【化學(xué)】化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量的專項(xiàng)培優(yōu)易錯(cuò)難題練習(xí)題含答案一、化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)題(含詳細(xì)答案解析)1．NiCl2是化工合成中最重要的鎳源,在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)上以金屬鎳廢料(含F(xiàn)e、Al等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)NiCl2的工藝流程如下：下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2開始沉淀的pH2.16.53.77.1沉淀完全的pH3.39.74.79.2(1)為了提高鎳元素的浸出率,在"酸浸"時(shí)可采取的措施有__________(寫一條即可)。(2)加入H2O2時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為__________。(3)"調(diào)pH"時(shí),控制溶液pH的范圍為__________。(4)“沉鎳”過程中,若濾液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L,欲使100mL該濾液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］,則需用托盤天平稱取Na2CO3固體的質(zhì)量至少為_____g。(已知Ksp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液體積的變化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次為______、過濾、洗滌、干燥。【答案】將鎳廢料磨成粉末(或攪拌,或適當(dāng)升高溫度,或提高酸的濃度)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O4.7≤pH<7.1或［4.7,7.1)17.5蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶【解析】【分析】根據(jù)流程:金屬鎳廢料(含F(xiàn)e、Al等雜質(zhì)),加鹽酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,反應(yīng)為:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH范圍4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,濾渣為Fe(OH)3.Al(OH)3,濾液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,將得到的NiCO3沉淀用鹽酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,將NiCl2溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到NiCl2?6H2O,據(jù)此分析作答?！驹斀狻?1)為了提高鎳元素的浸出率,在"酸浸"時(shí)可采取的措施有將鎳廢料磨成粉末、攪拌、適當(dāng)升高溫度方法、提高溶液中酸的濃度,都可以提高鎳元素的浸出率;(2)H2O2具有氧化性,加入H2O2氧化Fe2+為Fe3+,離子方程式為:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;(3)“調(diào)pH”的目的是沉淀Fe3+、Al3+,但不沉淀Ni2+,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,應(yīng)該控制溶液pH的范圍為4.7≤pH＜7.1或[4.7,7.1）;(4)濾液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL該濾液中含有n(Ni2+)=0.1mol,則生成NiCO3需要CO32-為0.1mol,Ni2+剛好沉淀完全時(shí),溶液中c(CO32-)=
=0.65mol/L,此時(shí)溶液中CO32-為0.065mol,故至少需要Na2CO3固體0.1mol+0.065mol=0.165mol,其質(zhì)量m(Na2CO3)=0.165mol×106g/mol=17.49g≈17.5g；(5)將NiCl2溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到NiCl2?6H2O。2.以氯化鉀和硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀和氧化鐵紅顏料,其主要流程如下:

已知:NH4HCO3溶液呈堿性,30℃以上NH4HCO3大量分解。(1)NH4HCO3溶液呈堿性的原因是_____________________________________。(2)寫出沉淀池I中反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________,該反應(yīng)必須控制的反應(yīng)條件是________________________________________。(3)檢驗(yàn)沉淀池I中Fe2+沉淀是否完全的方法是_____________________。(4)酸化的目的是______________________________。(5)在沉淀池II的反應(yīng)中,為使反應(yīng)物盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成物,可在反應(yīng)過程中加入___。a.(NH4)2SO4

b.KCl

c.丙醇

d.水(6)N、P、K、S都是植物生長(zhǎng)所需的重要元素。濾液A可做復(fù)合肥料,因?yàn)槠渲泻衉____________等元素?！敬鸢浮縉H4+的水解程度小于HCO3-的水解程度2NH4HCO3

+FeSO4

→

FeCO3↓+(NH4)2SO4

+CO2↑+H2O反應(yīng)溫度低于30℃取沉淀池I的濾液,滴加KSCN溶液后滴加氯水,若無(wú)紅色出現(xiàn),說(shuō)明沉淀完全除去溶液中的HCO3-cN、S、K【解析】【分析】FeSO4與NH4HCO3發(fā)生雙水解反應(yīng)生成碳酸亞鐵、硫酸銨、二氧化碳等,然后過濾得到碳酸亞鐵,碳酸亞鐵在空氣中加熱得到氧化鐵,因?yàn)V液中含有NH4HCO3,向?yàn)V液中加入硫酸,可除去
,此時(shí)溶液中溶質(zhì)為硫酸銨、硫酸,向溶液中加入足量KCl,此時(shí)溶液中因硫酸鉀的溶解度較氯化銨低而發(fā)生沉淀,然后過濾,得到硫酸鉀固體,以此解答?！驹斀狻?1)NH4HCO3溶液中銨根離子水解顯示酸性,碳酸氫根離子水解顯示堿性,
的水解程度小于
的水解程度,所以NH4HCO3溶液呈堿性,故答案為:
的水解程度小于
的水解程度;(2)碳酸氫根離子和亞鐵離子之間發(fā)生雙水解反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀,并放出二氧化碳,反映的原理方程式為:2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,為防止較高溫度下碳酸氫銨的分解,要注意溫度的選擇,故答案為:2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;反應(yīng)溫度低于30℃;(3)亞鐵離子可以被氯氣氧化為三價(jià)鐵離子,亞鐵離子遇到硫氰酸鉀不顯色,但是三價(jià)鐵遇到硫氰酸鉀顯示紅色,檢驗(yàn)沉淀池I中Fe2+沉淀是否完全的方法是:取沉淀池I的濾液,滴加KSCN溶液后滴加氯水,若無(wú)紅色出現(xiàn),說(shuō)明沉淀完全,故答案為:取沉淀池I的濾液,滴加KSCN溶液后滴加氯水,若無(wú)紅色出現(xiàn),說(shuō)明沉淀完全;（4）沉淀池Ⅰ中,除了生成的碳酸亞鐵之外,溶液中含有過量的碳酸氫銨,加入酸,酸化的目的是除去溶液中的
,故答案為:除去溶液中的
;

（5）由題目看出在沉淀池II中生成的K2SO4為固體,而K2SO4在無(wú)機(jī)溶劑中溶解度是比較大的,要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇類溶劑目的降低K2SO4的溶解度,故選:c；（6）濾液A的成分中含有(NH4)2SO4以及KCl,即其中含有N、S、K元素,屬于復(fù)合肥料,故答案為：N、S、K。3.某含鎳
廢料中有FeO、
、MgO、
等雜質(zhì),用此廢料提取
的工藝流程如圖1:已知:①有關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如圖.②
時(shí),
的電離常數(shù)
的電離常數(shù)
,

.(1)加
調(diào)節(jié)溶液的pH至5,得到廢渣2的主要成分是______
填化學(xué)式
.(2)
能與飽和
溶液反應(yīng)產(chǎn)生
,請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋
用必要的文字和離子方程式回答
______.(3)
時(shí),
的NaF溶液中
______

列出計(jì)算式即可
溶液呈______
填"酸性"、"堿性"或"中性"
.(4)已知沉淀前溶液中
,當(dāng)除鎂率達(dá)到
時(shí),溶液中
______

.(5)在NaOH溶液中用NaClO與
反應(yīng)可得
,化學(xué)方程式為____________；
與貯氫的鑭鎳合金可組成鎳氫堿性電池
溶液
,工作原理為：
,負(fù)極的電極反應(yīng)式：______.【答案】
、
氯化銨水解生成鹽酸和一水合氨,
,鎂和氫離子反應(yīng)生成氫氣,氫離子濃度減小,促進(jìn)平衡正向進(jìn)行,生成的一水合氨分解生成氨氣,

酸性


【解析】【分析】某NiO的廢料中有FeO、
、MgO、
等雜質(zhì),加入稀硫酸溶解后過濾得到濾渣1為
,濾液為
、
、
、
,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,再加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子,鋁離子全部沉淀,過濾得到濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀,濾液中加入
沉淀
,生成沉淀濾渣3為
,過濾得到的濾液,濾液中獲得
晶體的方法是通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到晶體,失去結(jié)晶水得到硫酸鎳,據(jù)此分析。【詳解】某NiO的廢料中有FeO、
、MgO、
等雜質(zhì),加入稀硫酸溶解后過濾得到濾渣1為
,濾液為
、
、
、
,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,再加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子,鋁離子全部沉淀,過濾得到濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀,濾液中加入
沉淀
,生成沉淀濾渣3為
,過濾得到的濾液,濾液中獲得
晶體的方法是通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥得到晶體,失去結(jié)晶水得到硫酸鎳,
加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子,鋁離子全部沉淀生成氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀,得到廢渣2的主要成分是
、
,故答案為:
、
;
能與飽和
溶液反應(yīng)產(chǎn)生
,氯化銨水解生成鹽酸和一水合氨,
,鎂和氫離子反應(yīng)生成氫氣,氫離子濃度減小,促進(jìn)平衡正向進(jìn)行,生成的一水合氨分解生成氨氣,
,故答案為:氯化銨水解生成鹽酸和一水合氨,
,鎂和氫離子反應(yīng)生成氫氣,氫離子濃度減小,促進(jìn)平衡正向進(jìn)行,生成的一水合氨分解生成氨氣,
;
時(shí),
的NaF溶液中
,結(jié)合電離平衡常數(shù)
,
,水解平衡時(shí)
近似取
,
,則
,一水合氨電離平衡常數(shù)
。HF的電離常數(shù)
,
,則
溶液中銨根離子水解程度大,溶液顯酸性,故答案為:
;酸性;
已知沉淀前溶液中
,當(dāng)除鎂率達(dá)到
時(shí),
,
,
,
,故答案為:
;
在NaOH溶液中用NaClO與
反應(yīng)可得
,同時(shí)生成硫酸鈉和氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
,
與貯氫的鑭鎳合金可組成鎳氫堿性電池
溶液
,工作原理為：


,負(fù)極是
失電子生成
,電極反應(yīng)為：
,故答案為:
；
。4.以輝銅礦為原料生產(chǎn)堿式碳酸銅的工藝流程如圖所示:回答下列問題:(1)若要提高輝銅礦煅燒效率可采取的措施有___(填兩種)。（2)氣體X的主要成分是___（填化學(xué)式),寫出該氣體的一種用途___。(3)蒸氨過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。(4)溶液E與Na2CO3溶液反應(yīng)制取Cu2(OH)2CO3的離子反應(yīng)方程式為___。（5）某實(shí)驗(yàn)小組研究溶液E與Na2CO3溶液加料順序及加料方式對(duì)產(chǎn)品的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)加料順序及方式沉淀顏色沉淀品質(zhì)產(chǎn)率/%1溶液E一次加入Na2CO3溶液中并迅速攪拌淺藍(lán)色品質(zhì)較好87.82溶液E逐滴加入Na2CO3溶液中并不斷攪拌暗藍(lán)色品質(zhì)好71.93Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速攪拌淺綠色品質(zhì)好96.74Na2CO3溶液一次加入溶液E中并不斷攪拌淺藍(lán)色品質(zhì)較好102.7由上表可知制取Cu2(OH)2CO3最佳加料順序及加料方式是___(填序號(hào))?！敬鸢浮繙p小輝銅礦顆粒大小、適當(dāng)提高煅燒溫度、增大O2濃度等SO2制備硫酸、漂白劑、防腐劑等[Cu(NH3)4]Cl2+H2OCuO+2HCl↑+4NH3↑2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑3【解析】【分析】輝銅礦通入氧氣充分煅燒,生成二氧化硫氣體,固體B主要為CuO、Fe2O3,加入鹽酸得到含有Cu2+、Fe3+的溶液,加入過量氨水,可得到[Cu(NH3)4]2+和Fe(OH)3,[Cu(NH3)4]2+經(jīng)加熱可得到CuO,加入酸酸化得到Cu2+,經(jīng)濃縮后在溶液中加入碳酸鈉可得到堿式碳酸銅,以此解答該題。【詳解】(1)通過粉碎輝銅礦減小輝銅礦顆粒大小、適當(dāng)提高煅燒溫度、增大O2濃度等措施均可提高輝銅礦煅燒效率;(2)Cu2S可與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫,則氣體X的主要成分是SO2,SO2是酸性氧化物,有漂白性、還原性,則利用SO2制備硫酸、漂白劑、防腐劑等;(3)蒸氨過程[Cu(NH3)4]2+經(jīng)加熱可得到CuO,反應(yīng)的方程式為[Cu(NH3)4]Cl2+H2O
CuO+2HCl↑+4NH3↑；(4)向含有Cu2+的溶液中滴加Na2CO3溶液生成Cu2(OH)2CO3的離子反應(yīng)方程式為2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;(5)由圖表信息可知Na2CO3溶液一次加入溶液E中并迅速攪拌,獲得淺綠色的堿式碳酸銅,品質(zhì)好,且產(chǎn)率高,故制取Cu2(OH)2CO3最佳加料順序及加料方式是實(shí)驗(yàn)序號(hào)3。5.根據(jù)如圖所示電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖,回答有關(guān)問題。(1)若只閉合S1,該裝置屬于_______,能量轉(zhuǎn)化形式為_______,鋅極作_______極。(2)若只閉合S2,該裝置屬于_______,能量轉(zhuǎn)化形式為_______,鋅極上的電極反應(yīng)式為_______。(3)若只閉合S3,該裝置屬于_______,銅極作_______極,鋅極上的電極反應(yīng)式為_______,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______?！敬鸢浮吭姵鼗瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)電解池電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解池陽(yáng)【解析】【分析】原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,較活潑金屬作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng);電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,需要外接電源,與電源正極相連的為陽(yáng)極,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此解答?！驹斀狻?1)若只閉合S1,沒有外接電源,則Zn、Cu、稀硫酸構(gòu)成原電池,該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,較活潑的鋅作負(fù)極。答案為:原電池;化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;負(fù)。(2)若只閉合S2,裝置中有外接電源,該裝置為電解池,將電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能,與電源正極相連的鋅極作陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+。答案為:電解池;電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;Zn-2e-=Zn2+。(3)若只閉合S3,該裝置為電解池,與電源正極相連的銅極作陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+;鋅為陰極,電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑,總反應(yīng)式為：Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑。答案為:電解池；陽(yáng)；2H++2e-=H2↑；Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑?！军c(diǎn)睛】有外接電源的是電解池,沒有外接電源的是原電池,原電池里負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解池里陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)。6.依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:(1)電極X的材料是_______;電解質(zhì)溶液Y是________;(2)銀電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________;(3)外電路中的電子是從______→______;(4)當(dāng)有1.6g銅溶解時(shí),銀棒增重______g?！敬鸢浮緾uAgNO3Ag++e-=AgX(或Cu)Ag5.4【解析】【分析】(1)根據(jù)電池反應(yīng)式知,Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,Ag作正極,電解質(zhì)溶液為含有銀離子的可溶性銀鹽溶液;(2)銀電極上是溶液中的Ag+得到電子發(fā)生還原反應(yīng);(3)外電路中的電子是從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極;(4)先計(jì)算Cu的物質(zhì)的量,根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算出正極產(chǎn)生Ag的質(zhì)量,即正極增加的質(zhì)量。【詳解】(1)根據(jù)電池反應(yīng)式知,Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng),Cu作負(fù)極,則Ag作正極,所以X為Cu,電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液;(2)銀電極為正極,正極上Ag+得到電子發(fā)生還原反應(yīng),正極的電極反應(yīng)式為：Ag++e-=Ag；(3)外電路中的電子是從負(fù)極Cu經(jīng)導(dǎo)線流向正極Ag;(4)反應(yīng)消耗1.6g銅的物質(zhì)的量為n(Cu)=
=0.025mol,根據(jù)反應(yīng)方程式2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知：每反應(yīng)消耗1molCu,正極上產(chǎn)生2molAg,則0.025molCu反應(yīng),在正極上產(chǎn)生0.05molAg,該Ag的質(zhì)量為m(Ag)=0.05mol×108g/mol=5.4g,即正極銀棒增重5.4g。【點(diǎn)睛】本題考查原電池原理,明確元素化合價(jià)變化與正負(fù)極的關(guān)系是解本題關(guān)鍵,計(jì)算正極增加的質(zhì)量時(shí),既可以根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算,也可以根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等計(jì)算。7.為了減少CO對(duì)大氣的污染,某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知:①CO(g)+
O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol-1③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1(1)H2的燃燒熱△H=________。(2)寫出CO(g)和H2O(g)作用生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式:________。(3)相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵O=O(O2)H—HH—OE/(kJ·mol-1)x436463計(jì)算x=________kJ·mol-1。(4)某反應(yīng)2X(g)+Y(g)?2Z(g)△H=-QkJ·mol-1,反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,其中虛線表示加入催化劑M時(shí)的情況。①加入催化劑M后,△H________(填"改變"或"不變")。②在使用催化劑的兩部反應(yīng)中,________(填“第一步”或“第二步”)決定反應(yīng)速率?！敬鸢浮?285.8kJ·mol-1CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ·mol-1496.4不變第一步【解析】【分析】(1)在25攝氏度,101kPa時(shí),1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱;(2)根據(jù)蓋斯定律繼續(xù)計(jì)算;(3)焓變=反應(yīng)物鍵能-生成物鍵能,再根據(jù)氫氣的燃燒熱方程式計(jì)算；(4)①反應(yīng)熱與反應(yīng)路徑無(wú)關(guān);②反應(yīng)活化能大的一步?jīng)Q定反應(yīng)速率?！驹斀狻?1)由反應(yīng)②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol-1③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ·mol-1結(jié)合蓋斯定律可知1mol氫氣燃燒生成液體水放出的熱量為241.8kJ+44.0kJ=285.8kJ,故答案為:-285.8kJ·mol-1;(2)由反應(yīng)①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol-1結(jié)合蓋斯定律可知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)可由①-②得到,所以該反應(yīng)的△H=-283kJ·mol-1-(-241.8kJ·mol-1)=-41.2kJ·mol-1,故答案為:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ·mol-1;(3)由第(1)題可知:H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ·mol-1,根據(jù)焓變=反應(yīng)物鍵能-生成物鍵能可得436kJ·mol-1+
x-2×463kJ·mol-1=-285.8kJ·mol-1,解得x=496.4kJ·mol-1,故答案為:496.4;(4)①催化劑只改變反應(yīng)活化能不改變焓變,故答案為:不變；②根據(jù)圖示可知第一步反應(yīng)活化能較大,所以第一步?jīng)Q定反應(yīng)速率,故答案為：第一步。8.Li－SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為4Li＋2SOCl2＝4LiCl＋S＋SO2。請(qǐng)回答下列問題:(1)電池的負(fù)極材料為_____,發(fā)生的電極反應(yīng)為______________。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為_______________?！敬鸢浮縇i4Li－4e－＝4Li＋2SOCl2＋4e－＝4Cl－＋S＋SO2【解析】【分析】(1)原電池中,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的極是負(fù)極,該極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng);(2)原電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)?！驹斀狻?1)該原電池中鋰的活潑性大于碳的,所以鋰作負(fù)極,負(fù)極上Li失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)4Li－4e－＝4Li＋;(2)正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)方程式知,SOCl2得電子生成Cl-、S、SO2,電極方程式為2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2。9.回答下列問題:(1)鉛蓄電池的總反應(yīng)為:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為___________,充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)式為___________。（2）利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。①若X為石墨,為減緩鐵的腐蝕,將開關(guān)K置于Ｎ處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為___________。②若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為__________。（3）我國(guó)的科技人員為了消除SO2的污染,利用原電池原理,設(shè)計(jì)如圖2裝置用SO2和O2制備硫酸,電極A、B為多孔的材料。①A極的電極反應(yīng)式是________。②B極的電極反應(yīng)式是________?！敬鸢浮縋b+SO42-－2e-＝PbSO4PbSO4+2H2O-2e-＝PbO2+4H++SO42-外加電流的陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法4H++O2+4e-＝2H2OSO2+2H2O-2e-＝SO42-+4H+【解析】【分析】(1)放電時(shí),該裝置是原電池,負(fù)極上鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng),充電時(shí),該裝置是電解池,陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng);(2)作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護(hù);(3)該原電池中,負(fù)極上失電子被氧化,所以負(fù)極上投放的氣體是二氧化硫,二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,正極上投放的氣體是氧氣,正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水,根據(jù)硫酸和水的出口方向知,B極是負(fù)極,A極是正極,據(jù)此書寫電極反應(yīng)式。【詳解】:(1)放電時(shí),該裝置是原電池,負(fù)極上鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng),即Pb+SO42--2e-=PbSO4,在充電時(shí),該裝置是電解池,陽(yáng)極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng),即PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,故答案為:Pb+SO42--2e-=PbSO4;PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-;(2)①若X為石墨,為減緩鐵的腐蝕,將開關(guān)K置于N處,該裝置構(gòu)成電解池,鐵作陰極而被保護(hù),該電化學(xué)防護(hù)法稱為外加電流的陰極保護(hù)法;故答案為:外加電流的陰極保護(hù)法;②若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該裝置構(gòu)成原電池,鋅易失電子作負(fù)極,鐵作正極而被保護(hù),該電化學(xué)防護(hù)法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,故答案為：犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法.(3)該原電池中,負(fù)極上失電子被氧化,所以負(fù)極上投放的氣體是二氧化硫,即B極是負(fù)極,負(fù)極二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子,電極反應(yīng)式是SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,正極上投放的氣體是氧氣,即A極是正極,正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式是4H++O2+4e-=2H2O,故答案為：①4H++O2+4e-=2H2O；

②SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。10.乙醇(C2H5OH)燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點(diǎn),引起了人們的研究興趣。現(xiàn)有以下三種乙醇燃料電池。(1)三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為_________________。(填化學(xué)式)(2)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質(zhì),電池工作時(shí),CO32－向電極___(填"a"或"b")移動(dòng)。(3)酸性乙醇燃料電池中,若電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LO2,則電路中通過了的電子數(shù)目為___________。【答案】O2a0.4NA【解析】【分析】(1)燃料電池中,負(fù)極通入燃料,正極通入氧化劑;(2)根據(jù)裝置圖可知,a為負(fù)極,原電池中陰離子由正極向負(fù)極移動(dòng);（3）酸性乙醇燃料電池中,電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：3O2+12H++12e-=6H2O,根據(jù)電極反應(yīng)計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目。【詳解】(1)燃料電池中,負(fù)極通入燃料,正極通入氧化劑,由裝置圖可知,三種乙醇燃料電池中正極反應(yīng)物均為O2;(2)根據(jù)裝置圖可知,a為負(fù)極,原電池中陰離子由正極向負(fù)極移動(dòng),因此CO32－向電極a移動(dòng);（3）酸性乙醇燃料電池中,電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：3O2+12H++12e-=6H2O,若電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L(即0.1mol)O2時(shí),電子轉(zhuǎn)移0.4mol,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA。11.微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中應(yīng)用廣泛。有一種銀鋅電池,其電極分別是Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,總反應(yīng)是Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag。請(qǐng)回答下列問題。(1)該電池屬于_________電池(填"一次"或"二次")。(2)負(fù)極是_________,電極反應(yīng)式是__________________________。(3)使用時(shí),正極區(qū)的pH_________(填"增大"、"減小"或"不變")。(4)事實(shí)證明,能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_____。(填字母)A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0C.2CO(g)+O2(g)=2CO2(1)△H<0(5)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________?！敬鸢浮恳淮蝂nZn-2e-+2OH-=ZnO+H2O增大CCO－2e－+4OH－=CO32－+2H2O【解析】【分析】(1)紐扣電池為一次電池;(2)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知Zn為負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),Ag2O為正極,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此分析作答;(3)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知,Ag2O為正極,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)電極反應(yīng)確定c(OH-)的變化以判斷pH的變化；(4）可設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)應(yīng)為氧化還原反應(yīng);（5）燃料電池中,負(fù)極通入燃料,燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極通入氧化劑,得電子發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此作答?！驹斀狻?1)紐扣電池為一次電池;(2)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知Zn為負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O;(3)根據(jù)電池的總反應(yīng)可知,Ag2O為正極,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,使用時(shí),c(OH-)增大,因此正極區(qū)的pH逐漸增大；(4）A.能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),由于反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)是氧化還原反應(yīng),但該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),因而不能設(shè)計(jì)成原電池,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.反應(yīng)NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)為復(fù)分解反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.反應(yīng)2CO(g)+O2(g)=2CO2(1)為氧化還原反應(yīng),且該反應(yīng)為放熱反應(yīng),可設(shè)計(jì)成原電池,C項(xiàng)正確；答案選C。(5)燃料電池中,負(fù)極通入燃料,燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為CO-2e－+4OH－=CO32-+2H2O?！军c(diǎn)睛】設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源的過程為:12.如圖所示,A.B.C三個(gè)裝置中的燒杯分別盛有足量的CuCl2溶液。(1)A.B.C三個(gè)裝置中屬于原電池的是___(填標(biāo)號(hào))。（2)A池中Zn是___極,電極反應(yīng)式為___；A中總反應(yīng)的離子方程式___。(3)B池中總反應(yīng)的方程式為___。（4）C池中Zn是___極,發(fā)生___反應(yīng),電極反應(yīng)式為___；反應(yīng)過程中,CuCl2溶液濃度___(填“變大”“變小”或“不變”)。【答案】A負(fù)Zn－2e-=Zn2＋Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuCuCl2Cu+Cl2↑陰還原Cu2＋＋2e-=Cu不變【解析】【分析】(1)A.B.C三個(gè)裝置中,沒有外接電源的屬于原電池。（2)A池中,相對(duì)活潑的金屬作負(fù)極,電極反應(yīng)式為金屬失電子生成金屬離子；A中總反應(yīng)為負(fù)極金屬與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)B池中總反應(yīng)為電解氯化銅。（4）C池中,與正極相連的電極為陽(yáng)極,陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；通過分析兩電極反應(yīng),可確定反應(yīng)過程中,CuCl2溶液濃度變化情況?！驹斀狻?1)A.B.C三個(gè)裝置中,沒有外接電源的屬于原電池,則原電池是A。答案為:A;(2)A池中,相對(duì)活潑的金屬是Zn,Zn是負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn－2e-=Zn2＋;A中總反應(yīng)的離子方程式為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu。答案為:負(fù);Zn－2e-=Zn2＋;Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu;（3）B池中總反應(yīng),就是電解氯化銅的反應(yīng),方程式為CuCl2
Cu+Cl2↑。答案為:CuCl2
Cu+Cl2↑；（4）C池中,與負(fù)極相連的電極為陰極,Zn與電源負(fù)極相連,是陰極,得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e-=Cu；反應(yīng)過程中,陽(yáng)極Cu-2e-=Cu2+,生成的Cu2+與陰極消耗的Cu2+物質(zhì)的量相等,則CuCl2溶液濃度不變。答案為：陰；還原；Cu2＋＋2e-=Cu；不變?！军c(diǎn)睛】不管是原電池還是電解池,解題的切入點(diǎn)都是電極的判斷。通常,原電池的負(fù)極金屬材料都會(huì)失電子生成陽(yáng)離子;而電解池的陽(yáng)極材料是否失電子,則要看其是否為活性電極。若陽(yáng)極為活性電極,則在電解時(shí)陽(yáng)極材料失電子;若為惰性電極,則陽(yáng)極發(fā)生溶液中陰離子失電子的反應(yīng)。13.Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)H2O2的分解做了如下探究。下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H2O2分解速率的因素時(shí)記錄的一組數(shù)據(jù),將質(zhì)量相同的粉末狀和塊狀的MnO2分別加入盛有15ml5%的H2O2溶液的大試管中,并用帶火星的木條測(cè)試,結(jié)果如下:MnO2觸摸試管情況觀察結(jié)果反應(yīng)完成所需的時(shí)間粉末狀很燙劇烈反應(yīng),帶火星的木條復(fù)燃3.5min塊狀微熱反應(yīng)較慢,火星紅亮但木條未復(fù)燃30min(1)寫出上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,催化劑的催化效果與_____有關(guān)。（3）某同學(xué)在10mLH2O2溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,則A、B、C三點(diǎn)所表示的反應(yīng)速率最慢的是_____。Ⅱ.某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉容器中進(jìn)行,在0-3分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(A,B,C均為氣體,且A氣體有顏色)。(4)該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為__________。（5)反應(yīng)開始至2分鐘時(shí),B的平均反應(yīng)速率為____。(6)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____。a.v(A)=2v(B)b.容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等c.v逆(A)=v正(C)d.容器內(nèi)氣體的顏色保持不變(7）由圖求得平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)______?！敬鸢浮?H2O2
2H2O+O2↑催化劑的表面積C2A+B
2C0.1mol·(L·min)-1cd37.5%【解析】【分析】Ⅰ.(1)二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑,由帶火星木條復(fù)燃,可知產(chǎn)物,由此可寫出方程式;(2)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知催化劑作用大小的影響因素;(3)A.B.C三點(diǎn)的斜率代表反應(yīng)速率,斜率越大,反應(yīng)速率越大;Ⅱ.(4)從物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化趨勢(shì)判斷反應(yīng)物和生成物,根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的量變化值等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書寫化學(xué)方程；(5）化學(xué)反應(yīng)速率是單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化,據(jù)此可求得反應(yīng)速率;（6）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各組分濃度不再變化,若存在有色物質(zhì),則有色物質(zhì)的顏色也不再變化,據(jù)此對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行判斷;（7）根據(jù)
,可求得平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)．【詳解】:(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
;(2)時(shí)間少,則反應(yīng)速率快,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,催化劑的催化效果與催化劑的表面積有關(guān),故答案為:催化劑的表面積;

(3)由圖可知,曲線斜率變小,反應(yīng)速率減小,則A.B.C三點(diǎn)所表示的反應(yīng)速率最慢的是C,故答案為:C;Ⅱ.(4)由圖象可以看出,A.B的物質(zhì)的量逐漸減小,則A.B為反應(yīng)物,C的物質(zhì)的量逐漸增多,所以C為生成物,當(dāng)反應(yīng)到達(dá)2min時(shí),△n(A)=2mol,△n(B)=1mol,△n(C)=2mol,化學(xué)反應(yīng)中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比,則△n(A)：△n(B)：△n(C)=2：1：2,故答案為：
;(5)由圖象可以看出,反應(yīng)開始至2分鐘時(shí),△n(B)=1mol,B的平均反應(yīng)速率為:
=0.1mol/(L?min),故答案為:0.1mol/(L?min);(6）a.v(A）=2v(B）不能說(shuō)明正反應(yīng)和逆反應(yīng)的關(guān)系,故無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故a錯(cuò)誤;b.容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等,不能說(shuō)明各組分的濃度不再變化,無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故b錯(cuò)誤;c.在該反應(yīng)中A和C的計(jì)量數(shù)相等,當(dāng)v逆(A）=v正(C）時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)了,故c正確；d．只有A為有色物質(zhì),當(dāng)容器內(nèi)氣體的顏色保持不變,說(shuō)明各組分的濃度不再變化,該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確;故答案為:cd;（7）由圖象可知:達(dá)平衡時(shí)A的物質(zhì)的量為3mol,平衡時(shí)總物質(zhì)的量為1mol+3mol+4mol=8mol,所以A的體積分?jǐn)?shù)為
,故答案為：37.5%；【點(diǎn)睛】同一化學(xué)反應(yīng)、同一時(shí)間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比,據(jù)此可以求用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,也可通過不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比來(lái)反求反應(yīng)方程式;某物質(zhì)的X(X可以是質(zhì)量,體積等)分?jǐn)?shù)=
。14.T℃時(shí),有甲、乙兩個(gè)密閉容器,甲容器的體積為1L,乙容器的體積為2L,分別向甲、乙兩容器中加入6molA和3molB,發(fā)生反應(yīng)如下:3A(g)＋bB(g