题目内容
17．
工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3．Fe（OH）3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，有净化水的作用．阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用．某科研小组用该原理处理污水，设计装置如图所示．下列说法正确的是（ ）| A． | 为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时，循环的物质A为CO2 | |
| B． | 甲装置中阴极的反应为Fe-2e-═Fe2+ | |
| C． | 为了增加污水的导电能力，应向污水中如入适量的NaOH溶液 | |
| D． | 当乙装置中有1.6 g CH4参加反应，则C电极理论上生成气体在标准状况下为4.48 L |
分析 燃料电池中，正极发生的反应是氧气得电子被还原的过程，负极发生的反应是燃料失电子被氧化的过程；电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，甲烷燃料电池中，负极发生的反应是甲烷失电子被氧化的过程，电极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，所以电解时铁作阳极，因此主要发生Fe-2e-=Fe2+，C为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，据此分析．
解答 解：A．电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳，使该燃料电池长时间稳定运行，电池工作时必须 有部分A物质参加循环．A物质是CO2，故A正确；
B．C为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，则甲装置中阴极的反应为2H++2e-=H2↑，故B错误；
C．保持污水的pH在5.0～6.0之间，加NaOH会使溶液的pH变大，故C错误；
D．当乙装置中有1.6 g 即0.1molCH4参加反应，由电极方程式CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O可知转移电子为0.8mol，电解时阴极反应式为2H++2e-=H2↑，则生成的氢气为0.4mol，产生气体在标准状况下为8.96 L，故D错误；
故选A．
点评 本题考查原电池和电解池的知识，较为综合，做题时注意利用守恒的思考去解答，同时注意电极反应式的书写以及电子守恒在计算中的应用，题目难度中等．
练习册系列答案
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7．在3个2L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：3H2（g）+N2（g） $?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3（g）．按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：
下列说法正确的是（ ）
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物的投入量 | 3molH2、2molN2 | 6molH2、4molN2 | 2molNH3 |
| 达到平衡的时间/min | 5 | 8 | |
| 平衡时N2的浓度/mol•L-1 | c1 | 1.5 | |
| NH3的体积分数 | W1 | W3 | |
| 混合气体的密度/g•L-1 | ρ1 | ρ2 |
| A． | 容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v（H2）=1.5mol•L-1•min-1 | |
| B． | 2c1＜1.5 | |
| C． | 2ρ1=ρ2 | |
| D． | 在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=$\frac{（2-2{c}_{1}）^{2}}{{c}_{1}（3{c}_{1}-1.5）^{3}}$ |
8．下列说法中，正确的是（ ）
| A． | 浓硫酸稀释时，应将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中，并不断用玻璃棒搅拌 | |
| B． | 浓硫酸不分解，不挥发，所以可以敞口放置于空气中 | |
| C． | 浓硫酸具有氧化性，稀硫酸无氧化性 | |
| D． | 可以用铁罐或铝槽车来运输冷的浓硫酸 |
5．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素．X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15；X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g•L-1，W在短周期主族元素中原子半径最大．下列说法不正确的是（ ）
| A． | 原子半径：W＞Y＞M | |
| B． | 由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键 | |
| C． | W和Z形成的化合物中阴、阳离子物质的量之比均为1：2 | |
| D． | 由X元素形成的单质不一定是原子晶体 |
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}}{△}$4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8KJ/mol．
（2）氨气、空气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH3+3O2═2N2+6H2O．则原电解质溶液显碱性（填“酸性”、“中性”或“碱性”），负极的电极反应式为2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O．
（3）合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：
①由上表数据可知该反应为放热反应，理由是随着温度的升高，平衡常数减小；
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是ad（填字母序号）；
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
③400°C时，测得氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1时，此时刻该反应的v正（N2）＜v逆（N2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）①25°C时，将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合．当溶液中c（NH4+）=c（Cl-）时，用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$；
②向25mL0.10mol•L-1的盐酸中滴加氨水至过量，该过程中离子浓度大小关系一定不正确的是d （填字母序号）．
a．c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-） b．c（C1-）＞c（NH4+）=c（H+）＞c（OH-）
c．c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+） d．c（OH-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（Cl-）
（1）已知：①4NH3（g）+3O2（g）═2N2（g）+6H2O（g）△H=-1266.8kJ•mol-1
②N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=180.5kJ•mol-1
写出氨高温催化氧化的热化学方程式4NH3（g）+5O2（g）$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8KJ/mol．
（2）氨气、空气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH3+3O2═2N2+6H2O．则原电解质溶液显碱性（填“酸性”、“中性”或“碱性”），负极的电极反应式为2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O．
（3）合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：
| 温度/°C | 200 | 300 | 400 |
| K | 1.0 | 0.86 | 0.5 |
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是ad（填字母序号）；
a．增大压强 b．使用合适的催化剂
c．升高温度 d．及时分离出产物中的NH3
③400°C时，测得氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1时，此时刻该反应的v正（N2）＜v逆（N2）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）①25°C时，将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合．当溶液中c（NH4+）=c（Cl-）时，用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=$\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-）
二甲醚（CH3OCH3）是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物，被称为21世纪的新型能源．工业制备二甲醚的生产流程如图1：
9．在探究下列物质性质或组成的实验中，实验现象与实验结论均正确的是（ ）
| 选项 | 实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
| A | 将几滴水加入蔗糖中并搅拌，再加入浓硫酸，迅速搅拌 | 蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的物质 | 只体现了浓硫酸的脱水性 |
| B | 将铜片放入浓硝酸中 | 产生大量红棕色气体，溶液变为蓝绿色 | 体现了浓硝酸的强氧化性和酸性 |
| C | 溴乙烷和氢氧化钠溶液充分反应，用足量稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液 | 生成淡黄色沉淀 | 溴乙烷中含有溴元素 |
| D | 将溴水加入苯中并充分振荡 | 溴水褪色下层有机层为橙红色 | 苯与溴发生了萃取作用 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
6．下列化学实验事实及其解释正确的是（ ）
| A． | 将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上，如果试纸先变蓝后变白，说明氯气具有氧化性和漂白性 | |
| B． | 向Na2S2O3稀溶液中加入稀硫酸，发生如下反应：S2O32-+2H+═SO2↑+S↓+H2O，利用产生浑浊的快慢或产生气泡的快慢可以测定该反应在不同条件下的反应速率 | |
| C． | 乙酸乙酯中少量乙醇杂质可加水除去，其原理与溴水中加四氯化碳萃取溴类似 | |
| D． | 将SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热褪色后的溶液，恢复红色，说明亚硫酸不稳定 |
7．实验室里用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO4），其过程如下：下列选项正确的是（ ）
| A． | 过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式是4FeS+3O2+6H2SO4═2Fe2（SO4）3+6H2O+4S | |
| B． | 过程②中产生的气体会对大气造成污染，可选用蒸馏水吸收 | |
| C． | 过程③中，需要加入的物质名称是稀硫酸 | |
| D． | 过程④中的实验操作是蒸发结晶、冷却、过滤、洗涤 |