题目内容

13．碱性硼化钒（VB2）-空气电池工作时反应为：4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5．用该电池电解200mL硫酸铜溶液，实验装置如图所示（b、c均为惰性电极），当外电路中通过0.04mol电子时，B装置两极共收集到0.448L气体（标准状况）．下列说法正确的是（　　）
A．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生
B．VB2为负极，电极反应为：2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+
C．电池内部OH-移向a电极，溶液pH减小
D．忽略溶液体积变化，电解后B装置中溶液的pH为1

分析 硼化钒-空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极上得电子，电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，则与负极相连的c为电解池的阴极，铜离子得电子发生还原反应，与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子发生氧化反应，据此分析计算．

解答 解：A、电解过程中，与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子先生成氧气，故A错误；
B、负极上是VB2失电子发生氧化反应，则VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，故B错误；
C、电池内部OH-移向负极b电极，故C错误；
D、当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子生成氧气为0.01mol，又共收集到0.448L气体即0.02mol，则阴极也产生0.01moL的氢气，所以溶液中的氢离子物质的量=0.04-0.02=0.02mol，则氢离子的物质的量浓度为=$\frac{0.02}{0.2}$=0.10mol/L，pH=1，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池及其电解池的工作原理，题目难度不大，本题注意把握电极反应式的书写，利用电子守恒计算．

练习册系列答案
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3．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大．已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4；M原子最外层电子数与次外层电子数之比为3：4；N-、Z+、X+离子的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体．元素Q价电子为3d104s1，据此回答：
（1）M元素的含氧酸中酸性最强的是（写出化学式）H2SO4；试解释为什么其酸性较强S的两种含氧酸可写成（HO）2SO、（HO）2SO2，硫酸中S的正电性比亚硫酸中高，导致S-O-H中O的电子向S偏移，因而在水分子的作用下也就越容易电离出H+，酸性越强．
（2）Z与M可形成常见固体化合物C，用电子式表示C的形成过程．
（3）已知通常状况下1g X2在Y2中完全燃烧放出a kJ的热量，请写出表示X2燃烧热的热化学方程式H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O （l）△H=一2a kJ•mol-1．
（4）X与Y、X与M均可形成18电子分子，这两种分子在水溶液中反应有黄色沉淀生成，写出该反应的化学方程式H2O2+H2S=S↓+2H2O．
（5）根据VSEPR模型，X3Y+的离子立体结构为三角锥形．化合物A为Q元素的二价离子与X2Y分子构成的配位数为4的络合物，A的水溶液呈现天蓝色，逐滴加入氨水，形成蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，写出蓝色沉淀生成深蓝色溶液的离子方程式：Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]2++2OH-．
（6）均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐发生反应的离子方程式是HSO3-+H+=H2O+SO2↑；
（7）已知Q是面心立方晶体，则晶胞中Q原子的配位数是12，若Q原子的半径为r，试计算该晶胞中原子的空间利用率为74%．
4．下列图示与对应的叙述相符的是（　　）
A．图Ⅰ表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B．图Ⅱ表示常温下，0.100 mol•L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol•L-1 HCl溶液所得到的滴定曲线
C．图Ⅲ表示一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，醋酸溶液电离程度：c＜a＜b
D．图Ⅳ表示反应4CO（g）+2NO2（g）?N2（g）+4CO2（g），在其他条件不变的情况下改变起始物CO的物质的量，平衡时N2的体积分数变化情况，由图可知NO2转化率c＞b＞a
1．有机高分子化合物PHB树脂可用于制作外科手术缝合线，有机物K是一种药物，它们的合成路线如下：

其中：1mol J最多与2mol NaHCO3反应；K分子结构中除苯环外还含有一个五元环．
已知：
①$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$RCOOH+
②RCN$\stackrel{H_{2}O/H+}{→}$RCOOH R、R′、R″代表烃基
请回答下列问题：
（1）工业上通常用异戊二烯与乙炔发生加成反应生成A，异戊二烯的结构简式是．B的结构简式是．
（2）G→H 的反应类型是加成反应．E的名称是丙二酸二乙酯，I的结构简式是．
（3）J有多种同分异构体，同时满足下列条件的J的同分异构体结构简式．
①除苯环外不含有其它环状结构 
 ②核磁共振氢谱有2个吸收峰 
 ③含有酯基
（4）PHB树脂降解的化学方程式是
（5）J→K的化学方程是．
8．草酸（H2C2O4）广泛存在于食品中，人们对其及相关产品进行了深入研究．
（1）H2C2O4 （s）?H2O（g）+CO（g）+CO2（g）△H=+340kJ•mol-1，写出此反应的平衡常数表达式 K=c（H2O）•c（CO）•c（CO2）；密闭容器中，保持温度不变，下列有关选项正确的是AB
A．恒容时，容器的压强不再变化，说明该反应已达到化学平衡状态
B．恒压时，容器的体积不再变化，说明该反应已达到化学平衡状态
C．气体摩尔体积不再发生变化，说明该反应已达到化学平衡状态
D．气体平均摩尔质量不再发生变化，说明该反应已达到化学平衡状态
（2）草酸分解所需燃料可以是CO，通过甲烷制备CO：
CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H＞O．常温下，在2L的密闭容器中通入4mol CH4气体和6mol CO2气体发生反应，5min后达到平衡，测得CO气体的浓度为0.1mol•L-1．
①平衡时，该反应的平均反应速率v（CO2）=0.01 mol•L-1min-1．
②在不改变反应混合物用量的前提下，为了提高CH4气体的转化率，可采取的措施是升高温度或增大容器的体积（减小压强）．
（3）电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸（H2C2O3），装置如下图1所示，写出复合膜电极的电极反应式H2C2O4+2H++2e-=H2C2O3+H2O．

（4）在K3Fe（C2O4）3溶液中存在：[Fe（C2O4）3]3-?Fe3++3C2O42-，常温下，该溶液中[Fe（C2O4）3]3-的浓度与温度的关系如图2所示，则A点的c（Fe3+）＜B点的c（Fe3+）  （填“＜”“＞”或“=”）；草酸是一种温和的还原剂，其他条件不变，向K3Fe（C2O4）3溶液中加入少量KMnO4固体，Fe3+的浓度增大（填“增大”“减小”或“不变”）．
18．请回答：
（1）CaH2的电子式．
（2）将硫磺撒在汞表面，以除去不慎洒落的汞，用化学方程式表示其理由Hg+S=HgS．
（3）完成以下氧化还原反应的离子方程式：
2ClO2+2 CN-+4OH-=2CO32-+1N2↑+2Cl-+2H2O．
（4）SiO2溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水．经分析该酸由3种元素组成，其中氟元素的质量分数为79.17%．请写出SiO2溶于氢氟酸的离子方程式SiO2+6HF=2H++SiF62-+2H2O．
5．工业上可通过CO和H2化合制得CH3OH：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H（CO结构式为C≡O）．又知某些化学键的键能（断开 1mol化学键时所需要的最低能量）数值如表：
化学键C-CC-HH-HC-OC≡0H-O
键能（kJ•mol-1）348.0413.0436.0358.01072.0463.0
则△H=-116 kJ•mol-1，在相应的反应条件下，将1mol CO（g）与足量H2混合充分反应后，放出或吸收的热量与△H的数值相对大小关系是＜．
2．酰氯（RCOCl或）中的氯原子很活泼，易水解或醇解；例如RCOCl+R′OH→RCOOR′+HCl（R、R′为烃基；可相同，也可不同．）
甲酯除草醚是大豆种植中常用的除草剂，其合成线路如下所示：

请回答下列问题：
（1）甲酯除草醚分子中官能团除了酯基、醚键外还有氯原子、硝基（写名称）．
（2）D的结构简式是．
6．有A、B、C、D、E五种短周期主族元素，原子序数由A到E逐渐增大．
①A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍．　
②B的阴离子和C的阳离子与氖原子的电子层结构相同．
③在通常状况下，B的单质是气体，0.1molB的气体与足量的氢气完全反应共有0.4mol电子转移．
④C的单质在点燃时与B的单质充分反应，生成淡黄色的固体，此淡黄色固体能与AB2反应可生成B的单质．
⑤D的气态氢化物与其最高价含氧酸间能发生氧化还原反应．请写出：
（1）A元素的最高价氧化物的结构式O=C=O．
（2）B元素在周期表中的位置第二周期VIA族．
（3）B单质与C单质在点燃时反应的生成物中所含化学键类型有离子键、共价键．
（4）D元素的低价氧化物与E的单质的水溶液反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-．
（5）C与D能形成2：1的化合物，用电子式表示该化合物的形成过程的．
（6）元素D与元素E相比，非金属性较强的是Cl（用元素符号表示），下列表述中能证 明这一事实的是bd（填选项序号）．
a．常温下D的单质和E的单质状态不同    
b．E的氢化物比D的氢化物稳定
c．一定条件下D和E的单质都能与钠反应
d．D的最高价含氧酸酸性弱于E的最高价含氧酸
e．D的单质能与E的氢化物反应生成E单质．

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