题目内容

12．铅蓄电池的电极材料是Pb和PbO2，电解液是硫酸溶液．现用铅蓄电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法不正确的是（　　）
A．电解后，c（Na2SO4）不变，且溶液中有晶体析出
B．电解池的阳极反应式为：4OH--4e-═2H2O+O2↑
C．蓄电池放电时，每消耗0.1molPb，共生成0.1molPbSO4
D．蓄电池中每生成2molH2O，电解池中就消耗1molH2O

分析 铅蓄电池放电时，Pb为负极，被氧化生成PbSO4，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，正极反应为PbO2+2e+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，电池反应式为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；电解硫酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，实际上是电解水，则溶液体积减小，硫酸钠溶液变成过饱和溶液，则会析出硫酸钠晶体．

解答 解：A．硫酸钠是饱和溶液，电解一段时间后，溶液为过饱和溶液，所以会有硫酸钠晶体析出，硫酸钠物质的量浓度不变，故A正确；
B．惰性电极电解硫酸钠溶液，阳极是氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为：4OH--4e-═2H2O+O2↑，故B正确；
C．铅蓄电池总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，由方程式可知，电池放电时每消耗0.1molPb，共生成0.2molPbSO4，故C错误；
D．铅蓄电池为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，每生成2mol水转移电子2mol，电解池中2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2+O2，通过2mol电子消耗1mol水，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据各个电极上电极反应式来分析解答即可，易错选项是C，注意过饱和溶液会析出晶体，但溶液浓度不变，为易错点，题目难度中等．

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2．在工业中利用镁制取硅：2Mg+SiO22MgO+Si，同时有副反应发生：2Mg+SiMg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷），SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体．如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置：
（1）由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用b（填序号）．
a．石灰石　　　b．锌粒　　　　c．纯碱
（2）实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是让氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响，
当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行．
（3）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸．可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因用化学方程式表示为
①Mg2Si+4HCl═2MgCl2+SiH4↑；
②SiH4+2O2═SiO2+2H2O．
3．下列说法错误的是（　　）
A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu（NO3）2固体，铜粉就会溶解
B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性
C．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性
D．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成
20．表是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一化学元素．

（1）某元素原子的核外所有p电子数比s电子总数少1，则该元素的元素符号是N．
（2）元素⑨的基态原子的外围电子排布式是3d54s1，该元素的最高正价是+6．
（3）元素⑩在周期表中的位置是第四周期、第Ⅷ族、d区．
（4）表中元素⑥的氢化物的还原性比元素⑤的氢化物的还原性弱（填强或弱）
（5）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去．下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（电离能）（KJ•mol-）：
锂X
失去第一个电子（I1）519580
失去第二个电子（I2）72961820
失去第三个电子（I3）117992750
失去第四个电子（I4）11600
表中X可能为以上10种元素中的铝元素（填元素名称）；为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量Li原子失去1个电子后形成全充满的稳定结构，能量较低，难于再失去第二个电子．
7．铜是与人类关系非常密切的常见金属．已知常温下，在溶液中Cu2+稳定，Cu+易在酸性条件下发生反应：2Cu+═Cu2++Cu．大多数+1价的铜的化合物是难溶物，如Cu2O、CuH等．
（1）CuH中H元素的化合价为-1．
（2）目前制备纳米级Cu2O的一种方法：在氢氧化铜悬浊液中滴入N2H4•H2O水溶液，充分反应后即可得到Cu2O，同时产生无色无味的气体．上述制备过程中的总反应的化学方程式为4Cu（OH）2+N2H4•H2O═2Cu2O+N2↑+7H2O．
（3）一定条件下，在CuSO4中加入NH4H反应生成氢化亚铜（CuH）．
①CuH在过量稀硫酸中有H2生成，其反应的离子方程式为2CuH+2H+=Cu+Cu2++H2↑．
②将CuH溶解在足量稀硫酸中，当产生6.72L H2（标准状况下）时，参加反应的硫酸的物质的量为0.15mol．
17．已知M为质量数为27，中子数为14的元素形成的单质，则下列物质不能与M反应的是（　　）
A．AgNO3溶液B．NaOH溶液C．Fe3O4D．MgO
4．将Na2CO3•5H2O与NaHCO3组成的混合物28g放入坩埚中充分加热至固体质量不变时，将残留固体加入200ml某浓度的盐酸中恰好完全反应，可产生标准状况下的气体3.36L，若将原28g混合物加入足量该浓度的盐酸中，完全反应后产生气体8.8g，求：
（1）混合物中NaHCO3的质量；
（2）盐酸的物质的量浓度．
1．砷（As）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是．
（1）砷位于元素周期表中ⅤA族，其气态氢化物的稳定性比NH3弱（填“强”或“弱”）．
（2）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差．根据如图2写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式：As2O5（s）=As2O3（s）+O2（g）△H=+295.4 kJ•mol-1．

（3）砷酸盐可发生如下反应：AsO${\;}_{4}^{3-}$+2I-+2H+?AsO${\;}_{3}^{3-}$+I2+H2O．图2装置中，C1、C2是石墨电极．
①A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转．此时C2上发生的电极反应是AsO42-+2H++2e-=AsO32-+H2O．
②一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针向左偏（填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）．
（4）利用（3）中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：
①将试样溶于NaOH溶液，得到含AsO${\;}_{4}^{3-}$和AsO${\;}_{3}^{3-}$的混合溶液．
As2O5与NaOH溶液反应的离子方程式是As2O5+6OH-═2AsO43-+3H2O．
②上述混合液用0.02500mol•L-1的I2溶液滴定，消耗I2溶液20.00mL．滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI，析出的I2又用0.1000mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液30.00mL．（已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
试样中As2O5的质量是0.115 g．
2．工业制硝酸经以下一系列反应（如图1）：

（1）写出反应④的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO，实验室收集NO的方法是排水法．
（2）对于氮的化合物，下列说法不正确的是（选填序号字母）d．
a．氨可用作制冷剂
b．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c．硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成1mol NO2
（3）已知：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H1=-241.8kJ/mol
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H2=-92.0kJ/mol
则34g氨气与氧气反应生成N2（g）与H2O（g）时，△H=-633.4 kJ/mol．
（4）氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO2，写出该反应的化学方程式2NH3+3O2$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HNO2+2H2O．
（5）氨气是氮肥工业的重要原料，某化肥厂生产铵态氮肥（NH4）2SO4的部分工艺流程如图2：向装有CaSO4悬浊液的沉淀池中先通氨气，再通CO2的原因（请从溶解度和溶解平衡角度分析）NH3极易溶于水且溶于水后呈碱性，增加了CO2的溶解度，生成了大量的CO32-，使CaSO4（s）?Ca2+（aq）+SO42-（aq）溶解平衡向右移动，提高了（NH4）2SO4的产量．

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