高考化学推断题综合题专练∶化学反应与能量变化及详细答案

高考化学推断题综合题专练∶化学反应与能量变化及详细答案
一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析）
1．W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素，W、X两种元索可组成W2x和W2X2两种常见的无色液体化合物， Y2X2为淡黄色固体化合物，Z的原子序数是X的原子序数的两倍。

请回答下列问题：
(1)Z元素的名称是___________ 。

(2）W、X、Y三种元素形成的化合物的电子式_____________
(3)写出Y2X2中所含化学键有：___________。

(4)写出Y2X2和W2X反应的化学方程式：_______________
(5)W2和X2是组成某种燃料电池的两种常见物质，如图所示，通人X2的电极是___(填“正极”或“负极”)，写出通人W2的电极的电极反应式:________________
【答案】硫离子键和共价键 2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2↑正
H2-2e-=2H+
【解析】
【分析】
W、X两种元素可组成W2X和W2X2两种常见的无色液体化合物，故W为H元素；X为O 元素；Y2X2为淡黄色固体化合物，故Y为Na元素；Z的原子序数是X的原子序数的两倍，故Z为S元素，据此进行分析。

【详解】
W、X两种元素可组成W2X和W2X2两种常见的无色液体化合物，故W为H元素；X为O 元素；Y2X2为淡黄色固体化合物，故Y为Na元素；Z的原子序数是X的原子序数的两倍，故Z为S元素；
(1) Z元素的名称是S元素；
(2)W、X、Y三种元素分别为H、O、Na，形成的化合物是NaOH，是离子化合物，其电子式为；
(3) Y2X2为Na2O2，是离子化合物，所含化学键有离子键和共价键；
(4) Y2X2为Na2O2，W2X为H2O，两者反应生成NaOH和O2，反应的化学方程式为2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2↑；
(5) X2为O2，氢氧燃料电池，负极通氢气，正极通氧气，发生还原反应，故通入O2的电极
是正极；W2为H2，通H2的极负极，负极发生氧化反应，故电极反应方程式为H2-2e-
=2H+。

2．用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。

Fe还原水体中NO3-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 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O
【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Fe3O4，NO3-得到电子被还原产生NH4+，所以Fe作负极，正极上NO3-得到电子被还原产生NH4+，正极的电极反应式为：NO3-+8e-
+10H+=NH4++3H2O。

3．如图是常见原电池装置，电流表A发生偏转。

(1)若两个电极分别是铁、铜，电解质溶液是浓硝酸，Cu极发生反应_______（填“氧化”或“还原”），其电极反应式为________________；
(2)若两个电极分别是镁、铝，电解质溶液是氢氧化钠溶液，Al电极是_____极（填“正”或“负”），其电极反应式为_________________________________。

(3)若原电池的总反应是2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，则可以作负极材料的是_______，正极电极反应式为_________________________。

【答案】氧化 Cu－2e－=Cu2＋负 Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O Cu(或铜) Fe3＋＋e－=Fe2＋
【解析】
【分析】
【详解】
(1)虽然铁比铜活泼，但是铁在浓硝酸中发生钝化，所以该原电池中铜被氧化，即铜电极为负极，失电子发生氧化反应，电极方程式为Cu－2e－=Cu2＋；
(2)镁虽然比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液发生反应，所以该原电池中Al被氧化，即Al
为负极，失电子发生氧化反应，电极方程式为：Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O；
(3)根据总反应2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2可知Cu被氧化，Fe3+被还原，原电池中负极发生氧化反应，所以负极材料为Cu；正极发生还原反应，电极方程式为Fe3＋＋e－=Fe2＋。

【点睛】
第1小题为易错点，虽然铁和铜都能被浓硝酸氧化，但要注意铁在浓硝酸中发生钝化，所以该原电池中铜为负极。

4．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。

使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ•mol－1表示。

请认真观察图1，然后回答问题。

（1）图中所示反应是________ （填“吸热”或“放热”）反应。

（2）已知拆开1mol H﹣H键、1mol I﹣I、1mol H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、
151kJ、299kJ。

则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会________ （填“放出”或“吸收”）
________ kJ的热量。

在化学反应过程中，是将________ 转化为________ 。

（3）某实验小组同学进行如图2的实验，以探究化学反应中的能量变化。

实验表明：①中的温度降低，由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是________ （填“吸热”或“放热”）反应；实验②中，该小组同学在烧杯中加入5mL 1.0mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，该反应是________ （填“吸热”或“放热”）反应。

【答案】放热放出 11 化学能热能吸热放热
【解析】
【分析】
【详解】
(1)依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量，反应放热；
(2)在反应H2+I2⇌2HI中，断裂1molH-H键，1molI-I键共吸收的能量为：
1×436kJ+151kJ=587kJ，生成2molHI，共形成2molH-I键，放出的能量为：2×299kJ=598kJ，吸收的能量少，放出的能量多，所以该反应为放热反应，放出的热量为：598kJ-
587kJ=11kJ，在化学反应过程中，将化学能转化为热能；
(3)①中的温度降低说明该反应是吸热反应；活泼金属置换酸中氢的反应为放热反应。

5．如图所示：
(1)若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的________腐蚀(填“吸氧”或“析氢”)，正极发生的电极反应式为_______________。

(2)若开始时开关K与b连接，两极均有气体产生，则N端是电源的________极(填“正”或“负”)，电解池总反应的离子方程式为_________。

【答案】吸氧O2+4e-+2H2O==4OH-负2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
【解析】
【分析】
从图中可以看出，当K与a相连时，形成原电池，Fe作负极，石墨作正极，发生吸氧腐蚀；当K与b相连时，形成电解池，若Fe电极作阳极，则发生Fe-2e-==Fe2+的反应，没有气体产生，不合题意，故Fe电极应作阴极。

【详解】
(1)若开始时开关K与a连接，则形成原电池，铁发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，铁作负极，则石墨作正极，发生的电极反应式为O2+4e-+2H2O==4OH-。

答案为：吸氧；O2+4e-
+2H2O==4OH-；
(2)若开始时开关K与b连接，两极均有气体产生，由以上分析知，Fe作阴极，与电源的负极相连，则N端是电源的负极，发生H2O得电子生成H2和OH-的电极反应，阳极Cl-失电子生成Cl2，则电解池总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。

答案为：负；2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。

【点睛】
分析电池反应时，电极的判断是解题的切入点。

若无外接直流电源，则装置为原电池；若有外接直流电源，则装置为电解池。

在电解池中，与电源负极相连的电极为电解池的阴极，与电源正极相连的电极为电解池的阳极。

6．Ⅰ．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作印刷电路铜版腐蚀剂和外伤止血剂等。

(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路板的离子方程式_________________。

(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

________
负极反应：_________________；正极反应：_________________．
Ⅱ．写出甲烷燃料电池在酸性溶液中的电极反应和总电池反应：
正极：________________________________________________；
负极：_________________________________________________；
总反应：_______________________________________________。

【答案】2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋ Cu-2e- ==Cu2+ 2Fe3++2e-
==2Fe2+ 2O2+8e-+8H+==4H2O CH4-8e-+2H2O==CO2+8H+ CH4+2O2==CO2+2H2O
【解析】
【分析】
Ⅰ．(1)FeCl3溶液腐蚀印刷电路板时，Fe3+将Cu氧化生成Fe2+和Cu2+。

(2)若将(1)中的反应设计成原电池，则需用Cu、C(或Ag、Au、Pt等)作电极，FeCl3溶液作电解质。

负极为Cu失电子生成Cu2+；正极为Fe3+得电子生成Fe2+。

Ⅱ．正极：O2在酸性溶液中得电子，生成水；
负极：CH4在酸性溶液中失电子生成CO2等；
总反应：甲烷燃烧生成二氧化碳和水。

【详解】
Ⅰ．(1)FeCl3溶液腐蚀印刷电路板时，Fe3+将Cu氧化生成Fe2+和Cu2+，离子方程式为2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋。

答案为：2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋；
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，则需用Cu、C(或Ag、Au、Pt等)作电极，FeCl3溶液作电解质。

负极反应：Cu-2e- ==Cu2+；正极反应：2Fe3++2e- ==2Fe2+。

答案为：Cu-2e- ==Cu2+；2Fe3++2e- ==2Fe2+；
Ⅱ．正极：O2在酸性溶液中得电子生成水，电极反应为2O2+8e-+8H+==4H2O；
负极：CH4在酸性溶液中失电子生成CO2等，电极反应为CH4-8e-+2H2O==CO2+8H+
；总反应：甲烷燃烧生成二氧化碳和水，总反应式为CH4+2O2==CO2+2H2O。

答案为：2O2+8e-+8H+==4H2O；CH4-8e-+2H2O==CO2+8H+；CH4+2O2==CO2+2H2O。

【点睛】
设计原电池时，应从电池反应出发，电池反应中失电子的物质即为负极材料，得电子的物质为电解质中的某成分，从电池反应中不能得出正极材料，但此材料必须导电，且还原性弱于负极材料。

7．在由铜片、锌片和150 mL稀硫酸组成的原电池中，当在铜片上放出6.72 L（标准状况）的H2时，硫酸恰好用完，则：
(1) 产生这些气体消耗的锌的质量是____g；
(2) 通过导线的电子的物质的量是_____mol；
(3) 该原电池正极的电极反应式为___________________________。

【答案】19.50.62H++ 2e- = H2↑
【解析】
【分析】
(1)根据锌和氢气之间的关系式计算锌减少的质量；
(2)根据氢气与电子的关系式计算；
(3)锌为负极,Cu为正极,正极上氢离子得电子生成氢气。

【详解】
(1)设锌减少的质量为m，根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反应可知，65g：22.4L=m：6.72L，解之得m=19.5g；
答案是:19.5；
(2)根据 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，有22.4LH2生成，转移电子为2mol，所以有6.72LH2生成，转移电子0.6mol；
答案是:0.6；
(3)锌为负极,Cu为正极,正极上氢离子得电子生成氢气,其电极方程式为:2H++2e-═H2↑；答案是: 2H++2e-═H2↑。

8．1g葡萄糖（C6H12O6）完全氧化放出16.7kJ的热量，则1mol葡萄糖完全氧化能放出
_________的热量。

【答案】3006 kJ
【解析】
【分析】
1g葡萄糖完全氧化，放出约16.7 kJ的能量，1mol葡萄糖的质量为180g，据此分析计算。

【详解】
1g葡萄糖完全氧化，放出约16.7 kJ的能量，所以1mol葡萄糖完全氧化，放出的能量是16.7 kJ×180=3006kJ，故答案为：3006 kJ。

9．断开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、
946kJ，求：生成1molNH3需要___（填“吸收”或“放出”）能量___kJ。

【答案】放出 46
【解析】
【分析】
化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算，化学反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之吸热，以此计算反应热并判断吸热还是放热。

【详解】
拆1molH-H键、1molN≡N、1molN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ，在反应N2+3H22NH3中，断裂3mol H-H键，1mol N≡N键共吸收的能量为：
3×436kJ+946kJ=2254kJ；生成2mol NH3，共形成6molN-H键，放出的能量为：
6×391kJ=2346kJ；吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，所以生成1mol NH3放出热量为46kJ；故答案为：放出；46。

10．(1)写出符合要求的一个反应：
①吸热的分解反应的化学方程式：______________________。

②表示一类放热反应的离子方程式：____________________。

(2)化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。

已知：N≡N键的键能是948.9 kJ·mol－1，H—H键的键能是436.0 kJ·mol－1；由N2和H2合成1 mol NH3时可放出46.2 kJ的热量。

则N—H键的键能是_______。

(3)根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－24.8 kJ·mol－1；
3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－47.2 kJ·mol－1；
Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋640.5 kJ·mol－1。

写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式：_______
【答案】CaCO3CaO+CO2↑ H++OH-=H2O 391.55 kJ•mol-1
CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol
【解析】
【分析】
(1)①绝大多数分解反应是吸热反应，如碳酸钙高温分解；
②酸碱中和是放热反应，也是离子反应；
(2) 化学反应的本质是旧化学键的断裂以及新化学键的形成，旧化学键的断裂需要吸收热量，形成化学键需要放出热量，N2+3H2=2NH3，根据反应需要断开N≡N键和H-H键，形成N-H键；由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ的热量，分别算出吸收的热量和放出的热量，再结合△H，即可得出答案；
(3) 根据盖斯定律将三个化学方程式进行处理计算得到所需热化学方程式。

【详解】
(1)①绝大多数分解反应是吸热反应，如碳酸钙高温分解，发生反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑；
②酸碱中和是放热反应，也是离子反应，如盐酸和NaOH溶液反应的离子方程式为H++OH-=H2O；
(2) 由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ/mol的热量，N2和H2合成NH3的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-2×46.2=-92.4kJ/mol，1molN2和3molH2反应断裂化学键需要吸收的能量为：1mol×948.9kJ•mol-1+3×436.0kJ•mol-1=2256.9kJ；设N-H键的键能为x，则形成2molNH3需要形成6molN-H键，则形成6molN-H键放出的能量为6x，则2256.9-6×x=-92.4kJ/mol，解得x=391.55 kJ•mol-1；
(3) Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol ①，
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol ②，
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol ③，由盖斯定律可知①×3-②-③×2得：6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2=-
1308.0kJ/mol，即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol 。

【点睛】
应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。

11．（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．CaCl2和 Na2S B．Na2O 和 Na2O2
C．CO2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• 8H2O和NH4Cl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。

12．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SO42-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+2AgNO3=Cu(NO3 )2+2Ag
B．H2SO4＋ Na2SO3==Na2SO4＋ SO2＋H2O
C．NaOH+HCl=NaCl+H2O
D．2H2+O2=2H2O
【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。

13．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_________________；
（4）丙池中反应进行较长时间后，收集到标准状况下氢气2.24L ，此时测得丙池溶液质量实际减少4.23 g ，含有碱0.100mol （不考虑气体在水中的溶解），则实际放出气体的物质的量是______________mol ；
（5）如果要给丙中铁片上镀上一层Cu ，则丙池应作何改进_________________________。

【答案】电解池 负极 阳极 Cu 2++2e - = Cu 0.65 2NaCl ＋2H 2O
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑
0.165 “C”换成“Cu”、将“NaCl 溶液”换成“CuSO 4溶液”
【解析】
【分析】
【详解】
（1）甲和乙形成原电池，所以丙有外加电源，属于电解池；甲中a 失电子为负极；丙中c
电极连接原电池的正极属于阳极，故答案为：电解池；负极；阳极；
（2）乙中Cu极上铜离子得电子生成铜单质，其电极反应为：Cu2++2e-=Cu；Zn从0价升高到+2价失去2个电子，已知电路中有0.02mol电子通过，所以消耗的Zn为0.01mol，m （Zn）=nM=65g/mol×0.01mol=0.65g，故答案为：0.65g；
（3）丙池中是电解NaCl溶液生产氢气，氯气和氢氧化钠，其电解方程式：2NaCl＋
2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故答案为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；
（4）已知碱0.100mol，n（H2）
=
m
V
V=0.1mol，由电解方程式可知，生成碱0.100mol，
时，n（H2）=0.05mol，所以m（H2）=nM=0.1mol×2g/mol=0.2g，m（ Cl2）
=nM=0.05mol×71g/mol=3.55g，丙池溶液质量实际减少4.23g，是氢气、氯气和氧气的质量
和，所以m（O2）=4.23g-3.55g-0.2g=0.48g，n（
O2）=0.48g÷32g/mol=0.015mol，因此实际
放出气体的物质的量是：0.1mol+0.05mol+0.015mol=0.165mol，故答案为：0.165；
（5）要给丙中铁片上镀上一层Cu，则阳极应该为Cu电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，故答案为：把C电极换成Cu电极，把NaCl溶液换为硫酸铜溶液。

14．“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收。

某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的资源。

(1)碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+ Zn(OH)2，其正极的电极反应式为_________。

(2)铜帽溶解时加入H2O2的目的是___________________ （用化学方程式表示）。

铜帽溶解完全后，可采用________ 方法除去溶液中过量的H2O2。

(3)填充物中可以回收得到氯化铵，写出氯化铵溶液中各离子浓度的大小顺序______。

(4)铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀如图所示：
环境中的Cl﹣扩散到孔口，并与正极反应产物和负极产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其若生成4.29g Cu2(OH)3Cl，则理论上消耗氧气体积为______L（标准状况）。

【答案】MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 加热c(Cl-)>c(NH)>c(H
＋)>c (OH －) 0.448
【解析】
【分析】
在碱性锌锰干电池中，电极为锌和碳棒，电解质为KOH ，在负极：Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2，在正极：2MnO 2+2e -+2H 2O=2MnOOH+2OH -，所以废电池中，电池周围被锌筒包围，中间有碳棒，碳棒上有铜帽，填充物为MnO 2、NH 4Cl 、MnOOH 、 Zn(OH)2等。

将它们分离后，铜帽加入足量稀硫酸和30%H 2O 2，发生反应Cu+H 2O 2+H 2SO 4=CuSO 4+2H 2O ，溶解后加入锌筒，发生反应Zn+Cu 2+=Zn 2++Cu ，然后过滤，得到海绵铜和含有Zn 2+的滤液。

【详解】
(1)碱性锌锰干电池的电解质为KOH ，总反应为Zn+2MnO 2+2H 2O ═2MnOOH+ Zn(OH)2，其正极的电极反应式为MnO 2+e -+H 2O=MnOOH+OH -。

答案为：MnO 2+e -+H 2O=MnOOH+OH -；
(2)铜帽溶解时加入H 2O 2的目的，是将Cu 氧化并最终转化为CuSO 4，发生反应的化学方程式为Cu+H 2O 2+H 2SO 4=CuSO 4+2H 2O 。

因为H 2O 2受热后易分解生成氧气和水，所以铜帽溶解完全后，可采用加热方法除去溶液中过量的H 2O 2。

答案为：Cu+H 2O 2+H 2SO 4=CuSO 4+2H 2O ；加热；
(3)填充物中可以回收得到氯化铵，在氯化铵溶液中发生如下电离与水解：NH 4Cl=NH 4++Cl -，NH +H 2O
NH 3·H 2O + H +，H 2O H ++OH -，所以各离子浓度的大小顺序c (Cl -)>c (NH )>c (H ＋)>c (OH －)。

答案为：c (Cl -)>c (NH )>c (H ＋)>c (OH －)；
(4)铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀，负极2Cu -4e -=2Cu 2+，正极O 2+4e -+2H 2O=4OH -，环境中的Cl ﹣扩散到孔口，并与正极反应产物和负极产物作用生成多孔粉状锈Cu 2(OH)3Cl ，发生反应的离子方程式为2Cu 2++3OH -+Cl -= Cu 2(OH)3Cl↓，由此可得出关系式：2Cu ——O 2——Cu 2(OH)3Cl ，若生成4.29g Cu 2(OH)3Cl ，则理论上消耗氧气体积为
4.29g 22.4L/mol 214.5g/mol
=0.448L 。

答案为：0.448。

【点睛】
在书写电极反应式时，可从总反应中提取信息：价态变化的元素及对应的物质，由此便可确定正、负极反应的主反应物和主产物，同时关注电解质的性质。

也可利用总反应式减去另一电极反应式。

15．（1）化学反应的过程都是旧键断裂、新键形成的过程。

对于反应：
H 2+I 2垐垎?噲垐?加热2HI ，已知断开1mol H —H 键、1mol I —I 键分别需要吸收的能量是436kJ 和
151kJ ，形成1mol H —I 键需要放出的能量是299kJ 。

①1mol H 2和1mol I 2完全反应，反应物断键吸收的总能量是___kJ ，生成物成键放出的总能量为___kJ ，反应共_____（填“放出”或“吸收”）能量____kJ 。

②如图，能够反映该反应能量变化的图像是____（填“A”或“B”）。

（2）如图所示，在银锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_____极，电极上发生的是_____（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为_________，锌片上观察到的现象为
_______。

银为_____极，电极上发生的是_____（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式是___________，银片上观察到的现象是_______。

【答案】587 598 放出 11 B 负氧化 Zn-2e-═Zn2+ Zn片逐渐溶解正还原
Cu2++2e-═Cu 有红色物质析出
【解析】
【分析】
(1)旧键断裂要吸收能量，新键生成要释放能量，当旧键断裂吸收的能量大于新键生成释放的能量时，反应为吸热反应，反之则为放热反应，据此分析解答；
(2)银、锌、硫酸铜溶液构成的原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，银作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应生成铜，据此分析解答。

【详解】
(1)①1mol H2和1mol I2充分反应生成2molHI，旧键断裂吸收的能量为：
436kJ+151kJ=587kJ，新键生成释放的能量为：299kJ×2=598kJ，旧键断裂吸收的能量小于新键生成释放的能量，反应为放热反应，放出的热量为：598KJ-587kJ=11kJ，故答案为：587；598；放出；11；
②由①的分析可知，该反应为放热反应，则反应物总能量大于生成物总能量，所以B正确；故答案为：B；
(2)银、锌、硫酸铜溶液构成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，导致锌逐渐溶解，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，银作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应而析出铜单质，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，所以看到的现象是有红色物质析出，故答案为：负；氧化；Zn-2e-═Zn2+；Zn片逐渐溶解；正；还原；Cu2++2e-
═Cu；有红色物质析出。