【解析】辽宁省大连市2017-2018学年高一下学期期末考试(理)化学试题 含解析
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安徽省铜陵市第一中学2017-2018学年高一下学期期中考试化学试题
时间:90分钟总分:100分
一、选择题。
(只有一个选顼符合题意,每题3分,共54分)
1. 2016年1月1日起修订的《中华人民共和国大气污染防治法》正式施行,这将对我国的大气污染防治产生重要影响.下列有关说法正确的是()
A. “温室效应”“酸雨”的形成都与氮氧化合物有关
B. 对矿物燃料进行脱硫脱硝可有效防治酸雨
C. pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
D. PM2.5是指环境空气中直径大于或等于2.5微米的颗粒物
【答案】B
【解析】“温室效应”主要与二氧化碳气体有关,“酸雨”的形成与氮氧化合物有关,A错误;矿物燃烧时会产生硫的氧化物和氮的氧化物能够污染环境,对矿物燃料进行脱硫脱硝,可以减少环境污染,有效防治酸雨,B正确;pH小于5.6的酸性降水通常称为酸雨,C错误;PM2.5是指环境空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,其浓度越大,表明空气污染越严重,D错误;正确选项B。
2. 下列关于元素周期表的描述正确的是()
A. 有7个周期,18个族
B. 第IA族元素也称为碱金属元素
C. 元素种类最多的族为第IIIB族
D. 元素周期表中每个周期均从金属元素开始,以非金属元素结束
【答案】C
【解析】元素周期表有7横行被称为7个周期,元素周期表有18纵行被称为16个族,所以元素周期表有7个周期、16个族,A错误;IA族包含碱金属与氢元素,除氢之外的其它元素属于碱金属,B错误;元素周期表中第ⅢB族含有镧系和锕系,则第ⅢB族元素的种类最多,C正确;第一周期元素,有氢开始,到氦结束,均为非金属元素,D错误;正确选项C。
3. 已知H+Cl HCl并放出a kJ的热量,下列叙述中正确的是()
A. HCl分子内每个原子都达到了8电子稳定结构
B. HCl分子的能量比H、Cl原子的能量之和低
C. 1 mol HCl断键成1 mol H、1 mol Cl要释放出a kJ热量
D. 氢原子和氯原子靠电子得失形成共价键
【答案】B
【解析】A、H达到2电子稳定结构,A错误;B、放出热量,则HCl分子的能量比H、Cl原子的能量之和低,B正确;C、断键要吸收能量,C错误;D、氢原子和氯原子是靠共用电子对形成共价键,D错误,答案选B。
4. 下列说法不正确的是()
A. H2O、H2S、H2Te分子间作用力依次增大
B. 石墨转化为金刚石,既有化学键的断裂,也有化学键的形成
C. 碘单质升华克服的是分子间作用力
D. KClO3分解生成KC1和O2的过程中有离子键和共价键的断裂和形成
【答案】A
【解析】H2O分子之间含有氢键, H2S、H2Te不存在氢键,H2Te的相对分子质量大于H2S ,H2Te 的分子间作用力大于H2S ,因此在三种分子中,分子间作用力大小顺序为:H2O>H2Te>H2S,A 错误;石墨转化金刚石是化学变化,既有化学键的断裂,又有化学键的形成,B正确;碘是分子晶体,碘单质升华克服的是分子间作用力,C正确;KClO3分解生成KC1和O2的过程中有离子键和共价键的断裂(K+与ClO3-离子键、Cl-O共价键)和形成(K+与Cl-离子键、O-O共价键),D正确;正确选项A。
5. 下列叙述中正确的是()
A. 阳离子一定含有金属元素, 阴离子一定只含有非金属元素
B. 某金属元素的阳离子和某非金属元素的阴离子组成的物质一定是纯净物
C. 全部由非金属组成的化合物一定是共价化合物
D. 金属钾不可能从盐的水溶液中置换出金属单质
【答案】D
...............
6. 下列化学用语正确的是()
A. CO2分子的电子式为:
B. 核内质子数为117,核内中子数为174的核素Ts可表示为:
C. Cl-的离子结构示意图为
D. HClO的结构式为H﹣Cl﹣O
【答案】A
【解析】CO2为共价化合物,碳氧之间为双键,电子式为:,A正确;核内质子数为117,核内中子数为174的核素Ts,质子数+中子数=质量数=117+174=291可表示为:291117Ts,B错
误;氯原子得核电荷数为17,核外电子数为17,核电荷数=核外电子数,为原子,C错误;次
氯酸中氧原子显-2价,氯原子显+1价,电子式为,HClO的结构式为H﹣O﹣ Cl,D错误;正确选项A。
7. 下列变化过程,属于吸热过程的是()
①金属钠与水②酸碱中和③浓H2SO4稀释④固体氢氧化钠溶于水⑤H2在Cl2中燃烧⑥
液态水变成水蒸气⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2•8H2O混合搅拌⑧碳酸钙热分解.
A.①②③④⑤
B.①②⑤
C.⑦⑧
D.⑥⑦⑧
【答案】D
【解析】金属钠与水与水剧烈反应,放出大量的热,属于放热反应,变化过程属于放热过程,
①错误;酸碱中和反应为放热反应,变化过程属于放热过程,②错误;浓硫酸稀释会放出大
量热,变化过程属于放热过程,③错误;固体氢氧化钠溶于水会放出大量热,变化过程属于
放热过程,④错误;燃烧反应都是放热的反应,变化过程属于放热过程,⑤错误;水的蒸发
的变化过程属于吸热过程,⑥正确;氯化铵晶体和氢氧化钡晶体搅拌属于吸热反应,变化过程属于吸热过程,⑦正确;碳酸钙热分解属于吸热反应,变化过程属于吸热过程,⑧正确;正确选项D。
8. 下列说法正确的是()
A. 有能量变化的过程均为化学变化
B. 原电池是将电能转变为化学能的装置
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应
D. 旧化学键断裂所放出的能量低于新化学键形成所吸收的能量时发生吸热反应
【答案】C
【解析】物理变化过程中也可能有能量变化,例如浓硫酸稀释等,A错误;原电池是将化学能转变为电能的装置,B错误;反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应,C正确;旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成放出能量,旧化学键断裂所吸收的能量高于新化学键形成所放出的能量时发生吸热反应,D错误;正确选项C。
点睛:化学变化的两个基本特征是产生新物质和伴随能量变化,但伴随能量变化的不一定是化学变化,例如物质的三态变化也伴随能量,因此化学中的放热反应或吸热反应均是相对于化学变化而言,物理变化中的能量变化不能归为放热反应或吸热反应。
9. 下列关于化学反应速率的说法,不正确的是()
A. 化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B. 化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C. 化学反应速率通常用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D. 化学反应速率常用单位有mol·L−1·s−1和mol·L−1·min−1
【答案】C
【解析】A、化学反应有的快,有的慢,则使用化学反应速率来衡量表示化学反应进行的快慢,A正确;B、反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素,如火药爆炸、食物腐败等,B正确;C、化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量浓度的减小或生成物物质的量浓度的增加来表示,C错误;D、化学反应速率公式中,浓度的单位是mol/L,时间单位常用s、min,所以化学反应速率常用单位有mol·L−1·s−1和mol·L−1·min−1,D正确。
答案选C。
点睛:关于化学反应速率的理解还需要注意以下几点:化学反应速率是一段时间内的平均速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值;同一化学反应在相同条件下,用不同物质表示的化学反应速率,其数值不同,但意义相同;由于固体和液体的浓度视为定值,因此不
能用来表示反应速率。
10. 可逆反应2A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g)相同条件下的反应速率,反应速率最快的是()
A. v (A)= 0.5mol/ (L·min)
B. v (B)= 0.02mol/ (L·s)
C. v (C)=0.35mol/ (L·min)
D. v (D)= 0.3mol/ (L·min)
【答案】B
【解析】统一v (B)的单位:v (B)= 0.02mol/ (L·s)=1.2 mol/ (L·min);各物质的速率分别除以各自对应的系数,可得:v (A)=0.5/2=0.25 mol/(L·min),v (B)=1.2/3=0.4 mol/(L·min),v (C)=0.35/2=0.175mol/ (L·min), v (D)=0.3/1=0.3mol/ (L·min),数值最大的,反应速率最快,因此B正确;正确选项B。
11. 下列结论错误的是()
①微粒半径:K+>Al3+>S2->Cl-②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO ⑥沸点:H2Se> H2S> H2O
⑦非金属性:O>N>P>Si ⑧金属性:Be<Mg<Ca<K
A. 只有①
B. ①③⑥
C. ②④⑤⑥⑦
D. ①③⑤⑥
【答案】B
【解析】①钾离子与氯离子、硫离子的电子层结构相同,核电荷数越多,离子半径越小,则微粒半径:S2->Cl->K+>Al3+,错误;②元素的非金属性越强,则氢化物的稳定性越强,所以氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,正确;③非金属性越强,阴离子的还原性越弱,所以离子的还原性Cl-<Br-<I-<S2-,错误;④元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,所以氧化性:Cl2>S>Se>Te,正确;⑤非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,次氯酸不是最高价含氧酸,酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO,正确;⑥因为水分子间能形成氢键,所以氧族元素中水的沸点最高,错误;⑦元素的非金属性同周期从左到右逐渐增强,同主族从上到下逐渐减弱,所以非金属性:O>N>P>Si,正确;⑧同主族元素的金属性从上到下逐渐增强,同主族自左向右金属性逐渐减弱,所以金属性:Be<Mg<Ca<K,正确;答案选B。
12. 短周期元素A和B可形成AB2型化合物。
若B原子序数为m,则A的原子序数为下面算式中的()
①m+6 ②m+4 ③m④m 2 ⑤m+8 ⑥m+14
A. ①③④⑤
B. ①②③④
C. ①②⑥
D. ①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】两种元素可以组成AB2型化合物,如果A元素化合价为+4、B元素化合价为-2,则A 元素位于第IVA族、B元素位于第VIA族,可为CO2、SiO2或CS2,若B原子序数为m,则A的原子序数分别为m-2、m+6、m-10;也可能为SO2,都位于第VIA族,若B原子序数为m,则A 的原子序数为m+8;如为NO2,则A位于ⅤA族,若B原子序数为m,则A的原子序数为m-1;如果A元素化合价为+2价、B元素化合价为-1价,则A位于第IIA、B位于第VIIA族,可为MgF2、MgCl2等,若B原子序数为m,则A的原子序数分别为m+3、m-5,题中①③④⑤正确,答案选A。
点睛:本题考查周期表的结构及应用,涉及短周期元素形成常见化合物的化学式,根据可能的化合价来判断元素所在的周期表中的位置,需要特别注意不符合最高价或最低价的元素。
13. 用图表示铜锌原电池中一些物理量的关系。
x轴表示流入正极电子的物质的量,则y轴表示()
A. c(H+)
B. c(SO42-)
C. 铜棒的质量
D. 锌棒的质量
【答案】C
【解析】锌棒作原电池负极,电极反应式为,铜棒作原电池正极,溶液中铜离子在此极得电子,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,所以电解质溶液中不变,A错误;SO42-不参与反应,所以c(SO42-)不变,B错误;铜棒上有铜析出,铜棒的质量增加,C正确;锌棒作原电池负极,电极反应式为,锌不断溶解,所以锌棒的质量减小, D错误;正确选项C。
点睛:原电池工作时溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,电子由负极经外电路流向正极,电子不能从电解质中通过。
14. 某原电池总反应的离子方程式为:2Fe3++ Fe=3Fe2+,能实现该反应的原电池是()
A. 正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl2溶液
B. 正极为C,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
C. 正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3
D. 正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液
【答案】B
【解析】A、不存在自发的氧化还原反应,所以不能实现该反应的原电池,选项A错误;B、铁的活泼性大于碳,铁作负极,铜作正极,电解质溶液为氯化铁,所以是能实现该反应的原电池,选项B正确;C、锌的活泼性大于铁,锌作负极,铁作正极,电解质溶液为硫酸铁,所以是不能实现该反应的原电池,选项C错误;D、铁的活泼性大于银,铁作负极,银作正极,电解质溶液为硫酸铜,所以是不能实现该反应的原电池,选项D错误。
答案选B。
点睛:本题考查原电池的设计及原电池的工作原理,注意从氧化还原反应的角度确定原电池的电极材料及电解质溶液。
根据反应“2Fe3++ Fe=3Fe2+”可知,反应中铁被氧化,应为原电池负极,因失电子而被氧化;正极应为活泼性比铁弱的金属或导电的非金属材料,Fe3+在正极得到电子而被还原,电解质溶液为含Fe3+的盐。
15. 把a、b、c、d四块金属浸入稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。
若a、b 相连时a溶解;c、d相连时c为负极;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b 为正极,则四种金属活动性顺序由强到弱为()
A. a>c>d>b
B. c>a>b>d
C. a>b>c>d
D. b>d>c>a
【答案】A
【解析】原电池中,活泼金属作负极,失去电子,溶解;a、b相连时a溶解,金属活动性a>b;
c、d相连时c为负极, 金属活动性c>d;a、c相连时,c极上产生大量气泡,c作正极,金属活动性a>c;b、d相连时,b为正极,金属活动性d>b.所以综上:a>c>d>b;正确选项A。
点睛:本题解题关键在于根据实验现象来判断哪一个是正极,哪一个是负极,一般来讲原电池中负极的金属活动性大于正极。
16. 反应A(s)+2B(g)===C(g)+D(g),在一体积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()
A. 增加B的浓度
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持压强不变,充入He使容器体积增大
D. 保持体积不变,充入He使体系压强增大
【答案】D
【解析】增加B的浓度,反应速率加快,A错误;容器的体积缩小一半,压强增大,浓度增大,反应速率加快,B错误;保持压强不变,充入He使容器体积增大,参加反应的各种气体浓度减小,反应速率减小,C错误;保持体积不变,充入He使体系压强增大,但是参加反应的各种气体浓度未变,故反应速率不变,D正确;正确选项D。
点睛:恒温恒容的密闭容器中发生A(s)+2B(g)===C(g)+D(g)反应,充入和反应无关的气体,参加反应的各种气体浓度未变,速率不变;恒温恒压的密闭容器中发生
A(s)+2B(g)===C(g)+D(g)反应,充入和反应无关的气体,参加反应的各种气体浓度减小,速率减慢。
17. 根据如图所示示意图,下列说法不正确的是()
A. 反应C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g) 能量增加(b-a) kJ·mol-1
B. 该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C. 1mol C(s)和1mol H2O(l)反应生成1mol CO(g)和1mol H2(g)吸收热量131.3 kJ
D. 1 mol C(g)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为a kJ 【答案】C
【解析】由图可知,该反应为吸热反应,反应的热化学方程式可表示为
C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=(b-a) kJ·mol-1,A正确;该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,B正确;根据图像可知1mol C(s)和1mol H2O(g)反应生成1mol CO(g)和1mol H2(g)吸收热量131.3 kJ,而1mol H2O(l) 变为1mol H2O(g)时要吸收热量,因此1mol C(s)和1mol H2O(l)反应生成1mol CO(g)和1mol H2(g)吸收热量大于131.3 kJ,C错误;由图可知,1 mol C(g)、2 mol H、1 mol O转变成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的热量为akJ,D正确;正确选项C。
点睛:反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,反应为吸热反应;反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量,反应为放热反应;反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。
18. W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示.已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期主族元素中最强.下列表述中正确的是()
A. X位于元素周期表中第二周期第IA族
B. X的单质和Y的单质相比,熔点较高的是X
C. Z的氧化物的水化物一定是强酸
D. W、X可形成X2W、X2W2离子化合物,且阴阳离子个数比均为1:2
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,W的一种核素的质量数为18,中子数为10,则W的质子数为8,W是O元素,X和Ne原子的核外电子数相差1,且X在这四种元素中原子半径最大,X是Na元素,Y的单质是一种常见的半导体材料,Y是Si元素,Z的电负性在同周期主族元素中最大,因Z的原子半径大于W,则Z为Cl元素。
A. X是Na元素,位于元素周期表中第三周期第IA族,故A错误;B. Na是金属晶体,熔点较低,与水反应时即可熔化成光亮的小球,Si是原子晶体,熔点较高,所以熔点较高的是Si,故B错误;C. Cl的氧化物的水化物既可能是HClO也可能是HClO4,HClO是弱酸、HClO4是强酸,故C错误;D. Na元素和O元素可以形成Na2O、Na2O2两种离子化合物,且两种化合物中阴阳离子个数比均为1:2,故D正确;答案选D。
二、非选择题。
(共46分)
19. Ⅰ.高温时,2NO2(g) 2NO(g)+ O2(g)。
根据下列数据计算,当1molNO2分解时,反应会______(填“吸收”或“放出”)_____kJ能量。
Ⅱ.下列物质中:①Na2O2②He ③NaOH ④N2⑤MgCl2⑥NH3⑦H2O2⑧Cl2⑨NH4Cl,是离子化合物的是_____________,是共价化合物的是_____________,含有非极性共价键的物质是
_____________;Na2O2的电子式:_____________.N2的结构式:_____________.
【答案】 (1). 吸收 (2). 56.5KJ (3). ①③⑤⑨ (4). ⑥⑦ (5).
①④⑦⑧ (6). (7).
【解析】Ⅰ.根据题给信息可知:反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量=2×931-2×628-493=+113kJ·mol-1,即2NO2(g) 2NO(g)+ O2(g)∆H=+113kJ·mol-1, 当1molNO2分解时,反应会吸收56.5KJ kJ能量;正确答案:吸收;56.5KJ 。
20. 学完元素周期律之后,某同学欲探究硫、碳、硅元素非金属性的相对强弱,设计如下实验:
(1)填写所示仪器名称 A______________ B________________
(2)实验步骤:连接仪器、_____________、加药品后,打开 a、然后滴入浓硫酸,加热(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸 >碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是________________________________;装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是___________________________;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是_____________;
③依据试管D中的实验现象,能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性____(填“能”或“否”),试管 D 中发生反应的离子方程式是_____________.
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). 圆底烧瓶 (3). 检查装置的气密性 (4).
Cu+2H2SO4===CuSO4+SO2↑+2H2O (5). 吸收SO2气体,防止对F中实验产生干扰 (6). 盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 (7). 否 (8). SO2+2HCO3-===SO32-+2CO2+H2O
(或SO2+HCO3-===CO2+HSO3-)
【解析】(1)根据装置图中的仪器可知A为分液漏斗,B为圆底烧瓶,故答案为:分液漏斗;圆底烧瓶;
(2)反应生成气体,在加入药品之前需要检验装置的气密性,防止气密性不好导致气体泄漏,故答案为:检查装置的气密性;
(3)①在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,其反应方程式为:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;多余的二氧化硫用酸性KMnO4溶液吸收,防止干扰后面的试验,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;除去SO2气体;
②二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸,证明了碳酸酸性比硅酸强,说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,所以盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀即说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,故答案为:盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀;
③依据最高价含氧酸的酸性强弱判断非金属性强弱,二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸,不是最高价含氧酸,所以不能判断非金属性强弱,试管D中发生反应是二氧化硫与碳酸氢钠生成二氧化碳,其离子方程式为:SO2+2HCO3-=SO32-+H2O+2CO2,故答案为:否;
SO2+2HCO3-=SO32-+H2O+2CO2↑。
点睛:本题考查了非金属性的相对强弱的探究实验,本题的易错点为(3)③的判断,容易受到题意的错误引导,比较非金属性强弱,需要根据最高价含氧酸的酸性强弱判断。
21. 有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
请完成下列问题:
(1)M元素的简单离子的结构示意图为_______。
(2)Z在周期表中的位置为_____,其非金属性比W的非金属性____(填“强”或“弱”)。
(3)X、Z、W的原子半径由大到小顺序为_____________(填元素符号)。
(4)Y的氢化物化学式为______,该氢化物中化学键类型为________________(填“离子键”、“极性共价键”或“非极性共价键”)。
(5)W的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_____。
【答案】 (1). (2). 第三周期VIA (3). 弱 (4). Na>S>Cl (5). SiH4 (6). 极性共价键 (7). 2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
【解析】X、Y、Z、W、M五种短周期元素,Y的单质是一种重要的半导体材料,可以知道Y为Si
元素;X、Y、Z、W同周期,都处于第三周期,则X+为Na+,所以X为Na元素,由X+与M2-具有相同的电子层结构,可以知道M为O元素;Z、M同主族,则Z为S元素;离子半径Z2->W-,则W为Cl元素,
(1) M元素为O,其简单离子的结构示意图为:。
(2)Z为S元素在周期表中的位置为第三周期ⅥA族;同周期从左到右非金属性减弱,则S的非金属性比Cl的弱。
因此,本题正确答案是:第三周期ⅥA族; 弱。
(3)同周期从左到右原子半径依次减小,则原子半径大小顺序为Na > S > C。
因此,本题正确答案是: Na > S > C;
(4)根据上述分析Y为Si,其氢化物化学式为SiH4,该氢化物中化学键类型为极性键。
(5)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水,其反应的离子方程式为
Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O因此,本题正确答案是: Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
22. (1) 据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车在北京奥运会期间为运动员提供服务。
某种氢氧燃料电池的电解液为盐酸溶液,据此请回答以下问题:
①氢气是______极,电极反应是_________.
(2)一般说来,根据一个氧化还原反应便可设计一个原电池。
例如,某种燃料电池的总反应是CH4+2O2+2OH-CO32-+3H2O。
在此燃料电池中,每消耗1 mol CH4,转移电子_______mol,负极发生的电极反应是_______,正极发生的电极反应是_________。
【答案】 (1). 负极 (2). H2-2e-==2H+ (3). 8mol (4).
CH4+8e-+10OH-===CO32-+7H2O (5). O2+4e-+2H2O===4OH-
【解析】(1)氢氧燃料电池,氢气做负极,失电子发生氧化反应,电极反应是H2-2e-==2H+;正确答案:负极;H2-2e-==2H+。
(2)根据CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O分析化合价升降,CH4中的碳元素化合价由-4价升高到+4价,失电子为负极,O2中的氧元素由0价降低到-2价,得电子为正极,每消耗1molCH4,转移电子8mol,根据电池反应中参加反应的微粒有OH-,可知电解质溶液呈碱性,再根据得失电子守恒和电荷守恒及原子个数守恒得负极反应为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,正极反应为:
2O2+8e-+4H2O=8OH-;正确答案:8mol;CH4+8e-+10OH-===CO32-+7H2O ;O2+4e-+2H2O==4OH-。