第4章《氧化还原反应和电化学》
一、单选题（共13题）
1．电解法处理含有、的酸性废水，其工作原理及电极b中铁的化合物的催化机理如图所示，H表示氢原子。下列说法正确的是
A．电极a接电源负极
B．处理，a极将生成4molHClO
C．工作时电极b中铁的化合物由Fe(Ⅲ)变为Fe(Ⅱ)
D．与反应的电极方程式为：
2．锌-铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代,有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。锌-铈液流电池放电时的工作原理如图所示,其中，电极为惰性材料,不参与电极反应。下列有关说法正确的是
A．放电时，电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+
B．充电时，a极发生氧化反应，b极发生还原反应
C．充电时，当电路中通过0.1mol电子时，b极增加14g
D．选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过
3．有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A．充电时有机电极发生了氧化反应
B．将M+由Li+换成Na+，电池的比能量会下降
C．放电时负极电极反应为：-2e-=
D．充电时每转移2mole-，右室离子数目减少2mol
4．“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一，下列反应事实与所给方程式相符的是
A．用硫酸锌溶液电镀锌的阴极反应：
B．碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钡溶液生成白色沉淀：
C．溶液中滴加稀硝酸产生气体：
D．浓硝酸用棕色瓶保存的原因：
5．下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到相应实验目的的是
A．甲装置：探究铁的吸氧腐蚀 B．乙装置：探究温度对化学平衡的影响
C．丙装置：测定中和热 D．丁装置：铁件上镀铜
6．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是
A．不能通过化合反应制备b
B．实验室可用电解法制备c
C．a与水蒸气反应可生成d和氢气
D．实验室检验e溶液，只能用溶液
7．利用膜技术和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图，下列说法正确的是
A．甲装置将电能转化为化学能
B．每转移2mol电子，生成2mol N2O5 和1mol H2SO4
C．乙中电极d上发生氧化反应
D．c电极反应式为： N2O4 – 2e- + H2O = N2O5 + 2H＋
8．黄铁矿是自然界中常见的金属矿物，主要成分为。工业上常煅烧其生成含铁矿渣和含硫气体。含硫气体可用来提取硫和制造硫酸，制硫酸时的尾气常用氨水吸收；含铁矿渣与硫酸反应后再加入溶液，可制备。常温下可用铁质容器贮存浓硫酸。的晶胞如下图所示。
下列化学反应表示正确的是
A．煅烧黄铁矿：
B．气体与气体混合：
C．氨水吸收过量：
D．溶液与溶液混合的离子方程式：
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A．强酸性溶液中：K+、Na+、、
B．加铝粉能产生大量H2的溶液中：Na+、、、Cl-
C．碱性溶液中：Na+、K+、、
D．1.0 mol/LKNO3溶液：H+、Fe2+、Cl-、
10．下列装置能实现非自发反应：的是
A． B． C． D．
11．已知：(平衡常数)。利用如图所示装置(a、b均为石墨)电解1L 1.0mol/L溶液一段时间制备溶液，测得溶液中(忽略溶液体积的变化)。下列说法错误的是
A．有0.5mol通过了离子交换膜
B．当溶液中为mol/L时，的转化率为50%
C．b极附近收集到5.6L(S。T。P。)
D．未参与阳极的电极反应
12．二氧化碳的资源化利用是目前研究的热点问题之一，西北工业大学团队研究锂-二氧化碳二次电池，取得了重大科研成果。该电池放电时的总反应为：3CO2+4Li=2Li2CO3+C，下列说法正确的是
A．该电池隔膜左侧的电解液a可选用水性电解液
B．放电时，若消耗1.5molCO2时，转移2mol电子
C．放电时，电子从锂电极流出，通过电解液流回锂电极，构成闭合回路
D．充电时，锂电极与外接电源的正极相连
13．氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型合成方法如下。下列说法错误的是
A．反应①属于人工固氮
B．标准状况下反应④生成56mL转移个电子
C．该转化过程总反应为：
D．反应⑤在无水环境中进行时有白烟产生
二、填空题（共10题）
14．按要求完成下列问题。
(1)燃煤烟气中的SO2可用如图装置进行处理。
①M极为 (填“负极”或“正极”)，M极发生的电极反应式为 。
②一段时间后N极附近溶液pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③当外电路通过0.2mol电子时，质子交换膜左侧溶液质量 (填“增大”或“减小”) g。
(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。
①放电过程中，Li+向 (填“负极”或“正极”)移动。
②电路中每转移0.2mol电子，理论上生成 gPb。
15．硝酸的工业制备
写出下列反应的化学方程式：
(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO： 。
(2)NO被空气氧化为NO2： 。
(3)NO2溶于水制备HNO3： 。
16．I.有下列物质：①Fe ②CO2 ③Na2O ④Cu(OH)2 ⑤MgCl2 ⑥NH4Cl ⑦H2SO4 ⑧C2H5OH(酒精)(用序号作答)。
(1)其中属于电解质的有 ，属于非电解质的有 。
II.今有K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液，已知其中K+浓度是0.2mol·L-1，SO的浓度是0.7mol·L-1。
(2)写出Al2(SO4)3电离的电离方程式： 。
(3)Al3+浓度应等于 mol L-1。
III.根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，回答下列问题：
(4)该反应中氧化剂是 ，氧化产物是 。
(5)该反应中被氧化的物质与被还原的物质物质的量之比为 。
(6)用单线桥法标出电子转移的方向与数目 。
17．填空。
I.
(1)下列反应中，属于吸热反应的是 (填序号)，属于放热反应的是 (填序号)。
①物质燃烧②炸药爆炸③浓硫酸稀释④二氧化碳通过炽热的碳⑤硝酸铵溶于水吸热⑥与反应⑦铁粉与稀盐酸反应
(2)已知：键能指在标准状况下，将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为。H—H的键能为，N—H的键能为，生成过程中放出46kJ的热量。则的键能为 。
II．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。
(3)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为 。
(4)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为 。
18．依据图1中氮元素及其化合物的转化关系，回答下列问题：
(1)实验室常用图2装置制取氨气，该反应的化学方程式为 。
(2)在图2收集装置中将收集装置补充完整 。
(3)下列试剂不能用于干燥的是 填选项字母。
A．碱石灰 B． 浓硫酸 C． NaOH固体
(4)工业上以、空气、水为原料生产硝酸分为三步，第一步由的化学方程式为 。
(5)依据X的物质类别推断，X转化为的化学反应方程式为 。
(6)若要将，从原理上看，下列试剂可行的是_______填选项字母。
A．O2 B．Na C．H2O D．Cl2
19．书写方程式
(1)硫酸铝和硅酸钠溶液反应的离子方程式 。
(2)酚醛树脂的合成 。
(3)用重铬酸钾和浓盐酸制氯气 。
(4)和固体混合物在高温下发生反应，放出的气体均为黄绿色(为黄绿色) 。
(5)将雌黄铁矿()中的S氧化成 。
20．下图所示装置中，属于电解池的是 (填序号)。
21．（1）在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A、容器内气体密度保持不变
B、容器内温度不再变化
C、断裂1mol N≡N键的同时，生成6mol N﹣H键
D、反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1：3：2
（2）已知：①Zn(s)＋1/2O2(g) = ZnO(s) △H =－348.3 kJ/mol
②2Ag(s)＋1/2O2(g) = Ag2O(s) △H =－31.0 kJ/mol
则Zn(s)＋Ag2O(s) = ZnO(s)＋2Ag(s)的△H= kJ/mol。
（3）已知两个热化学方程式：
C(s)＋O2(g)==CO2(g) △H = －393.5kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)==2H2O(g)△H = －483.6kJ/mol
现有0.2mol炭粉和H2组成悬浮气，使其在O2中完全燃烧，共放出63.53kJ的热量，则炭粉与H2的物质的量之比是 。
（4）在水溶液中，YO3n－和S2－发生反应的离子方程式如下：YO3n－ + 3S2－ + 6H+ = Y－+ 3S↓+ 3H2O
①YO3n－中Y的化合价是 ；
②Y元素原子的最外层电子数是 。
22．砷及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)已知：砷(As)与磷位于同一主族相邻位置。画出砷的原子结构示意图： 。
(2)(亚砷酸)是三元弱酸，第一步和第二步电离是通过和水中的氢氧根结合实现的，第三步则直接电离出。第一步电离方程式为，第二步的电离方程式为 。
(3)古代《本草衍义》提纯砒霜作如下叙述：“将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞，着覆器，遂凝结，累然下垂如乳尖……”，该提纯用的基本操作是 。砷黄铁矿(FeAsS)制烧可生成砒霜和红棕色固体，该反应的化学方程式为 。
(4)处理含砷废水的方法很多，在含高浓度的酸性溶液中加入可将转化为而脱除，该脱除砷的离子方程式为 。
23．化学电源广泛地应用于现代社会的生产和生活。请回答下列问题：
(1)原电池是一种化学能转变为电能的装置，所以原电池的设计原理与某一类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是 (填字母)。
A．CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
B．Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
C．4Fe+3O2+2H2O=2Fe2O3·H2O
D．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(2)化学反应均涉及相应的能量变化，为探究这些能量变化，某同学设计了如图两个实验，已知两个实验除了是否有导线连接两个金属棒外，其余均相同。
①该同学设计这两个实验的目的是 。
②下列有关实验现象的说法正确的是 (填字母)。
A．图1、图2所示实验的温度传感器测定的体系温度均上升，且图1实验上升值大于图2实验上升值
B．图1、图2所示实验的温度传感器测定的体系温度均上升，且上升值相同
C．图1所示实验的温度传感器测定的体系温度上升，图2所示实验的温度传感器测定的体系温度下降
D．图1所示实验的锌棒表面有气泡产生，图2所示实验的铜棒表面有气泡产生，且产生气泡的速率大于图1所示实验
(3)若将用导线相连在一起，总质量为80.00g的锌片和银片同时浸入稀硫酸中，工作一段时间后，取出金属片，进行洗涤、干燥、称量，得金属片的总质量为63.75g。则装置工作时锌片上的电极反应式为 ，工作时间内装置所产生氢气的体积为 mL(标准状况)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．由图知，电极a上氯离子失电子变为次氯酸，被氧化，则电极a为阳极，接电源正极，故A错误；
B．硝酸根离子转变为铵根离子，N元素化合价从降低到，元素化合价从升高到，处理，电路中转移，根据得失电子守恒，生成，故B正确；
C．由图可知，工作时电极b中铁的化合物由(Ⅱ)变为(Ⅲ)，故C错误；
D．电极b上硝酸根离子得电子转变为铵根离子，N元素化合价从降低到，与反应的方程式为，故D错误；
选B。
2．A
【分析】据图可知，放电时，a电极上Zn转化为Zn2+，发生氧化反应，所以a电极为负极，b电极上Ce4+被还原为Ce3+，发生还原反应，为正极；则充电时a电极为阴极，b电极为阳极。
【详解】A．放电时，负极反应式为Zn-2e-= Zn2+，正极反应式为2Ce4+ +2e -=2Ce3+，故电池的总反应式为2Ce4++Zn=Zn2++2Ce3+，故A正确；
B．充电时，a极为阴极，发生还原反应，b极为阳极，发生氧化反应，故B错误；
C．充电时，当电路中通过0.1mol电子时，b极生成了0.1mol Ce4+，但Ce4+不在b极上析出，电极质量不变，故C错误；
D．充电和放电过程中，正极电解液与负极电解液不能混合，所以加入的H+起平衡电荷的作用，选择性离子膜应为质子交换膜，故D错误；
故选A。
3．B
【分析】该结构是一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池，则另外一个电极正极，充电时有机电极为电解池阴极，放电时负极电极的失去电子，发生氧化反应，生成，反应为-2ne-=，正极反应为：I+2e-=3I-。
【详解】A．该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池，充电时阳离子向阴极移动，则充电时有机电极为电解池阴极，发生还原反应，故A错误；
B．比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，钠的相对原子质量大于锂，M+由Li+换成Na+，电池的比能量会下降，故B正确；
C．由图可知，放电时负极电极的失去电子，发生氧化反应，生成，反应为-2ne-=，故C错误；
D．充电时，右侧电解为阳极，发生氧化反应，3I--2e-=I，则充电时每转移2mole-，左侧减少2mol阴离子，同时有2molM+离子进入左室，右室离子数目减少4mol，故D错误；
故选B。
4．D
【详解】A．用硫酸锌溶液电镀锌的阴极反应：，A错误；
B．碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钡溶液生成白色沉淀：，B错误；
C．稀硝酸能将SO2氧化为，同时生成NO气体，反应的离子方程式为，C错误；
D．浓硝酸见光易分解，发生反应，因此用棕色瓶保存，D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．食盐水浸泡过的铁钉发生吸氧腐蚀，试管内气体减少，导气管内液面升高，甲装置能探究铁的吸氧腐蚀，能达到相应实验目，故不选A；
B．根据两侧烧瓶内气体的颜色变化探究温度对化学平衡的影响，乙装置能达到相应实验目，故不选B；
C．测定中和热，缺少搅拌器，丙装置不能达到相应实验目，故选C；
D．铁件上镀铜，铁做阴极、铜做阳极，硫酸铜溶液作电解质溶液，丁装置能达到相应实验目，故不选D；
选C。
6．B
【分析】由图可知，a为Fe，b为亚铁盐，e为铁盐，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3。
【详解】A．Fe和Fe3+能化合生成Fe2+，故A错误；
B．用铁作电极，Na2SO4溶液作电解液，阳极电极反应式为，阳极电极反应式为，阴极附近产生的OH-与阳极溶解产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2，故B正确；
C．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C错误；
D．检验Fe3+也能用NaOH溶液，NaOH与Fe3+生成Fe(OH)3红褐色沉淀，故D错误；
答案选B。
7．B
【分析】由图可知，甲为原电池，a为负极，电极反应式为， b极为正极，电极反应式为，电池中总反应为，乙为电解池，c极为阳极，电极反应式，d极为阴极，电极反应式为，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知，甲为原电池，将化学能转化为电能，A错误；
B．电池中反应为，转移2mol电子，生成1mol H2SO4，c极为阳极，电极反应式为，每转移2mol电子，生成2mol N2O5，B正确；
C．乙为电解池，d极为阴极，发生还原反应，C错误；
D．乙为电解池，c极为阳极，电极反应式，D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查原电池原理和电解池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正、负极和阴、阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
8．B
【详解】A．黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为，不是生成三氧化硫，故A错误；
B．气体与气体混合发生的反应为，故B正确；
C．用氨水吸收少量SO2生成亚硫酸铵，离子方程式为：2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O，亚硫酸铵要拆开，故C错误；
D．属于弱酸的酸式酸根离子，部分发生电离，不能将其拆开，故D错误；
故答案选B。
9．C
【详解】A．强酸性溶液中，H+和反应生成二氧化碳，不能大量共存，A错误；
B．铝粉能产生大量H2的溶液中，可能呈碱性也可能呈酸性，碱性条件下，不能大量共存，酸性条件下不能大量存在，否则会和铝反应放出NO而不是氢气，B错误；
C．碱性溶液中：Na+、K+、、可以大量共存，C正确；
D ．H+、Fe2+、能发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误；
故答案选C。
10．C
【详解】因Ag与盐酸不反应，则不能设计为原电池，为了使反应2HCl+ 2Ag= 2AgCl↓+H2↑能顺利进行，可设计为电解池，且选择Ag为阳极，盐酸为电解质溶液即可；
A．银作阴极，无法完成该反应，选项A错误；
B．不能设计成原电池，选项B错误；
C．银为阴极，电解质溶液为盐酸，所以符合条件，选项C正确；
D．银和稀盐酸不能自发进行，选项D错误；
答案选C。
11．C
【分析】平衡常数，，则，，根据Cr元素守恒，所以溶液中=0.25mol/L、mol/L。
【详解】A．电解1L 1.0mol/L溶液一段时间，=0.25mol/L、mol/L，、的物质的量分别是0.5mol、，根据钠元素守恒，有0.5mol通过了离子交换膜，故A正确；
B．当溶液中为mol/L时，、的物质的量分别是0.5mol、，的转化率为，故B正确；
C．反应生成0.25mol，根据，说明阳极生成0.5mol氢离子，阳极的电极反应式为，则阳极收集到2.8L (S。T。P。)，故C错误；
D．阳极的电极反应式为，所以未参与阳极的电极反应，故D正确；
选C。
12．B
【分析】由图可知，放电时，金属锂为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e-=Li+，右侧电极为正极，在锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为3CO2+2Li++4e-=2Li2CO3+C，充电时，金属锂电极与直流电源的负极相连做阴极，右侧电极与正极相连做阳极。
【详解】A．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以电池隔膜左侧的电解液a不能选用水性电解液，故A错误；
B．放电时，右侧电极为正极，在锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为3CO2+2Li++4e-=2Li2CO3+C，由电极反应式可知，消耗1.5mol二氧化碳时，转移电子的物质的量为=2mol，故B正确；
C．放电时，电子从锂电极流出通过导线和灯泡流回锂电极构成闭合回路，故C错误；
D．由分析可知，充电时，金属锂电极与直流电源的负极相连做阴极，故D错误；
故选B。
13．B
【详解】A．反应①是氮气和镁反应，镁将氮气还原为氮的化合物，属于人工固氮，A正确；
B．标准状况下，生成56mlO2，为，转移电子数为 ，B错误；
C．通过观察图示可知，通过①②③④⑤，最终消耗反应物为N2和H2O，最终生成NH3和O2，该转化过程总反应为：，C正确；
D．HCl和NH3反应生成白色固体NH4Cl，会观察到有白烟，D正确；
故答案选B。
14．(1) 负极 SO2-2e-+2H2O=SO+4H+ 增大 增大 6.2
(2) 正极 20.7
【详解】（1）①该装置为原电池装置，有氧气参与的一极为正极，所以N极为正极，M极为负极，M极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO+4H+；
②N极电极反应式为，氢离子浓度降低，N极附近溶液pH增大；
③该装置中左侧吸收，同时产生和氢离子，其中氢离子向右移动，溶液增加的量为与向右移动的氢离子的质量差，当电路中通过0.2mol电子时，根据SO2-2e-+2H2O=SO+4H+可知，吸收0.1mol，向右移动0.2mol氢离子，其质量差为6.4g－0.2g＝6.2g；
（2）①放电过程中钙失去电子，钙电极是负极，硫酸铅电极是正极，原电池中阳离子移向正极，则Li+向正极移动。
②硫酸铅转化为铅需要得到2个电子，电路中每转移0.2mol电子，理论上生成0.1molPb，质量是20.7gPb。
15．(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)2NO＋O2=2NO2
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
【详解】（1）NH3、O2在催化剂、加热条件下反应生成NO和H2O，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
（2）NO能与空气中的O2反应生成NO2，化学方程式为2NO＋O2=2NO2。
（3）NO2溶于水与水反应生成HNO3和NO，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。
16．(1) ③④⑤⑥⑦ ②⑧
(2)Al2(SO4)3=2 Al3++3SO
(3)0.4
(4) 氯气/Cl2 氮气/ N2
(5)2：3
(6)
【详解】（1）电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物；
①Fe 属于单质，②CO2属于非电解质， ③Na2O属于电解质， ④Cu(OH)2属于电解质，⑤MgCl2属于电解质，⑥NH4Cl属于电解质，⑦H2SO4属于电解质， ⑧C2H5OH属于非电解质；故属于电解质的有③④⑤⑥⑦，属于非电解质的有②⑧；
（2）Al2(SO4)3属于强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式Al2(SO4)3=2 Al3++3SO；
（3）根据溶液溶液中电荷守恒可知，0.2mol·L-1+3×n(Al3+)=2×0.7mol·L-1，n(Al3+)=0.4mol·L-1；
（4）该反应中氯元素化合价降低，发生还原反应为氧化剂，氨气中氮元素化合价升高生成氮气，发生氧化反应得到氧化产物氮气；故氧化剂是Cl2，氧化产物是N2；
（5）该反应中被氧化的物质为氨气中生成氮气的部分，被还原的物质为反应的氯气，故被氧化的物质与被还原的物质物质的量之比为2:3；
（6）单线桥表示了电子的转移方向与数目，反应中氯得到电子、氮失去电子，表示为：。
17．(1) ④⑥ ①②⑦
(2)946
(3)
(4)
【详解】（1）吸热反应是吸收热量的化学反应，放热反应是放出热量的化学反应。物质燃烧是放热反应，炸药爆炸是放热反应，浓硫酸稀释不是化学反应，是一个放热过程，二氧化碳与碳反应是吸热反应，硝酸铵溶于水是物理变化，不是化学反应，与反应是吸热反应，铁粉与稀盐酸反应是放热反应；
（2）△H=反应物的总键能-生成物的总键能，(-46)×2= +3×436-6×391，=946KJ/mol；
（3）碱性条件下的氢氧燃料电池，通入氢气一端为负极，电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O；
（4）根据反应2H2+O2=2H2O，每生成2mol36g水电子转移4mol，得到1.8g水，电子转移0.2NA个。
18．(1)
(2)
(3)B
(4)4NO+6H2O
(5)N2O5+H2O=2HNO3
(6)AD
【详解】（1）实验室常用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气，生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2aCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（2）氨气极易溶于水，比空气轻，收集方法要用向下排空气法收集，导气管短进长出，装置图为：，故答案为：；
（3）A项，碱石灰是氢氧化钠和氧化钙固体混合物，可以干燥氨气，不选A；B项，浓硫酸和氨气反应，不能干燥氨气，选B；C项，NaOH固体吸收水分，不与氨气反应，可以干燥氨气，不选C；
故答案选B；
（4）反应是氨气的催化氧化，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（5）X中N化合价为+5价，物质类型为氧化物，则化学式为N2O5，X转化为的反应为酸性氧化物和水反应生成酸，化学反应方程式为N2O5+H2O=2HNO3，故答案为：N2O5+H2O=2HNO3；
（6）若要将，氮元素化合价由-3价变为0价，NH3作还原剂被氧化；A项，O2可以氧化NH3为N2，正确；B项，Na是还原剂不能氧化NH3，错误；C项，氨气可溶于水反应生成一水合氨，H2O不能氧化NH3，错误；D项，Cl2可以氧化NH3为N2，正确；
故答案选AD。
19．(1)2Al3++3SiO+6H2O=2Al(OH)3+3H2SiO3
(2)n+nHCHO +(n-1)H2O
(3)K2Cr2O7+14HCl(浓) = 2KCl+3Cl2+2CrCl3+7H2O
(4)4Cr2O3+16KClO314ClO2+Cl2+8K2CrO4
(5)32H2O+62Fe3++Fe7S8 = 8SO+64H++69Fe2+
【详解】（1）因为硫酸铝是强酸弱碱盐，水解呈酸性；而硅酸钠是强碱弱酸盐，水解呈碱性，它们相互促进水解，而成双水解。离子方程式： 2Al3++3SiO+6H2O=2Al(OH)3+3H2SiO3；
（2）苯酚先与甲醛发生加成反应，产物再发生缩聚反应：+HCHO，n +(n-1)H2O；
（3）重铬酸钾具有强氧化性，浓盐酸具有还原性，两者可以发生氧化还原反应制备氯气，K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+3Cl2+2CrCl3+7H2O；
（4）Cr2O3和KClO固体混合物在高温下发生反应，放出的气体均为黄绿色(ClO2为黄绿色)，依据信息和氧化还原反应知识书写方程：4Cr2O3+16KClO314ClO2+Cl2+8K2CrO4；
（5）雌黄铁矿()可改写为6FeS·FeS2，改写后方便了解价态，根据氧化还原反应原理可书写方程：32H2O+62Fe3++Fe7S8=8SO+64H++69Fe2+。
20．③⑥
【详解】根据电解池的构成条件判断：①②⑤无外接直流电源，不能构成电解池；④无电解质溶液或熔融电解质；⑦中蔗糖属于非电解质，不能构成电解池；⑧没有形成闭合回路，不能构成电解池，故答案为③⑥。
21． B －317.3 1：1 +5 7
【详解】(1)A．容积不变，气体的总质量不变，则容器内气体密度始终不改变，无法判断为平衡状态，故A不选；B．在绝热条件，容器内温度不变，说明反应处于相对静止状态，为平衡状态，故B选；C．断裂1mol N≡N键的同时，断裂3 mol H-H键，均体现正反应速率，不能判断平衡，故C不选；D．反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1：3：2，正速率之比等于化学计量数之比，不能判定平衡，故D不选；故选B。
(2)①Zn(s)+O2(g)═ZnO(s)； △H=-348.3kJ mol-1；②4Ag(s)+O2(g)═2Ag2O(s)； △H=-62.0kJ mol-1；①-②×得Zn(s)+Ag2O(s)═ZnO(s)+2Ag(s)△H=[-348.3KJ/mol-×(-62KJ/mol)]=-317.3 kJ/mol；
(3)解：设碳粉xmol，则氢气为(0.2-x)mol，则
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
1 393.5kJ
x 393.5xkJ
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
2 483.6kJ
(0.2-x)mol 241.8(0.2-x)kJ
所以393.5xkJ+241.8(0.2-x)kJ=63.53kJ，
解得x=0.1mol，则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol︰0.1mol=1︰1；
(4)①离子方程式遵循电荷守恒，则在YO3n-+3S2-+6H+=Y-+3S↓+3H2O中：n+3×2-6=1，n=1，设YO3n-中Y元素的化合价为x，则-2×3+x=-1，x=+5；
②由离子方程式可知，Y的最低负价为-1价，则说明最外层含有7个电子。
点睛：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式)，结合原热化学方程式(一般2～3个)进行合理“变形”，如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数，然后将它们相加、减，得到目标热化学方程式，求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。②当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“+”“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。③将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。④在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
22．(1)
(2)
(3) 升华
(4)
【详解】（1）砷(As)与磷位于同一主族相邻位置，原子序数为33，其电子层排布为2、8、18、5，即原子结构示意图为 ；
（2）H3AsO3(亚砷酸)，是三元弱酸，第一步和第二步电离通过和水中的氢氧根结合实现的，第三步则直接电离出H+。第一步电离方程式为：H3AsO3+H2O[As(OH)4]-+H+，第二步的电离方程式为；
（3）)“令砒烟上飞”指砒霜升华，“着覆器，遂凝结”指砒霜凝华，该提纯用的基本操作是升华；砷黄铁矿(FeAsS)煅烧可生成砒霜和红棕色固体，铁元素转化为红棕色固体氧化铁，硫元素转化为二氧化硫，砷元素转化为砒霜，该反应的化学方程式为；
（4）在含高浓度的酸性溶液中加入可将转化为而脱除，对应的化学额方程式为：。
23．(1)BCD
(2) 通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化 AD
(3) Zn-2e-=Zn2+ 5600
【详解】（1）A．CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O不是氧化还原反应，不能设计成原电池，A不选；
B．Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+为自发进行的放热的氧化还原反应，能设计成原电池，B选；
C．4Fe+3O2+2H2O=2Fe2O3·H2O为自发进行的放热的氧化还原反应，能设计成原电池，C选；
D．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑为自发进行的放热的氧化还原反应，能设计成原电池，D选；
答案选BCD。
（2）① 图1中Zn与稀硫酸反应时将化学能转化为热能，图2构成原电池，Zn与稀硫酸反应时将化学能主要转化为电能，设计这两个实验的目的是通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化；答案为：通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化。
②A．图1、图2中发生的反应都为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，该反应为放热反应，故图1、图2所示实验的温度传感器测定的体系温度均上升，图1中化学能转化为热能，图2中化学能主要转化为电能、少部分转化成热能，故图1实验温度上升值大于图2实验上升值，A正确；
B．根据A的分析，B错误；
C．图1、图2中发生的反应都为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，该反应为放热反应，故图1、图2所示实验的温度传感器测定的体系温度均上升，C错误；
D．图1中Zn与稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌棒表面产生气泡，图2构成原电池，Zn为负极，Zn极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+，锌棒溶解，Cu为正极，Cu极的电极反应为2H++2e-=H2↑，铜棒表面有气泡产生，形成原电池加快产生H2的速率，即图2产生H2的速率大于图1，D正确；
答案选AD。
（3）由于Zn比Ag活泼，Zn为负极，Zn极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；该原电池工作时的总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，金属片减少的质量为反应消耗Zn的质量，反应消耗Zn的质量为80.00g-63.75g=16.25g，反应生成H2物质的量n(H2)=n(Zn)消耗==0.25mol，H2在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L=5600mL；答案为：Zn-2e-=Zn2+；5600。
答案第1页，共2页
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