高中化学验证原电池的效果填空题

(16分，每空2分)现有如下两个反应：
（A）KOH + HNO₃ = KNO₃ + H₂O     （B）H₂SO₄+ Zn= ZnSO₄+H₂↑
（1）根据两反应本质判断能否设计成原电池：（A）           （B）            。
（2）如果不能，说明其原因                                              。
（3）如果可以，则写出作原电池的正极材料名称：     ，电极反应式：负极     ；正极    。
（4）在铜锌原电池中，以稀硫酸为电解质溶液，若工作一段时间后，锌片的质量减少了32.5克，则铜片表面析出了氢气        L，（标准状况下），导线中通过      mol电子。

(8分)（1）把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片上________(填“有”或“没有”)气泡产生，再用导线把锌片和铜片连接起来，组成一个原电池，负极为________，正极的电极反应式为____________________。
（2）如果烧杯中最初装入的是500 mL 2 mol•L^－1的稀硫酸，构成铜锌原电池(假设产生的气体没有损失)，当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时，则此时烧杯内溶液中剩余硫酸的物质的量浓度应为(溶液体积变化忽略不计)__________________________。

有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中B是地壳中含量最多的元素．已知A、C及B、E分别是同主族元素，且B、E两元素原子核内质子数之和是A、C两元素原子核内质子数之和的2倍．处于同周期的C、D、E元素中，D是该周期金属元素中金属性最弱的元素．
（1）试比较C、D两元素最高价氧化物对应水化物碱性的强弱（填化学式）
        ＞         ；
（2）A、B、C形成的化合物的晶体类型为          ；电子式为          ；
（3）写出D单质与C元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式     ；
（4）写出两种均含A、B、C、E四种元素的化合物在溶液中相互反应、且生成气体的离子方程式                         ；
（5）A单质和B单质能构成电池，该电池用多孔惰性电极浸入浓KOH溶液，两极分别通入A单质和B单质，写出该电池负极电极反应方程式               ；
（6）通常条件下， C的最高价氧化物对应水化物2mol与E最高价氧化物对应水化物1mol的稀溶液间反应放出的热量为114.6KJ，试写出表示该热量变化的离子方程式        ．

“海底黑烟囱”是海底热泉将地壳深处金属、非金属化合物带出时逐渐沉积形成的烟囱状通道，含有铜、锌、锰、钻、镍等金属的硫化物及金、银、铂等贵金属。“海底黑烟囱”的研究对海底矿产资源的勘探及金属硫化物成矿过程的认识均有极大的推动作用。
（1）“烟囱”周围的水样中发现了中子数是1,质子数是2的核素，该核素符号是     。
（2）“烟囱”内壁含有的结晶黄铁矿（主要成分是FeS₂）在一定条件下发生如下反应：
X的化学式是     ，氧化剂是     。
（3）“烟囱”外壁含有石膏（CaS0₄-2H₂0），在1400 ⁰C时能分解生成CaO,水蒸气和另外两种气体，其中一种气体可使品红溶液褪色。写出1400℃时石膏分解的化学方程式     。
（4）“烟囱”底部存在的难溶物ZnS遇CuSO₄认溶液会慢慢转化为铜蓝(CuS）。根据沉淀溶解平衡理论写出由ZnS转化为CuS的离子方程式         ；
若转化后溶液中，则c(Cu²⁺）=         mol·L^－1〔已知
(5）“烟囱”中含有钻元素，LiCoO₂可用作一种铿离子电池的正极材料。该锉离子电池充电过程中，负极发生的反应为，正极发生之间的转化，写出放电时电池总反应方程式     。

本题为《化学反应原理（选修4）》模块选做题，每空2分，共20分。
（1）氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
①氢气燃烧热值高。实验测得，在常温常压下，1 mol H₂完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量。则表示H₂燃烧热的热化学方程式是（  ）
A.H₂(g) +1/2 O₂(g)=H₂O(g)   ΔH =+285.8  kJ/mol
B.H₂(g) +1/2 O₂(g)=H₂O(l)   ΔH =－285.8  kJ/mol
C.H₂(g) +1/2 O₂(g)=H₂O(l)   ΔH =+285.8  kJ/mol
D.H₂  +1/2 O₂ =H₂O       ΔH =－285.8 kJ/mol
②氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。氢氧燃料电池中，发生还原反应的物质是       （填“氢气”或“氧气”）。
③氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：
N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)   ΔH＝－92.4 kJ/mol
反应达到平衡后，升高温度则反应速率         （填“增大”或“减小”）；平衡将向          （填“正反应方向”或“逆反应方向”）移动。
（2）锌银电池能量大、电压平稳，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液，电池总反应为Zn＋Ag₂O=ZnO＋2Ag。请回答下列问题：
①该电池的负极材料是        ；电池工作时，阳离子向          (填“正极”或“负极”)移动；
②电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌，然后用碳还原氧化锌来制取，该反应的化学方程式为ZnO＋CZn＋CO↑，此法属          （填选项字母代号）。
A．电解法      B．热还原法       C．热分解法
（3）今有常温下两种溶液：(A)0.1mol/L的NaCl溶液     (B)0.1mol/LNH₄Cl溶液
①溶液(A)的pH          7（填“＞”、“＜”或“=”）；
②溶液(B)呈          性（填“酸”、“碱”或“中”），升高温度可以       （填“促进”或“抑制”）NH₄Cl的水解。

将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示：

请回答下列问题：
（1）MnOOH中，锰元素的化合价为____。
（2）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，Mn0₂参与的电板反应方程式为     。
（3）酸浸时，MnO₂与H₂SO₄、H₂O₂反应的离子方程式为    。
（4）在不同pH下，KMnO₄溶液对Hg的吸收率及主要产物如图2所示：
①pH对Hg吸收率的影响规律是               。
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是         。
（5）锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O
①当1molMnO₂参加反应时，共有_____mol电子发生转移。
②MnOOH与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出其反应的化学方程式：_________________。
③已知：Ksp(MnCO₃)=2.3×10^-11、Ksp(Mn（OH）₂))=2.1×10^-13,欲制备MnCO₃,选用的加料方式是______(填字母)，原因是___________________________________。
a．将MnSO₄溶液与Na₂CO₃溶液同时加入到反应容器中
b．将MnSO₄溶液缓慢加入到盛有Na₂CO₃溶液的反应容器中
c．将Na₂CO₃溶液缓慢加入到盛有MnSO₄溶液的反应容器中
d．以上三种方法都无法制得MnCO₃

短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示，其中W的氧化物是酸雨形成的主要物质。

（1）写出W的原子结构示意图：                。
（2）将足量X的最高价氧化物通入含Y元素的阴离子溶液中。反应的离子方程式为                。
（3）已知:①X(s) + O₂(g) ＝XO₂(g)          ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1
②H₂(g) + 1/2 O₂(g) ＝H₂O(g)        ΔH＝－242.0 kJ·mol^－1
③XH₄(g) + 2O₂(g) ＝XO₂(g) + 2H₂O(g)       ΔH＝－802.0 kJ·mol^－1
则XH₄气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为            。
（4）ZO是由单质X和ZO₂反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时，ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为_______________。
（5）利用原电池原理，可用W的一种氧化物、O₂和H₂O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式___________。
（6）将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。

①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②a点溶液中，c(Na⁺): c(Cl^－)=_______________。

已知：某原电池的总反应为：2Fe^3＋＋Cu===2Fe^2＋＋Cu^{2 ＋}。则:
（1）该原电池的负极材料为_______________，该电极上所发生的反应是___________________;
（2）该原电池的正极材料可为______________，该电极上所发生的反应是___________________
（3）若负极质量减少 1.28 克，那么电路中转移的电子数为___________________。

（共9分）如图所示，

（1）该装置叫_____装置，可以将_____能转化为_____能。
（2）负极是 _______，电极反应为_______。
（3）正极是_______，电极反应为__   ，总反应为____。

SCR是一种烟气脱硝技术（除去烟气中的NO_x），其流程如下：

（1）反应2NO＋2CO2CO₂＋N₂的平衡常数表达式为     。
（2）SCR流程中发生的主要反应有：
4NO（g）＋4NH₃（g）＋O₂（g）4N₂（g）＋6H₂O（g） ΔH＝－1627．2kJ•mol^－1；
6NO（g）＋4NH₃（g）5N₂（g）＋6H₂O（g） ΔH＝－1807．0 kJ•mol^－1；
6NO₂（g）＋8NH₃（g）7N₂（g）＋12H₂O（g） ΔH＝－2659．9 kJ•mol^－1；
反应N₂（g）＋O₂（g）2NO（g）的ΔH＝         kJ•mol^－1。
（3）NO和NH₃在Ag₂O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见下图。

①由图可以看出，脱硝工艺流程应在    （填“有氧”或“无氧”）条件下进行。
②随着反应温度的进一步升高，在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是             。
（4）NO也可用尿素[CO（NH₂）₂]还原，写出尿素与NO反应的化学方程式：              。
（5）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见图：

写出石墨Ⅱ发生的电极反应为       。若生成1molN₂O₅，则理论上需要消耗标准状况下O₂的体积为     L。

C、O、Na、Al、S、Cl是常见的六种元素。
（1）C元素位于元素周期表第        周期，第         族；C元素的一种中子数为8同位素的符号为         。
（2）用“大于”“小于”或“等于”填空

离子半径	酸性	还原性	得电子能力
N^3-      Al^3+	H2SO4       HClO4	O^2-      S^2-	^35Cl       ^37Cl

（3）①CaCO₃和适量HCl溶液反应时，每产生4.4 g 气体（不考虑气体溶解），放热a kJ，则该反应的热化学方程式为                                  。
②上述反应至无气泡逸出后，取适量残留溶液，插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液，测得pH变化曲线如图所示。

请用离子方程式表示B-C段发生的反应：                                 。
（4）氢气、氧气常用来作燃料电池，写出电解质为氢氧化钠溶液时负极上的电极方程式                                         。

(15分)常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源

（1）填充物用60 ℃温水溶解，目的是          。
（2）操作A的名称为            。
（3）铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是                       (用化学方程式表示)。
铜帽溶解完全后，可采用_____________方法除去溶液中过量的H₂O₂。
（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn＋2MnO₂＋2H₂O=2MnOOH＋Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为           。
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为 2MnO(OH)＋MnO₂＋2H₂C₂O₄＋3H₂SO₄=2MnSO₄＋4CO₂↑＋6H₂O。
①当1 mol MnO₂参加反应时，共有     mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：             。

现有如下两个反应:
A、NaOH + HCl =" NaCl" + H₂O
B、2FeCl₃+Cu =2FeCl₂+CuCl₂
（1）根据两反应本质, 判断能否设计成原电池：A、_________，B、__________（选择“能”或“不能”）；
（2）如果不能,说明其原因___________________________________________；
（3）如果可以,则写出正、负极材料及其电极反应式, 电解质溶液：
负极材料________，电极反应式_______________，电解质溶液____________；
正极材料________，电极反应式_______________。

如图甲、乙是电化学实验装置。

（1）若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液。
①甲中碳棒上的电极反应式为_________            ________；
②乙中碳棒上的电极反应式为                ；乙中总反应的离子方程式为_________        _；
③将湿润的淀粉－KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl₂氧化了生成的I₂。若反应中Cl₂和I₂的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：______________。
（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO₄溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为__________________________________________；
②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO₄溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入____  ___(填写物质的化学式)___ _____g（电解前后溶液的体积不变）。

回收利用印刷电路板上的铜制备铜的化合物，实现资源的再利用。
（1）回收利用印刷电路板上的铜制备CuCl₂。
实验室模拟回收过程如下：

已知部分物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)2	7.6	9.6
Fe(OH)3	2.7	3.7
Cu(OH)2	4.4	8.0

请回答下列问题：
①步骤III的操作名称是       。
②下列试剂中，可以作为试剂a的是       。
A．HNO₃溶液        B．Fe₂(SO₄)₃溶液         C．FeCl₃溶液
③若不加试剂b，直接加入试剂c调节溶液pH，是否可行？       （填“是”或“否”），理由是      。
（2）用H₂O₂和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜。
已知：2H₂O₂(l)=2H₂O (l) +O₂(g)             △H₁=－196kJ/mol
H₂O(l)=H₂(g) +1/2O₂(g)                    △H₂=＋286kJ/mol
Cu(s) +H₂SO₄(aq)=CuSO₄(aq) +H₂(g)         △H₃=＋64kJ/mol
则Cu(s) +H₂O₂(l) +H₂SO₄(aq) =CuSO₄(aq) +2H₂O(l)    △H =       。
（3）将反应Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O设计成原电池，其正极电极反应式是       。
（4）若用硝酸和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，假设印刷电路板中其他成分不与酸反应，欲制取3mol纯净的硫酸铜，需要0.5 mol/L的硝酸溶液的体积是       L。