第一章 化学反应与能量转化 同步练习 高中化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章：化学反应与能量转化同步习题一、单选题（共12小题）1．化学与生活关系密切，下列说法正确的是A．用白糖腌制果脯可防止果脯变质，原因是白糖能使蛋白质变性B．二氧化氯、臭氧均具有强氧化性，因此可用作自来水消毒剂C．打印机黑色的墨粉中含有铁的氧化物，这种氧化物是氧化铁D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管反而会加速腐蚀2．在实验室进行中和热测定实验，下列有关叙述错误的是A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失B．测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度C．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌D．可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒3．电解精炼铜的废液中含有大量的、，下图为用惰性电极回收废液中铜、浓缩溶液的装置示意图。下列说法正确的是A．交换膜m为阴离子交换膜B．若电极a改为Cu，仍可达到预期实验目的C．b极电极反应式：D．当获得1L0.5溶液时，最多回收25.6gCu4．将二氧化碳通过电化学方法转化成燃料(原理如图所示)，为碳化学品的生产提供了一种有前景的替代途径，下列说法正确的是A．a为电源的负极B．电解一段时间后，阳极区的pH值会显著变大C．Cu电极上产生C2H4的反应为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2OD．导线中每通过2mol电子时，就能得到1molCO5．H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是A．该反应为放热反应B．①→②：断开H−H键和N≡N时需要吸收能量C．②→③：原子重新组合形成了N−H键D．选择不同的催化剂会改变此反应∆H的数值6．氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示“-”表示化学键)，下列说法正确的是A．过程I是放热过程B．过程III一定是吸热过程C．a的总能量大于d的总能量D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行7．我国科学家成功研制出二次电池，在潮湿条件下的放电原理为，模拟装置如图所示(已知放电时，由负极向正极迁移)。下列说法正确的是A．放电时，电流由镁极经外电路流向石墨极B．放电时，正极的电极反应式为C．充电时，阴极上放出，发生还原反应D．充电时，当阳极质量净减12g时，转移了4mol电子8．用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A负极CuCl2溶液b管中有气体逸出B负极NaOH溶液溶液pH降低C正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色D正极AgNO3溶液b管中电极反应式是9．微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示(左侧CH3COO-转化为CO2和H+，右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是A．电源a为负极B．该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景C．外电路中每通过lmole-与a相连的电极将产生2.8LCO2D．b电极的反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O10．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O=O为500、N-H为391，则形成1molN-N所需的能量(kJ)是A．194 B．391 C．154 D．65811．下列有关反应热的说法不正确的是A．在等温、等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变(△H)B．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=−184.6kJ·mol−1，表示每摩尔反应放出184.6kJ的热量C．在等温条件下，酸碱中和反应是放热反应，反应体系内能减少D．所有反应的反应热都可以通过量热计直接测量12．甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC－H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下，CH4可在较低温度下发生裂解反应，甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是A．甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量B．步骤②、③反应均为放热反应C．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积D．使用该催化剂，反应的焓变不变二、填空题（共4小题）13．已知某反应器中存在如下反应：i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)

ΔH1ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

ΔH2iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)

ΔH3……ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用_______反应的ΔH。14．海洋是一个巨大的宝藏，海水淡化是重要的化学研究课题。(1)蒸馏法获取淡水，历史悠久，操作简单，图中符合模拟蒸馏海水的装置是___(填序号)。a.b.c.d.蒸馏前，应向烧瓶中加入沸石或碎瓷片，目的是___，冷凝水一般不采用“上进下出”，其原因是____。(2)电渗析法的技术原理如图(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)：某地海水中主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO、SO等，则淡化过程中，甲室的电极反应式为___，产生水垢最多的是___室，淡水的出口为____(填“a”、“b”或“c”)。(3)离子交换法获取淡水模拟图如图：经过阳离子交换树脂后水中阳离子数目____(填“增加”“不变”或“减少”)，阴离子交换树脂中发生了离子反应，其离子方程式为___。15．I．完成下列问题(1)由、、氢氧化钠溶液组成原电池，其负极材料为___________。(2)由、、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式为___________。(3)某熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、乙醇为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。该熔融盐电池负极的电极反应式为___________。Ⅱ．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为。(4)放电时负极附近溶液的如何变化___________。(填“增大”“减小”或“不变”)(5)放电时每转移电子，正极有___________物质被还原。16．装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷。请回答：(1)B极是电源的_______极，甲中溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)乙溶液中总反应的离子方程式是_______。一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐_______(填“变深”或“变浅”)。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是_______(填“铜”或“银”)。(4)当外电路中通过0.04mol电子时，甲装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，若甲装置内的液体体积为200mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度是多少？(写出计算过程)_______三、实验题（共3小题）17．如图是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置示意图，试分析实验并回答下列问题：(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是_______。铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为(用甲、乙、丙填写)_______。(2)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_______(填“高”或“低”)越易腐蚀。(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为_______。(4)针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：_______(写出一点即可)。18．实验小组对溶液分别与、溶液的反应进行探究。实验装置试剂x操作及现象Ⅰ溶液加入2mL溶液，得到绿色溶液，30s时有无色气泡和白色沉淀产生，上层溶液颜色变浅。Ⅱ溶液加入2mL溶液，得到绿色溶液，3分钟未见明显变化。已知：ⅰ．ⅱ．(1)推测实验Ⅰ产生的无色气体为，实验证实推测正确：用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口，观察到_______，反应的离子方程式为_______。(2)对实验Ⅰ产生的原因进行分析，提出假设：假设a：水解使溶液中增大；假设b：存在时，与反应生成白色沉淀，溶液中增大。①假设a不合理，实验证据是_______；②实验表明假设b合理，实验Ⅰ反应的离子方程式有_______、。(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ，提出假设：增强了的氧化性。下述实验Ⅲ证实了假设合理，装置如图。实验方案：闭合K，电压表的指针偏转至“X”处；向U形管_______(补全实验操作及现象)。(4)将实验Ⅱ的溶液静置24小时或加热后，得到红色沉淀，经检验，红色沉淀中含有、和。①通过实验Ⅳ证实红色沉淀中含有和。实验Ⅳ：证实红色沉淀中含有的实验证据是_______；②有同学认为实验Ⅳ不足以证实红色沉淀中含有，设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ，证实了的存在，实验Ⅴ的方案和现象是(请画图表示实验过程)：_______。19．某小组通过观察电流表的指针偏转探究电极上发生的氧化还原反应。(1)连接装置(如图Ⅰ所示)，断开开关K时，将铁片和铜片同时插入稀硫酸中，Fe表面产生大量无色气泡，Cu表面无明显变化；闭合开关K，电流表指针向右偏转，Fe和Cu表面均产生大量无色气泡。①欲验证铁电极发生氧化反应的产物，实验操作和现象是_______。②分别用化学用语表示Fe和Cu表面均产生无色气泡的原因：_______；_______。(2)该小组同学将(1)中装置的稀硫酸换成浓硝酸，两极均产生大量红棕色气体。改进实验装置(如图II所示)，闭合开关K后，将铁电极快速插入浓硝酸中，观察到指针快速向右偏转，约2秒后指针缓缓向左偏转，并在一段时间内电流表示数几乎不变。①铜与浓硝酸反应的离子方程式为_______。②闭合开关K后，将铁电极快速插入浓硝酸中，观察到指针快速向右偏转的原因是_______(结合铜电极反应式说明)。③电流表指针向左偏转后，示数几乎不变的原因之一是铁电极上氧化膜放电，但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。请设计实验方案证明：_______。四、计算题（共2小题）20．回答下列问题：(1)合成氨一直是科学家研究的重要课题，已知破坏有关化学键需要的能量如表所示：abcd则反应生成2mol所释放出的热量为___________。(2)32.0gCu与100mL10.0mol·L-1的浓硝酸反应，标准状况下测得反应产生的NO、NO2混合气体6.72L，且充分反应后铜仍有剩余。请计算：①混合气体中NO与NO2的物质的量之比为___________。②向反应后的溶液中滴加稀硫酸可使铜完全溶解，离子方程式为___________。若该过程中只有NO气体生成，则还能产生NO的物质的量为___________。21．回答下列问题(1)下列变化过程属于放热反应的是_________。①2Al+Fe2O32Fe+Al2O3②酸碱中和反应③浓H2SO4稀释④醋酸电离⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌(2)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH1CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH2则ΔH1_______ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。(3)已知1g苯燃烧生成二氧化碳和气态水时放出akJ热量，1mol液态水气化需要吸收bkJ热量，请写出苯的燃烧热的热化学方程__________________。(4)让生态环境更秀美、人民生活更幸福！为此，天津冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫，在1200℃时，工艺中会发生下列反应：①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)

ΔH1②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)

ΔH2③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)

ΔH3④2S(g)=S2(g)

ΔH4则ΔH4的表达式为________________。(5)CO(g)和CH3OH(l)的摩尔燃烧焓ΔH分别为akJ·mol－1和bkJ·mol－1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和1mol液态水的ΔH=__________。(6)对温室气体CO2进行减排和综合治理具有十分重要的意义。CH4—CO2催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义，还可以得到合成气(CO和H2)。已知：①

②

写出该催化重整反应的热化学方程式：_____________。参考答案：1．B【解析】A．白糖作为溶质在水里有很高的溶解度，浸泡水果的时候，由于渗透压的作用，可以将细胞中的水分“吸出”，也就是脱水，使得细胞中的溶质浓度增高，细菌和微生物就难以进行繁殖，从而间接达到了防腐的作用，A错误；B．二氧化氯、臭氧均具有强氧化性，能杀菌、消毒，可用作自来水消毒剂，B正确；C．打印机里黑色的铁的氧化物为四氧化三铁，氧化铁为红棕色固体，C错误；D．锌的活动性比铁强，钢管表面的锌镀层破损后，形成原电池，锌作负极，钢管作正极，钢管仍然被保护不被腐蚀，D错误；2．C【解析】A．大小烧杯之间塞满碎泡沫，目的是减少热量损失，减小测量误差，故A正确；B．充分反应，放出热量最多时，温度最高，测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度，故B正确；C．为了使酸碱充分反应，应当快速一次倒入溶液并搅拌，防止热量散失，故C错误；D．塑料材质的环形搅拌棒导热能力差，可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，故D正确；故选C。3．D【解析】该装置为电解装置，由图可知，Na+与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极a为阳极，电极b为阴极，据此分析回答。【解析】A．由图可知，阳极区Na+通过交换膜m进入浓缩室，故交换膜m为阳离子交换膜，故A错误；B．电极a为阳极，电极上Cl-发生氧化反应生成氯气，若电极a改为Cu，则Cu失电子生成Cu2+，也会通过交换膜m进入浓缩室，故不能达到预期实验目的，故B错误；C．b极为阴极，电极上Cu2+发生还原反应生成Cu，发生的电极反应式为：，故C错误；D．若浓缩至得到1L0.5溶液，则有(0.5mol/L1L-0.1mol/L1L)=0.4mol进入浓缩室，电路中有0.8mol电子通过，可析出0.4molCu，其质量为64g/mol0.4mol=25.6g，故D正确；答案选D。4．C【解析】由图可知，Cu极碳元素价态降低得电子，故Cu电极为阴极，b为负极，a为正极，Pt电极为阳极，据此作答。【解析】A．Cu极碳元素价态降低得电子，故Cu电极为阴极，b为负极，a为正极，A错误；B．Pt电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成氢离子，阳极区pH减小，B错误；C．Cu电极为阴极，产生C2H4的电极反应为：2CO2+12H++12e-═C2H4+4H2O，C正确；D．二氧化碳生成CO时，碳元素由+4价降低为+2价，每生成1molCO转移2mol电子，但当电路中转移2mol电子时，不一定全部生成CO，故无法计算生成CO的量，D错误；故答案为：C。5．D【解析】A．根据图中信息反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应为放热反应，故A正确；B．断键吸收热量，因此①→②是断开H−H键和N≡N时，因此需要吸收能量，故B正确；C．②→③中是原子重新组合形成了N−H键，故C正确；D．选择不同的催化剂会改变反应的活化能，但反应∆H的数值不变，故D错误。综上所述，答案为D。6．C【解析】A．过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A错误；B．过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故B错误；C．氢气燃烧放热，则a的总能量大于d的总能量，故C正确；D．该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，不一定只能以热能的形式进行，故D错误；故选C。7．B【解析】该装置为电池装置，根据放电原理，Mg的化合价升高，Mg电极为负极，石墨为正极，据此分析；【解析】A．放电属于原电池，电流的方向是由正极经外电路流向负极，即电流由石墨经外电路流向镁极，故A错误；B．放电时，Mg2＋由负极向正极迁移，根据在潮湿条件下的放电原理，正极反应式为3CO2＋2Mg2＋＋2H2O＋4e－=2MgCO3·H2O＋C，故B正确；C．充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，充电时，石墨为阳极，阳极电极反应式为2MgCO3·H2O＋C－4e－=3CO2＋2Mg2＋＋2H2O，故C错误；D．根据C选项分析，充电时，阳极上质量减少的是2[MgCO3·H2O]和C，即当阳极质量净减(2×102＋12)g=216g时，转移电子物质的量为4mol，故D错误；答案为B。8．A【解析】A．X为负极，则U形管右侧为阳极，电解氯化铜溶液时，阳极氯离子被氧化生成氯气，所以b管有气体逸出，A正确；B．电解NaOH溶液的实质是电解水，所以NaOH的浓度会增大，pH增大，B错误；C．电源X极为正极，a管中石墨电极为阳极，b管中石墨电极为阴极，电解硫酸钠溶液的实质是电解水，H+在阴极区放电，OH-在阳极区放电，故在阴极区有大量的OH-，滴入酚酞后，b管中呈红色，在阳极区有大量的H+，a管中呈无色，C错误；D．电源X极为正极，则b管为阴极，电解硝酸银溶液时，阴极反应为Ag++e-=Ag，D错误；综上所述答案为A。9．D【解析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上失去电子发生氧化反应，左侧电极上CH3COO-转化为CO2和H+，发生氧化反应，左侧为阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，右侧CO2和H+转化为CH4；为还原反应，右侧为阴极；【解析】A．据分析，左侧电极为阳极，则电源a为正极，A错误；B．电化学反应时，电极上电子数守恒，则有左侧，右侧有，二氧化碳不能零排放，B错误；C．不知道气体是否处于标准状况，则难以计算与a相连的电极将产生的CO2的体积，C错误；D．右侧为阴极区，b电极上发生还原反应，结合图示信息可知，电极反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，D正确；答案选D。10．C【解析】根据图中内容，可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g)，∆H3=∆H1-∆H2=-534kJ/mol-(-2752)kJ/mol=2218kJ/mol，则E(N-N)+E(O=O)+4E(N-H)=2218kJ，E(N-N)+500kJ+4×391kJ=2218kJ，解得E(N-N)=154kJ；故答案选C。11．D【解析】A．在等温、等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变(△H)，A正确；B．反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=−184.6kJ·mol−1，表示每摩尔反应放出184.6kJ的热量，B正确；C．在等温条件下，酸碱中和反应是放热反应，热量散失维持体系温度不变，故反应体系内能减少，C正确；D．部分反应的反应热可以通过量热计直接测量，一些不稳定存在的物质参与的反应，其反应热无法通过量热计直接测量，D错误；故选D。12．A【解析】A．断开1molC－H键需要吸收440kJ能量，1mol甲烷分子中有4molC－H键，完全断开需要吸收1760kJ能量，即1mol甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760kJ能量，而不是甲烷催化裂解成C和H2需要吸收1760kJ能量，故A错误；B．步骤②、③反应中，反应物的总能量均高于生成物的总能量，所以均为放热反应，故B正确；C．从图中可以看出，甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的，催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积，堵塞了催化剂表面的活性中心，故C正确；D．催化剂不影响反应物和生成物的总能量，使用该催化剂，反应的焓变不变，故D正确；故选A。13．C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)##C(s)+CO2(g)=2CO(g)【解析】根据盖斯定律，由ⅰ+ⅱ-ⅲ或ⅰ-ⅱ-ⅲ可得目标热化学方程式；故答案为：C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)[或C(s)+CO2(g)=2CO(g)]14．(1)

b

防暴沸

若“上进下出”水流速度较快，冷凝器内气态物质得不到充分冷却且浪费水，故用“下进上出”(2)

2C1--2c-=C12

戊

b(3)

增大

H++OH-=H2O【解析】(1)蒸馏时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口，直行冷凝管一般用于蒸馏，球形冷凝管一般用于反应装置，防止反应物蒸发流失用于冷凝回流，故选b；蒸馏前，向烧瓶中加入沸石或碎瓷片，目的是防暴沸；若“上进下出”水流速度较快，冷凝器内气态物质得不到充分冷却且浪费水，故用“下进上出”。(2)甲室是阳极室，氯离子失电子发生氧化反应，甲室的电极反应式：2C1--2c-=C12；戊室是阴极室，电极反应式是2H2O+2e-=H2+2OH-，戊室中HCO和氢氧根离子反应生成CO，所以戊室中易形成水垢，水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3；甲室中的阳离子进入乙室、丙室中的阴离子进入乙室，a流出的不是淡水，丙室中的阴离子进入乙室、丙室中的阳离子进入丁室，所以b流出的是淡水，丙室中的阳离子进入丁室、戊室中的阳离子进入丁室，所以c流出的不是淡水。(3)离子交换树脂净化水的原理是：当含有Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO,Cl-、NO等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子为树脂所吸附，而树脂上可交换的阳离子H+则被交换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸；当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时，水中的阴离子也为树脂所吸附，树脂上可交换的阴离子OH-也被交换到水中，同时与水中的H+离子结合成水，据此分析解答。根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加；阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O。15．(1)Al(2)NO+e-+2H+=NO2↑+H2O(3)(4)减小(5)2【解析】(1)由、、氢氧化钠溶液组成原电池，镁和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠能发生氧化还原反应，故其负极材料为铝；(2)由、、浓硝酸组成原电池，铝和浓硝酸会钝化阻碍反应进行，铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化氮和硝酸铜，故其正极为铝，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应，NO+e-+2H+=NO2↑+H2O；(3)以熔融碳酸盐为电解质，则该熔融盐电池负极的电极上乙醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳气体，反应式为；(4)放电时负极上锌失去电子发生氧化反应，，反应消耗氢氧根离子，碱性变弱，则附近溶液的减小；(5)放电时正极得到发生还原反应，，故每转移电子，有2物质被还原。16．(1)

负

变小(2)

2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

变浅(3)铜(4)0.05mol/L【解析】将直流电源接通后，F极附近呈红色可知，F为电解池的阴极，E为电解池的阳极；则B为电源的负极，A为电源正极；C为电解池的阳极，D为电解池阴极；X为电解池阳极，Y为电解池阴极。(1)根据分析可知，B为电源的负极，C为电解池的阳极，水电离出的氢氧根离子在阳极失去电子氧化反应生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑；甲池电解硫酸铜溶液，电解时反应生成硫酸、铜和氧气，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小；(2)由图示可知，乙溶液中为电解饱和食盐水的过程，离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；由以上分析可知，B为电源的负极，故Y为阴极，X为阳极，氢氧化铁胶体粒子带正电，向Y移动，所以X极附近的颜色逐渐变浅；(3)由图可知，G为电镀池的阳极，则丙装置给铜件镀银时，H为镀件铜；(4)电解CuSO4溶液阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极先，后；当外电路中通过0.04mol电子时阳极得到氧气0.01mol，标准状况下的体积为0.224L，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则氢气体积为0.448L−0.224L=0.224L，生成氢气0.01mol，得到的电子0.02mol，根据得失电子总数相等，则溶液中Cu2+得到电子0.02mol，Cu2+物质的量为0.01mol，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度是。17．

乙

乙>甲>丙

高

2H2O＋O2＋4e-=4OH-

将金属放在油脂或有机溶剂中【解析】铁粉-炭粉-食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中铁粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蚀得快，丙中乙醇为非电解质，铁粉、炭粉形不成原电池，Fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行防护，据此分析解答。【解析】(1)甲为铁粉在氯化钠溶液中的腐蚀，乙为铁粉与碳形成原电池的腐蚀，而丙的腐蚀没有电解质溶液，所以腐蚀的速率大小为：乙＞甲＞丙，故过一段时间后液面最高的是乙，故答案为：乙；乙＞甲＞丙；(2)甲中为铁粉，乙为铁粉与碳粉的混合物，甲的腐蚀速率小于乙的，通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越高，钢铁越易腐蚀，故答案为：高；(3)乙装置中发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子，正极氧气得到电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式为：2H2O＋O2＋4e-=4OH-，故答案为：2H2O＋O2＋4e-=4OH-；(4)金属的防护措施有牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，另外还有电镀、喷镀、喷油漆等方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀，针对乙、丙装置研究的结果分析可知，将金属放在油脂或有机溶剂中故答案为：将金属放在油脂或有机溶剂中。18．(1)

蓝色褪去

(2)

实验Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)相同，但实验Ⅱ中未见气泡

(3)右侧加入NaCl固体，待NaCl溶解后，电压表指针偏转变大(4)

一段时间后，溶液由浅蓝色变为深蓝色

【解析】实验Ⅰ中，溶液和溶液反应生成CuCl沉淀、Na2SO4、H2SO4和HCl，离子方程式为，有H+生成，H+和反应生成SO2，离子方程式为。(1)淀粉试纸遇碘水变蓝，用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口时遇到SO2，SO2和I2反应生成和I-，蓝色褪去，离子方程式为；(2)①实验Ⅰ、Ⅱ中均含有Cu2+，但实验Ⅱ中并无气体产生，可知不是因为Cu2+水解生成SO2；②存在时，与反应生成白色沉淀，溶液中增大，H+和反应生成SO2，离子方程式为、；(3)为证明增强了的氧化性，应向U形管右侧加入NaCl固体，待NaCl溶解后，Cu2+的氧化性增强，使得电池的电压增大，则电压表指针偏转变大；(4)①根据已知ⅰ．和ⅱ．，加入浓氨水后，沉淀溶解变为浅蓝色，露置在空气中一段时间后，溶液变为深蓝色，说明红色沉淀中含有；②取少量纯净的Cu2O于试管中，滴加足量浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，露置在空气中一段时间后，溶液变为深蓝色，用此实验可说明实验Ⅳ中存在，图示为。19．(1)

取铁电极附近溶液少许于试管中，加入铁氰化钾溶液，产出蓝色沉淀

Fe+2H+=Fe2++H2↑

2H++2e-=H2↑(2)

Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O

形成原电池，Fe比Cu相对活泼失电子做负极，铜片作正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu(或NO+2H++e-=NO2↑+H2O)

电流表示数基本不变后，每隔一段时间测定左池溶液中的铁含量，铁含量显著增多，证明氧化膜参与了反应【解析】（1）①铁电极发生氧化反应会生成Fe2+，检验亚铁离子需要用铁氰化钾溶液，实验操作和现象是：取铁电极附近溶液少许于试管中，加入铁氰化钾溶液，产出蓝色沉淀；②Fe表面产生无色气泡的原因是铁单质与稀硫酸发生化学反应生成硫酸亚铁和氢气，反应离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，Fe和Cu和稀硫酸形成原电池，Cu做正极，氢离子移至Cu表面得电子生成氢气，则Cu表面产生无色气泡的原因：2H++2e-=H2↑；（2）①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮和水，反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O；②闭合开关K后，将铁电极快速插入浓硝酸中，形成原电池，铁做负极、铜做正极，电流从左流向右，则观察到指针快速向右偏转的原因是：形成原电池，Fe比Cu相对活泼失电子做负极，铜片作正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu(或NO+2H++e-=NO2↑+H2O)；③电流表指针向左偏转后，示数几乎不变的原因之一是铁电极上氧化膜放电，但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。设计实验方案证明：电流表示数基本不变后，每隔一段时间测定左池溶液中的铁含量，铁含量显著增多，证明氧化膜参与了反应。20．(1)6b-(3a+d)(2)

2：1

3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O

0.100mol【解析】（1）反应的△H=反应物键能和-生成物键能和=6b-(3a+d)kJ/mol，则生成2molNH3(g)放出热量为6b-(3a+d)kJ；（2）①铜与浓硝酸反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，

铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，充分反应后铜仍有剩余，说明硝酸完全反应，设生成的NO的物质的量为xmol，NO2的物质的量为ymol，则有(x+y)mol×22.4L/mol=6.72L，(4x+2y)mol=10.0mol·L-1×0.1L，联立两式解得x=0.2，y=0.1，混合气体中NO与NO2的物质的量之比为0.2：0.1=