- 原电池工作原理的实验探究
- 共4125题
图是元素周期表的框架
（1）请在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。
（2）依据元素周期表回答下列问题：
A．周期表中的元素⑤和元素⑥的最高价氧化物的水化物碱性强弱顺序是____________（用化学式表示）。
B．周期表中的元素④和元素⑦的氢化物的熔、沸点高低顺序是____________（用化学式表示）。
C．①～⑦元素的单质，在常温下化学性质稳定，通常可用作保护气的是__________（填写分子式）。
D．在上面元素周期表中全部是金属元素的主族是__________；全部是非金属元素的主族是________(填写字母a、b、c、d)。
a．ⅠA族 b． ⅡA族 c． ⅥA 族 d．ⅦA族
（3）已知甲元素位于第三周期，且其原子半径为同周期金属元素中原子半径最小的，请写出甲的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式_____________________；在一定条件下1g①的单质在足量③的单质中完全燃烧生成液态物质时，放出的热量为a kJ；请写出此条件下表示①的单质燃烧热的热化学方程式
______________________； ①、③两种元素的单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中，如图所示，两个电极均由多孔性碳构成，通入的两种单质由孔隙逸出并在电极表面放电。
请回答：b是电池的_________极；a电极上的电极反应式是__________________________。
正确答案
（1）
（2）A．NaOH＞Mg(OH)2；B．HF＞HCl；C．N2；D．b；cd
（3）Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O；H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)；△H=-2akJ/mol；正极；
H2-2e-+2OH-==2H2O
(6分) A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同主族，A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题：
(1)常温下，X、Y的水溶液的pH均为5。则两种水溶液中由水电离出的H+浓度之比是 。
(2)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物，受热易分解。写出少量该化合物溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式 。
(3)将BA4，D2分别通入插在酸溶液中的两个电极形成燃料电池，则通BA4的一极的电极反应式为 。
(4)化学反应3A2(g)+C2(g)
正确答案
(1)1：10000 (2)Ba2+ + OH- + HCO3- =BaCO3↓+H2O
(3)CH4-8e- +2H2O==CO2 +8H+
(4)t0—t1 25% 2/3
略
(17分)I．工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：
将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。图中数据a(1，6)表示：在1 min时H2的物质的量是6 mol。
（1）a点正反应速率 (填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。其化学平衡常数K=
(2)下列时间段平均反应速率最大的是 ，
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线I对应的实验条件改变是 ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 ，体积不变再充入3molCO2和4 mol H2,H2O(g)的体积分数 （填“增大”“不变”或“减小”）
Ⅱ．某实验小组欲探究反应速率与温度的关系,现有1mol／L的KI溶液、0．1mol／L的H2S04溶液、淀粉溶液，则实验时这几种试剂的加入顺序为：KI溶液、 、 ；
反应的方程式为
Ⅲ. 粗镍样品中含Fe、Zn、Ag、Cu等四种金属杂质，为获得高纯度的镍，某兴趣小组同学拟用铅蓄电池为电源，粗镍及石墨为电极，电解硝酸镍溶液对粗镍进行提纯。
(1)电解结束后，在阳极附近的沉淀物中，主要的金属单质为 (填化学式)。
(2) 若按上图所示连接对铅蓄电池进行充电。充电一段时间后。则在A电极上生成 (填化学式)。B电极上的电极反应式为 ；充电完毕。铅蓄电池的正极是 极(填“A”或“B”)。
(3)如用甲烷燃料电池为电源，在25℃、101 kPa时，若CH4在氧气中直接燃烧生成1 mol水蒸气放热401 kJ，而l g水蒸气转化成液态水放热2．445 kJ，则CH4的燃烧热为 (取整数)kJ·mol-。
正确答案
Ⅰ(1)大于 1/2 (2) A (3) 升高温度 增大压强 增大 Ⅱ淀粉溶液，H2S04溶液 4H＋4I－＋O2=2I2＋2H2O
Ⅲ (1)Ag、Cu (2)Pb PbSO4－2e－＋2H2O=PbO2＋SO42－＋4H＋ B (3) 890
Ⅰ（1）a点氢气的物质的量还是在减小的，所以反应是在向正反应方向进行，因此正反应速率大于逆反应速率。平衡时氢气是2mol，则消耗氢气是6mol，所以同时消耗CO2是2mol，生成甲醇和水蒸气是2mol。所以平衡常数等于
（2）反应速率越大，反映在曲线上斜率就越大，所以反应速率最大的是O～1 min，即A是正确的。
（3）根据图像可知曲线I对应的反应速率快，平衡时氢气的物质的量大，说明平衡是向逆反应方向移动的，因此改变的条件是升高温度。曲线Ⅱ的反应速率也快，但平衡时氢气的物质的量小，说明向正反应方向移动，因此是增大压强。体积不变再充入3molCO2和4 mol H2,相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以水蒸气的含量增大。
Ⅱ．由于碘离子易被氧化，碘遇淀粉显蓝色，所以加入的顺序是淀粉溶液、H2S04溶液。方程式为4H＋4I－＋O2=2I2＋2H2O。
Ⅲ.（1）银和铜的金属性弱于镍的，所以阳极中的主要单质是铜和银。
（2）A和电源的负极相连，是阴极，电极产物是铅。B和电源的正极相连，是阳极，电极反应式为PbSO4－2e－＋2H2O=PbO2＋SO42－＋4H＋。B极产生二氧化铅，所以B是正极。
（3）l g水蒸气转化成液态水放热2．445 kJ，所以1mol水蒸气转化成液态水放热是2.445kJ×18＝44.01kJ。生成1mol水蒸气放出的热量是401kJ，所以生成1mol液态水放出的热量是401kJ＋44.01kJ＝445.01kJ，所以甲烷的燃烧热是445.01kJ×2mol＝890kJ/mol。
一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
（1）利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍：
则该反应的△H 0（选填“>” 或“<”）。
（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：
C（s）+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ.mol-1
CO2（g）+C(s)=2CO(g) △H2=+172.5kJ.mol-1
S（s）+O2(g)=SO2(g) △H3=-296.0kJ.mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式 。
（4）下图中图1是一种新型燃料电池，它以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。
回答下列问题：
①写出A极发生的电极反应式 。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与 极（填“C”或“D”）相连。
③当消耗标准状况下2.24LCO时，C电极的质量变化为 。
正确答案
(1)< (2) 2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) 
（3） 75% 0.045mol
(4)CO－2e-+CO
（1）根据方程式可知，升高温度平衡向逆反应方向方向移动，所以正反应是放热反应。
（2）考查盖斯定律的应用。根据反应①C（s）+O2(g)=CO2(g)、反应②CO2（g）+C(s)=2CO(g)反应③S（s）+O2(g)=SO2(g)可知，①－②－③即得到2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)，所以反应热是-393.5kJ.mol-1－172.5kJ.mol-1＋296.0kJ.mol-1＝－270 kJ.mol-1.
（3）设CO的转化率是x，则生成CO2和氢气是0.60x。所以根据平衡常数的表达式可知
（4）①A电极通入的是CO，所以A是负极。电极反应式为CO－2e-+CO
②B是正极，则和粗铜相连，即和D相连。
③标准状况下2.24LCO是0.1mol，转移电子是0.2mol，所以析出铜是0.1mol，即质量增加6.4g。
在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的信号也不同，根据信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为： CH3—CH2—O—CH2—CH3，其核磁共振谱中给出的信号有两个，如图①所示：
图①
(1)下列物质中，其核磁共振氢谱中给出的信号只有一个的是 。（填序号）
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2, A的核磁共振氢谱图如右图②所示，则A的结构简式为 ，请预测B的核磁共振氢谱上有 种信号。
（3）在常温下测得的某烃C8H10(不能与溴水反应)的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，试确定该烃的结构简式为 ；该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中可产生_________种信号，强度比为__________。
（4）在常温下测定相对分子质量为128的某链烃的核磁共振谱，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为9：1，则该烃的结构简式为 ，其名称为_______________。
正确答案
略
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