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2024届高三化学一轮专题训练:有机化学2
展开2024高三一轮复习一遍过--有机化学
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A.利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
B.发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐
C.研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
2.通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
取适量火柴头的浸泡液于试管中,滴加AgNO3溶液和稀HNO3
无白色沉淀
火柴头一定不含氯元素
B
向样品溶液中先加入溶液,然后再加入稀盐酸
生成白色沉淀,加入稀盐酸,沉淀不溶解
样品溶液已经变质
C
向盛有溶液的试管中滴加5滴溶液,待生成白色沉淀后,再向其中滴加溶液
先有白色沉淀生成,后有黄色沉淀出现
D
向中加入,充分反应,用四氯化碳充分萃取后取上层溶液滴加
四氯化碳层显紫色,上层溶液试样变红
和的反应存在限度
A.A B.B C.C D.D
3.硝酸盐污染已成为一个日益严重的环境问题,甲酸()在纳米级磁性(钯)表面分解为活性和,再经下列历程实现的催化还原,进而减少污染。已知(Ⅱ)、(Ⅲ)表示中二价铁和三价铁。下列说法错误的是
A.生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
B.分解时,只有极性共价键发生了断裂
C.在整个历程中,1可完全还原1
D.反应历程中生成的可调节体系,有增强氧化性的作用
4.反应2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g),每生成1molN2,放出664kJ的热量,该反应的速率表达式为(k、m、n待测,k为速率常数,一般只受温度影响),其反应过程包含下列两步:①(慢);②(快)。T℃时测得有关实验数据如下:
序号
c(NO)/(mol·L-1)
c(H2)/(mol·L-1)
速率/(mol·L-1·min-1)
I
0.0060
0.0010
Ⅱ
0.0060
0.0020
Ⅲ
0.0010
0.0060
Ⅳ
0.0020
0.0060
下列说法正确的是
A.H2O2是该反应的催化剂
B.该反应的快慢主要取决于步骤①
C.该反应速率表达式中m=n=1
D.向容器中充入2molNO和2molH2,充分反应后,放出664kJ的热量
5.一定温度下,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的化学方程式为3X+Y⇌2Z
B.2min时反应达到平衡状态
C.与1~2min相比,0~1min的v(正)比较快
D.平衡时,容器压强与初始压强的比值为10:9
6.一定温度下,向一恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有关该反应的说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,v(正)增大,v(逆)减小
B.其他条件不变,移走一定量的SO3,v(正)、v(逆)都下降
C.温度不变,向该容器中充入气体Ar,反应速率增大
D.温度不变,将容器体积增大,反应速率也增大
7.锂离子电池充、放电电池总反应:LixC6+Li1-xCoO2LiCoO2+C6,该电池充、放电的工作示意图如图。下列有关说法不正确的是
A.该电池具有较高的比能量
B.负极的反应式:LixC6-xe-=xLi++C6
C.放电时,Li+从石墨晶体中脱嵌移向正极
D.充电时,若转移1 mol e-,石墨电极将增重7x g
8.下列各组反应刚开始时,放出H2速率最大的是
选项
金属
(粉末状)
物质的量
酸的浓度
酸的体积
反应温度
A
Al
0.1 mol
18.4 mol·Lˉ1 浓H2SO4
10 mL
60℃
B
Zn
0.1 mol
3 mol·Lˉ1 HCl
10 mL
30℃
C
Fe
0.1 mol
18.4 mol·Lˉ1 浓 H2SO4
10 mL
60℃
D
Zn
0.1 mol
3 mol·Lˉ1 CH3COOH
10 mL
30℃
A.A B.B C.C D.D
9.在一定温度下,将和放入容积为的某密闭容器中发生反应:。后达到平衡,测得容器内C的浓度为,则下列叙述不正确的是
A.在内该反应用D的浓度变化表示的反应速率为
B.平衡时A的转化率为25%
C.平衡时B的体积分数约为50%
D.初始时的压强与平衡时的压强之比为
10.已知:,400℃时该反应的化学平衡常数K=1。一定条件下,分别在甲、乙、丙3个恒容密闭容器中加入X和Y,反应体系中相关数据如下表:
容器
温度/℃
起始时物质的浓度/
10分钟时物质的浓度/
c(X)
c(Y)
c(Z)
甲
400
1
1
0.5
乙
T1
1
1
0.4
丙
400
1
2
a
下列说法正确的是
A.甲中,10分钟时
B.乙中,可能T1<400
C.丙中,a<0.5
D.丙中,达平衡后,保持温度不变,再充入1molX和2molY,X的转化率提高
11.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,达平衡后将体积缩小为原来的一半,则C的体积分数
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
12.用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染。例如:
①
②
下列说法错误的是
A.反应①②中,相同物质的量的甲烷发生反应,转移的电子数相同
B.若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和H2O(g),放出的热量为173.4kJ
C.由反应①可知:
D.已知CH4的燃烧热为akJ/mol,由组成的混合物2mol,完全燃烧并恢复到常温时放出的热量为bkJ,则H2的燃烧热为
13.下列类比或推理合理的是
已知
类比或推理
A
沸点:Cl2
酸性:HClO4>HIO4
酸性:HCl>HI
C
金属性:Fe>Cu
氧化性:Fe3+
Na2CO3溶液显碱性
所有钠盐溶液均显碱性
A.A B.B C.C D.D
14.已知:CO2氧化C2H6制C2H4的主反应热化学方程式为:
该反应的历程分为如下两步:
反应①: (快反应)
反应②: (慢反应)
下列说法正确的是
A.反应①的活化能反应②的活化能
B.相比于提高,提高对主反应速率影响更大
C.将液化分离,可以提高反应物的转化率
D.若反应①的,则该反应自发进行的最高温度T=1125K
15.一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入,发生反应:。10min时达平衡,此时,下列说法正确的是
A.
B.该反应的平衡常数K=4
C.CO2的体积分数保持不变时,说明该反应达到平衡状态
D.平衡后,再加入少量,平衡向正反应方向移动
二、填空题
16.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入可发生下列反应:。下表为反应在温度下的部分实验数据:
0
500
1000
1500
(mol)
10.00
7.04
4.96
4.96
请回答:
(1)从反应开始到500 s,生成的平均速率_______。
(2)温度下,该反应达到平衡时的转化率_______。
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,写出相关化学方程式:_______,在此反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(4)对于反应:,下列说法不正确的是_______。
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.不可能100%转化为
C.该条件下当混合气体密度不再变化,反应达到最大限度
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
E.200℃时,转化率几乎为0,可能原因是能量不足以破坏的分子间作用力
(5)①若在恒容密闭容器中充入一定量的和,发生反应:,该反应的正反应速率随时间变化的曲线如下图所示:
请解释正反应速率如图变化的原因:_______。
②氮的另一种氢化物肼(),是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。键能是指破坏1 mol化学键所吸收的能量,下列共价键的键能信息如表所示:
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能(kJ/mol)
391
161
498
946
463
关于反应,则32g 与完全反应将放出热量_______kJ。
17.根据所学知识回答下列问题:
(1)溶液显酸性,请用离子方程式解释:___________,将溶液进行蒸干、灼烧,得到的固体化学式为___________。
(2)某温度下纯水的,若温度不变,滴入稀醋酸,使,则此溶液中由水电离产生的___________ mol∙L−1。
(3)25℃时,在浓度均为1 mol∙L−1的、、三种溶液中,若测得其中铵根离子浓度分别为a、b、c(单位为mol∙L−1),由大到小顺序为:___________。
(4)在日常生活中经常用和混合溶液作泡沫灭火剂,其灭火原理为___________(用离子方程式表示)。
(5)常温下,a ml 0.1 mol·L-1的盐酸与b ml 0.1 mol·L-1 氨水等体积混合,若混合溶液呈中性,则a___________b (填“大于”、“小于”、“等于”)。
(6)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020 mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:),已知,,则除去中的选择的pH范围是___________。
18.Ⅰ.根据化学能转化为电能的相关知识,回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A. B.
C. D.
Ⅱ.铅蓄电池是常用的化学电源。
(2)铅蓄电池属于___________(填“一次”或“二次”)电池。已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。写出该电池放电时,正极上的电极反应式:___________。
(3)甲烷(CH4)燃料电池以30%KOH溶液为电解质溶液,该燃料电池放电时负极上的电极反应式为___________;正极附近溶液的碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(4)银锌电池总反应为:Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag。则该电池的正极电极反应式:___________。
(5)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
①氧气从___________(填“a”或“b”)口通入;电池工作时,OH-向___________(填“X”或“Y”)极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导O2-,则电池工作时负极电极反应式为___________。
19.解答以下问题
(1)除去CuCl2溶液中的Fe3+,可以选择下列______(填字母)调节溶液的pH值。
A.Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuCO3 E.Cu2(OH)2CO3
(2)已知室温时,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HCO):c(CO)=2:1时,溶液的pH=______。
(3)25℃时,CH3COONH4溶液呈中性,则溶液中水电离出的H+浓度为______,溶液中离子浓度大小关系为______。
20.完成下列小题
(1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示:
正极为___________(填“A电极”或“B电极”),H+移动方向为由___________到___________(填“A”或“B”),写出A电极的电极反应式:___________。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的___________极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为___________。
③用离子方程式表示吸收NO的原理___________。
(3)结合下图所示的电解装置可去除废水中的氨氮(次氯酸氧化能力强)。
①a极为___________。
②d极反应式为___________。
(4)VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB2-空气电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示,该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,VB2极发生的电极反应为___________。
参考答案:
1.A
【详解】A.常见的脂肪酸有:硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH),二者相对分子质量虽大,但没有达到高分子化合物的范畴,不属于有机高分子,A错误;
B.嫦娥石因其含有Y、Ca、Fe等元素,属于无机化合物,又因含有磷酸根,是无机盐,B正确;
C.电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置,钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C正确;
D.海水中含有大量的无机盐成分,可以将大多数物质腐蚀,而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被含水腐蚀,D正确;
故答案选A。
2.D
【详解】A.火柴头中含氯酸根离子,不能电离出氯离子,不能加AgNO3溶液和稀HNO3检验氯元素的存在,由实验操作和现象,不能证明火柴头是否含氯元素,A错误;
B.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚硫酸钠,生成的硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,由实验操作和现象可知,不能证明Na2SO3样品溶液已经变质,B错误;
C.由于实验中AgNO3过量,故AgNO3溶液与KCl、KI反应生成沉淀,不存在AgCl转化为AgI的过程,由实验操作和现象可知,不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,C错误;
D.氯化铁不足,充分反应后,用四氯化碳充分萃取后取上层溶液滴加KSCN(aq),四氯化碳层显紫色,上层溶液试样变红,可知铁离子不能完全转化,则I-和Fe3+的反应存在限度,D正确;
故答案为:D。
3.C
【详解】A.将催化剂处理成纳米级颗粒可增大接触面积,提高甲酸分解的速率,故A正确;
B.HCOOH分解成CO2和H2,会发生氢氧键和碳氢键的断裂,氢氧键和碳氢键均为极性共价键,故B正确;
C.1molNO转化为0.5molN2,转移5mol电子,1mol H2转移2mol电子,所以完全还原1mol NO消耗2.5mol H2,故C错误;
D.NO与NO在氧化Fe2+的过程中需要消耗氢离子,pH值降低,但H2还原Fe3+过程中生成H+,所以生成的氢离子可以起到调节pH的作用,同时具有增强NO氧化性的作用,故D正确;
故答案选C。
4.B
【详解】A.两步反应①(慢);②(快),可得出是该反应的中间产物,故A错误。
B.反应的快慢主要取决于慢反应,即步骤①,故B正确。
C.根据序号I、Ⅱ得到,则n=1,根据序号Ⅲ、Ⅳ得到,则m=2,故C错误。
D.每生成7gN2,放出166kJ的热量,则反应生成1mol氮气(质量28g)时放出664kJ的热量,但此反应为可逆反应,充入2molNO和2molH2,转化率小于100%,放出的热量小于664kJ。故D错误。
故选B。
5.D
【详解】A.∆n(X):∆n(Y):∆n(Z)=0.3:0.1:0.2=3:1:2——与计量系数成正比,故A正确。
B.2min后X、Y、Z的物质的量不变,反应达到平衡状态,故B正确。
C.随反应的进行,反应物浓度降低,正反应速率减慢,故C正确。
D.,故D错误;
故选D。
6.B
【详解】A.升温,正逆反应速率均增大,故A错误。
B.移走生成物,降低生成物浓度,瞬间逆反应速率降低,正反应速率不变,反应继续正向进行,正反应速率也随之降低,故B正确。
C.恒容下充入无关气体,反应气体浓度不变,速率不变,故C错误。
D.容器体积扩大,反应体系各组分浓度减小,反应速率下降,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】A.锂离子电池单位质量输出的电能比较大,故该电池具有较高的比能量,A正确;
B.根据总反应分析,该电池的负极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6,B正确;
C.放电时阳离子向正极移动,C正确;
D.充电时,若转移1mol电子,则石墨电极增重1mol金属锂,即增重7克,D错误;
故选D。
8.B
【详解】Al和浓硫酸发生在加热条件下反应生成二氧化硫,不是氢气,选项A错误;Fe与浓硫酸发生钝化,加热也无氢气生成,选项C错误;而B和D相比较,反应温度相同,均为活泼性相同的金属,但B中盐酸为强酸,氢离子浓度较大,则B反应速率最大;
答案选B。
9.A
【分析】经2min后,测得容器内C的浓度为0.25mol/L,则
据此分析解答。
【详解】A.在2min内该反应用D的浓度变化表示的反应速率=0.125mol/L÷2min=0.0625mol·L-1·min-1,故A错误;
B.平衡时A的转化率=×100%=25%,故B正确;
C.平衡时混合气体中B的体积分数=×100%=50%,故C正确;
D.反应前后气体分子数相等,则压强保持恒定,则初始压强和平衡时压强比为1:1,故D正确;
故选:A。
10.B
【详解】A.甲中,起始X、Y浓度均为1mol/L,10min时Z的浓度为0.5mol/L,根据方程式,Z浓度变化量为0.5mol/L,则X、Y浓度变化量为0.25mol/L,10min时c(X)、c(Y)均为0.75mol/L,此时Qc=<1,反应正向进行,v正>v逆,A错误;
B.从表中数据可知,甲乙X、Y的初始浓度相同,10min时Z的浓度甲大于乙,说明甲容器中反应速率大于乙容器,则T1可能小于400℃,B正确;
C.甲和丙温度相同,丙中Y浓度大于甲,则丙中反应速率大于甲中反应速率,则10min时丙中生成的Z更多,a>0.5,C错误;
D.该反应为等体积反应,丙中达到平衡后保持温度不变,再充入1molX和2molY,此时投料比与反应开始时相同,为等效平衡,X的转化率不变,D错误;
故答案选B。
11.B
【详解】一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:,达平衡后将体积缩小为原来的一半,则该反应的化学平衡逆向移动,C的体积分数减小,故答案选B。
12.C
【详解】A.反应①中1molCH4失去8mol电子生成1molCO2,反应②1molCH4失去8mol电子生成1molCO2,反应①②中相同物质的量的甲烷发生反应,转移电子数相同,A正确;
B.标准状况下4.48L甲烷物质的量为0.2mol,(反应①+反应②)÷2得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),ΔH=-867kJ/mol,则0.2mol甲烷还原NO2生成N2和H2O(g),放出热量为867kJ/mol×0.2mol=173.4kJ,B正确;
C.反应①中H2O为气态,气态水变为液态水放出热量,则反应,C错误;
D.组成的混合物2mol中CH4有1.5mol,H2有0.5mol,现混合物完全燃烧恢复到常温时放出热量bkJ,且CH4的燃烧热为akJ/mol,则1.5molCH4燃烧放热1.5akJ,0.5molH2燃烧放出热量(b-1.5a)kJ,H2的燃烧热为2×(b-1.5a)kJ/mol=(2b-3a)kJ/mol,D正确;
故答案选C。
13.A
【详解】A.氯、溴、碘的单质,结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,同理HCl、HBr、HI结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点HCl
C.金属性Fe>Cu,能得到阳离子的氧化性Fe2+
D.Na2CO3溶液呈碱性是因为碳酸根离子水解引起的,与钠离子无关,不能推断所有钠盐都显碱性,如NaCl就显中性,D错误;
故答案选A。
14.C
【详解】A.通常反应的活化能较低时,反应速率较大,反应①为快反应,反应②为慢反应,说明反应①的活化能Ea1<反应②的活化能Ea2,A错误;
B.反应②为慢反应,则总反应的反应速率取决于反应②,提高c(C2H6)并不能提高反应②的反应速率,故对主反应的速率影响较小,提高c(CO2)能提高反应②的反应速率,进而提高主反应的反应速率,B错误;
C.将H2O(g)液化分离,根据主反应可知,生成物浓度减小,则主反应化学平衡正向移动,提高反应物的转化率,C正确;
D.反应①的ΔS=+0.12kJ·mol-1·K-1,反应①的ΔH1=(177-42)kJ/mol=135kJ/mol,根据反应自发进行的条件ΔH-TΔS<0,得到T>K,因此反应自发进行的最低温度为1125K,D错误;
故答案选C。
15.A
【分析】由于n(CO2)=1mol,则n(NH3)=2n(CO2)=2mol。
【详解】A.0~10min内v(NH3)= ,A项正确;
B.K=,B项错误;
C.CO2和NH3以1:2产生,随着反应的进行CO2的体积分数始终为33.3%,该特征无法判断平衡,C项错误;
D.加入固体不改变反应物的浓度,平衡不移动,D项错误;
故选A。
16.(1)
(2)50.4%
(3) NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 1:1
(4)CE
(5) 温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响,使正反应速率增大;反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响,使正反应速率减小;t3达到化学平衡状态; 287.5kJ/mol
【详解】(1);
故答案为:;
(2)根据数据可知,1000s时反应达到平衡,;故答案为:50.4%;
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,则反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O,氧化剂与还原剂的比为1:1;
(4)A.刚开始反应时候,反应物浓度最大,生成物浓度最小,则正反应速率最大,逆反应速率最小,A正确;
B.该反应为可逆反应,则N2O5不可能100%转化,B正确;
C.根据公式,,反应前后质量不变,恒容容器的体积不变,则密度不变,C错误;
D.升高温度、增大压强、增大反应物浓度可以促进平衡正向进行,D正确;
E.分子间作用力决定物理性质,E错误;
故答案为:CE;
(5)①温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响,使正反应速率增大;反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响,使正反应速率减小;后达到化学平衡状态;
②反应焓变=反应物键能-生成物键能=;
故答案为:287.5kJ/mol。
17.(1) Fe3++3H2O Fe(OH)3 +3H+ Fe2O3
(2)
(3)c>a>b
(4)
(5)小于
(6)3.3≤pH<5
【详解】(1)氯化铁中铁离子水解,生成氢氧化铁和氢离子,溶液呈酸性,离子方程式:Fe3++3H2O Fe(OH)3 +3H+;由于氯化铁中水解生成氢氧化铁和盐酸,盐酸易挥发,因此将溶液进行蒸干,得到Fe(OH)3,灼烧得到Fe2O3;
(2)某温度下纯水的,氢氧根浓度等于氢离子浓度,则,若温度不变,滴入稀醋酸,使,,溶液中的氢氧根浓度是来自水电离出的氢氧根浓度,水电离出的氢离子浓度等于水电离出氢氧根浓度,则此溶液中由水电离产生的。
(3)25℃时,在浓度均为1 mol∙L−1的、、三种溶液中,硫酸铵中铵根单一水解,碳酸铵中铵根离子、碳酸根离子相互促进的双水解,水解程度相对大;硫酸亚铁铵中亚铁离子、铵根离子相互抑制的双水解,水解程度小,若测得其中铵根离子浓度分别为a、b、c(单位为mol∙L−1),由大到小顺序为c>a>b。
(4)在日常生活中经常用和混合溶液作灭火剂,是由于两者发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,其灭火原理的离子方程式为。
(5)a ml 0.1 mol·L-1的盐酸与b ml 0.1 mol·L-1 氨水等体积混合,若混合溶液呈中性,则产物中有NH4Cl和NH3·H2O,说明氨水过量,所以a (6)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020 mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:,则),已知,,则
除去中的,则残留在溶液中的铁离子浓度小于,铜离子浓度为0.020 mol∙L−1,根据,则,,则pH=4−lg5=3.3,根据,则,,则pH=5,则除去中的选择的pH范围是3.3≤pH<5。
18.(1)D
(2) 二次 PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O
(3) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 增强
(4)
(5) b X
【详解】(1)原电池发生的反应是氧化还原反应。
A.该反应是中和反应,反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,不能构成原电池,A不符合题意;
B.该反应属于氧化还原反应,但离子方程式书写中,电子不守恒,电荷不守恒,B不符合题意;
C.该反应基本类型是化合反应,但反应反应过程中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,不能构成原电池,C不符合题意;
D.该反应属于氧化还原反应,反应过程中电子守恒,元素守恒,方程式书写正确,因此能构成原电池,D符合题意;
故合理选项是D。
(2)铅蓄电池能够反复放电和充电使用,因此属于二次电池;
在铅蓄电池放电时,负极材料是Pb,Pb失去电子发生氧化反应,负极的电极反应式为:Pb-2e-+=PbSO4;正极材料是PbO2,PbO2得到电子被还原产生Pb2+结合溶液中的生成PbSO4;O2-结合H+生成H2O,则正极的电极反应式为:PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O;
(3)在甲烷燃料电池中,通入燃料甲烷的电极为负极,CH4失去电子被氧化产生的CO2与溶液中的OH-结合形成,同时产生H2O,则负极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O;
在正极上O2得到电子,与溶液中的H2O结合形成OH-,故正极附近c(OH-)增大,故正极附近溶液的碱性增强;
(4)银锌电池中,Zn为负极,失去电子发生氧化反应,Ag2O为正极,得到电子发生还原反应,正极的电极反应式为:;
(5)①根据图示可知:在X电极上有电子流出,则X电极为负极,a口通入的气体为H2;在Y电极上有电子流入,则Y电极为正极,b口通入的气体为O2。因此氧气从b口通入;电池工作时,OH-向正电荷较多的负极区移动,因此OH-向X电极移动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导O2-,则电池工作时负极上H2失去电子产生的H+结合O2-生成H2O,则负极的电极反应式为。
19.(1)BCDE
(2)10
(3) 大于1×10-7mol/L c(CH3COO-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
【详解】(1)调节溶液的pH使CuCl2溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3,选择的物质要能和酸反应,同时还要注意不能引入新的杂质,可以使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3,不能使用Cu,因为Cu能和Fe3+生成Fe2+,不利用Fe元素的除杂,故选BCDE。
(2)室温时,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,则H2CO3的Ka2= ,当溶液中c(HCO):c(CO)=2:1时,溶液的c(H+)=,溶液的pH=10。
(3)酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,醋酸铵中醋酸根离子、铵根离子相互水解且水解程度相同,所以其溶液呈中性,醋酸铵水解导致溶液中水电离的H+浓度大于10-7mol/L;中性溶液中c(H+)=c(OH-),所以根据溶液中电话守恒可知c(CH3COO-)=c(NH),在醋酸铵溶液中醋酸根离子和铵根离子的浓度大于氢离子和氢氧根离子的浓度,故c(CH3COO-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)。
20.(1) B电极 A B
(2) 负
(3) 负
(4)
【详解】(1)氧气得到电子发生还原反应为正极,故B电极为正极、A电极为负极,负极上二甲醚失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,;原电池中阳离子向正极迁移,故H+移动方向为由A到B;
(2)①由图可知,左侧亚硫酸氢根离子得到电子发生还原生成,为阴极区,则与其相连的a是直流电源的负极、b为正极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间为酸性,阴极区亚硫酸氢根离子得到电子发生还原生成,电极反应为。
③NO和发生氧化还原反应生成氮气和亚硫酸氢根离子,氮元素化合价由+2变为0、硫元素化合价由+3变为+4,结合电子守恒可知,反应为;
(3)图所示的电解装置可去除废水中的氨氮(次氯酸氧化能力强),根据题意可知,d极氯离子失去电子反应氧化反应生成次氯酸:,次氯酸将氨氮氧化而除去,d极为阳极,c为阴极,与阴极相连的a为负极;
①由分析可知,a极为负极。
②由分析可知,d极反应式为;
(4)由图可知,空气通入的a极为正极,氧气得到电子发生还原反应,则VB2极为负极,VB2失去电子在碱性条件下发生氧化反应生成B2O3、V2O5,反应为。
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