21、(2010·山東實驗中學模擬)A、B、C、D是四種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A與C，

B與D分別是同主族元素；已知B、D二元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C二元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和

的2倍；四種元素形成的單質(zhì)中有兩種是氣體；兩種是固體。請回答以下問題：

(1)寫出由A、B兩元素形成的原子個數(shù)比為1∶1的化合物為__________，此化合物能使酸性KMnO₄溶液褪色，體現(xiàn)該化合物具有　　　 　　性。

(2)D的最高價氧化物對應水化物是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品。下列關(guān)于此化合物描述不準確的是(　　　 )

A．其濃溶液具有強氧化性，能與大多數(shù)金屬單質(zhì)反應

B．其稀溶液具有吸水性，能凈化多種氣體

C．該物質(zhì)具有脫水性，在乙烯的實驗室制備中有直接體現(xiàn)

D．該物質(zhì)可用鐵或者鋁容器運輸

(3)用A元素的單質(zhì)與B元素的單質(zhì)可制成新型的化學電源，已在宇宙飛船中使用。其構(gòu)造如下圖所示。兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電。

則a是　　　　　 極，電極反應式為____________________，

b是　　　　　 極，電極反應式為__________________

[解析]根據(jù)題意，A為氫元素，B為O元素，C為Na元素，D為S元素

(1)氫氧元素1：1形成的化合物為H₂O₂，和酸性KMnO₄溶液反應顯還原性。

(2)D的最高價氧化物對應水化物為H₂SO₄。

(3)構(gòu)成的是氫氧燃料電池

[答案](1)H₂O₂ 還原　 (2)B

(3)負極　　　 H₂+2OH^--2e^-=2H₂O

正極　　　 O₂+2H₂O+4e ^-=4 OH^-

20、(2010·山東實驗中學模擬)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFS)，發(fā)明于1889年�，F(xiàn)有一個碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物為電解質(zhì)，操作溫度為650℃，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤氣(CO、H₂的體積比為1：1)直接作燃料，其工作原理如圖所示。

請回答下列問題：

(1)B極為_________極，發(fā)生_________(填“氧化”或“還原”)反應

(2)電池總反應為___________________________________________。

(3)以此電源電解足量的CuSO₄溶液，陽極產(chǎn)生氣體0.56 L(已換算為標準狀況)，則陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為　　　 　______g。電解后溶液體積為1 L，溶液的PH約為　　　　 。

(4)電池中的電解質(zhì)碳酸鈉形成的水溶液體系不能用帶玻璃塞的試劑瓶保存，其原因是

　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　(用化學方程式表示)

[解析](1)燃料電池中O₂得電子，發(fā)生還原反應，為正極

(2)CO+H₂+O₂= CO₂+ H₂O

(3)電解CuSO₄溶液，陽極生成O₂，陰極生成Cu，其質(zhì)量為m=0.56L/22.4L·mol^-1×2×64g/mol=3.2g,

[H⁺]=0.56L/22.4L·ol^-1×4÷1L=1mol/L

(4)碳酸鈉水溶液中，CO₃^2-發(fā)生水解，使溶液顯堿性。

[答案](1)正極　 還原　 (2)CO+H₂+O₂= CO₂+ H₂O

(3)3.2　 　　1　 (4)CO₃^2-+H₂O CO₃^-+O H^-

19、(2010·江蘇南通模擬)普通水泥在固化過程中自由水分子減少，并且溶液呈堿性。根據(jù)這一物理化學特點，科學家發(fā)明了電動勢法測水泥初凝時間。此法的原理如圖所示，反應的總方程式為：2Cu+Ag₂O＝Cu₂O+2Ag，下列有關(guān)說法正確的是(　　 )

A．工業(yè)上以黏土、石灰石為主要原料來制造水泥

B．測量原理示意圖中，Ag₂O為負極

C．負極的電極反應式為：2Cu+2OH^-－2e^-＝Cu₂O+H₂O

D．電池工作時，OH^－向正極移動

[解析]選AC。測量原理示意圖中，Ag₂O發(fā)生還原反應，為正極；電池工作時，OH^－向發(fā)生氧化反應的一極即負極移動。

18、(2010·濰坊模擬)有四種燃料電池，A．固體氧化物燃料電池B．堿性氫氧化物燃料電池C．質(zhì)子

交換膜燃料電池D．熔融鹽燃料電池，下面是工作原理示意圖，其中正極反應生成水的是(　 )

[解析]選C。A項，正極反應生成O^2- ；B 項正極反應生成OH^-；C項正極反應生成H₂O；D 項，正極反應生成CO₃^2-。

17. (2010·南開中學模擬)用銅片、銀片、Cu (NO₃)₂溶液、AgNO₃溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO₃的U形管)構(gòu)成一個原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是(　 )

�、僭谕怆娐分�，電流由銅電極流向銀電極 ②正極反應為：Ag⁺+e^-=Ag

�、蹖嶒炦^程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作

　④將銅片浸入AgNO₃溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同

　A. ①②　　　　 　 B.②③　　　　 C.②④　　　　　　 D.③④

[解析]選C。在外電路中，電流由正極銀電極流向負極銅電極；取出鹽橋，不能形成閉合回路，原電池不能繼續(xù)工作；該原電池反應與銅片浸入AgNO₃溶液中發(fā)生的化學反應都是Cu+ 2Ag⁺=2Ag+Cu²⁺.

16、(2010·南開中學模擬)X、Y、M、Z、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，其中X元素原子的核外電子總數(shù)等于其電子層數(shù)，Z元素的氣態(tài)氫化物和它的氧化物在常溫下反應生成Z單質(zhì)和水，X與Y、W可分別形成YX₃和XW型共價化合物，YX₃極易溶于水。

⑴X與M可形成電子總數(shù)為18的液態(tài)化合物，該化合物電子式是__________________，是　　　 __________(極性或非極性)分子。

⑵Z元素氫化物的沸點比M的氫化物_______(填“低”或“高”)。

原因是：______________________________________

⑶已知X單質(zhì)和Y單質(zhì)反應生成YX₃是可逆反應，△H<0。將X、Y的兩種單質(zhì)以等物質(zhì)的量充入一密閉容器中，在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應。下列說法正確的是_______。

a. 達到化學平衡時，任何一種物質(zhì)的正反應速率與逆反應速率相等

b. 反應過程中，Y單質(zhì)的體積分數(shù)始終為50%

c. 達到化學平衡時，X、Y兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1∶1

d. 達到化學平衡的過程中氣體平均相對分子質(zhì)量減小

e. 達到化學平衡后，升高溫度，YX₃的體積分數(shù)增大

⑷Z元素與常見的金屬元素N形成NZ₂的化合物，該物質(zhì)消耗1mol氧氣，放出QkJ熱量，寫出該反應的燃燒熱的熱化學方程式：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑸如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿XW溶液，C(Ⅰ)、 C(Ⅱ)為多孔石墨電極。接通S₁后，兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后(兩玻璃管中液面未脫離電極)，斷開S₁，接通S₂，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時：

C(I)的電極名稱是　　　　　　 ；

C(II)的電極反應式是

　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

[解析]根據(jù)題意，X元素為H元素，Z元素為S元素，X與Y、W可分別形成YX₃和XW型共價化合物，YX₃極易溶于水，所以Y為N元素，W為Cl元素。

(1)H₂O₂為19電子的液態(tài)化合物，所以M元素為O元素。

(2)H₂O的沸點比H₂S高，是因為H₂O中有氫鍵

(3)a是化學平衡的定義，正確；b中，假設N₂和H₂的起始物質(zhì)的量均為1mol，反應過程中N₂反應了xmol，則N₂的體積分數(shù)為(1-x)/(1-x+1-3x+2x)=0.5，故b正確；C中X、Y兩種單質(zhì)起始物質(zhì)的量之比為1：1，但是轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量之比為1：3，所以平衡時不可能為1：1；d項，因為反應為△Vg<0的反應，所以隨反應進行，平均相對分子質(zhì)量增大。E項，因為正向反應放熱，所以升高溫度，反應逆向移動，YX₃的體積分數(shù)減小。

(4)

(5)接通S₁時，C(I)為電解池陰極，生成H₂，C(II)為電解池陽極，生成Cl₂，斷開S₁，接通S₂，構(gòu)成了氫氯燃料電池，負極為氫氣失去電子，正極為氯氣得到電子�！�

[答案](1)　　 　　　　　　　極性　　

(2)低　

H₂O分子間有氫鍵，分子間作用力增強，熔沸點升高

　 (3)ab　　

(4)

(5)負極　　

15、(2010·南開中學模擬)固體氧化物燃料電池(SOFC)以固體氧化物作為電解質(zhì)。其工作原理如下圖所示：下列關(guān)于固體燃料電池的有關(guān)說法正確的是(　　 )

A．電極b為電池負極，電極反應式為2O₂+4e^－＝4O^2－

B．固體氧化物的作用是讓電子在電池內(nèi)通過

C．若H₂作為燃料氣，則接觸面上發(fā)生的反應為H₂+2OH^－－4e^－＝2H⁺+H₂O

D．若C₂H₄作為燃料氣，則接觸面上發(fā)生的反應為C₂H₄+6O^2－－12e^－＝2CO₂+2H₂O

[解析]選D。A項中電極b為正極；B項中固體氧化物的作用是通過陰陽離子的定向移動導電，電子不能通過；C項中反應應為H₂+O^2－－2e^－＝H₂O。

13、(2010·南開中學模擬)下列離子方程式一定正確的是(　 )

　 A．用惰性材料作電極，電解飽和金屬氯化物溶液的離子方程式：

2Cl^- +2H₂O　　　　 Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

 B．用鉑作電極，在KOH溶液中，甲烷-空氣構(gòu)成燃料電池，負極反應式：

　　 CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

　 C．在明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液至沉淀量最大：

　　 Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-=AlO₂^-+2BaSO₄↓+2H₂O

　 D．碳酸鈉溶液中滴加苯酚溶液至過量：

　　 CO₃^2-+2C₆H₅OH→2C₆H₅O^-+CO₂↑+H₂O

[解析]選C。A項，若電解飽和金屬氯化物溶液產(chǎn)生難溶物如電解MgCl₂產(chǎn)生Mg(OH) ₂，則離子方程式不能寫成2Cl^- +2H₂O　　 　　Cl₂↑+H₂↑+2OH^-； B項，正確的負極反應式為CH₄-8e^-+10OH^-

=CO₃^2-+7H₂O；D項，碳酸鈉與苯酚反應生成碳酸氫鈉不能產(chǎn)生CO₂，正確的離子方程式為CO₃^2-+C₆H₅OH→C₆H₅O^-+HCO₃^-。

12、(2010·南開中學模擬)據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研制了一種有甲醇和氧氣，以及強堿作電解質(zhì)的新型手機電池，電量可達到現(xiàn)用鎳氫電池的10倍，有關(guān)此電池的敘述錯誤的是(　　 )

A．溶液中的陽離子移向正極

B．負極反應式：CH₃OH + 8OH^－ － 6e^－= CO₃^2－ +　 6H₂O

C．電池在使用過程中，電解質(zhì)溶液的c(OH^－)不變

D．當外電路通過6 mol電子時，理論上消耗1.5 mol O₂

[解析]選C。A項，溶液中的陽離子移向發(fā)生還原反應的一極即正極；B項，負極CH₃OH發(fā)生氧化反應；C項，電池在使用過程中，電解質(zhì)溶液的c(OH^－)減少；D項，1 mol O₂消耗可轉(zhuǎn)移4mol電子，外電路通過6 mol電子時，消耗1.5 mol O_2。