题目内容

17．某原电池中，电解质溶液为稀H2SO4，分别向负极通入CO（或CH4，或H2S），向正极通入O2（或Cl2），完成下列问题：
（1）当分别通入CO和O2时：
①正极反应：O2+4e-+4H+=2H2O；②负极反应：2CO-4e-+2H2O=2CO2↑+4H+；③电池总反应：O2+2CO=2CO2；④电解质溶液PH的变化不变（填“增大”“减少”或“不变”，下同）．
（2）当分别通入CH4和O2时：
①正极反应：O2+4e-+4H+=2H2O；②负极反应：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；③电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O；④电解质溶液PH的变化增大．

分析 （1）原电池中，电解质溶液为稀H2SO4，分别向负极通入CO，向正极通入元素氧气，故CO在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳气体，氧气在正极得到电子与氢离子结合生成水，根据电极反应式和总反应来判断；
（2）甲烷燃料电池在硫酸溶液中，生成二氧化碳和水，总反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O，正极上是氧气得电子的还原反应，利用负极电极方程式=总反应方程式-正极电极反应式可以求得．

解答 解：（1）原电池中，电解质溶液为稀H2SO4，分别向负极通入CO，向正极通入氧气，故CO在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳气体，氧气在正极得到电子与氢离子结合生成水，故正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，负极反应为：2CO-4e-+2H2O=2CO2↑+4H+，总反应式为：O2+2CO=2CO2，故溶液的pH不变，故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；2CO-4e-+2H2O=2CO2↑+4H+；O2+2CO=2CO2；不变；
（2）甲烷燃料电池在硫酸溶液中，生成二氧化碳和水，总反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O，正极电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，用总反应方程式-正极电极反应式可得，通入甲烷的一极电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，该电池反应产物有水，所以硫酸浓度减小，所以pH增大．
故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O；CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；CH4+2O2=CO2+2H2O；增大．

点评 本题考查了电极反应式书写，注意总反应方程式=正极电极反应式+负极电极反应式，题目难度不大．

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7．短周期元素M和N的离子M2+和N2-具有相同电子层结构，则下列说法正确的是（　　）
A．最外层电子数：M＞NB．原子序数：M＜N
C．电子层数：M=ND．半径：M＞N；M2+＜N2-
8．下列有关物质的分类中，你认为合理的是（　　）
A．Al（OH）3（两性氧化物）B．NH3•H2O（弱碱）
C．HClO （强酸）D．CuSO4•5H2O（混合物）
5．材料是人类生存和发展的物质基础，材料科学的发展离不开化学．
①下列材料中，属于无机非金属材料的是C（填字母）．
a．硬币    b．聚氯乙烯塑料    c．氮化硅陶瓷
②工业上制取普通玻璃需要用到的原料有石英、碳酸钠和碳酸钙（或石灰石）．生铁的含碳量比钢的含碳量高（填“高”“低”或“相同”）．铁锈是钢铁在潮湿的空气中发生电化（或电化学或吸氧）腐蚀的结果
③“玉兔”号月球车开创了我国月球表面探索的先河，其制备材料中使用了镁铝合金，选用镁铝合金的优点是密度小，硬度大，耐腐蚀（任答一点）．
12．微粒甲与离子乙在溶液中的转化关系如下所示：微粒甲$\stackrel{OH-}{→}$离子乙$\stackrel{H+}{→}$微粒甲，则微粒甲是（　　）
A．Al2O3B．NH4+C．Fe3+D．CO2
2．实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下：

（1）制备MgAl2O4过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式2Al（OH）3+Mg（OH）2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgAl2O4+4H2O．
（2）如图所示，过滤操作中的一处错误是漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁．判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是AgNO3溶液（或硝酸酸化的AgNO3溶液）．高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是坩埚．
（3）在25℃下，向浓度均为0.01mol•L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Al（OH）3沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+（已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，Ksp[Al（OH）3]=3×10-34）
（4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备．

装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是除去HCl；F中试剂的作用是吸收水蒸气；用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为碱石灰．
（5）将Mg、Cu组成的3.92g混合物投入过量稀硝酸中，充分反应后，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体1.792L（标准状况），向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀．则形成沉淀的质量为8g．
9．五种短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中相对位置如图所示，其中E形成的两种氧化物都是大气污染物且E的单质是一种黄色晶体．
AB
CDE
（1）用化学式填空：比较A、D简单氧化物的热稳定性：CH4＞SiH4，比较D、E最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4＞H2SiO3．
（2）B的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物可形成盐，其盐溶液显酸性（填“酸性”、“中性”或“碱性”）用离子方程式表示其原因：NH4++H2O?NH3．H2O+H+．
（3）写出C元素原子的价电子排布式：3s23p1比较B、E元素基态原子的第一电离能大小N＞S（用元素符号填空）．
（4）A与氢元素形成最简单化合物H可作为燃料电池的原料，写出该燃料电池（以足量NaOH溶液作为电解质溶液）负极电极反应CH4+10 OH--8e-=CO32-+7H2O已知25℃/101kPa下，H的燃烧热为890kJ•mol-1，写出H燃烧热的化学方程式：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890kJ•mol-1．
（5）向150ml．0.10•L-1的氯化物溶液中加入40mLNaOH溶掖，充分反应后得到0.78g沉淀．则原NaOH溶液的物质的量浓度可能是0.75或1.5mol•L-1．
6．由X（C5H6）和Y经Diels-Aldeer反应制得，Diels-Aldeer反应为共扼双烯与含有烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应，最简单的反应是
请回答下列问题：
（1）所含官能团的名称碳碳双键，M（碳链结构不变）是它的官能团异构体，M的结构简式为．
（2）Y的系统命名是1，3-丁二烯．
（3）写出与互为同分异构体，且一溴代物只有两种的芳香烃的结构简式1，3，5-三甲基苯．
7．某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO2气体外，还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数．查阅相关资料表明：“常温下，NO2与N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在．”为此，他们设计了如图所示的装置．

请回答下列问题
（1）写出A中Cu与HNO3反应可能的化学方式Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．
（2）实验开始前先打开A部分的活塞K1，持续通入一段时间的氮气再关闭K1，其目的是把装置中的空气赶走，防止NO被氧化为NO2；装置中B瓶的作用是干燥反应中生成的气体．
（3）停止反应后，打开D中的活塞K2并通入O2，若有NO生成，则D中出现的现象是无色气体变为红棕色；实验发现，通入的O2温度高低对实验现象有较大影响，为便于观察应通入（填“热”或“冷”）热的O2．
（4）为减小实验误差，在A中反应完成和D中出现现象后，还应继续进行的操作是打开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2．
（5）实验测得如下数据：实验前，Cu、Ag合金的质量：15.0g，浓HNO3：40mL 13.5mol•L-1；实验后A溶液：V=40mL  c（H+）=1.0mol•L-1．假设反应中HNO3既无挥发也无分解，则：
①参加反应的HNO3的物质的量为0.5mol．
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量，则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是C中烧瓶在实验前后增加的质量．

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