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1、简答题 A、B、C三种强电解质,它们溶于水在水中电离出的阳离子有K+、Ag+,阴离子有NO3-、OH-(电解质电离的离子有重复).
图1装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为铂电极.接通电源,经过一段时间后,测得甲中b电极质量增加了43.2g.常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t关系如图2.请回答下列问题:

(1)写出三种强电解质的化学式:A______;B______;C______.
(2)写出乙烧杯c电极发生的电极反应为______,甲烧杯中的总反应的化学方程式为______.
(3)计算丙烧杯e电极上生成的气体在标准状况下的体积为______,甲烧杯中溶液体积为400ml,pH=______.
(4)要使甲烧杯中的A溶液恢复到电解前的状态,需要加入的物质是______,其质量为______.
(5)若直流电源使用的是铅蓄电池,铅蓄电池的正极材料是PbO2,负极材料是Pb,电解质溶液时H2SO4,则放电时N级上发生的电极反应为______,M级附近溶液的pH______(选填“升高”或“降低”或“不变”).铅蓄电池充电时,若阳极和阴极之间用阳离子交换膜(只允许H+通过)隔开,则当外电路通过0.2mol电子时,由阳极室通过阳离子交换膜进入阴极室的阳离子有______mol.
参考答案:A、B、C三种强电解质,它们溶于水在水中电离出的阳离子有K+、Ag+,阴离子有NO3-、OH-(电解质电离的离子有重复).
接通电源,经过一段时间后,测得甲中b电极质量增加了43.2克,说明b电极是阴极,连接b电极的电源电极为负极,即M为电源正极,N为电源负极;根据离子的放电顺序及图2可知,甲中pH减小,则A为AgNO3,乙中pH不变,则B为KNO3,丙中pH增大,且pH>7,则C为KOH,
(1)由上述分析可知,A为AgNO3,B为KNO3,C为KOH,故答案为:AgNO3;KNO3;KOH;
(2)c为阳极,氢氧根离子放电,则乙烧杯c电极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,甲中银离子和氢氧根离子放电,总反应为4AgNO3?电解?.?4Ag+O2↑+4HNO3,
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;4AgNO3?电解?.?4Ag+O2↑+4HNO3;
(3)丙烧杯e电极上发生4OH--4e-=O2↑+2H2O,甲中b电极发生Ag++e-=Ag,由电子守恒可知4Ag~O2↑,n(Ag)=43.2g108g/mol=0.4mol,则n(O2)=0.1mol,其标况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,n(H+)=n(OH-)=0.4mol,则c(H+)=0.4mol0.4L=1mol/L,所以pH=0,故答案为:2.24L;0;?
(4)由甲中总反应为4AgNO3?电解?.?4Ag+O2↑+4HNO3,则由电子守恒可知应加入0.2molAg2O恢复原样,其质量为0.2mol×232g/mol=46.4g,
故答案为:Ag2O;46.4g;
(5)铅蓄电池的正极材料是PbO2,负极材料是Pb,电解质溶液时H2SO4,放电Pb为负极,负极(N极)反应为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正极(M极)反应为PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O,显然氢离子浓度减小,pH升高,充电时,2H+~2e-,当外电路通过0.2mol电子时,由阳极室通过阳离子交换膜进入阴极室的阳离子有0.2mol,
故答案为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4;升高;0.2.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如右图所示),电解液为溴化锌水溶液,电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是

A.充电时电极a连接电源的负极
B.放电时负极的电极反应式为Zn—2e-=Zn2+
C.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
D.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应
参考答案:A
本题解析:首先确定其放电时的总反应(自发的氧化还原反应)为Zn+Br2=ZnBr2,电极a为正极,电极b为负极;则充电时电极a与电源的正极相连,电极b与电源的负极相连,据此可确定A项错误。
本题难度:一般
3、填空题 (8分)某同学在用锌与稀硫酸反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气生成的速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中,发生的化学反应方程式有______________________________
(2)硫酸铜溶液加快氢气生成的速率的原因______________________________
(3)实验室现有Na2SO4、MgSO4、HgSO4、K2SO4等四种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是____________________
(4)要加快上述实验中气体生成的速率,还可以采取的措施有____________
参考答案:(1)Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(各1分,共2分,方程式的先后顺序不限)(2) 置换出的铜与锌在硫酸中构成原电池,加快反应速率。(2分)
(3)HgSO4 (2分)(4)升高温度或者增加稀硫酸的浓度 (其他合理答案也可)。
本题解析:(1)因为氧化性Cu2+>H+, Zn先跟硫酸铜反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,硫酸铜反应完后再与酸反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)锌置换出铜,铜、锌和稀硫酸形成原电池,化学反应速率加快;(3)4种溶液中,能与锌发生置换反应生成金属单质的只有HgSO4;(4)对于溶液中的化学反应,要加快上述实验中气体生成的速率,还可采取升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等。
考点:考查化学反应速率的影响因素。
本题难度:一般
4、判断题 (6分)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:

铅蓄电池示意图
Pb+PbO2+4H++2
2PbSO4+2H2O
请完成下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是
____________________________________________________;电解液中H2SO4的浓度将变_________________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加
_________________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按右图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成
_____________________、B电极上生成_____________________,此时铅蓄电池的正负极的极性将__________________________________。
参考答案:(1)PbO2+2e-+4H++
====PbSO4+2H2O?小? 48
(2)Pb? PbO2?对换
本题解析:在反应过程中,由于消耗H+,故反应液的c(H+)将降低。完全放电后再按图连接,则形成电解池,A极为阴极,B极为阳极,由于阳极生成PbO2,则去掉外电源后,铅蓄电池的正负极将与原来相反。
本题难度:简单
5、填空题 (10分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:?CO(g)+2H2(g)?
?CH3OH(g)?ΔH1
反应II:CO2(g)+3H2(g)
? CH3OH(g)?+?H2O(g)?ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是?(填“I”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
|
K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
|
由表中数据判断ΔH1?0(填“>”、“=”或“<”)。?
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为?。
(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。

①?该电池正极的电极反应为?。
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为?。
参考答案:(1)① I?②<③ 80%
(2)① O2 +2H2O +4e- = 4OH-?② 2CH3OH +3O2 +4OH-= 2CO32- + 6H2O
本题解析:(1)①根据反应式可知,反应I中反应物全部进入甲醇中,所以符合原子经济性原则。
②根据数据可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应。
③平衡时CO是0.2mol/L×2L=0.4mol,则消耗CO是2mol-0.4mol=1.6mol,所以CO的转化率是1.6÷2.0×100%=80%。
(2)①原电池中正极是得到电子的,所以氧气在正极通入,则正极反应式为O2 +2H2O +4e- = 4OH-。
②负极失去电子,即甲醇在负极通入,甲醇的氧化产物是碳酸钾,所以总反应式为2CH3OH +3O2 +4OH-= 2CO32- + 6H2O。
本题难度:一般