第四章 化学反应与电能 测试题 ：2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

这是一份第四章 化学反应与电能 测试题 ：2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1，共25页。
第四章 化学反应与电能测试题
一、单选题（共12题）
1．我国科学家以LiI为催化剂，通过改变盐浓度或溶剂调节钾—氧气电池放电效率，模拟装置如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，电子流向：a→用电器→b
B．放电时，b极的电极反应为O2+2e-+2Li+=Li2O2
C．充电时，a极与电源负极相连用离子交换题
D．充电时，转移2mol电子理论上产生11.2LO2(标准状况)
2．如何综合利用有毒的NO2气体一直是科研的热门话题，根据反应4NO2＋O2=2N2O5，有些科学家设计了如图所示的燃料电池，下列相关说法正确的是

A．图示中Y为NO，可以循环利用
B．电池工作过程中，NO3-向石墨Ⅰ电极迁移
C．正极发生的反应为NO＋O2＋e- =NO3-
D．转移1 mol电子时，负极产物为0.5 mol
3．下列实验装置(部分夹持装置略)或操作、现象错误的是

A．滴入酚酞溶液 B．吸氧腐蚀
C．钠的燃烧 D．碱式滴定管排气泡
4．下列说法正确的是
A．钢铁浸泡于食盐水中发生电化学腐蚀时的正极反应为：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－
B．增大气体压强或使用催化剂能能提高活化分子的百分数，从而加快反应速率
C．反应2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)  ΔS＜0在任何条件下都不能自发进行
D．工业上合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＜0采用高温是为了提高N2的平衡转化率
5．用下列实验装置进行的实验，能达到相应的实验目的的是 （ ）
A．铜锌原电池
B．检验火柴头燃烧产生的SO2
C．分液操作
D．制作氨气
6．工业上常用三种方法制氢。(1)绿氢：电解水制氢气(添加NaOH溶液或稀硫酸增强导电性)；(2)蓝氢：利用天然气在高温下与水蒸气反应[CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)]；(3)灰氢：利用焦炭在高温下与水蒸气反应[C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)]。NA伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．制备蓝氢时，16gCH4与足量水蒸气反应可制备H2分子数为3NA
B．在常温常压下，制备44.8L“灰氢”时断裂极性键数为4NA
C．北京冬奥会利用“绿电”制绿氢，阳极产生amol气体时转移电子数为4aNA
D．制绿氢时，1L0.01mol·L-1NaOH溶液中水电离的OH-数为0.01NA
7．普通锌锰干电池的简图如图所示，该电池工作时的总反应为。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是

A．电池工作时，移向石墨电极
B．电池工作时电子从石墨电极流向锌筒
C．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
D．电池负极反应式为
8．2019年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域 作出贡献的三位科学家。他们于 1972年提出“摇椅式“电池 ( Rock ing chair battery), 1980年开发出 LiCoO2材料， 下图是该电池工作原理图，在充放电过程中， Li+在两极之间“摇来摇去”，该电池充电时的总反应为：LiCoO2+ 6C ( 石墨）=Li (1-x)CoO2+LixC6。下列有关说法正确的是

A．充电时，Cu 电极为阳极
B．充电时，Li+将嵌入石墨电极
C．放电时，Al 电极发生氧化反应
D．放电时，负极反应 LiCoO 2—xe-=Li (1-x)CoO2+ (1-x ) + xLi+
9．下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是

A
B
C
D
实验目的
测定锌与稀硫酸反应速率
测定中和反应的反应热
比较AgCl和Ag2S溶解度大小
探究铁的析氢腐蚀
实验装置




A．A B．B C．C D．D
10．镍钴锰三元材料中为主要活泼元素，镍钴锰电极材料可表示为，，通常简写为，三种元素分别显价。下列说法正确的是

A．放电时元素最先失去电子
B．在材料中，若，则
C．可从充分放电的石墨电极中回收金属锂
D．充电时，当转移电子，两极材料质量差为
11．提高经济、高质量发展的同时，也要提高资源的利用率。某化学科研小组以30%稀硫酸为电解质溶液，利用尿素碱性电池将废气中的CO2转化为有机合成基础原料—乙烯的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是

A．尿素碱性电池的负极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=N2↑+CO2↑+6H+
B．X极为阴极，该极的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
C．该电解池离子交换膜为阴离子交换膜
D．每产生1mol N气体，同时生成7.47 L的M气体
12．采用情性电极。以去离子水和氧气为原料，通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法不正确的是

A．阴极反应为O2+2H++2e-=H2O2
B．电解一段时间后，阳极室的pH变小
C．每生成3.2g氧气时，转移电子数为0.4NA
D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极消耗的O2质量不同
二、非选择题（共10题）
13．回答下列问题
I．下列物质：①16O和18O②红磷和白磷③CH3CH3和CH3CH2CH2CH3④CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2⑤O2和O3⑥和⑦石墨和金刚石
(1)属于同素异形体的是(填序号，下同) ，
(2)属于同分异构体的是 ，
(3)属于同系物的是 ，
(4)属于同一物质的是 。
II．如图所示为CH4—O2—KOH溶液燃料电池的装置(A、B为多孔碳棒)：

(5) (填A或B)处电极入口通O2，该燃料电池中负极的极反应式为 ；
(6)当消耗甲烷的体积为2.24L(标准状况下)时，消耗KOH的质量为 g。
14．—次电池
(1)种类：有 电池、 电池、 电池等。
(2)碱性锌锰电池的构造：负极是 ，正极是 ，电解质是 。
15．为满足不同的需要，人们应用原电池原理制作了多种电池。
(1)有人以化学反应2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作，则该原电池负极的电极反应为 。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应的离子方程式为 ；若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，正极反应为 。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型发电装置—氢氧燃料电池，其构造如图所示，其中A、B两个电极均由多孔的碳炔组成，该电池的正极反应式为 ，若该电池工作时溶液中增加1molH2O，则理论上电路中通过电子的物质的量为 。

16．钴的化合物用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。

(1)以CoCl2溶液为原料，加入NH4HCO3和氨水，控制温度为50~60℃制备CoCO3，其反应的离子方程式为 。
(2)钴有多种氧化物，其中Co3O4可用作电极，若选用KOH电解质溶液，通电时可转化为CoOOH，其电极反应式为 。
(3)以尿素为原料也可获得CoCO3并制备Co3O4。已知：尿素水溶液呈弱碱性，在70℃以上能缓慢水解产生CO，在pH为1~3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。设计以CoCl2溶液、尿素、盐酸为原料，制备Co3O4实验方案： 。
(4)为测定某草酸钴样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数，进行如下实验：
①取草酸钴(CoC2O4·2H2O)样品3.050g，加入100.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液，加热(该条件下Co2+不被氧化)。
②充分反应后将溶液冷却至室温，加入250 mL容量瓶中，定容。
③取25.00 mL溶液，用0.1000 mol·L-1 FeSO4溶液滴定，消耗18.00mL FeSO4溶液。
计算样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数 (写出计算过程)。
17．士兵在野外加热食物时通常采用“无焰食物加热器”，其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠粉末。使用时加入水与其中的镁反应放出热量。下面是在室温下对本产品的两个探究实验。
实验1：向加有等量水的三个相同隔热容器中分别加入下列各组物质，结果见图1。

①1.0 mol镁条、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；
②将1.0 mol镁条剪成100份、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；
③1.0 mol镁粉、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末。
实验2：向加有100 mL水的多个相同的隔热容器中分别加入由0.10 mol镁粉、0.50 mol铁粉及不同量的氯化钠粉末组成的混合物，不断搅拌，第15 min 时记录温度升高的幅度，结果见图2。

请回答下列问题：
(1)实验1证实了该反应的反应速率与 有关。
(2)实验2中当NaCl的用量大于0.125 mol时，实验就无需再做的原因是 (填选项字母)。
A．加入更多的NaCl不再增加反应速率
B．加入NaCl反而会降低反应速率
C．已达到沸点不再有温度变化
D．需要加入更多的铁粉来提高温度
(3)如果在实验2中加入0.060 mol的NaCl，则第15 min 时混合物的温度最接近于 (填字母)。
A．34 ℃   B．42 ℃  C．50 ℃   D．62 ℃
(4)加入铁粉和NaCl能使反应速率加快的原因是 。
18．冰晶石又名六氟铝酸钠()，白色固体，微溶于水，常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石，某化学实验小组模拟工业上制取的装置图如图(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。已知：

回答下列问题：
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)装置Ⅲ的作用为 。
(3)在实验过程中，装置Ⅱ中有气体逸出，同时观察到有白色固体析出，请写出该反应的离子方程式： 。
(4)装置Ⅱ反应后的混合液经过过滤可得到晶体，在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是 。
(5)在电解制铝的工业生产中，阳极的电极反应式为 。
(6)萤石中含有少量的杂质，可用装置Ⅰ反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下：取8.0g萤石加入装置Ⅰ中，完全反应后，将混合液加水稀释，然后加入足量的KI固体，再以淀粉为指示剂，用标准溶液滴定，当出现 现象时，到达滴定终点，消耗标准溶液40.00mL，则萤石中氟化钙的百分含量为 。(已知：)
19．电解饱和食盐水是“氯碱工业”的重要反应。当两极共产生气体2.5mol时(假设气体全部逸出)，食盐完全电解。已知20℃时，食盐的溶解度为36克/100克水。试求：
(1)电解时消耗的氯化钠的物质的量 ；
(2)电解时所取饱和食盐水的质量 ；
(3)电解后所得NaOH溶液的质量分数 。
20．在25 °C和101.325 kPa下，向电解池通入0.04193 A的恒定电流，阴极(Pt， 0.1 mol· L-1HNO3)放出氢气，阳极(Cu， 0.1 mol· L-1 NaCl)得到Cu2+。用0.05115 mol· L-1的EDTA标准溶液滴定产生的Cu2+，消耗了53.12 mL。
(1)计算从阴极放出的氢气的体积 。
(2)计算电解所需的时间(以小时为单位) 。
21．已知A为常见金属，X、Y为常见非金属，X、E、F、G常温下为气体，Y为黑色固体，常温下C为无色液体，B是一种盐，受热极易分解，在工农业生产中用途较广。现用A与石墨作电极，B的浓溶液作电解质，构成原电池。有关物质之间的转化关系如图（其中有些反应的条件及部分生成物被略去）：

请填写下列空白：
（1）原电池反应①中正极的电极反应式为 ；
（2）反应②的化学方程式为 ；
（3）反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，其反应方程式为 ；
（4）“操作b”为 ；
（5）反应⑤的化学方程式为 ；
（6）检验气体E的试剂及现象是 ；
（7）已知E可与次氯酸钠溶液反应生成K，K和E的组成元素相同，且一分子K中有18个电子，则K中所含的化学键类型为 、 。
22．已知A、B、C、E的焰色反应均为黄色，其中B常作食品的膨化剂，A与C按任意比例混合，溶于足量的水中，得到的溶质也只含有一种，并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质，X也有多种同素异形体，其氧化物之一参与大气循环，为温室气体，G为冶炼铁的原料，G溶于盐酸中得到两种盐。A～H之间有如下的转化关系（部分物质未写出）：

（1）写出物质的化学式：A ；F 。
（2）物质C的电子式为 。
（3）写出G与稀硝酸反应的离子方程式： 。
（4）已知D→G转化过程中，转移4 mol电子时释放出a kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
（5）科学家用物质X的一种同素异形体为电极，在酸性介质中用N2、H2为原料，采用电解原理制得NH3，写出电解池阴极的电极反应方程式： 。

参考答案：
1．D
由图可知，a极为负极，电极反应式为：Li-e-= Li+，b极为正极，电极反应式为：O2+2e-+2Li+=Li2O2，则充电时，a极为阴极，b极为阳极，据此作答。
A．放电时，电子由负极a流出，经外电路流向正极b，故A正确；
B．放电时b极为正极，电极反应式为O2+2e-+2Li+=Li2O2，故B正确；
C．充电时，a极为阴极，连接电源的负极，故C正确；
D．充电时，b极为阳极，电极反应式为Li2O2-2e-=O2+2Li+，转移2mol电子时，生成1mol氧气，标况下体积为22.4L，故D错误；
故答案选D。
2．B
根据反应4NO2+O2═2N2O5结合装置图可知，石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素化合价升高，应生成N2O5，电极方程式为NO2+NO3--e-═N2O5，石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-，以此解答；
A. 石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素化合价升高，应生成N2O5，电极方程式为NO2+NO3--e-═N2O5，则图示中Y为N2O5，可以循环利用，A错误；
B. 石墨I为原电池的负极，所以电池工作过程中，NO3-向负极石墨Ⅰ电极迁移，B正确；
C. 石墨Ⅱ通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极方程式为O2+2N2O5+4e-═4NO3-，C错误；
D. 石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素化合价升高，应生成N2O5，电极方程式为NO2+NO3--e-═N2O5，则转移1 mol电子时，负极产物为1 mol，故D错误；
答案选B。
3．C
A．相同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液中，前者的碱性强，滴入酚酞溶液后，Na2CO3溶液的红色比NaHCO3溶液的红色偏深，A正确；
B．在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，试管内空气中的氧气被消耗，试管内压强减小，从而使导管内形成一段水柱，B正确；
C．表面皿不能直接加热，否则会因受热不均而炸裂，所以钠燃烧实验不能在表面皿中进行，C错误；
D．碱式滴定管排气泡时，把橡皮管向上弯曲，出口向上，挤捏玻璃珠，使溶液从尖嘴快速喷出，气泡即可随之排出，D正确；
故选C。
4．C
A. 钢铁浸泡于食盐水中发生吸氧腐蚀；
B. 增大气体压强不能提高活化分子的百分数；
C. 反应2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)的ΔS＜0，ΔH>0，通过复合判据进行分析；
D. 升高温度，平衡逆向移动。
A. 钢铁浸泡于食盐水中发生吸氧腐蚀，正极的电极反应为：O2+2H2O＋4e－＝4OH－,A项错误；
B. 增大气体压强不能提高活化分子的百分数，使用催化剂能提高活化分子的百分数，但二者都能增大反应速率，B项错误；
C. 反应2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)的ΔS＜0，ΔH>0，ΔG=ΔH-TΔS>0，在任何条件下都不能自发进行，C项正确；
D. 升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，在较高温度下反应，与反应速率及催化剂的活性有关，D项错误；
答案选C。
5．D
A．因离子不能通过铜丝，不能构成原电池，A错误；
B．要利用高锰酸钾检验二氧化硫的生成，试管中的导管应长进短出，B错误；
C．分液时下层液体从下口流出，分液漏斗的下端紧靠烧杯内壁，C错误；
D．浓氨水与生石灰可制取氨气，氨气可利用碱石灰干燥，并利用向下排空气法收集，D正确；
故选D。
6．C
A．16gCH4的物质的量为1mol，甲烷与足量水蒸气反应为可逆反应，反应不能进行完全，故制备H2分子数小于3NA，故A错误；
B．在常温常压下，44.8L“灰氢”的物质的量小于2mol，则制备44.8L“灰氢”时断裂极性键数小于4NA，故B错误；
C．电解水制氢气，阳极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，产生的气体为氧气，当产生amol氧时转移电子数为4aNA，故C正确；
D．NaOH溶液中水的电离受到抑制，溶液中的H+等于水电离出的OH-，则1L0.01mol·L-1NaOH溶液中水电离的OH-数为110-12NA，故D错误；
答案选C。
7．C
由已知电池的总反应可知，Zn化合价升高发生氧化反应，锌筒作为电池的负极，而MnO2化合价降低发生还原反应，石墨电极作为电池的正极，电子有负极流向正极，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
A．电池工作时阴离子移向负极，由分析可知，锌筒作为负极，所以移向锌筒，A项错误；
B．电子由负极流向正极，应该为由锌筒流向石墨电极，B错误；
C．，0.1molZn的质量为6.5g，所以C正确；
D．负极应该失电子发生氧化反应，所以电极反应式错误， 为电池正极的电极反应式，D错误；
故答案选C。
8．B
根据充电时的总反应，钴化合价升高被氧化，因此钴为阳极，石墨为阴极，则在放电时钴为正极，石墨为负极，据此来判断各选项即可。
A.根据分析，铜电极以及上面的石墨为阴极，A项错误；
B.充电时整个装置相当于电解池，电解池中阳离子移向阴极，B项正确；
C.放电时整个装置相当于原电池，原电池在工作时负极被氧化，C项错误；
D.根据分析，含钴化合物位于电源的正极，D项错误；
答案选B。
【点睛】不管是不是锂电池，都遵循原电池的工作原理，即阳离子移向正极，阴离子移向负极，锂离子电池只不过是换成了在正、负极间移动罢了，换汤不换药。
9．A
A．针筒可测定氢气的体积，由单位时间内气体的体积可计算反应速率，故A正确；
B．图中保温效果差，不能测定中和热，故B错误；
C．硝酸银过量，分别与NaCl、Na2S反应生成沉淀，不能比较AgCl和Ag2S溶解度大小，故C错误；
D．食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，水沿导管上升可证明，故D错误；
故选：A。
10．B
图为原电池时，A极LinC，B极Li1-nMO2，隔膜中X通过，应该为Li+，原电池中阳离子定向移动到正极，故B为正极，电极反应为；A为负极，电极反应为，电极总反应为；
A．中金属性最强的为Mn，放电时Mn元素最先失去电子，选项A错误；
B．在中，，三种元素分别显价，若x:y:z=2：3：5，根据化合价中元素正负化合价的代数和为0可得：+1(1-a)+(+20.2)+(+30.3)+(+40.5)+(-2)2=0，解得a=0.3，选项B正确；
C．B电极反应为，不能通过充分放电的石墨电极中回收金属锂，选项C错误；
D．充电时阴极发生反应nLi++C6+ne-=LinC6，当转移nmol电子时，有nmolLi+进入负极的C6材料中，故理论上负极材料增加nmolLi，质量增加7ng，阳极，质量减少7ng，故两极材料质量变化量相差为，而无法确定两极质量差，选项D错误；
答案选B。
11．B
A． 碱性条件下，尿素碱性电池的负极上CO(NH2)2失电子生成N2和，则电极反应式为CO(NH2)2 +8OH--6e-=N2↑++6H2O，故A错误；
B． X为阴极，阴极上CO2得电子转化为C2H4，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，故B正确；
C． 阳极反应式为，阴极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，阴极上消耗氢离子，阳极上生成氢离子，则氢离子通过交换膜进入阴极，所以该电解池离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D． 没有说明是否为标准状况下，无法计算气体的体积，故D错误；
故选B。
12．B
由图示知，b极O2得电子生成H2O2，故b极为阴极，电极反应为：O2+2H++2e-=H2O2（根据质子交换膜知可添加H+配平电荷守恒），a极为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+。
A．由分析知，A正确；
B．阳极室电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成的H+由阳极经质子交换膜移向阴极，根据电荷守恒，阳极生成的H+与移入阴极的H+量相等，故阳极区没有过剩的H+，pH不变，B错误；
C．阳极生成氧气，根据关系：O2~4e-，知转移电子4n(O2)=，C正确；
D．根据电极反应，阳极生成1 mol O2转移4 mol 电子，则此时阴极消耗O2 2mol，故阳极生成的O2与阴极消耗的O2不等，D正确；
故答案选B。
13．(1)②⑤⑦
(2)④
(3)③
(4)⑥
(5) A CH4＋10OH－－8e-=CO＋7H2O
(6)11.2
（1）
同素异形体是同种元素形成的不同单质，故为②⑤⑦；
（2）
同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物，故为④；
（3）
同系物是结构相似，在分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物，故为③；
（4）
属于同一物质的是⑥；
（5）
根据电子的流向知，B为负极，A为正极；燃料电池中正极通入氧气，故为A；B极通入甲烷，负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e-=CO＋7H2O；
（6）
根据总反应式中CH4+2O2+2OH-=+3H2O，故当甲烷的物质的量为时，KOH的物质的量为0.2mol，则质量为0.2mol×56g/mol=11.2g。
14．(1) 普通锌锰 碱性锌锰 锌银
(2) Zn KOH
【解析】略
15．(1)Zn-2e-=Zn2+
(2) 2Fe3++Cu=2Fe3++Cu2+ 铜(或Cu) Fe3++e-=Fe2+
(3) O2+2H2O+4e-=4OH- 2mol
（1）原电池的负极失去电子，发生的氧化反应，则负极是锌失去电子，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。故答案为：Zn-2e-=Zn2+；
（2）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe3++Cu2+；铜失去电子，作还原剂，因此若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为铜，正极铁离子得到电子，反应为Fe3++e-=Fe2+。故答案为：2Fe3++Cu=2Fe3++Cu2+；铜(或Cu)；Fe3++e-=Fe2+；
（3）氧气在正极通入，得到电子，该电池的正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，若该电池工作时溶液中增加1molH2O，根据氧原子守恒消耗0.5mol氧气，则理论上电路中通过电子的物质的量为0.5mol×4＝2mol。故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；2mol；
16．(1)Co2+++NH3·H2O= CoCO3↓++H2O
(2)Co3O4+OH-+H2O-e-=3CoOOH
(3)加入稀盐酸调节溶液的pH在1~3时，在70℃水浴中边搅拌边滴加尿素溶液，充分反应后过滤出沉淀，洗涤沉淀，干燥并在温度下高温煅烧至恒重即可
(4)由实验③可知，取溶液，用溶液滴定，消耗溶液，根据电子守恒可知，与FeSO4反应的KMnO4的物质的量为：n(KMnO4)= n(FeSO4)=×18.00×10-3L×0.1000mol/L×=0.0036mol，则与C
OC2O4反应的KMnO4的物质的量为：0.1L×0.1mol/L-0.0036mol=0.0064mol，根据电子守恒可知，n(CoC2O4)=n(KMnO4)==0.016mol，故样品中草酸钴晶体()的质量分数为：×100%=96.00%
【解析】（1）
一水合氨会和氢离子反应生成铵根离子，促进平衡右移，最终离子方程式为Co2+++NH3·H2O= CoCO3↓++H2O，故答案为：Co2++= CoCO3↓+CO2↑+H2O；
（2）
由题意可知，四氧化三钴为原电池的负极，碱性条件下失去电子发生氧化反应生成CoOOH，电极反应式为Co3O4+OH-+H2O-e-=3CoOOH；
（3）
已知：尿素水溶液在以上能缓慢水解产生，在为1～3时水解速率对生成沉淀较为适宜。结合题干信息可知，煅烧生成，以上生成，故以溶液、尿素粉末、盐酸为原料，制备的实验方案：取一定体积溶液，加入稀盐酸调节溶液的pH在1~3时，在70℃水浴中边搅拌边滴加尿素溶液，充分反应后过滤出沉淀，洗涤沉淀，干燥并在温度下高温煅烧至恒重即可，故答案为：加入稀盐酸调节溶液的pH在1~3时，在70℃水浴中边搅拌边滴加尿素溶液，充分反应后过滤出沉淀，洗涤沉淀，干燥并在温度下高温煅烧至恒重即可；
（4）
由实验③可知，取溶液，用溶液滴定，消耗溶液，根据电子守恒可知，与FeSO4反应的KMnO4的物质的量为：n(KMnO4)= n(FeSO4)=×18.00×10-3L×0.1000mol/L×=0.0036mol，则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量为：0.1L×0.1mol/L-0.0036mol=0.0064mol，根据电子守恒可知，n(CoC2O4)=n(KMnO4)==0.016mol，故样品中草酸钴晶体()的质量分数为：×100%=96.00%，故答案为：由实验③可知，取溶液，用溶液滴定，消耗溶液，根据电子守恒可知，与FeSO4反应的KMnO4的物质的量为：n(KMnO4)= n(FeSO4)=×18.00×10-3L×0.1000mol/L×=0.0036mol，则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量为：0.1L×0.1mol/L-0.0036mol=0.0064mol，根据电子守恒可知，n(CoC2O4)=n(KMnO4)==0.016mol，故样品中草酸钴晶体()的质量分数为：×100%=96.00%。
17． 镁的表面积 C B 镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池，加快了反应速率
（1）实验1中三组物质不同之处可以判断；（2）由图2可知，NaCl用量达到0.125 mol时，溶液达到沸腾，再增加NaCl的用量时，温度不再发生变化；（3）依据图2当加入0.06 mol NaCl时记录的温度；（4）镁粉、铁粉与NaCl水溶液共同构成了原电池。
(1)实验1中三组物质不同的地方就是镁的状态，得实验1是研究固体的表面积与速率的关系。(2)由图2可知，NaCl用量达到0.125 mol时，溶液已经达到沸腾状态，当NaCl的用量再增加时，温度不再发生变化，所以无需再做。(3)由图2可见，当加入0.060 mol NaCl 时，第15 min记录的温度升高值在42 ℃左右。(4)镁粉、铁粉与NaCl水溶液共同构成了原电池，促进了Mg的反应，加快了反应的速率。
【点睛】归因分析，探究影响化学反应速率的因素，注意掌握温度、固体表面积、浓度等影响化学反应速率的因素，难点为（4），注意构成原电池后对反应速率的影响。
18．(1)4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O
(2)作为安全瓶，防止倒吸
(3)2Al(OH)3＋12HF＋6Na＋＋3=2Na3AlF6↓＋3CO2↑＋9H2O
(4)取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已洗涤干净
(5)2O2-_4e-=O2↑
(6) 溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复 96%
装置Ⅰ中，用浓硫酸和萤石制备，装置Ⅱ中，、和反应制备冰晶石，装置Ⅲ为防倒吸装置，装置Ⅳ为尾气处理装置。
（1）因为反应中有生成，与反应：，所以装置中的仪器都不能用玻璃仪器；
（2）装置Ⅲ的作用为：作为安全瓶，防止倒吸；
（3）装置Ⅱ中，、和反应制备冰晶石，反应的方程式为：；
（4）晶体表面有，在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液少许于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已洗涤干净；
（5）工业上电解制备铝，阳极的电极反应式为：；
（6）和硫酸反应生成，向溶液中加入，发生反应：，再加入标准溶液滴定，用淀粉作指示剂，当滴入最后一滴标准溶液时，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复，根据，，为0.02moL，质量为，氟化钙的质量为：，质量分数为：。
19． 2.5mol 552.5g 21.68%
(1)，根据方程式可知，消耗2molNaCl生成气体共2mol。
(2)先求出消耗NaCl的质量，根据20℃时食盐的溶解度计算饱和食盐水的质量。
(3)根据电解方程式，得到2.5molNaOH，1.25mol氢气和1.25mol氯气，根据溶质质量除以溶液质量计算NaOH溶液的质量分数。
(1)电解饱和食盐水方程式为，根据方程式可知，消耗2molNaCl生成气体共2mol，因此生成2.5mol气体，消耗的氯化钠的物质的量2.5mol；故答案为：2.5mol。
(2)电解时消耗NaCl质量为，根据20℃时，食盐的溶解度为36克/100克水，因此所取饱和食盐水的质量；故答案为：552.5。
(3)根据电解方程式，得到2.5molNaOH，1.25mol氢气和1.25mol氯气，因此电解后所得NaOH溶液的质量分数；故答案为：21.68%。
【点睛】计算溶质质量分数时要注意溶液质量的计算，应该是电解前溶液的总质量减去生成的气体的质量。
20． 66.48 mL 3.472h
(1)阳极反应： Cu(s)→Cu2++2e
阴极反应： H2O+e→ 1/2 H2(g)+OH-
电池反应： Cu(s) +2H2O→Cu2++H2(g) +2OH-
Cu2+与EDTA按1 ： 1 络合，因此，阴极放出的氢气的摩尔数等于阳极产生的Cu2+的摩尔数，即等于消耗的EDTA的摩尔数：
= 0.05115mol·L-1× 53.12mL=2.717 ×10-3 mol
给定条件下的体积为

=66.48 mL
整式计算，算式和结果全对，得满分。分步计算：氢的摩尔数算式正确得1分：氢体积的算式正确得1分，
结果正确_(含单位和有效数字)各得1分。
(2)生成66.48 mL氢气需2.717 mmol×2=5.434 mmol电子，电解所需时间为
t== 1.250×104s= 3.472h
计算过程与结果各1分。
21． 2NH4++2e－=2NH3↑+H2↑ 4NH3+5O24NO+6H2O 2Mg+CO22MgO+C 在HCl气流中蒸干 C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 湿润的红色石蕊试纸，变蓝 极性共价键 非极性共价键
C为无色液体，由气体X（X由原电池反应得到，可能是H2）和氧气反应得到，故C应是H2O，X是H2；根据反应⑦可知非金属Y是C；由电解D无水晶体得到A与Cl2，可知D为氯化物且是离子化合物，结合A+B溶液发生原电池反应得到X、D、E，可知B为氯化物，且B是一种盐，受热极易分解，反应生成的H2与E气体，B应水解呈酸性，由转化关系：E→F→G→H，属于常温下气体E的连续氧化得到气体G，在中学阶段中N、S元素化合物符合转化关系，考虑反应①是金属与NH4Cl溶液发生的原电池反应，可推出E为NH3、F为NO、G为NO2，则H为HNO3；反应④为A在某种气体中燃烧，生成单质Y和A的氧化物，应为Mg与二氧化碳的反应，可推出A为Mg，则D为MgCl2；结合反应①可推知B为NH4Cl，验证符合转化关系。
（1）原电池反应①中，正极发生还原反应，铵根离子放电生成氨气与氢气，则正极的电极反应式为2NH4++2e－=2NH3↑+H2↑；
（2）反应②是氨的催化氧化，反应化学方程为4NH3+5O24NO+6H2O；
（3）反应④为Mg与二氧化碳的反应生成MgO与碳，反应方程式为2Mg+CO22MgO+C；
（4）从MgCl2溶液制备MgCl2的无水晶体，应注意防止水解，应将氯化镁溶液在HCl气流中蒸干，即“操作b”为在HCl气流中蒸干；
（5）反应⑤是碳与浓硝酸反应生成CO2、NO2、H2O，所以反应⑤的化学方程式为C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
（6）氨气是碱性气体，氨气溶于水呈碱性，所以氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝，通常利用此方法检验氨气。则检验气体E的试剂及现象是湿润的红色石蕊试纸，变蓝；
（7）已知E可与次氯酸钠溶液反应生成K，K和E的组成元素相同，且一分子K中有18个电子，则K的分子式为N2H4，K中所含的化学键类型为极性共价键、非极性共价键。
22． NaOH Fe 3Fe3O4+28 H++9Fe3++NO↑+14H2O 3Fe(s)+2O2 (g)Fe3O4(s)  ΔH=−2a kJ/mol N2+6H++6e−2NH3
A、B、C、E的焰色反应均为黄色，A、B、C、E中均含钠元素；B常作食品的膨化剂，B为NaHCO3；X为一种黑色固体单质，X也有多种同素异形体，其氧化物之一参与大气循环，为温室气体，X为C；G为冶炼铁的原料，G溶于盐酸中得到两种盐，G为Fe3O4；A、NaHCO3之间能按物质的量之比为1∶1反应得到E，且A、E中均含钠元素，则A为NaOH，E为Na2CO3；NaOH与C按任意比例混合，溶于足量的水中，得到的溶质也只含有一种，并有无色、无味的气体D放出，且C中含钠元素，则C为Na2O2，D为O2；再结合转化关系可知，F为Fe，H为Fe(NO3)3和稀HNO3的混合液。
(1)由分析可知，A为NaOH，F为Fe。
(2)由分析可知，C为Na2O2，Na2O2中Na+与以离子键结合，中O原子与O原子以共价键结合，其电子式为。
(3)由分析可知，G为Fe3O4，Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+，Fe2+被稀HNO3氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：3Fe3O4+28H++9Fe3++NO↑+14H2O。
(4) 由分析可知，F为Fe，D为O2，G为Fe3O4，D→G的反应为3Fe+2O2Fe3O4，由方程式可知，当有3mol铁参与反应时，转移8mol电子，而转移4mol电子时释放出akJ热量，则转移8mol电子放出2akJ热量，则其热化学反应方程式为：3Fe(s)+2O2(g)Fe3O4(s)  ΔH=−2akJ/mol。
(5)阴极得电子，元素化合价降低，则N2在阴极上得电子，发生还原反应生成NH3，而电解质溶液为酸性，则阴极的电极反应方程式为：N2+6H++6e−2NH3。