高考化学—化学反应与能量变化的推断题综合压轴题专题复习含答案

高考化学—化学反应与能量变化的推断题综合压轴题专题复习含答案
一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）
1．部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：
序号元素结构及性质
A A单质是生活中常见金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5
B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5
③C C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态
④D D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料
①E 通常情况下，E没有正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物
②F F在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族
(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。

(2)B与C形成的化合物的化学式为________，它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。

(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y，区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等，则M的水溶液显
________性，N的结构式为________。

(4)C与E都是较活泼的非金属元素，用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。

(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池，你认为是否可以，若可以，试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________
【答案】第四周期第Ⅷ族 Mg3N2离子分别取X、Y各少许置于试管中，再各加入少量的MnO2粉末，迅速产生无色气体的是H2O2，无明显现象的是H2O 三角锥形
4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O
【解析】
【分析】
A单质是生活中常见金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5，则A为Fe元素；B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的，B有3个电子层，最外层电子数为2，则B
为Mg元素；C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态，C为N元素；D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料，则D为Si；F在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族，其化合价表现+1、﹣1，故F为H元素；通常情况下，E没有最高正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物，则E为O元素，据此解答。

【详解】
A单质是生活中常见金属，它有两种氯化物，相对分子质量相差35.5，则A为Fe元素；B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的，B有3个电子层，最外层电子数为2，则B
为Mg元素；C是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态，C为N元素；D单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料，则D为Si；F在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族，其化合价表现+1、﹣1，故F为H元素；通常情况下，E没有最高正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物，则E为O元素；
(1)A为Fe元素，在周期表中的位置为：第四周期第Ⅷ族；
(2)Mg与N元素形成的化合物的化学式为Mg3N2，它属于离子化合物；
(3)①H与O元素可以形成原子个数比分别为2：1、1：1的两种化合物X和Y，则X为
H2O、Y为H2O2，区别X与Y的水溶液的实验方法是：分别取X、Y各少许置于试管中，再各加入少量的MnO2粉末，迅速产生无色气体的是H2O2；无明显现象的是H2O；
②H与N组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与H2O、H2O2相等，则M为NH3、N 为N2H4，NH3分子构型为三角锥形，N2H4的结构式为；
(4)利用氧化剂的氧化性处于氧化产物的氧化性，可以说明单质氧化性强弱，表明氮气、氧气的氧化性强弱的方程式为：4NH3+3O22N2+6H2O；
(5)Mg、Si的单质用导线连接后插入NaOH溶液中，Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，可以形成原电池，Si发生氧化反应，故负极上Si失去电子，碱性条件下生成硅酸根与水，负极电极反应式为：Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O。

2．A、B、C、D、 E、F六种物质的相互转化关系如下图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应，B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色：反应③中有水生成，反应②需要放电才能发生，A是—种极易溶于水的气体，A和D相遇有白烟生成。

(1)反应③的化学方程式为_______________________________________________。

(2)反应①中每生成1 molC，转移的电子数为_______________________________。

(3)A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液呈性___________（填“酸”“碱”或“中’’），该水溶液中存在着如下关系，用粒子浓度符号填写：
①c(H＋)+_________＝c(OH－)+_____________；
②c(H＋)＝c(OH－)+_____________。

(4)元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2，则
①X的单质与碱反应的离子方程式____________________________________；
②X 、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。

该种灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使X 不断氧化而源源不断产生电流。

则该新型电池的正极的电极反应式为___________________________；原电池的总反应方程式为__________________________。

【答案】4NH 3＋5O 24NO ＋6H 2O 3.612×1024 酸 c(NH 4＋) c(Cl －) c(NH 3·H 2O) 2Al ＋2OH －＋2H 2O ＝2AlO 2－＋3H 2↑ O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH － 4Al ＋3O 2＋6H 2O ＝4Al(OH)3
【解析】
【分析】
B 、
C 、F 都是气态单质，且B 为黄绿色，因此B 是氯气。

A 是—种极易溶于水的气体，A 和
D 相遇有白烟生成，这说明A 应该是氨气，D 是氯化氢。

由于氯气具有强氧化性，且反应①是置换反应，因此反应①是氯气与氨气发生的氧化还原反应，生成物是氮气与氯化氢，其中C 是氮气。

反应②需要放电才能发生，因此F 是氧气，在放电的条件下与氮气反应生成NO ，则
E 是NO 。

反应③中有水生成，所以该反应是氨气与氧气发生的催化氧化生成NO 与水，结合题目要求和物质的性质可解答该题。

【详解】
B 、
C 、F 都是气态单质，且B 为黄绿色，因此B 是氯气。

A 是—种极易溶于水的气体，A 和
D 相遇有白烟生成，这说明A 应该是氨气，D 是氯化氢。

由于氯气具有强氧化性，且反应①是置换反应，因此反应①是氯气与氨气发生的氧化还原反应，生成物是氮气与氯化氢，其中C 是氮气。

反应②需要放电才能发生，因此F 是氧气，在放电的条件下与氮气反应生成NO ，则
E 是NO 。

反应③中有水生成，所以该反应是氨气与氧气发生的催化氧化生成NO 与水，
（1）反应③的化学方程式为4NH 3＋5O 24NO ＋6H 2O ；
（2）在反应①中氮元素的化合价从－3价升高到0价失去3个电子，因此每生成1mol 氮气转移6mol 电子，其电子数为6.02×1023/mol×6mol ＝3.612×1024；
（3）盐酸与氨水恰好反应时生成氯化铵，由于溶液中NH 4＋水解，所以溶液显酸性； ①根据电荷守恒可知，在氯化铵溶液中存在c(H ＋) + c(NH 4＋)＝c(OH －)+ c(Cl －)；
②根据物料守恒可知c(Cl －)＝c(NH 3·H 2O)+ c(NH 4＋)，则根据电荷守恒可知，溶液中c(H ＋)＝c(OH －)+ c(NH 3·H 2O)；
（4）元素X 与组成B 的元素同周期，X 的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H 2，则X 应该是金属铝；
①铝单质与碱反应的离子方程式为2Al ＋2OH －＋2H 2O ＝2AlO 2－＋3H 2↑；
②原电池中较活泼的金属失去电子，发生氧化反应，电子沿导线传递到正极，正极得到电子发生还原反应。

所以该原电池中负极是铝，正极是氧气得到电子，电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH －。

由于负极是铝失去电子，产生的铝离子与OH －结合生成氢氧化铝，所以总反应式为4Al ＋3O 2＋6H 2O ＝4Al(OH)3。

3．A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素，且原子序数依次增大；A 的主族序数、周期数、原子序数均相同；B 为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料；C 是植物生长所需的主要元素之一；D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ，且2A D 是最常见的
溶剂；E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则：
()1E 的离子结构示意图为 ______ ，B 、C 、D 、E 与A 形成的化合物中稳定性最强的是 ______ (填化学式)．
()2在加热和Cu 作催化剂时，化合物25B A DA 与2D 反应生成其中一种产物是3BA BAD 的化学方程式为 ______ ．
()3A E -五种元素中，含同一元素的各类物质能实现下列转化的有(图) ______ (填元素符号)
()4图所示是一种酸性燃料电池25B A DA 检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．则该电池的负极反应为 ______ .A 出口处的物质 ______ ．
【答案】 2H O 2CH 3CH 2OH +O 22O
Δ−−→ 2CH 3CHO +2H 2O N 、S 3223CH CH OH H O 4e CH COOH 4H -++-=+ 2H O
【解析】
【分析】
短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H ，则A 为H 元素；B 为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B 为C 元素；D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ，且2A D 是最常见的溶剂，则D 为O 元素；植物生长所需元素是N 、P 、K ，又A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C 为N 元素；E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E 为第三周期元素S ，据此进行解答。

【详解】
短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H ，则A 为H 元素；B 为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B 为C 元素；D 和A 可形成化合物2A D 和22A D ，且2A D 是最常见的溶剂，则D 为O 元素；植物生长所需元素是N 、P 、K ，又A 、B 、C 、D 、E 均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C 为N 元素；E 原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E 为第三周期元素S ；
()1E 为S 元素，硫离子有三个电子层，电子数依次为2、8、8，离子结构示意图为
，非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，C 、N 、O 、S 中非金属性O 最强，稳定性最强的为2H O ；
()252B A DA 与2D 分别为32CH CH OH 、2O ，在铜作催化剂条件下加热，乙醇与氧气反应生成乙醛，反应的化学方程式为：； ()3根据转化关系可知，单质与氧气反应生成氧化物X ，X 与氧气反应生成氧化物Y ，Y 生成酸，酸可以生成X ，这样的元素必须有变价，5种元素中满足条件的元素为：N 、S ； ()254B A DA 为32CH CH OH ，根据图可知，该原电池的燃料为乙醇和氧气，生成物乙酸和水，电解质为酸性溶液，原电池负极失去电子发生了氧化反应，所以负极反应为乙醇失
去电子生成乙酸，电极反应为：3223CH CH OH H O 4e CH COOH 4H -++-=+，正极在
酸性条件下氧气得到电子发生了还原反应：22O 4H 4e 2H O +-++=，所以A 处为
2H O 。

【点睛】
考查位置、结构与性质关系的综合应用，推断各元素为解答关键，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，明确原电池原理及其应用，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。

4．用零价铁(Fe )去除水体中的硝酸盐(NO 3-)已成为环境修复研究的热点之一。

Fe 还原水体中NO 3-的反应原理如图所示。

①作负极的物质是________。

②正极的电极反应式是_________。

【答案】铁 NO 3-+8e -+10H +=NH 4++3H 2O
【解析】
【分析】
【详解】
根据图示可知在反应中Fe 单质失去电子变为Fe 3O 4，NO 3-得到电子被还原产生NH 4+，所以Fe 作负极，正极上NO 3-得到电子被还原产生NH 4+，正极的电极反应式为：NO 3-+8e -+10H +=NH 4++3H 2O 。

5．某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。

根据要求回答相关问题：
（1）甲装置中，通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，该极电极反应式为________；若将KOH溶液换成硫酸溶液，则正极电极反应式为
__________________________。

（2）关于乙装置，下列说法正确的是________(填序号)；
①溶液中Na＋向C极移动
②从C极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后通入适量HCl可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下Fe极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子
该装置中发生的总反应的离子方程式为__________________________。

（3）乙装置中，X为阳离子交换膜，反应一段时间后交换膜左侧溶液中pH____(填“增大”、“减小”或“不变”)；若用饱和MgCl2溶液代替饱和氯化钠溶液，则该装置中发生的总反应______(填“改变”或“不变”)。

（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将
________(填“增大”“减小”或“不变”)，精铜电极上的电极反应式为
_______________________________。

【答案】负极 H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e-+4H+=2H2O ②③ 2Cl-+2H2O 电解
2OH-
+H2↑+Cl2↑增大改变减小 Cu2++2e-=Cu
【解析】
【分析】
甲池为原电池，氧气发生还原反应，通入氧气的一极为正极，氢气发生还原反应，通入氢气的一极为负极；乙池中Fe电极与负极相连为阴极，石墨电极为阳极；丙池中精铜为阴极，粗铜为阳极。

【详解】
(1)氢氧燃料电池中氢气发生还原反应，所以通入氢气的一极为负极，电解质溶液为KOH溶液，所以电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O；正极为通入氧气的一极，若电解质为硫酸，氧气得电子后会生成水，电极方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O；
(2)①C极为阳极，电解池中阳离子流向阴极，故错误；
②电解饱和食盐水时阳极上氯离子放电生成氯气，氯气可以使湿润的KI淀粉试纸变蓝，故正确；
③电解饱和食盐水阳极生成氯气，阴极生成氢气，所以反应一段时间后通入适量HCl可恢
复到电解前电解质的浓度，故正确；
④电子不能在溶液中转移，故错误；
综上所述答案为②③；
乙装置中右侧阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，左侧阴极反应为水电离的氢离子放电：2H++2e-
=H2↑，总反应为2Cl-+2H2O 电解
2OH-+H2↑+Cl2↑；
(3)乙装置中右侧阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，左侧阴极反应为水电离的氢离子放电：
2H++2e-=H2↑，水的电离平衡被破坏，电离出更多的氢氧根，X为阳离子交换膜，所以生成的OH-无法迁移到阳极，所以左侧溶液中pH增大；由于Mg2+会与OH-反应生成沉淀，所以总反应发生改变；
(4)丙池中阴极即精铜上发生反应：Cu2++2e-=Cu，而阳极即粗铜上由于由比铜活泼的金属杂质放电，所以转移相同电子数目时，阳极不能生成与阴极消耗的等量的铜离子，所以硫酸铜溶液浓度减小。

【点睛】
第2题第4个选项为易错点，学生要注意审题，电子并不能在溶液中进行专业，不要盲目计算，
6．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。

某同学利用“Cu＋2Ag+＝
2Ag+Cu2+”反应设制一个化学电池，如图所示，已知该电池在外电路中，电流从a极流向b 极。

请回答下列问题：
（1）b极是电池的_____________极，材料是_____________，写出该电极的反应式
_____________。

（2）a可以为_____________A、铜B、银C、铁D、石墨
（3）c溶液是_____________A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、酒精溶液
（4）若该反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成Ag为_____________克。

【答案】负 Cu Cu–2e-=Cu2+ BD B 21.6
【解析】
【分析】
有题干信息可知，原电池中，电流从a极流向b极，则a为正极，得到电子，发生还原反应，b为负极，失去电子，发生氧化反应，据此分析解答问题。

【详解】
(1)根据上述分析知，b是电池的负极，失去电子，反应Cu＋2Ag+＝2Ag+Cu2+中Cu失去电子，故Cu作负极，发生的电极反应为Cu–2e-=Cu2+，故答案为：负；Cu；Cu–2e-=Cu2+；
(2)a是电池的正极，电极材料可以是比铜更稳定的Ag，也可以是惰性的石墨，故答案为：BD；
(3)电解质溶液c是含有Ag+的溶液，故答案为：B；
(4)根据得失电子守恒可得，反应过程中转移1mol电子，生成2molAg，质量为
108×2=21.6g，故答案为：21.6。

7．按要求回答下列问题。

(1)Al2(SO4)3溶液显酸性的离子方程式：____________________________；
(2)CuSO4溶液与过量氨水反应的离子方程式：____________________________；
(3)Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池，负极的电极反应式：_________________________；
(4)CH3OH-O2燃料电池，KOH溶液作电解质，负极的电极反应式：____________________；
(5)惰性电极电解CuSO4溶液的总反应的化学方程式：______________________________；
(6)Na2C2O4溶液的物料守恒：______________________________；
(7)Fe3+的基态电子排布式：______________________________；
(8)N2H4的结构式：______________________________。

【答案】Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+ Cu2++4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O Al-3e-+4OH-═AlO2-
+2H2O CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O 2CuSO4+2H2O 电解
2Cu+2H2SO4+O2↑ c(Na+)=2[c(C2O42-
)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)] [Ar]3d5
【解析】
【详解】
(1)Al2(SO4)3溶液中存在铝离子的水解，所以溶液显酸性，故答案为：
Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+；
(2)CuSO4溶液与过量氨水反应会生成铜氨络离子，故答案为：
Cu2++4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O；
(3)Mg-Al-NaOH溶液组成的原电池，总反应为Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气的反应，Al失电子被氧化做负极，故答案为：Al-3e-+4OH-═AlO2-+2H2O；
(4)CH3OH-O2燃料电池，KOH溶液作电解质，负极甲醇失去电子生成二氧化碳，由于电解质为氢氧化钾溶液，所以反应生成了碳酸根离子，发生的负极电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；
(5)电解硫酸铜溶液生成铜单质、氧气和硫酸，故答案为：
2CuSO4+2H2O 电解
2Cu+2H2SO4+O2↑；
(6)Na2C2O4溶液中钠离子的浓度等于含碳原子微粒的浓度之和的二倍，故答案为：
c(Na+)=2[c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)]；；
(7)Fe元素为26号元素，失去最外层三个电子生成Fe3+，故基态电子排布式为：[Ar]3d5；
(8) N2H4是共价化合物，氮原子和氢原子形成共价键，氮原子和氮原子间也形成共价键，结构式为：。

8．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器因受到环境腐蚀，欲对其进行修复和防护具有重要意义。

图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。

①腐蚀过程中，负极是_____（填图中字母“a”或“b”或“c”）
②环境中的Clˉ̄扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈
Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_____；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_____L(标准状况)。

【答案】c 2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【解析】
【分析】
【详解】
①根据图示，该装置为原电池，Cu作负极失去电子，发生氧化反应，元素的化合价升高，根据图示可知腐蚀过程中，负极是c，正极是b，a为腐蚀之后生成的产物；
②环境中的氯离子扩散到孔口，负极上Cu失去电子变为Cu2+，正极上O2得到电子变为OH-，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，离子方程式为
2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓；
③4.29 gCu2(OH)3Cl的物质的量n[Cu2(OH)3Cl]=
4.29?g
241.5?g/mol
=0.02 mol，每反应产生1 mol
Cu2(OH)3Cl转移4 mol电子，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，
n(O2)=n[Cu2(OH)3Cl]=0.02 mol，所以理论上耗氧体积V(O2)=0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L。

【点睛】
本题考查了原电池原理、物质性质及转移电子守恒，注意同一闭合回路中电子转移数目相等进行解答。

9．C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），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。

0～t 1时，原电池的负极是Al 片，此时，正极的电极反应式是_____，溶液中的H +向_____极移动，t 1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。

【答案】2H ++NO 3-+e -=NO 2+H 2O 正 铝在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al 进一步发生反应
【解析】
【分析】
【详解】
0到t 1这段时间，由于金属活动性：Al>Cu ，因此Al 作负极，失去电子发生氧化反应，浓硝酸电离产生的NO 3-在正极Cu 上得到电子，发生还原反应产生NO 2气体，正极反应式为2H ++NO 3-+e -=NO 2+H 2O ，溶液中的H +不断移向正极；t 1时，由于室温下铝被浓硝酸氧化产生Al 2O 3，覆盖在金属Al 表面，使Al 不能进一步发生反应而发生钝化现象，阻碍铝进一步发生反应，此时铜与浓硝酸发生氧化还原反应，铜作负极，铝作正极，导致电子移动的方向发生偏转。

10．氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨是人工固氮比较成熟的技术，其原理
为223N (g)3H (g)2NH (g)−−→+←−−。

已知破坏1mol 有关化学键需要的能量如表所示： H H - N H - N N -
N N ≡ 436kJ
390.8kJ
192.8kJ 945.8kJ 则反应生成1mol 3NH (g)所释放出的热量为________kJ 。

【答案】45.5
【解析】
【分析】
【详解】
根据反应N 2+3H 2= NH 3可知，结合表中数据可计算出破坏3mol H H -键吸收的能量为1308kJ ，破坏1mol N N ≡键吸收的能量为945.8kJ ，化学键被破坏吸收的总能量为2253.8kJ ，形成6mol N H -键放出能量2344.8kJ ，反应生成2mol 3NH (g)释放出的
热量为2344.8kJ 2253.8kJ 91kJ -=，则反应生成1mol 3NH (g)释放出的热量为45.5kJ ，故答案为：45.5。

11．将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80g ，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41g ，试计算：
(1)产生氢气的体积(标准状况)为_________；
(2)通过导线的电子数为_________(用N A 表示)。

【答案】13.44L 1.2N A
【解析】
【分析】
(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，电池工作时，负极锌失电子生成Zn 2+进入溶液，电极质量减轻，正极H +得电子生成H 2，银电极质量不变，由质量变化可求出参加反应的Zn 的质量，由此可求出生成H 2的体积。

(2)由电子守恒，可求出通过导线的电子数。

【详解】
(1)该电池中两电极的总质量为80g ，工作一段时间后，总质量为41g ，质量减少了39g ，根据原电池工作原理，减少的质量为参加反应的锌的质量。

根据电子守恒Zn ——H 2，产生标准状况下氢气的体积为39g 22.4L/mol 65g/mol
⨯= 13.44 L 。

答案为：13.44L ； (2)依据得失电子守恒：Zn ——2e -，则通过导线的电子数为
1A 39g 2mol 65g/mol N -⨯=1.2N A 。

【点睛】
在利用电极质量变化求解时，需弄清质量变化的原因，对于此题来说，只有负极金属失电子导致电极质量减轻，若溶液中的阳离子在正极得电子生成金属附着在正极上，则情况变得复杂，解题时需理顺关系，方能不出差错。

12．（1）下列各组化合物中，化学键类型和化合物类型均相同的是_________（填序号）。

A ．CaCl 2和 Na 2S
B ．Na 2O 和 Na 2O 2
C ．CO 2和CaO
D ．HC1 和 NaOH
（2）已知1 mol 石墨转化为1 mol 金刚石要吸收能量，则1 mol 石墨的能量比1 mol 金刚石的能量____（填“高”或“低”），石墨比金刚石_______（填“稳定”或“不稳定”）。

（3）Ba （OH ）2 • 8H 2O 和NH 4Cl 反应的化学方程式是____________，该反应是___（填“吸热”或“放热”）反应，反应过程能量变化的图像符合_____________（填“图1”或“图2”）。

图1 图2
（4）如图3所示，把试管放入盛有饱和澄清石灰水（温度为25℃）的烧杯中，先在试管中放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL 盐酸。

可以观察到烧杯中的石灰水逐渐由澄清变浑浊，出现这种现象的原因是___________________________。

图3
【答案】A 低 稳定 ()242322Ba OH 8H O+2NH Cl BaCl +2NH +10H O ↑g
吸热 图2 Mg 与盐酸反应放出热量，烧杯中饱和澄清石灰水的温度升高，Ca(OH)2的溶解度降
低，从溶液中析出
【解析】
【分析】
【详解】 （1）A ．CaCl 2和NazS 均只含有离子键，且均为离子化合物，A 项正确；
B ．虽然Na 2O 和Na 2O 2均为离子化合物，但Na 2O 只含有离子键，Na 2O 2含有离子键和共价键，B 项错误；
C ．CO 2含有共价键，是共价化合物，CaO 含有离子键，是离子化合物，C 项错误；
D ．HCl 含有共价键，是共价化合物，NaOH 含有离子键和共价键，是离子化合物，D 项错误。

故选A 。

（2）由1 mol 石墨转化为1 mol 金刚石要吸收能量，金刚石吸收能量后，能量变高，则1 mol 石墨的能量比1 mol 金刚石的能量低，石墨比金刚石稳定。

故答案为：低；稳定；
（3）Ba （OH ）2 • 8H 2O 与NH 4C1发生复分解反应，生成BaCl 2、NH 3和H 2O ，Ba （OH ）2 • 8H 2O 和NH 4Cl 反应的化学方程式是
()242322Ba OH ?8H O+2NH Cl BaCl +2NH +10H O =↑，该反应吸收热量，故生成物总能量比反应物总能量高，图2生成物总能量高，故图2符合。

故答案为：()242322Ba OH ?
8H O+2NH Cl BaCl +2NH +10H O =↑；吸热；图2 ； （4）观察到烧杯中的石灰水逐渐由澄清变浑浊，出现这种现象的原因是：Mg 与盐酸反应放出热量，导致石灰水温度升高，而Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而减小，故析出Ca(OH)2固体，从而使溶液浑浊。

故答案为：Mg 与盐酸反应放出热量，导致石灰水温度升高，而Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而减小，故析出Ca(OH)2固体，从而使溶液浑浊。

13．图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中 G 为电流计。

请回答下列问题
乙 甲
(1)以下叙述中，正确的是_____。

A ．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B ．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C ．两烧杯中溶液的 pH 均增大
D ．乙中电子从铜片经导线流向锌片
E.乙溶液中SO 42-向锌片方向移动
(2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为_____；乙为____________。

(3)若反应过程中有 2mol 电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为______；
(4)原电池在工作时，下列反应可以作为原电池工作时发生的反应的是：_____
A ．Cu +2AgNO 3=Cu(NO 3 )2 +2Ag
B ．H 2SO 4＋ Na 2SO 3==Na 2SO 4＋ SO 2＋H 2O
C ．NaOH +HCl =NaCl +H 2O
D ．2H 2 +O 2 =2H 2O
【答案】CE 化学能转化为热能 化学能转化为电能 22.4L AD
【解析】
【分析】
锌比铜活泼，能与稀硫酸反应，铜为金属活动性顺序表H 元素之后的金属，不能与稀硫酸
反应，甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，乙形成闭合回路，形成原电池，根据原电池的组成条件和工作原理解答该题。

【详解】
(1) A.甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A 错误；
B. 铜为金属活动性顺序表H 元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故B 错误；
C.两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，溶液的pH 均增大，故C 正确；
D.乙能形成原电池反应，Zn 为负极，Cu 为正极，电子从负极经外电路流向正极，故D 错误；
E.原电池中电解质阳离子流向正极，阴离子流向负极，乙形成原电池，Zn 为负极，Cu 为正极，则溶液中SO 42-向锌片方向移动，故E 正确。

故答案为：CE ；
(2) 甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，反应放热，将化学能转变为热能，乙形成闭合回路，形成原电池，将化学能转变为电能，故答案为：化学能转化为热能；化学能转化为电能；
(3)反应的关系式为2H +∼H 2∼2e −，则-2()(1n H =n e =)1mol 2
，()2m V H =nV =1mol 22.4L/mol=22.4L ⨯，故答案为：22.4L ；
(4)原电池的形成条件之一是能自发的进行氧化还原反应，A.、D 均为自发进行的氧化还原反应，均能形成原电池，但B 、C 的反应是非氧化还原反应，所以B 、C 不能作为原电池工作时发生的反应，故答案为：AD 。

【点睛】
形成原电池的条件有：1.电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。

2.电解质存在。

3.两电极之间有导线连接,形成闭合回路。

4.发生的反应是自发的氧化还原反应。

14．如图装置闭合电键K 时，电流计A 的指针将发生偏转。

试回答：
(1) 丙池是____________（填“原电池”或“电解池”），甲中a 极电极名称是
________________，丙中c 极电极名称是_____________________；
(2)乙中Cu 极的电极反应式是__________，若电路中有0.02mol 电子通过，则甲中a 电极溶解的质量为__________g ；
(3)闭合电键K 一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总的化学方程式是_________________；。