题目内容
17．下列四种装置中，均盛200mL的溶液．①0.005mol/LCuSO4溶液，②0.01mol/LH2SO4，③ZnCl2溶液，④KCl溶液．
（1）上述四种装置中，为电解池的是①③④ （用编号回答），装置②中两电极的电极反应式分别是：Zn极：Cu2++2e-=Cu，Cu极：4OH--4e-=2H2O+O2↑．
（2）装置④中，通电一开始，Fe极上发生的电极反应式是Fe-2e-=Fe；C极上发生的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-．
（3）工作一段时间后，测得导线上均通过0.002mol电子，则上述装置 ②中生成气体的体积是22.4mL（溶液体积变化忽略不计）．
分析 （1）有外接电源的属于电解池，没有外接电源的属于原电池，装置①中是用惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电；
（2）装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，该装置中电解质溶液呈中性，铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，碳作正极；
（3）根据各个装置中氢离子或氢氧根离子浓度变化判断．
解答 解：（1）有外接电源的属于电解池，没有外接电源的属于原电池，所以属于电解池的是①③④，
装置①中是用惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极上氢氧根离子放电，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，
故答案为：①③④；Cu2++2e-=Cu；4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（2）装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，该装置中电解质溶液呈中性，铁发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极，碳作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，
故答案为：Fe-2e-=Fe；O2+2H2O+4e-=4OH-；
（3）②中电解的是硫酸，正极上发生电极反应：2H++2e-=H2↑；当转移电子0.002mol时，得到氧气的物质的量是0.001mol，体积是22.4mL，故答案为：22.4．
点评 本题考查了原电池和电解池原理，明确离子放电顺序是解本题关键，难度不大．
练习册系列答案
相关题目
7．x、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知（ ）
| A． | x的原子半径大于y的原子半径 | |
| B． | x的第一电离能小于y 的第一电离能 | |
| C． | x阴离子的半径小于y阳离子的半径 | |
| D． | x的电负性大于y的电负性 |
8．下列化学用语使用正确的是（ ）
| A． | NH4Cl的电子式： | |
| B． | 用电子式表示氯化氢分子的形成过程： | |
| C． | 氧化钠的电子式： | |
| D． | R2+离子核外有a个电子，b个中子，R原子表示为：${\;}_{a+2}^{a+b+2}$R |
5．如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22．下列说法正确的是（ ）
| X | Y | ||
| W | Z | ||
| T |
| A． | 原子半径的大小顺序为：rZ＞rW＞rY＞rX | |
| B． | 离子Y2-和X3-的核外电子数和电子层数都不相同 | |
| C． | 物质WY2、WZ4均有熔点高、硬度大的特性 | |
| D． | T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4 |
12．锌锰干电池是家庭常用的电池，该电池工作时发生的化学反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnO（OH），下列说法正确的是（ ）
| A． | 电池工作时锌片作为正极 | |
| B． | 电池工作时从负极向外电路输出电子 | |
| C． | 电池工作时MnO2发生还原反应 | |
| D． | 电池工作时电能向化学能转化 |
2．能源、环境与人类生活密切相关，研究它们的综合利用有重要意义．
Ⅰ．二甲醚可代替汽油作新型清洁燃料．常温常压下，二氧化碳加氢可选择性生产二甲醚（CH3OCH3）或一氧化碳．已知二甲醚、氢气的燃烧热分别为-1455kJ/mol，-285.8kJ/mol
（1）写出CO2加氢转化为CH3OCH3（g）和H2O（l）的热化学方程式2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（l）△H=-259.8kJ•mol-1，该反应的平衡常数的表达式为）
$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）{c}^{6}（{H}_{2}）}$．．
（2）等物质的量的CO和H2在一定条件下可合成CH3OCH3，同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式为：3CO+3H2═CH3OCH3+CO2．
（3）二甲醚燃料电池原理如图1所示
①M区发生的电极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和氯化钾溶液（电极均为惰性电极），设饱和氯化钾溶液体积为500mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），若该燃料电池的能量利用率为80%，则需消耗CH3OCH3的质量为0.24g（假设溶液电解前后体积不变，保留2位有效数字）．
Ⅱ．硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1
（1）下列说法中可以说明该反应已达到平衡状态的是bd
a．体系内混合气体的密度保持不变 h．v（NO2）正=v（SO3）逆
c．容器内气体的总压强保持不变 d．NO体积分数不再改变
（2）某温度下，NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的平衡常数K=$\frac{9}{4}$，该温度下在甲、乙、丙三个体积为2L的恒容密闭容器中，投入NO2（g）和SO2（g），其起始浓度如表所示，
①10min后，甲中达到平衡，则甲中反应的平均速率v（NO2）=0.006mol/（L•min）．
②丙达到平衡所用的时间＜10min（填“＜”“＞”“=”），达到平衡后，设甲、乙、丙中SO2（g）的转化率分别为a、b、c，则三者的大小关系为a=c＜b．
Ⅰ．二甲醚可代替汽油作新型清洁燃料．常温常压下，二氧化碳加氢可选择性生产二甲醚（CH3OCH3）或一氧化碳．已知二甲醚、氢气的燃烧热分别为-1455kJ/mol，-285.8kJ/mol
（1）写出CO2加氢转化为CH3OCH3（g）和H2O（l）的热化学方程式2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（l）△H=-259.8kJ•mol-1，该反应的平衡常数的表达式为）
$\frac{c（C{H}_{3}OC{H}_{3}）}{{c}^{2}（C{O}_{2}）{c}^{6}（{H}_{2}）}$．．
（2）等物质的量的CO和H2在一定条件下可合成CH3OCH3，同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式为：3CO+3H2═CH3OCH3+CO2．
（3）二甲醚燃料电池原理如图1所示
①M区发生的电极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．
②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和氯化钾溶液（电极均为惰性电极），设饱和氯化钾溶液体积为500mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），若该燃料电池的能量利用率为80%，则需消耗CH3OCH3的质量为0.24g（假设溶液电解前后体积不变，保留2位有效数字）．
Ⅱ．硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1
（1）下列说法中可以说明该反应已达到平衡状态的是bd
a．体系内混合气体的密度保持不变 h．v（NO2）正=v（SO3）逆
c．容器内气体的总压强保持不变 d．NO体积分数不再改变
（2）某温度下，NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的平衡常数K=$\frac{9}{4}$，该温度下在甲、乙、丙三个体积为2L的恒容密闭容器中，投入NO2（g）和SO2（g），其起始浓度如表所示，
| 起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
| c（NO2）/mol•L-1 | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
| c（SO2）/mol•L-1 | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
②丙达到平衡所用的时间＜10min（填“＜”“＞”“=”），达到平衡后，设甲、乙、丙中SO2（g）的转化率分别为a、b、c，则三者的大小关系为a=c＜b．
9．下列各组离子能在溶液中大量共存的是（ ）
| A． | K+、Na+、NO3-、SO42- | B． | Al3+、OH-、Cl-、Na+ | ||
| C． | NO3-、Cl-、Na+、Ag+ | D． | CO32-、H+、Ca2+、Na+ |
6．下列说法正确的是（ ）
| A． | 非自发反应在任何条件下都不能发生 | |
| B． | 冰融化为水的过程中△H＜0，△S＞0 | |
| C． | 2H2（g）+02（g）=2H2O（l）△H=-572kJ•mol-1此反应在低温时可以自发进行 | |
| D． | 知道了某过程有自发性之后，可预测过程发生完成的快慢 |
10．下列说法错误的是（ ）
| A． | ns电子的能量可能低于（n-1）p电子的能量 | |
| B． | 6C的电子排布式1s22s22px2反了洪特规则 | |
| C． | 电子排布式（21Sc）1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 | |
| D． | 电子排布式（22Ti）1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 |