【題目】化學(xué)與人類生產(chǎn)和生活中密切相關(guān)，掌握有關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識可以改善我們的生活。

【I】日常生活中使用的各種電池就是利用化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，各種各樣的電池的發(fā)展是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。請回答下列有關(guān)化學(xué)電源的問題：

（1）下列有關(guān)電池的敘述中正確的是___________。

A．鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì) B．氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span>

C．甲烷燃料電池工作時(shí)甲烷在負(fù)極被氧化 D．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅

（2）鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）

A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO42-)減小

C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加

D．甲池中的陽離子向乙池移動，保持溶液中電荷平衡

【II】自來水廠生產(chǎn)自來水時(shí)，需要用到凈水劑，對水進(jìn)行消毒殺菌處理。

（3）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型多功能水處理劑。工業(yè)上有多種方法制備高鐵酸鉀，其中一種方法是在氫氧化鉀溶液中用次氯酸鈉氧化氫氧化鐵。該反應(yīng)的可用離子方程式表示為___________。

（4）用高鐵酸鉀和鋅制成的高鐵堿性電池，能儲存比普通堿性電池多50%的電能，己知該電池的總反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，則負(fù)極的電極反應(yīng)是______________。

【答案】（1）C；

（2）CD；

（3）2Fe(OH)3+3ClO- +4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O；

（4）3Zn—6e-+10OH- =ZnＯ+2ZnO2２－-+5H2O。

【解析】

試題分析：I（1）A．鋅錳干電池中碳棒為正極，所以電池工作一段時(shí)間后碳棒質(zhì)量不變，錯(cuò)誤；B．氫氧燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽e(cuò)誤；C．甲烷燃料電池工作時(shí)甲烷在負(fù)極失去電子，被氧化，正確；D．太陽能電池的主要材料是高純度的硅，錯(cuò)誤；（2）在Cu—Zn原電池中，金屬活動性：Zn>Cu，所以Zn是負(fù)極，Cu是正極，A．正極銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B．電池工作一段時(shí)間后，甲池中Zn2+濃度增大，所以根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，溶液中SO42-向負(fù)極區(qū)移動，故甲池的c(SO42-)增大，錯(cuò)誤；C．電池工作一段時(shí)間后，乙池中Cu2+不斷放電，產(chǎn)生Cu單質(zhì)在電極上附著。由于交換膜是陽離子膜，所以溶液中的Zn2+會進(jìn)入到乙池，根據(jù)Zn、Cu電子轉(zhuǎn)移及摩爾質(zhì)量可知溶液的總質(zhì)量增加，正確；D．乙池中Cu2+放電，甲池中的不斷產(chǎn)生Zn2+，為使溶液呈電中性，則甲池的陽離子向乙池移動，從而保持溶液中電荷平衡，正確；【II】（3）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型多功能水處理劑。工業(yè)上有多種方法制備高鐵酸鉀，其中一種方法是在氫氧化鉀溶液中用次氯酸鈉氧化氫氧化鐵。根據(jù)電子守恒及電荷守恒、原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO- +4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O；（4）用高鐵酸鉀和鋅制成的高鐵堿性電池，能儲存比普通堿性電池多50%的電能，己知該電池的總反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，根據(jù)總反應(yīng)方程式可知Zn元素化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn作負(fù)極，根據(jù)總反應(yīng)式可知，負(fù)極的電極反應(yīng)是3Zn—6e-+10OH- =ZnＯ+2ZnO2２－-+5H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E是短周期元素組成的中學(xué)常見的物質(zhì)，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（部分產(chǎn)物和反應(yīng)條件略去）：

（1）若D為白色膠狀難溶物，且與A摩爾質(zhì)量相等，反應(yīng)③的離子方程式為： 。

（2）若A為CO，則D的化學(xué)式為 。

（3）若C為當(dāng)今需要減排的一種常見的溫室氣體，E為一種弱酸（無氧酸），則A的化學(xué)式為 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】[化學(xué)一選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]布洛芬緩釋高分子藥物P的合成路線如下：

已知：

（1）A為一元羧酸，8.8g A與足量NaHCO3溶液反應(yīng)生成2.24L CO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），A的分子式是

。

（2）B和E的核磁共振氫譜都只有2種峰，D的系統(tǒng)名稱是 ，E含有的官能團(tuán)是 。

（3）D與過量的E反應(yīng)生成F；若D過量，將得到F′。F′的結(jié)構(gòu)簡式是 。

（4）反應(yīng)條件Ⅰ是 ，G生成P的反應(yīng)類型 。

（5）P用NaOH水溶液處理的化學(xué)方程式是 。

（6）寫出2種符合下列要求的布洛芬的同分導(dǎo)構(gòu)體：①含有苯環(huán)和酯基；②其核磁共振氫譜為4組峰，且峰面積比為9：6：2：1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。

（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。

已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol－1

②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol－1

則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。

（2）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：

CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。

②取一定體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比為1∶3），加入恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖1所示，則該反應(yīng)的ΔH 0（填“>”、“<”或“＝”）。

③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2所示，曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。判斷的理由 。

（3）以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。

①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為 。開始以氨碳比=3進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60％，則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為 。

②將足量CO2通入飽和氨水中可得氮肥NH4HCO3，已知常溫下一水合氨Kb=1.8×10－5，碳酸一級電離常數(shù)Kb=4.3×10－7，則NH4HCO3溶液呈 （填“酸性”、“中性”、“堿性”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【化學(xué)——選修2化學(xué)與技術(shù)】硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。

（1）工業(yè)制硫酸時(shí)所用硫鐵礦的主要成分為FeS2，其中硫元素的化合物為 。

（2）硫酸的最大消費(fèi)渠道是化肥工業(yè)，用硫酸制造的常見化肥有 (任寫一種)。

（3）硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學(xué)平衡原理來確定的條件或措施有 (填寫序號)。

A．礦石加入沸騰爐之前先粉碎 B．使用V2O5作催化劑

C．轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度 D．凈化后的爐氣中要有過量的空氣

E．催化氧化在常壓下進(jìn)行 F．吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3

（4）在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫：

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　 ΔH＝－98.3 kJ·mol－1

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”，即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO2分離后，將未轉(zhuǎn)化的SO2進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，假若兩次SO2的轉(zhuǎn)化率均為95%，則最終SO2的轉(zhuǎn)化率為 。

（5）硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個(gè)主要的化學(xué)反應(yīng)及相應(yīng)的設(shè)備(沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔))。

①三個(gè)設(shè)備分別使反應(yīng)物之間或冷熱氣體間進(jìn)行了“對流”。請簡單描述吸收塔中反應(yīng)物之間是怎樣對流的。

____________________________________________________________________。

②工業(yè)生產(chǎn)中常用氨—酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的。用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理。(只寫出2個(gè)方程式即可)

______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

（6）實(shí)驗(yàn)室可利用硫酸廠爐渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)，聚鐵的化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m，制備過程如圖所示，下列說法正確的是 。

A．爐渣中FeS與硫酸和氧氣的反應(yīng)的離子方程式為：4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O

B．氣體M的成分是SO2，通入雙氧水得到硫酸，可循環(huán)使用

C．向溶液X中加入過量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾得到溶液Y，再將溶液Y蒸發(fā)結(jié)晶即可得到綠礬

D．溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若其pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）已知熱化學(xué)方程式：Zn(s)＋1/2O2(g) ＝ZnO(s) △H1；Hg(l)＋1/2O2(g) ＝HgO(s) △H2；

則Zn(s)＋HgO(s)＝Hg(l)＋ZnO(s)　△H值為 。（用△H1和△H2的代數(shù)式表示）

（2）用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)。若反應(yīng)中4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，且部分化學(xué)鍵斷裂示意圖如下：

①反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是 。

②斷開1 mol H—O鍵，需要吸收的能量為 kJ，H2O中H—O 鍵與HCl中H—Cl鍵相比， 的鍵能較大。（填“H—O”或“H—Cl”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。

完成下列填空：

（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式。

（2）離子交換膜的作用為： 、

。

（3）精制飽和食鹽水從圖中 位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。（選填“a”、“b”、“c”或“d”）

（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2，還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，并放出X kJ熱量。已知1mol單質(zhì)碳完全燃燒放出熱量為Y kJ，則1molC與O2反應(yīng)生成CO的熱量變化為

A．放出Y kJ B．放出(5X-5Y) kJ

C．放出(10X-Y) kJ D．吸收(10X-Y) kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】[化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)]

軟錳礦（主要成分為MnO2）可用于制備錳及其化合物。

（1）早期冶煉金屬錳的一種方法是先煅燒軟錳礦生成Mn3O4，再利用鋁熱反應(yīng)原理制得錳，該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

（2）現(xiàn)代冶煉金屬錳的一種工藝流程如下圖所示：

下表為t℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的pKsp（注：pKsp =－lgKsp）。

物質(zhì)

Fe(OH)3

Cu(OH)2

Ca(OH)2

Mn(OH)2

CuS

CaS

MnS

MnCO3

pKsp

37.4

19.32

5.26

12.7

35.2

5.86

12.6

10.7

軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為：12MnO2＋C6H12O6＋12H2SO4 12MnSO4＋6CO2↑＋18H2O

①該反應(yīng)中，還原劑為_______。寫出一種能提高還原浸出速率的措施：_______。

②濾液1的pH_______（填“大于”、“小于”或“等于”）MnSO4浸出液的pH。

③加入MnF2的主要目的是除去 （填Ca2+、Fe3+或Cu2+）。

（3）由MnSO4制取MnCO3：往MnSO4溶液中加入過量NH4HCO3溶液，該反應(yīng)的離子方程式為____________；若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液，還會產(chǎn)生Mn(OH)2，可能的原因是：MnCO3(s)＋2OH－(aq)Mn(OH)2(s)＋CO32-(aq)，t ℃時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ （填數(shù)值）。

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