题目内容
【题目】(1)利用反应Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2设计成如图所示原电池，回答下列问题：
①写出电极反应式：正极__________________________ ；
②图中X溶液是_______________，
③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)如图是一个化学过程的示意图。
①甲池中OH-移向__________极（填“CH3OH”或“O2”）。
②写出通入CH3OH的电极的电极反应式_______________。
③乙池中总反应的离子方程式___________________。
④当乙池中B（A g）极的质量增加5.40g，若此时乙池中溶液的体积为500ml，则溶液的C(H+)是___________；此时丙池某电极析出1.60g某金属，则丙中的某盐溶液可能是______________（填序号）。A．MgSO4 B．CuSO4 C．NaCl D．AgNO3
【答案】Fe3＋＋e-=Fe2＋ FeCl3 阳 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+ 0.1mol·L－1 BD
【解析】
(1) ①反应Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2中，铜失电子发生氧化反应，Fe3+得电子发生还原反应，原电池中正极发生还原反应，碳做正极，发生的还原反应为：Fe3＋＋e-=Fe2＋；综上所述，本题答案是：Fe3＋＋e-=Fe2＋。
②石墨是正极，正极极反应为：Fe3＋＋e-=Fe2＋，所以图中X溶液是FeCl3 溶液；综上所述，本题答案是：FeCl3 。
③原电池工作时，阳离子移向正极，石墨是正极，所以盐桥中的阳离子向X溶液方向移动；综上所述，本题答案是：阳。
(2) ①燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,原电池放电时,电解质溶液中氢氧根离子向负极移动,即向投放甲醇的电极移动；综上所述，本题答案是：CH3OH。
②该燃料电池中,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为: CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；因此，本题正确答案是：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。
③电解硝酸银溶液时,银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子,离子方程式为4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+ ；综上所述，本题答案是：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+。
④当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g 时，设氢离子浓度为xmol/L，4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+，根据反应关系：4Ag---4H+，432：4=5.4：0.5x，计算得出: x=0.1，所以溶液的c(H+)=0.1mol·L－1；阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素,析出5.40g 时转移电子是0.05mol；此时丙池某电极析出1.60g某金属，则丙中的某盐溶液可能是：
A、硫酸镁中镁元素处于H元素前,所以阴极上不析出金属单质，故错误；
B、电解硫酸铜溶液时,阴极上析出1.6g铜需要转移电子0.05mol,故正确；
C、NaCl中钠元素处于氢元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；
D、电解硝酸银溶液时,阴极上析出1.6g 银需要转移电子0.0148mol<0.05mol,故正确；
因此，本题选:BD。
综上所述，本题答案是：0.1mol·L－1；BD。
阅读快车系列答案【题目】硼(B)可形成H3BO3、NaBH4、NaBO2等化合物，用途广泛。
(1)H3BO3为一元弱酸，常温下，在水中存在如下电离平衡：H3BO3 + H2O
[B(OH)4]-+H+，Ka=5.72×10-10。
①25℃时，0.175 mol/L的H3BO3溶液pH约为_________。
②已知碳酸H2CO3的电离平衡常数为Ka1 = 4.4×10-7，Ka2 = 4.7×10-11。将少量碳酸钠溶液滴加到饱和硼酸溶液中，反应的离子方程式为_________。
(2)在容积恒定为2 L的密闭容器中加入足量BPO4和Na固体并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：BPO4(s)+4Na(s)+2H2(g)Na3PO4(s)+NaBH4(s) △H＜0
①体系中H2的物质的量与反应时间的关系如表所示：
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
n(H2)/mol | 2.0 | 1.5 | 1.2 | 0.9 | 0.8 | 0.8 |
下列有关叙述正确的是(填标号)_________。
a. 当容器内气体的摩尔质量不再变化时，反应达到平衡状态
b. 10 min时向容器内通入少量H2，则重新达平衡前ν(放氢)> ν(吸氢)
c. 保持温度不变，平衡后再充入1 mol H2，达新平衡时H2的浓度为0.4 mol/L
d. 升高温度，放氢速率加快，重新达到平衡时容器压强增大
②图为产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是_________。
(3)NaBH4(s)遇H2O(l)剧烈水解，生成氢气和NaBO2(s)。
①通常状况下，实验测得3.8 g NaBH4(s)发生水解反应放出21.6 kJ热量，写出该反应的热化学方程式_________。
②
为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间，单位为min)。lg随pH和温度的变化如图所示。溶液pH=4时，NaBH4_________(填“能”或“不能”)稳定存在，原因是_________(用离子方程式表示)；T1_________T2。(填 “>”或“<”)
③硼氢化钠具有极强还原性，碱性条件可用于处理电镀废液中的CuSO4制得纳米铜，从而变废为宝。写出电镀阳极反应方程式_______________。
【题目】乙烯是重要的基本化工原料，以乙烷为原料生产乙烯有多种方法。
I.乙烷裂解脱氢法。该方法的反应为：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H=akJ/mol
(1)已知101kPa，298K时，C(s)和H2(g)生成lmoC2H6(g)、1molC2H4(g)的△H分别为－84.7 kJ/mol、+52.3kJ/mol。则a=___________。
II.乙烷氧化脱氢法，在原料气中加入氧气，乙烷氧化脱氢的反应如下：2C2H6(g)+O2(g)
2C2H4(g)+2H2O(g) △H<0，副反应都为放热反应，副产物有CH4(g)、CO(g)、CO2(g)。原料气(70.1%空气、29.9%C2H6)在反应器中停留15s，获得相关数据如下表：
反应温度/℃ | 乙烷转化率/% | 乙烯选择性/% | 产率/% |
750 | 80.5 | 62.9 | 50.6 |
800 | 85.6 | 64.5 | 55.2 |
850 | 92.2 | 63.2 | 58.3 |
900 | 97.6 | 59.0 | 57.6 |
(2)①反应的平衡常数表达式为K=___________，K(750℃)___________K(900℃)(填“>”、“<”、“=”)
②当温度超过800℃时，乙烯的选择性降低，其主要原因可能是________________。
III.催化氧化脱氢法。以Mo-V-Nb-Sb的氧化物为催化剂，在常压、380℃下，反应速率与氧气分压[P(O2)]、乙烷分压[P(C2H6)的关系如下图所示。
(3)已知该反应的速率方程为v=kPm(O2)·Pn(C2H6)，则m=___________，n=___________。
IV质子膜燃料电池法。
(4)乙烷氧化制乙烯会产生CO2的大量排放，近年研究人员开发了乙烷氧化制乙烯的质子膜燃料电池(SOFC)，该燃料电池的负极反应式为__________，这种电池工作过程中没有CO2排放，原因是______________。
