1、实验题 (10分)某高二化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并
进行了以下一系
列实验,实验结果记录如下:

(1)实验①、⑤中Al电极的作用是否相同 (填“是”或“否”);
(2)请在方框内画出实验③的原电池装置图,标出正、负极。

(3)实验②中电流计指针偏向 电极(填“Al”或“Cu”),Cu电极反应式为 ;
(4)实验④中铝为 极(填“正”或“负”),其电极反应式为 。
参考答案:(10分)(1)是(1分)
(2)
(3分)
(3)Cu(1分);2H++
2e-=H2↑(2分)
(4)负(1分);Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O(2分)
本题解析:略
本题难度:一般
2、选择题 在下图中的8个装置中,属于原电池的是( )

A.①④⑤
B.③⑥⑧
C.④⑥⑦
D.⑥⑦⑧
参考答案:①该装置只有一个电极材料,所以不能形成原电池,故错误.
②该装置只有一个电极材料,且石墨和电解质溶液不能自发的进行氧化还原反应,所以不能形成原电池,故错误.
③两电极材料相同,所以不能形成原电池,故错误.
④该装置符合原电池的构成条件,所以能形成原电池,故正确.
⑤酒精不是电解质,铁和酒精不能自发的进行氧化还原反应,所以不能形成原电池,故错误.
⑥该装置符合原电池的构成条件,所以能形成原电池,故正确.
⑦该装置符合原电池的构成条件,所以能形成原电池,故正确.
⑧该装置两电极间不能构成闭合回路,所以不能形成原电池,故错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 分碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备,该反应的化学方程式为 。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s) △H="-l59.5" kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H="+116.5" kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式
(3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点,已知氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液,电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为 ;每消耗3.4g NH3转移的电子数为 (阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
(4)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) △H="Q" kJ·mol-1。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(Min) 浓度(mol·L-1)
| 0
| 10
| 20
| 30
| 40
| 50
|
NO
| 1.00
| 0.58
| 0.40
| 0.40
| 0.48
| 0.48
|
N2
| 0
| 0.21
| 0.30
| 0.30
| 0.36
| 0.36
|
CO2
| 0
| 0.21
| 0.30
| 0.30
| 0.36
| 0.36
|
①T1℃时,该反应的平衡常数K= ;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母编号)。
a.加入一定量的活性炭 b.通人一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则Q 0(填“>”或“<”)。
参考答案:(1)4NH3+5O2
4NO+6H2O (2)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l);△H=-87.0kJ/mol
(3)2NH3+6OH- -6e-=N2+6H2O 0.6NA。(4)①9/16(或0.56) ②bc ③<.
本题解析:(2)由盖斯定律方程式①+②-③得热化学方程式2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l);△H=-87.0kJ/mol;(3)由原电池原理,结合电解质溶液的碱性确定负极反应式为2NH3+6OH- -6e-=N2+6H2O ;每消耗3.4g NH3转移的电子数为0.6NA;(4)由平衡常数的表达式确定T1℃时,该反应的平衡常数K=c(N2)×c(CO2)/c2(NO)=0.56;30min后气体的浓度均增大,所以可能是通入的NO或缩小了容器的体积;升高温度时三种气体的浓度比值与T1℃平衡状态下增大,所以确定平衡逆向移动,Q <0.
考点:元素化合物知识、盖斯定律、原电池原理、化学平衡及其常数。
本题难度:困难
4、简答题 某课外活动小组设计了如图所示的装置,调节滑动变阻器,控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时,打开止水夹a,关闭止水夹b).由于粗心,实验并未达到预期目的,但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过).
请帮助他们分析并回答下列问题:
(1)写出B装置中的电极反应:
阴极:______;
阳极:______.
(2)观察到A装置中的现象是:
①______;
②______;
③______.
(3)当观察到A装置中的现象后,他们关闭止水夹a,打开止水夹b.再观察C装置,若无现象,请说明理由;若有现象,请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式):______.
(4)若想达到电解NaCl溶液的目的,应如何改进装置,请提出你的意见:______.
参考答案:(1)在电解池的阳极是活泼电极本身失去电子发生氧化反应,Fe-2e-═Fe2+,阴极上是电解质中的阳离子氢离子发生得电子的还原反应,即2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑),故答案为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-(或2H++2e-═H2↑);Fe-2e-═Fe2+;
(2)在电解池中,因为在阴极铂电极上产生了氢气,所以导致A烧杯中气压增大,氨气和水接触后,因氨气极易溶于水导致水倒吸并产生红色喷泉,当烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平时,烧瓶内外压强相等,喷泉现象结束,由于氨水显碱性,所以最后A烧杯溶液呈红色,并且在导管有气泡氢气溢出,故答案为:A烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉;烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平;最后A烧杯溶液呈红色,导管有气泡溢出;
(3)在A装置中的喷泉实验后,关闭止水夹a,打开止水夹b,C装置中,含有亚铁离子的盐和其中的氢氧化钠发生反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀,即Fe2++2OH-═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3或写成总反应式:4Fe2++8OH-+2H2O+O2═4Fe(OH)3↓,
故答案为:Fe2++2OH-═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3或写成总反应式:4Fe2++8OH-+2H2O+O2═4Fe(OH)3↓;
(4)在电解饱和食盐水时,要实现电解氯化钠溶液的目的,应该选择惰性电极进行电解,可以把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等,
故答案为:把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s) 设计的原电池如图所示。下列叙述正确的是?(?)

A.Y为CuSO4溶液
B.正极反应为Cu-2e- = Cu2+
C.在外电路中,电流从Cu极流向Ag极
D.将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池