专题1《化学反应与能量变化》单元检测题(含解析)2022-2023学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1

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名称 专题1《化学反应与能量变化》单元检测题(含解析)2022-2023学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-29 10:57:23

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专题1《化学反应与能量变化》单元检测题
一、单选题
1.化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法不正确的是
A.氯碱工业中使用阳离子交换膜,主要目的是使电解池中形成闭合回路
B.可用作白色颜料和阻燃剂等,在实验室中可用的水解反应制取
C.处理锅炉水垢中的硫酸钙,可以先用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸除去
D.除去溶液中少量的,可选用CuO固体
2.已知:① ;
② ;
③ 。
下列说法正确的是
A.O2的能量大于CO2的能量
B.C和CO2的能量之和等于CO的能量
C.反应①②③均为吸热反应
D. TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141 kJ/mol
3.从神舟十三号载人飞船成功发射到“绿色”冬奥会顺利开展,中国完美地展示了自己强大的科技力量。和先进的环保理念,下列有关说法正确的是
A.太空仓中砷化镓太阳能电池工作时将化学能转为电能
B.“天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
C.冬奥会场馆使用碲化镉发电玻璃,碲化镉是一种合金材料
D.速滑竞赛服采用的聚氨酯材料可以通过加聚反应制成
4.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,在大气中寿命可达740年之久。键能是指破坏(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量。结合表中信息,下列说法正确的是:
化学键 N≡N F-F N-F
键能(kJ/mol) 941.7 154.8 283.0
A.过程N2(g)→2N(g)放出能量
B.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)是吸热反应
C.稳定性:F-F键D.NF3吸收能量后,肯定发生化学反应
5.化学在生产和生活中有着重要的应用。下列说法错误的是
A.可用铝槽盛放浓硝酸
B.下酸雨时铜银合金制品可发生析氢腐蚀
C.碳铵生产中碳化塔连接电源负极可保护塔身不被腐蚀
D.在农村推广建立沼气池,既能有效利用生物质能,也能为农业生产提供优质肥料
6.“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。下列说法错误的是
A.活性炭作正极,正极上发生还原反应
B.负极反应为
C.Na+由活性炭区向铝粉表面区迁移
D.硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触
7.最近我国科学家设计了一种C2H5OH+CO2协同电解转化装置,通过回收工业尾气中的CO2实现了联合生产合成气(CO+H2)和CH3CHO的新工艺,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.电极a上的电势比电极b上的高
B.电解池工作时,电极a附近的CO浓度升高
C.电极b上的电极反应式为C2H5OH+2e-+2CO=CH3CHO+2HCO
D.电解池工作时,CO透过交换膜向电极a移动
8.下列有关叙述正确的是
A.如图所示,测定中和热时,隔热层填满碎纸条或泡沫塑料的目的是固定内筒
B.若用50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液,分别与50mL0.50mol/L的盐酸和50mL0.50mol/L的硫酸充分反应,两反应测定的中和热不相等
C.在测定中和热的实验中,一组完整的实验数据至少需要测定并记录的温度是3次
D.中和热测定实验中的玻璃搅拌器可以由铜质搅拌器代替
9.据报道,氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。下列说法正确的
A.氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染
B.电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法
C.发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术
D.氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能
10.已知: ,下列说法正确的是
A.在相同条件下,1 mol A2(g)与1 mol B2(g)的能量总和小于2 mol AB气体的能量
B.1 mol A2与1 mol B2反应生成2 mol液态AB时△H>-46.6 kJ/mol
C.在密闭容器中,投入1 mol A2(g)与1 mol B2(g)进行反应,当反应不再进行时,放出热量一定为46.6 kJ
D.该逆反应过程的活化能Ea一定大于46.6 kJ/mol
11.金属的腐蚀与防护无处不在,下列说法错误的是
A.纯铁在潮湿空气中不易被腐蚀
B.一次性保暖贴是利用电化学腐蚀提供热量
C.地下钢管与电源正极连接采用的是外加电流的阴极保护法
D.铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片,采用的是牺牲阳极的阴极保护法
12.下列陈述正确的是
A.燃烧一定属于放热反应
B.氮气与氢气充分反应,转移电子数为
C.已知中和热为,则
D.已知甲烷的燃烧热为,则
二、填空题
13.已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应,能放出_______kJ热量。
(2)如图装置中仪器A的名称是_______,碎泡沫塑料的作用是_______。
(3)若通过实验测定中和热的ΔH,其结果常常大于-57.3kJ·mol-1,其原因可能是_______。
(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”)。
14.(1)已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为
C(金刚石·s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-395.41kJ/mol-1,
C(石墨·s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.51kJ/mol-1,则金刚石转化为石墨时的热化学方程式:____,由此看来更稳定的碳的同素异形体为_____。
(2)某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.2kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-534kJ/mol
假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式:_______
15.回答下列问题
(1)甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为___________。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-xkJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-ykJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol-1。
(3)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1,
查阅文献资料,化学键的键能如下表:
化学键 H—H键 N≡N键 N—H键
E/(kJ·mol-1) 436 946 391
①氨分解反应NH3(g)=N2(g)+H2(g)的活化能Eal=300kJ·mol-1,则合成氨反应N2(g)+H2(g)=NH3(g)的活化能Ea2=___________kJ·mol-1。
②氨气完全燃烧生成N2(g)和气态水的热化学方程式为___________。
(4)研究氮氧化物与悬浮的大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
Ⅰ.2NO2(g)+NaCl(s)=NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH1<0 
Ⅱ.2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g) ΔH2<0 
则反应4NO2(g)+2NaCl(s)=2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的ΔH=___________(用ΔH1、ΔH2表示);
16.高氯酸铵(AP)受高温和猛烈撞击能引起爆炸,可用作火箭推进剂。目前制备高氯酸铵的流程如下:
Cl2+NaOH溶液→混合物AHClOHClO3HClO4NH4ClO4
(1)写出Cl2和NaOH溶液反应的离子方程式:_______。
(2)将HClO3加入到电解槽中,电解产生H2和O3,产生H2的电极名称为_______,写出产生O3的电极反应式:_______。
(3)O3与反应生成,O3与反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
17.博物馆修复出土铁器的过程如下:
(1)检测锈蚀产物
主要成分的化学式
Fe3O4 Fe2O3·H2O FeO(OH) FeOCl
铁器在具有O2、_______等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。
Ⅰ.Fe转化为Fe2+。
Ⅱ.Fe2+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为______。
Ⅲ..FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是_______。
a.氧化剂 b.还原剂 c.既不是氧化剂也不是还原剂
Ⅳ.Fe3O4保护层被氧化为FeO(OH),如此往复腐蚀。
_______Fe3O4+_____O2+______H2O=__________FeO(OH)(将反应补充完整)
(3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复:脱氯、还原,形成Fe3O4保护层,方法如下:
将铁器浸没在盛有0.5 mol/L Na2SO3、0.5 mol/L NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90℃。一段时间,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
①检测洗涤液中Cl-的方法是_______。
②脱氯反应:FeOCl+OH- =FeO(OH)+Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,比较FeOCl 与FeO(OH)溶解度的大小:S(FeOCl)_______S[FeO(OH)]。(填“>”、“<”、“=”)
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是___________________________。
18.电化学应用广泛。请回答下列问题:
(1)自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为:2FeCl3+Fe=3FeCl2,该电池的负极材料为__;正极的电极反应式为____;电解质溶液为_____。
(2)燃料电池和二次电池的应用非常广泛。
①如图为甲烷燃料电池的示意图,电池工作时,b极的电极为___极;负极的电极反应式为_________;
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=PbSO4+2H2O,铅蓄电池负极的电极反应式为_____;充电时,铅蓄电池的Pb极应与外加直流电源的__极相连,阳极的电极反应式为________。
(3)以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应质)时,以硫酸铜溶液为电解质溶液,粗铜做___极;精炼一段时间后,当阴极增重128g时,铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为_____。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.电解饱和食盐水时阳极生成氯气,阴极生成氢氧化钠,使用阳离子交换膜的主要目的是隔开两极产物,防止二者发生反应,故A错误;
B.SbCl3是强酸弱碱盐,发生的水解反应为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl,该反应可用于实验室制取Sb2O3,故B正确;
C.用饱和碳酸钠溶液浸泡硫酸钙,硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙,并且碳酸钙能与盐酸反应生成可溶性的氯化钙,该原理常用于除锅炉水垢,故C正确;
D.FeCl3水解生成氢氧化铁和盐酸,CuO能与盐酸反应,加入CuO可促进FeCl3水解生成氢氧化铁沉淀而除去,故D正确;
故选A。
2.D
【详解】A.由反应①可知,1 mol C(s)和1 mol O2(g)能量总和大于1 mol CO2(g)能量,A错误;
B.根据盖斯定律:①-②得C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=(-393.5+566) kJ/mol=+172.5 kJ/mol,则说明1 mol C(s)和1 mol CO2(g)能量总和小于2 mol CO(g),B错误;
C.反应①②③均为放热反应,C错误;
D.利用盖斯定律将③+②-2×①可得:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141 kJ/mol,D正确;
故合理选项是D。
3.B
【详解】A.砷化镓太阳能电池工作时将太阳能转为电能,故A错误;
B.氮化硼陶瓷耐高温,属于新型无机非金属材料,故B正确;
C.合金为混合物,碲化镉属于纯净物,故C错误;
D.聚氨酯是通过缩聚反应生成,故D错误;
故选:B。
4.C
【详解】A. 过程N2(g)→2N(g)为断键过程,吸收能量,A错误;
B. 反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)的=941.7kJ/mol+3×154.8kJ/mol-2×3×283.0kJ/mol=-291.9kJ/mol,因此反应放热,B错误;
C.由表格可知F-F键能小于N-F键能,因此稳定性:F-F键D.NF3吸收能量后,可能只发生过程NF3(g)→N(g)+3F(g),D错误;
选C。
5.B
【详解】A.在常温下铝遇到浓硝酸会发生钝化,所以可以用铝槽盛放浓硝酸,A正确;
B.铜和银均不和酸反应,则在酸性条件下不能发生析氢腐蚀,B错误;
C.碳化塔连接电源负极构成电解池的阴极,不易被腐蚀,属于外接电源的阴极保护法,C正确;
D.在农村推广建立沼气池,使大量的秸秆、杂草等经过微生物发酵产生沼气,可用于点火做饭或发电照明等,既能有效利用生物质能,也能为农业生产提供优质肥料,D正确;
故选B。
6.C
【分析】发热包发热过程中有微小原电池形成,如铝粉和活性炭在水溶液中,活性炭作正极,O2得到电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,活性炭作正极,O2得到电子发生还原反应,A正确;
B.若铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,B正确;
C.活性炭作正极,铝粉作负极,原电池中阳离子向正极移动,即Na+向活性炭区迁移,C错误;
D.硅藻土结构疏松,可以使各物质分散并均匀混合,充分接触,D正确;
答案选C。
7.B
【分析】由图可知C2H5OH在电极b转化为CH3CHO,发生氧化反应,则电极b为阳极,电极反应式为C2H5OH+2CO-2e-=CH3CHO+2HCO;电极a为阴极,电极反应式为3CO2+H2O+4e-=CO+H2+2CO。
【详解】A. 电极b为阳极,电极a为阴极,则电极b与电源正极连接,电极a与电源负极连接,电极a上的电势比电极b上的低,A错误;
B.电极a为阴极,电极反应式为3CO2+H2O+4e-=CO+H2+2CO,因此电解池工作时,电极a附近的CO浓度升高,B正确;
C.电极b为阳极,电极反应式为C2H5OH+2CO-2e-=CH3CHO+2HCO,C错误;
D.对比阴阳极反应可知电极a产生的CO向电极b迁移补充左室的CO,D错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.如图所示,测定中和热时,隔热层填满碎纸条或泡沫塑料的主要的目的是减少热量的散失,减小实验误差,A错误;
B.中和热是指稀的强酸强碱反应生成1molH2O时放出的热量,若用50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液,分别与50mL0.50mol/L的盐酸和50mL0.50mol/L的硫酸充分反应,二者生成的H2O的物质的量不同,放出的热量也不同,但两反应测定的中和热相等,B错误;
C.在测定中和热的实验中,一组完整的实验数据至少需要测定并记录的温度是3次分别是反应前酸溶液的温度,反应前碱溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度,C正确;
D.由于金属器质的导热性大于玻璃的,故中和热测定实验中的玻璃搅拌器不可以由铜质搅拌器代替,否则将导致热量损失加快,带来更大的实验误差,D错误;
故答案为:C。
9.A
【详解】A.氢氧燃料电池的生成产物是水,环保无污染,所以氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染,A正确;
B.电解水制取氢气消耗大量的电能,电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法,B错误
C.氢气密度小,发展氢燃料电池汽车,安全高效的储氢技术是难题,C错误;
D.氢燃料电池属于原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误;
故选A。
10.D
【详解】A.该反应的正反应是放热反应,说明在相同条件下,1 mol A2(g)与1 mol B2(g)的能量总和大于2 mol AB气体的能量,A错误;
B.物质含有的能量:气态>液态,当反应物的能量相同时,生成物含有的能量越低,反应放出热量就越多,则该反应的反应热就越小,所以1 mol A2与1 mol B2反应生成2 mol液态AB时△H<-46.6 kJ/mol,B错误;
C.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故在密闭容器中,投入1 mol A2(g)与1 mol B2(g)进行反应,当反应不再进行时,放出热量小于46.6 kJ,C错误;
D.该反应的反应热为-46.6 kJ/mol表示正反应的活化能比逆反应小46.6 kJ/mol。由于断键吸收热量,形成化学键会释放热量,所以正反应、逆反应的活化能都大于0,则逆反应过程的活化能Ea一定大于46.6 kJ/mol,D正确;
故合理选项是D。
11.C
【详解】A.纯铁在潮湿空气中不能构成原电池,不易被腐蚀,故A正确;
B.一次性保暖贴中铁、碳构成原电池,铁是负极失电子发生氧化反应,利用电化学腐蚀提供热量,故B正确;
C.地下钢管与电源负极连接采用的是外加电流的阴极保护法,故C错误;
D.铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片,构成原电池,铁为正极、锌为负极,锌被腐蚀,采用的是牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
选C。
12.A
【详解】A.燃烧是发光发热的反应,一定属于放热反应,A正确;
B.氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应,则氮气与氢气充分反应,转移电子数小于,B错误;
C.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;浓硫酸溶于水放热,反应生成沉淀也伴随热效应,故该反应焓变不是,C错误;
D.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;该反应中生成气体水不是液体水,故焓变不是,D错误;
故选A。
13.(1)11.46
(2) 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失
(3)实验中不可避免有少量热量损失
(4)偏小
【分析】(1)
根据中和热的含义:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,所以0.1molBa(OH)2稀溶液与足量稀硝酸反应时生成0.2molH2O(l),故放出热量为11.46kJ。
(2)
由实验装置知,A为环形玻璃搅拌棒,作用是搅拌,使溶液充分混合;碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失。
(3)
在测定中和热的实验中,减少热量损失是实验的关键,而在实验中会不可避免有少量热量损失,导致结果常常大于-57.3kJ·mol-1。
(4)
用氨水代替NaOH(aq),会使测得的中和热数值偏小,因为氨水(NH3·H2O)是弱电解质,电离时需吸收热量。
14. C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=-1.9kJ/mol 石墨 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol
【详解】(1)①C(金刚石·s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-395.41kJ/mol-1,②C(石墨·s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.51kJ/mol-1,①-②得出金刚石转化成石墨的热化学方程式:C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=ΔH1-ΔH2=-1.9kJ/mol;该反应为放热反应,石墨的能量小于金刚石,利用能量越低,物质越稳定,推出石墨比金刚石稳定;
故答案为C(金刚石·s)=C(石墨·s)ΔH=-1.9kJ/mol;石墨;
(2)N2H4在NO2反应的反应方程式为2N2H4+2NO2=3N2+4H2O(l),①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.2kJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-534kJ/mol,根据盖斯定律,2×②-①,得出肼与NO2反应的热化学方程式,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=[2×(-534kJ/mol)-(+67.2kJ/mol)]=-1135.2kJ/mol;
故答案为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol。
15.(1)CH4(g)+2O2=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol
(2)
(3) 254 4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1266.8kJ/mol
(4)2ΔH1-ΔH2
【解析】(1)
0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为=890kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol;
(2)
依次将所给的两个热化学方程式编号为①、②,根据盖斯定律×(②-①)得SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ/mol;
(3)
①根据键能数据,可求出NH3(g) N2(g)+H2(g)的ΔH=3×391kJ/mol-(×946kJ/mol+×436kJ/mol)=46kJ/mol。NH3(g) N2(g)+H2(g)的活化能Ea1=300kJ/mol,则其逆反应N2(g)+H2(g) NH3(g)的活化能Ea2=Ea1-ΔH=300kJ/mol-46kJ/mol=254kJ/mol;
②把反应NH3(g) N2(g)+H2(g)的系数扩大4倍,其ΔH=+46kJ/mol×4=+184kJ/mol,把反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的系数扩大3倍,其ΔH=-483.6kJ./mol×3=-1450.8kJ/mol,把两反应相加,得总反应:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g),其ΔH=+184kJ/mol-1405.8kJ/mol=-1266.8kJ/mol;
(4)
根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ得:4NO2(g)+2NaCl(s)=2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),ΔH=2ΔH1-ΔH2。
16.(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(2) 阴极 6OH--6e-=O3↑+3H2O
(3)1∶3
【解析】(1)
Cl2和NaOH溶液发生歧化反应,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(2)
从化合价的变化情况分析,H2是还原产物,因此必在电解池的阴极产生,O3是氧化产物,在阳极产生,阳极上阴离子放电,只有溶液中的OH-放电,由此写出电极反应式:6OH--6e-=O3↑+3H2O。
(3)
O3与反应生成时,氧化产物已明确,氯元素升高2价,在酸性条件下O3的还原产物必为H2O,氧元素降低2价,故根据得失电子守恒可得O3与物质的量之比1∶3。
17. H2O(潮湿) +3 c 4 1 6 12 取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸和硝酸银的混合液,若无白色沉淀产生说明无Cl- > SO32-+6FeO(OH)=SO42-+2Fe3O4+3H2O
【详解】(1)铁器在具有O2、水等环境中容易发生电化学腐蚀。加快腐蚀的速率,故答案为:H2O(潮湿);
(2)Ⅱ.根据化合物中化合价的代数和为零,可知在FeO(OH)中Fe元素的化合价为+3价,答案为:+3;
Ⅲ..Fe3O4中含有的二价铁和的三价铁,故Fe2+的作用既不是氧化剂也不是还原剂,答案为:c;
Ⅳ.根据元素化合价升降的总数相等、原子得失电子数目相等,正负电荷守恒进行反应方程式的配平,得:4Fe3O4+O2+6H2O=12FeO(OH),答案为:4、1、6、12;
(3)①Cl-用经硝酸酸化的AgNO3溶液进行检验,具体方法为:取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸和硝酸银的混合液,若无白色沉淀产生说明无Cl-。答案为:取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸和硝酸银的混合液,若无白色沉淀产生说明无Cl-;
②根据离子反应的本质是离子浓度的减小,故可知S(FeOCl)>S[FeO(OH)],答案为:>;
③根据化合价升降总数相等以及原子守恒等规律,可知离子方程式为:SO32-+6FeO(OH)=SO42-+2Fe3O4+3H2O。答案为:SO32-+6FeO(OH)=SO42-+2Fe3O4+3H2O。
【点睛】铁及其化合物性质的综合考查常常涉及价态、物质盐、碱、氧化物之间的转化关系,不同价态的Fe2+、Fe3+间的转化和离子检验等,解答时应联系常见的铁的化合物的颜色、氧化还原反应知识等分析解答。
18. Fe Fe3++e-=Fe2+ FeCl3溶液 正 CH4+10OH 8e =CO+7H2O Pb-2e-+SO=PbSO4 负 PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H+ 阳 4mol
【详解】(1)池放电时的反应式为:2FeCl3+Fe=3FeCl2,失电子的电极Fe是负极,得电子的电极是正极,正极发生还原反应:Fe3++e-=Fe2+;电解质溶液为FeCl3溶液;故答案为:Fe;Fe3++e-=Fe2+;FeCl3溶液;
(2)①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极a为原电池的负极,该极上是燃料发生失电子的氧化反应,即CH4+10OH 8e =CO+7H2O,通氧气的电极b是正极,故答案为:正;CH4+10OH 8e =CO+7H2O;
②铅蓄电池为生活中常用的二次电池,放电时的反应为:PbO2+Pb+2H2SO4═PbSO4+2H2O,铅蓄电池负极发生氧化反应,电极反应式为Pb+SO 2e ═PbSO4,充电时,铅蓄电池的Pb极应与外加直流电源的负极相连,蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的正极相连作阳极,阳极的电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H+,故答案为:Pb-2e-+SO=PbSO4;负; PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H+;
(3)以铅蓄电池为电源精炼粗铜,粗铜做阳极,纯铜做阴极,当阴极增重128g时,即析出金属铜是2mol,所以转移电子是4mol,根据电池反应:PbO2+Pb+2H2SO4═PbSO4+2H2O,消耗硫酸的物质的量是4mol,故答案为:阳;4 mol。
答案第1页,共2页
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