题目内容

7．用酸性氢氧燃料电池电解硫酸钠饱和溶液的装置如图所示 （a、b为铜电极）．下列说法中不正确的是（　　）
A．电池工作时，正极反应式为：O2+4H++4e-═2H2O
B．电解时，当阴极逸出amol气体，同时有W克Na2SO4﹒10H2O 析出，保持温度不变，剩余溶液中的硫酸钠的质量分数是$\frac{71W}{161（W+36a）}$×100%
C．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.01g O2时，b 极周围会产生0.02g H2

分析 左边装置是氢氧燃料电池，所以是原电池，原电池放电时，燃料失电子发生氧化反应，所以投放燃料的电极为负极，投放氧化剂的电极为正极，正极上氧化剂得电子发生还原反应；右边装置有外接电源，所以是电解池，连接负极的b电极是阴极，连接正极的a电极是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；两电池工作时，电子的流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极．

解答 解：A、左边装置是氢氧燃料电池，所以是原电池；原电池放电时，正极上氧化剂得电子发生还原反应，即氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故A正确．
B、电解时，阴极上析出的是氢气，当阴极逸出amol气体电解的水的质量为：
2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O2↑+2H2↑，
36g            2mol
18ag           amol
所以当阴极逸出amol气体电解的水的质量为18ag，电解后的溶液仍为饱和溶液，溶液的质量分数为：$\frac{\frac{142}{142+180}×100%×W}{W+18a}×100%$=$\frac{71W}{161（W+18a）}$，故B错误．
C、电子在导线中移动，不能在溶液中移动，故C错误；
D、燃料电池和电解池中转移的电子数是相等的，当电池中消耗0.02gH2，根据电极反应：H2→2H++2e-，所以转移电子0.02mol，b极的电极反应为：2H++2e-→H2，转移电子0.02mol，会产生0.02gH2，故D正确．
故选BC．

点评 本题考查了原电池和电解池，明确原电池和电解池原理是解本题关键，知道离子的放电顺序，易错选项是C，注意电子不进入电解质溶液，溶液中阴阳离子定向移动而形成电流，题目难度中等．

练习册系列答案
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17．如图，在银圈和铁圈的联接处吊着一个绝缘的细丝，使之平衡，然后小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液．
（1）片刻后可观察到的现象是银圈表面析出红色固体，银圈向下倾斜
（2）产生上述现象的原因是铁、银、硫酸铜构成原电池，铁不断失电子而减少，银上不断析出铜，质量增加，所以银圈逐渐向下倾斜．
18．现有常温下的四份溶液：①0.01mol•L-1 CH3COOH溶液；②0.01mol•L-1盐酸；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液．下列说法正确的是（　　）
A．①中水的电离程度最小，③中水的电离程度最大
B．等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：④最大
C．将四份溶液稀释相同倍数后，溶液的pH：③＞④，②＞①
D．将②、③混合，若pH=7，则消耗溶液的体积：②＜③
15．1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4 的混合气体1120mL （标准状况），向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀．
（1）该浓硝酸的物质的量浓度是14.0mol/L；
（2）该合金中铜的物质的量是0.02mol；
（3）NO2和N2O4 的混合气体中，N2O4 的体积分数是20%；
（4）得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是640mL．
2．向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5，在温度为T时发生如下反应PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）△H=+124kJ•mol-1．反应过程中测定的部分数据见下表：
时间t/s050150250350
n（PCl3）/mol00.160.190.20.2
回答下列问题：
（1）反应在前50s的平均速率v（PCl5）=0.0016mol/（L•s），该反应的△S＞0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）温度为T时，该反应的化学平衡常数=0.025．
（3）上述反应到达平衡状态时，PCl3的体积分数为16.7%．
要提高平衡时PCl3的体积分数，可采取的措施有CD．
A．温度不变，压缩容器体积增大压强      B．使用高效催化剂
C．温度和体积不变，减小PCl5的起始量    D．体积不变，提高反应温度
（4）在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5mol PCl5和a mol Cl2平衡时PCl5的转化率仍为20%，则a=0.1．
（5）在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸（H3PO4），该反应的化学方程式是PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl．
12．运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义．请回答下列问题：
（1）已知：①4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）△H=-1266.8kJ•mol-1
②N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=180.5kJ•mol-1
写出氨高温催化氧化的热化学方程式4NH3（g）+5O2（g）$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8KJ/mol．
（2）氨气、空气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH3+3O2═2N2+6H2O．则原电解质溶液显碱性（填“酸性”、“中性”或“碱性”），负极的电极反应式为2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O．
（3）合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：
温度/°C200300400
K1.00.860.5
①由上表数据可知该反应为放热反应，理由是随着温度的升高，平衡常数减小；
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是ad（填字母序号）；
a．增大压强    b．使用合适的催化剂
c．升高温度    d．及时分离出产物中的NH3
③400°C时，测得氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1时，此时刻该反应的v正（N2）＜v逆（N2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）①25°C时，将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合．当溶液中c（NH4+）=c（Cl-）时，用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$；
②向25mL0.10mol•L-1的盐酸中滴加氨水至过量，该过程中离子浓度大小关系一定不正确的是d （填字母序号）．
a．c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-）    b．c（C1-）＞c（NH4+）=c（H+）＞c（OH-）
c．c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）    d．c（OH-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（Cl-）
19．有机玻璃是甲基丙烯酸甲酯的聚合物，已知烯烃可被酸性高锰酸钾溶液氧化成二元醇，如

现以2-甲基丙烯为原料，通过下列合成路线制取有机玻璃

（1）B的结构简式为：．
C中含有的官能团名称分别是羟基、羧基．D的结构简式为：．
（2）写出C→D的化学方程式：
（3）写出反应类型：Y反应属于酯化反应（或取代反应），Z反应属于加聚反应（或聚合反应）．
16．在配制一定物质的量浓度的溶液时，不会用到的仪器是（　　）
A．B．C．D．
17．以下实验原理或操作中，正确的是（　　）
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