2021-2022学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1第一章 化学反应与能量转化专题练习（含解析）

第一章化学反应与能量转化专题练习2021-2022学年高中化学鲁科版(2019)选修一
一、单选题（共15题）
1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述错误的是（??
）
A.碱性锌锰电池比普通锌锰电池的能量高
B.锌锰干电池工作一段时间后碳棒质量不变
C.燃料电池可连续不断的将热能直接转变为电能
D.铅酸蓄电池虽然体积大有污染，但是电压稳定、安全可靠、价格低廉，是一种常用的二次电池
2.某化学兴趣小组根据反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计如图所示原电池，下列说法错误的是（??
）
A.铁电极发生氧化反应
B.Y可以是氯化铜溶液
C.X可以是铜或石墨
D.电子从铁电极经Y流向X电极
3.工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)?
?H=－198kJ/mol，反应过程可用如图模拟(
表示O2
，
表示SO2
，
表示催化剂)。下列说法正确的是（
??）
A.?过程Ⅰ和过程Ⅳ决定了全部反应进行的程度?????B.?过程Ⅱ为放热过程，过程Ⅲ为吸热过程
C.?催化剂可降低反应的活化能，从而使?H减小???D.?1mol
SO2和1mol
O2反应，放出的热量小于99kJ
4.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：
。下列说法不正确的是（
??）
A.?放电时，
向负极移动????????????????????????????????B.?充电时释放CO2
，
放电时吸收CO2
C.?充电时，阳极反应为：
?????D.?可以用NaClO4的水溶液作电解液
5.氨气与氧气构成的碱性燃料电池原理如图，下列说法正确的是（
??）
A.?电解质溶液中电子移向正极
B.?电池负极反应为：
C.?相同条件下，正负极通入气体体积的理论比为15∶4（假设空气中
体积分数为20%）
D.?该电池的总反应方程式为
6.一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（
??）
A.?电池工作时，将太阳能转化为电能
B.?X电极为电池的负极
C.?Y电极发生的电极反应为
+2e-=3I-
D.?当电池工作从开始到结束时，电解质溶液中I-和
的浓度分别会发生很大变化
7.我国最近在太阳能光电催化-化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示.下列说法错误的是（
??）
A.?a极区
和
的浓度会影响
分解效率?????B.?能量转化方式主要为“光能→化学能→电能”
C.?该装置的总反应为
??????????????????????D.?为使电池持续放电，应选用质子交换膜
8.COOH燃料电池的装置如下图，两电极间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是（
??）
A.?电池工作时，电子由a电极经外电路流向b电极
B.?负极的电极反应式为HCOO-+2OH-_2e-=HCO
+H2O
C.?理论上每消耗标准状况下22.4LO2
，
有2molK+通过半透膜
D.?通入O2发生的反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
9.5月15日，天问一号着陆巡视器在火星着陆，中国首次火星探测任务取得圆满成功。下列说法正确的是（
??）
A.?长征五号遥四运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料
B.?“祝融号”火星车使用的太阳能电池板可以将电能转化为化学能
C.?“祝融号”火星车的太阳能电池板表面涂层须有很好的反光性
D.?火星表面呈红色，是由于火星土壤中含有SiO2
10.氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-904kJ·mol-1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。下列选项所述措施均能减少大气中NOx含量的是（
??）
①减少化石燃料的使用②烟气催化脱硝处理③使用强氧化剂氧化脱氮④用生石灰改良酸性土壤
A.?①②③????????????????????????????????B.?①③④????????????????????????????????C.?②③④????????????????????????????????D.?①②④
11.化学与生活密切相关，下列说法错误的是（
??）
A.利用
、
和
的强氧化性进行消毒
B.电热水器用镁棒防止铁质内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
C.某品牌运动服材料的主要成分聚氨酯，属于有机高分子化合物
D.实施“煤改气”等清洁燃料改造工程，有利于保护环境
12.火星大气中含有大量
，一种有
参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时（
??）
A.?负极上发生还原反应
B.?
在正极上得电子
C.?阳离子由正极移向负极
D.?将电能转化为化学能
13.下列说法正确的是（??
）
A.?放热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量??
B.?将Mg、Al片用导线连接后放入氢氧化钠溶液中组成原电池，Al为负极，Mg为正极??
C.?由甲烷、空气和稀硫酸构成的燃料电池的正极反应是O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
D.?充电电池可以无限制地反复放电、充电
14.下列说法正确的是（
??）
A.
与HCl的混合气体通过饱和食盐水，可得纯
B.制取摩尔盐，抽滤结束后再用少量稀硫酸洗涤固体
C.中和热测定实验，简易量热器内的小烧杯必须干燥
D.银氨溶液需用带橡胶塞的试剂瓶存放并置于阴凉处
15.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法错误的是（
??）
A.?铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
B.?液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.?液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe-2e-=Fe2+
D.?铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
二、综合题（共5题）
16.原电池是化学对人类的一项重大贡献。下图是由纯的铝棒、铜棒和100
mL稀硫酸组成的原电池。回答下列问题：
（1）断开开关k，观察到的现象是________，反应的化学方程式是________。
（2）连接k，观察到的现象是________，电池的负极是________，正极反应为________。
（3）连接k，将烧杯中的稀硫酸改为浓硝酸。观察到的现象是________，电池的正极反应为________。
（4）依据原电池原理，利用反应
设计一个原电池：________。
（5）当(2)中产生1.12
L(标准状况)气体时，迅速将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1
L，测得溶液中c(H+)=0.1
mol/L。则原稀硫酸的物质的量浓度为________。(设反应前后溶液体积不变)
17.用50mL
0.50mol/L盐酸与50mL
0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________；由图可知该装置有不妥之处，应如何改正？________；
（2）烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是________；
（3）如果用60mL
0.50mol/L盐酸与50mL
0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求得的中和热数值________（填“相等、不相等”）；
（4）用相同浓度和体积的氨水（NH3·H2O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。
18.金常以微细粒浸染于黄铁矿、含砷黄铁矿中，此类矿石的预氧化处理方法主要有：焙烧氧化、生物氧化和湿法氧化。
（1）含砷黄铁矿(主要成分为FeAsS)高温焙烧氧化后，再用氰化钠(NaCN)溶液浸出。已知：氢氰酸(HCN)易挥发，有剧毒。
①焙烧氧化的产物有As4O6、Fe3O4
，
该反应的化学方程式为________。
②焙烧氧化的缺点为________。
③采用电解法除去反应剩余液中有毒物质，CN-在阳极区被去除。在pH=10时，CN-去除效果最佳且能耗最低，原因是________。
（2）利用细菌进行生物氧化提取金，pH对金的浸出率影响如图-1，pH影响金浸出率的原因是________。
（3）湿法氧化是在溶液中化学物质的作用下提取金。已知Au的硫酸盐难溶于水，Au+与
、
等形成配合物。
①工业上利用硫代硫酸盐可浸出金生成Au(S2O3)
，但在富氧条件下浸出率明显降低，原因是________。
②常温下，已知H2S-HS--S2-粒子体系随pH变化各组分分布如图-2，δ(H2S)=
。多硫化物浸金的一种原理是：混合体系在通空气条件下氧化时，体系中S2-先被氧化为S，再转化为
。研究发现
可将Au氧化为AuS-
，
pH=11时
将Au氧化的离子方程式为________。
19.有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,
两人均使用镁片与铝片作电极,
但甲同学将电极放入2
mol·L-1
H2SO4溶液中,?
乙同学将电极放入2
mol·L-1的NaOH溶液中,
如图所示。
（1）甲池中,镁片上发生________(填“氧化”或“还原”)反应,硫酸根离子往________(填“正极”或“负极”)迁移;写出甲池中正极的电极反应式:________。
（2）写出乙池中负极的电极反式:________。
（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,
而乙会判断出________活动性更强。(填写元素符号)
（4）由此实验,以下结论正确的是
?????。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的电解质溶液
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
20.?
?????????????
（1）已知断裂
共价键所需要吸收的能量分别为
，对于化学反应
，该反应的热化学方程式可表示为：________。
（2）高炉炼铁的原料中，石灰石的作用是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【解答】A．碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大，能量高，故A不符合题意；
B．在锌锰干电池中，正极是碳棒，该极上二氧化锰发生得电子的还原反应，该电极质量不变，故B不符合题意；
C．燃料电池是将化学能转化为电能，故C符合题意；
D．铅酸蓄电池虽然体积大有污染，但是电压稳定、安全可靠、价格低廉，是一种常用的二次电池，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】燃料电池是将化学能转化为电能而不是将热能转化为电能，其他选项均正确
2.【答案】
D
【解析】【解答】A．铁电极为负极，失去电子发生氧化反应，A不符合题意；
B．根据总方程式可知：Cu2+得到电子被还原为Cu单质，因此含有Cu2+的溶液为电解质溶液，可以是氯化铜溶液，B不符合题意；
C．X为原电池的正极，活动性应该比Fe弱，X可以是铜或石墨电极，C不符合题意；
D．电子不能进入电解质溶液，电子应该由负极Fe经外电路的电流计流向X电极，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据反应方程式即可判断铁发生氧化反应，失去电子做负极，铜做正极，铜离子在正极得到电子变为铜单质，电子是从铁向铜电极移动，电流是铜向铁流动
3.【答案】
D
【解析】【解答】A.过程II中发生的是二氧化硫氧气的共价键的断裂，过程III是发生的是形成三氧化硫的共价键的，决定了整个反应的进度，故A不符合题意
B.过程II发生二氧化硫和氧气的键的断裂，要吸收能量，过程III形成三氧化硫的共价键，要放出能量，故B不符合题意
C.使用催化剂，可降低反应的活化能同等程度改变正逆速率，但不能改变焓变，故C不符合题意
D.该反应是可逆反应，反应物不能转化为生成物，因此1mol二氧化硫和1mol氧气反应放出的热量小于99KJ，故D符合题意
故答案为：D
【分析】过程I到过程IV分别是被催化剂吸附和脱离催化剂，过程II和过程III涉及到能量的变化决定着反应的速率，催化剂只是反应的速率，而焓变是由反应物和生成物的能量决定，此反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物因此放出的能量也减少
4.【答案】
D
【解析】【解答】A.放电时，Na失去电子做负极，Ni做正极，电解质溶液中阴离子向负极移动，所以ClO4-向负极移动，故A符合题意
B.根据电池的总反应为
?
，
因此充电时释放二氧化碳，放电时吸收二氧化碳，故B不符合题意
C.放电时正极反应是
?充电时，阳极反应为：?
，
故C不符合题意
D.钠和镍均是活泼金属与水作用，因此不能用水溶液做电解质溶液，故D符合题意
故答案为：D
【分析】根据电池总反应
??可知，放电时，钠做负极，失去电子变为结合二氧化碳变为碳酸钠，因此吸引大量的阴离子，而镍做正极，二氧化碳得到电子变为碳酸根和碳单质发生还原反应，吸引大量的阳离子，因此放电时吸收大量的二氧化碳，充电时，钠做阴极，发生钠离子得到电子变为钠单质，阳极是碳单质失去电子结合碳酸根变为二氧化碳，充电时是释放二氧化碳，由于钠是活泼金属单质能与水反应因此不能用水溶液做电解质溶液
5.【答案】
C
【解析】【解答】A.
电子不通过电解质溶液，溶液中阴离子移向正极，A错误；
B.
因电解质溶液呈碱性，负极反应应为2NH3+6OH--6e=N2+6H2O,B错误；
C.
电池总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O，故20%V空气：V氨气=3:4，则V空气：V气=15:4，C正确；
D.根据C选项的分析，总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O，D错误；
故答案为：C
【分析】由图可知，电池的总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O，通NH3的一极为负极，通空气的一极为正极。
6.【答案】
D
【解析】【解答】A．电池工作时，太阳光使Ru(II)失电子转化为Ru(III)，发生氧化还原反应，将太阳能转化为电能，选项A不符合题意；
B．X电极电子流岀，发生氧化反应，为电池的负极，选项B不符合题意；
C．Y电极电子流入，发生还原反应，电极反应为
+2e-=3I-
，
选项C不符合题意；
D．电池工作时，
+2e-=3I-
，
生成的I-又可与Ru(III)反应重新生成
，整个过程电解质溶液中I-和
的浓度基本不变，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据图示电子的转移，说明电极X是负极，Y是正极，因此是将太阳能转化为电能，X是Ru(II)失去电子变为Ru(III)发生氧化反应，Y是由I3-得到电子变为I-
，
发生还原反应，根据图示所示，产生的碘离子被Ru(III)又氧化为I3-离子，因此离子浓度几乎不变
7.【答案】
B
【解析】【解答】A．负极区利用氧化性强的铁离子捕获H2S得到S，三价铁离子为催化剂，铁离子和亚铁离子的浓度会影响硫化氢分解效率，A项不符合题意；
B．该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，B项符合题意；
C．该装置发生的有关反应为
、
、
，这三个反应相加，结合反应条件得到总反应为
，C项不符合题意；
D．氢离子由a极区产生通过交换膜流动到b极，故为使电池持续放电，应选用质子交换膜，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据a区的反应流程即可判断铁离子将硫化氢氧化为硫单质，因此铁离子浓度影响硫化氢的分解效率
B.根据反应的流程是光能转化为电能，电能转化为化学能
C.根据发生的反应即可写出总的反应
D.根据a极可以产生质子而b极消耗质子因此可以加入质子交换膜实现持续放电
8.【答案】
C
【解析】【解答】A．池工作时，电子由a电极（负极）电极经外电路流向b电极（正极），A项不符合题意；
B．负极是HCOO-转化为
，电极反应式为：HCOO-+2OH-_2e-=HCO
+H2O，B项不符合题意；
C．
，每消耗标准状况下22.4L
O2
，
O2的物质的量为1mol，转移电子4mol，应有4mol
K+通过半透膜，C项符合题意；
D．通入O2发生的反应为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】左侧是HCOO-转化为
，C元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，a是负极；右侧是Fe3+转化为Fe2+
，
化合价降低，得到电子，发生还原反应，b是正极。
9.【答案】
A
【解析】【解答】A．液氢燃烧时放出大量的热，产物只有水，是高能清洁燃料，A符合题意；
B．太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，B不符合题意；
C．太阳能电池板需要吸收光，所以表面涂层须应有很好的吸光性，C不符合题意；
D．纯净的SiO2为无色固体，火星表面呈红色，是由于火星土壤中含有红色固体Fe2O3
，
D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.液氢的氧化产物只有水不会污染环境
B.太阳能电池板是将太阳能转化为电能
C.电池板主要是吸收太阳光转化为电能，因此需要吸收光的材料
D.红色主要是氧化铁的颜色
10.【答案】
A
【解析】【解答】①减少化石燃料的使用②烟气催化脱硝处理③使用强氧化剂氧化脱氮均能减少大气中NOx含量，④酸性土壤普遍营养缺失，用生石灰改良酸性土壤不能减少大气中NOx含量，只会改善土壤情况，综上所述，
故答案为：A。
【分析】
NOx
主要来自燃料的燃烧和汽车尾气的排放，减少
NOx
的排放主要是可以减少化石燃料的燃烧以及使用催化剂将氮元素转化为氮气等方式
11.【答案】
A
【解析】【解答】A．
消毒的原理不是利用氧化性，故A符合题意；
B．电热水器用镁棒防止铁质内胆腐蚀，镁作负极，铁作正极，正极不反应被保护，该方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故B不符合题意；
C．聚氨酯是通过有机小分子发生缩聚反应得到的有机高分子化合物，故C不符合题意；
D．实施“煤改气”等清洁燃料改造工程，可减少二氧化硫、粉尘等的排放，降低对环境的污染，故D不符合题意；
故答案为：A；
【分析】过氧化氢和次氯酸钠进行消毒是利用氧化性，乙醇主要是利用其使细菌蛋白质变性，其他选项均正确
12.【答案】
B
【解析】【解答】A.在原电池中，负极上发生失电子的氧化反应，A不符合题意；
B.在该原电池中，CO2在正极发生得电子的还原反应，生成碳单质，B符合题意；
C.在原电池中，阳离子移向正极，C不符合题意；
D.原电池是一种将化学能转化为电能的装置，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.在原电池中，负极发生失电子的氧化反应；
B.结合CO2转化为C的过程分析；
C.在原电池中阳离子移向正极；
D.原电池是将化学能转化为电能的装置；
13.【答案】
B
【解析】【解答】解：A．化学反应的能量是守恒的，所以放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故A不符合题意；
B．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池反应是金属铝和氢氧化钠之间的反应，其负极反应是金属铝失电子的氧化反应，Al为负极，Mg为正极，故B符合题意；
C．H2、O2、稀硫酸酸性燃料电池中，O2在正极得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4H++4e﹣＝2H2O，故C不符合题意；
D．充电电池可反复充电使用，但有使用寿命，不能无限制使用，当电解质和电极发生变质时，则电池不能再使用，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据焓变=生成物的能量-反应物的能量＜0进行判断即可
B.铝和氢氧化钠反应，因此铝做负极，镁做正极，因此在镁极产生气体
C.酸性电解质，甲烷失去电子变为二氧化碳。氧气在正极失去电子结合氢离子变为水
D.任何充电电池不能无限制的使用，均有一定的寿命
14.【答案】
C
【解析】【解答】A．Cl2+H2O
HCl+HClO，HCl极易溶于水，增大了溶液中HCl的浓度，抑制Cl2与水反应，因此
与HCl的混合气体通过饱和食盐水，可除去HCl，但是带有水蒸气，得不到纯
，A不符合题意；
B．制取摩尔盐，抽滤后，用无水乙醇洗涤晶体，除去其表面的水分，B不符合题意；
C．中和热测定实验所用的小烧杯必须干燥，不然会吸收热量产生误差，C符合题意；
D．银氨溶液应在需要用的时候现配，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.将气体通入浓硫酸中即可得到纯净的氯气
B.一般抽滤后利用乙醇的易挥发性除去水分
C.所有的仪器必须干燥防止热量散失
D.银氨溶液不稳定不应该保存
15.【答案】
C
【解析】【解答】A．铁片做负极，腐蚀最严重，但生锈最多的区域在正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
，
故B不符合题意；
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为Fe-2e-=Fe2+
，
故C符合题意；
D．由分析可知，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
，
故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区（a）被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+（发生氧化反应），正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应），在液滴外沿，由于发生反应Fe2++2OH-=Fe（OH）2、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3形成了棕色铁锈环（b）。
二、综合题
16.【答案】
（1）铝棒上产生无色无味的气泡；2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
（2）铜棒上产生大量无色无味的气体；铝棒；2H++2e-=H2↑
（3）铝棒上产生大量红棕色气体，溶液呈蓝色；
（4）把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池
（5）1
mol/L
【解析】【解答】(1)由于金属活动性：Al＞Cu＞H，所以断开开关k，Al与硫酸发生反应：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，而Cu不能发生反应，因此观察到Al棒上有气泡产生，Cu棒上有气泡产生；
?
(2)当连接k后，Al、Cu、H2SO4构成原电池，Al为负极，Al失去电子变为Al3+进入溶液，负极的电极反应式为：Al-3e-=Al3+；Cu为正极，在正极上H+得到电子变为H2逸出，正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，因此看到铜棒上产生大量无色无味的气体；
(3)当连接k后，若将稀硫酸改为浓硝酸，由于浓硝酸具有强氧化性，会将Al表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步反应，而Cu与浓硝酸发生反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，Cu为负极，负极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；Al为正极，在正极上
得到电子发生还原反应：
+e-+2H+=NO2↑+H2O，因此会看到正极铝棒上有大量红棕色的气体产生，同时溶液变为蓝色；
(4)根据反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知：Cu失去电子，发生氧化反应，为原电池的负极；碳棒为正极，正极上Fe3+得到电子被还原为Fe2+
，
所以碳棒为正极，故若将该反应设计为原电池，要把导线连接的碳棒和铜棒插入一定浓度的氯化铁溶液中，即组成原电池；
(5)n(H2)=
，则反应消耗H2SO4的物质的量n(H2SO4)=n(H2)=0.05
mol；再将烧杯中的溶液稀释至1
L，测得溶液中c(H+)=0.1
mol/L，则剩余H2SO4的物质的量是n(H2SO4)剩=
×0.1
mol/L×1
L=0.05
mol，则原硫酸的物质的量为n(H2SO4)总=0.05
mol+0.05
mol=0.1
mol，溶液的体积是100
mL，故该硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=
=1
mol/L。
【分析】（1）断开开关，铝的活泼性强于铜，因此铝与硫酸反应有气泡
（2）连接K后，形成原电池，铝做的是负极，铜做的是正极，在铜表面有气泡冒出，氢离子在铜极得到电子变为氢气
（3）改为硝酸后，铝被钝化，因此铝做正极，铜做负极，失去电子变为铜离子，正极是硝酸根得到电子变为红棕色二氧化氮
（4）失去电子的是铜，铜做负极，石墨电极做正极，电解质是氯化铁溶液
（5）根据物料守恒即可判断，总的氢离子物质的量=气体中氢原子的物质的量+剩余氢离子的物质跌量即可计算出原硫酸的物质的量浓度
?
17.【答案】
（1）环形玻璃搅拌棒；小烧杯与大烧杯杯口应相平，且在两烧杯中间填满碎泡沫塑料
（2）保温隔热，减少实验过程中热量的损失
（3）相等
（4）偏小
【解析】【解答】（1）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；装置的错误是：小烧杯口与大烧杯口不相平，且未填满碎纸条；
（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作，烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是保温、隔热，减少实验过程中的热量损失；
（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，用60mL?0.50mol/L盐酸与50mL?0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，中和热数值相等；
（4）NH3?H2O为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小，求得的中和热数值将会减小。
【分析】（1）根据中和热的测定所需仪器以及操作规范即可解答；
（2）塑料泡沫有利于隔绝热；
（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答；
（4）根据弱电解质电离吸热分析。
18.【答案】
（1）12FeAsS+29O2
4Fe3O4+12SO2+3As4O6；焙烧氧化有砷、硫氧化物生成造成污染；反应在高温下进行，能耗高；pH小于10，产生剧毒气体HCN；pH高于10，溶液中OH-放电生成O2
（2）在强酸、强碱条件下，微生物的蛋白质变性，需控制一定的pH
（3）
会被氧化为
，形成硫酸金沉淀；6Au+2HS-+2OH-+
=6AuS-+2H2O
【解析】【解答】(1)①含砷黄铁矿(主要成分为FeAsS)高温焙烧氧化生成As4O6、Fe3O4
，
根据氧化还原反应原理配平得反应的化学方程式为12FeAsS+29O2
4Fe3O4+12SO2+3As4O6；
?
②焙烧氧化的缺点为焙烧氧化有砷、硫氧化物生成造成污染；反应在高温下进行，能耗高；
③采用电解法除去反应剩余液中有毒物质，CN-在阳极区被去除。pH小于10，产生剧毒气体HCN；pH高于10，溶液中OH-放电生成O2
，
故在pH=10时，CN-去除效果最佳；
(2)利用细菌进行生物氧化提取金，pH对金的浸出率影响如图-1，根据图中信息可知，pH影响金浸出率的原因是在强酸、强碱条件下，微生物的蛋白质变性，需控制一定的pH；
(3)①工业上利用硫代硫酸盐可浸出金生成Au(S2O3)
，
会被氧化为
，形成硫酸金沉淀，故在富氧条件下浸出率明显降低；
②
可将Au氧化为AuS-
，
pH=11时
将Au氧化，结合溶液为碱性，根据氧化还原反应原理配平得反应的离子方程式为6Au+2HS-+2OH-+
=6AuS-+2H2O。
【分析】（1）①根据反应物和生成物即可写出方程式?
②高温主要是浪费燃料以及产物有毒?
③溶液酸性时易产生
氢氰酸(HCN)易挥发，有剧毒
，因此选择碱性环境
（2）细菌主要成分是蛋白质。细菌的催化性需要一定的环境，过酸过碱影响蛋白质的活性
（3）①?
氧气具有氧化性而
?
具有还原性易发生氧化还原反应②pH=11时，以HS-的状态存在，根据反应物和生成物即可写出方程式
?
19.【答案】
（1）氧化；负极；2H++2e-=H2↑
（2）Al+4OH--3e-=Al+2H2O
（3）Mg；Al
（4）A,D
【解析】【解答】(1)甲中镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,正极反应为2H++2e-=H2↑,在原电池中,阴离子移向负极,即硫酸根离子移向负极。(2)乙池中铝易失电子作负极,负极上铝失电子发生氧化反应,电极反应式为Al+4OH--3e-=Al+2H2O,镁作正极,正极发生还原反应,总反应为2Al+2OH-+2H2O=2Al+3H2↑。(3)甲中镁作负极、乙中铝作负极,根据作负极的金属活泼性强判断,甲中镁活动性强、乙中铝活动性强。(4)A项,根据甲、乙中电极反应式知,原电池正负极与电解质溶液有关,故A正确;B项,镁的金属性大于铝,但失电子难易程度与电解质溶液有关,故B不正确;C项,该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极,不能说明金属活动性顺序表没有使用价值,故C不正确;D项,该实验说明化学研究对象复杂、反应与条件有关,电极材料相同、反应条件不同时导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,故D正确。
【分析】（1）甲池中是硫酸做电解质溶液，镁做负极，失去电子发生氧化反应，聚集大量的硫酸根离子，铝做正极，氢离子得到电子变为氢气
（2）乙池中，镁做正极，氢离子得到电子变为氢气，铝做负极，铝单质失去电子和氢氧根离子结合形成偏铝酸根离子
（3）根据题意，负极的金属活动性强，即可判断
（4）根据甲乙电解池即可判断选择电解池溶液于电池的正负极有一定的关系，以及在研究化学时不能一概而论，需要具体的题目具体分析
?
20.【答案】
（1）
（2）石灰石在高温下分解生成
和杂质
在高温下反应，生成
；形成炉渣，从而除去
【解析】【解答】（1）断裂
共价键所需要吸收的能量分别为
，对于化学反应
的反应热为△H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，该反应的热化学方程式为
，故答案为：
；
（2）根据二氧化硅和硅酸钙的性质，高炉炼铁的原料中，石灰石的作用是石灰石在高温下分解生成
和杂质
在高温下反应，生成
；形成炉渣，从而除去
；故答案为：石灰石在高温下分解生成
和杂质
在高温下反应，生成
；形成炉渣，从而除去
。
【分析】（1）根据焓变=反应物的键能-生成物的键能即可计算出，再写出方程式标出状态和焓变即可
（2）炼铁
时含有二氧化硅杂质，而氧化钙主要是固定除去二氧化硅
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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