1、滚动测试卷()(第一六单元)(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12O 16Na 23Cl 35.5Fe 56Cu 64一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列说法正确的是()。A.SO2、NO2、CO均为酸性氧化物B.水玻璃、明矾、漂白粉都是强电解质C.煤油、“乙醇汽油”“生物柴油”都是碳氢化合物D.纳米铁粉去除水体中的Hg2+和植物油酸败都是发生了氧化还原反应答案:D解析:和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,SO2为酸性氧化物,NO2、CO不是酸性氧化物,A错误。水玻璃、漂白粉是混合物,不是电解质;明矾是强
2、电解质,B错误。煤油的成分是碳氢化合物;“乙醇汽油”中含有乙醇,乙醇中含有C、H、O三种元素;生物柴油主要成分为酯类,不是碳氢化合物,C错误。纳米铁粉去除水体中的Hg2+,Fe和Hg的化合价发生变化,是氧化还原反应;植物油酸败也是发生了氧化还原反应,D正确。2.(2018北京理综改编)下列化学用语对事实的表述不正确的是()。A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218OB.常温时,0.1 molL-1氨水的pH=11.1:NH3H2ONH4+OH-C.由Na与Cl形成离子键的过程:D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2+2e-Cu答案:A解析
3、:A项,酯化反应的反应机理是羧酸发生CO键断裂,醇发生HO键断裂,18O应该在酯中,而不是在水中,错误;B项,0.1molL-1氨水的pH小于13,说明NH3H2O部分电离,正确;C项,Na原子失去最外层一个电子形成Na+,Cl原子得到一个电子形成Cl-,Na+与Cl-以离子键结合生成离子化合物NaCl,正确;D项,电解精炼铜时,铜离子在阴极得电子生成铜,正确。3.下列叙述和均正确并且有因果关系的是()。选项叙述叙述AFe3+具有氧化性Fe2(SO4)3可作净水剂B浓硫酸有腐蚀性常温下浓硫酸不能用铁罐盛装C将鸡蛋壳置于醋酸中浸泡一段时间,鸡蛋壳大部分溶解且有气泡冒出醋酸的酸性强于碳酸D向漂白粉
4、中加少量浓盐酸产生刺激性气味气体漂白粉已经变质答案:C解析:铁离子可水解生成Fe(OH)3胶体,故Fe2(SO4)3可作净水剂,与铁离子的氧化性无关,故A项错误;常温下Fe遇浓硫酸发生钝化,则常温下浓硫酸能用铁罐盛装,且与浓硫酸的腐蚀性无关,故B项错误;醋酸与碳酸钙反应生成可溶性的醋酸钙和CO2,说明醋酸的酸性强于碳酸,故C项正确;ClO-与Cl-在酸性条件下可以反应生成Cl2,Cl2是有刺激性气味的气体,不能确定漂白粉是否已经变质,故D项错误。4.能正确表示下列反应的离子方程式的是()。A.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+3Fe3+4H2OB.NaHCO3溶液中加入HCl:CO32-
5、+2H+CO2+H2OC.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO2-+2H2OAl(OH)3+HCO3-D.“84消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体:ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2+3H2O答案:C解析:磁性氧化铁为Fe3O4,Fe3O4与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+2Fe3+Fe2+4H2O,A项错误;HCO3-是弱酸酸式酸根离子,应写成化学式,离子方程式为HCO3-+H+CO2+H2O,B项错误;“84消毒液”的有效成分是NaClO,与“洁厕灵”反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O,D项错误。5.某
6、溶液可能含有Na+、Fe3+、Br-、I-、HCO3-、SO32-、NO3-等离子。向该溶液中滴加足量氯水,无气泡产生,溶液呈橙色;向橙色溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀;向橙色溶液中滴加淀粉溶液未变蓝色,则在该溶液中肯定存在的离子组是()。A.Na+、I-、SO32-B.Na+、Br-、SO32-C.Fe3+、Br-、NO3-D.Na+、Br-、NO3-答案:B解析:向该溶液中滴加氯水,无气泡产生,溶液呈橙色,说明无HCO3-,可能含有Br-、I-;向橙色溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有SO42-,从而说明原溶液中含有SO32-,则无Fe3+;向橙色溶液中滴加淀粉溶液未变蓝
7、,说明没有I2生成,从而进一步说明原溶液中没有I-,因此该溶液中肯定存在的离子是Na+、Br-、SO32-,可能存在的离子是NO3-,一定不存在的离子是Fe3+、HCO3-、I-。6.设NA为阿伏加德罗常数的值,短周期元素X、Y、Z、Q、T的原子序数与其常见化合价关系如图所示。下列说法正确的是()。A.1 mol TX2与足量X2反应生成TX3的分子数目为NAB.Z元素形成的可溶性盐溶液可能显碱性C.1 mol Y2X2与足量H2O反应转移的电子数目为2NAD.0.1 mol Q元素的含氧酸在水中电离出的H+数目为3NA答案:B解析:X的化合价是-2价,T的化合价是+6价,可知X、T分别为氧、
8、硫,则Y、Z、Q分别是钠、铝、磷。SO2与O2的反应为可逆反应,A项错误;铝盐有Al3+、AlO2-两种形式,其中含AlO2-的盐溶液呈碱性,B项正确;1molNa2O2与水反应转移电子数为NA,C项错误;H3PO4为中强酸,不能完全电离,D项错误。7.(2018天津理综改编)下列对有关物质性质的比较,结论正确的是()。A.同一温度下溶解度:Na2CO3NaHCO3B.热稳定性:HClPH3C.沸点:C2H5SHC2H5OHD.碱性:LiOHP,则氢化物的热稳定性:HClPH3,B项错误;由于C2H5OH分子间形成氢键,因此沸点:C2H5SHBe,因此碱性:LiOHBe(OH)2,D项错误。8
9、.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()。A.标准状况下,等体积的H2O和CO2含有的氧原子数目之比为12B.含有NA个阴离子的Na2O2与足量水反应,转移电子数为2NAC.向含有1 mol FeI2的溶液中通入适量氯气,当有NA个Fe2+被氧化时,共转移电子数为3NAD.一个NO分子的质量为a g,一个NO2分子的质量是b g,则NA个O2的质量为(b-a)NA g答案:C解析:标准状况下,水是液体,不能用气体摩尔体积计算,故A项错误;含有NA个阴离子的Na2O2为1mol,Na2O2与水的反应为歧化反应,1molNa2O2转移1mol电子,即NA个电子,故B项错误;向含有FeI
10、2的溶液中通入适量氯气,氯气先氧化I-,当有1molFe2+被氧化时转移NA个电子,2molI-被氧化时转移2NA个电子,该反应转移电子的数目为3NA,故C项正确;一个NO分子的质量为ag,一个NO2分子的质量为bg,1个氧原子的质量为(b-a)g,所以1mol氧原子的质量为NA(b-a)g,NA个O2的质量为2(b-a)NAg,故D项错误。9.下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是()。A.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)H1,2C(s)+O2(g)2CO(g)H2,则H10,则金刚石比石墨稳定C.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6 kJmol-1,则H2的
11、燃烧热为H=-241.8 kJmol-1D.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=+57.4 kJmol-1答案:A解析:物质C完全燃烧放出的能量多,由于H为负值,所以H10,则石墨的能量低于金刚石的能量,物质具有的能量越低越稳定,所以金刚石不如石墨稳定,B项错误;燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,1molH2完全燃烧生成稳定氧化物应为液态水,C项错误;依据中和热概念分析,含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.
12、7kJ的热量,则含40.0g氢氧化钠的稀溶液完全反应放出57.4kJ热量,则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.4kJmol-1,D项错误。10.四氯化钛是乙烯聚合催化剂的重要成分,制备反应如下:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)H1=+175.4 kJmol-1C(s)+12O2(g)CO(g)H2=-110.45 kJmol-1下列说法中正确的是()。A.C的燃烧热为H=-110.45 kJmol-1B.反应若使用催化剂,H1会变小C.反应中的能量变化如下图所示D.反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(
13、s)TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5 kJmol-1答案:D解析:反应中C的燃烧产物不是CO2,A项错误;使用催化剂不能改变焓变,B项错误;反应是吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,C项错误;+2得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)H=-45.5kJmol-1,D项正确。11.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()。A.c(OH-)=0.1 molL-1的溶液:Na+、K+、CO32-、ClO-B.滴入酚酞显红色的溶液中:Na+、Al3+、CO32-、AlO2-C.含有Fe3+的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、SCN-
14、D.pH=1的溶液中:Fe2+、Cl-、NO3-、K+答案:A解析:Al3+、AlO2-不能大量共存,B项错误;Fe3+与SCN-会生成Fe(SCN)3,不能大量共存,C项错误;酸性条件下NO3-会氧化Fe2+,D项错误。12.某小组为研究电化学原理,设计了甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨)。下列叙述正确的是()。A.甲、丙中化学能转化为电能,乙中电能转化为化学能B.C1、C2分别是阳极、阴极;锌片、铁片上都发生氧化反应C.C1上和C3上放出的气体相同,铜片上和铁片上放出的气体也相同D.甲中溶液的pH逐渐增大,丙中溶液的pH逐渐减小答案:C解析:A项,甲没有外接电源,是将化学能转化
15、为电能的装置,为原电池;乙、丙有外接电源,是将电能转化为化学能的装置,为电解池,错误。B项,C1、C2分别连接电源的正、负极,分别是电解池的阳极、阴极;锌片作负极,锌发生氧化反应,铁片作阴极,铁片上发生还原反应,错误。C项,C1和C3都是阳极,氯离子在阳极上失电子生成氯气,铜片上和铁片上都是氢离子得电子生成氢气,正确。D项,甲中正极和丙中阴极上都是氢离子得电子生成氢气,随着反应的进行,溶液的pH均增大,错误。13.四种相邻的主族短周期元素的相对位置如表所示,元素X的原子核外电子数是M的2倍。下列说法中正确的是()。MNXYA.X最高价氧化物对应水化物的碱性比Y弱B.M可形成多种氢化物,而N只形
16、成一种氢化物C.X的单质在M的最高价氧化物中燃烧,生成两种固体物质D.M、N两元素所形成的化合物分子中,既含有离子键,也含有共价键答案:C解析:四种元素都是短周期元素,且为相邻主族,根据元素在周期表中的位置知,M和N位于第二周期,X和Y位于第三周期,X原子核外电子数是M的2倍,则X是Mg、M是C、N是N(氮元素)、Y是Al。氢氧化镁的碱性比氢氧化铝强,A项错误;碳元素可形成多种氢化物,N也能形成多种氢化物,如NH3、N2H4等,B项错误;Mg在CO2中燃烧,生成氧化镁和碳两种固体物质,C项正确;C、N两种元素所形成的化合物分子中,只含有共价键,D项错误。14.乙烯催化氧化成乙醛可设计成如图所示
17、的燃料电池,能在制备乙醛的同时获得电能,其总反应为2CH2CH2+O22CH3CHO。下列有关说法正确的是()。A.该电池为可充电电池B.每有0.1 mol O2反应,则迁移0.4 mol H+C.正极反应式为CH2CH2+2OH-2e-CH3CHO+H2OD.电子移动方向:电极a磷酸溶液电极b答案:B解析:充电时,不能生成乙烯和氧气,不是可充电电池,故A项错误;由正极反应方程式O2+4H+4e-2H2O可知,每有0.1molO2反应,则迁移0.4molH+,故B项正确;正极发生还原反应,电极反应式为O2+4H+4e-2H2O,负极反应式为CH2CH2+H2O-2e-CH3CHO+2H+,故C
18、项错误;电子只能经过导线,不能经过溶液,故D项错误。15.某装置由甲、乙部分组成(如图所示),甲是将废水中乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时,下列说法错误的是()。A.甲中H+透过质子交换膜由左向右移动B.M极电极反应式:H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2+N2+16H+C.一段时间后,乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变D.当N极消耗0.25 mol O2时,则铁极增重16 g答案:D解析:甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应。M是负极,N
19、是正极,质子透过质子交换膜由M极移向N极,即由左向右移动,A项正确;H2N(CH2)2NH2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和H+,电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2+N2+16H+,B项正确;乙部分是在铁上镀铜,电解质溶液浓度基本不变,所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变,C项正确;当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25mol4=1mol电子,所以铁电极增重12mol64gmol-1=32g,D项错误。16.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,X的一种原子没有中子,Y、Z易形成质量比为34和38的两种常见化合物,W所在的周期
20、序数和族序数相同。下列说法正确的是()。A.W的最高价氧化物对应的水化物是强碱B.原子半径:YZZY答案:C解析:X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,X的一种原子没有中子,则X为H;Y、Z易形成质量比为34和38的两种常见化合物,则Y为C,Z为O,两种化合物分别为CO和CO2;W所在的周期序数和族序数相同,且原子序数大于8,则W在第三周期第A族,为Al。Al(OH)3不是强碱,A项错误;原子半径:OCCAl,D项错误。17.C-NaMO2电池是科学家正在研发的钠离子电池,据悉该电池可以将传统锂电池的续航能力提升7倍。该电池的总反应式为NaMO2+nCNa(1-x)MO2+NaxCn,
21、下列有关该电池的说法正确的是()。A.电池放电时,溶液中钠离子向负极移动B.该电池负极的电极反应式为NaMO2-xe-Na(1-x)MO2+xNa+C.消耗相同质量的金属时,用锂作负极产生电子的物质的量比用钠作负极时少D.电池充电时的阳极反应式为nC+xNa+-xe-NaxCn答案:B解析:根据图示,放电时,负极反应式为NaMO2-xe-Na(1-x)MO2+xNa+;正极反应式为xNa+nC+xe-NaxCn。放电时,钠离子应向正极移动,A项错误;由于钠的摩尔质量大于锂的摩尔质量,所以消耗相同质量的金属时,用锂作负极产生的电子的物质的量多,C项错误;充电时阳极电极反应式为NaxCn-xe-x
22、Na+nC,D项错误。18.某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。以下说法中正确的是()。A.放电时,正极的电极反应式为Fe2O3+6Li+6e-2Fe+3Li2OB.该电池可以用水溶液作电解质溶液C.放电时,Fe作电池的负极,Fe2O3作电池的正极D.充电时,电池被磁铁吸引答案:A解析:由电池的示意图可知,电池放电的反应物为氧化铁和单质锂,生成物为单质铁和氧化锂,所以放电的总反应为Fe2O3+6Li2Fe+3Li2O。电池的负极为单质锂,所以负极反应为6Li-
23、6e-6Li+,总反应减去负极反应得到正极反应:Fe2O3+6Li+6e-2Fe+3Li2O,A项正确。因为单质锂可以与水反应,所以电解质溶液不能是水溶液,B项错误。放电时,Li作电池的负极,Fe2O3作电池的正极,C项错误。由题图可知,充电时,电池会远离磁铁,实际上是因为充电时电池中的单质铁转化为氧化铁,不能被磁铁吸引,D项错误。二、非选择题(本题共5个小题,共46分)19.(6分)(1)火法还原CuO可制得Cu2O。已知:1 g C(s)燃烧全部生成CO(g)时放出热量9.2 kJ;Cu2O(s)与O2(g)反应的能量变化如图所示:请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学
24、方程式:。(2)如图表示白磷(P4)分子结构。白磷在氧气不足时燃烧生成P4O6,P4O6分子结构可以看成是白磷分子中磷磷键之间插入氧原子。已知:键能表示断裂1 mol化学键需要吸收的能量。几种共价键的键能见下表:化学键PPPOPOOO键能/(kJmol-1)abcd则P4(s)+3O2(g)P4O6(s)的反应热(H)为。答案:(1)2CuO(s)+C(s)CO(g)+Cu2O(s)H=+35.6 kJmol-1(2)(6a+3d-12b) kJmol-1解析:(1)1molC(s)燃烧全部生成CO(g)时放出热量110.4kJ,所以C(s)+12O2(g)CO(g)H=-110.4kJmol
25、-1,由图可知2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s)H=-292kJmol-1;根据盖斯定律,由-12得2CuO(s)+C(s)CO(g)+Cu2O(s)H=+35.6kJmol-1。(2)该反应中断裂6molPP键、3molOO键,生成12molPO键,则该反应的H=(6a+3d-12b)kJmol-1。20.(10分)现有A、B、C、D、E、F六种原子序数依次增大的短周期主族元素。已知A与D同主族且能形成离子化合物DA,B元素的氢化物的水溶液呈碱性,C与E同主族且EC2是一种具有刺激性气味的气体。用化学用语回答下列问题:(1)元素F在周期表中的位置为;(2)C、D、E三种元素原子半径由
26、大到小的顺序为,A、C、D三种元素组成的化合物和F的单质反应的离子方程式为;(3)B与F形成的化合物分子中,各原子最外层均达8电子结构,则该分子的电子式为;(4)已知0.50 mol EC2被C2氧化成气态EC3,放出49.15 kJ热量,其热化学方程式为;(5)A、B、C以原子个数比423所形成的化合物,所含的化学键类型为,0.1 molL-1的该化合物水溶液中的离子浓度由大到小的顺序为。答案:(1)第三周期第A族(2)r(Na)r(S)r(O)2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O(3)ClNClCl(4)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1(5)离子
27、键、共价键c(NO3-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)解析:A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,B元素氢化物的水溶液呈碱性,则B为N;A与D同主族且能形成离子化合物DA,则D为金属元素,A为非金属元素,所以D为Na,A为H;C与E同主族且EC2是一种具有刺激性气味的气体,C的原子序数小于E,所以EC2为SO2,则C为O,E为S,F的原子序数大于S且为短周期主族元素,F为Cl。(1)元素F为Cl,在周期表中的位置是第三周期第A族。(2)电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时,原子序数越大,原子半径越小(稀有气体元素除外),所以C、D、E三种元素原子半径由大到
28、小的顺序为r(Na)r(S)r(O);氯气与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水,其反应的离子方程式为2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O。(3)B与F形成的化合物分子中,各原子最外层均达8电子结构,为NCl3,分子中N与Cl之间形成1对共用电子,所以电子式为ClNClCl。(4)已知0.50 mol SO2被O2氧化成气态SO3放出49.15 kJ热量,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1。(5)H、N、O以原子个数比423所形成的化合物为NH4NO3,所含的化学键类型为离子键和共价键;NH4NO3溶液中铵根离子水解,溶液显酸性,铵
29、根离子浓度减小,所以离子浓度大小关系为c(NO3-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)。21.(10分)氯系消毒剂在生产生活中有重要应用。(1)液氯可用于自来水消毒,氯气溶于水时发生下列反应:Cl2+H2OH+Cl-+HClO,该反应中的氧化产物为。(2)工业上将氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84”消毒液,反应的离子方程式为。(3)工业上常用石灰乳与氯气反应制取漂白粉,流程如图所示,其主要设备是氯化塔,塔从上到下分四层。将含有3%6%水分的石灰乳从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是。处理从氯化塔中逸出气体的方法是。(4)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是一
30、种高效、低毒的消毒剂。在等物质的量的Cl2、NaClO、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)四种常用的消毒剂中,消毒效率最高的是。在用二氧化氯进行水处理时,ClO2除了杀菌消毒外,还能除去水中的Fe2+和Mn2+。写出用ClO2氧化除去Mn2+生成MnO2的离子方程式(ClO2反应后的产物为ClO2-)。答案:(1)HClO(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(3)使反应物充分接触用碱液吸收(答案合理即可)(4)ClO2Mn2+2ClO2+2H2OMnO2+2ClO2-+4H+解析:(1)在Cl2与水的反应中,Cl2发生自身
31、的氧化还原反应,HClO为氧化产物。(2)“84”消毒液的有效成分是NaClO。(3)用石灰乳逆流吸收Cl2,可以使Cl2与石灰乳充分接触。(4)等物质的量时,ClO2得到的电子最多,消毒效率最高。在用ClO2氧化除去Mn2+的反应中,由得失电子守恒及原子守恒可知,反应物中要补水,生成物中要补H+。22.(10分)化学电池在通信、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(填字母)。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,
32、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 mol 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式为,正极反应式为。答案:(1)A(2)Zn+2OH-2e-Zn(OH)21CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+O2+4e-+4H+2H2O解析:(1)
33、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;氧气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+2OH-2e-Zn(OH)2。根据电池总反应式可知,2molK2FeO4被还原时有6mol电子转移,故放电时每转移3mol电子,有1molK2FeO4被还原。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价、0价,可得CH3C
34、H2OH-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+4H+4e-2H2O。23.(10分)电解是工业生产的常用方法。某研究性小组进行以下相关探究:实验.用图1装置电解CuCl2溶液制取少量漂白液。图1图2(1)导气管W端应与出气口(填“X”或“Y”)连接。(2)实验后发现阴极石墨棒上除了附着有红色物质,还附着有少量白色物质。查阅资料显示:物质名称及化学式性质氯化亚铜CuCl白色固体、不溶于水碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl绿色固体、不溶于水化学小组分析提出:
35、白色物质为CuCl。红色物质可能有或者Cu2O或者二者混合物。实验.为探究阴极石墨棒上附着的红色、白色物质,设计了如下实验:取出阴极石墨棒,洗涤、干燥、称其质量为W1 g,并将其放入图2所示装置b中,进行实验。实验中,石墨棒上的白色物质完全变为红色,无水硫酸铜不变色,d中出现白色沉淀;实验结束时,继续通H2直至石墨棒冷却后,称量其质量为W2 g。(3)无水硫酸铜的作用是。(4)装置b中发生反应的化学方程式是。(5)电解CuCl2溶液时,阴极上产生白色物质的原因为(用电极反应式解释);阴极上产生白色物质的物质的量是。答案:(1)X(2)Cu(3)检验红色物质中有无Cu2O(4)2CuCl+H22
36、Cu+2HCl(5)Cu2+Cl-+e-CuClW1-W235.5 mol解析:(1)Cl-在阳极失电子生成氯气,氯气用氢氧化钠溶液吸收,所以W端应与出气口X相连。(3)由于无水硫酸铜不变色,证明b中反应产物没有水生成,石墨棒上的红色物质中没有氧元素,一定不含有氧化亚铜,一定含有铜,则无水硫酸铜是用来检验红色物质中有无Cu2O。(4)装置b中发生的反应为CuCl与氢气的反应,反应的化学方程式为2CuCl+H22Cu+2HCl。(5)电解CuCl2溶液时,阴极上发生的反应为铜离子得到电子生成铜:Cu2+2e-Cu和铜离子得到电子生成氯化亚铜:Cu2+Cl-+e-CuCl;2CuCl+H22Cu+2HCl,反应前后固体质量差为氯元素的质量,白色固体为CuCl,所以n(CuCl)=n(Cl)=W1-W235.5mol。