上海市华东师大三附中2023学年高二上学期期末考试
化学试题(等级考)
时间：60分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H—1 C—2 O—6 S—32 Cu—64
一、微观与宏观(共20分)
物质所表现出来的宏观性质，都有相应的微观本质原因。宏观辩识与微观探析是我们认识物质的两个视角。
1. 回答下列问题
（1）下列原子的核外电子排布式中，能量最高的是___________。
a． b． c． d．
（2）下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是___________。
a． b． c． d．
（3）可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是___________。
a． b．
c． d．
（4）某反应过程中的能量变化如图所示：
①若加入催化剂，则b___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②根据图像，该反应___________(用含a、b的代数式表示)。
（5）写出基态P原子价电子排布式___________，该基态原子中能量最高的电子所占的轨道形状是___________。
（6）已知：在25℃，时。
反应Ⅰ. ；
反应Ⅱ.
写出与反应生成的热化学方程式___________。
（7）在火焰上灼烧时火焰的颜色为砖红色，试从原子光谱角度解释原因___________。
二、氨的工业合成(共20分)
氨的用途十分广泛，是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一、氨可作为一种较易储运的储氢载体，是破解氢大规模储运难题的有效手段。
2. Ⅰ.传统的“哈伯法”合成氨原理为：
（1）上述反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
（2）工业合成氨选择的催化剂是___________。
（3）恒温、恒容密闭容器中进行上述反应，一定能说明该反应达到平衡状态的是___________。
a．、、的浓度之比为 b．容器内气体压强保持不变
c． d．混合气体的密度保持不变
（4）改变下列条件能加快反应速率，且单位体积内反应物活化分子百分数不变的是___________。
a．增大浓度 b．增大压强 c．升高温度 d．使用催化剂
（5）工业合成氨中，下列措施不符合绿色化学理念的是___________。
a．将氨气及时液化，分离出反应体系
b．将从反应体系中分离出的和重新输送到反应器中予以循环利用
c．氨合成塔中内置热交换器用来预热后续通入的冷的氮气和氢气
d．可采用1000℃的高温使得反应速率更快
Ⅱ.科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向体积可变的密闭容器中充入和，不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。
（6）、、由小到大的顺序为___________。
（7）在、条件下，若此时容器体积为，后反应达到平衡，则内的平均反应速率为___________，平衡常数___________(保留两位有效数字)。
Ⅲ.东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”，在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
已知：第一步：(快)(吸附在催化剂表面物种用*表示)
第二步：(慢)(吸附在催化剂表面)
第三步：(快)
（8）较传统工业合成氨法，该方法具有的优点___________。
三、电解质溶液(共22分)
了解电解质在水溶液中的存在形式及其行为，有助于从微观角度认识水溶液中离子反应的本质和规律，有助于感悟电解质溶液中各微粒间相互依存，相互制约的辩证关系。
3. Ⅰ.回答下列问题
（1）下列能说明醋酸溶液一定呈酸性的是___________。
a．含的溶液 b．能使酚酞呈无色的溶液
c．的溶液 d．
（2）①25℃时，醋酸加水稀释至，下列说法正确的是___________。
a．溶液中不变 b．溶液中不变
c．醋酸电离平衡正向移动，增大 d．减小
②下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡，且属于电解质的是___________。
a．氨气 b．硫酸氢钠 c．氯化钾 d．醋酸钠
Ⅱ.取一定浓度硫酸溶液，用标准溶液滴定。实验数据如下：
实验次数 1 2 3 4
19.82 1980 22.00 19.78
（3）若实验选用酚酞做指示剂，滴定至终点的现象是___________，根据上表数据计算硫酸溶液的物质的量浓度为___________(保留4位小数)。
Ⅲ.将等体积、等pH的溶液和HNO2溶液分别加水稀释，pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
（4）比较a、b、c三点水的电离程度最大的是___________。
a．a b．b c．c
（5）已知25℃时，的溶度积常数。则使恰好完全沉淀(即溶液中时)，应调节pH的最小值为多少___________。
Ⅳ.已知：25℃时、和 (亚磷酸)的电离平衡常数：
化学式 (亚磷酸)
电离平衡常数 ，
（6）书写溶液中加入足量醋酸的离子方程式___________。
（7）NaHS是一种重要的化工原料，在化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫，在采矿工业大量用于铜矿选矿，在人造纤维生产中用于亚硫酸染色等。写出NaHS溶液中的电荷守恒___________；NaHS溶液中___________(填“>”、“=”或“<”)，通过计算解释原因___________。
四、奇妙的次氯酸钠(共18分)
2023杭州亚运会期间，杭州奥体中心游泳馆采用24小时不间断的水循环系统，根据检测结果自动添加酸碱液和次氯酸纳溶液。
4. Ⅰ.完成下列问题
（1）下列有关次氯酸钠的说法错误的是___________。
a．次氯酸钠可用于游泳池的消毒 b．次氯酸钠可由溶液与氯气反应制得
c．次氯酸钠属于弱电解质 d．次氯酸钠水溶液呈碱性
（2）下列物质均可用于漂白，漂白原理不同于其它是___________。
a．次氯酸钙 b．次氯酸钠 c．氯水 d．二氧化硫
（3）次氯酸钠固体在一定条件下发生分解反应，可能形成的产物是___________。
a．和 b．和 c．和 d．和
Ⅱ.可用于除去印刷电路板工业废水中的氨氮，加入过量次氯酸钠可使废水中的完全转化为，而本身被还原为。反应如下：
（4）配平上述反应的方程式，并标出电子转移的方向和数目___________。
（5）检验废水中是否存在的方法是___________。
（6）若处理废水产生了(标准状况)，则转移的电子数为___________。
Ⅲ.用溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中的去除率。其他条件相同，转化为的转化率随溶液初始(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
（7）在酸性溶液中，能氧化生成和，写出氧化的离子方程式___________。
（8）溶液的初始越小，转化率越高。其原因是___________。
五、原电池与电解池(共20分)
电池种类丰富，发展飞速，应用广泛，为我们的生产和生活带来了非常大的便利。
5. Ⅰ.完成下列问题
（1）理论上不能设计为原电池的化学反应是___________。
a．
b．
c．
d．
（2）电池比能量高，可用于汽车、航天等领域。电池反应式为：，放电时，下列说法正确的是___________。
a．电能转化成化学能 b．在正极发生氧化反应
c．正离子由负极移向正极 d．在负极失去电子
（3）下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是___________。
a．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
b．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
c．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀
d．图③，若金属比活泼，可防止输水管腐蚀
Ⅱ.某实验小组为探究与能否发生氧化还原反应，设计如下双液原电池(盐桥中为饱和溶液的琼脂)。
（4）该装置石墨棒上发生的电极反应式为___________，盐桥中向___________烧杯移动。(填“甲”或“乙”)
Ⅲ.某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
（5）写出氢气所在电极的电极反应式___________。
（6）石墨电极为___________(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，___________(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
（7）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。当甲装置消耗标准状况下时，丙装置中纯铜电极增重___________g。上海市华东师大三附中2023学年高二上学期期末考试
化学试题(等级考)
时间：60分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H—1 C—2 O—6 S—32 Cu—64
一、微观与宏观(共20分)
物质所表现出来的宏观性质，都有相应的微观本质原因。宏观辩识与微观探析是我们认识物质的两个视角。
1. 回答下列问题
（1）下列原子的核外电子排布式中，能量最高的是___________。
a． b． c． d．
（2）下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是___________。
a． b． c． d．
（3）可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向，下列都是能自发进行的化学反应，其中是吸热反应且反应后熵增的是___________。
a． b．
c． d．
（4）某反应过程中的能量变化如图所示：
①若加入催化剂，则b___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②根据图像，该反应___________(用含a、b的代数式表示)。
（5）写出基态P原子价电子排布式___________，该基态原子中能量最高的电子所占的轨道形状是___________。
（6）已知：在25℃，时。
反应Ⅰ. ；
反应Ⅱ. 。
写出与反应生成的热化学方程式___________。
（7）在火焰上灼烧时火焰的颜色为砖红色，试从原子光谱角度解释原因___________。
【答案】（1）b （2）ac
（3）c （4） ①. 减小 ②. (a-b)kJ/mol
（5） ①. 1s22s22p63s23p3 ②. 哑铃形
（6）
（7）在火焰上灼烧时，电子吸收能量从低能级跃迁到高能级，处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，然后又从高能级跃迁回低能级，以光的形式释放出能量
【解析】
【小问1详解】
a．基态镁原子中2个2p能级的电子和1个3s能级的电子激发到3p得到； b．基态镁原子中3个2p能级的电子激发到3p得到；c．基态镁原子中1个3s能级的电子激发到3p得到 d． 是基态镁原子的电子排布式；能量最高的是b。
【小问2详解】
a．，故a错误；
b．，故b正确；
c．，故c错误
d．，故d正确；
不正确的是ac。
【小问3详解】
a．是放热反应，故不选a；
b．反应后气体物质的量减少，熵值减小，故不选b；
c．是分解反应，正反应吸热，反应后气体物质的量增多，熵值增大，故选c；
d．是放热反应，故不选d；
选c。
【小问4详解】
①催化剂能降低反应活化能，若加入催化剂，则b减小。
②焓变=正反应活化能-逆反应活化能，根据图像，该反应(a-b)kJ/mol。
【小问5详解】
P原子核外有15个电子，基态P原子价电子排布式1s22s22p63s23p3，该基态原子中能量最高的电子所占的能级为3p，轨道形状是哑铃形。
【小问6详解】
反应Ⅰ. ；
反应Ⅱ. 。
根据盖斯定律Ⅰ×2-Ⅱ得与反应生成的热化学方程式。
小问7详解】
在火焰上灼烧时，电子吸收能量从低能级跃迁到高能级，处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，然后又从高能级跃迁回低能级，以光的形式释放出能量。
二、氨的工业合成(共20分)
氨的用途十分广泛，是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一、氨可作为一种较易储运的储氢载体，是破解氢大规模储运难题的有效手段。
2. Ⅰ.传统的“哈伯法”合成氨原理为：
（1）上述反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
（2）工业合成氨选择的催化剂是___________。
（3）恒温、恒容密闭容器中进行上述反应，一定能说明该反应达到平衡状态的是___________。
a．、、浓度之比为 b．容器内气体压强保持不变
c． d．混合气体的密度保持不变
（4）改变下列条件能加快反应速率，且单位体积内反应物活化分子百分数不变的是___________。
a．增大浓度 b．增大压强 c．升高温度 d．使用催化剂
（5）工业合成氨中，下列措施不符合绿色化学理念的是___________。
a．将氨气及时液化，分离出反应体系
b．将从反应体系中分离出的和重新输送到反应器中予以循环利用
c．氨合成塔中内置热交换器用来预热后续通入的冷的氮气和氢气
d．可采用1000℃的高温使得反应速率更快
Ⅱ.科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向体积可变的密闭容器中充入和，不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。
（6）、、由小到大的顺序为___________。
（7）在、条件下，若此时容器体积为，后反应达到平衡，则内的平均反应速率为___________，平衡常数___________(保留两位有效数字)。
Ⅲ.东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”，在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
已知：第一步：(快)(吸附在催化剂表面的物种用*表示)
第二步：(慢)(吸附在催化剂表面)
第三步：(快)
（8）较传统工业合成氨法，该方法具有的优点___________。
【答案】（1）能 （2）铁触媒
（3）b （4）ab
（5）d （6）T1＜T2＜T3
（7） ①. ②. 12
（8）能耗小、环境友好、对设备要求低等
【解析】
【小问1详解】
常温下△H-T△S=-92.4kJ mol-1-298K×（-0.20kJ K-1 mol-1）=-32.8 kJ mol 1＜0，反应能自发进行，故答案为：能；
【小问2详解】
工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高化学反应速率，故答案为：铁触媒；
【小问3详解】
a．、、的浓度之比为与起始加入量和转化率有关，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．该反应前后气体分子数不相等，恒温、恒容密闭容器中，压强是一变量，当容器内气体压强保持不变，说明反应达到平衡，故b正确；
c．反应速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比，当3v正(NH3)=2v逆(H2)说明氢气正逆反应速率相同，但2v正(NH3)=3v逆(H2)，不能说明正逆反应速率相同，故c错误；
d．恒容密闭容器中体积不变，混合气体的总质量不变，则混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故d错误；
故答案为：b；
【小问4详解】
a．增大浓度是增大单位体积内活化分子个数而加快化学反应速率，活化分子百分数不变，故a正确；
b．增大压强而增大单位体积内活化分子个数而加快化学反应速率，活化分子百分数不变，故b正确；
c．升高温度时，反应物吸收能量而增大活化分子百分数，所以加快化学反应速率，故C错误；
d．使用催化剂降低反应所需活化能而增大活化分子百分数，能加快反应速率，故d错误；
故选：ab；
【小问5详解】
a．将氨气及时液化，分离出反应体系可减少生成物浓度，促进合成氨正向移动，提高原料利用率，符合绿色化学理念，故a不选；
b．将从反应体系中分离出的和重新输送到反应器中予以循环利用，符合绿色化学理念，故b不选；
c．为放热反应，氨合成塔中内置热交换器用来预热后续通入的冷的氮气和氢气，通过降低温度促进平衡正向进行，符合绿色化学理念，故c不选；
d．合成氨为放热反应，升高温度不利于反应正向进行，且高温耗能，则采用1000℃的高温不符合绿色化学理念，故d选；
故选d；
小问6详解】
向体积可变的密闭容器中充入6molN2和10molH2，若压强一定时，随温度升高，平衡逆向进行，氨气的含量减小，则温度T1、T2、T3由小到大的顺序为，故答案为：T1＜T2＜T3；
【小问7详解】
充入6molN2和10molH2，在T2、60MPa条件下，氨气体积分数为60%，设消耗氮气物质的量为xmol,结合三段式列式计算，，，x=3，体积为，内的平均反应速率为，平衡常数，故答案为：；12；
【小问8详解】
该反应在较低的电压下实现氮气的还原合成氨，则该法在合成氨的过程中能量的转化形式是电能转化为化学能，该反应在较低的电压下实现氮气的还原合成氨，传统工业合成氨法需要在高温、高压下实现，较传统工业合成氨法，具有能耗小、环境友好的优点，故答案为：能耗小、环境友好、对设备要求低等。
三、电解质溶液(共22分)
了解电解质在水溶液中的存在形式及其行为，有助于从微观角度认识水溶液中离子反应的本质和规律，有助于感悟电解质溶液中各微粒间相互依存，相互制约的辩证关系。
3. Ⅰ.回答下列问题
（1）下列能说明醋酸溶液一定呈酸性的是___________。
a．含的溶液 b．能使酚酞呈无色的溶液
c．的溶液 d．
（2）①25℃时，醋酸加水稀释至，下列说法正确的是___________。
a．溶液中不变 b．溶液中不变
c．醋酸电离平衡正向移动，增大 d．减小
②下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡，且属于电解质的是___________。
a．氨气 b．硫酸氢钠 c．氯化钾 d．醋酸钠
Ⅱ.取一定浓度的硫酸溶液，用标准溶液滴定。实验数据如下：
实验次数 1 2 3 4
19.82 19.80 22.00 19.78
（3）若实验选用酚酞做指示剂，滴定至终点的现象是___________，根据上表数据计算硫酸溶液的物质的量浓度为___________(保留4位小数)。
Ⅲ.将等体积、等pH的溶液和HNO2溶液分别加水稀释，pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
（4）比较a、b、c三点水的电离程度最大的是___________。
a．a b．b c．c
（5）已知25℃时，的溶度积常数。则使恰好完全沉淀(即溶液中时)，应调节pH的最小值为多少___________。
Ⅳ.已知：25℃时、和 (亚磷酸)的电离平衡常数：
化学式 (亚磷酸)
电离平衡常数 ，
（6）书写溶液中加入足量醋酸的离子方程式___________。
（7）NaHS是一种重要的化工原料，在化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫，在采矿工业大量用于铜矿选矿，在人造纤维生产中用于亚硫酸染色等。写出NaHS溶液中的电荷守恒___________；NaHS溶液中___________(填“>”、“=”或“<”)，通过计算解释原因___________。
【答案】（1）d （2） ①. a ②. bd
（3） ①. 滴入最后半滴氢氧化钠溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不恢复无色 ②. 0.0505mol/L
（4）c （5）5
（6）+ CH3COOH=CH3COO-+
（7） ①. ②. < ③. ,=,,=＞，NaHS溶液中的电离程度小于其水解程度，<
【解析】
【小问1详解】
a．酸、碱、盐的水溶液中都同时存在氢离子和氢氧根离子，故a错误；
b．酚酞遇酸性和中性溶液，都不变色，遇碱性溶液变红色，故b错误；
c．溶液的酸碱性是由氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定的，而不在于氢离子浓度或氢氧根离子浓度的大小且温度未知，如100摄氏度时pH=6为中性，故c错误；
d．溶液酸碱性与氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定，如果氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，则该溶液一定成酸性，故d正确；
故答案为：d；
【小问2详解】
①a．温度不变，电离常数和水的离子积都不变，=，不变，故a正确；
b．，稀释时CH3COO-浓度变小、但Ka不变，所以变大，故b错误；
c．稀释时醋酸电离平衡正向移动，c(H+)减小，故c错误；
d．Kw只与温度有关，温度不变，Kw不变，故d错误；
故答案为：a。
②a．氨气溶于水能破坏水的电离平衡，但是非电解质，故a错误；
b．硫酸氢钠电离出的氢离子会抑制水的电离，破坏水的电离平衡，且本身属于电解质，故b正确；
c．氯化钾是电解质，但不会破坏水的电离平衡，故c错误；
d．醋酸钠电离的醋酸根会破坏水的电离平衡，且本身属于电解质，故d正确；
故答案为：bd；
【小问3详解】
若实验选用酚酞做指示剂，滴定至终点的现象是：滴入最后半滴氢氧化钠溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不恢复无色；
表中第三组实验数据偏差较大，应排除，，;
【小问4详解】
酸电离的氢离子浓度越小，对水的电离的抑制程度越小，故a、b、c三点水的电离程度最大的是c；
【小问5详解】
,,,c(OH-)=，所以pH=5，应调节pH的最小值为5；
【小问6详解】
根据表中电离平衡常数可知，H3PO3＞CH3COOH＞，所以溶液中加入足量醋酸的离子方程式+ CH3COOH=CH3COO-+；
【小问7详解】
NaHS溶液中的电荷守恒：；,=,,=＞，NaHS溶液中的电离程度小于其水解程度，<。
四、奇妙的次氯酸钠(共18分)
2023杭州亚运会期间，杭州奥体中心游泳馆采用24小时不间断的水循环系统，根据检测结果自动添加酸碱液和次氯酸纳溶液。
4. Ⅰ.完成下列问题
（1）下列有关次氯酸钠的说法错误的是___________。
a．次氯酸钠可用于游泳池的消毒 b．次氯酸钠可由溶液与氯气反应制得
c．次氯酸钠属于弱电解质 d．次氯酸钠水溶液呈碱性
（2）下列物质均可用于漂白，漂白原理不同于其它的是___________。
a．次氯酸钙 b．次氯酸钠 c．氯水 d．二氧化硫
（3）次氯酸钠固体在一定条件下发生分解反应，可能形成的产物是___________。
a．和 b．和 c．和 d．和
Ⅱ.可用于除去印刷电路板工业废水中的氨氮，加入过量次氯酸钠可使废水中的完全转化为，而本身被还原为。反应如下：
（4）配平上述反应的方程式，并标出电子转移的方向和数目___________。
（5）检验废水中是否存在的方法是___________。
（6）若处理废水产生了(标准状况)，则转移的电子数为___________。
Ⅲ.用溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中的去除率。其他条件相同，转化为的转化率随溶液初始(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
（7）在酸性溶液中，能氧化生成和，写出氧化的离子方程式___________。
（8）溶液的初始越小，转化率越高。其原因是___________。
【答案】4. c 5. d
6. ad 7.
8. 取少量废水于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验气体，若试纸变蓝，证明废水中存在NH ，反之则无
9. 7.224×1022
10. 3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+
11. 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
【解析】
【小问1详解】
a．次氯酸钠具有强氧化性，可用于游泳池的消毒，故正确； b．溶液与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，次氯酸钠可由溶液与氯气反应制得，故正确；c．次氯酸钠属于强电解质，故错误；d．次氯酸钠属于强碱弱酸盐，水溶液呈碱性，故正确；故答案为：c；
【小问2详解】
a．次氯酸钙b．次氯酸钠c．氯水均具有强氧化性，将物质氧化而漂白， d．二氧化硫与某些有机有色物质化合生成不稳定的无色物质而漂白，漂白原理不同于其它的是d，故答案为：d；
小问3详解】
a．若生成NaCl和O2，Cl元素化合价降低、氧元素化合价升高，符合电子转移守恒，且满足n(Na)∶n(Cl)=1∶1，故可能； b．若生成NaClO3和O2，Cl元素化合价升高、氧元素化合价升高，没有化合价降低的元素，不满足电子转移守恒，故不可能； c．生成时NaClO3时，若生成Cl2，不满足n(Na)∶n(Cl)=1∶1，故不可能； d．NaClO中元素的化合价为+1价，发生歧化反应时可能生成NaClO3和NaCl，符合电子转移守恒，满足n(Na)∶n(Cl)=1∶1，故可能；故答案为：ad；
【小问4详解】
因为次氯酸钠氧化废水中NH 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl,根据得失电子守恒，离子方程式为2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O，配平上述反应的方程式，并标出电子转移的方向和数目。故答案为：；
【小问5详解】
检验废水中是否存在的方法是取少量废水于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验气体，若试纸变蓝，证明废水中存在NH ，反之则无。故答案为：取少量废水于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验气体，若试纸变蓝，证明废水中存在NH ，反之则无；
【小问6详解】
若处理废水产生了(标准状况)即0.02mol N2，则转移的电子数为0.02mol×6×6.02×1023mol-1=7.224×1022。故答案为：7.224×1022；
【小问7详解】
在酸性溶液中，能氧化生成和，写出氧化的离子方程式3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+。故答案为：3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+；
【小问8详解】
溶液的初始越小，转化率越高。其原因是溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。故答案为：溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。
五、原电池与电解池(共20分)
电池种类丰富，发展飞速，应用广泛，为我们的生产和生活带来了非常大的便利。
5. Ⅰ.完成下列问题
（1）理论上不能设计为原电池的化学反应是___________。
a．
b．
c．
d．
（2）电池比能量高，可用于汽车、航天等领域。电池反应式为：，放电时，下列说法正确的是___________。
a．电能转化成化学能 b．在正极发生氧化反应
c．正离子由负极移向正极 d．负极失去电子
（3）下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是___________。
a．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
b．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
c．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀
d．图③，若金属比活泼，可防止输水管腐蚀
Ⅱ.某实验小组为探究与能否发生氧化还原反应，设计如下双液原电池(盐桥中为饱和溶液的琼脂)。
（4）该装置石墨棒上发生的电极反应式为___________，盐桥中向___________烧杯移动。(填“甲”或“乙”)
Ⅲ.某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
（5）写出氢气所在电极的电极反应式___________。
（6）石墨电极为___________(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，___________(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
（7）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。当甲装置消耗标准状况下时，丙装置中纯铜电极增重___________g。
【答案】5. b 6. d 7. c
8. ①. Fe3++e-=Fe2+ ②. 甲
9. H2-2e-+2OH-=2H2O
10. ①. 阳极 ②. 铁极
11. ①. 减小 ②. 32
【解析】
【分析】Ⅱ是原电池石墨为正极，铁为负极，阳离子向正极移动，Ⅲ中甲烧杯是原电池，氧气为正极，氢气为负极，乙和丙烧杯为电解池，其中Fe作阴极，C棒为阳极，精铜为阴极，粗铜为阳极。
【小问1详解】
自发的氧化还原反应才能设计为原电池，acd均是氧化还原反应，b是复分解反应，故选b。
【小问2详解】
a．放电时是将化学能转化为电能，故a错误；
b．氧作正极得到电子反生还原反应，故b错误；
c．原电池中，阳离子向正极移动，故c错误；
d．Li作负极失去电子，故d正确；
故选d。
【小问3详解】
a．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈，故a错误；
b．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀，故b错误；
c．图②，若将钢闸门与电源的正极相连作为阳极，钢闸门会被腐蚀，故c正确；
d．图③，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀，Fe被保护，故d错误；
故选c。
【小问4详解】
①铁作负极，石墨作正极，则石墨棒上发生的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+；
②阳离子向正极移动，则K+向甲烧杯移动；
【小问5详解】
氢气作负极所在电极的电极反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O；
【小问6详解】
①石墨电极为阳极；
②电解饱和食盐水阴极产生氢气与氢氧根，滴入酚酞溶液铁极的溶液先变红；
【小问7详解】
①由于粗铜中的含有锌、银等杂质，锌也会失电子转化为锌离子留在溶液中，但是只有铜离子得电子，溶解的铜比析出的铜少，所以铜离子浓度减小；
②5.6LO2为0.25mol，根据，转移电子1mol，所以丙池也要转移1mol电子，根据生成1mol铜单质转移2mol电子，所以生成0.5molCu，Cu的质量为32g。
