题目内容

15．如图可设计成多种用途的电化学装置．下列分析正确的是（　　）
A．当a和b用导线连接时，溶液中的SO42-向铜片附近移动
B．将a与电源正极相连可以保护锌片，这叫牺牲阳极的阴极保护法
C．当a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：2H++2e→H2↑
D．a和b用导线连接后，电路中通过0.02mol电子时，产生0.02mol气体

分析 若a和b用导线连接，该装置是原电池，锌作负极，铜作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，阳离子移向正极铜，阴离子移向负极锌；若a与电源正极相连，该装置是电解池，则铜为阳极，锌为阴极，可以保护锌被腐蚀，这叫外接电源的阴极保护法，据此分析．

解答 解：A．a和b用导线连接，该装置是原电池，锌作负极，铜作正极，阳离子移向正极铜，阴离子移向负极锌，所以溶液中的SO42-向锌片附近移动，故A错误；
B．a与电源正极相连，该装置是电解池，则铜为阳极，锌为阴极，可以保护锌被腐蚀，这叫外接电源的阴极保护法，故B错误；
C．a和b用导线连接时，该装置是原电池，锌作负极，铜作正极，铜片上发生的反应为：2H++2e→H2↑，故C正确；
D．a和b用导线连接时，该装置是原电池，铜作正极，铜片上发生的反应为：2H++2e→H2↑，所以电路中通过0.02mol电子时，产生0.01mol气体，故D错误．
故选C．

点评 本题考查原电池和电解池原理，根据电极上得失电子及其反应类型来分析解答，明确原电池的工作原理及所发生的氧化还原反应是解答本题的关键，电解过程的反应原理应用，注意相关基础知识的积累，难度不大．

练习册系列答案
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5．氢能的研究和利用是当今科学研究的热点之一，而寻找性能优越、安全性高、价格低廉、环保的储氢材料则成为氢能研究的关键．目前正在研究好已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等．回答下列问题．
（1）工业上用电解无水氯化镁而不是氧化镁获得镁的原因是消耗大量的电能．该过程的主要能量转换形式为电能转化成化学能，氯化镁晶体脱水时工业冶炼镁的关键工艺之一先将MgCl2•6H20转化为MgCl2•NH4Cl•nNH3（铵镁复盐），然后在700℃脱氨得到无水氯化镁，脱氨反应的化学方程式为MgCl2•NH4Cl•nNH3$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$MgCl2+（n+1）NH3↑+HCl↑；
（2）镁铝合金（Mg17Al12　）是一种潜在的储氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质熔炼获得．该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al．得到的混合物Y（17MgH2+12Al）在一定条件下可释放出氢气．
①熔炼制备镁铝合金（Mg17Al12）时通入氩气的目的是防止Mg Al被空气氧化．
②在足量的HCl溶液中，混合物X能完全释放出H2．1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物X与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为52mol．
（3）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现储氢和加氢：
（g）+3H2（g）$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;高温\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{Fe_{3}O_{4}/Al_{2}O_{3}}$（g）
一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其他有机物）．

①A为电源的负极；C电极的电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12．
②该储氢装置的电流效率η=64.3%．（η=$\frac{生成目标产物消耗的电子数}{转移的电子总数}$×100%，计算结果保留小数点后1位）．Fe3O4/Al2O3．
6．下列说法正确的是（　　）
A．需要加热的化学反应都是吸热反应
B．水力发电是将化学能转化为电能的过程
C．食醋、纯碱、食盐分别属于酸、碱、盐
D．生铁、不锈钢、青铜都属于合金
3．亚氯酸钠（NaClO2）是一种性能优良的漂白剂，但在酸性溶液发生分解：5HClO2→4ClO2+H++Cl-+2H2O．
向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈．若将盐酸改为pH相同的稀硫酸，开始时反应缓慢，稍后产生气体速度较快，速度变化的原因是（　　）
A．逸出ClO2使生成物浓度降低B．酸使HClO2的分解加速
C．溶液中的H+起催化作用D．溶液中的Cl-起催化作用
10．有KCl、NaCl、Na2CO3的混合物，其中钠元素的质量分数为0.3150，氯为0.2708，为求算Na2CO3的质量分数，某同学列了以下关系式：（31.50÷23）+（100-31.50-27.08-x）÷39=（27.08÷35.5）+x÷60X2
解得x=28.25，则Na2CO3的质量分数为0.499（保留3位小数）．
20．TiCl4是一种重要的化工原料，其工业生产过程如下：
2FeTiO3（s）+7Cl2（g）+6C （s）$\stackrel{900℃}{?}$2TiCl4 （g）+2FeCl3（g）+6CO（g）-Q （Q＞0）
（1）该反应达到平衡后，若使正反应速率增大可采取的方法有ac．（选填编号）
a．加压           b．加入碳         c．升温          d．及时移走CO
（2）若上述反应在固定体积的密闭容器中发生，一定能说明反应已达平衡的是bc．（选填编号）
a．反应物不再转化为生成物         
b．炉内FeTiO3与TiCl4 的质量比保持不变
c．反应的热效应不再改变           
d．单位时间内，n（FeTiO3）消耗：n（FeCl3）生成=1：1
（3）上述反应中所有非金属元素原子的半径从大到小的顺序为Cl＞C＞O；其中不属于同周期又不属于相邻族的两元素形成非极性分子（填“极性”或“非极性”），通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性可以判断这两种元素的非金属性．
（4）上述反应中，非金属性最弱的元素原子的电子共占据4个原子轨道，最外层电子排布式为2s22p2．它形成的固态单质中只含一种强烈的相互作用力，则该单质属于原子晶体．
（5）为方便获得氯气，工业制TiCl4厂可以和氯碱厂进行联合生产．CO可合成甲醇，若不考虑损失，上述联合生产在充分利用各种副产品的前提下，合成192kg甲醇，至少需补充H25000mol．
7．氨气在水中溶解度大的原因是：1、NH3和H2O极性接近，依据相似相溶原理可知，氨气在水中的溶解度大，氨分子和水分子间可以形成氢键，大大增强溶解能力，部分氨气与水反应，降低了NH3浓度，使溶解量增大．
氯化钠熔点高于氯化钾的原因是：氯化钠、氯化钾晶体类型相同，钠离子半径小于钾离子，离子键强，所以熔沸点高．
16．用10mL 0.1mol/L BaCl2溶液恰好可分别使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的SO42-完全转化为硫酸钡沉淀，则这三种硫酸盐的物质的量浓度之比为（　　）
A．1：1：3B．1：2：3C．1：3：3D．3：2：2
17．芳香化合物A、B互为同分异构体，B的结构简式是A经①②两步反应得C、D和E．B经①②两步反应得E、F和H．上述反应过程、产物性质及相互关系如下图所示．


（1）写出E的结构简式：．
（2）A有2种可能的结构，写出相应的结构简式：或．
（3）写出F在浓H2SO4作用下在170℃时发生反应的化学方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O，反应类型是消去反应．
（4）写出F与H在加热和浓H2SO4催化作用下发生反应的化学方程式：CH3CH2OH+CH3COOH $→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O，反应类型是酯化（取代）反应．

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