1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。阶段滚动检测(三)(第一六章)(90分钟100分)一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分)1.(滚动交汇考查)下列说法错误的是()A.液氨汽化时要吸收大量的热,常用作制冷剂B.压减燃煤、严格控车、调整产业是治理雾霾的有效措施C.手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的无机非金属材料D.纯碱可用于生产普通玻璃,也可用来治疗胃酸过多的病症【解析】选D。利用液态氨汽化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降,所以液氨常用作制冷剂,故A正确;汽车尾气中含有燃料不充分燃烧产生的
2、烟尘等,污染了空气,能引起大气中PM2.5增加,化石燃料燃烧会产生CO、SO2和粉尘等,污染了空气,能引起大气中PM2.5增加,产生雾霾天气,调整产业结构,尽量减少对化石燃料的使用,能够减少雾霾,故B正确;碳纤维是一种新型的无机非金属材料,故C正确;纯碱是生产普通玻璃的原料之一,纯碱不能用来治疗胃酸过多的病症,一般用氢氧化铝或小苏打,故D错误。2.(滚动单独考查)某科学家因在研究“钯催化交叉偶联反应”作出的杰出贡献,曾获得诺贝尔化学奖。钯(Pd)元素的原子序数为46,下列叙述错误的是()APd和Pb互为同位素B.钯是第5周期元素C.Pd2+核外有48个电子DPd的原子核内有60个中子【解析】选
3、C。Pd原子核外有46个电子,则Pd2+核外有44个电子。3.(滚动单独考查)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()将1 mol氯气通入足量水中发生反应转移电子数为NA12.0 g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.1NA在标准状况下,22.4 L HF中的氟原子数为NA17 g羟基中含有的电子数为10NA1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA200 mL 1 molL-1Fe2 (SO4)3溶液中,Fe3+和S离子数的总和小于NAA.B.C.D.【解析】选D。氯气和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,故转移的电子数小于NA个,故错误;12.0 g熔
4、融的NaHSO4的物质的量为0.1 mol,而硫酸氢钠在熔融状态下只能电离为钠离子和硫酸氢根,故0.1 mol硫酸氢钠在熔融状态下电离出的阳离子为0.1NA个,故正确;在标准状况下,HF为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故错误;17 g羟基的物质的量为1 mol,而OH中含9个电子,故1 mol-OH中含9NA个电子,故错误;Na2O和Na2O2均由2个钠离子和1个阴离子构成,故1 mol Na2O和Na2O2的混合物中含有的离子个数为3NA个,故正确;铁离子在溶液中会水解,故溶液中的Fe3+和S离子数小于NA个,故正确。4.(滚动单独考查)下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已
5、省略)进行的相应实验,不能达到实验目的的是()A.利用甲装置,验证SO2或H2SO3具有氧化性B.利用乙装置,验证元素的非金属性:ClCSiC.利用丙装置,进行NH3的干燥、收集、尾气处理D.利用丁装置,验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性【解析】选B。H2SO3与Na2S发生归中反应生成硫单质,故A能达到实验目的;盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳不能证明非金属性ClC,从烧瓶中出来的气体含有二氧化碳和氯化氢,氯化氢、二氧化碳都能与硅酸钠反应生成沉淀,所以生成硅酸沉淀不能证明非金属性CSi,故B不能达到实验目的;用碱石灰干燥氨气、向下排空气法收集氨
6、气、用倒置的漏斗吸收氨气且能防倒吸,故C能达到实验目的;浓硫酸具有脱水性、强氧化性,能使蔗糖变黑,反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫具有漂白性使品红褪色,二氧化硫具有还原性使高锰酸钾溶液褪色,故D能达到实验目的。【加固训练】下列实验装置图正确的是()【解析】选C。A项,MnO2与浓盐酸反应需加热且收集Cl2时需从长管进气;B项,Na2O2为粉末状易溶于水,隔板无用;D项,排水法收集时,导管不能伸入集气瓶太长。5.(滚动交汇考查)下列解释实验过程或事实的反应方程式不正确的是()A.熔融烧碱时,不能使用普通石英坩埚:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OB.在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加
7、H2O2得到I2:2I-+H2O2+2H+I2+O2+2H2OC.红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色(或黑色)保护层:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2D.“84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵“(主要成分盐酸)混合使用放出氯气:ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O【解析】选B。熔融烧碱时,不能使用普通石英坩埚,是因发生SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,故A正确;在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2得到I2,发生2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,故B错误;红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色(或黑色)保护层,发生了3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故
8、C正确;“84消毒液”(有效成分NaClO)和“洁厕灵“(主要成分盐酸)混合使用放出氯气,发生的氧化还原反应为ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O,故D正确。6.(滚动单独考查)二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为ClSSCl,易与水反应:2S2Cl2+2H2O4HCl+SO2+3S。对该反应下列说法正确的是()A.S2Cl2作氧化剂,H2O作还原剂B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为13C.每生成1 mol SO2转移4 mol电子D.每生成48 g硫会断裂6 mol共价键【解析】选B。只有硫元素的化合价变化,则S2Cl2既作氧化剂又作还原剂,故A错误;氧化产物为SO2,还原产物为S,由反
9、应可知二者的物质的量比为13,故B正确;硫元素的化合价由+1价升高为+4价,则每生成1 mol SO2转移3 mol电子,故C错误;48 g S的物质的量为=1.5 mol,根据反应可知,生成1.5 mol S需要消耗1 mol S2Cl2和1 mol H2O,1 mol S2Cl2中含有3 mol共价键,1 mol水分子中含有2 mol共价键,所以每生成48 g硫会断裂5 mol共价键,故D错误。7.(滚动单独考查)已知甲、乙、丙、X是4种中学化学中常见的物质,其转化关系符合如图,则甲和X不可能是()A.甲:Fe、X:Cl2 B.甲:SO2、X:NaOH溶液C.甲:C、X:O2 D.甲:Al
10、Cl3溶液、X:NaOH溶液【解析】选A。甲为Fe,X是Cl2,则乙为FeCl3,FeCl3与Cl2不能再反应,不符合题中转化关系,故A错误;甲:SO2、X:NaOH溶液,则乙为NaHSO3,丙为Na2SO3,Na2SO3与SO2反应生成NaHSO3,符合题中转化关系,故B正确;甲:C、X:O2,则乙为CO,丙为CO2,CO2与C反应生成CO,符合题中转化关系,故C正确;若甲为AlCl3,X是NaOH,则乙为氢氧化铝,丙为NaAlO2,NaAlO2与AlCl3反应生成氢氧化铝,符合题中转化关系,故D正确。8.(滚动单独考查)短周期元素A、B、C在周期表中所处的位置如图所示。A、B、C三种元素原
11、子的质子数和为32。D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是()A.元素D的某种同位素质量数为14,则其中子数为6B.四种元素形成的气态氢化物中,C元素的氢化物的稳定性最强C.B、C两种元素可形成BC6型化合物,该化合物属于离子化合物D.A、B两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应,且都属于氧化还原反应【解析】选B。根据A、B、C三种元素在周期表中的相对位置可知,设A的原子序数是x,则B是x+9,C是x+2,则x+x+9+x+2=32,解得x=7,即A是N,B是S,C是F。D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,因此D是碳元素。A、
12、碳的某种同位素质量数为14,则其中子数为8,故A错误;B、非金属性越强,氢化物的稳定性越强,F是最活泼的非金属,HF的稳定性最高,故B正确; C、在SF6分子中,S与F是共价键,SF6是共价化合物,故C错误;D、氨气和硝酸反应是化合反应,且不是氧化还原反应。H2S和浓硫酸反应是氧化还原反应,反应类型不同,故D错误。【加固训练】(2018丹东模拟)已知第3周期元素M,其原子最外层达到饱和时所需的电子数小于次外层与最内层电子数之差,且等于最内层电子数的正整数倍。下列关于元素M的说法一定错误的是()A.M元素存在同素异形体B.M元素为非金属元素C.M的最高价氧化物对应的水化物都是强酸D.常温下,能稳
13、定存在的M的氧化物都是酸性氧化物【解析】选C。第3周期元素原子次外层与最内层电子数之差为6,原子最外层达到饱和时所需的电子数小于6的元素有Al、Si、P、S、Cl,其中达到饱和需要的电子数分别为5、4、3、2、1,这些元素原子最内层均为2个电子,因此符合条件的元素为Si和S。Si存在晶体硅、无定形硅等同素异形体,硫存在斜方硫、单斜硫等同素异形体,A项正确;Si和S均为非金属元素,B项正确;Si的最高价氧化物对应的水化物是硅酸,为弱酸,C项错误;SiO2、SO2、SO3均为酸性氧化物,D项正确。9.(2018长春模拟)已知CaSO42H2O脱水过程的热化学方程式如下:CaSO42H2O(s)Ca
14、SO4H2O(s)+H2O(g)H1=+83.2 kJmol-1CaSO4H2O(s)CaSO4(s)+H2O(g)H2已知:CaSO42H2O(s)CaSO4(s)+2H2O(l)H3=+26 kJmol-1H2O(g)H2O(l)H4=-44 kJmol-1则H2为()A.+30.8 kJmol-1B.-30.8 kJmol-1C.+61.6 kJmol-1D.-61.6 kJmol-1【解析】选A。CaSO42H2O(s)CaSO4H2O(s)+H2O(g)H1=+83.2 kJmol-1;CaSO42H2O(s)CaSO4(s)+2H2O(l)H3=+26 kJmol-1;H2O(g)
15、H2O(l)H4=-44 kJmol-1;根据盖斯定律,-2,得CaSO4+H2O(s)CaSO4(s)+H2O(g)H2=+30.8 kJmol-1 ,故A正确。10.电池式氧传感器原理构造如图,可测定O2的含量。工作时铅极表面会逐渐附着Pb(OH)2。下列说法不正确的是()A.Pt电极上发生还原反应B.随着使用,电解液的pH逐渐减小C.a mol O2反应,理论上可使Pb电极增重68a gD.Pb电极上的反应式为Pb+2OH-2e-Pb(OH)2【解析】选B。铅作负极失电子产生铅离子,与氢氧根离子反应生成氢氧化铅,则铂电极作正极,发生还原反应,A正确;负极反应式:2Pb+4OH-4e-2P
16、b(OH)2,正极反应式:O2+4e-+2H2O4OH-,总反应式为2Pb+O2+2H2O2Pb(OH)2,反应过程溶液pH不变,B不正确;根据反应2Pb+O2+2H2O2Pb(OH)2,a mol O2反应,理论上可使Pb电极增重4a mol17gmol-1=68a g,C正确;Pb电极为负极,反应式为Pb+2OH-2e-Pb(OH)2,D正确。11.(2018长沙模拟)下图是用于航天飞行器中的一种全天候太阳能电化学电池在光照时的工作原理。下列说法正确的是()A.该电池与硅太阳能电池供电原理相同B.光照时,H+由a极室通过质子膜进入b极室C.夜间无光照时,a电极流出电子D.光照时,b极反应式
17、是VO2+2OH-e-V+H2O【解析】选C。A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,A错误;B、光照时,b极VO2+H2O-e-V+2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,B错误;C、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为V2+-e-V3+,发生氧化反应,是负极,a电极流出电子,C正确;D、b电极是电子流出的一极,是负极,光照时,b极反应式为VO2+H2O-e-V+2H+,D错误。【加固训练】锌银(Zn-Ag2O)电池多应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面,用如图所示装
18、置模拟其工作原理,下列说法正确的是()A.K+向a极移动B.b极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-C.用该电池给铁棒镀铜,则铁棒与 b 极相连D.电池工作一段时间后,电解液的pH减小【解析】选B。电子由a极流出,a是负极、b是正极,K+向b极移动,故A错误;b 极是正极,氧化银得电子,电极反应式为 Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,故B正确;镀件与负极相连,用该电池给铁棒镀铜,则铁棒与a极相连,故C错误;电池总反应为Zn+Ag2O2Ag+ZnO,电池工作一段时间后,电解液的pH不变,故D错误。12.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓硝酸中组成原电池(图1)
19、,测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。下列说法错误的是 ()A.t1时刻前,Al片的电极反应为2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+B.t1时,因Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al继续反应C.t1之后,负极Cu失电子,电流方向发生改变D.烧杯中发生的离子反应为2NO2+2OH-2N+H2O【解析】选D。t1时刻前,铝片作负极,Al发生氧化反应,负极发生2Al-6e-+3H2OAl2O3+6H+,故A正确;t1时,随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,故B正确;随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,铜作负极,电流方向相反,故C
20、正确; NO2溶解于NaOH溶液生成NaNO3和NaNO2,烧杯中发生的离子反应为2NO2+2OH-N+N+H2O,故D错误。13.某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3,其原理如图所示,其中A、B为多孔导电材料。下列说法一定正确的是 ()A.该电池工作时,电子的流向外电路由A到B,内电路由B到A形成闭合回路B.电极B附近的HNO3浓度增大C.A电极的反应为NO2-e-+H2ON+2H+,NO-3e-+2H2ON+4H+D.该电池工作时,每消耗11.2 L O2 (标准状况下),可以除去含1 mol NO和NO2的混合尾气【解析】选C。电解质溶液中是通过阴阳离子的
21、定向移动形成电流,选项A错误;B电极上电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,有水生成,硝酸根离子不参加反应,所以硝酸根离子的物质的量不变,但氢离子消耗减少,溶液体积增大,所以硝酸浓度减小,选项B错误;A电极氮的氧化物失电子转化为硝酸根离子,电极反应式为NO2-e-+H2ON+2H+、NO-3e-+2H2ON+4H+,选项C正确;1 mol NO和NO2的混合尾气中气体含量未知,则无法确定得失电子数目,则无法知道消耗氧气的量,选项D错误。14.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是()太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H1=+571.6 kJmol-1焦炭
22、与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H2=+131.3 kJmol-1甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H3=+206.1 kJmol-1A.由反应知H2的燃烧热为571.6 kJmol-1B.反应中生成物的总能量高于反应物的总能量C.反应若改用新催化剂,H3不变化D.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的H=+74.8 kJmol-1【解析】选A。在一定条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热,由反应知H2的燃烧热为285.8 kJmol-1,A错误;反应的焓变大于0,说明该反应为吸热反应,生成物的总能量高
23、于反应物的总能量,B正确;反应使用催化剂,可以加快反应速率,但是催化剂不影响反应热,所以使用催化剂后H3不变,C正确;根据盖斯定律,-可得:反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的H=(+206.1 kJmol-1)-(+131.3 kJmol-1)=+74.8 kJmol-1,D正确。15.如图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是()A.该过程是电能转化为化学能的过程B.一段时间后,池中n(KHCO3)不变C.一段时间后,池中溶液的pH一定下降D.铜电极的电极反应式为CO2+8H+8e-CH4+2H2O【解析】选B。该装置是一个电解池,电解池是将电能转化为化学能的装
24、置,A项正确;在电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应,即CO2+8H+8e-CH4+2H2O,一段时间后,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,氢氧根离子会和池中的碳酸氢钾反应,所以n(KHCO3)会减小,B项错误;在电解池的阳极上,是阴离子(氢氧根离子)发生失电子的氧化反应,所以酸性增强,pH一定下降,C项正确;铜电极的电极反应式为CO2+8H+8e-CH4+2H2O,D项正确。16.(能力挑战题)已知下列反应:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H13H2(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3H2O(g)H22Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s)H32Al(s)+O2(g)Al2
25、O3(s)H42Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s)H5下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.H10B.H50,H4H3C.H1=H2+H3D.H3=H4+H5【解析】选B。燃烧反应都是放热反应,H30,A错误;反应是铝热反应,是放热反应,H50,将-可得反应,即H5=H4-H3r(N)r(O)r(H)。(5)A、B、D三种元素形成的化合物是氯化铵,含有离子键、共价键。答案:(1)如图(2)HClO4(3)HClO(4)r(Cl)r(N)r(O)r(H)(5)离子键、共价键18.(11分)(滚动交汇考查)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂,其合成线路如图所
26、示。(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为_。(2)AlCl3与NaH反应时,需将AlCl3溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末上,此反应中NaH的转化率较低的原因是_。(3)实验室利用下图装置制取无水AlCl3。A中盛装的试剂的名称是_。点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气,其操作是_。(4)改变A、B试管中和D中的试剂就可以用该装置制取NaH。最好将B试管中原来的_改为_,如果操作不当,制得的NaH中可能含有_杂质。(5)现设计如下四种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。从简约性、准确性考虑,最适宜的方案是_(填编号)。铝氢化钠与水完全反应,冷却至室温的
27、标志是_。【解析】(2)AlCl3与NaH反应时,除生成NaAlH4外,还有NaCl生成,NaH与NaCl均为离子化合物,不溶于有机溶剂,使其中的NaH与AlCl3接触面积小而反应程度低,生成的NaCl还会沉淀于NaH表面阻止反应进行。(4)B试管中原来盛有饱和食盐水,作用是除去Cl2中混有的HCl,当改为制H2时,B试管的作用是除去H2中混有的HCl,所盛试剂改为NaOH溶液。实验中最容易出现的不当操作是未排净装置中的空气,使制得的NaH中可能含有Na2O2杂质,此外还有可能因Na未完全反应而混有Na杂质。(5)四种装置都通过测定铝氢化钠与水反应产生H2的体积来测定铝氢化钠的纯度,从简约性考
28、虑,丙、丁不如甲、乙,且丙装置无法将广口瓶中的水排入量筒,达不到实验目的;从准确性考虑,乙中使用橡胶管将烧瓶和分液漏斗上口连通,消除了液体本身所占体积对测量结果的影响,因此乙比甲更适宜。答案:(1)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2(2)反应生成的NaCl沉淀在氢化钠表面,阻止了AlCl3和NaH进一步反应(或NaH是离子化合物,难溶于有机溶剂,使反应物难以接触而发生反应)(3)高锰酸钾(或氯酸钾或重铬酸钾或次氯酸钙等)打开分液漏斗活塞使A中发生反应,待D中充满黄绿色气体时点燃酒精灯(4)饱和食盐水NaOH溶液Na、Na2O2(或其他合理答案)(5)乙连续两次读取的H2体积相等19.(
29、10分)(滚动交汇考查)ClO2是一种黄绿色有刺激性气味的气体,熔点-59 ,沸点11.0 ,冷却至11.0 以下时变成红色液体,易溶于水,见光易分解,ClO2易与碱反应,其杀菌、漂白能力均优于Cl2,消毒水体时不生成有害物质,也不存在用氯气消毒时残留的臭味,广泛用于饮用水、循环冷却水、环境消毒、食品保鲜、除臭、医疗器械消毒等。二氧化氯的制取方法主要有以下几种: (1)氯酸钠(NaClO3)氧化浓盐酸制取ClO2,生成Cl2的体积是ClO2的一半,反应方程式为_,此法的缺点是_。(2)用经干燥空气稀释的氯气通入填在固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2。化学反应方程式为_,此法的特点是
30、安全性好,没有产生毒副产品。(3)工业上在60 时,下图装置是用稍加潮湿的KClO3与草酸(HOOCCOOH)反应制取ClO2(温度过高或过低都会影响制取气体效率),化学方程式是2KClO3+H2C2O42KHCO3+2ClO2。已知草酸是酸性强于醋酸的二元弱酸,对应的钙盐(CaC2O4)不溶于醋酸,能溶于强酸,它还是一种还原性较强的物质。甲装置中还缺少的一样仪器名称是_,乙装置的作用是_,X溶液是_。为了保证实验成功,反应温度应该控制在_。反应后在装置丙中可得XClO2的溶液,已知XClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出XClO23H2O,从装置丙中得到XClO23H2O粗晶
31、体的实验操作依次是_(选填序号)。a.蒸馏b.蒸发c.灼烧d.过滤e.冷却结晶要得到更纯的XClO23H2O晶体必须进行的操作是_(填操作名称)。(4)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN-,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种无毒气体,其离子反应方程式为_。【解析】(1)根据氯酸钠(NaClO3)氧化浓盐酸,生成Cl2的体积是ClO2的一半可知方程式为2NaClO3+4HCl(浓)2NaCl+Cl2+2ClO2+2H2O;该反应中产生大量的Cl2,不仅产率低,而且产品难以分离,造成环境污染。(2)NaClO2与Cl2的反应方程式为2NaCl
32、O2+Cl22NaCl+2ClO2。(3)根据题干信息,草酸与KClO3粉末的反应温度和ClO2的沸点,确定甲中缺少的仪器是温度计,乙装置的作用是冷凝收集ClO2,可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化氯。为了保证实验成功,反应温度应该控制在60 。从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法,通过过滤得到粗晶体;得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体。(4)CN-被氧化转化为无毒的CO2和N2,所以离子方程式为2ClO2+2CN-N2+2CO2+2Cl-。答案:(1)2NaClO3+4HCl(浓)2NaCl+Cl2+2ClO2+2H2O产生大量的氯气,不仅产率低,而且产品难以分离,
33、同时很有可能造成环境污染(2)2NaClO2+Cl22NaCl+2ClO2(3)温度计将ClO2冷凝收集氢氧化钠溶液60bed重结晶(4)2ClO2+2CN-N2+2CO2+2Cl-20.(9分)(2018南昌模拟)温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题:(1)利用CO2可以制取甲醇,有关化学反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1=-178 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g)H2=-566 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H3=-483.6 kJmol-1已知反应中相关的化学键键能数据
34、如下:化学键键能/kJmol-1348413436358463由此计算断开1 mol CO需要吸收_kJ的能量;CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=_kJmol-1。(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:通入a气体的电极是原电池的_极(填“正”或“负”),其电极反应式为_。(3)如图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜,则b处通入的是_(填“CH4”或“O2”),电解前,U形管的铜电极、铁电极的质量相等,电解2 min后,取出铜电极、铁电极,洗净、烘干、称量,质量差
35、为1.28 g,在通电过程中,电路中通过的电子为_mol,消耗标准状况下CH4_mL。【解析】(1)依据反应焓变H=反应物键能总和-生成物键能总和,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),H1=2EC=O+3436 kJmol-1-(3413 kJmol-1+358 kJmol-1+463 kJmol-1+463 kJmol-12)=-178 kJmol-1;求得:EC=O=750 kJmol-1。将+2-2得所求方程式,则:H=-178 kJmol-1+(-566 kJmol-1)-(-483.6 kJmol-1)=-219.2 kJmol-1。(2)电池为甲烷的燃料电池,
36、由图可知电子由a极流出,则a为负极,甲烷在负极失去电子发生氧化反应,生成CO2,反应式为CH4+2H2O-8e-CO2+8H+。(3)电镀时镀层金属作阳极,即b处为正极,应该通O2;铜电极、铁电极质量差为1.28 g,溶解的Cu为0.64 g,通过电子0.02 mol,则消耗标准状况下CH4的体积为(22.4 L0.02)8=0.056 L=56 mL。答案:(1)750-219.2(2)负CH4+2H2O-8e-CO2+8H+(3)O20.0256【方法规律】电池类型的判断方法(1)直接判断:非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,则其他装置为电解池。如图所示:A为原电池,B为电
37、解池。(2)根据电池中的电池材料和电解质溶液判断:原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒作电极;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示:B为原电池,A为电解池。(3)根据电极反应现象判断:在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型。如图所示:若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。21.(
38、10分)(能力挑战题)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)下列相关说法正确的是_(填序号)。A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少,可以判断该电池的优劣B.二次电池又称充电电池或蓄电池,这类电池可无限次重复使用C.除氢气外,甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料D.近年来,废电池必须进行集中处理的问题被提上日程,其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收(2)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH该电池放电时负极反应式为_。放电时每转移3 mol电子,正极有_mo
39、l K2FeO4被还原。如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量检测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应为_,正极反应为_。【解析】(1)二次电池可以多次使用,但不可能无限次重复使用,B项错误;O2可用作燃料电池的氧化剂,而不是燃料,C项错误;废旧电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉、铅等金属离子,它们会对土壤、水源造成污染,D项错误。(2)放电时,在碱性条件下,负极反应式为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2。根据电池总反应式可知,2 mol K2FeO4被还原时有6 mol电子转移,故放电时每转移3 mol电子,有1 mol K2FeO4被还原。
40、由信息可知电解质溶液为酸性,正极1个O2得到4个电子生成H2O,由CH3CH2OH、CH3COOH的分子式分别为C2H6O、C2H4O2,碳元素的平均化合价分别为-2、0,可得CH3CH2OH-4e-CH3COOH,依据电荷守恒前面减4个负电荷,后面加4个H+,最后配平可得负极反应式为CH3CH2OH+H2O-4e-CH3COOH+4H+。在酸性条件下,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O。答案:(1)A(2)Zn-2e-+2OH-Zn(OH)21CH3CH2OH+H2O-4e-CH3COOH+4H+O2+4e-+4H+2H2O【加固训练】FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,所以工业上常选
41、用电浮选凝聚法处理污水。其原理是保持污水的pH在5.06.0,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。某课外兴趣小组用电浮选凝聚法处理污水,设计如图所示装置示意图。(1)氯化铁能用作水处理剂的原因是(用离子方程式及必要的文字说明)。(2)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差、产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的_。A.BaSO4B.CH3CH2OHC.Na2SO4D.NaOH(3)电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是._ _,._。(4)电极反应和的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是_。(5)该燃料电池以熔融
42、碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参与循环(见图)。A物质的化学式是_。【解析】(1)氯化铁中的Fe3+水解形成氢氧化铁胶体:Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体具有吸附性,能使水中的悬浮物沉降下来。(2)硫酸钡难溶于水;乙醇虽然溶于水,但乙醇为非电解质;硫酸钠为强电解质,导电能力强;NaOH能与Fe3+反应生成沉淀,故选C。(3)铁作阳极,阳极发生氧化反应,其中一个反应为Fe-2e-Fe2+,另一个反应生成一种无色气体,则为4OH-4e-2H2O+O2。
43、(4)反应物为Fe2+、O2、H2O,生成物之一为Fe(OH)3,根据得失电子守恒、原子守恒可知发生的反应为4Fe2+10H2O+O24Fe(OH)3+8H+。(5)燃料电池的正极上氧气得电子,先发生反应O2+2H2O+4e-4OH-,要使电池长时间运行,需使电池的电解质保持稳定,该燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,欲使OH-转变为C,需通入CO2,所以物质A为CO2。答案:(1)Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,Fe(OH)3胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质(2)C(3)Fe-2e-Fe2+4OH-4e-2H2O+O2(4)4Fe2+10H2O+O24Fe(OH)3+8H+(5)CO2关闭Word文档返回原板块
