1、简答题  【化学——选修2：化学与技术】（15分）
有机合成中常用的钯／活性炭催化剂若长期使用，会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性，成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl2的工艺流程如下：

（1）“焙烧1”通入空气的目的是使有机化合物、活性炭等可燃物通过燃烧而除掉，通入空气过多反而不利于实现目的，其原因是                        。
（2）甲酸在反应中被氧化为二氧化碳，写出甲酸与PdO反应的化学方程式：___               。
（3）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd（NH3）4]2+，此时铁的存在形式是               （写化学式）。
（4）加入浓氨水的过程中，需要控制溶液的pH为8～9，实验室检测溶液pH的操作方法是：      。
（5）“焙烧2”的目的是：                                              。
（6）与焙烧2产生的气体组成元素相同的化合物是                             ，该物质与空气形成一种环保型碱性燃料电池，其负极反应式为______________________________。
（7） Pd中加入王水的反应可以表示为Pd+HCl+HNO3→A+B↑+H2O（未配平）。其中B为无色有毒气体，该气体在空气中不能稳定存在；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42.4%，H元素的质量分数为0.8%。则A的化学式为                      。

参考答案：（1）大量的空气会带走大量的热，使反应器内温度过低，甚至不能发生反应。（2分）
（2） HCOOH＋PdOPd＋CO2↑＋H2O（2分）
（3）Fe(OH)3（2分）
（4）用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，与标准比色卡比色，读出pH（2分）
（5）脱氨（使 Pd(NH3)2Cl2生成PdCl2）（2分）
（6）N2H4，（1分）N2H4+4OH

本题解析：

本题难度：困难

2、填空题  如下图所示装置，请回答下列问题：

(1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象为__________________。
两极反应式为：正极_______________________________；
负极_______________________________。
该装置将_________能转化为_________能。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________，电子流向：__ _______________总反应方程为____________________________。

参考答案：(1)Al棒上有气泡产生? 2H＋＋2e－＝H2↑? Mg－2e－＝Mg2＋?化学?电
(2)Al 由Al到Mg； 2Al＋2OH－＋2H2O＝2＋3H2↑

本题解析：原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。
（1）镁比铝活泼，是镁是负极，铝是正极，所以Al棒上有气泡产生。电极反应式分别是正极：2H＋＋2e－＝H2↑，负极：Mg－2e－＝Mg2＋。
（2）由于镁和氢氧化钠溶液不反应，但铝可以，所以此时铝是负极，镁是正极，因此电子由Al到Mg，总反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O＝2＋3H2↑。
点评：该题是基础性试题的考查，试题注重方法和能力的考查，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是明确原电池的工作原理，并能灵活运用即可。

本题难度：一般

3、选择题  用石墨电极电解含有相同物质的量的Na2SO4和CuSO4的溶液．一段时间后，溶液颜色变浅．此时若要使溶液中的Na2SO4和CuSO4都恢复到电解前的浓度，应向电解后的溶液中加入适量的（　　）
A．H2O和CuO
B．CuO
C．Na2O和CuO
D．H2O和CuSO4

参考答案：用石墨电极电解含有相同物质的量的Na2SO4和CuSO4的溶液，阳极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu；溶液颜色变浅，反应的总反应为2CuSO4+2H2O?通电?.?2Cu+2H2O+O2↑此时若要使溶液中的Na2SO4和CuSO4都恢复到电解前的浓度，电解放出或析出的是铜和氧气，所以需要加入氧化铜，
故选B．

本题解析：

本题难度：简单

4、选择题  铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为硫酸，工作时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O下列结论正确的是（　　）
A．Pb为正极被氧化
B．SO42-只向PbO2处移动
C．电解质溶液的pH不断减小
D．电解质溶液的pH不断增大

参考答案：A．由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知，Pb为负极，发生失电子的氧化反应，被还原，故A错误；
B、原电池中阳离子向正极移动，阴离子硫酸根向负极Pb极移动，故B错误；
C、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知，硫酸被消耗，所以酸性减弱，pH不断增大，故C错误；
D、由铅蓄电池的总反应PbO2+2H2SO4+Pb═2PbSO4+2H2O可知，硫酸被消耗，pH不断增大，故D正确．
故选D．

本题解析：

本题难度：简单

5、填空题  海底蕴藏着大量的“可燃冰”。用甲烷制水煤气（CO、H2），再合成甲醇来代替日益供应紧张的燃油。
已知：
① CH4(g)＋H2O (g)＝CO (g)＋3H2(g)? △H1＝+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2(g)? △H2=－35.4 kJ·mol-1
③ CH4 (g)＋2H2O (g)＝CO2 (g)＋4H2(g)? △H3＝+165.0 kJ·mol-1
（1）CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为?。
（2）从原料、能源利用的角度，分析反应②作为合成甲醇更适宜方法的原因是 ?。
（3）水煤气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用[Cu(NH3)2]Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
[Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3?[Cu(NH3)3]Ac·CO? △H＜0
[Cu(NH3)2]Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是?。
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如下图（A、B为多孔性石墨棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

① 0＜V≤44.8 L时，电池总反应方程式为?。
② 44.8 L＜V≤89.6 L时，负极电极反应为?。
③ V="67.2" L时，溶液中离子浓度大小关系为??。

参考答案：
（1）CH4 (g)＋CO2 (g) ＝2CO (g)＋2H2(g)? △H＝+247.4 kJ·mol－1
（2）反应②是放热反应，可节省能源；同时制得的CO与H2物质的量之比为1:2，能恰好反应合成甲醇，符合绿色化学的“原子经济”原则。
（3）低温、高压
（4）①CH4 + 2O2+ 2KOH ＝K2CO3+ 3H2O?
②CH4—8e－+ 9CO32-+3H2O ＝10HCO3-
③c(K＋)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH－)＞c(H+)

本题解析：
（1）根据盖斯定律可知，①×2-③可得CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g），所以其△H=[（+206.2）×2-（+165.0）]kJ?mol-1="+247.4" kJ?mol-1，所以CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H="+247.4" kJ?mol-1
（2）从能量角度比较，①是吸热反应，需要消耗更多能量，②是放热反应，不需要太多能量；从原子利用率角度，由于CO+2H2→CH3OH，①的产物中氢原子不可能全部变为CH3OH，而②的产物中所有原子都可能全部变为CH3OH；因此选②，甲烷不完全燃烧制合成气时放出热量，还得到物质的量之比为1：2的CO和H2的混合气体，能恰好完全反应生成甲醇。
（3）已知正反应是气态物质体积减小的放热反应，因此采用降低温度、增大压强能使平衡右移，提高CO的转化率，故答案为：低温、高压。
（4）n（KOH）=2mol/L×2L=4mol，可能先后发生反应①CH4+2O2→CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；①当0＜V≤44.8 L时，0＜n（CH4）≤2mol，则0＜n（CO2）≤2mol，只发生反应①②，且KOH过量，则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O；②当44.8 L＜V≤89.6 L，2mol＜n（CH4）≤4mol，则2mol＜n（CO2）≤4mol，发生反应①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-；③当V="67.2" L时，n（CH4）=3mol，n（CO2）=3mol，则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，则得到1molK2CO3和2molKHCO3的溶液，则c（K+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）。

本题难度：一般