题目内容

16．大功率镍氢动力电池及其管理模块，是国家“十五”863计划电动汽车专项中一项重要课题．我国镍氢电池居世界先进水平，解放军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池．常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6（LaNi5H6中各元素化合价均为零），电池反应通常表示为：LaNi5H6+6NiO（OH）$?_{充电}^{放电}$LaNi5+6Ni（OH）2，下列有关镍氢电池的说法，不正确的是（　　）
A．电池工作时，储氢合金作负极
B．电池充电时，阳极发生氧化反应
C．电池工作时，负极反应式：LaNi5H6+6OH--6e-═LaNi5+6H2O
D．电池放电时，电子由正极通过外电路流向负极

分析 此电池放电时的反应为LaNi5H6+6NiOH=LaNi5+6Ni（OH）2，正极反应为6NiOOH+6e-=6Ni（OH）2+6OH-，负极反应为 LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O．由此可见储氢合金是还原剂，作原电池的负极．充电时的总反应为LaNi5+6Ni（OH）2=LaNi5H6+6NiOOH，阳极反应为6Ni（OH）2+6OH-+6e-=6NiOOH+6H2O，阴极反应为LaNi5+6H2O-6e-=LaNi5H6+6OH-．

解答 解：A、此电池放电时的反应为LaNi5H6+6NiOH=LaNi5+6Ni（OH）2，正极反应为6NiOOH+6e-=6Ni（OH）2+6OH-，负极反应为 LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O．由此可见储氢合金是还原剂，作原电池的负极，故A正确；
B、充电时的总反应为LaNi5+6Ni（OH）2=LaNi5H6+6NiOOH，阳极反应为6Ni（OH）2+6OH--6e-=6NiOOH+6H2O，阳极发生氧化反应，故B正确；
C、电池放电时的反应为LaNi5H6+6NiOH=LaNi5+6Ni（OH）2，正极反应为6NiOOH+6e-=6Ni（OH）2+6OH-，负极反应为 LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O，故C正确；
D、放电时，为原电池，电子由负极通过外电路流向正极，故D错误；
故选D．

点评 此题考查学生对原电池、电解池原理的理解和掌握情况，用所学知识解释和解决科技等问题，将理论知识与实际应用相结合．

练习册系列答案
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6．间硝基苯胺（Mr=128）是一种重要的染料中间体．它是一种黄色针状结晶，微溶于水，随温度升高溶解度增大，溶于乙醇、乙醚、甲醇．间硝基苯胺可选用间二硝基苯与碱金属多硫化物进行选择性还原，其反应式如下：
+Na2S2+H2O→+Na2S2O3
已知：R-NH2+H+→R-NH3+
实验步骤：
①在100mL锥形瓶中加入8g结晶硫化钠与30mL水，搅拌溶解．再加入2g硫黄粉，缓缓加热并不断搅拌到硫黄粉全部溶解，冷却后备用．
②在150mL三颈烧瓶中加入4.74g间二硝基苯（Mr=158）与40mL水，安装机械搅拌装置、滴液漏斗和回流冷凝管如右图所示，将步骤①配制的多硫化钠溶液加入滴液漏斗．
③加热三颈烧瓶至瓶内微微沸腾，开动搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液．慢慢滴加多硫化钠溶液，滴加完毕后继续搅拌回流30min．移去热源，用冷水浴使反应物迅速冷却到室温后，减压过滤，滤饼洗涤三次．
④在150mL某容器中配制稀盐酸（30mL水加7mL浓盐酸），将上述粗产物转移进该容器，加热并用玻璃棒搅拌，使间硝基苯胺溶解，冷却到室温后减压过滤．
⑤冷却滤液，在搅拌下滴加过量浓氨水到pH=8，滤液中逐渐析出黄色的间硝基苯胺．
⑥冷却到室温后减压过滤，洗涤滤饼到中性，抽干，产物重结晶提纯，在红外灯下干燥，称重，得2.56g．
回答下列问题：
（1）滴液漏斗较普通分液漏斗的优点保持恒压，便于液体顺利流下；
（2）在铁和盐酸作用制得初生态氢原子（还原性远强于碱金属多硫化物）也可以将硝基还原为氨基，却未被采用，其可能原因为铁和盐酸作用还原性强，不具有选择性．
（3）第④步用盐酸溶解粗产品，而不用水的原因间硝基苯胺微溶于水，但可与盐酸作用可以形成盐溶于水中．
（4）第③步中滤饼洗涤三次，可选用的洗涤剂为A；第⑥步产物要进行重结晶，可选用的试剂为B．
A．冷水　　　B．热水　　　C．乙醚　　　D．乙醇
（5）第③步中，搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液后再滴加多硫化钠溶液，其原因为增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率
（6）第⑥步中要将滤饼洗涤到中性，检验方法为用玻璃棒蘸取最后一次洗涤后液体，滴在pH试纸中央，测定pH，若pH=7，说明已洗涤到中性．
（7）该反应的产率为66.7%．
7．将1.92gCu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混和气体1.12L（标准状况），则反应中所消耗硝酸的物质的量是（　　）
A．0.08molB．0.12molC．0.09molD．0.11mol
4．通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%．
（1）X的分子式是C2H6O；
（2）X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式2CH3CH2OH+2Na-→2CH3CH2ONa+H2↑；
（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是CH3CHO；
（4）X可以用某烃Z与水反应制备．图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生Z并检验其性质的实验，完成下列问题．
①B中反应类型是氧化反应；
②C中实验现象是溴的四氯化碳溶液褪色；
③制取氯乙烷（CH3CH2Cl）的最佳方法是（用化学方程式表示）：CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl．
11．（1）已知下列热化学方程式：
a．H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
b．C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
c．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.5kJ/mol
其中属于吸热反应的是③（填序号）；
碳的燃烧热△H=-393.5kJ/mol．
（2）某火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生大量的N2和水蒸气，并放出大量热．已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量．
①该反应的热化学方程式N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol．
②已知：H2O（l）=H2O（g）；△H=+44kJ•mol-1，
则16g液态肼与H2O2燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是408.8 kJ．
③已知：N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ•mol-1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O （g）△H=-534kJ•mol-1
根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式2N2H4（g）+2 NO2 （g）=3N2（g）+4 H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1．
1．某研究性学习小组为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其他元素）中镁的质量分数，设计了下列三种不同实验方案进行探究，请根据他们的设计回答有关问题．
[探究一]实验方案：铝镁合金溶于NaOH溶液，测定剩余固体质量．
问题讨论：
（1）实验中发生反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑．
（2）若实验中称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0mol/L NaOH溶液中，充分反应．则NaOH溶液的体积V mL≥97mL．
（3）实验中，当铝镁合金充分反应后，在称量剩余固体质量前，还需进行的实验操作按顺序依次为过滤、洗涤、干燥固体．
[探究二]实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如图1所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧．
问题讨论：
（4）欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是灼烧后固体的质量．
（5）假设实验中测出该数据为y g，则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为$\frac{17x-9y}{2x}$（用含x、y的代数式表示）．
[探究三]实验方案：铝镁合金溶于稀硫酸，测定生成气体的体积．
问题讨论：
（6）同学们拟选用如图3的实验装置完成实验，你认为最简易的装置的连接顺序是a接edg（填接口字母，仪器不一定全选）．
（7）同学们仔细分析（6）题中连接的实验装置后，又设计了如图2所示的实验装置．
①装置中导管a的作用是使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下．
②反应结束后发现量气管的液面高于干燥管的液面，此时应如何操作？将量气管向下移动使液面与干燥管中液面相平
③与（7）题图装置相比，用（6）题连接的装置进行实验时，将造成测量的气体体积偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
8．已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素．X最外层电子数是次外层电子数的3倍，Y和W同主族，且Y是电负性最大的元素．Z基态原子的M层全充满，N层有1个电子．下列说法正确的是（　　）
A．X、Y均没有最高正价
B．W最高价氧化物的水化物是最强的含氧酸
C．Z的焰色反应显紫色
D．在XY2中，X显-2价
5．运用相关原理，回答下列各小题：
（1）25℃时，某FeCl3溶液的pH=2，则此溶液中由水电离产生的c（OH-）=1×10-2mol/L；用离子方程式表示FeCl3溶液用于净水的原因：Fe3++3H2O Fe（OH）3（胶体）+3H+．
（2）已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，若向50mL0.018mol•L-1的AgNO3溶液中加50mL0.020mol•L-1的盐酸，混合后溶液中Ag+的浓度为1.8×10-7　mol•L-1．
（3）NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．现向100mL 0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示．试分析图中a、b、c、d、e五个点，
①水的电离程度最大的是b；
②其溶液中c（OH-）的数值最接近NH3•H2O的电离常数K数值的是d；
③在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．
6．有机化学反应因反应条件不同，可生成不同的有机产品．例如：
①（X为卤素原子）
②苯的同系物与卤素单质混合，若在光照条件下，侧链上氢原子被卤素原子取代；若在催化剂作用下，苯环上的氢原子被卤素原子取代．
工业上利用上述信息，按下列路线合成结构简式为的物质，该物质是一种香料．

请根据上述路线，回答下列问题：
（1）A的结构简式可能为；
（2）反应④的化学方程式为（有机物写结构简式，并注明反应条件，以下同）：+HCl$\stackrel{H_{2}O_{2}}{→}$；
（3）这种香料具有多种同分异构体，其中某些物质有下列特征：①其水溶液遇FeCl3溶液呈紫色  ②分子中有苯环，且苯环上的一溴代物有两种．写出符合上述条件的物质可能的结构简式（只写两种）：其中两种．

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