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5.①事實證明,原電池中發生的反應通常是放熱反應.利用下列化學反應可以設計成原電池的是C;
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H<0
②以KOH溶液為電解質溶液,依據所選反應設計一個原電池,其正極反應式為O2+4H2O+4e-=4OH-
③電解原理在化學工業中有著廣泛的應用.如圖2所示電解池中,a為KCl溶液,X和Y是兩塊惰性電極板,則電解時的離子方程式為2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-

分析 ①能設計成原電池的化學反應必須是自發進行的放熱的氧化還原反應;
②負極上燃料失電子發生氧化反應,正極上氧化劑得電子發生還原反應;
③用惰性電極電解氯化鈉溶液時,陽極上氯離子放電生成氯氣、陰極上氫離子放電生成氫氣,同時電解質溶液中生成氫氧根離子.

解答 解:①能設計成原電池的化學反應必須是自發進行的放熱的氧化還原反應,
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0,該反應是吸熱反應,所以不能設計成原電池,故錯誤;
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0,該反應是不是氧化還原反應,所以不能設計成原電池,故錯誤;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0,該反應是自發進行的放熱的氧化還原反應,所以能設計成原電池,故正確;
故選C;
②正極上氧化劑得電子發生還原反應,電極反應式為:O2+4 H2O+4e-=4OH-
故答案為:O2+4 H2O+4e-=4OH-
③用惰性電極電解氯化鈉溶液時,陽極上氯離子放電生成氯氣、陰極上氫離子放電生成氫氣,同時電解質溶液中生成氫氧根離子,電池反應式為:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-,故答案為:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-

點評 本題涉及原電池和電解池原理等知識點,明確原電池反應特點、電解池中離子放電順序等知識點即可解答,這些知識點都是高考熱點,一般都在綜合性題中出現,難度不大.

練習冊系列答案
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15.X、Y、Z、W、Q是原子充數依次增大的前四周期元素,X的基態原子s電子總數是p電子總數的2倍;Z是地殼中含量最多的元素;W、Q同周期,且最外層電子數都為1,Q的核外電子排布中未成對電子數為6.下列說法錯誤的是(  )
A.X、Y、Z的氣態氫化物的穩定性依次增強
B.XZ2分子中δ鍵與π鍵個數之比為1:1
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D.由Z、W、Q三種元素形成的某種化合物可用于檢查司機是否酒后駕車

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16.今有常溫下兩種溶液:
(A) 0.1mol•L-1溶液NH4Cl     (B) 0.1mol•L-1NH3•H2O溶液
①溶液(A)的pH< 7(填“>”、“<”或“=”);
②溶液(A)呈酸 性(填“酸”、“堿”或“中”),升高溫度可以促進(填“促進”或“抑制”)NH4Cl 的水解.

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13.近年來AIST報告正在研制一種“高容量、低成本”鋰-銅空氣燃料電池.該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現象”產生電力,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列說法不正確的是(  )
A.放電時,Li+透過固體電解質向Cu極移動
B.若負載為鉛蓄電池,則在對鉛蓄電池充電時與Cu極相連的一極發生還原反應.
C.通空氣時時,正極的電極反應式為Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-
D.整個反應過程中,銅相當于催化劑.

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20.乙醇的分子式為C2H6O,有人設計了如圖所示的實驗來確定乙醇分子的結構.
先將裝置B中廣口瓶,量筒之間的導管充滿水,然后在裝置A中的圓底燒瓶里放入幾小塊金屬鈉(過量),從分液漏斗中緩慢地滴入一定量的無水乙醇.當乙醇完全反應后,讀取量筒中水的體積(產生氣體的體積小于量筒的量程).通過計算可以確定乙醇分子中被鈉置換的氫原子數,進而確定乙醇分子的結構.
請填寫下列空白處:
(1)為什么要從分液漏斗中緩緩地滴入無水乙醇?便于控制反應速率,使鈉與乙醇充分接觸完全反應.
(2)準確讀取量筒中水的體積時應注意的事項是冷卻至室溫,量筒中液面與廣口瓶中液面保持相平,讀數視線與液體凹液面最低處相平.
(3)裝置B可用裝置C來代替.若收集氣體并冷卻后,量筒內最終水面處于如圖所示位置,為了使體積讀數準確,接著要進行的操作是移動量筒,使量筒內外液面相平.
(4)無水乙醇的密度ρ g/cm3,V mL無水乙醇與鈉反應完全后,量筒內的液面讀數為4mL,折合成標準狀況下氣體的體積a mL,則每個乙醇分子中能被鈉置換出的氫原子數為(以代數式表示)$\frac{46a}{22400Vρ}$.已知含水乙醇的密度大于無水乙醇.若錯把V mL含水乙醇當作無水乙醇,則測定的結果偏高(填“偏高”“偏低”或“無影響”).

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5.下列說法正確的是:(  )
①體積相同、pH相同的NH4Cl溶液、鹽酸,完全溶解少量且等質量的鋅粉,前者用時少 
②甲酸與碳酸鈣反應放出CO2,不能說明甲酸是弱電解質  
③在溶液中導電能力強的電解質是強電解質,導電能力弱的電解質是弱電解質
④NaHCO3電離方程式為:NaHCO3=Na++H++CO32-
⑤室溫下,某溶液中由水電離出的H+濃度為10-a mol/L,a<7時,溶液的pH一定為14-a 
⑥pH=3的鹽酸與pH=3的醋酸各稀釋100倍,稀釋后鹽酸pH為5,醋酸pH<5.
A.②③④⑥B.①③④⑤C.②③⑤D.①②⑥

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12.2015年兩會期間,國務院總理李克強在回答中外記者提問時說,要打造中國經濟的升級版,就包括在發展中要讓人民呼吸潔凈的空氣,飲用安全的水,食用放心食品.下列說法不正確的是(  )
A.杭州市蕭山區紅山農場近期完成了天然氣管道安裝,從此每家每戶結束液化煤氣使用時代,這一舉措有利于降低氮氧化合物的排放
B.電動汽車、甲醇燃料汽車的出現,有利于節能減排,保護環境
C.利用天陽能等清潔能源代替化石燃料,有利于節約資源,造福后代
D.2015年春節期間,煙花爆竹的燃放時間比往年減少一天,市民也自覺減少煙花的燃放量,這有利于減少霧霾天氣的出現

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9.有E、Q、T、X、Z五種前四周期元素,原子序數E<Q<T<X<Z.E、Q、T三種元素的基態原子具有相同的能層和能級,且I1(E)<I1(T)<I1(Q),其中基態Q原子的2p軌道處于半充滿狀態,且QT2+與ET2互為等電子體.X為周期表前四周期中電負性最小的元素,Z的焰色為綠色.
請回答下列問題(答題時如需表示具體元素,請用相應的元素符號):
(1)寫出QT2+的電子式、基態Z原子的價層電子排布圖.從光譜的角度解釋Z原子特征焰色產生原因:銅原子的外層電子在發生躍遷時會一定波長的光
(2)Q的簡單氫化物極易溶于T的簡單氫化物,其主要原因有這兩種氫化物均為極性分子、相互之間能形成氫鍵等兩種.
(3)化合物甲由T、X兩元素組成,其晶胞如圖1,物質乙由E、Z兩種元素組成,其二維結構如圖2,則甲的化學式為KO2.乙的一個晶胞中E原子有42個
(4)1993年哈佛大學科學家利用激光濺射技術成功研制由E、Q兩元素組成的晶體材料丙,該晶胞如圖3所示.分析表明這種晶體的硬度將超過目前世界上最硬的金剛石此空多余晶體,成為首屈一指的超硬新材料.
乙的晶體類型為原子晶體,E元素原子的雜化方式為sp3,其硬度超過金剛石的原因是C-N鍵的鍵長小于C-C鍵,鍵能大于C-C鍵.

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10.聚合硫酸鐵可用于水的凈化,其化學式可表示為[Fea(OH)b(SO4c]m.取一定量聚合硫酸鐵樣品與足量鹽酸反應,所得溶液平均分為兩份.一份溶液中加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.1650g.另一份溶液,先將Fe3+還原為Fe2+,再用0.0200mol•L-1 K2Cr2O7標準溶液滴定至終點,消耗K2Cr2O7標準溶液33.33mL.該聚合硫酸鐵樣品中a:b的比值為(已知:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O).(  )
A.2:1B.3:1C.1:1D.4:5

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