Question

【題目】判斷正誤（在答題卡表格中①~題題號(hào)對(duì)應(yīng)位置畫“√”或“×”）。

（1）2020年6月23日9時(shí)43分北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射！執(zhí)行本次發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)三乙運(yùn)載火箭加裝的常規(guī)燃料為偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮。偏二甲肼和四氧化二氮也可以作為燃料電池的兩極反應(yīng)物。二者反應(yīng)的產(chǎn)物均對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染。根據(jù)以上信息判斷下列說法正誤：

①偏二甲肼是有機(jī)物，其中氮元素化合價(jià)為-3_____

②生成1molCO2轉(zhuǎn)移8mol電子_____

③偏二甲肼與四氧化二氮的反應(yīng)是放熱反應(yīng)_____

④該燃料電池中偏二甲肼是負(fù)極反應(yīng)物_____

（2）如圖所示裝置，用生成的氯氣與乙二醛制備乙二酸，反應(yīng)原理為＋2Cl2＋2H2O→＋4HCl。

判斷以下說法的正誤：

⑤該裝置利用上述反應(yīng)將電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能_____

⑥Pt1電極的反應(yīng)式為2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-_____

⑦鹽酸除增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性的作用，還提供Cl-參與電極反應(yīng)_____

⑧理論上每得到0.1mol乙二酸，將有0.4molH+從右室遷移到左室_____

（3）判斷對(duì)下列圖像的描述的正誤：

⑨根據(jù)圖a可判斷反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)的ΔH＞0_____

⑩圖b可表示壓強(qiáng)（P）對(duì)反應(yīng)2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)的影響_____

圖c可表示向醋酸溶液通入氨氣時(shí)，溶液導(dǎo)電性隨氨氣量的變化_____

根據(jù)圖d，除去CuSO4溶液中的Fe3+，可加入NaOH調(diào)節(jié)pH至3~4_____

（4）利用如下實(shí)驗(yàn)探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕。

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)編號(hào)	浸泡液	pH	氧氣濃度隨時(shí)間的變化
	i	H2O	7
	ii	1.0mol·L-1NH4Cl	5
	iii	0.5mol·L11(NHspan>4)2SO4	5
	iv	1.0mol·L-1NaCl	7
	v	0.5mol·L-1Na2SO4	7

通過以上實(shí)驗(yàn)判斷下列說法正誤：

i與iv、v比較說明鹽溶液可以加快吸氧腐蝕速率_____

ii與iii、iv與v比較說明吸氧腐蝕速率與陰離子種類無(wú)關(guān)_____

向?qū)嶒?yàn)v溶液中加入少量(NH4)2SO4固體，吸氧腐蝕速率加快_____

向?qū)嶒?yàn)ii溶液中加等體積的0.5mol·L-1(NH4)2SO4，吸氧腐蝕速率一定加快_____

Answer 1

【答案】× √ √ √ × × √ √ × × × √ √ × √ ×

【解析】

根據(jù)偏二甲肼的分子結(jié)構(gòu)及相關(guān)元素的非金屬性的強(qiáng)弱關(guān)系判斷N元素的化合價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)及原電池原理分析相關(guān)的問題；根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素及平衡移動(dòng)原理分析相關(guān)問題；根據(jù)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)分析溶液導(dǎo)電性的變化；根據(jù)控制變量法分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（1）偏二甲肼和四氧化二氮也可以作為燃料電池的兩極反應(yīng)物。二者反應(yīng)的產(chǎn)物均對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，則反應(yīng)產(chǎn)物為CO2、N2和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H8N2+2N2O42CO2+3N2+4H2O。

①偏二甲肼（C2H8N2）是有機(jī)物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3)2N-NH2），其中兩個(gè)氮原子之間形成一對(duì)共用電子對(duì)，該共價(jià)鍵為非極性鍵，其他的共價(jià)鍵均為極性鍵，由于在該有機(jī)物中N元素的非金屬性最強(qiáng)，故其化合價(jià)為-2，①不正確，畫×；

②C2H8N2+2N2O42CO2+3N2+4H2O，該反應(yīng)中，N2O4是氧化劑，其中N由+4降低到0，C2H8N2是還原劑，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是16e-，因此生成1molCO2轉(zhuǎn)移8mol電子，②正確，畫√；

③偏二甲肼和四氧化二氮也可以作為燃料電池的兩極反應(yīng)物，因此偏二甲肼與四氧化二氮的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，③正確，畫√；

④燃料在燃料電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該燃料電池中偏二甲肼是負(fù)極反應(yīng)物，④正確，畫√；

（2）⑤在電解過程中，電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，有一部分會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，故⑤不正確，畫×；

⑥Pt1電極為陰極，稀硫酸中的H+放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H+＋2e-=H2↑，⑥不正確，畫×；

⑦鹽酸中的Cl-在陽(yáng)極上放電生成Cl2，然后氯氣把乙二醛氧化為乙二酸，所以，鹽酸除增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性的作用，還提供Cl-參與電極反應(yīng)，⑦正確，畫√；

⑧陽(yáng)極區(qū)的總反應(yīng)為-4e-＋2H2O→＋4H+，陰極反應(yīng)為4H+＋4e-=2H2↑，所以離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，理論上每得到0.1mol乙二酸，將有0.4molH+從右室遷移到左室⑧正確，畫√；

（3）⑨根據(jù)圖a可知，該反應(yīng)在圖中兩線交點(diǎn)處，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，此后升高溫度，逆反應(yīng)速率增大程度較大，故平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此可以判斷反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)的ΔH＜0，⑨不正確，畫×；

⑩2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)，該反應(yīng)物在建立平衡的過程中，氣體分子數(shù)在減少，若增大壓強(qiáng)，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物的百分含量將減小，因此，圖b不能表示壓強(qiáng)（P）對(duì)反應(yīng)2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)的影響，⑩不正確，畫×；

醋酸是弱電解質(zhì)，與氨氣反應(yīng)后可以生成強(qiáng)電解質(zhì)醋酸銨，故溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)，因此，圖c不能表示向醋酸溶液通入氨氣時(shí)溶液導(dǎo)電性隨氨氣量的變化，不正確，畫×；

根據(jù)圖d信息可知，pH約為3時(shí)，溶液中Fe3+的濃度為0，而Cu2+的濃度較大，因此，除去CuSO4溶液中的Fe3+，可加入NaOH調(diào)節(jié)pH至3~4，正確，畫√；

（4）由圖象中的信息可知，i與iv、v比較，前者單位時(shí)間內(nèi)氧氣濃度的變化量較小，氧氣消耗得越快，說明吸氧腐蝕速率越快，因此，可以說明鹽溶液可以加快吸氧腐蝕速率，正確，畫√；

ii與iii、iv與v比較，僅陰離子種類不同，但是其腐蝕速率明顯不同，說明吸氧腐蝕速率與陰離子種類有關(guān)，不正確，畫×；

由圖象可知，在相同條件下，硫酸銨溶液的腐蝕速率明顯快于硫酸鈉溶液，因此，向?qū)嶒?yàn)v溶液中加入少量(NH4)2SO4固體，吸氧腐蝕速率加快，正確，畫√；

向?qū)嶒?yàn)ii溶液中加等體積的0.5mol·L-1(NH4)2SO4，兩種溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均變?yōu)樵瓉?lái)的一半，雖然銨根離子濃度與原溶液相同，但是氯離子的濃度變小了，故吸氧腐蝕速率減小，不正確，畫×。