2015-2016学年福建省四地六校高二上学期10月联考化学试卷(带解析)
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2015-2016学年福建省四地六校高二上学期10月联考化学试
卷(带解析)
试卷副标题
考试范围:xxx ;考试时间:42分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项.
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
第I 卷(选择题)
一、选择题(题型注释)
1、糕点(如月饼)包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是 A .脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期 B .脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe —3e — =Fe 3+
C .脱氧过程中碳做原电池负极,电极反应为:2H 2O + O 2 + 4e —= 4OH —
D .含有1.12g 铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336mL (标准状况)
2、金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍。
电解时,下列有关叙述正确的是(已知氧化性Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+) A .阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2+ + 2e — = Ni B .电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C .电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2+ 和Zn 2+ D .电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt
试卷第2页,共10页
3、下列有关说法正确的是
A .S(s ,单斜)═S(s ,正交) ΔH= +0.33kJ•mol ‑1,正交硫比单斜硫稳定
B .2H 2(g)+O 2(g)═2H 2O(g); ΔH=﹣489.6kJ•mol -1,氢气的燃烧热为489.6kJ•mol -1
C .当镀锌铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起到保护作用
D .锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
4、在下列反应中,生成物的能量总和高于反应物的能量总和且表述正确的是 A .Zn(s) + H 2SO 4(aq) = ZnSO 4(aq) + H 2↑(g)ΔH <0 B .2CO(g)+ O 2(g) =2CO 2(g) ΔH <0 C .C(s) + CO 2(g) = 2 CO(g) ΔH >0 D .H +
(aq)+ OH -
(aq)= H 2O (l)ΔH >0
5、一种碳纳米管能够吸附氢气,用这种材料吸氢后制备的二次电池(充放电电池)工作原理如下图所示,该电池的电解质为6 mol·L -
1KOH 溶液,下列说法中正确的是
A .放电时K +
移向碳电极
B .放电时电池负极的电极反应为H 2-2e -
= 2H
+
C .充电时镍电极的电极反应为Ni(OH)2 + OH ――e -
= NiO(OH) + H 2O
D .该电池充电时将碳电极与电源的正极相连,发生氧化反应
6、电解装置如图所示,电解槽内装有KI 及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。
在一定的电压下通电后,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色又逐渐变浅。
(已知:3I 2+ 6OH —= IO 3—+5I —+3H 2O , IO 3—离子无色);下列说法不正确的是
A .右侧发生的电极反应式:2H 2O+2e —= H 2↑+2OH -
B .a 为电源正极
C .电解结束时,右侧溶液中没有IO 3—
D .用阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式为:KI + 3H 2O
KIO 3+3H 2↑
7、锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是
A .铜电极上发生氧化反应
B .电池工作一段时间后,甲池的c(SO 42-
)减小
C .电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D .阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
8、图Ⅰ的目的是精练铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门。
下列说法不正确的是
A .图Ⅰ中a 为纯铜
B .图Ⅰ中SO 42-向b 极移动
C .图Ⅱ中如果a 、b 间连接电源,则a 连接电源负极
D .图Ⅱ中如果a 、b 间用导线连接,则X 可以是铜
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9、某学生欲实现Cu + H 2SO 4= CuSO 4 + H 2↑反应,设计了四个实验,如图所示,你认为可行的实验是
10、用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液一段时间后,向剩余溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是
A .NaCl
B .H 2SO 4
C .CuCl 2
D .AgNO 3
11、如图所示装置中,观察到电流计指针偏转;M 棒变粗;N 棒变细,由此判断表中所列M ,N ,P 物质,其中可以成立的是
M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Fe 稀盐酸 C Ag Zn AgNO 3溶液
D Fe C
CuSO 4溶液
12、已知一定条件下断裂1 mol 下列化学键生成气态原子需要吸收的能量如下:H —H 436 kJ ;Cl —Cl 243 kJ ;H —Cl 431 kJ 。
下列所得热化学方程式或结论正确的是 A .H(g) + Cl(g) =HCl(g) ΔH=﹣431 kJ·mol
-1
B .2HCl(g) = H 2(g) + Cl 2(g)的反应热ΔH<0
C .H 2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(g) ΔH=﹣183 kJ
D .相同条件下,H 2(g)+ Cl 2(g) =2HCl(g)反应在光照和点燃条件下的ΔH 不相等
13、在中和热测定的实验中不需要用到的仪器是
A .量筒
B .酒精灯
C .温度计
D .环形玻璃搅拌棒
14、有a 、b 、c 、d 四个金属电极,G 为电流计。
有关的反应装置及部分反应现象如下: 实验 装置
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部分实验现象
a 极质量减小
b 极质量增加 溶液中的SO 42-向b 极移动 d 极溶解
c 极有气体产生 电子从
d 极流向 a 极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A.d>a>b>c
B. a>b>c>d
C. b>c>d>a
D. a>b>d>c
15、若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是 ①将铜片接在电池的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③需用CuSO 4溶液作电解液
④在银片上发生的反应是:4OH –- 4e –=O 2↑+ 2H 2O ⑤需用AgNO 3溶液作电解液
⑥在铜片上发生的反应是:Ag + + e -= Ag
A .①③⑥
B .②③④⑥
C .①④⑤⑥
D .②⑤⑥
16、镍镉(Ni —Cd )可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按右式进行:Cd+2NiOOH+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2由此可知,该电池充电时在阴极上发生反
应的是
A .Ni(OH)2
B .Cd(OH)2
C .Cd
D .NiOOH
第II卷(非选择题)
二、填空题(题型注释)
17、金属冶炼和处理常涉及电化学反应。
(1)冶炼或冶炼提纯下列相应金属时没有采用到电解法的是
a.Fe b.Na c.Cu d.Al
(2)右图为电解精炼银的示意图,(填a或b)极为含有杂质的粗银;电解过程中,若b极伴有少量无色气体生成,在空气中变红棕色,则生成气体的电极反应式为____________________
(3)银白光亮的银器用久后表面易出现黑斑(Ag2S),为处理黑斑,将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为。
(4)右图的装置进行电解实验:A极是铜锌合金,B极为纯铜,电解质为CuSO4溶液(足量)。
通电一定时间后,A极恰好全部溶解,此时B极质量增加7.68g,溶液质量增加0.03g ,则A合金中Cu、Zn原子个数比为。
18、天然矿物芒硝化学式为Na2SO4·10H2O,为无色晶体,易溶于水。
该小组同学设想,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,用如图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠,无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。
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(1)该电解槽的阴极电极反应式为 。
此时通过阴离子交换膜的离子数__________(填―大于‖、―小于‖或―等于‖)通过阳离子交换膜的离子数。
(2)所得到的浓氢氧化钠溶液从出口(填―A‖、―B‖、―C‖或―D‖)____________导出。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池,则该电池负极的电极反应式为_________。
19、Ⅰ.下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M 、N 两个电极的质量都不减少;甲池中发生的反应为: CH 4 +2O 2 + 2KOH = K 2CO 3+ 3H 2O 。
回答下列问题:
(1) M 电极材料是 ,N 电极的电极反应式为 ,通入甲烷的铂电极上发生的电极反应式为 __________ _ 。
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属银4.32g 时,甲池中理论上消耗标准状况下的氧气体积为 L ;若此时乙池溶液的体积为400mL ,则乙池溶液中的H +的物质的量浓度为 。
20、分(1)根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是 。
A .其热化学方程式为:CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g) ΔH =41 kJ·mol -
1
B .该反应为吸热反应
C .该反应为放热反应
D .若当H 2O 为液态时反应热为ΔH 2,则ΔH 2>ΔH
(2)25℃、101 kPa 下,已知1g 氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ 的热量,该反应的热化学方程式是 。
(3)已知反应: N 2(g) + O 2 (g) = 2NO(g) △H 1 2H 2(g) + O 2(g) = 2H 2O(g) △H 2 N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g) △H 3
利用上述三个反应,计算4NH 3(g) + 5O 2(g) = 4NO(g) + 6H 2O(g) △H 4的反应焓变为 (用含△H 1、△H 2、△H 3的式子表示)。
三、实验题(题型注释)
21、某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验,电解装置如图所示。
实验一:电解饱和食盐水。
(1)配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、 。
(2)电解饱和食盐水的化学方程式为 。
实验二:电解不饱和食盐水及产物分析。
相同条件下,电解1mol·L -1 NaCl 溶液并收集两极产生的气体。
在X 处收集到V 1mL 气体,同时,在Y 处收集到V 2mL 气体,停止电解。
结果发现V 2<V 1,且与电解饱和食盐水相比,Y 处收集到的气体颜色明显较浅。
经讨论分析,导致上述现象的原因有: ⅰ.有部分Cl 2溶于NaCl 溶液中;ⅱ.有O 2生成。
(3)设计实验证明有部分Cl 2溶于NaCl 溶液中。
实验方案为:取少量 电极附近溶液。
(4)证明有O 2生成并测定O 2的体积。
按如右图所示装置进行实验,通过注射器缓缓地将在Y 处收集到V 2mL 气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH 溶液)中,最终,量气管中收集到V 3mL 气体(设V 1、V 2、V 3均在相同条件下测得)。
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①装置A 的作用是 。
②本实验中,观察到________________的现象,说明石墨电极上有O 2生成。
③实验中是否需要预先除尽装置中的空气? (填―是‖或―否‖)。
(5)实验二中,在石墨电极上产生的Cl 2的总体积为 mL (用代数式表示)。
参考答案1、D
2、D
3、C
4、C
5、C
6、C
7、C
8、D
9、C
10、B
11、C
12、A
13、B
14、A
15、D
16、B
17、(11分)
(1)a
(2)a;NO3-+3e- + 4H+=NO↑+2H2O
(3)做电解质溶液,形成原电池。
(4)3∶1
18、(8分)
(1)2H+ +2e-= H2↑(或2H2O +2e-= 2OH-+ H2↑);小于
(2)D
(3)H2 +2OH-—2e-= 2H2O
19、(10分)
(1)铁;4 OH-— 4 e-=O2↑ + 2H2O ;CH4-8e- + 10 OH-=CO32- + 7H2O;
(2)0.224L;0.1mol/L
20、(9分)
(1)B
(2)2H2(g) + O2(g) = 2H2O(1) △H2=-571.6kJ·mol-1
(3)2△H1+3△H2—2△H3
21、(14分)
(1)玻璃棒
(2)2NaCl+2H2O Cl2↑+ H2↑+ 2NaOH
(3)取少量石墨电极附近溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝
(4)①除去Cl2;②量气管右侧液面上升(或其他合理答案);③否
(5)v1-2 v3
【解析】
1、试题分析:A、铁粉、氯化钠溶液、炭粉构成原电池,原电池放电过程是放热反应,故A错误;B、脱氧过程中铁作原电池负极,负极上铁失电子生成亚铁离子,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故B错误;C、脱氧过程中碳做原电池正极,正极发生还原反应,电极方程式为2H2O+O2+4e-═4OH-,故C错误;D、由电子守恒知,消耗氧化剂氧气的体
积(标况下)v(O2)==0.336L=336mL,故D正确;故
选D。
考点:考查了金属的腐蚀与防护的应用的相关知识。
2、试题分析:A、阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni-2e-=Ni2+,Fe-2e-=Fe2+;Zn-2e-=Zn2+,故A错误;B、电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Cu;阴极析出的是铜;依据电子
守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,故B错误;C、电解后,溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+,故C错误;D、粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt
等杂质做阳极,铜和鉑不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,故D正确;故选D。
考点:考查了电解原理的相关知识。
3、试题分析:A、S(s,单斜)═S(s,正交)△H=+0.33kJ•mol‑1,所以S(s,单斜)能量低稳定,故A错误;B、燃烧热是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的
热量,所以氢气的燃烧热应为1mol氢气燃烧生成液态水,故B错误;C、Fe与Zn构成原电池时,Fe作正极被保护,所以当镀锌铁制品的镀层破损时,镀层能对铁制品起保
护作用,故C正确;D、在锌锰干电池中,正极是碳棒,该极上二氧化锰发生得电子的还原反应,该电极质量不会减少,故D错误;故选C。
考点:考查了燃烧热的定义以及金属的腐蚀与防护的相关知识。
4、试题分析:A、金属与酸反应是放热反应,则Zn(s)+H2SO4(aq)═ZnSO4(aq)+H2↑(g)△H<0,故A错误;B、燃烧反应是放热反应,则2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H<0,故B错误;C、碳与二氧化碳反应是吸热反应,则C(s)+CO2(g)═2 CO(g)△H>0,故C正确;D、酸与碱反应是放热反应,则H+(aq)+OH-(aq)═H2O (l)△H<0,故D错误;故选C。
考点:考查了化学反应中能量转化的相关知识。
5、试题分析:A、放电时,该电池为原电池,电解质溶液中阳离子向正极移动,所以
钾离子向正极移动,A错误;B、放电时,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2+2OH--2e-═2H2O,B错误;C、放电时,正极上NiO(OH)得电子发生还原反应,电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-,C正确;D、该电池充电时,碳电极附近物质要恢复原状,则应该得电子发生还原反应,所以碳电极作阴极,应该与电源的负极相连,D错误。
考点:考查了原电池原理的相关知识。
6、试题分析:A、左侧溶液变蓝色,生成I2,左侧电极为阳极,右侧电极为阴极,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,A正确;B、左侧溶液变蓝色,生成I2,左侧电极为
阳极,则a为电源正极,B正确;C、一段时间后,蓝色变浅,发生反应
3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,中间为阴离子交换膜,右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动,保证两边溶液呈电中性,左侧的IO3-通过阴离子交换膜向右侧移动,故右侧溶液中含有IO3-,C错误;D、左侧电极为阳极,电极反应为:2I--2e-=I2,同时发生反应
3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,右侧电极为阴极,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故
总的电极反应式为:KI+3H2O KIO3+3H2↑,D正确。
考点:考查了电解原理的相关知识。
7、试题分析:A、由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,故Zn电极为负极失电子发生氧化反应,Cu电极为正极得电子发生还原反应,A错误;B、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(SO42-)不变,B错误;C、电解
过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中Cu2++2e—=Cu,故乙池
中为Cu2+~Zn2+,摩尔质量M(Zn2+)>M(Cu2+)故乙池溶液的总质量增加,C正确;D、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,电解过程中溶液中Zn2+由甲池
通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡,阴离子并不通过交换膜,D错误,故选C。
考点:考查了原电池原理的相关知识。
8、试题分析:A、粗铜的精炼中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以阴极a为纯铜,A正确;B、电解时,电解质溶液中阴离子向阳极移动,所以I中硫酸根离子向阳极b电极
移动,B正确;C、外加电流的阴极保护法中,被保护的金属连接原电池负极,所以图
Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接负极,C正确;D、牺牲阳极的阴极保护法中,被保护的金属作原电池正极,图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X作负极,其活泼性大于铁,D错误。
考点:考查了金属的腐蚀与防护的相关知识。
9、试题分析:完成Cu+H2SO4═CuSO4+H2↑反应,因Cu与稀硫酸常温下不反应,则应
设计为电解池,排除BD,电解池中Cu为阳极,电解质为H2SO4,则C正确,A错误,故选C。
考点:考查了电池设计、氧化还原反应的相关知识。
10、试题分析:A、电解氯化钠溶液实质是电极氯化氢,电解结束后,向剩余溶液中加少量水,不能使溶液浓度和电解前相同,A错误;B、电解硫酸溶液实质是电极水,电解结束后,向剩余溶液中加少量水,能使溶液浓度和电解前相同,B正确;C、电解氯
化铜实质是电解氯化铜,电解结束后,向剩余溶液中加少量水,不能使溶液浓度和电解前相同,故C错误;D、电解硝酸银溶液电解的是硝酸银和水,电解结束后加水不能回复原溶液的浓度,D错误。
考点:考查了电解原理的相关知识。
11、试题分析:该装置没有外接电源,所以是原电池.原电池中,负极材料比正极材料活泼,且负极材料是随着反应的进行质量减少,正极质量增加或放出气泡.根据题意知,N极是负极,M是正极,且N极材料比M极活泼。
A、M极材料比N极活泼,A错误;
B、M极上质量不增加,B错误;
C、N极材料比M极活泼,且M极上有银析出,所以质量增加,符合题意,C正确;
D、M极材料比N极活泼,D错误。
考点:考查了原电池的相关知识。
12、试题分析:A、因为断裂H-Cl要吸收431kJ,所以H(g)+Cl(g)=HCl(g)△H="-431" kJ•mol-1,故A正确;B、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反应热△H=生成物的键能-
反应物的键能=436kJ•mol-1+243kJ•mol-1-2×431 kJ•mol-1=-183kJ•mol-1,即△H=-183kJ/mol,所以2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的反应热△H>0,故B错误;C、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热=生成物的键能减反应物的键能=436kJ•mol-1+243kJ•mol-1-2×431 kJ•mol-1=-183kJ•mol-1,热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183kJ/mol,
故C错误;D、因为焓变与反应条件无关,所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相等,故D错误;故选A。
考点:考查了反应热的计算的相关知识。
13、试题分析:中和热测定的实验装置如图
需要温度计测定温度、环形玻璃搅拌棒搅拌使溶液混合均匀,还需要量筒量取一定量的酸、碱溶液,
显然不需要酒精灯,故选B。
考点:考查了中和热测定实验的相关知识。
14、试题分析:中发生电化学腐蚀,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;溶液中的SO42-向b极移动,说明b 为负极,所以金属的活动性顺序b>c;中发生电化学腐蚀,d极溶解,所以d
是负极,c极有气体产生,所以c是正极,所以金属的活动性顺序d>c;中发生电化学腐蚀,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d >a;所以这四种金属的活动性顺序d>a>b>c,故选A。
考点:考查了金属活动性的比较的相关知识。
15、试题分析:根据电镀原理,若在铜片上镀银时,铜做电解池的阴极与电源负极相连,电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银;银做电解池的阳极和电源正极相连,铜失电子发生氧化反应生成铜离子;电解质溶液为硝酸银溶液;①将铜片应接在电源的负极上,①错误;②将银片应接在电源的正极上,②正确;③用硫酸铜溶液为电镀液,阴极析出铜,③错误;④在银片上发生的反应是:2Ag++2e-→2Ag,④错误;⑤需用硝酸银溶液为电镀液,⑤正确;⑥在铜片上发生的反应是:2Ag++2e-→2Ag ,⑥正确;正确的有②⑤⑥,故选D。
考点:考查了电镀原理的相关知识。
16、试题分析:电池充电时阴极发生还原反应,化合价降低,Cd(OH)2变成Cd化合价降低,故选B。
考点:考查了电解原理的相关知识。
17、试题分析:(1)活泼金属采用电解法冶炼,钠、铝都是活泼金属,采用电解熔融态NaCl、Al2O3的方法冶炼,Fe常采用热还原法,Cu精炼时常常用电解法,故选a;(2)电解精炼时,粗银做阳极,所以粗银是a极;b电极是阴极,发生还原反应,生成
了红棕色气体是NO2,电极反应:NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O,故答案为:a;
NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O;
(3)该装置构成原电池,氯化钠溶液作电解质溶液,促进溶液的导电能力,故答案为:作电解质溶液,形成原电池;
(4)B极上析出的是铜,B极质量增加7.68g,其物质的量==0.12mol;阳极上溶解锌时,阴极上析出铜,所以溶液质量增加的质量为锌和铜的质量差,溶液质量增加0.03g,即锌和铜的质量差为0.03g。
设锌的物质的量为x,
Zn+Cu2+=Zn2++Cu 质量增加
1mol 1g
x 0.03g
x=0.03mol,即合金中锌的物质的量是0.03mol。
根据氧化还原反应中得失电子数相等知,阳极上锌和铜失去的电子数等于阴极上铜离子得到的电子,设铜的物质的量为y,
0.03mol×2+2y=0.12mol×2,解得:y=0.09mol,所以铜和锌的物质的量之比为0.09mol:0.03mol=3:1,所以铜和锌的原子个数之比是3:1,故答案为:3:1。
考点:考查了的相关知识。
18、试题分析:(1)电解时,阳极上失电子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气,阳极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑;阳极氢氧根离子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,电极反应为2H+ +2e-= H2↑,因此钠离子向阴极移动,所以通过相同电量时,通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数,故答案为:2H+ +2e-= H2↑;小于;
(2)阴极上氢离子放电,则NaOH在阴极生成,由图可知,D在阴极附近,制得的氢氧化钠溶液从D出口导出,故答案为:D;
(3)氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池,负极上氢气失去电子,负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,故答案为:H2-2e-+2OH-=2H2O。
考点:考查了电解原理、燃料电池的相关知识。
19、试题分析:(1)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,通入氧气的一极为原电池的正极,乙池为电解池,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,N连接原电池的正极,应为电解池的阳极,则应为石墨材料,N为阳极,电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O,M为阴极,电极材料是
Fe,电极反应式为Ag++e-=Ag,则乙池的总反应式为4AgNO3+2H2O
4Ag↓+O2↑+4HNO3,故答案为:铁;4OH--4e-=O2↑+2H2O;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;(2)n(Ag)==0.04mol,根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol,甲池
中通入氧气的一极为正极,反应式为2O2+8H++8e-=4H2O,则消耗n(O2)=
×0.04mol=0.01mol,V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L,根据乙池中的总反应式可知,此时生成硝酸是0.04mol,所以氢离子的浓度是0.04mol÷0.4L=0.1mol/L,故答案为:0.224;0.1mol/L。
考点:考查了燃料电池和电解池原理的相关知识。
20、试题分析:(1)A、该反应热化学方程式为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O (g)△H=41kJ·mol-1,A错误;B、反应物能量小于生成物,正反应吸热,B正确;C、正反应吸热,C错误;D、水由气态变为液态放热,所以该反应吸热减少,其反应热的值小于41kJ·mol-1,则ΔH2大于ΔH,D错误,故选B;
(2)1g氢气燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量,所以2mol氢气燃烧生成液态水,放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ,所以△H=-571.6kJ·mol-1,热化学方程式为2H2(g) +
O2(g) = 2H2O(1) △H2=-571.6kJ·mol-1,故答案为:2H2(g) + O2(g) = 2H2O(1)
△H2=-571.6kJ·mol-1;
(3)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1,②2H2(g) +O2(g) =2H2O(g) △H2,③N2(g) +3H2(g) =2NH3(g) △H3,依据盖斯定律计算①×2+②×3-③×2,得到4NH3(g) +
5O2(g) =4NO(g) + 6H2O(g)△H4=2△H1+3△H2—2△H3,故答案为:
2△H1+3△H2—2△H3。
考点:考查了盖斯定律、热化学方程式的书写、反应热和焓变的相关知识。
21、试题分析:(1)配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒,故填:玻璃棒;
(2)电解饱和食盐水阳极为氯离子失电子生成氯气,阴极为氢离子得电子生成氢气,离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案为:2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3)因为氯气可使湿润的淀粉KI试纸变蓝,所以证明有部分C12溶解于NaCl溶液中,可取少量石墨电极附近溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝,说明含有氯气,故答案为:取少量石墨电极附近溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝;
(4)①因为Y为阳极处收集到的V2mL气体中主要是氯气,所以证明有O2生成首先要除去氯气,则装置A的作用是除去Cl2,故答案为:除去Cl2;
②当量气管的右侧液面上升,则说明含有氧气生成,故答案为:量气管的右侧液面上升;
③本身的空气对压强不影响,所以实验中不需要预先除净装置中的空气,故答案为:否;(5)因为阴极X处收集到的氢气为V1mL气体,阳极Y处收集到为氯气和氧气,根据(4)最终量气管中收集到V3mL气体即氧气,设在石墨电极上生成Cl2的总体积为xml,则根据电解阴阳两极的得失电子守恒,V1×2=x×2+V3×4,所以x=V1-2V3,故答案为:V1-2V3。
考点:考查了电解原理及其计算的相关知识。