题目内容

12．（1）氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将变小，溶液的pH变小（选填“变小”、“增大”或“不变”）．
（2）氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将变小，溶液的pH增大．

分析 氢氧燃料电池以KOH或H2SO4溶液作电解质溶液时，电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，产物为水，电解质溶液浓度变小．

解答 解：（1）在燃料电池中，通入燃料氢气的一极为电池的负极，在KOH溶液为电解质溶液时，负极反应为：2H2-4e-+4OH-=4H2O，正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，电池总反应即氢气在氧气中燃烧生成水：2H2+O2=2H2O，电池工作一段时间后，生成水使溶液体积增大，氢氧化钠溶液浓度变小，c（OH-）减小，PH值变小，
故答案为：变小；变小；
（2）电解质是酸性环境时，负极反应为：2H2-4e-=4H+，正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，总反应为2H2+O2=2H2O，电池工作一段时间后，生成水使溶液体积增大，则硫酸的浓度变小，溶液PH值增大，
故答案为：变小；增大．

点评 本题考查了原电池工作原理，明确电池总反应是解题的关键，注意掌握电解质溶液不同时电极反应式书写，难度中等．

练习册系列答案
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2．如图为A物质的溶解度曲线．M、N两点分别表示A物质的两种溶液．下列做法不能实现M、N间的相互转化的是（A从溶液中析出时不带结晶水，步骤中的过滤操作均未写出）（　　）
A．从N→M：先向N中加入适量固体A再降温
B．从N→M：先将N降温再加入适量固体A
C．从M→N：先将M降温再将其升温
D．从M→N：先将M升温再将其蒸发掉部分水
3．X、Y、Z、W 均为短周期元素，原子序数依次增大．Y 原子的 M 电子层有 1 个 电子，同周期的简单离子的半径中 Z 最小．W 与 X 同主族，其最高化合价是最低 负化合价绝对值的 3 倍．下列说法正确的是（　　）
A．最高价氧化物水化物的碱性：Y＜ZB．简单气态氢化物的热稳定性：X＜W
C．简单气态氢化物的沸点：X＜WD．简单离子的还原性：X＜W
20．下列说法正确的是（　　）
A．用酸性KMnO4溶液能鉴别CH3CH═CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO
B．乙酸乙酯能水解，可用于制备肥皂
C．根据核磁共振氢谱不能鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
D．食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应
7．氯化亚铜在工业上应用广泛．利用反应Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl制氯化亚铜的流程如图1．氯化亚铜（CuC1）为白色晶体，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，微溶于水，在空气中会被迅速氧化，能溶于浓盐酸，并生成配合物，该配合物加水稀释后会重新析出CuCl沉淀．

实验药品：铜丝20g、氯化铵20g、65% 硝酸10mL、36%盐酸15mL、水．
（1）反应①的化学方程式为NH4[CuCl2]=CuCl↓+NH4Cl．
（2）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，然后真空干燥、冷却，密封包装．真空干燥，密封包装的
目的是加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化．
（3）工业化生产时，乙醇可通过蒸馏方法回收并循环利用，而NH4Cl、HNO3（填化学式）可直接循环利用．
（4）实验室用图2装置制备CuCl．实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是氯化铵溶于水吸收大量热量，造成反应液温度降低，电炉加热升温至50℃时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色，从环保角度考虑，当烧瓶上方红棕色气体逐渐变为无色时才能停止通入氧气．
（5）氯化亚铜在工业上也可以利用酸性电镀废液（主要含Cu2+、Fe3+）制得高浓度硫酸铜溶液后，加入铁粉、氯化钠生成CuCl．反应的离子反应方程式为：2Cu2++2Cl-+Fe=2CuCl↓+Fe2+．CuCl产率与混合液pH的关系如图3，析出CuCl晶体时的最佳pH在3左右．
17．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HCl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃．
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为分馏．
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示（热源及夹持装置略去）：
①装置B中的试剂是浓硫酸．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化．
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是石英管的内壁附有灰黑色晶体；装置D 不能采用普通玻璃管的原因是高温下，普通玻璃会软化，装置D中发生反应的化学反应方程式为SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl．
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及先通一段时间H2，将装置中的空气排尽．
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是bd．（填写字母代号）
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液．
4．锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌．某硫化锌精矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为ZnO．
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的浸出操作．
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是置换出Fe等，反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Zn2++Fe．
（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，阳极逸出的气体是O2．
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O．
（6）硫化锌精矿（ZnS）遇到硫酸铜溶液可慢慢地转变为铜蓝（CuS）．请用简短的语言解释该反应发生的原理在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物（或在相同条件下，由于KSP（CuS）小于KSP（ZnS），故反应可以发生）．
（7）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…，冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也．”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Zn+3CO↑．（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）
1．氢的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等．
（1）Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料．
①Ti的基态原子有7种能量不同的电子；
②BH4-的空间构型是正四面体 （用文字描述）．
（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N2+3H2?2NH3实现储氢和输氢．下列说法正确的是ACD．
A．NH3分子中N原子采用sp3杂化     B．NH3和NH4+是等电子体
C．CN-的电子式为：      D．相同压强时，NH3沸点比PH3高
（3）2008年，Yoon等人发现Ca与C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子．
①C60晶体易溶于苯、CS2，说明C60是非极性 分子（选填：“极性”、“非极性”）；
②C60分子结构如图1所示，则C60分子中含有σ键数目为90．
（4）MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图2所示．
①MgH2遇水就能释放H2，该反应的化学方程式为MgH2+2H2O═Mg（OH）2+2H2↑；
②已知该晶体的密度a g/cm-3，则该晶胞的体积为$\frac{52}{a{N}_{A}}$ cm3（用a、NA表示）．
2．取一小块钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象中，正确的描述（　　）
①钠先熔化 
②钠在空气中燃烧，放出黄色火花 
③燃烧后得到浅黄色固体 
④燃烧时火焰为黄色 
⑤燃烧后得到白色固体．
A．①②B．①②③C．①④⑤D．①③④

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