成氯气，然后是OH－放电，生成氧气；

阴极首先是铜离子放电，析出铜，然后是氢离子放电生成氢气。

设生成氢气的物质的量是x，则根据电子的得失守恒可知，0.1mol×

2＋2x＝0.5mol×

1＋（x－0.25mol）×

4，解得x＝0.35mol，其标准状况下的体积是0.35mol×

22.4L/mol＝7.84L。

（2）转移电子是0.1mol×

2＋2x＝0.9mol。

（3）根据以上分析可知，第一阶段电解的是氯化铜，第二阶段是氯化氢，第三阶段是氯化铝，最后是电解水，所以反应中生成的OH－的物质的量是0.1mol，所以最终只能生成1/30mol氢氧化铝沉淀，溶液中还有铝离子存在。

11．通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为0.025mol·

L-1。

【解析】第③极质量增加，说明第③极铜棒上析出金属银，此极为阴极，电源的E极为负极，F极为正极。

在A池中，电解液为混合溶液，显然，在阴极Cu2+先放电，但要考虑到Cu2+完全放电后，H+放电的可能。

A、B两池串联，在电解过程中，每个极上电子转移的总数目相等是解答本题的基本依据。

在A池中发生的反应为：

阳极（②极）：

4OH--4e-

2H2O+O2↑

阴极（①极）：

2Cu2++4e-

2Cu

若Cu2+完全放电后还有：

4H++4e-

2H2↑

转移电子的物质的量为：

2.16g÷

108g·

mol-1=0.02mol

由电极反应可知，每转移4mol电子，放出1molO2，所以②极上析出O2的体积为：

0.02mol÷

4×

mol-1=0.112L＜0.224L

说明A池收集到的气体中还有H2。

①极上放出H2为：

0.224L-0.112L=0.112L，即0.005mol。

①极上析出Cu和放出H2共获得0.02mol电子。

Cu2+的物质的量为：

（0.02mol-0.005mol×

2）/2=0.005mol

c（Cu2+）=0.005mol/0.2L=0.025mol·

L-1

12．

（1）负

（2）增大减小不变（3）13

（1）由铜电极质量增加可知铜电极为阴极，进一步可推知X是电源的负极。

（2）A电解的方程式为2KCl+2H2O