题目内容

5．如图所示，将铁棒和石墨棒插入1L 1mol•L-1食盐水中．下列说法正确的是（　　）
A．若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀
B．若电键K与N连接，正极反应式是4OH--4e-═2H2O+O2↑
C．若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜
D．若电键K与M连接，当两极共产生22.4L（标准状况）气体时，生成了1mol NaOH

分析 若电键K与N连接，该装置没有外接电源，所以构成了原电池；组成原电池时，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应；石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应；
若电键K与M连接，该装置是电解池，碳作阳极，铁作阴极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电．

解答 解：A、若电键K与N连接，该装置构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，Fe被腐蚀，故A错误；
B、若电键K与N连接，该装置构成了原电池，不活泼的石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，故B错误；
C．若电键K与M连接，构成电解池，将石墨棒换成铜棒，是电解池的阳极，铁棒是阴极，电解质溶液换成CuSO4溶液就可以实现铁棒上镀铜，如果电解质溶液仍然是氯化钠溶液，不能实现铁棒上镀铜，故C错误；
D．若电键K与M连接，该装置是电解池，电池反应式为：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2 ↑，假设只发生2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2 ↑，根据方程式知，当两极共产生28 L（标准状况）体时，生成了1.25molNaOH，实际上氯化钠只有1mol，与实际不符合，则电解过程中还电解水，所以当氯化钠完全解时，根据原子守恒生成的氢氧化钠是1mol，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池和电解池原理，明确电极上发生的反应是解本题关键，注意电解池中阳极如果是活泼电极发生的电极反应，为易错点，题目难度中等．

练习册系列答案
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15．有一透明溶液，已知其中可能含有Fe3+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NH4+，加入一种淡黄色粉末固体时，加热有刺激性气味的混合气体放出，同时生成白色沉淀．当加入0.4mol淡黄色粉末时，产生气体0.3mol，继续加入淡黄色粉末时，产生无刺激性气味的气体，且加入淡黄色粉末时产生白色沉淀的量如如图所示．（已知：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O）．
根据题意回答下列问题：
（1）淡黄色粉末为过氧化钠（填名称）．
（2）溶液中肯定有NH4+、Al3+、Mg2+离子，肯定没有Fe3+和Cu2+离子．
（3）溶液中离子的物质的量之比为2：1：1．
（4）写出沉淀部分减少时的离子方程式：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．
16．下列说法中，不正确的是（　　）
A．光导纤维是信息社会必不可少的有机合成材料
B．食盐加碘实质是在食盐中加入KIO3
C．航天飞机上的陶瓷防护片属于新型无机非金属材料
D．焚烧垃圾会产生大量污染空气的物质，故不宜采用此法
13．已知有以下物质相互转化，其中A为常见金属，C为碱．试回答：

（1）写出E的化学式Fe（OH）2，H的化学式AgCl．
（2）写出由E转变成F的化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
（3）向G溶液加入A的有关离子反应方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+．
（4）写出A在一定条件下与水反应的化学方程式：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
20．在一定条件下，N2和H2完全反应生成1molNH3放热46.0kJ热量．写出氨分解为氢气和氮气的热化学方程式2NH3（g）=N2（g）+3H2（g）△H=+92KJ/mol
（1）已知下列两个热化学方程式：H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ•mol-
C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220.0kJ•mol-1；
则0.5mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为1022kJ．
（2）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ•mol-1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81kJ•mol-1
（3）科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子相似．已知断裂1molN-N键吸收193kJ热量，断裂1molN≡N键吸收941kJ热量，则1molN4气体转化为2molN2时要放出724 kJ能量
（4）有机化合物常用作燃料电池，甲烷是常用的燃料之一，若甲烷氧气燃料电池中电解质溶液为KOH溶液，电池放电时是将化学能转化为电能．其电极反应式分别为：负极CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
（5）在1L密闭容器中，充入amolN2和bmolH2，在一定温度下N2+3H2?2NH3，达到平衡，容器中还剩余CmolN2，则平衡时N2的转化率是$\frac{a-c}{a}$×100%，H2的转化率是$\frac{3（a-c）}{b}$×100%，容器中H2的平衡浓度是（b-3a+3c）mol/L．
10．某碳酸钠样品中含有少量氯化钠杂质，为测定该样品中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

请回答下列问题：
（1）操作A用到的玻璃仪器除烧杯外还必需有漏斗、玻璃棒；
（2）在实验过程中加入饱和石灰水后发生反应的离子方程式是CO32-+Ca2+═CaCO3↓
（3）为探究上述反应后滤液中的溶质成分，甲同学向滤液中滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明滤液中一定不含Na2CO3（填溶质的化学式），若有气泡产生，那么测定的样品中碳酸钠的质量分数偏小（填偏大、偏小、无影响）
（4）在（3）探究中，滴加盐酸前滤液中的溶质除氯化钠外，一定还含有NaOH（填化学式）；滴加盐酸的过程中一定发生反应的离子方程式为OH-+H+═H2O．
17．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是（　　）
A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中B．Ba（OH）2溶液滴入Al2（SO4）3溶液中
C．Al2（SO4）3溶液滴入NaOH溶液中D．氨水滴入Al2（SO4）3溶液中
14．市售乙醛通常为40%左右的乙醛溶液．久置的乙醛溶液会产生分层现象，上层为无色油状液体，下层为水溶液．据测定，上层物质为乙醛的加合物（C2H4O）n，它的沸点比水的沸点高，分子中无醛基．乙醛在溶液中易被氧化，为从变质的乙醛溶液中提取乙醛（仍得到溶液），可利用如下反应原理：
（C2H4O）n $\stackrel{H+}{→}$n（C2H4O）．
（1）先把混合物分离得到（C2H4O）n：将混合物放入分液漏斗中，静置，分离操作名称为 分液．
（2）证明是否已有部分乙醛被氧化的实验操作和现象是取少量下层水溶液，滴加石蕊试液，如果溶液呈红色，说明部分乙醛已被氧化．
（3）提取乙醛的装置如图：烧瓶中放的是（C2H4O）n和6mol/LH2SO4的混合液，锥形瓶中是蒸馏水．加热至混合液沸腾，（C2H4O）n缓慢分解，生成的气体导入锥形瓶的水中．
①用冷凝管的目的是使加合物冷凝回流到烧瓶内，冷凝水的进口是b（填“a”或“b”）．
②锥形瓶内导管口出现气泡，从下到上升至液面过程中，体积越来越小，直至完全消失，说明乙醛具有易溶于水的性质，当观察到导气管中气流很小时，必要的操作是及时撤去导管，目的是防止倒吸．
15．工业合成氨是人工固氮方法之一．

I．已知下列物质的键能：
 N-N N═N N≡N N-H H-H
 193 KJ/mol 418KJ/mol 946KJ/mol 391KJ/mol 436KJ/mol
则N2（g）+3H2（g）?2nh3（g）△H=-92kJ/mol
Ⅱ恒温下，将一定量N2、H2置于10L的容器中发生反应，反应过程中各物质浓度随时间变化如图1．
（1）图1中0～2s内的反应速率v（H2）=0.75mol/（L．s）；该温度下平衡常数的计算表达式为$\frac{（1.00mol/L）^{2}}{（1.5mol/L）^{3}•（1.00mol/L）}$．
（2）该反应达到平衡的标志为AD（填序号）．
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．物质的量浓度比等于系数比
C．容器内温度不变
D．断裂1moIH-H键同时断裂2molN-H键
（3）若其它条件不变，将恒容条件变为恒压，则平衡时c（N2）增大（填“增大”、“减小”、“不变’’或“不能确定”）．
（4）哈伯研究所因证实N2、H2在固体催化剂（Fe）表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖．
若用分别表示N2、H2、NH3和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用如图2表示：
①吸附后，能量状态最低的是C（填字母序号）．
②由上述原理，在铁表面进行NH3的分解实验，发现分解速率与浓度关系如图3．从吸附和解吸过程分析，c0前速率增加的原因可能是氨的浓度增加，催化剂表面吸附的氨分子增多，速率增大；c0后速率降低的原因可能是达到一定浓度后，氨分子浓度太大阻碍N2和H2的解吸．

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