河南省光山二高2022届高考化学复习第四章电化学基础单元强化训练题新人教版选修4

第四章电化学基础1．综合下图判断，下列正确的说法是（）A.装置I和装置II中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+B.装置I和装置II中正极反应均是O2＋4e-＋2H2O===4OH-C.装置I和装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D.放电过程中，装置II右侧烧杯中溶液的pH增大2．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应为（）A.2H＋＋2e—→H2↑B.Fe2＋＋2e—→FeC.2H2O＋O2＋4e—→4OH—D.Fe3＋＋e—→Fe2＋3．下列对钢铁制品采取的措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（）A．保持表面干燥B．表面镀锌C．表面镶嵌铜块D．与直流电源负极相连4．燃料电池是燃料（如CO、H2、CH4等）跟O2（或空气）反应，将化学能转化为电能的装置。对于以强碱为电解质的CH4燃料电池，下列说法正确的是（）A．负极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH－B．负极反应式为：CH4+10OH－－8e=CO32-+7H2OC．随着放电的进行，溶液的pH不变D．放电时溶液中的阴离子向正极移动5．依据原电池原理，设计番茄电池并检测电流的产生，其中合理的是（）A．B．C．D．6．X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出；又知M2＋的氧化性强于Y2＋。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>MC.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y7．下图有关电化学的示意图正确的是（）[来源:学科网]A.B.C.D.8．下图是水煤气(成分为CO、H2)空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。下列叙述中正确的是（）\nA．A处通入的是空气，B处通入的是水煤气B．a电极发生还原反应，b电极发生氧化反应C．a电极的反应式包括：CO+4OH－+2e－=CO32-+2H2OD．如用这种电池电镀铜，待镀金属上增重6.4g，则至少消耗标准状况下的水煤气2.24L9．如下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法中不正确的是（）A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气B．装置中发生反应的离子方程式为：2Cl－＋2H＋通电Cl2↑＋H2↑C．该装置是将电能转化为化学能D．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过10．将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后放入如图所示的装置中，下列叙述正确是（）A.过一段时间，Ⅱ试管中的导管内水柱上升B.Ⅰ试管中铁钉由于发生电解反应而被腐蚀C.铁钉在该试管中的腐蚀速度越来越快D.Ⅰ试管中铁钉发生反应的一个电极方程式为：2Cl—－2e—=Cl2↑11．碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取，电极材料是石墨和不锈钢，化学方程式是：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑，有关说法不正确的是（）A．石墨作阳极，不锈钢作阴极B．I-在阳极放电，H+在阴极放电C．电解过程中电解质溶液的pH变小D．电解转移3mole-时，理论上可制得KIO3107g12．MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。已知该电池的总反应为2H2＋O2=2H2\nO，则下列有关该电池的说法正确的是（）A．该电池的正极反应式为4OH－＋4e－＝O2＋2H2OB．该电池的负极反应式为H2＋CO32-－2e－＝H2O＋CO2C．放电时CO32-向正极移动D．该燃料电池能量转化率很低13．碱性锌锰电池的总反应是：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2，电解质是KOH。下列说法正确的是（）A、碱性锌锰电池是二次电池B、MnO2发生了还原反应C、反应消耗0.65gZn，有0.01mol电子发生转移D、电池正极的反应为：Zn+2OH－–2e－=Zn(OH)214．下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是（）操作和现象结论A处理锅炉水垢中的CaSO4时，依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸，水垢溶解溶解度：S(CaCO3)＜S(CaSO4)B用石墨作电极电解MgSO4溶液，某电极附近有白色沉淀生成该电极为阳极C向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉，有红色固体析出氧化性：Cu2+＞Fe3+D向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有Ag+15．下列说法或表述正确的是(　　)①过氧化钠中阳离子和阴离子个数比为1:1②纯碱既属于正盐又属于钠盐和碳酸盐。③相同温度下，氢氧化钠溶液的导电能力比氨水溶液强④丁达尔效应可用于区别溶液和胶体，烟、云、雾均为胶体，能产生丁达尔效应。⑤钢铁的吸氧腐蚀，负极发生反应：Fe-2e-=Fe2+A．①②④⑤B．②③④C．②④⑤D．③④⑤17．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于氧化反应的是（）A．原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C．原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D．原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应18．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图。下列有关说法正确的是（）A．a为电源的负极B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C．阳极室中发生的电极反应为2H++2e－=H2↑D．若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为7.2g（忽略气体的溶解）19．课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y\n都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题:（1）电源A极的名称是___________（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是____________________________（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是__________。（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是___（填“铜”或“银”），电镀液的主要成分是（填化学式）。（5）装置丁中的现象是20．某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值，其实验方案的要点为：①用直流电源电解CuCl2溶液，所用仪器如下图所示。②在电流强度为IA，通电时间为tmin后，精确测得电极上析出铜的质量为mg。试回答：（1）连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示)：E接，C接，接F。（2）写出B电极上发生的电极反应式：；G试管中淀粉KI溶液变化的现象为，相应的离子方程式是。（3）为精确测定电极上析出的铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是(选填下列操作步骤的编号)。①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗③用蒸馏水清洗电解后的电极④低温烘干电极后称量⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重（4）已知电子的电量为1.6×10-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算式：NA=。21．常温下电解200mLNaCl、CuSO4的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如下图所示，根据图中信息回答下列问题。（气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化）\n⑴图中曲线________(填Ⅰ或Ⅱ)表示阳极产生气体的变化；⑵求NaCl和CuSO4的物质的量浓度；⑶求t2时所得溶液的H＋的物质的量浓度。22．近年来，以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克，极大地促进了甲醇化学的发展。（1）与炭和水蒸气的反应相似，以天然气为原料也可以制得CO和H2，该反应的化学方程式为_________。（2）合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料，其能量变化如图所示：由图可知，合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。（3）以CO2为原料也可以合成甲醇，其反应原理为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)①在lL的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示：则下列说法正确的是_________________(填字母)；A．3min时反应达到平衡B．0～10min时用H2表示的反应速率为0．225mol·-1·min-1\nC．CO2的平衡转化率为25％D．该温度时化学平衡常数为（mol/L）－2②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器容器1容器2容器3反应物投入量（始态）1molCO2、3molH20.5molCO2、1.5molH21molCH3OH、1molH2OCH3OH的平衡浓度/mol•L-1c1c2c3平衡时体系压强/Pap1p2p3则下列各量的大小关系为c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。（4）近年来，甲醇燃料电池技术获得了新的突破，如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时，分别从b、c充入CH3OH、O2，回答下列问题：①从d处排出的物质是___________，溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”)；②电极M上发生的电极反应式为__________________________。23．工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜，有如下两种工艺。I．火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英，再通人空气进行焙烧，即可制得粗铜。（1）焙烧的总反应式可表示为：2CuFeS2+2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2该反应的氧化剂是           。（2）下列处理SO2的方法，不合理的是_____A高空排放          B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠C用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵   D用BaCl2溶液吸收制备BaSO3（3）炉渣主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等，为得到Fe2O3加盐酸溶解后，后续处理过程中未涉及到的操作有            。A过滤    B加过量NaOH溶液 C蒸发结晶 D灼烧      E加氧化剂II．FeCl3溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示\n（4）浸出过程中，CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为 ____________。（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质是____（填化学式）。（6）若用石墨电极电解滤液，写出阳极的电极反式_____________。（7）黄铜矿中含少量Pb,调节C1一浓度可控制滤液中Pb2+的浓度，当c(C1一)＝2mo1·L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为   mol·L-1。[已知KSP(PbCl2)＝1x10一5]24．烃A在一定条件下可以按下图进行转化：已知D为，F1和F2互为同分异构体，加成HBr时F1有两种加成产物，F2只有一种加成产物，G1和G2分别互为同分异构体。据此作答：（1）框图中属于取代反应的是_______（填序号）；B完全燃烧后生成的CO2和水的质量比为_________。（2）A的结构简式是_________________；G1的结构简式是____________________。（3）写出E在一定条件下生成高聚物的化学方程式：____________________（4）已知B可在碱性条件下和O2构建成燃料电池，写出负极的电极反应式：___________________\n参考答案1．D【解析】原电池中较活泼的金属是负极，则装置I和装置II中负极分别是锌和铁，正极分别是铁和铜，前者是亚铁离子被还原，后者是氢离子被还原。原电池中阳离子向正极移动，所以只有选项D是正确的。答案选D。2．C【解析】试题分析：钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是2H2O＋O2＋4e—→4OH—，B项是负极的电极反应，故答案选C。考点：原电池点评：考查原电池原理，属于基础题，解题的关键是要区分正负极发生的电极反应。3．C【解析】试题分析：钢铁制品的腐蚀主要是发生电化学腐蚀，如果表明镶嵌铜块，则铁作为原电池的负极更容易被腐蚀。考点：金属的腐蚀与防护。4．B【解析】略5．C【解析】试题分析：A、电流计两端的金属是相同电极，不符合原电池的构成条件，不能产生电流，错误；B、未形成闭合回路，所以不产生电流，错误；C、电流计的两端与两个不同的电极相连，且是闭合回路，番茄汁作电解液，所以构成原电池，产生电流，正确；D、同样未形成闭合回路，不能产生电流，错误，答案选C。考点：考查原电池的构成条件的判断6．A【解析】试题分析：金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，说明X是负极，即金属性是X强于Z；电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出，说明Y的金属性弱于Z的；金属性越强，相应阳离子的氧化性越弱，所以根据M2＋的氧化性强于Y2＋可知，金属性是Y强于M，综上所述，金属性强弱顺序是X>Z>Y>M，答案选A。考点：考查金属性强弱判断点评：比较元素金属性强弱的一般依据是：1．在一定条件下金属单质与水反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与水反应越容易、越剧烈，其金属性越强；2．常温下与同浓度酸反应的难易程度和剧烈程度。一般情况下，与酸反应越容易、越剧烈，其金属性越强；3．依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱。碱性越强，其元素的金属性越强；4．依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。一般是活泼金属置换不活泼金属；5．依据金属活动性顺序表（极少数例外）；6．依据元素周期表。同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性逐渐减弱；同主族中，由上而下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强；7．依据原电池中的电极名称。做负极材料的金属性强于做正极材料的金属性；8．依据电解池中阳离子的放电（得电子，氧化性）顺序。优先放电的阳离子，其元素的金属性弱。7．D\n【解析】选项A，Zn原电池负极，Cu为原电池正极。选项B，盐桥两边的烧杯中均应该为CuSO4溶液才能形成原电池。选项C，粗铜应连接电源正极。选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl―在阳极放电而产生Cl2，溶液中的H＋在阴极获得获得电子而产生H2，正确。8．D【解析】试题分析：A、燃料电池中，通入空气的一极发生还原反应，作电池的正极，通入燃料的一极是负极，根据图中电子的移动方向，电子从负极流向正极，所以a端是负极，则A处通入水煤气，B处通入空气，错误；B、a极是负极，发生氧化反应，错误；C、a极是负极，发生氧化反应，所以CO失去2个电子，与氢氧根离子结合生成碳酸根离子和水，错误；D、6.4gCu的物质的量是6.4g/64g/mol=0.1mol，失去电子的物质的量是0.2mol，氢气与CO都会失去2个电子生成水及碳酸根离子，根据得失电子守恒，转移0.2mol电子，需要0.1mol的水煤气，标准状况下的体积是2.24L，正确，答案选D。考点：考查电化学反应原理的应用9．B【解析】试题分析：A、根据题给装置图知，出口①是电解池的阳极，溶液中的氯离子失电子生成氯气，出口②是电解池的阴极，溶液中的氢离子得到电子生成氢气，正确；B、装置中发生反应的离子方程式为：2Cl－＋2H2O通电Cl2↑＋H2↑+2OH－，错误；C、该装置是电解装置，将电能转化为化学能，正确；D、根据题给装置图知，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，正确。考点：考查电解原理的应用。10．A【解析】根据铁钉所在的环境分析，铁将发生吸氧腐蚀，导致Ⅰ试管中压强减小，Ⅱ试管中的导管内水柱上升，A正确，BD不正确。随着氧气的被消耗，腐蚀速率逐渐降低，C不正确。答案选A。11．C【解析】试题分析：A、根据方程式可知碘离子失去电子，水电离出的氢离子得到电子转化为氢气。电解池中阳极失去电子，阴极得到电子，所以该电解池中阳极是惰性电极，则石墨作阳极，不锈钢作阴极，A正确；B、根据A中分析可知I-在阳极放电，H+在阴极放电，B正确；C、电解时氢离子放电，从而产生氢氧根，因此溶液的碱性增强，则pH变大，C错误；D、根据方程式可知生成1mol碘酸钾转移6mol电子，则电解转移3mole-时，理论上可制得KIO3的质量是107g，D正确，答案选C。考点：考查电解原理的应用12．B【解析】试题分析：在氢氧燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极。在该电池的负极反应式为H2-2e-+2CO32-=CO2+H2O，正极的电极反应式是：O2＋4e-+2CO2=2CO32-。根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，放电时CO32-向正电荷较多是负极移动。由于该电池产物是水，位于污染，反应过程中产生的热量较少，因此能量转化率很高，所以正确选项是B。\n考点：考查氢氧燃料电池的工作原理的知识。13．B【解析】碱性锌锰电池不能反复充放电，是一次性电池，A不正确。原电池负极失去电子，发生氧化反应。正极得到电子，发生还原反应，D不正确。根据反应式可知，二氧化锰是氧化剂，发生还原反应，B正确。65g锌失去2mol电子，C不正确。所以答案选B。14．A【解析】试题分析：A.处理锅炉水垢中的CaSO4时，CaSO4尽管难溶，也有一定的溶解度，在溶液中存在沉淀溶解平衡，当加入饱和Na2CO3溶液时，CaSO4溶解电离产生的Ca2+就会与Na2CO3电离产生的CO32-结合，形成溶解度更小的CaCO3沉淀，促使沉淀不断溶解转化为CaCO3沉淀。当再加入盐酸时，CaCO3沉淀溶解，变为可溶性的CaCl2，从而使水垢完全溶解。故可以说明溶解度：S(CaCO3)＜S(CaSO4)，正确；B.用石墨作电极电解MgSO4溶液，阴离子的放电能力：OH->SO42-,在阳极OH-放电产生O2，阳离子的放电能力：H+>Mg2+,所以在阴极发生反应：2H++2e-=H2↑，由于H+不断放电，破坏了附近的水的电离平衡，水继续电离，最终是附近水电离产生的c(OH-)>c(H+)。在电极附近就会发生反应：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，故阴极附近有白色沉淀生成，错误；C.由于氧化性：Fe3+＞Cu2+，所以向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉，首先发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2，当该反应完全后在发生反应：Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，故有红色固体析出，错误；D.向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成,该溶液中可能含有Ag+，也可能含有SO42-、SO32-，因此不能确定一定含有Ag+，错误。考点：考查实验“操作和现象”与“结论”对应关系的正误判断的知识。15．C【解析】试题分析：①过氧化钠中的阳离子与阴离子的个数比是2:1，错误；②从物质的分类判断纯碱既属于正盐又属于钠盐和碳酸盐，正确；③溶液的导电能力除与温度有关外还与溶液的离子浓度、离子所带电荷有关，未知浓度的前提下不能判断导电能力的强弱，错误；④丁达尔效应可用于区别溶液和胶体，烟、云、雾均为胶体，胶体能产生丁达尔效应，正确；⑤钢铁的吸氧腐蚀，负极是铁失去电子生成亚铁离子，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，正确，所以答案选C。考点：考查物质的性质、分类，胶体的性质，吸氧腐蚀的判断16．D【解析】A.在铜锌原电池中，还原性较强的是锌，故负极为锌而不是铜；B中0.1molN2不可能完全反应生成NH3，此时氢气量不足；C中由于Al3+发生水解，1mol·L-1AlCl3溶液中，铝离子物质的量浓度低于1mol·L-1；D中18gH2O中含1mol氧原子。17．C【解析】试题分析：原电池的负极和电解池的阳极失去电子，化合价升高，发生氧化反应。故选C。考点：原电池和电解池的工作原理点评：本题考查的是原电池和电解池的工作原理的知识，题目难度不大，熟悉原电池和电解池的工作原理是解题的关键。18．D【解析】\n试题分析：由图可知，左室电极产物为CO2和N2，发生氧化反应，故a为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，故b为电源的负极，A选项不正确；阴极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2↑（或6H++6e-═3H2↑），阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，B选项不正确；由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：2Cl--2e-═Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，C选项不正确；电解收集到的13.44L气体，物质的量为=0.6mol，由反应CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n（N2）=n（CO2）=0.6mol×1/5=0.12mol，可知生成0.12molN2所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.12mol，其质量为：m[CO（NH2）2]=0.12mol×60g•mol-1=7.2g，选项D正确；考点：电解原理的应用重点考查电极反应、电极判断及氧化还原反应的相关知识19．（1）正极(2)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4（3）1:1（4）银AgNO3（5）Y极附近红褐色变深【解析】（1）电解饱和食盐水时，阴极电极反应2H＋＋2e－=H2↑，H＋放电破坏了水的电离平衡，使溶液中的c(OH—)>c(H+)，溶液呈碱性，使酚酞呈红色，故F极为阴极，对应的外电源B极为负极，A极为正极（2）电解硫酸铜总反应：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4（3）电解饱和食盐水时，阳极电极反应2Cl—＋2e－=Cl2↑，即氢气与氯气的体积相等（4）在电镀装置中，镀件金属铜为阴极H，镀层金属银为阳极G，电镀液阳离子为镀层金属阳离子，即银离子，可用AgNO3（5）胶体有电泳现象，Fe(OH)3胶体中胶粒带正电，故胶粒向外电源负极B方向移动，即Y极附近红褐色变深【答案】（1）DAB（2）2Cl－-2e=Cl2↑变蓝色Cl2+2I－＝I2+2Cl－（3）①③④⑥（4）【解析】试题分析：（1）由于U形管右侧有一处理气体的支管，所以可推知B电极为有Cl2生成的一极，即为阳极。显然F应与B连接，A为阴极，结合电流表接入线路的物理知识，A应接C，D接E。（2）电解CuCl2，阴、阳两极的电极反应式为：阴极：Cu2++2e=Cu；阳极：2Cl－-2e=Cl2↑生成的Cl2通入G试管，与KI反应，置换出I2，I2可使淀粉溶液呈现蓝色。（3）为了精确测定电极上析出的铜的质量，显然应采用测定电解前后A电极增重的方法。具体操作为：在电解前先称量A电极的质量，电解后先用蒸馏水清洗电极（洗去附着的离子），然后需将电极烘干（除去附着的水），为防止Cu被氧化，应在低温下烘干后再进行称量，为防止误差，还应再低温烘干称量，直至恒重。（4）电解时，当电流强度为IA，通电时间为tmin\n钟内，通过的总电量为：Q=ItC，通过的电子的物质的量为mol。由题意知阴极析出mgCu，转移的电子的物质的量为。由上述分析可建立等式：，由此式即可得NA的表达式：。考点:考查电解池、理化仪器的使用、阿伏伽德罗常数的计算点评:本题将物理中电路连接与化学中仪器连接相结合，将电学知识与电解原理相结合，并设置一个利用电解方法来验证阿佛加德罗常数的全新情境，具有一定的深度和灵活性。解题时应将理化相关知识有机融合，方能解决相关问题。21．（1）Ⅱ（2）c(NaCl)=0.1mol/L；c(CuSO4)=0.1mol/L（3）0.1mol/L【解析】（1）电解池中阳极失去电子，阴极得到电子，所以根据离子的放电顺序可知，阴极首先是铜离子放电，吸出铜单质，然后是氢离子放电，生成氢气。阳极首先是氯离子是放电，生成氯气，然后是OH－放电生成氧气。所以曲线Ⅱ是表示阳极产生气体的变化。（2）根据图像可知生成的氯气是224ml，物质的量是0.01mol，转移电子是0.02mol。则氯化钠是0.02mol，所以浓度是c(NaCl)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L；t2时铜离子恰好放电完毕，此时生成氧气是336ml－224ml＝112ml，物质的量是0.005mol，则转移电子是0.02mol，所以根据电子的得失守恒可知，析出铜是0.02mol。因此硫酸铜是0.02mol，浓度是c(CuSO4)＝0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。（3）根据（2）可知，在生成0.005mol氧气的同时，溶液中生成氢离子是0.02mol，所以浓度是0.02mol÷0.2L＝0.1mol/L。22．（16分、每空2分）（1）CH4＋H2O高温=CO＋3H2（2）CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)△H＝(a－b)kJ/mol（3）①BD②等于；小于（4）①H2ON②CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+【解析】试题分析：（1）反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，根据原子生活借助于观察法配平，反应条件是高温和催化剂，所以该反应的化学方程式是CH4＋H2O高温=CO＋3H2。（2）根据根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此反应是放热反应，其反应热△H＝(a－b)kJ/mol，所以其热化学反应方程式为CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)△H＝(a－b)kJ/mol。（3）①A、根据图像可知，3min后各物质的浓度还发生变化，所以3min时该反应未达到平衡，故A错误；B、根据图像可知，在0～10min内甲醇的浓度增加了0.75mol/L，所以根据反应的化学方程式可知，消耗氢气的浓度是0.75mol/L×3＝2.25mol/L，因此0～10min时用H2表示的反应速率＝2.25mol/L÷10min＝0.225mol/(L·min)，故B正确；C、根据图像可知CO2的平衡转化率＝×100%＝75%，故C错误；D、根据图像和以上分析可知，平衡时c(CO2)＝0.25mol/L，c(CH3OH)＝c(H2O)＝0.75mol/L，c(H2)＝3c(CO2\n)＝0.75mol/L，所以该温度下反应的化学平衡常数K＝＝＝（mol/L）－2，D正确，答案选BD。②根据方程式并采用一边倒的方法可知，1molCH3OH、1molH2O完全转化为反应物就是1molCO2、3molH2，因此容器1和容器3是等效平衡，所以平衡时甲醇的浓度c1等于c3；容器2相当于在容器1的基础上减小压强，平衡向逆反应方向移动，则平衡时p2 小于p3。（4）①原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。因此该燃料电池中，负极通入甲醇，正极通入氧气。c电极上充入氧气，即电极N是正极，氧气得电子和氢离子反应生成水，所以d出来的是水，原电池放电时，氢离子向正极N极移动。②电极M是负极，通入的是甲醇，失去电子发生氧化反应，因此发生的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H+。考点：考查反应方程式、热化学反应方程式、电极反应式的书写；等效平衡的判断和应用；反应速率和平衡常数的计算以及电化学原理的应用等23．（1）CuFeS2、O2（2）A、D（3）C（4）CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++2S（5）FeCl3　（6）Fe2+-e－＝Fe3+　（7）2.5×10－6【解析】（1）根据方程式2CuFeS2+2SiO2+5O2＝2Cu+2FeSiO3+4SO2知，铜元素的化合价降低，氧元素的化合价降低，因此该反应中氧化剂是CuFeS2和O2。（2）SO2是大气污染物，A错；用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠，可以防止污染，B正确；用氨水吸收后，不经氧化制硫酸铵，也可以防上污染，C正确；SO2不能溶于氯化钡溶液，D错；答案选AD。（3）炉渣主要成分是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等，为得到Fe2O3，加盐酸溶解后，需要过滤出二氧化硅，然后再加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，再加入过量氢氧化钠溶液后主要成分是氢氧化铁沉淀。过滤、洗涤、灼烧就可以得到三氧化二铁，所以未涉及的实验操作是蒸发结晶。（4）过滤得到的滤纸中含有硫单质，这说明CuFeS2与FeCl3溶液发生氧化还原反应，即CuFeS2+4Fe3+＝Cu2++5Fe2++S。（5）电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应，所以该工艺流程中，可以循环利用的物质是FeCl3。（6）电解池中阳极失去电子，因此若用石墨做电极电解滤液，则亚铁离子在阳极失去电子，所以阳极反应是Fe2+－e－＝Fe3+。（7）已知KSP(PbCl2)＝1×10一5，因此当溶液中c(C1一)＝2mo1·L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为mol·L-1。\n24．（9分）（1）②；44∶21；（2）；；（3）；（4）C6H14－38e-＋50OH-＝6CO32-＋32H2O；【解析】试题分析：由反应条件可知A中含有碳碳双键，根据D的结构式可推断出A的结构简式为2，①A与氢气在催化剂的条件下发生加成反应生成B，B为（CH3）2CHCH（CH3）2，③A与HBr发生加成反应生成C，C为（CH3）2CBrCH（CH3）2，②B与溴蒸气在光照条件下发生取代反应也可以生成C,④A与Br2发生加成反应生成D，⑤根据各个反应条件可知，D发生消去反应生成E，则E为，⑥E与适量Br2反应时有两种加成方式，即1，2加成生成CH2BrC(CH3)(Br)C(CH3)=CH2和1，4加成生成CH2BrC(CH3)=C(CH3)CH2Br，再加成HBr时F1有两种加成产物，F2只有一种加成产物，则F2为CH2BrC(CH3)=C(CH3)CH2Br，G1为。（1）根据上述推断可知，框图中属于取代反应的是②；B为己烷，完全燃烧生成6molCO2和7mol水，所以B完全燃烧后生成的CO2和水的质量比为6×44:7×18=44:21.（2）根据上述推断，A的结构简式是；G1的结构简式是（3）E为，在一定条件下生成高聚物的方程式为（4）B为己烷，己烷在碱性条件下和O2形成燃料电池，己烷在负极失电子，在碱性溶液中生成CO32-，则负极的电极反应式为C6H14－38e-＋50OH-＝6CO32-＋32H2O；考点：考查有机物的推断，有机物的结构简式和有机化学反应方程式，燃料电池等知识。