时间:2020-07-08 01:23:15
1、简答题 A、J是日常生活中常见的两种金属，这两种金属和NaOH组成原电池，A作负极；F常温下是气体单质，各物质有以下的转化关系（部分产物及条件略去）。
请回答以下问题：
（1）写出该原电池的总反应方程式_____________________。
（2）写出②的化学方程_________________。
（3）常温时pH=12的C溶液中，溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为?。（写出计算式）
（4）若③中J的氧化物为磁性氧化物，且每生成1mol J放出Q kJ的热量，请写出A→J反应的热化学方程式?。
参考答案：（1）2Al＋2NaOH +2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑
（2）4NH3+5O2
4NO+6H2O
（3）（10-2–10-12）mol·L－1 ，或c(OH-)–c(H+)?
（4）3Fe3O4(S)+8Al(S)="9Fe" (S)+4 Al2O3(S)?△H=－9Q kJ·mol－1
本题解析：由题意知，（1）由题意可推知：A是Al;J是Fe.当这两种金属和NaOH组成原电池，Al作负极,Fe作正极。该原电池的总反应方程式2Al ＋2NaOH +6H2O="2Na" AlO2+ 3 H2↑ C是NaAlO2，D是H2；E是Al(OH)3，H是Al2O3，M是FeS。F是N2，G是NH3，I是NO，K是NO2，L是HNO3。
（2）②的化学方程式为：4NH3+5O2
?4NO+6H2O；
（3）常温时pH=12的C溶液中，C(H+)=1×10-12mol/L，
C(OH-)=Kw/C(H+)=(1×10-14)÷(1×10-12)=1×10-2mol/L。因为溶液呈电中性，所，以C(Na+)+C(H+)=C(AlO2-)+C(OH-),C(Na+)-C(AlO2-)=C(OH-)-C(H+)=(10-2-10-12)mol/L.（4）③中铝与Fe3O4反应的热化学方程式为：3Fe3O4(S)+ 8Al(S)?=9Fe (S)+4 Al2O3(S)?△H="-9Q" kJ·mol－1
本题难度：一般
2、填空题 X、Y、Z、M、Q、G六种短周期元素，原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，Y的一种同位素原子常用于测定文物的年代；Q形成的单质为淡黄色固体。请回答下列问题（涉及物质均用化学式表示）。
（1）离子化合物ZX中X离子的结构示意图为 ； Y在元素周期表中的位置是_______________。
（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________，Q与G的气态氢化物还原性更强的是__________________。
（3）工业上制备M的高纯度单质，其中一个重要反应是：由MXG3与X2在高温下反应。该反应过程必须控制无水无氧，因为MXG3遇水剧烈反应生成H2、 和 ，而混入氧气，引起的后果是 。
（4）X2Q的燃烧热为a kJ·mol-1，下列X2Q燃烧反应的热化学方程式正确的是 。
A．2X2Q(g) + O2(g) =" 2Q(s)" + 2X2O(g)△H=" -2a" kJ·mol-1
B．X2Q(g) + 2O2(g) = QO3(g) + X2O(l)△H=" +a" kJ·mol-1
C．2X2Q(g)+ 3O2(g) = 2QO2(g) + 2X2O(l)△H=" -2a" kJ·mol-1
D．X2Q(g) + 2O2(g) = QO3(g) + X2O(l)△H=" -a" kJ·mol-1
（5）熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z + FeG2
Fe + 2ZG 放电时，电池的正极反应式为: 该电池的电解质为___________________。
参考答案：（16分）（1）
（2分） 第二周期IVA族（2分） （2）HClO4（1分H2S（1分）
（3）H2SiO3（1分），HCl（1分），H2和O2混合发生爆炸或生成的Si部分被O2氧化成SiO2（1分）
（4）C （3分） （5）Fe2+ +2e- =" Fe" （2分）， β-Al2O3 （2分）
本题解析：上述六种元素都是短周期元素，所以根据已知性质推：Q单质为淡黄色固体，则Q是S，在S之后的短周期主族元素是Cl，即G为Cl，用于同位素测定的为C，Y为C元素，与C同主族的M应该是Si，在C元素之前的X元素与同主族元素Z形成离子化合物ZX，则X、Z均在第一主族，且分别为H、Na，所以综上可得X、Y、Z、M、Q、G元素分别是H、C、Na、Si、S、Cl。
（1）X是H元素，所以在NaH中，H-的离子结构示意图为，Y为C元素，其位置是：第二周期，第IVA族。
（2）在这6种元素中非金属最强的是Cl，其最高价氧化对应的水化物HClO4酸性最强；Q、G的氢化物分别为H2S、HCl，因为非金属性Cl>S，单质的氧化性Cl2>S，所以离子的还原性Cl-<S2- ，所以还原性强的氢化物是H2S。
（3）MXG3与X2 分别为SiHCl3和H2，所以利用二者制备高纯硅时，若混入了水SiHCl3会与H2O发生剧烈水解反应，生成硅酸H2、H2SiO3和HCl；如果混入了氧气，则高温加热不纯H2会发生爆炸，或者O2又会氧化高温生成的单质硅，所以要控制无水无氧环境。
（4）X2Q是H2S，H2S燃烧是一个放热反应，所以△H<0，燃烧热a kJ·mol-1是指1mol该物质完全燃烧生成稳定氧化物SO2时所释放的能量，所以如果方程式系数是2时，对应的焓变△H=" -2a" kJ·mol-1 ，所以应该选择C。
（5）该电池反应式为：2Na+FeCl2Fe+2NaCl，所以可知该反应中放电时单质Na作电池负极失去电子被氧化，Fe2+作正极得到电子被还原为Fe单质，所以正极反应式为：Fe2+ + 2e- =Fe；由于电池反应式在熔融状态下进行的，所以从图像可以判断出该电池的电解质溶液是β-Al2O3。
考点：本题考查的是元素周期表和元素周期律、非金属及其化合物性质、化学反应与能量、电化学基础等知识。
本题难度：困难
3、填空题 以锌、石墨棒做电极，硫酸铜溶液为电解液组成的原电池的正极反应式是_______________，负极反应式是_________________。
参考答案：Cu2++2e-=Cu；Zn-2e-=Zn2+
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知：
2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH =－566 kJ·moL－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH =－483.6 kJ·moL－1
H2O(g)＝H2O(l) ΔH =－44.0 kJ·moL－1
（1）氢气的标准燃烧热△H = kJ·moL－1。
（2）写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式： 。
（3）H2是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其负极的电极反应式是 。
参考答案：（1）-285.8（2）CO(g)+ H2O(g)= CO2(g) + H2(g) ΔH =－41.2 kJ·moL－1（化学式错误、配平错误、△H（含单位）没写或写错、物质的聚集状态没写或写错的均不给分，下同）（3）H2-2e?+2OH- =2H2O
本题解析：（1）已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6KJ?moL-1;②H2O （g）=H2O（l）△H=-44.0KJ?moL-1;根据盖斯定律，①×1/2+②得H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=1/2×（-483.6KJ?moL-1）+（-44.0KJ?moL-1）=-285.8KJ?moL-1；（2）已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2（g）△H=-566kJ?moL-1;②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6KJ?moL-1根据盖斯定律，①-②得2CO（g）+2H2O(g)=2H2（g）+2CO2（g）△H=-566kJ?moL-1-(-483.6KJ?moL-1)=-82.4KJ?moL-1;CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2KJ?moL-1；原电池负极发生氧化反应，氢气在负极放电，在碱性条件下，氢气放电生成水，负极电极反应式为H2-2e-+2OH-
本题难度：一般
5、选择题 以铁片和铜片为两极，以盐酸为电解质溶液组成的原电池，理论上当导线中通过0.02mol电子时，下列说法正确的是（ ）
A．正极溶解0.01molFe
B．负极上析出0.02molH2
C．两极上溶解和析出的物质的质量相等
D．有0.01molFe发生氧化反应
参考答案：A、正极上氢气得电子生成氢气，不是铁溶解，故A错误．
B、负极上铁失电子生成二价铁离子，不是析出氢气，故B错误．
C、负极上铁溶解，正极上析出氢气，通过的电子数相等，溶解铁和析出氢气的物质的量相等，因为铁和氢气的摩尔质量不同，导致溶解的铁和析出的氢气的质量不同，故C错误．
D、负极上发生的电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+
?1mol?2mol
?0.01mol? 0.02mol
当导线中通过0.02mol电子时有0.01molFe发生氧化反应，故D正确．
故选D．
本题解析：
本题难度：一般