一、单选题:共15题 1.下列叙述正确的是
A.单独利用焓变的数据或熵变的数据就能判断化学反应能否自发进行
B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态 C.利用反应热数据的大小可以判断不同反应的反应速率的大小 D.利用溶液的pH与7的大小关系,可以判断任何温度下溶液的酸碱性 【答案】B
【解析】本题考查反应的自发性,外界因素对化学反应速率及化学平衡移动的影响,溶液酸碱性的判断。A.根据综合判据
反应自发进行,如果一个反应的焓变与
熵变数值相差不大且符号相同时,要考虑温度对反应自发性的影响,错误;B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态,正确;C.利用反应热数据的大小可以判断反应的热效应,不能判断不同反应的反应速率的大小,错误;D.室温下可以利用溶液的pH与7的大小关系判断溶液的酸碱性,其他温度下不能判断溶液的酸碱性,错误,故选B。
2.下列叙述中正确的是
A.在稀溶液中,1 mol酸和1 mol碱完全反应所放出的热量叫做中和热 B.在101 kPa时,1 mol物质燃烧时的反应热叫做该物质的燃烧热 C.对于热化学方程式S(s)+O2(g) SO2(g) △H1 S(g)+O2(g)
SO2(g) △H2,化学反应的△H前者大于后者
D.如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,则发生的反应是放热反应 【答案】C
【解析】本题考查中和热、燃烧热的概念,反应热的比较等。A.在稀溶液中,强酸和强碱完全反应生成1 molH2O所放出的热量叫做中和热,错误;B.在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定化合物的反应热叫做该物质的燃烧热,错误;C.等物质的量的固态物质S(s)能
量低于气态S(g)的能量,所以前者放热小于后者,放热反应△H<0,则化学反应的△H前者大于后者,正确;D.如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,则发生的反应是吸热反应,错误,故选C。
3.下列物质中,属于能导电的电解质是 A.蔗糖 【答案】B
【解析】本题考查电解质的判断。蔗糖在水溶液中和熔化状态下都不导电,是非电解质;B.熔融的氯化钠能电离出氯离子和钠离子,能导电,是电解质;铝导线能导电,是单质,不是电解质;盐酸能导电,是混合物,不是电解质,故选B。
4.0.1 mol/L的CH3COOH溶液中存在CH3COOH
CH3COO- +H+,下列说法正确的是
B.熔融的氯化钠
C.纯铝导线
D.盐酸
A.加水稀释,和 均增大
B.加入少量CH3COONa固体,平衡正向移动
C.加入少量HCl气体,平衡向左移动,溶液的pH增大 D.升高温度,平衡正向移动,溶液中各离子的浓度均增大 【答案】A
【解析】本题考查弱电解质的电离平衡。A.=,加水稀释,Ka不变,醋酸根离
子浓度减小,所以增大,稀释过程中氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,
所以增大,正确;B.加入少量CH3COONa固体,醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移
动,错误;C.加入少量HCl气体,氢离子浓度增大,平衡向左移动,溶液的pH减小,错误;D.电离过程吸热,升高温度,平衡正向移动,溶液中氢氧根离子浓度减小,错误,故选A。
5.常温下,下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的是
①酸性溶液中:Fe、Al、N
2+3+
、Cl、I
--
②pH=13的溶液:Na、
+
、、、S
2-
③水电离出来的c(H)=10 mol/L的溶液:
+-13
、K、
+
、
④加入铝片能放出H2的溶液:Na、
+
、Cu、
2+
⑤滴加石蕊试液显红色的溶液:Fe、A.①② 【答案】D
B.②③
3+
、Cl、C.②④⑤
-
D.②⑤
【解析】本题考查离子的共存。①酸性溶液中根离子有强氧化性,可以氧化亚铁离子和碘离子,不能大量共存;②pH=13的溶液呈碱性,所给离子可以大量共存;③水电离出来的c(H+)=10-13 mol/L的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,酸性条件下根离子能氧化而不能大量共存,碱性条件下铵根离子不能大量共存;④加入铝片能放出H2的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,
在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存;⑤滴加石蕊试液显红色的溶
液呈酸性,所给离子可以大量共存;故选D。
6.在相同的条件下测得①NaHCO3 ②CH3COONa ③NaClO三种溶液pH相同,则它们的物质的
量浓度由大到小的顺序是 A.①>②>③ 【答案】C
B.③>②>①
C.②>①>③
D.③>①>②
【解析】本题考查盐的水解。盐中酸根离子对应的酸越弱,盐的水解程度越大,酸性:醋酸>碳酸>次氯酸,在相同的条件下①NaHCO3 ②CH3COONa ③NaClO三种溶液pH相同,则它们的物质的量浓度由大到小的顺序是②CH3COONa>①NaHCO3 >③NaClO,故选C。
7.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池如图所示。下列有关该原电池的叙述正确的是
A.在外电路中,电流由铜电极流向银电极 B.该装置是将电能转化为化学能 C.实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 D.正极反应为:Ag+e【答案】D
【解析】本题考查原电池原理。构成的原电池中铜作负极,银作正极,在外电路中,电流由正极银电极流向负极铜电极,A错误;原电池是将化学能转化为电能的装置,B错误;实验过程中取出盐桥,不能构成闭合回路,原电池不能继续工作,C错误;正极上银离子得到电子生成金属银,D正确。
8.下列电离方程式或离子方程式书写正确的是 A.HF在水溶液中的电离方程式:HF
H+F
H2O
+
-+
-
Ag
B.醋酸与氢氧化钠反应的离子方程式:H+ + OHˉ
C.NaHCO3在水溶液中的电离方程式:NaHCO3Na + H +
++
D.CuSO4在水溶液中水解的离子方程式:Cu2++2H2O【答案】D
Cu (OH)2+2H+
【解析】本题考查电离方程式及离子方程式正误的判断。HF是弱酸,不完全电离,电离方程式用可逆符号,A错误;醋酸是弱电解质,应该写成化学式,B错误;NaHCO3在水溶液中电离出的碳酸根离子进一步电离很微弱,电离方程式为NaHCO3
Na +
+
,C错误;
CuSO4在水溶液中水解生成氢氧化铜和硫酸,离子方程式正确,故选D。
9.下列关于各图像的解释或结论不正确的是
A.由甲可知:使用催化剂不影响反应热
B.由乙可知:对于恒温恒容条件下的反应2NO2 (g)
N2O4 (g),A点为平衡状态
C.由丙可知:同温度、同浓度的NaA溶液与NaB溶液相比,其pH前者小于后者 D.由丁可知:将T1 ℃ 的A、B饱和溶液升温至T2 ℃时,A与B溶液的质量分数相等 【答案】B
【解析】本题考查了反应热、平衡状态的判断、酸的稀释以及溶解度的影响因素。催化剂只改变活化能,不改变反应热,A正确;乙图中A点(NO2)=(N2O4),反应没有达到平衡,B错误;根据稀释规律,电离程度越大,稀释时pH变化越大,由丙图知,酸性HA>HB,-B水解程度大,故同温度、同浓度的NaA溶液与NaB溶液,NaB溶液pH更大,所以C正确;T1℃ 的A、B溶解度一样大,所以将T1℃的A、B饱和溶液(质量分数相等),升温至T2℃时,虽然A、B都变为不饱和溶液,但溶质和溶剂的量未变化,故质量分数仍然相等,D正确。
10.下列说法不正确的是
A.常温下,在0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa晶体,能使CH3COOH的电离度降低,溶液的pH增大
B.常温下向氯化铵溶液中加入少量氨水使溶液中c()=c(Cl),则混合液的pH=7
-
C.pH均为5 的盐酸和硫酸氢钠溶液中,水的电离程度后者大
D.pH=3的0.1 mol·L-1HA溶液与0.05 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:2c(H+)+c(HA)=c(A-)+2c(OH-) 【答案】C
【解析】本题考查溶液的酸碱性,溶液中离子浓度的比较。A.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa晶体,醋酸根的离子浓度增大,醋酸电离平衡逆向移动,能使CH3COOH的电离度降低,溶液的pH增大,正确;B.常温下向氯化铵溶液中加入少量氨水使溶液中
c()=c(Cl),根据电荷守恒,c(H)= c(OH),混合液的pH=7,正确;C.pH均为5 的
-1
-+-
盐酸和硫酸氢钠溶液中,水的电离程度相同,错误;D.pH=3的0.1 mol·LHA溶液说明HA
-1
是弱酸,与0.05 mol·LNaOH溶液等体积混合得到等浓度的HA和NaA,根据物料守恒有
+-++--2c(Na)=c(HA)+c(A),根据电荷守恒有:c(H)+c(Na)=c(OH)+c(A),两式联立即得+--2c(H)+c(HA)=c(A)+2c(OH),正确,故选C。
11.一定条件下,向容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),5 min后反应达到平衡时c(CH3OH)为0.2 mol·L-1。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度关系如图所示。下列说法错误的是
A.0~5 min,CO2的平均反应速率为0.04 mol·L·min B.反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH<0
-1-1
C.在T2℃时,若反应处于状态D,则一定有v正<v逆 D.若T1℃、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
【答案】C
【解析】本题考查反应速率及化学平衡。A.根据反应方程式,0~5 min,CO2的平均反应速率与甲醇的反应速率相等,为0.04 mol·L-1·min-1,正确;B.根据图像,温度越高二氧化碳的浓度越大,说明升温平衡逆向移动,则反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)放热,ΔH<0,正确;C.在T2℃时,若反应处于状态D,二氧化碳浓度大于平衡浓度,反应正向移动,则一定有v正>v逆,错误;D.升温平衡逆向移动,若T1℃、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2,正确,故选C。
12.25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H +)和c(OH-)的乘积为1×10-20,下列说法正确的是
A.该溶液的pH一定是10 C.该溶液的pH不可能是7 【答案】C
【解析】本题考查水的电离,溶液的pH。25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H )和c(OH)
+
-
B.该溶液不可能pH=4 D.不会有这样的溶液
的乘积为1×10,若溶液呈酸性,溶液中的c(H )为
A、B、D错误;若溶液呈碱性,溶液中的c(OH)为,pH=10,C正确;故选C。
-
-20+
,pH=4,
13.如图所示装置I是一种可充电电池,装置Ⅱ为电解池。离子交换膜只允许Na+通过,充放电的化学方程式为2Na2S2+ NaBr3 红色。下列说法正确的是
Na2S4 +3NaBr,闭合开关K时,b极附近先变
A.负极反应为4Na-4e
+
-
4Na
+
B.当有0.01 mol Na通过离子交换膜时,b电极上析出标准状况下的气体112 mL C.闭合K后,b电极附近的pH变小 D.闭合K后,a电极上有气体产生 【答案】B
【解析】本题考查原电池和电解池原理。根据充放电的化学方程式,负极反应2Na2S2-2e
+
Na2S4+2Na,A错误;闭合开关K时装置Ⅱ为电解氯化钠溶液,b极附近先变红色,b极为阴极,该极反应式为2H2O+2e
--
H2+2OH,生成氢氧根离子,b电极附近的pH变大,C错误;
-
闭合K后,a电极是铜作阳极失去电子生成铜离子,没有气体生成,D错误;当有0.01 mol +
Na通过离子交换膜时,电路中转移0.01 mol电子,b电极上析出标准状况下的气体0.005 molH2,体积为112 mL,B正确,故选B。
14.下列有关实验现象和解释或结论都正确的选项是
【答案】B
【解析】本题考查化学实验方案的设计及评价。A.将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液中有氧化性更强的,无法判断过氧化氢与铁离子的氧化性强弱,错误;B. 将滴有酚酞的碳酸钠溶液加热,溶液颜色加深,说明升温碳酸根离子水解程度增大,则水解吸热,正确;C.把Cl2通入紫色石蕊试液中紫色褪去是因为氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性,错误;D.盐酸不是Cl元素的最高价含氧酸,不能判断非金属性强弱,错误,故选B。
15.在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的Ksp=4×10,下列说法不正确的是
-10
A.在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×l0
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点 C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq) 【答案】B
【解析】本题考查难溶电解质的溶解平衡。A.在t℃时,AgBr的Ksp为
-7-7-13
7×l07×l0=4.9×l0,正确;B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,溴离子浓度增大,银离子浓度必定减小,不能使溶液由c点到b点,错误;C.图中a点在曲线的下方,对应的
-溴离子和银离子浓度小于饱和时,是AgBr的不饱和溶液,正确;D.在t℃时,AgCl(s)+Br(aq)
-AgBr(s)+Cl(aq)的平衡常数
AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
-13
K=
≈816,正确,故选B。
评卷人
二、双选题:共1题 每题6分 共6分
得分
16.两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是
A.MOH是一种弱碱 B.在x点,c(M)=c(R) C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH)后者是前者的10倍 【答案】CD
【解析】本题考查弱电解质的电离平衡。根据图像,稀释1000倍,MOH的pH减小小于3个单位,所以MOH是弱碱,A正确;在x点,两种溶液的pH相等,氢离子浓度和氢氧根离子浓度都相等,根据电荷守恒,c(M+)=c(R+),B正确;稀释1000倍,MOH的pH减小3个单位,所以ROH是强碱,稀释前ROH溶液pH为13,MOH溶液pH为12,MOH是弱碱,所以
c(ROH)<10c(MOH),C错误;稀释前,两溶液pH>7呈碱性,水电离的氢氧根离子浓度等于溶液中氢离子浓度,所以MOH溶液中水电离的c(OH-)是ROH溶液中由水电离出的氢氧根离子浓度的10倍,故D错误;故选CD。
三、填空题:共1题
17.(1)炒过菜的铁锅未及时洗净,不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答:铁锅的锈蚀是 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。写出铁锅腐蚀正极的电极反应式: 。
(2)氨的水溶液显弱碱性,其原因是__________________(用离子方程式表示),0.1mol/L的氨水中加入少量NH4Cl固体,溶液的pH______(填“升高”或“降低”);将等浓度等体积的
﹣
+
+
氨水和氯化铵溶液混合,溶液中离子浓度从大到小的顺序为____________________________________。
(3)泡沫灭火器内含有NaHCO3浓溶液和Al2(SO4)3的浓溶液,使用时把灭火器倒置即有泡沫喷出灭火,该过程中发生的反应为____________________________________(用离子方程式表示)。
【答案】(1)吸氧 2H2O+O2+4e
-
4OH
-
(2)NH3·H2O+ OH 降低 c (
-
)>c(Cl)>c(OH)>c(H)
--+
(3)Al+ 3
3+
Al(OH)3↓+ 3CO2↑
【解析】本题考查金属的腐蚀,溶液的酸碱性,盐的水解的应用。(1)铁锅的锈蚀是吸氧腐
--蚀;正极氧气得到电子与水结合生成氢氧根离子,电极反应式2H2O+O2+4e4OH;(2)氨的水溶液显弱碱性,其原因是氨气与水反应生成的一水合氨发生电离生成了氢氧根离子:NH3·H2O
+ OH;氨水中加入少量NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,使一水合氨的
-
电离平衡逆向移动,溶液pH降低;将等浓度等体积的氨水和氯化铵溶液混合,一水合氨的
电离程度大于铵根离子的水解程度,溶液呈碱性,溶液中离子浓度从大到小的顺序为
c()>c(Cl)>c(OH)>c(H);(3)碳酸氢根离子和铝离子发生双水解生成氢氧化铝沉淀和
3+
--+
二氧化碳气体,离子方程式为Al+ 3
四、综合题:共3题
Al(OH)3↓+ 3CO2↑。
18.甲醇可作为燃料电池的原料。通过下列反应可以制备甲醇:CO (g) + 2H2 (g)CH3OH(g)
△H =-90.8 kJ·mol-1,在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO 和20 mol H2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示,当达到平衡状态A 时,容器的体积为20 L。
(1)T1℃反应的平衡常数为_____________________。
(2)图中P1___________ P2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)如反应开始时仍充入10 mol CO 和20 mol H2,则在平衡状态B 时容器的体积V(B)= _______________L。
(4)关于反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是______________(填字母,下同)。
A.CO的含量保持不变 B.容器中CH3OH的浓度与H2的浓度相等
C.2v 正(CH3OH)= v 正(H2) D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变 (5)已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H= +41.3 kJ·mol-1,试写出由CO2和H2制取气态甲醇和气态水的热化学方程式 _________________________________________。 【答案】(1)4 (2)> (3)4 (4) AD
(5)CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1
【解析】本题考查化学反应速率及化学平衡,热化学方程式的书写。 (1)根据图像 T1℃时A点CO的转化率为50%,则CO转化的物质的量浓度为:
×50%=0.25 mol·L,H2、CH3OH转化的物质的量浓度分别为:0.5 mol·L、0.25
-1-1
mol·L,平衡时,CO、H2、CH3OH浓度分别为0.25 mol·L、
-1-1
-0.5 mol·L=0. mol·L、
-1-1
0.25 mol·L,平衡常数K=
-1
=4;
(2)正反应方向为气体体积减小的方向,T1℃时比较CO的转化率,转化率越大,则压强越大,图像中P2转化率大于P1,可知P1<P2;
(3)A、B两容器温度相同,即化学平衡常数相等,且B点时CO的转化率为0.8,
设体积为VL,则有K=(4)对于反应CO(g)+2H2(g)
=4,V=4; CH3OH(g),
A.CO的含量保持不变,说明反应达到平衡,故A正确;
B.容器中CH3OH的浓度与CO的浓度相等,与消耗量和起始量有关反应不一定达到平衡,故B错误;
C.反应速率之比等于化学计量数之比,2v正(CH3OH)= v正(H2),若2 v正(CH3OH)= v逆(H2)均表示正反应,其相等不能说明反应达到平衡,故C错误;
D.混合气体质量不变,反应前后气体物质的量减小,反应过程中气体平均相对分子质量增大,容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到平衡,故D正确;故选AD; (5)利用盖斯定律,消去两个热化学方程式中的CO,可得到答案,写出热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1,
19.氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原
-1
剂溶液或反之)。现用0.1000 mol·LKMnO4酸性溶液滴定未知浓度的无色H2C2O4溶液,按要求完成下列问题:
(1)该滴定实验应选用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液,原因是___________________________________。
(2)写出酸性高锰酸钾与草酸反应的离子方程式___________________________。 (3)滴定终点的现象为_____________________________________________。
(4)甲同学在滴定开始和结束时,观察到装标准液的滴定管的液面如图所示,则本次滴定所消耗标准液的体积为____________。
(5)乙学生按照滴定步骤进行了3次实验,分别记录有关数据如下表:
依据上表数据计算该H2C2O4溶液的物质的量浓度为_____________________mol·L(保留4位有效数字)。
(6)下列操作中可能使测定结果偏低的是________(填字母)。 A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液 B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡 D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(7)草酸是二元弱酸,草酸氢钾在水中电离程度大于水解程度。向10 mL0.01 mol·L的H2C2O4溶液中滴加0.01 mol·LKOH溶液V(mL),当V=a mL时,溶液中满足c(性”)。
【答案】(1)酸 酸性高锰酸钾具有强氧化性,会腐蚀橡胶管
-1
-1
-1
)+c(OH)=
-
c(H+)+c(H2C2O4),则a的数值为_____,此时溶液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中
(2)2+5H2C2O4+6H
+
2Mn+10CO2↑+8H2O
2+
(3)滴入最后一滴高锰酸钾,锥形瓶中的溶液恰好从无色变为浅紫色,且30s内不变色 (4)26.10 mL (5)0.2610
(6)CD
(7)10 酸
【解析】本题考查化学实验方案的设计及评价,涉及氧化还原反应的滴定及计算、溶液中离子浓度大小比较。
(1)高锰酸钾溶液是强氧化性溶液,会腐蚀橡胶管,所以用酸式滴定管盛装;
(2)酸性高锰酸钾与草酸反应生成锰离子、二氧化碳气体、水,根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,其离子方程式为2
+5H2C2O4+6H
+
2Mn+10CO2↑+8H2O。
2+
(3)用0.1000 mol·L-1KMnO4酸性溶液滴定未知浓度的无色H2C2O4溶液,滴定终点的现象是:滴入最后一滴高锰酸钾,锥形瓶中的溶液恰好从无色变为浅紫色,且30s内不变色; (4)酸式滴定管中的液面如图所示,起始读数为0.00 mL,终点读数为26.10 mL,该次滴定使用体积为26.10 mL;
(5)根据数据的有效性,舍去第2组数据,然后求出1、3组平均消耗
V(KMnO4)=mL=26.10 mL,由关系式:2~5H2C2O4,n(H2C2O4)=n(),
即:c(H2C2O4)×0.025 L=×0.1000 mol·L×0.02610 L,解得c(H2C2O4)=0.2610 mol·L; (6) A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液,相当于稀释了高锰酸钾溶液,
滴定需要标准溶液的体积偏大,测定结果偏高;B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,草酸物质的量不变,对滴定结果无影响;C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,造成标准溶液体积偏小,测定结果偏低;D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成标准溶液体积偏小,测定结果偏低;故选CD;
-1-1
(7)溶液中满足c()+c(OH)= c(H)+c(H2C2O4),根据电荷守恒有: )+c(OH)= c(H)+c(K),两式相减得:c(
-+
+
-+
c()+2c()+c()+
c(H2C2O4)= c(K+),根据物料守恒,溶质是草酸氢钾,则a=10;草酸氢钾在水中电离程度大
于水解程度,所以此时溶液呈酸性。
20.甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,也是一种比较理想的燃料。甲醇在各个领域有着广泛的应用。燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。如图是一个化学过程的示意图。
(1)A(石墨)电极的名称是 ,通入CH3OH的电极的电极反应式是____________________,甲池总反应的化学方程式为
_________________________________________________________。
(2)乙池中反应的化学方程式为________________________________________________。 (3)一段时间后,乙池中的pH值将_______(填“增大”或“减小”),若要将溶液恢复为原溶液的浓度,应加入________________。
(4)当电路中通过0.6 mol电子时,丙池中产生的气体在标况下的体积为__________L,此时
+
丙池中c(H)为___________mol/L(忽略电解过程中溶液体积的变化)。
【答案】(1)阳极 CH3OH-6e+8OH2CH3OH+3O2+4KOH(2)4AgNO3+2H2O
2K2CO3+6H2O
--
+ 6H2O
4Ag + O2↑ + 4HNO3
(3)减小 AgO或Ag2CO3 (4)6.16 1.5
【解析】本题考查原电池和电解池原理。
(1)燃料电池中通入氧气的一极是正极,电解池中与正极相连的A(石墨)电极是阳极;通入燃料CH3OH的电极是负极,碱性电解质溶液中反应生成碳酸根离子和水,电极反应式是CH3OH-6e+8OH
--
+6H2O;甲池总反应的化学方程式为2K2CO3+6H2O;
2CH3OH+3O2+4KOH
(2)乙池中是用惰性电极电解银溶液,生成银、和氧气,反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O 4Ag + O2↑+ 4HNO3; (3)根据乙池中的总反应方程式,生成,一段时间后,乙池中的pH值将减小;若要将溶液恢复为原溶液的浓度,“少什么加什么”,生成了银和氧气,应加入AgO或Ag2CO3; (4) 丙池中n(Cl)=0.2 L×0.5 mol/L=0.1 mol,当电路中通过0.6 mol电子时,阳极生成
-
氯气0.05 mol转移0.1 mole,所以阳极还生成
2+
-
mol=0.125 molO2,阴极先是铜离
子放电生成铜,n(Cu)=0.2 L×1 mol/L=0.2 mol,转移电子0.4 mol,则阴极还生成
mol=0.1 molH2,丙池中产生的气体共(0.1+0.125+0.1) mol=0.325 mol,在标况下
的体积为0.325 mol×22.4 L/mol=6.16 L;2H2O-4e
-
O2+4H,2H2O+2e
+-
H2+2OH,
-
根据生成氧气和氢气的物质的量,溶液中c(H)为mol/L。
+
=1.5
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