北京市重点高中届高三化学期末试题汇编 电化学.docx

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北京市重点高中届高三化学期末试题汇编电化学

电化学

一、选择题（每题分，计分）

1.（2013届北京房山区）下列叙述中，不正确的是（）

A.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱

B.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈

C.在铁制品上镀锌，不利于对铁的保护

D.地下输油管道常与电源的负极相连，以保护其不被腐蚀

2.（2013届北京西城区）用如图所示装置进行实验，下列叙述不正确的是（）

A.K与N连接时，铁被腐蚀

B.K与N连接时，石墨电极产生气泡

C.K与M连接时，一段时间后溶液的pH增大

D.K与M连接时，石墨电极反应：

40H﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑

3.（2013届北京房山区）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极反应：

CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+．下列有关说法中，正确的是（）

A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

B.正极上发生的反应是：

O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣

C.电池反应的化学方程式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O

D.若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

4.（2015届北京海淀区）关于下列装置的说法正确的是（）

A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液

B.装置①将电能转变为化学能

C.若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒

D.若装置②用于电解精炼铜，溶液中的Cu2+浓度保持不变

5.（2015届北京朝阳区）下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是（）

A.锌锰碱性电池

B硅太阳能电池

C氢燃料电池

D铅蓄电池

A.AB.BC.CD.D

6.（2015届北京海淀区）电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛．

（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择　　　　　　（填字母序号）．

a．碳棒b．锌板板c．铜板

用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：

　　　　　　．

（2）图2中，钢闸门C做　　　　　　极．用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为　　　　　　，检测该电极反应产物的方法是　　　　　　．

（3）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔．图3为“镁﹣次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金．

①E为该燃料电池的　　　　　　极（填“正”或“负”）．F电极上的电极反应式为　　　　　　．

②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因　　　　　　．

（4）乙醛酸（HOOC﹣CHO）是有机合成的重要中间体．工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两级室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸．

①N电极上的电极反应式为　　　　　　．

②若有2molH+通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为　　　　　　mol．

7.（2014届北京海淀区）利用如图装置电解硫酸铜溶液，下列说法正确的是（）

A.b电极上发生氧化反应

B.该装置能将化学能转变成电能

C.电解质溶液中Cu2+从b电极向a电极迁移

D.若a为铜，则a的电极反应式为：

Cu﹣2e﹣═Cu2+

8.（2013届北京丰台区）将反应Cu（s）+2Ag+（aq）⇌Cu2+（aq）+2Ag（s）设计成原电池，某一时刻的电子流向及电流计（G）指针偏转方向如图所示，有关叙述正确的是（）

A.KNO3盐桥中的K+移向Cu（NO3）2溶液

B.当电流计指针为0时，该反应达平衡，平衡常数K=0

C.若此时向AgNO3溶液中加入NaCl固体，随着NaCl量的增加，电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转

D.若此时向Cu（NO3）2溶液中加入NaOH固体，随着NaOH量的增加电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转

9.（2013届北京石景山）如图实验装置中，实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是（）

A.断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：

2H++2Cl﹣

Cl2↑+H2↑

B.断开K2，闭合K1时，电子沿“b→Cu→电解质溶液→石墨→a”的路径流动

C.断开K2，闭合K1时，铜电极附近溶液变红

D.断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：

Cl2+2e﹣=2Cl﹣

10.（2014届北京通州区）对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是（）

A.以石墨为电极，电解含甲基橙的0.01mol/LH2SO4溶液

B.以铜为电极，电解1mol/LH2SO4溶液

C.以石墨为电极，电解含酚酞的饱和NaCl溶液

D.以石墨为电极，电解1mol/L的KBr溶液

11.（2014届北京房山区）用石墨电极电解CuCl2溶液（如图）．下列分析正确的是（）

A.a端是直流电源的负极

B.通电使CuCl2发生电离

C.阳极上发生的反应：

Cu2++2e﹣=Cu

D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体

12.（2013届北京朝阳）某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如图，下列说法不正确的是（）

A.A为电源正极

B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：

Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

C.阴极区附近溶液pH降低

D.若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L（标准状况）时，有0.1molCr2O72﹣被还原

13.（2015届北京东城区）LED产品的使用为城市增添色彩．下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图．下列有关叙述正确的是（）

A.a处通入O2

B.b处为电池正极，发生了还原反应

C.通入O2的电极发生反应：

O2+4e﹣+4H+=2H2O

D.该装置将化学能最终转化为电能

14.（2013届北京通州区）原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用．下列有关判断中错误的是（）

A.装置①研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的反应为Fe﹣2e=Fe2+

B.装置②研究的是电解CuCl2溶液，它将电能转化为化学能

C.装置③研究的是电解饱和食盐水，电解过程中，B极上发生氧化反应

D.三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应

15.（2014届北京海淀区）铅蓄电池反应原理为：

Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）

2PbSO4（s）+2H2O（l），下列说法正确的是（）

A.放电时，负极的电极反应式为：

Pb﹣2e﹣═Pb2+

B.放电时，正极得电子的物质是PbO2

C.充电时，电解质溶液中硫酸浓度减小

D.充电时，阴极的电极反应式为：

PbSO4﹣2e﹣+2H2O═PbO2+4H++SO42﹣

16.（2014届北京西城区）食品保鲜所用的“双吸剂”，是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉等按一定比例组成的混合物，可吸收氧气和水．下列分析不正确的是（）

A.“双吸剂”中的生石灰有吸水作用

B.“双吸剂”吸收氧气时，发生了原电池反应

C.吸收氧气的过程中，铁作原电池的负极

D.炭粉上发生的反应为：

O2+4e﹣+4H+=2H2O

17.（2014届北京石景山）如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是（）

A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极

B.电极Ⅱ的电极反应式为：

Cu2++2e﹣=Cu

C.该原电池的总反应为：

2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+

D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子

18.（2015届北京西城区）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是（）

A.生铁比纯铁容易生锈

B.钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜，不能保护内层金属

C.钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应式为：

O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣

D.为保护地下钢管不受腐蚀，可使其与直流电源正极相连

19.（2015届北京朝阳区）碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取，电极材料是石墨和不锈钢，化学方程式是：

KI+3H2O

KIO3+3H2↑，有关说法不正确的是（）

A.石墨作阳极，不锈钢作阴极

B.I﹣在阳极放电，H+在阴极放电

C.电解过程中电解质溶液的pH变小

D.电解转移3mole﹣时，理论上可制得KIO3107g

20.（2014届北京西城区）下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（）

A.AB.BC.CD.D

21.（2015届北京海淀区）下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是（）

A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀

B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀

C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程

D.铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应

二、解答题（每题分，计分）

22.（2013届北京丰台区）氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究

（1）氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同．

已知：

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ/mol

3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol

计算断裂1molN≡N键需要能量　　　　　　kJ，氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键　　　　　　（填“强”或“弱”），因此氢气与二者反应的条件不同．

（2）固氮是科学家致力研究的重要课题．自然界中存在天然的大气固氮过程：

N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.8kJ/mol，工业合成氨则是人工固氮．分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是　　　　　　．

反应

大气固氮

工业固氮

温度/℃

27

2000

25

350

400

450

K

3.84×10﹣31

0.1

5×108

1.847

0.507

0.152

A.常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行

B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的

C.工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全

D.K越大说明合成氨反应的速率越大

（3）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料，发生反应：

3H2（g）+N2（g）⇌2NH3（g）测得甲容器中H2的转化率为40%．

N2

H2

NH3

甲

1

3

0

乙

0.5

1.5

1

丙

0

0

4

①判断乙容器中反应进行的方向　　　　　　．（2013届北京丰台区）以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：

Ⅰ．将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎

Ⅱ．采用如下装置进行电化学浸出实验将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解．在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂．

Ⅲ．一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：

2RH（有机相）+Cu2+（水相）⇌R2Cu（有机相）+2H+（水相），分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2+得以再生．

Ⅳ．电解硫酸铜溶液制得金属铜．

（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：

CuFeS2+4H+=Cu2++Fe2++2H2S

2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

①阳极区硫酸铁的主要作用是　　　　　　．

②电解过程中，阳极区Fe3+的浓度基本保持不变，原因是　　　　　　．

（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解．写出上述现象对应的反应式　　　　　　．

（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是　　　　　　；加入有机萃取剂的目的是　　　　　　．

（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2+得以再生的原理是　　　　　　．

（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5mol/L的CuSO4溶液，生成铜3.2g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是　　　　　　．

23.（2014届北京海淀区）人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注．

（1）工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下：

①在阳极区发生的反应包括　　　　　　和H++HCO3﹣═H2O+CO2↑．

②简述CO32﹣在阴极区再生的原理　　　　　　．

（2）再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇．

已知：

25℃，101KPa下：

H2（g）+

O2（g）═H2O（g）△H1=﹣242kJ/mol

CH3OH（g）+

O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2=﹣676kJ/mol

①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式　　　　　　．

②下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是　　　　　　（填字母序号）．

（3）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置．已知某种甲醇微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：

①该电池外电路电子的流动方向为　　　　　　（填写“从A到B”或“从B到A”）．

②工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将　　　　　　（填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）．

③A电极附近甲醇发生的电极反应式为　　　　　　．

24.（2014届北京房山区）在450℃并有催化剂存在下，在体积为1L的密闭恒温容器中，二氧化硫和氧气发生如下反应：

2SO2+O2⇌2SO3

（1）已知：

64gSO2完全转化为SO3会放出85kJ热量．SO2转化为SO3的热化学方程式是　　　　　　．

（2）该反应的化学平衡常数表达式K=　　　　　　．

（3）降低温度，化学反应速度　　　　　　．该反应K值将　　　　　　．压强将　　　　　　．

25.（2014届北京房山区）如下图装置所示，是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验：

（1）若电池B使用了亚氨基锂（Li2NH）固体作为储氢材料，其储氢原理是：

Li2NH+H2=LiNH2+LiH，则下列说法中正确的是　　　　　　．

A.Li2NH中N的化合价是﹣1

B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C.Li+和H+的离子半径相等

D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

（2）在电池B工作时：

①若用固体Ca（HSO4）2为电解质传递H+，则电子由　　　　　　极流出，H+向　　　　　　极移动．（填“a”或“b”）

②b极上的电极反应式为：

③外电路中，每转移0.1mol电子，在a极消耗　　　　　　L的H2（标准状况下）．

（3）若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则B工作时：

①电解池中X极上的电极反应式是　　　　　　．在X极这边观察到的现象是　　　　　　．

②检验Y电极上反应产物的方法是　　　　　　．

③若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，可实现的实验目的是　　　　　　．

参考答案：

一、选择题（每题分，计分）

1.（2013届北京房山区）{关键字:

北京期末}下列叙述中，不正确的是（）

A.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱

B.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈

C.在铁制品上镀锌，不利于对铁的保护

D.地下输油管道常与电源的负极相连，以保护其不被腐蚀

【考点】金属的电化学腐蚀与防护．

【专题】电化学专题．

【分析】A.生铁易发生电化学腐蚀；

B.铁和锡形成原电池时铁作负极；

C.锌的活泼性比铁强，铁被保护；

D.与外接电源负极相连时，作阴极，被保护．

【解答】解：

A.生铁中的Fe与C有电解质溶液条件下能形成原电池，易发生电化学腐蚀，所以抗腐蚀能力比纯铁弱，故A正确；

B.由于Fe比锡活泼，铁和锡形成原电池时铁作负极，所以用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈，故B正确；

C.锌的活泼性比铁强，铁被保护，所以在铁制品上镀锌，利于对铁的保护，故C错误；

D.与外接电源负极相连时，作阴极，被保护，所以地下输油管道常与电源的负极相连，以保护其不被腐蚀，故D正确；

故选C.

【点评】本题考查了金属的防护，注意根据原电池原理和电解池原理分析判断，题目难度不大．

2.（2013届北京西城区）{关键字:

北京期末}用如图所示装置进行实验，下列叙述不正确的是（）

A.K与N连接时，铁被腐蚀

B.K与N连接时，石墨电极产生气泡

C.K与M连接时，一段时间后溶液的pH增大

D.K与M连接时，石墨电极反应：

40H﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑

【考点】原电池和电解池的工作原理．

【专题】电化学专题．

【分析】当K与N连接时，该装置是原电池，铁作负极石墨作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应；当K与M连接时，该装置是电解池，石墨是阳极，铁是阴极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，据此分析解答．

【解答】解：

A.当K与N连接时，该装置是原电池，铁作负极被腐蚀，故A正确；

B.当K与N连接时，该装置是原电池，石墨作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以石墨电极产生气泡，故B正确；

C.当K与M连接时，该装置是电解池，阴极上氢离子放电生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，所以溶液的pH增大，故C正确；

D.当K与M连接时，石墨电极上的电极反应式为：

2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，故D错误；

故选D.

【点评】本题考查原电池和电解池原理，明确离子的放电顺序是解本题关键，难度不大．

3.（2013届北京房山区）{关键字:

北京期末}一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极反应：

CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+．下列有关说法中，正确的是（）

A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动

B.正极上发生的反应是：

O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣

C.电池反应的化学方程式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O

D.若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

【考点】常见化学电源的种类及其工作原理．

【专题】电化学专题．

【分析】酸性乙醇燃料电池的负极反应为：

CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+，正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：

O2+4e﹣+4H+═2H2O，正负极相加可得电池的总反应式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，可根据电极反应式判断离子和电子的转移问题．

【解答】解：

A.原电池中，阳离子向正极移动，故A错误；

B.燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：

O2+4e﹣+4H+═2H2O，故B错误；

C.酸性乙醇燃料电池的负极反应为：

CH3CH2OH﹣4e﹣+H2O═CH3COOH+4H+，可知乙醇被氧化生成乙酸和水，总反应式为：

CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2O，故C正确；

D.氧气得电子被还原，化合价由0价降低到﹣2价，若有0.4mol电子转移，则应有0.1mol氧气被还原，在标准状况下的体积为2.24L，故D错误．

故选：

C.

【点评】本题考查酸性乙醇燃料电池知识，题目难度中等，注意题中乙醇被氧化为乙酸的特点，答题中注意审题，根据题给信息解答．

4.（2015届北京海淀区）{关键字:

北京期末}关于下列装置的说法正确的是（）

A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液

B.装置①将电能转变为化学能

C.若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒

D.若装置②用于电解精炼铜，溶液中的Cu2+浓度保持不变

【考点】原电池和电解池的工作原理．

【专题】电化学专题．

【分析】A.原电池中阳离子移向正极；

B.原电池是将化学能转化为电能；

C.电镀时，镀件作阴极；

D.电解精炼铜时，阳极上比铜活泼的金属也放电，阴极上只有铜离子放电．

【解答】解：

A.Zn比铜活泼为负极，Cu为正极，K+移向CuSO4溶液，故A正确；

B.原电池是将化学能转化为电能，故B错误；

C.用装置②用于铁棒镀铜，则N极为铜棒，故C错误；

D.电解精炼铜时溶液中的Cu2+浓度减小，故D错误；

故选A.

【点评】本题考查了原电池和电解的相关知识、原理，题目难度不大，注意电极反应类型和离子移动方向．

5.（2015届北京朝阳区）{关键字:

北京期末}下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是（）

A.锌锰碱性电池

B硅太阳能电池

C氢燃料电池

D铅蓄电池

A.AB.BC.CD.D

【考点】原电池和电解池的工作原理．

【分析】A.锌锰碱性电池，将化学能转化成电能的装置；

B.硅太阳能电池，是将太阳能转化为电能的装置；

C.氢燃料电池，将化学能转化成电能的装置；

D.铅蓄电池，将化学能转化成电能的装置．

【解答】解：

A.锌锰碱性电池，将化学能转化成电能的装置；

B.硅太阳能电池，是将太阳能转化为电能的装置；

C.氢燃料电池，将化学能转化成电能的装置；

D.铅蓄电池，将化学能转化成电能的装置；

所以B能量转化形式与其它三个不同，

故选B.

【点评】本题考查电池的能量转化形式，比较简单．

6.（2015届北京海淀区）{关键字:

北京期末}电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛．

（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择　b　（填字母序号）．

a．碳棒b．锌板板c．铜板

用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：

　锌等做原电池的负极，（失电子，Zn﹣2e﹣═Zn2+），不断遭受腐蚀，需定期拆换　．

（2）图2中，钢闸门C做　阴　极．用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为　2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑　，检测该电极反应产物的方法是　用湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气　．

（3）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔．图3为“镁﹣次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金．

①E为该燃料电池的　负　极（填“正”或“负”）．F电极上的电极反应式为　ClO﹣+2e﹣+H2O═Cl﹣+2OH﹣　．

②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因　Mg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑　．

（4）乙醛酸（HOOC﹣CHO）是有机合成的重要中间体．工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两级室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸．

①N电极上的电极反应式为　HOOC﹣COOH+2e﹣+2H+═HOOC﹣CHO+H2O　．

②若有2molH+