专题1化学反应与能量变化(含解析)综合练习2023——2024学年高二化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 专题1化学反应与能量变化(含解析)综合练习2023——2024学年高二化学苏教版(2019)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 2023-10-10 17:32:55

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专题1化学反应与能量变化综合练习
姓名()班级()
一、选择题
1.已知25℃、下,水蒸发为水蒸气需要吸热
则反应的反应热为
A. B.
C. D.
2.镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L 为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是
A.断开K2、合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能
B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应
C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变
D.镍镉二次电池的总反应式:Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
3.熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3,难溶于熔融硫),下列说法错误的是
A.Na2S4的电子式为
B.放电时正极反应为
C.Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D.该电池是以为隔膜的二次电池
4.某硝酸厂处理尾气中NO的方法是在催化剂存在下,用将NO还原为,其热化学方程式为 ,其能量变化过程如下(其中a、b、c、d均为正值):
下列说法正确的是
A.过程①、②、③、④都是放热过程 B.
C. D.
5.2020年7月10日正式上市的比亚迪“汉”汽车,让电动汽车安全达到一个新高度,其配置磷酸铁锂“刀片电池”放电时的总反应:,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,铝箔作负极
B.放电时,Li+通过隔膜移向负极
C.用充电桩给汽车电池充电的过程中,阴极质量减小
D.充电时的阳极反应式为
6.某研究团队实现人工光合成“太阳燃料”的工作原理如下图(注:图中标有[ ]ad的物质表示吸附在催化剂表面的微粒),下列说法正确的是
A.H2O转化为O2、[H+]ad时,只发生断键过程
B.该过程的总反应为CO2+2H2O CH4+2O2
C.反应①~④中,含碳物质均发生氧化反应
D.上述过程中太阳能全部转化为化学能
7.深埋在潮湿土壤中的铁制管道,在硫酸盐还原菌(最佳生存环境为)作用下,能被腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是
A.管道发生了吸氧腐蚀 B.此类腐蚀会使土壤的增大
C.酸性条件,管道不易被腐蚀 D.刷富铜油漆可以延缓管道腐蚀
8.(a)II和(b)III催化还原生成的能垒图分别如下所示。还将进一步转化为和,在此反应过程中,II的决速步能垒为,小于III的()能垒。
下列说法错误的是
A.还原生成有两步加氢反应
B.(a)中第二步氢加到生成是整个反应的决速步
C.(b)中III催化更有利于生成
D.III有利于生成和
9.利用电解法制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH和Cl2。下列说法正确的是
A.C膜可以为质子交换膜
B.阴极室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C.可用铁电极替换阴极的石墨电极
D.每转移2 mol e-,阳极室溶液质量减少71 g
10.已知部分化学键的键能数据如表所示:
化学键
键能 413 347 614 436
则下列有关反应的说法正确的是
A.生成1mol乙烷气体时放出热量123 kJ
B.生成1mol乙烷气体时吸收热量123 kJ
C.该反应的热化学方程式为
D.该反应为放热反应,无需加热即可发生该反应
11.采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响,下列说法错误的是
A.阳极反应为
B.电解一段时间后,阳极室的pH未变
C.电解过程中,H+由a极区向b极区迁移
D.电解一段时间后,a极生成的O2与b极反应的O2等量
12.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A.负极反应为
B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g
D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
13.一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应:该电池工作时,下列说法错误的是
A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O2参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为
D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
14.科学家近年发明了一种新型Zn CO2水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是
A.放电时,负极反应为
B.放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 mol
C.充电时,电池总反应为
D.充电时,阳极室溶液中OH 浓度升高
15.如图,甲是利用微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中错误的是( )
A.乙装置中溶液颜色不变
B.铜电极应与Y相连接
C.M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
D.当N电极消耗0.25mol气体时,铜电极质量减少16g
二、实验题
16.某化学小组以铁为阳极,探究不同条件下阳极发生的电极反应。
实验装置 实验 电压 电解液 实验现象
ⅰ 3V 3mol/LNa2SO4溶液 碳棒表面有大量气泡产生,溶液变黄,有红褐色沉淀产生
ⅱ 3V 3 mol/L KI溶液 碳棒表面有大量气泡产生,铁丝附近溶液变为棕色,逐渐变为棕褐色,约5min后,棕褐色消失,逐渐产生灰绿色絮状物
ⅲ 3V 3mol/L NaOH溶液 两电极上都有大量气泡产生,5min后停止实验,取出铁丝,铁丝明显受腐,附有红棕色固体,溶液中未见沉淀物。
(1)①实验ⅰ中碳棒表面产生的气体是 。
②实验ⅲ中铁丝上生成气体的电极反应式为 。
③在实验ⅱ中,为验证铁丝电极的产物,取少量铁丝附近棕色溶液于试管中,滴加2滴K3Fe(CN)6溶液,无明显变化;另取少量铁丝附近棕色溶液检验发现溶液中有I2,检验方法是 ;对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ,可得出的结论是 。
(2)为进一步探究增大c(OH-)对阳极反应的影响,该小组利用原装置做了实验ⅳ。
实验 电压 电解液 实验现象
ⅳ 3V 10 mol/L NaOH溶液 两电极上都有大量气泡产生,但碳棒上的速率远大于铁丝,且阳极区溶液逐渐变紫红色;停止实验,铁丝明显变细,电解液仍然澄清
查阅资料:FeO42-在溶液中呈紫红色。阳极电极反应式是 。
(3)为探究实验ⅰ中溶液变黄的原因,该小组利用原装置做了实验ⅴ和ⅵ。
实验 电压 电解液 实验现象
ⅴ 3V 煮沸冷却的3 mol/L Na2SO4溶液 碳棒表面有大量气泡产生,铁丝外围包裹一层白色絮状沉淀,2min后表层变为褐色。
ⅵ 8V 煮沸冷却的3 mol/L Na2SO4溶液 碳棒表面迅速产生大量气泡,铁丝表面有气泡,1min后外围包裹一层白色絮状沉淀,2min后变绿,溶液中有红褐色悬浮物。
①实验ⅵ中白色絮状沉淀变为红褐色的反应化学方程式是 。
②由此确定实验ⅰ中溶液变黄的原因是 。
(4)综合上述实验,当铁为阳极时,影响电解过程中的阳极电极产物的因素有 。
17.某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。
装置 现象
电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色
(1)甲认为电解过程中阳极产生的 是溶液变绿的原因,写出产生该物质的电极反应式: 。
(2)乙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。
装置 现象
电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;
乙通过对现象分析证实了甲的观点不是溶液变绿的主要原因。乙否定甲的依据是 。
(3)乙继续查阅资料:
i.电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]-,[CuCl2]-掺杂Cu2+后呈黄色
ii.稀释含[CuCl2]-的溶液生成CuCl白色沉淀,据此乙认为:电解过程中,产生[CuCl2]-掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。
乙进行如下实验:
a.取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
b.另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]-的黄色溶液。
c.冷却后向上述溶液……
d.取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。
① a的目的是 。
②写出b中生成[CuCl2]-的离子方程式: 。
③补充c中必要的操作及现象: 。
乙据此得出结论:电解时阴极附近生成[CuCl2]-是导致溶液变绿的原因。
三、原理综合题
18.回答下列问题:
(1)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等。以下是生产NaClO2 3H2O粗产品的工艺流程图:
①反应①发生反应的化学方程式是 。
②反应③发生反应的化学方程式是 。
(2)常采用CmHn(烃)催化还原NOx消除氮氧化物的污染。
如:①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ mol-1;
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160kJ mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H3,则△H3= 。
(3)碱性锌铁液流电池采用资源丰富的铁和锌作为电池正、负极电解液活性物质,具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为Zn+2Fe(CN)+4OH-2Fe(CN)+Zn(OH),写出下列电极反应式
①该电池放电时的负极反应式为 。
②该电池充电时的阳极反应式为 。
19.原理综合题
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,与反应生成和的热化学方程式为: 。
(2)乙烷在一定条件可发生如下反应: ,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
燃烧热

(3)探究合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高的产率。以、为原料合成涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
kJ/mol。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】已知25℃、下,水蒸发为水蒸气需要吸热,则 I、 II、 III,根据盖斯定律III-×II+I得,则反应的反应热为,故D正确;
故选D。
2.C
【分析】根据图示,电极A充电时为阴极,则放电时电极A为负极,负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2,负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,电极B充电时为阳极,则放电时电极B为正极,正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2,正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-,放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,据此分析作答。
【详解】A.断开K2、合上K1,为放电过程,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能,A正确;
B.断开K1、合上K2,为充电过程,电极A与直流电源的负极相连,电极A为阴极,发生还原反应,电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-,B正确;
C.电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O,则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-,此时为充电过程,总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O,溶液中KOH浓度减小,C错误;
D.根据分析,放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,D正确;
答案选C。
3.C
【分析】根据电池反应:可知,放电时,钠作负极,发生氧化反应,电极反应为:Na-e-= Na+,硫作正极,发生还原反应,电极反应为,据此分析。
【详解】A.Na2S4属于离子化合物,4个硫原子间形成三对共用电子对,电子式为,故A正确;
B.放电时发生的是原电池反应,正极发生还原反应,电极反应为:,故B正确;
C.放电时,Na为电池的负极,正极为硫单质,故C错误;
D.放电时,该电池是以钠作负极,硫作正极的原电池,充电时,是电解池,为隔膜,起到电解质溶液的作用,该电池为二次电池,故D正确;
答案选C。
4.B
【详解】分子变为原子是化学键断裂的过程,需要吸收能量,原子结合为分子是化学键形成的过程,需要释放能量,由图可知,过程①为、过程②为、过程③为 、过程④为 ,由盖斯定律可知,(①+②+③+④)可得反应,则,即,故B正确。
5.D
【分析】放电时的总反应:,放电时,铜箔上失电子为负极,铝箔上得电子做正极。
【详解】A.放电时,铜箔上失电子为负极,铝箔上得电子做正极,A错误;
B.放电时,阳离子移向正极,所以Li+通过隔膜移向正极,B错误;
C.用充电桩给汽车电池充电的过程中,阴极反应为:,质量增加,C错误;
D.充电时的阳极反应式为,D正确;
答案选D。
6.B
【详解】A.H2O转化为O2、[H+]ad时,除了有水分子中氢氧原子之间的断键过程以外,还有氧原子与氧原子重新组合成氧气分子的成键过程,A错误;
B.根据图示循环体系可得知总反应为二氧化碳和水在催化剂作用下转化为甲烷和氧气的过程,其化学方程式为:CO2+2H2O CH4+2O2,B正确;
C.反应①~④中,C元素发生“CO2→HCOOH→HCHO→CH3OH”的转化,C元素的化合价持续降低,均发生还原反应,C错误;
D.上述过程中太阳能转化为化学能,但不是全部转化,部分以热能形式散失,D错误;
故选B。
7.B
【详解】A.由题意可知,原电池的正极发生还原反应,由图示可知发生的电极反应为 +5H2O+8e-=HS-+9OH-,故不是发生吸氧腐蚀,A错误;
B.由图示可知正极发生的电极反应为+5H2O+8e-=HS-+9OH-,负极上是Fe失电子的氧化反应,土壤中的 pH 增大,B正确;
C.根据题意,硫酸盐还原菌在弱碱性条件下活性高,电化学腐蚀速率快,酸性条件下,虽然硫酸盐还原菌会失活,但铁会发生析氢腐蚀,C错误;
D.管道上刷富铜油漆,形成Cu-Fe原电池,Fe作为负极,可以加快管道的腐蚀,D错误;故答案为:B。
8.D
【详解】A.分析(a)(b)能垒图可知,还原生成有两步加氢反应,选项A正确;
B.(a)(b)能垒图中第二步加氢需要克服的能垒都高于第一步,都是整个反应的决速步,选项B正确;
C.对于Ⅱ,第一步是氢加到的O上形成,需要克服的能垒。第二步是氢加到生成,需要克服的能垒,同时是整个反应的决速步。相比之下,Ⅲ的两步加氢反应的能垒分别为和,其决速步的能垒明显小于Ⅱ,所以,Ⅲ催化更有利于生成,选项C正确;
D.题干中描述将进一步转化为和,在此反应过程中,Ⅱ的决速步能垒为,小于Ⅲ的能垒(),所以Ⅱ更有利于生成和,选项D错误。
答案选D。
9.C
【详解】A.根据装置图各室的物质成分可知,产品Ca(H2PO4)2中的Ca2+来源于阳极室,H2PO来源于原料室,为了保持原料室中溶液为电中性,原料室中Na+移向阴极室,故C膜只能是阳离子交换膜,A项错误;
B.阴极发生还原反应,阴极室中为碱性溶液,不会产生H+。阴极室的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B项错误;
C.阴极发生还原反应,阴极电极不参与反应,故可用铁电极替换阴极的石墨电极,C项正确;
D.阳极电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,每转移2 mol e-,生成1molCl2,同时有1molCa2+移向产品室,因此阳极室溶液质量减少111g,D项错误;
答案选C。
10.A
【详解】A.根据反应方程式可知,该反应的反应焓变为,则生成1mol乙烷气体时放出的热量为123 kJ,A正确;
B.根据A选项可知,B错误;
C.该反应的热化学方程式,C错误;
D.该反应需在催化剂且加热条件下才能实现,D错误;
答案选A。
11.D
【分析】a极析出氧气,氧元素的化合价升高,做电解池的阳极,b极通入氧气,生成过氧化氢,氧元素的化合价降低,被还原,做电解池的阴极。
【详解】A.依据分析a极是阳极,属于放氧生酸性型的电解,所以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H++O2↑,故A正确,但不符合题意;
B.电解时阳极产生氢离子,氢离子是阳离子,通过质子交换膜移向阴极,所以电解一段时间后,阳极室的pH值不变,故B正确,但不符合题意;
C.有B的分析可知,C正确,但不符合题意;
D.电解时,阳极的反应为:2H2O-4e-=4H++O2↑,阴极的反应为:O2+2e-+2H+=H2O2,总反应为:O2+2H2O=2H2O2,要消耗氧气,即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气,故D错误,符合题意;
故选:D。
12.B
【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+,C元素被氧化,所以a极为该原电池的负极,则b极为正极。
【详解】A.a极为负极,CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+,结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+,故A正确;
B.为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯离子需要移向负极,即a极,则隔膜1为阴离子交换膜,钠离子需要移向正极,即b极,则隔膜2为阳离子交换膜,故B错误;
C.当电路中转移1mol电子时,根据电荷守恒可知,海水中会有1molClˉ移向负极,同时有1molNa+移向正极,即除去1molNaCl,质量为58.5g,故C正确;
D.b极为正极,水溶液为酸性,所以氢离子得电子产生氢气,电极反应式为2H++2eˉ=H2↑,所以当转移8mol电子时,正极产生4mol气体,根据负极反应式可知负极产生2mol气体,物质的量之比为4:2=2:1,故D正确;
故答案为B。
13.B
【分析】根据图示的电池结构,左侧VB2发生失电子的反应生成和,反应的电极方程式如题干所示,右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-,反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4,据此分析。
【详解】A.当负极通过0.04mol电子时,正极也通过0.04mol电子,根据正极的电极方程式,通过0.04mol电子消耗0.01mol氧气,在标况下为0.224L,A正确;
B.反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高,负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低,B错误;
C.根据分析,电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8+4,C正确;
D.电池中,电子由VB2电极经负载流向复合碳电极,电流流向与电子流向相反,则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D正确;
故选B。
【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写,电解质溶液为碱性,则空气中的氧气得电子生成氢氧根;在判断电池中电流流向时,电流流向与电子流向相反。
14.D
【分析】由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化反应生成;充电时,右侧为阳极,H2O发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,发生还原反应生成Zn,以此分析解答。
【详解】A.放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:,故A正确,不选;
B.放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,故B正确,不选;
C.充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上转化为Zn,电池总反应为:,故C正确,不选;
D.充电时,阳极的电极反应式为:,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+) c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误,符合题意;
答案选D。
15.D
【分析】该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,在铁上镀铜,则铁为阴极,应与负极相连,铜为阳极应与正极相连。以此分析解答。
【详解】A.在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,电解质的浓度不会发生变化,所以颜色不变,故A不符合题意;
B.铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故B不符合题意;
C.CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,故C不符合题意;
D.当N电极消耗0.25mol氧气时,则转移0.25 4=1.0mol电子,所以铁电极增重m=64g/mol=32g,故D符合题意;
故答案:D。
【点睛】根据题给信息知,该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒计算,以此解答该题。
16. H2 4OH--4e-=2H2O+O2↑或 2H2O-4e-=4H++O2↑ 取少量铁丝附近棕色溶液于试管中,滴加淀粉溶液,变为蓝色,说明该溶液含有I2 相同条件下,还原性I-强于Fe,先放电 Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 溶液中溶解的氧气将Fe2+氧化成了Fe3+ 电极材料、电解电压、电解液中阴离子的种类(还原性)及氢氧根浓度、溶解氧气等 (其他合理答案也可)
【详解】(1)①实验ⅰ中,铁为阳极,碳棒为阴极,阳极铁溶解,阴极上溶液中的氢离子放电生成氢气,故答案为H2;
②实验ⅲ中铁为阳极,碳棒为阴极,阳极铁溶解,同时溶液中的氢氧根离子在阳极上放电生成氧气,生成气体的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③在实验ⅱ中,为验证铁丝电极的产物,取少量铁丝附近棕色溶液于试管中,滴加2滴K3Fe(CN)6溶液,无明显变化,说明没有生成亚铁离子;另取少量铁丝附近棕色溶液检验发现溶液中有I2,可以使用淀粉溶液检验;对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ可知,相同条件下,还原性I-强于Fe,先放电,故答案为取少量铁丝附近棕色溶液于试管中,滴加淀粉溶液,变为蓝色,说明该溶液含有I2;相同条件下,还原性I-强于Fe,先放电;
(2)根据实验现象可知,阳极铁溶解生成了FeO42-,电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O,故答案为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O;
(3)①实验ⅵ中白色絮状沉淀为氢氧化亚铁,氢氧化亚铁容易被氧化生成红褐色的氢氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,故答案为4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;
②根据实验现象,阳极铁溶解后生成亚铁离子,溶液中溶解的氧气将Fe2+氧化成了Fe3+,使溶液变黄,故答案为溶液中溶解的氧气将Fe2+氧化成了Fe3+;
(4)综合上述实验,当铁为阳极时,影响电解过程中的阳极电极产物的因素有电极材料、电解电压、电解液中阴离子的种类(还原性)及氢氧根浓度、溶解氧气等,故答案为电极材料、电解电压、电解液中阴离子的种类(还原性)及氢氧根浓度、溶解氧气等。
17. Cl2 2Cl--2e-= Cl2↑ 阳极附近溶液仍为蓝色 证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]- Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2[CuCl2]- 加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。
【详解】(1)电解过程中阳极发生氧化反应,溶液中的氯离子放电生成氯气:2Cl--2e-= Cl2↑,氯气溶于水,溶液可能呈现绿色;
(2)阳极生成了氯气,但阳极附近溶液仍为蓝色,说明不是生成氯气的缘故;
(3)①根据信息,取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀,说明电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]-,故a的目的是证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]-;②氯化铜晶体和铜粉加入2 mL浓盐酸中,加热获得含[CuCl2]-的黄色溶液,反应的离子方程式为Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2[CuCl2]-;③c的步骤就是证明电解时阴极附近生成[CuCl2]-是导致溶液变绿的原因,因此操作及现象为加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。
18.(1) SO2+H2SO4+2NaClO3=2ClO2+2NaHSO4 ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2
(2)-867kJ/mol
(3) Zn+4OH--2e-=Zn(OH) 2Fe(CN)-2e-=2Fe(CN)
【详解】(1)①根据流程图,反应①的反应物为SO2、NaClO3,产物是ClO2,Cl的化合价由+5价降低为+4价,NaClO3为氧化剂,则SO2为还原剂,被氧化成+6价硫元素,其反应方程式为SO2+2NaClO3 =2ClO2↑+Na2SO4或者SO2+H2SO4+2NaClO3=2ClO2+2NaHSO4;故答案为SO2+2NaClO3 =2ClO2↑+Na2SO4或者SO2+H2SO4+2NaClO3=2ClO2+2NaHSO4;
②反应③,ClO2中Cl的化合价由+4降低为+3价,H2O2作还原剂,被氧化成氧气,其化学反应方程式为ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2;故答案为ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2;
(2)利用盖斯定律,有③=,即ΔH3==-867kJ/mol;故答案为-867kJ/mol;
(3)①根据原电池工作原理,电池负极上失去电子,化合价升高,根据电池总反应可知,Zn为负极,失电子后转化成Zn(OH),该电池放电时的负极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH);故答案为Zn+4OH--2e-=Zn(OH);
②该电池正极反应式为Fe(CN)-e-=Fe(CN),充电电池充电时,电池正极接电源的正极,电池负极接电源的负极,充电时阳极反应式为Fe(CN)-e-=Fe(CN)或2Fe(CN)-2e-=2Fe(CN);故答案为Fe(CN)-e-=Fe(CN)或2Fe(CN)-2e-=2Fe(CN)。
19.(1)
(2)137
(3)+40.9
【详解】(1)(1)由题中信息可知:① ;② 。根据盖斯定律,由得 。
(2)(2)根据题中所给各物质燃烧热的数据,可分别写出热化学方程式:

② ;
③ ;
根据盖斯定律,将①-②-③可得, ,则。
(3)(3)Ⅰ. ;
Ⅱ.Ⅰ.
Ⅱ. 。
根据盖斯定律,,整理可得反应Ⅲ:的反应热。
答案第1页,共2页
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