题目内容

15．如图两个装置中，分别装有200mL对应的饱和溶液，工作一段时间后，测得有0.02mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是（　　）
A．产生气体体积 ①=②
B．①中阴极质量增加，②中正极质量减小
C．②中负极：2H++2e-═H2↑
D．溶液的pH变化：①减小，②增大

分析 根据电池的工作原理写出电极反应，在两极上，得失电子数相等，可以根据电子守恒来进行相关的计算．

解答 解：A、①是电解池，电极反应为：阳极：4OH-→O2↑+2H2O+4e-，阴极：Cu2++2e-→Cu，②是原电池，正极反应：2H++2e-→H2，负极反应：Zn+2e-→Zn2+，液体体积均为200mL，当有0.02mol的电子通过时，①产生的气体是氧气，为0.005mol，②中0.01mol氢气放出，所以①＜②，故A错误；
B、①中阴极反应：Cu2++2e-→Cu，阴极质量增加，②中正极反应：2H++2e-→H2，正极质量不变，故B错误；
C、电极反应式②中负极：Zn-2e-→Zn2+，故C错误；
D、溶液的pH变化：①中消耗氢氧根，所以碱性减弱pH减小，②中消耗氢离子，所以酸性减弱pH增大，故D正确．
故选D．

点评 本题考查学生原电池和电解池的工作原理以经济电极反应的书写知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．

练习册系列答案
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6．下列溶液中，必须通过焰色反应才能鉴别的一组是（　　）
A．Na2CO3  KClB．NaCl   KClC．CaCl2 NaClD．K2CO3  CaCl2
6．要除去下列各物质里的少量杂质（括号内为杂质），请按要求写出所用试剂的化学式，并在下面操作方法中选择恰当方法的编号填入表中．可供选择的操作方法：①过滤  ②洗气  ③分液  ④蒸发  ⑤蒸馏
NO（NO2）NH4Cl（AlCl3）FeCl2（FeCl3）NaNO3（NH4NO3）
所选试剂化学式
操作方法编号
3．氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）?Si3N4（s）+6CO（g）（△H＜0）
（1）该反应的氧化剂是N2，其还原产物是Si3N4．
（2）该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$；若已知CO生成速率为v（CO）=18mol•L-1•min-1，则N2消耗速率为v（N2）=6mol•L-1•min-1．
（3）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、CO的量），反应速率v与时间t的关系如图．图中t4时引起平衡移动的条件可能是升高温度或增大压强；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是t3～t4．
（4）若该反应的平衡常数为 K=729，则在同温度下1L密闭容器中，足量的SiO2和C与2mol N2充分反应，则N2的转化率是50% （提示：272=729）．
10．氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，消除氮氧化物有多种方法．
（1）利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：

反应I的方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+HCl，该反应的氧化产物为NO2、HNO3，
反应II的化学方程式为2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4．
（2）可用甲烷催化还原氮氧化物．已知：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
①已知NO气体会分解为NO2气体和N2气体，写出该反应的热化学方程式4NO（g）═2NO2（g）+N2（g））△H=$\frac{1}{2}$（△H2-△H1）．
②现有一份NO与NO2的混合气体，其平均相对分子量为34，用16g甲烷气体催化还原该混合气 体，恰好完全反应生成氮气，二氧化碳气体和水蒸气，共放出热量1042.8kJ．则该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为3：1，若已知上述反应△H2=-1160kJ•mol-1，则△H1=-574 kJ/mol．
20．不对称烯烃和某些含氢化合物加成时，氢原子主要加到含氢较多的不饱和碳原子上．试完成下述物质发生加成反应时，主要反应的化学方程式．
（1）丙烯和水：CH2=CHCH3+H2O→CH3-CH（OH）CH3
（2）2-甲基-1-丁烯和溴化氢CH2=C（CH3）CH2CH3+HBr→CH3-CBr（CH3）CH2CH3．
7．在150℃时，1L NO2按下式发生分解反应：2NO2?2NO+O2，当反应5min末时，混合气体的体积为1.2L．求该条件下NO2的分解率．
2．α-非兰烃是从薄荷油中得到的一种烃，其结构简式如图，α-非兰烃的分子式为C10H16，它与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有3种（不考虑立体异构．）
5．孔雀石的主要成分是Cu（OH）2•CuCO3 （其杂质主要为FeCO3等），它用于制于胆矾的实验步骤如下：
①在100mL烧杯中加入3mol•L-1稀硫酸12mL，加热，少量多次加入5～10g孔雀石粉，控制硫酸铜溶液的pH约为1.5～2.0，并加水稀释至35mL左右．
②滴加约4mL 3% H2O2，待滴加完后，用2mol•L-1 NaOH溶液调节溶液的酸度，控制pH值为3.0～3.5，将溶液加热至沸数分钟，趁热过滤．
③水浴加热，蒸发结晶
④重结晶
试回答下列问题：
（1）步骤①中为什么要少量多次加入孔雀石粉？原料中Cu（OH）2•CuCO3的含量未知，少量多次加可以使两者接近于完全反应，避免其中一种过量太多，可以控制合适的pH值，减少后续过程氢氧化钠的加入量，从而减少杂质的引入；用硫酸浸取的化学方程式：Cu（OH）2•CuCO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑．
（2）pH值控制为3.0～3.5，其目的是：使Fe3+沉淀完全，而Cu2+仍留在母液中
（3）为什么必须水浴加热及怎样判断蒸发浓缩已完成：因温度高时，CuSO4•5H2O会失去结晶水，当液面出现较多晶膜时即可说明蒸发浓缩已完成．
（4）将制得的样品用热重仪进行热重分析，热重仪原理及热重计录如下表：

写出212-250℃温度范围内发生反应的化学方程式：CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O．

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