第六单元 主题15 原电池　化学电源.docx

主题15:原电池　化学电源 命题一 原电池工作原理 ‎1.(2018年全国Ⅲ卷,11)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是(　　)。‎ A.放电时,多孔碳材料电极为负极 B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移 D.充电时,电池总反应为Li2O2-x2Li+(1-x‎2‎)O2‎ ‎【解析】放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处反应,说明O 2在多孔碳材料电极处得电子,发生还原反应,故多孔碳材料电极为正极,A项错误;外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极(由负极流向正极),B项错误;充电与放电时电荷的运动方向相反,放电时,Li+向多孔碳材料电极移动,充电时Li+向锂电极移动,C项错误;根据图示和上述分析,放电时,O2在正极得电子与Li+结合转化为Li2O2-x,即电池的正极反应式为(1-x‎2‎)O2+2e-+2Li+Li2O2-x,电池的负 极反应式为Li-e-Li+,所以总反应式为2Li+(1-x‎2‎)O2Li2O2-x,充电的反应与放电的反应相反,所以充电时电池总反应式为Li2O2-x2Li + (1-x‎2‎)O2,D项正确。‎ ‎【答案】D ‎2.(2017年全国Ⅲ卷,11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是(　　)。‎ A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4‎ B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多 ‎【解析】原电池工作时,Li+向正极移动,则a为正极,正极上发生还原反应,随着放电的进行可能发生多种反应,其中可能发生反应2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4,A项正确;原电池工作时,每转移0.02 mol电子,被氧化的Li的物质的量为0.02 mol,质量为0.14 g,B项正确;石墨烯能导电,S8不能导电,利用掺有石墨烯的S8材料作电极,可提高电极a的导电性,C项正确;电池充电时间越长,转移的电子数越多,生成的Li和S8越多,则电池中Li2S2的量越少,D项错误。‎ ‎【答案】D ‎3.(2015年天津理综,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是(　　)。‎ A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO‎4‎‎2-‎)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 ‎【解析】Cu作正极,电极上发生还原反应,A项错误;电池工作过程中,SO‎4‎‎2-‎不参加电极反应,故甲池的c(SO‎4‎‎2-‎)基本不变,B项错误;电池工作时,甲池的电极反应式为Zn-2e-Zn2+,乙池的电极反应式为Cu2++2e-Cu,甲池中Zn2+会通过阳离子交换膜进入乙池,以维持溶液中电荷平衡,由电极反应式可知,乙池中每有64 g Cu析出,则进入乙池的Zn2+为65 g,溶液总质量略有增加,C项正确;由题干信息可知,阴离子不能通过阳离子交换膜,D项错误。‎ ‎【答案】C ‎4.(2018年江苏,10)下列说法正确的是(　　)。‎ A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应 C.3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023‎ D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快 ‎【解析】氢氧燃料电池放电时,化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率约85%~90%,A项错误;反应4Fe(s) +3O2(g)2Fe2O3(s)的ΔHNi>Sn ‎【解析】 图1装置中Cr为负极,所以Cr可以被Ni2+氧化,图2装置中Ni作负极,可以被Sn2+氧化,A项错误;原电池中,阴离子移向负极,阳离子移向正极,B项正确;图1中Ni2+转化为Ni,图2中Ni转化为Ni2+,所以当转移电子数相同时,生成和消耗Ni的物质的量相同,C项正确;两金属形成原电池时,相对较活泼的金属作为负极,所以还原性强弱顺序为Cr>Ni>Sn,D项正确。‎ ‎【答案】A ‎1.图解原电池工作原理 ‎2.原电池中正、负极的判断 判断原电池的正、负极需抓住闭合回路和氧化还原反应进行分析,如图:‎ 注意:原电池的正、负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成思维定式——活泼金属一定是负极。如Al、Mg和NaOH溶液构成的原电池中,Al为负极,Mg为正极。 ‎ 考点二　原电池原理的应用 ‎　　1.比较金属的活动性强弱:原电池中,负极一般是活动性较强的金属,正极一般是活动性较弱的金属(或非金属)。‎ ‎2.加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。‎ ‎3.用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。‎ ‎4.设计原电池 ‎(1)正、负极材料的选择:根据氧化还原关系找出正、负极材料,一般选择活动性较强的金属作为负极,活动性较弱的金属或可导电的非金属(如石墨等)作为正极。‎ ‎(2)电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。但如果氧化反应和还原反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。‎ ‎ (2018年晋城模拟)有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:‎ ‎　实验1:a极质量减小;　　　实验2:b极有气体产生;‎ b极质量增加　　　 　　　c极无变化 ‎　实验3:d极溶解;c极　　　　实验4:电流从a极 有气体产生　　　　　　　 　流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)。‎ A.a>b>c>d　　　　　　B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c ‎【解析】:由实验1可知,a极为负极,b极为正极,活动性a>b;由实验2可知,活动性b>c;由实验3可知,d极为负极,c极为正极,活动性d>c;实验4,由电流方向可知,a极为正极,d极为负极,活动性d>a。综上所述,活动性顺序为d>a>b>c。‎ ‎【答案】C ‎ 理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。‎ ‎(1)根据氧化还原反应Fe+2Fe3+3Fe2+设计的原电池如图所示,其中盐桥内装有琼脂-饱和KNO3溶液。‎ 请回答下列问题:‎ ‎①电解质溶液X是　　　　溶液;电解质溶液Y是　　　　溶液。 ‎ ‎②写出两电极的电极反应式。‎ 铁电极:　; ‎ 碳电极:　。 ‎ ‎③外电路中的电子是从　　　　(填“Fe”或“C”,下同)电极流向　　　　电极。 ‎ ‎④盐桥中向X溶液中迁移的离子是　　　　(填字母)。 ‎ A.K+ B.NO‎3‎‎-‎ C.Ag+ D.SO‎4‎‎2-‎ ‎(2)请将氧化还原反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O设计成原电池,在装置图中的横线上写出相应的电极材料及电解质溶液,并写出相应的电极反应式。‎ 正极:　; ‎ 负极:　。 ‎ ‎【答案】(1)①FeCl2(或FeSO4)　FeCl3[或Fe2(SO4)3]‎ ‎②Fe-2e-Fe2+　2Fe3++2e-2Fe2+‎ ‎③Fe　C　④B ‎(2)‎ ‎2NO‎3‎‎-‎+8H++6e-2NO↑+4H2O ‎3Cu-6e-3Cu2+(答案合理即可)‎ ‎ 某实验小组研究可逆反应AsO‎4‎‎3-‎+2I-+2H+AsO‎3‎‎3-‎+I2+H2O时,设计了如图所示的原电池。‎ ‎(1)电池工作时,盐桥中的阴离子向　　　　(填“C1”或“C2”)极移动;若向B池中滴加NaOH溶液,平衡向　　　　(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,此时C2极的电极反应式为　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)下列判断正确的是　　　　(填字母)。 ‎ a.微安表指针为0时,该反应处于平衡状态 b.向A池中加入淀粉溶液,溶液变蓝说明该反应处于平衡状态 c.AsO‎4‎‎3-‎、AsO‎3‎‎3-‎浓度相等时,该反应处于平衡状态 ‎【解析】(1)根据反应AsO‎4‎‎3-‎+2I-+2H+AsO‎3‎‎3-‎+I2+H2O可知,电池工作时,碘离子失去电子,发生氧化反应,则A池中C1是原电池的负极,盐桥中的阴离子向负极C1移动;若向B池中滴加NaOH溶液,OH-和H+反应,溶液中H+的浓度降低,平衡向逆反应方向移动,此时C2极的电极反应式为AsO‎3‎‎3-‎-2e-+H2OAsO‎4‎‎3-‎+2H+。‎ ‎(2)微安表指针为0时,该反应处于平衡状态,a项正确;向A池中加入淀粉溶液,溶液变蓝说明有碘单质存在,但该反应不一定处于平衡状态,b项错误;AsO‎4‎‎3-‎、AsO‎3‎‎3-‎浓度相等时,该反应不一定处于平衡状态,c项错误。‎ ‎【答案】(1)C1　逆反应　AsO‎3‎‎3-‎-2e-+H2OAsO‎4‎‎3-‎+2H+‎ ‎(2)a ‎1.能设计成原电池的反应一定是放热的氧化还原反应,吸热反应不可能将化学能转化为电能。在原电池中还原性强的物质作为负极,氧化性强的物质作为正极,正极材料只起导电作用,一般用“万能电极”——石墨。 ‎ ‎2.利用原电池原理可加快制氢气的速率,但可能影响生成氢气的量。需注意生成氢气的总量是取决于金属的量还是取决于酸的量。‎ ‎3.离子不上导线,电子不进溶液。即电子在导线中移动而不能在溶液中通过,离子在溶液中迁移而不能在导线中通过。‎ 考点三　化学电源 ‎　　1.典型可充电电池 ‎(1)可充电电池:又叫二次电池,它可以多次放电、充电,且充电与放电时同一电极上的电极反应式形式上互为逆反应,充电时,原来的负极接电源的负极。‎ ‎(2)铅蓄电池 a.放电、充电时的总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。‎ b.放电时的电极反应式 负极:电极材料是Pb,电极反应式为①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 正极:电极材料是PbO2,电极反应式为②　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎　　2.燃料电池 ‎(1)含义:是一种能连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电池。‎ ‎(2)氢氧燃料电池工作原理 碱作电解质 酸作电解质 负极反应式 ‎③ ‎ ‎④ ‎ 正极反应式 ‎⑤ ‎ ‎⑥ ‎ 总反应式 ‎2H2+O22H2O 在线反馈 ‎①Pb+SO‎4‎‎2-‎-2e-PbSO4　②PbO2+4H++SO‎4‎‎2-‎+2e-PbSO4+2H2O　③2H2+4OH--4e-4H2O　④2H2-4e-4H+　⑤O2+4e-+2H2O4OH-　⑥O2+4e-+4H+2H2O ‎ (2018年淄博市二模)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时Na2S4被还原为Na2S。下列说法错误的是(　　)。‎ A.充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能 B.放电时,a极的电极反应式为4S2--6e-‎S‎4‎‎2-‎ C.充电时,阳极的电极反应式为3I--2e-‎I‎3‎‎-‎ D.M是阴离子交换膜 ‎【解析】TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电,所以充电时,太阳能转化为电能,电能又转化为化学能,A项正确;充电时Na2S4被还原为Na2S,放电和充电互为逆过程,所以放电时,a是负极发生氧化反应,a极的电极反应式为4S2--6e-S‎4‎‎2-‎,B项正确;在充电时,阳极上I-失电子发生氧化反应,电极反应式为3I--2e-I‎3‎‎-‎,C项正确;通过图示可知,交换膜只允许钠离子自由通过,所以M是阳离子交换膜,D项错误。‎ ‎【答案】D ‎ 利用太阳能路灯照明有利于节能减排,某太阳能路灯上半部分示意图如图所示,白天它可以给其下部的镍氢蓄电池充电,夜晚镍氢蓄电池释放电能用于照明,2Ni(OH)22NiOOH+H2,下列有关说法错误的是(　　)。‎ A.太阳能电池能将太阳能直接转化为电能 B.镍氢蓄电池充电时,阳极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-NiOOH+H2O C.镍氢蓄电池放电时,负极反应式为H2-2e-+2OH-2H2O D.充电时,阴极区pH减小 ‎【解析】放电时的正极反应式为NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-,充电时的阳极反应式与此式相反,B项正确;由电池工作时的总反应式可知,介质呈碱性,放电时H2在负极上失去电子,电极反应式为H2-2e-+2OH-2H2O,C项正确;充电时阴极区因生成OH-而使pH增大,D项错误。‎ ‎【答案】D ‎ 石墨烯锂硫电池是一种高效、低污染的新型二次电源,其装置如图所示。电池反应为 2Li+nSLi2Sn。Li+可在固体电解质中迁移。下列说法不正确的是(　　)。‎ A.放电时,锂在负极上发生氧化反应 B.放电时,正极的电极反应式为nS+2e-+2Li+Li2Sn C.充电时,锂电极为阴极,与电源负极相连 D.充电时,理论上阳极失去2 mol电子生成32 g硫 ‎【解析】根据总反应2Li+nSLi2Sn可知,Li是负极发生氧化反应,S是正极发生还原反应。放电时,锂在负极上失电子发生氧化反应,A项正确;放电时,S在正极得电子,根据总反应式可知,正极反应式为nS+2e-+2Li+Li2Sn,B项正确;充电时,电池负极作阴极,锂与电源负极相连,C项正确;充电时,理论上阳极失去2 mol电子应生成32n g硫,D项错误。‎ ‎【答案】D ‎ 一种酸性燃料电池酒精检测仪如图所示,该检测仪具有自动吹气流量监测与控制的功能,下列有关说法正确的是(　　)。‎ A.电流由呼气所在的铂电极流出 B.H+透过质子交换膜流向氧气所在的铂电极 C.电路中流过2 mol电子时,消耗11.2 L O2‎ D.该电池的负极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-2CO2↑+12H+‎ ‎【解析】根据图示,通入氧气的铂电极为正极,呼气所在的铂电极为负极。电流由正极流出,A项错误;阳离子移向正极,H+透过质子交换膜流向氧气所在的铂电极,B项正确;电路中流过2 mol电子时,消耗0.5 mol O2,不能确定气体是否处于标准状况,不能计算其体积,C项错误;根据图示,该电池的负极生成乙酸,负极反应式为CH3CH2OH+H2O-4e-CH3COOH+4H+,D项错误。‎ ‎【答案】B ‎ 用NO2和NH3作原电池的投料,能将氮氧化物转化为 N2,减轻环境污染,装置如图所示。下列说法正确的是(　　)。‎ A.电子从A电极流出,A电极上发生氧化反应 B.B电极的电极反应式为2NO2+8e-+8H+N2+4H2O C.一段时间后,A电极附近的溶液pH增大 D.当消耗4.48 L(标准状况)NH3时,转移电子的物质的量为1.6 mol ‎【解析】根据图示可知,A电极的电极反应式为‎8‎‎3‎NH3-8e-+8OH-‎4‎‎3‎N2+8H2O,B电极的电极反应式为2NO2+8e-+4H2ON2+8OH-,电子从A电极流出,A电极上发生氧化反应,A项正确,B项错误;A电极消耗氢氧根离子,附近溶液的pH减小,C项错误;当消耗4.48 L (标准状况)NH3时,转移电子的物质的量为0.6 mol,D项错误。‎ ‎【答案】A 可充电电池放电、充电时的电极反应分析 ‎1.充电时电极的连接:充电的目的是使电池恢复其供电能力,因此负极应与电源的负极相连以获得电子,可简记为负接负后作阴极,正接正后作阳极。‎ ‎2.工作时的电极反应式:同一电极上的电极反应式、电池的总反应式,在充电与放电时,形式上恰好相反(同一电极周围,充电与放电时电解质溶液中pH的变化趋势也恰好相反)。‎ 考点四　化学电源中电极反应式的书写 ‎　　1.解题思路 分析氧化还 原反应及题 中信息分析电解 质溶液依据电子得 失守恒,得出 总反应式 ‎　　2.解题方法 ‎(1)拆分法 ‎①写出原电池的总反应,如2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。‎ ‎②把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应,注明正、负极,并依据原子守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应。‎ 正极:2Fe3++2e-2Fe2+;‎ 负极:Cu-2e-Cu2+。‎ ‎　　(2)加减法 ‎①写出总反应,如Li+LiMn2O4Li2Mn2O4。‎ ‎②写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极),如Li-e-Li+(负极)。‎ ‎③利用总反应与上述的一极反应相减,即得另一个电极的反应式,即LiMn2O4+Li++e-Li2Mn2O4(正极)。‎ ‎ 分析如图所示的四个原电池装置,下列结论正确的是(　　)。‎ A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极 B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2↑‎ C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+‎ D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-H2↑‎ ‎【解析】②中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al作负极;③中Fe在浓硝酸中钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A、C两项错误。②中电池的总反应为2Al+2OH-+2H2O2AlO‎2‎‎-‎+3H2↑,负极反应式为2Al+8OH--6e-2AlO‎2‎‎-‎+4H2O,二者相减得到正极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2↑,B项正确。④中Cu作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,D项错误。‎ ‎【答案】B ‎ (1)由Fe、Cu、稀H2SO4组成的原电池中,负极反应式为　　　　　　　　,正极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,电池总反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池中,正极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,负极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池中,负极反应式为　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为　　　　　　　,该电池总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】 (1)Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+;Cu作正极,电极反应式为2H++2e-H2↑。‎ ‎(2)由Pb、Cu与氯化铁溶液组成的原电池中,正极为Cu,电极反应式为Fe3++e-Fe2+;负极为Pb,电极反应式为Pb-2e-Pb2+。‎ ‎(3)由Al、Cu与浓硝酸组成的原电池中,Al遇浓硝酸钝化,Cu作负极,电极反应式为Cu-2e-Cu2+ 。‎ ‎(4)K2FeO4-Zn组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,FeO‎4‎‎2-‎中+6价铁元素被还原为Fe(OH)3中+3价铁元素,其电极反应式为FeO‎4‎‎2-‎+3e-+4H2OFe(OH)3↓+5OH-;书写总反应的离子方程式时,关键是抓住Fe和Zn的存在形式分别是Fe(OH)3和Zn(OH)2。‎ ‎【答案】(1)Fe-2e-Fe2+　2H++2e-H2↑　Fe+2H+Fe2++H2↑‎ ‎(2)2Fe3++2e-2Fe2+　Pb-2e-Pb2+‎ ‎(3)Cu-2e-Cu2+‎ ‎(4)FeO‎4‎‎2-‎+3e-+4H2OFe(OH)3↓+5OH-　2FeO‎4‎‎2-‎+8H2O+3Zn2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-‎ ‎ (1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作　　　　极,其表面发生的电极反应为　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。‎ ‎①X为　　　　极,Y极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②Y极生成1 mol Cl2时,　　　　mol Li+移向　　　　(填“X”或“Y”)极。 ‎ ‎(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH作电解质。‎ 负极反应式为　; ‎ 正极反应式为　。 ‎ ‎【解析】(1)从图示可以看出,左侧H2O转变成O2,O元素被氧化,电极a为负极,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑,H+通过质子交换膜进入右侧发生反应,右侧通入的CO2转变成HCOOH,C元素被还原,电极b为正极,电极反应式为CO2+2e-+2H+HCOOH。‎ ‎(2)根据装置可知生成H2的电极为正极,生成Cl2的电极为负极。‎ ‎(3)根据装置可知N2H4→N2为氧化反应,在负极上发生。‎ ‎【答案】(1)正　CO2+2e-+2H+HCOOH ‎(2)①正　2Cl--2e-Cl2↑‎ ‎②2　X ‎(3)N2H4-4e-+4OH-N2↑+4H2O　O2+4e-+2H2O4OH-‎ 燃料电池电极反应式书写步骤 ‎　　熟记“离子趋向”,抓住“电荷守恒”,熟练书写燃料电池的电极反应式。‎ ‎(1)阳离子趋向正极,在正极上参与反应,在负极上生成(如H+);阴离子趋向负极,在负极上参与反应,在正极上生成(如OH-、O2-、CO‎3‎‎2-‎)。‎ ‎(2)“-ne-”相当于正电荷,“+ne-”相当于负电荷,依据电荷守恒配平其他物质的系数。‎ ‎(3)电池总反应式=正极反应式+负极反应式。 ‎ ‎1.(2018年娄底模拟)有A、B、C、D、E五块金属片,进行如下实验:①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电流由D→导线→C;③A、C用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡;④B、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,D极发生氧化反应;⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液,E先析出。据此判断五种金属的活动性顺序是(　　)。‎ A.A>B>C>D>E　　　　B.A>C>D>B>E C.C>A>B>D>E D.B>D>C>A>E ‎【解析】金属与稀硫酸组成原电池,活泼金属失去电子发生氧化反应,作负极,较不活泼的金属作正极。H+在正极得到电子生成H2,电子运动方向由负极→正极,电流方向则由正极→负极。在题述原电池中,A—B原电池,A为负极; C—D原电池,C为负极;A—C原电池,A为负极;B—D原电池,D为负极;电解含B离子和E离子的溶液,E先析出,E不活泼,故B>E。综上可知,金属活动性A>C>D>B>E。‎ ‎【答案】B ‎2.(2018年厦门模拟)将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。‎ 下列说法不正确的是(　　)。‎ A.盐桥中的K+移向FeCl3溶液 B.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极 ‎【解析】A项,甲池中石墨电极为正极,乙池中石墨电极为负极,盐桥中阳离子向正极移动,所以向FeCl3溶液迁移,正确;B项,反应开始时,乙中I-失去电子,发生氧化反应,正确;C项,当电流计读数为零时,说明没有电子发生转移,反应达到平衡状态,正确;D项,当加入Fe2+时,平衡逆向移动,则甲中Fe2+失去电子生成Fe3+,作负极,而乙中石墨作正极,错误。‎ ‎【答案】D ‎3.(2018年北京海淀二模)一种以石墨和过渡金属氧化物作电极材料、以固态有机高聚物作电解质溶剂的锂离子电池的工作原理如图1所示,图2是合成有机高聚物单体的结构简式。下列说法中正确的是(　　)。‎ 图1‎ 图2‎ A.放电时,外电路电子由过渡金属氧化物电极流向石墨电极 B.充电时,石墨电极作阳极,过渡金属氧化物电极作阴极 ‎ C.图2所示的两种单体可通过缩聚反应生成有机高聚物溶剂 D.有机高聚物溶剂分子中含醚键和酯基 ‎ ‎【解析】A项,放电时,由图中Li+移动方向可知,过渡金属氧化物电极作正极,石墨电极作负极,故外电路电子由石墨电极流向过渡金属氧化物电极,错误;B项,充电时,由图中Li+移动方向可知,过渡金属氧化物电极作阳极,石墨电极作阴极,错误;C项,图2所示的两种单体分子中都含有碳碳双键,可通过加聚反应生成有机高聚物溶剂,错误;D项,图2所示的两种单体分子发生加聚反应时,酯基和醚键不发生变化,故生成的有机高聚物溶剂分子中含醚键和酯基,正确。‎ ‎【答案】D ‎4.(2018年北京海淀期末)如图所示为锌铜原电池。下列叙述中正确的是(　　)。‎ A.盐桥的作用是传导离子 ‎ B.外电路电子由铜片流向锌片 ‎ C.锌片上的电极反应式为Zn2++2e-Zn ‎ D.外电路中有0.2 mol电子通过时,铜片表面增重约3.2 g ‎ ‎【解析】 锌铜原电池中,锌为负极,铜为正极,在外电路中,电子由锌片流向铜片,B项错误;锌为负极,锌片上的电极反应式为Zn-2e-Zn2+,C项错误;铜片上的电极反应式为Cu2++2e-Cu,当外电路中有 0.2 mol 电子通过时,铜片上生成 0.1 mol 铜,增加的质量为0.1 mol×64 g·mol-1=6.4 g,D项错误。 ‎ ‎【答案】A ‎5.(2018年北京朝阳期中)一种锂铜可充电电池,工作原理如图所示。在该电池中,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法中不正确的是(　　)。‎ A.陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过 ‎ B.放电时,N为电池的正极 ‎ C.充电时,阴极反应式为Li++e- Li ‎ D.充电时,接线柱A应与外接电源的正极相连 ‎【解析】A项,由于金属锂能与水反应,故陶瓷片不允许水分子通过,正确;B项,观察图中离子的移动方向,结合原电池原理可知,放电时N为正极,M为负极,正确;C项,充电时,N为阳极,M为阴极,阴极发生的电极反应为Li++e- Li,正确;D项,充电时,M为阴极,故接线柱A应与外接电源的负极相连,错误。 ‎ ‎【答案】D ‎6.(2018年兰州一中月考)硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最强的电池,电池结构如图所示,该电池工作时总反应为4VB2+11O24B2O3+2V2O5。下列说法正确的是(　　)。‎ A.电极a为电池负极,发生还原反应 B.每消耗1 mol VB2转移6 mol电子 C.电池工作时,OH-向电极a移动 D.VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH--22e-V2O5+2B2O3+11H2O ‎【解析】由题图可知,空气通入电极a,显然电极a为正极,发生还原反应,A项错误;4 mol VB2发生反应时消耗11 mol O2,同时转移44 mol电子,故每消耗1 mol VB2时转移11 mol电子,B项错误;电池工作时,阴离子(OH-)向负极(VB2极)移动,C项错误;正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,用总反应式减去正极反应式的11倍即得负极反应式,故VB2在负极上发生氧化反应,电极反应式为2VB2+22OH--22e-V2O5+2B2O3+11H2O,D项正确。‎ ‎【答案】D ‎7.(2018年大庆实验中学三模)如图为一种固体离子导体电池与湿润的KI试纸AB连接,Ag+可以在RbAg4I5晶体中迁移,空气中的氧气透过聚四氯乙烯膜与AlI3反应生成I2,Ag与I2作用形成电池。‎ 下列说法中正确的是(　　)。‎ A.试纸B端发生氧化反应 B.Ag+从石墨电极移向银电极 C.试纸A端发生反应:2I--2e-I2‎ D.若该电池转移1 mol电子,则滤纸上生成8 g O2‎ ‎【解析】Ag和I2作用形成原电池,生成物为RbAg4I5,可知在反应中Ag被氧化,为电池的负极, I2被还原,为原电池的正极,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。A与正极相连为阳极,B与负极相连为阴极,A项错误;原电池中阳离子向正极移动,即Ag+从银电极移向石墨电极, B项错误;试纸A端为阳极,为碘离子失电子发生氧化反应生成碘单质,C项正确;电解碘化钾溶液,阳极碘离子先失电子变为碘单质,碘离子消耗完,才有氢氧根离子失电子变为氧气,因此该电池转移1 mol电子,则滤纸上生成O2的量小于0.25 mol,D项错误。‎ ‎【答案】C ‎8.(2018年福建四地六校联考)新装修的房屋会释放出有毒的甲醛气体。银-Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理如下(在原电池中完成氧化银与甲醛的反应):‎ 下列说法正确的是(　　)。‎ A.其他条件相同,甲醛浓度越小,所得有色配合物溶液的吸光度越大 B.电池的正极反应式为Ag2O+2H++2e-2Ag+H2O C.30 g HCHO被氧化时,理论上电路中通过2 mol电子 D.理论上,消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为4∶1‎ ‎【解析】该检测过程涉及的化学反应为2Ag2O+HCHO4Ag+CO2+H2O、Ag+Fe3+Ag++Fe2+,Fe2+与Ferrozine形成有色配合物。吸光度与有色物质的浓度成正比,根据反应式可推出吸光度与甲醛的浓度成正比,A项错误;负极反应式为HCHO+H2O-4e-CO2+4H+,正极反应式为2Ag2O+4H++4e-4Ag+2H2O,B项正确;n(HCHO)=‎30 g‎30 g·mol‎-1‎=1 mol,负极消耗1 mol HCHO,理论上电路中通过4 mol电子,C项错误;根据关系式HCHO~4Ag~4Fe3+,1 mol HCHO完全反应,理论上能生成4 mol Ag,消耗4 mol Fe3+,D项错误。‎ ‎【答案】B ‎9.(1)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。‎ ‎①该电池的负极材料是　　　　。电池工作时,电子流向　　　　(填“正极”或“负极”)。 ‎ ‎②若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的　　　　(填字母)。 ‎ A.NaOH　　 B.Zn C.Fe D.NH3·H2O ‎(2)铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池总反应为PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O。‎ ‎①铅蓄电池负极的电极材料是　。 ‎ ‎②工作时该铅蓄电池正极的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③铅蓄电池工作时,电解质溶液的密度　　　　(填“增大”“减小”或“不变”,下同),pH　　　　。 ‎ ‎(3)锌银电池比能量大,电压平稳,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液,电池总反应为Zn+Ag2OZnO+2Ag。该电池的正极材料是　　　　;电池工作时,阳离子向　　　　(填“正极”或“负极”)移动;负极反应式为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)①负极是失电子的一极,Zn失去电子,电子由负极经外电路流向正极。②Zn与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快Zn的腐蚀;除杂的基本要求是不能引入新杂质,所以应选Zn将Cu2+置换为单质再过滤除去。‎ ‎(2)①由电池总反应可知,Pb发生氧化反应,所以Pb是负极。②正极上的反应是PbO2→PbSO4,则必然有H2SO4参加反应,正极反应式为PbO2+4H++SO‎4‎‎2-‎+2e-PbSO4+2H2O(负极反应式为Pb-2e-+SO‎4‎‎2-‎PbSO4,将正、负极反应合并,与题给总反应相符)。③在蓄电池的工作过程中,Pb被氧化,H2SO4被消耗,所以溶液的密度减小,pH增大。‎ ‎【答案】(1)①Zn(或锌)　正极 ‎②Zn与Cu2+反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率　B ‎(2)①Pb ‎②PbO2+4H++SO‎4‎‎2-‎+2e-PbSO4+2H2O ‎③减小　增大 ‎(3)Ag2O　正极　Zn-2e-+2OH-ZnO+H2O ‎1.全钒液流电池装置如图所示,电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法错误的是(　　)。‎ A.充电时,氢离子通过交换膜移向右侧 B.充电时,电源负极连接a电极 C.放电时,装置发生的总反应为VO‎2‎‎+‎+V2++2H+VO2++V3++H2O D.质子交换膜可阻止VO‎2‎‎+‎与V2+直接发生反应 ‎【解析】根据图示的箭头和物质化合价变化,可推知放电时a为正极,b为负极;充电时a为阳极,b为阴极。充电时阳离子向阴极移动,A项正确;充电时,电源负极连接b电极,B项错误;根据放电箭头方向的反应物和产物,可以写出放电时的总反应,C项正确;质子交换膜只允许氢离子通过,VO‎2‎‎+‎与V2+不能通过质子交换膜,因此无法接触发生反应,D项正确。‎ ‎【答案】B ‎2.(2018年兰州一中考前冲刺三模)如图为一种微生物燃料电池结构示意图,下列关于该电池的叙述正确的是(　　)。‎ A.正极反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O B.微生物所在电极区放电时发生还原反应 C.放电过程中,H+从正极区移向负极区 D.若用该电池给铅蓄电池充电,MnO2电极质量减少8.7 g,则铅蓄电池负极增重9.6 g ‎【解析】形成原电池时,微生物所在电极区发生氧化反应,Cm(H2O)n被氧化生成水和二氧化碳,MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极,放电时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极,电极反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O,A项正确;微生物所在电极区发生氧化反应,B项错误;原电池工作时,阳离子向正极移动,C项错误;给铅蓄电池充电,阴极发生反应PbSO4+2e-Pb+SO‎4‎‎2-‎,电极质量减小,D项错误。‎ ‎【答案】A ‎3.(2018年太原模拟)氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如图所示。该电池工作时的总反应为NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。下列说法正确的是(　　)。‎ A.负极区附近溶液的pH增大 B.正极反应式为H2O2+2H++2e-2H2O C.电池工作时,BO‎2‎‎-‎通过质子交换膜向正极移动 D.消耗3.1 g氨硼烷,理论上转移0.2 mol电子 ‎【解析】根据装置图可知,电池的负极反应式为NH3·BH3-6e-+2H2ONH4BO2+6H+,正极反应式为3H2O2+6e-+6H+6H2O,负极区附近溶液的pH减小,A项错误,B项正确;原电池工作时,质子交换膜只允许H+通过,C项错误;消耗3.1 g(0.1 mol)氨硼烷,理论上转移0.6 mol 电子,故D项错误。‎ ‎【答案】B ‎4.微型甲醇燃料电池能量密度高,可应用于各类便携式电子产品,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)。‎ A.多孔扩散层可起到传导电子的作用 B.负极上直接通入无水甲醇可提高电池的比能量 C.当电路中通过3 mol e-时,内电路中有3 mol H+通过质子交换膜 D.电池工作时,H+向阴极催化层迁移 ‎【解析】交换膜为质子交换膜,所以电解质溶液呈酸性,燃料电池中负极上加入燃料、正极上通入氧化剂,所以该燃料电池中,a为负极,b为正极,负极反应式为CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+,正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,阳离子向正极移动。多孔扩散层与导线相连,起到传导电子的作用,A项正确;单位质量的甲醇被氧化放出的能量是一定的,负极上直接通入无水甲醇,比能量不变,B项错误;负极反应式为CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+,当电路中通过3 mol e-时,内电路中有3 mol H+通过质子交换膜,C项正确;电池工作时,H+向阴极催化层迁移,进入正极区,D项正确。‎ ‎【答案】B ‎5.(2018年南昌二模)下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示),甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源;乙装置的作用是利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O‎7‎‎2-‎的废水,电解过程中溶液发生反应:Cr2O‎7‎‎2-‎+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。当电池工作时,下列说法错误的是(　　)。‎ A.甲中H+通过质子交换膜由左向右移动 B.乙池中Fe棒应与甲池中的M极相连 C.M极的电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+‎ D.若溶液中减少了0.01 mol Cr2O‎7‎‎2-‎,则电路中至少转移了0.12 mol电子 ‎【解析】根据图知,N电极上氧气得电子生成水,该电极上发生还原反应,为正极,则M为负极,电解质溶液中阳离子向正极移动,即甲中H+通过质子交换膜由左向右移动,A项正确;根据离子方程式知,乙中Fe失电子生成亚铁离子,则Fe作阳极、C作阴极,阴极连接原电池负极、阳极连接原电池正极,则Fe与N极相连,B项错误;根据图知,M电极上生成氢离子,甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源,生成含有N元素的物质是氮气、生成含有C元素的物质是二氧化碳,因此电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+,C项正确;由Fe-2e-Fe2+,Cr2O‎7‎‎2-‎+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O知,溶液中减少了0.01 mol Cr2O‎7‎‎2-‎,消耗了0.06 mol Fe2+,则电路中至少转移了0.06 mol×2=0.12 mol电子,D项正确。‎ ‎【答案】B ‎6.(2018年陕西一检)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其原理如图所示:‎ 下列说法正确的是(　　)。‎ A.放电时,电极A为正极 B.充电时,Na+从电极A向电极B迁移 C.充电时,电极B的电极反应式为Sx‎2-‎-2e-xS D.该电池工作的温度应控制在25 ℃左右 ‎【解析】放电时,熔融Na发生氧化反应,电极A为负极,A项错误;充电时,电极A为阴极,电极B为阳极,电解池中阳离子从阳极向阴极迁移,B项错误;充电时,阳极上Sx‎2-‎失电子,发生氧化反应,电极反应式为Sx‎2-‎-2e-xS↓,C项正确;该电池以熔融Na、熔融S和Na2Sx分别作为两个电极的反应物,因此该电池工作时应保证Na、S均为熔融状态,而25 ℃左右时Na、S均为固态,D项错误。‎ ‎【答案】C ‎7.某装置如图1所示:‎ ‎(1)①若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是　　　　　　　　　　　,负极反应式为　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为　　　　(填“Mg”或“Al”),总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图2所示:‎ ‎①该电池工作时,b口通入的物质为　　　　,c口通入的物质为　　　　。 ‎ ‎②该电池的负极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③工作一段时间后,当12.8 g甲醇完全反应生成CO2时,有　　　　NA个电子发生转移。 ‎ ‎【解析】(1)①若烧杯中溶液为稀硫酸,因Mg的金属活动性比Al强,故Mg作负极,负极反应式为Mg-2e-Mg2+,镁片溶解;Al作正极,正极反应式为2H++2e-H2↑,故Al片上有气泡冒出;因电路中产生电流,故电流计指针偏转。②若烧杯中溶液为NaOH溶液,因为Mg不与NaOH溶液反应,所以Al是负极,Mg是正极,总反应为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。‎ ‎(2)①由H+移动方向可知,左侧为负极,右侧为正极,故b口通入CH3OH,c口通入O2(或空气)。②负极反应式为CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+。③当12.8 g(0.4 mol)甲醇完全反应生成CO2时,转移2.4 mol电子,即转移2.4NA个电子。‎ ‎【答案】(1)①Mg片逐渐溶解,Al片上有气泡冒出,电流计指针偏转　Mg-2e-Mg2+‎ ‎②Al　2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑‎ ‎(2)①CH3OH　O2(或空气)‎ ‎②CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+‎ ‎③2.4‎ ‎1.(2018年天津五校联考)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。‎ A.在标准状况下,22.4 L一氯甲烷分子所含原子总数为5NA B.在标准状况下,11.2 L HF所含质子总数为5NA C.63 g HNO3作氧化剂时转移电子数目为NA D.1 mol环己烷()所含非极性键数目为5NA ‎【解析】A项,在标准状况下,一氯甲烷呈气态,1 mol一氯甲烷分子所含原子总数为5NA,正确;B项,在标准状况下,HF呈液态,错误;C项,硝酸的还原产物可能是NO2、NO、N2、NH3等,所以不能确定转移电子总数,错误;D项,1个环己烷分子含6个非极性键,错误。‎ ‎【答案】 A ‎2.(2018年兰州诊断)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素形成的单质,丁由X、Z、W三种元素组成。25 ℃时,0.1 mol·L-1丁溶液的pH为13,且它们存在转化关系:甲+乙丁+己,甲+丙戊+己。下列说法正确的是(　　)。‎ A.原子半径:W>Z>Y>X B.Y元素在周期表中位于第三周期ⅣA族 C.Z的最简单气态氢化物在同族元素的最简单气态氢化物中稳定性最强 D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物一定显酸性 ‎【解析】由0.1 mol·L-1丁溶液的pH=13可知,丁为一元强碱,其组成元素均为短周期元素,推知丁为NaOH,则X、Z、W分别为H、O、Na元素;己是由Z元素形成的单质,则己为O2‎ ‎,结合题中所给的两个转化关系可知甲为过氧化钠,乙为水,丙为二氧化碳,戊为碳酸钠,则Y为C元素。碳原子的半径大于氧原子,A项错误;碳元素在周期表中位于第二周期ⅣA族,B项错误;氧元素在同主族元素中非金属性最强,其最简单气态氢化物的稳定性最强,C项正确;由H、C、O三种元素组成的化合物不一定显酸性,如淀粉,D项错误。‎ ‎【答案】C ‎3.(2018年武汉一中模拟)某含Cr2O‎7‎‎2-‎的含铬废水用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素(+3价)完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是(　　)。‎ A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x) mol B.处理废水中Cr2O‎7‎‎2-‎的物质的量为nx‎2‎ mol C.反应中转移的电子的物质的量为3nx mol D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y ‎【解析】根据铁原子守恒可知,消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1+y) mol,又由FeO·FeyCrxO3呈电中性可知,3x+3y=6,代入前式得,消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3-x) mol,A项错误;根据Cr原子守恒,产物中Cr原子为xn mol,故Cr2O‎7‎‎2-‎的物质的量为nx‎2‎ mol,B项正确;生成n mol FeO·FeyCrxO3,则一共有nx mol Cr原子参加反应,1 mol Cr原子参加反应转移3 mol电子,故反应中共转移电子3nx mol,C项正确;该反应中铁元素的化合价部分由+2价升高到+3价,铬元素的化合价由+6价降低为+3价,根据得失电子守恒有3x=y,D项正确。‎ ‎【答案】A ‎4.已知 A、B、C、D是由短周期元素构成的四种物质,且 D为强电解质(其他相关物质省略),它们有如下转化关系。‎ ABCD 下列说法错误的是(　　)。‎ A.若 A 为非金属单质,则 D 一定为硝酸或硫酸 B.若 A 为金属单质,则 A一定位于第三周期ⅠA 族 C.不论A为单质还是化合物,D都有可能是同一种物质,该物质的浓溶液在常温下能使铁和铝发生钝化 D.若 A 是共价化合物,则A的水溶液一定显碱性 ‎【解析】若 A为非金属单质,则A可能为S、N,又因为D为强电解质,故D为硝酸或硫酸,A项正确;若 A为金属单质,则 A为 Na,B项正确;不论A为单质还是化合物,D都有可能是同一种物质——硝酸或硫酸,浓硝酸或浓硫酸在常温下都能使铁和铝发生钝化,C项正确;若 A是共价化合物,则A可能为 NH3或 H2S,若为 H2S,其水溶液显酸性,D项错误。‎ ‎【答案】D ‎5.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4;M原子最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN在常温下为气体。据此回答下列问题:‎ ‎(1)M、N的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是　　　　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(2)Z与M可形成常见固体化合物C,用电子式表示C的形成过程:　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)已知通常状况下,1 g X2在Y2中完全燃烧放出a kJ的热量,请写出表示X2燃烧热的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)X与Y、X与M均可形成18电子分子,这两种分子在水溶液中反应有黄色沉淀生成,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质,且两种物质水溶液的酸碱性相同,组成元素的原子数目之比为1∶1∶1,A溶液中水的电离程度比在纯水中小。则化合物A中的化学键类型为　　　　　　　　　;若B为常见家用消毒剂的主要成分,则B的化学式为　　　　。 ‎ ‎(6)均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐发生反应的离子方程式为　　　　　　　　;其中一种是强酸的酸式盐,写出向Ba(OH)2溶液中逐滴加入该盐溶液至中性的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】根据元素的结构及性质可知,X、Y、Z、M、N分别是H、O、Na、S、Cl。‎ ‎(1)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则M、N的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是HClO4。‎ ‎(2)Z与M可形成的常见固体化合物C是硫化钠,其形成过程可表示为。‎ ‎(3)1 g X2在Y2中完全燃烧放出a kJ的热量,则1 mol氢气完全燃烧放出的热量是2a kJ,所以该反应的热化学方程式为H2(g)+‎1‎‎2‎O2(g)H2O(l)　ΔH=-2a kJ·mol-1。‎ ‎(4)X与Y、X与M均可形成18电子分子,这两种分子分别是H2O2和H2S,二者反应的化学方程式为H2O2+H2SS↓+2H2O。‎ ‎(5)根据题意可知,A是氢氧化钠,含有离子键和(极性)共价键;B是次氯酸钠,化学式是NaClO。‎ ‎(6)由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐分别是硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,二者发生反应的离子方程式为HSO‎3‎‎-‎+H+H2O+SO2↑;向Ba(OH)2溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液至中性的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO‎4‎‎2-‎BaSO4↓+2H2O。‎ ‎【答案】(1)HClO4‎ ‎(2)‎ ‎(3)H2(g)+‎1‎‎2‎O2(g)H2O(l)　ΔH=-2a kJ·mol-1‎ ‎(4)H2O2+H2SS↓+2H2O ‎(5)离子键、(极性)共价键　NaClO ‎(6)HSO‎3‎‎-‎+H+H2O+SO2↑　Ba2++2OH-+2H++SO‎4‎‎2-‎BaSO4↓+2H2O