2022-2023学年山西省晋城市第二中学校高二上学期12月月考化学试题含解析
展开山西省晋城市第二中学校2022-2023学年高二上学期
12月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生产、生活息息相关。已知单位质量的燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。下列说法正确的是
A.向汽油中添加乙醇后,该混合燃料的热值不变
B.空气中的水汽凝华为雪花是一个放热过程,也是熵增过程
C.可使用广泛pH试纸测量“84”消毒液的pH
D.理论上氢氧燃料电池汽车使用时不会产生污染物
【答案】D
【详解】A.汽油和乙醇的热值不同,所以向汽油中添加乙醇后,该混合燃料的热值会改变,故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,此过程中放热,也是熵减过程,故B错误;
C.“84”消毒液具有漂白性,能使湿润的pH试纸褪色,不能用广泛pH试纸测量“84”消毒液的pH,故C错误;
D.氢氧燃料电池的生成产物是水,理论上氢氧燃料电池汽车使用时不会产生污染物,故D正确;
故选D。
2.下列物质中属于电解质,且促进水的电离的是
A.Cu B.溶液 C. D.HCl
【答案】C
【详解】A.铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,B错误;
C.是电解质,铵根离子水解促进水的电离,C正确;
D.HCl是电解质,是强酸,抑制水的电离,D错误;
故选C。
3.下列说法中正确的是
A.室温下反应不能自发进行:
B.中和热为,则表示中和热的热化学方程式:
C.一定条件下,将0.2mol和0.1mol充入密闭容器中充分反应生成,放出热量17.4kJ:
D.已知: ,则的燃烧热
【答案】A
【详解】A.为熵增的反应,室温下反应不能自发进行,说明,A正确;
B.该反应还生成硫酸钡沉淀,形成离子键放出能量,故,B错误;
C.该反应为可逆反应,一定条件下,将0.2mol和0.1mol充入密闭容器中充分反应不可能完全进行,不能计算反应的,C错误;
D.已知: ,生成液态水放出热量更多,则的燃烧热,D错误;
故选A。
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=1的溶液中:、、、
B.能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液:、、、
C.由水电离的c(H+)=1×10−13mol⋅L−1的溶液中:、、、
D.c(OH−)=10−12mol⋅L−1的溶液中:、、、
【答案】D
【详解】A.pH=1的溶液显酸性,酸性环境中硝酸根会将亚铁离子氧化,A不符合题意;
B.使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液中含有氧化性的物质,会将S2-、氧化,B不符合题意;
C.由水电离的c(H+)=1×10−13mol⋅L−1的溶液中水的电离受到抑制,可能是酸溶液也可能是碱溶液,酸溶液中碳酸根不能大量存在,C不符合题意;
D.c(OH−)=10−12mol⋅L−1的溶液显酸性,酸性溶液中四种离子相互之间不反应,也不与氢离子反应,可以大量共存,D符合题意;
综上所述答案为D。
5.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应 ,一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
A.升高温度,若减小,则
B.加入一定量Y,达新平衡后减小
C.压缩容器,增大
D.恒压下充入一定量的氦气,减少
【答案】B
【详解】A.升高温度,若m(Y)减小,说明平衡逆向移动,而升高温度平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是放热反应,则△H﹤0,A正确;
B.Y是固体,加入Y,平衡不移动,c(Z)不变,B错误;
C.压缩容器,X、Z的浓度均增大,C正确;
D.恒压下充入一定量的氦气,容器体积变大,相当于减压,平衡逆向移动,n(Z)减少,D正确;
故选B。
6.已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法正确的是
A.TS2所在的基元反应中活化分子百分数最大
B.该历程中的最大能垒(活化能)
C.使用催化剂只降低正反应的活化能,反应的焓变不变
D.反应达到平衡状态后,升温使平衡逆向移动
【答案】D
【详解】A.TS2所在的基元反应活化能最大,活化分子百分数最小, A错误;
B.正反应的活化能是指正向进行的反应的活化能,图中①③⑤均为正反应活化能,其中活化能最大的为相对能量大的③,其能量为,B错误;
C.催化剂可以同等程度降低正逆反应的活化能,反应的焓变不变,C错误;
D.从图中可以看出,反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,D正确;
故选D。
7.NaCl固体溶解过程及NaCl溶液导电的示意图如下。下列说法错误的是
A.图①中,a离子为,b离子为
B.NaCl发生电离不需要通电
C.图②表示通电后,离子定向移动,推测Y为电源的负极
D.金属导电是物理变化,电解质溶液导电也是物理变化
【答案】D
【详解】A.水分子中O原子显负电性,会吸引钠离子,且钠离子的半径小于氯离子,所以b离子为Na+,a离子为Cl−,A正确;
B.通电后,NaCl发生电解,电离不需要通电,B正确;
C.通电后为电解池,水和氯离子显负电,向阳极移动,所以Y为电源负极,C正确;
D.电解质溶液导电的过程即电解过程,有新物质生成,为化学变化,D错误;
故选D。
8.下列关于电解质溶液的叙述中正确的是
A.、两种盐溶液中,离子种类相同
B.常温下,的溶液与1mol的NaOH溶液等体积混合后,所得混合液中:
C.物质的量浓度相同的和两种溶液中,前者大于后者
D.常温下,某溶液中由水电离的,则此溶液可能是盐酸
【答案】A
【详解】A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中阳离子都是Na+、H+,阴离子、、OH-,离子种类相同,A正确;
B.选项中离子浓度大小不符合溶液电中性原则,醋酸钠水解后溶液呈碱性,应为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),B错误;
C.铵根离子水解,氢离子可抑制铵根离子水解,则物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,c()前者小于后者,C错误;
D.常温下,水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7,酸或碱的溶液抑制水的电离,该溶液中c(H+)=10-3mol/L,水的电离程度增大,则此溶液不可能是盐酸,D错误。
故选A。
9.通过电解废旧锂电池中的可获得和(进一步处理得到),电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是
A.电极B与电源的正极相连
B.电极A的电极反应式:
C.电解一段时间后溶液中pH保持不变
D.理论上当电路中转移2mol电子时,产生87g沉淀
【答案】C
【分析】由图可知,该装置为电解池,电极A为与直流电源负极相连的阴极,酸性条件下,LiMn2O4在阴极得到电子发生还原反应生成锰离子,电极反应式为LiMn2O4+3e-+8H+=Li++2Mn2++4H2O,电极B为阳极,水分子作用下,锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子,电极反应式为2H2O+Mn2+-2e—=MnO2+4H+,则电解的总反应方程式为2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O。
【详解】A.由分析可知电极B与电源的正极相连,A正确;
B.电极A的电极反应式:,B正确;
C.由电解总反应可知H+浓度减小,pH增大,C错误;
D.根据阳极反应式2H2O+Mn2+-2e—=MnO2+4H+,理论上当电路中转移2mol电子时,产生1mol即87g沉淀,D正确;
故选C。
10.常温时将的某酸与的某碱等体积混合后,溶液的。下列说法错误的是
A.碱可以是强碱
B.两溶液恰好完全反应
C.盐的水溶液一定显碱性
D.的电离方程式:
【答案】B
【分析】常温时将的某酸与的某碱等体积混合后,溶液的,说明为弱酸且酸过量,可以是强碱也可以是电离常数比大的弱碱。
【详解】A.碱可以是强碱,A正确;
B.溶液呈酸性,过量,B错误;
C.根据盐类水解规律,谁强显谁性,正盐的水溶液一定显碱性,C正确;
D.为弱酸,多元弱酸分步电离,分步书写,以第一步为主,的电离方程式:,D正确;
故选B。
11.根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较CH3COO−和HCO的水解常数
分别测定浓度均为0.1mol·L−1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者
Kh(CH3COO−)<Kh(HCO)
B
探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化作用
在a、b两支试管中分别加入2mL5% H2O2溶液,分别滴入0.2mol·L−1FeCl3溶液、0.3mol·L−1CuCl2溶液各0.5mL,a中冒出气泡速率比b快
催化作用:Fe3+>Cu2+
C
比较AgCl、AgI的溶度积
在含0.1mol的AgNO3溶液中依次加入NaCl溶液和NaI溶液,先有白色沉淀生成,后来又变成黄色
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
验证Al、Cu的活泼性
将相同大小的铜片、铝片用导线连接,平行放人浓硝酸中,铜片不断溶解
活泼性:Al
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.醋酸铵溶液中铵根也会水解,从而影响实验结果,A错误;
B.两溶液所用Fe3+、Cu2+浓度不同,变蓝不唯一,B错误;
C.先有白色沉淀生成,后来又变成黄色,说明AgCl沉淀转化为AgI,AgI的溶解度更小,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C正确;
D.铝片会在浓硝酸中钝化,实验现象并不能说明Cu比Al活泼,D错误;
综上所述答案为C。
12.向2L恒温恒容密闭容器中充入1mol和2.8mol,使其发生反应: 。图中过程Ⅰ、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中的转化率[]随时间(t)的变化曲线。下列说法正确的是
A.m点:
B.n点时该反应的平衡常数
C.活化能:过程Ⅱ<过程Ⅰ
D.过程Ⅰ,时刻改变的反应条件可能是降低温度
【答案】A
【详解】A.m点是建立平衡的过程中,正反应速率>逆反应速率,A正确;
B.
平衡常数为=200,B错误;
C.从图分析,I先到平衡,说明反应速率快,则活化能过程I<过程Ⅱ,C错误;
D.t2时刻改变的反应条件二氧化碳的转化率降低,说明平衡逆向移动,可能是升高温度,D错误;
故选A。
13.锂-硒电池因其较高的体积能量密度而具备广阔的应用前景。西北工业大学某科研团队设计的锂-硒电池模型如图所示。下列叙述正确的是
A.左侧室也可以选用水系电解液
B.充电时,通过透过膜向左侧室移动
C.电池工作时,负极材料质量减少1.4g,转移0.4mol电子
D.充电过程中N极可能发生的反应有:
【答案】B
【分析】放电时,锂是还原剂,作负极:Li-e-=Li+,石墨烯作正极,得电子,发生+14Li++14e-=8Li2Se等还原反应。
【详解】A.Li是活泼金属,易与水反应,左侧室不可以选用水系电解液,A错误;
B.充电时,左侧为阴极,阳离子向阴极移动,穿过透过膜向左侧室迁移,B正确;
C.电池工作时,负极材料质量减少1.4g,减少的是0.2mol锂的质量,根据Li-e-=Li+,转移0.2mol电子,C错误;
D.充电过程中N极是阳极,等失电子,发生氧化反应,可能发生的反应有,D错误;
故选B。
14.已知为二元弱酸,25℃时,用溶液吸收,且最终吸收的量小于原溶液中的物质的量,其吸收液pH随变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.的第二步电离常数为
B.的电离程度大于水解程度
C.溶液中:
D.当吸收液呈中性时:
【答案】C
【详解】A.当=1时,pH=7.2,即溶液中c(H+)=10-7.2 mol/L,则H2A的第二步电离常数Ka2=,A正确;
B.图象中吸收液pH随变化关系可知:随着HA-的浓度的增大,溶液酸性增强,说明NaHA溶液显示酸性,即:c(H+)>c(OH-),可知的电离程度大于水解程度,B正确;
C.根据物料守恒,溶液中:,C错误;
D.吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-),电荷守恒为c(Na+)+c(H+) =c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),所以c(Na+)= c(HA-)+2c(A2-),D正确;
故选C。
二、计算题
15.根据要求,回答下列问题:
(1)已知甲烷的燃烧热为, 。写出CO燃烧的热化学方程式:_______,若、键的键能分别为、,则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是_______;1mol按上述方式燃烧时损失的热能是_______(保留1位小数)。
(2)煤的气化反应之一为
已知:①
②
③
则上述煤的生成的气化反应的_______。实际生产中该气化反应需要加入催化剂,其主要原因是_______(填“速率问题”或“平衡问题”)。
【答案】(1) 188.7kJ
(2) 速率问题
【详解】(1)题中已知①
已知甲烷的燃烧热为,可写出热化学方程式
②
由方程式(②×3-①) × 可得CO燃烧的热化学方程式
;
根据=反应物总键能-生成物总键能,键能+×-2×=,求得键能为,则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是;
1mol按上述方式燃烧时放出热量为kJ≈701.3 kJ,损失的热能是890kJ -701.3kJ=188.7kJ;
(2)根据盖斯定律,方程式①×2+③×2-②,可得 ==;催化剂能加快反应速率,但不影响平衡状态,实际生产中该气化反应需要加入催化剂,其主要原因是速率问题。
三、原理综合题
16.生活中常用到酸和碱,已知常温下,的,的。回答下列问题:
(1)冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化趋势如图所示。
①加水前冰醋酸的导电能力几乎为零,原因是_______。
②a、b、c三点中水的电离程度最小的是_______(用a、b、c表示)。
(2)体积均为100mL、pH均为2的溶液与一元弱酸HX溶液,分别加水稀释过程中pH与加入水的体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数_______(填“大于”“小于”或“等于”)的电离平衡常数,理由是_______。
(3)常温下,在的溶液和的溶液中:
①的溶液中约为_______(保留两位有效数字)。
②常温下,溶液的_______(填具体数字)。
(4)某温度时,测得溶液的pH为11,在此温度下,将的NaOH溶液与的硫酸混合,若所得混合溶液为中性,则_______(写比值)。
【答案】(1) 冰醋酸是由分子构成的化合物,在加水前冰醋酸中只有醋酸分子,无自由移动的离子,因此其导电能力几乎为零。 b
(2) 大于 稀释相同倍数,一元酸溶液的pH变化比溶液的大,故的酸性较强,电离平衡常数较大。
(3) 7
(4)1:10
【详解】(1)①冰醋酸是由分子构成的化合物,在加水前冰醋酸中只有醋酸分子,无自由移动的离子,因此其导电能力几乎为零;
②醋酸是弱酸,醋酸电离出的H+浓度越大,对水的电离抑制作用越强,溶液中H+浓度越大,导电能力越强,所以a、b、c三点中水的电离程度最小的是b点;
(2)稀释相同倍数,一元酸溶液的pH变化比溶液的大,故的酸性较强,电离平衡常数较大;
(3)①在0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液中Kb=,则c(OH-)=,则根据水的离子积常数Kw=10-14可知该溶液中c(H+)=;
②常温下,的,的,二者电离常数相等,根据盐类水解规律同强显中性,溶液呈中性,7;
(4)某温度时,测得的NaOH溶液的pH为11,、,在此温度下,; pH=12的NaOH溶液中, pH=2的硫酸中;若所得混合液为中性,则,1:10。
17.肼(N2H4)和氨均为重要的化工原料。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)℃时,向恒容密闭容器中加入1mol和1mol,发生反应Ⅰ,反应达到平衡。下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.容器内压强不变
B.容器内气体的密度不变
C.
D.单位时间内断裂N-H键的数目与断裂H-O键的数目相等
(2)只改变下列条件,能使的平衡体积分数增大的是_______(填字母)。
A.增大压强 B.再通入一定量 C.分离出部分水 D.降低温度
(3)在恒压绝热的密闭容器中通入一定量的和,发生反应Ⅱ和反应Ⅲ,反应Ⅲ对的平衡转化率的影响为_______(填“增大”“减小”或“无影响”)。
(4)℃时,向刚性容器中充入,发生反应Ⅲ(℃时,为液体)。和的分压(p)与时间(t)的关系如图所示。
①内,反应的平均速率_______。
②℃时,反应Ⅲ的平衡常数_______。(为用各物质的平衡分压表示反应的平衡常数)。
③反应物分子的有效碰撞几率:M_______N(填“>”“<”或“=”)。
④min时升高温度,再次达到平衡后,的分压增大的原因为_______。
【答案】(1)B
(2)D
(3)增大
(4) > t2min时温度升高,由于容器的体积不变,H2分压增大,且该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,使H2分压增大。
【详解】(1)A.反应Ⅰ为等体积反应,气体物质的量保持不变,恒温恒容条件下,压强保持不变,容器内压强不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,A不符合;
B.反应Ⅰ有液体参与,随着反应进行气体质量发生变化,恒容条件下,密度发生变化,当容器内气体的密度不变时能说明该反应达到化学平衡状态,B符合;
C.不能表示正逆反应速率相等,不能说明该反应达到化学平衡状态,C不符合;
D.单位时间内断裂N-H键的数目与断裂H-O键的数目相等,正反应速率大于逆反应速率,反应没有达到平衡,D不符合;
故选B。
(2)该反应的正反应是气体分子数不变的放热反应,
A.增大压强,化学平衡不移动,N2的平衡体积分数不变,A错误;
B.再通入一定量O2,化学平衡正向移动,产生N2,但平衡移动的趋势是微弱的,由于方程式两边都是只有一种气体,通入O2,平衡常数不变,则N2的平衡体积分数不变,B错误;
C.分离出部分水,由于水是液态物质,移出不能改变平衡,故对平衡移动无影响,所以N2的平衡体积分数不变,C错误;
D.降低温度,化学平衡正向移动,N2的平衡体积分数增大,D正确;
故选D;
(3)反应Ⅲ是吸热反应,反应进行使体系温度降低,且反应消耗NH3、使NH3的浓度降低,同时又增大了H2的浓度,促进了反应Ⅱ化学平衡正向移动,最终使N2的平衡转化率增大;
(4)①由图可知:NH3的起始分压为p0kPa,t1min时假设H2的分压变化为x,此时NH3、H2的分压相等,根据方程式2NH3(g)N2H4(l)+H2(g)可知此时x=p0-2x,所以x=kPa,则在0~t1min内,反应的平均速率v(NH3)=kPa/min;
②根据图像可知平衡时H2的平衡分压为p1kPa,则NH3的平衡分压为(p0-2p1)kPa,所以该反应用平衡分压表示的化学平衡常数Kp==kPa-1;
③M点到N点,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,所以反应物分子的有效碰撞几率:M>N;
④t2min时温度升高,由于容器的体积不变,H2分压增大,且该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,使H2分压增大。
四、工业流程题
18.(重铬酸钾)是一种重要的化工原料。某兴趣小组用铬铁矿(主要成分是)为原料制备的流程如下:
(1)将铬铁矿粉碎的目的是_______。
(2)常温下,铬酸的电离常数:,。溶液显碱性的原因是_______(用离子方程式表示),溶液中_______。溶液显_______ 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)该小组用滴定法准确测得产品中的质量分数为96.5%。某同学还用分光光度法测定产品纯度(溶液的吸光度与其浓度成正比例),但测得的质量分数明显偏低。分析其原因,发现配制待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是_______,添加该试剂的理由是_______。
(4)以标准液滴定溶液中的时,采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中_______,_______(保留两位有效数字)。(已知25℃时、的分别为、)
【答案】(1)可增大反应物的接触面积,加快高温氧化的速率
(2) 酸
(3) :H2SO4 抑制转化为,且与不反应
(4) 1.8×10-5 6.2×10-3
【分析】铬铁矿(主要成分是)、纯碱混合物在空气中焙烧得到Na2CO3、Na2CrO4、Fe2O3、CO2,然后经过水浸、过滤得到Na2CO3、Na2CrO4混合溶液和主要成分为Fe2O3的滤渣,Na2CO3、Na2CrO4混合溶液加适量硫酸使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,Na2Cr2O7溶液加KCl发生转化2得到K2Cr2O7。
【详解】(1)将铬铁矿粉碎,可增大反应物的接触面积,加快高温氧化的速率;
(2)铬酸()的电离常数,说明溶液中水解使其显碱性,用离子方程式表示为;
溶液中=,,,则溶液中=;
常温下水解常数为<,电离程度大于水解程度,溶液显酸性;
(3)根据题意,K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例,在K2Cr2O7溶液中存在平衡+H2O2H++2,即有部分会转化为,从而使测得的质量分数明显偏低,为抑制转化为,可加入与不反应的酸,如硫酸;故答案为:H2SO4;抑制转化为,且与不反应;
(4)当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中mol/L=1.8×10-5;mol/L=6.2×10-3。
五、填空题
19.我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。回答下列问题:
Ⅰ.如图所示电解装置可将CO2转化为乙烯(C2H4),该装置中的电解质溶液为稀硫酸,电极材料均为惰性电极。
(1)电极b是_______(填“阴极”或“阳极”),电极a上发生的电极反应式是_______。
(2)电解过程中H+运动方向为_______(填“由a到b”或“由b到a”)。电解后,溶液中n(H+)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.实验室用CH4燃料电池作电源探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中的X为阳离子交换膜。
(3)甲装置中,负极的电极反应式为_______。
(4)乙装置中,石墨(C)极的电极反应式为_______。
(5)若在标准状况下,有1.12L氧气参加反应,则理论上通过乙装置中X交换膜的电量为_______C(已知:法拉第常数代表每摩尔电子所携带的电荷,数值F=9.65×104C·mol−1)。一段时间后,丙装置中c(Cu2+)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)若以该CH4燃料电池为电源,用石墨作电极电解200mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,电解一段时间后,两极收集到的气体的体积相同(相同条件下测定),则整个电解过程转移电子的物质的量是_______。
【答案】(1) 阳极 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
(2) 由b到a 不变
(3)CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O
(4)2Cl--2e-=Cl2↑
(5) 1.93×104 减小
(6)0.4NA
【详解】(1)电极a上CO2被还原为C2H4,所以电极a为阴极,则电极b为阳极,溶液显酸性电极a上的反应为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O;
(2)电解池中阳离子向阴极移动,所以H+的运动方向为由b到a;阳极产生氧气,所以电解过程中总反应为2CO2+2H2OC2H4+3O2,电极过程只消耗水,所以n(H+)不变;
(3)甲为甲烷燃料电池,通入燃料的一极为负极,电解质溶液显碱性,所以电极反应为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O;
(4)石墨(C)极与电源正极相连,为阳极,氯离子失电子被氧化为氯气,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑;
(5)标况下1.12L氧气的物质的量为0.05mol,则转移0.05mol×4=0.2mol电子,电量为0.2mol×9.65×104C•mol-1=1.93×104C;丙装置阳极上Cu以及比Cu活泼的金属单质均会被氧化,而阴极只有Cu2+被还原,所以c(Cu2+)减小;
(6)电解CuSO4溶液,阳极反应为:2H2O-4e-═O2↑+4H+,开始时阴极反应为:Cu2++2e-═Cu,200mL 0.5mol/L的CuSO4溶液中含有n(Cu2+)=0.1mol,电解一段时间后,两极收集到相同体积(相同条件)的气体,电解初期只有阳极产生气体,当Cu2+电解完毕阴极发生反应:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,电解完0.1molCu2+转移电子数为0.2mol,此时阳极产生n(O2)=0.05mol,设继续转移x mole-,则有0.05+=,可得x=0.2,即两个电极上分别收集到0.1mol氧气和0.1mol氢气,根据生成氧气的量可知转移电子为0.1mol×4=0.4mol,即0.4NA。
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