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            • 1.

              \(\rm{(1)}\)目前常用的镍\(\rm{(Ni)}\)镉\(\rm{(Cd)}\)电池,其电池总反应可表示为:\(\rm{Cd+2NiO(OH)}\)十\(\rm{2H_{2}O\underset{充电}{\overset{放电}{⇌}} 2 Ni(OH)_{2}+ Cd(OH)_{2}}\),已知\(\rm{Ni(OH)_{2}}\)和\(\rm{Cd(OH)_{2}}\)均难溶于水但能溶于酸。正极的反应式是____________,负极的反应式是___________。

                 \(\rm{(2)}\)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电池工作时,外电路上电流的方向应从电极____\(\rm{(}\)“填\(\rm{A}\)或\(\rm{B}\)”\(\rm{)}\)流向用电器。内电路中,\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)向电极____\(\rm{(}\)“填\(\rm{A}\)或\(\rm{B}\)”\(\rm{)}\)移动,电极\(\rm{A}\)上\(\rm{CO}\)参与的电极反应为_______________。


                \(\rm{(3)}\)将两铂片插入\(\rm{KOH}\)溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的____极,该极的电极反应式是_________,电池工作时的总反应的离子方程式是__________。如果消耗甲烷\(\rm{160g}\),假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为____________\(\rm{(}\)用\(\rm{N_{A}}\)表示\(\rm{)}\),需要消耗标准状况下氧气的体积为_________\(\rm{L}\)。

            • 2.

              铅蓄电池是典型的可充电型电池,电池总反应式为\(\rm{Pb+PbO_{2}+4H^{+}+2SO_{4}^{2-} \underset{放电}{\overset{充电}{⇌}} 2PbSO_{4}+2H_{2}O}\)

              请回答下列问题\(\rm{(}\)不考虑氢、氧的氧化还原\(\rm{)}\):

              \(\rm{(1)}\)放电时:正极的电极反应式是________________________________;电解液中\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)的浓度将变______;当外电路通过\(\rm{1 mol}\)电子时,理论上负极板的质量增加____\(\rm{g}\)。

              \(\rm{(2)}\)在完全放电耗尽\(\rm{PbO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)和\(\rm{Pb}\)时,若按下图连接,电解一段时间后,则在\(\rm{A}\)电极上生成____________,电极反应:_________________________,\(\rm{B}\)电极上生成________,电极反应:______________________________________,此时铅蓄电池的正、负极的极性将________。


            • 3. \(\rm{MnO_{2}}\)是重要化学物质,某学习小组设计了将粗\(\rm{MnO_{2}(}\)含有较多的\(\rm{MnO}\)、\(\rm{MnCO_{3})}\)样品转化为纯\(\rm{MnO_{2}}\)实验,其流程如下:按要求回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)第\(\rm{②}\)步操作中,氧化性强弱顺序:\(\rm{ClO}\)\(\rm{\rlap{_{3}}{^{-}}}\)________\(\rm{MnO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\),当\(\rm{NaClO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)转移\(\rm{2 mol}\)电子时,生成的氧化产物的物质的量为________\(\rm{mol}\)。\(\rm{NaClO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)在常温下能够与盐酸反应生成氯气,该反应的离子方程式为__________________________________________________________。
              \(\rm{(2)}\)第\(\rm{④}\)步操作中,最终得到的固体除\(\rm{NaClO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)外,还一定含有下列物质中的________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。
              \(\rm{a.NaCl}\)                                            \(\rm{b.NaClO}\)  
              \(\rm{c.NaClO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)                                      \(\rm{d.NaOH}\)
              \(\rm{(3)MnO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)是碱性锌锰电池的正极材料,则碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是_______________________________________________。
              \(\rm{(4)}\)为得到纯净的\(\rm{MnO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\),须将过滤后的\(\rm{MnO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)合并后进行洗涤,判断是否洗涤干净可选用的试剂是________________________________________\(\rm{(}\)填写一组即可\(\rm{)}\)。工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该反应的阳极反应式为_____________________________________________\(\rm{\_}\)。
            • 4.

              电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的\(\rm{pH}\)在\(\rm{5.0~6.0}\)之间,通过电解生成\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)沉淀。\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)沉淀有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图所示:

              \(\rm{(1)}\)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,则无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

              \(\rm{a.H_{2}SO_{4}}\)                                                  \(\rm{b.BaSO_{4}}\) 

              \(\rm{c.Na_{2}SO_{4}}\)                                             \(\rm{d.NaOH}\) 

              \(\rm{e.CH_{3}CH_{2}OH}\)

              \(\rm{(2)}\)电解池阳极的电极反应式分别是\(\rm{①}\)____________________;\(\rm{②4OH^{-}-4e^{-}═══2H_{2}O+O_{2}↑}\)。

              \(\rm{(3)}\)电极反应\(\rm{①}\)和\(\rm{②}\)的生成物反应得到\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)沉淀的离子方程式是_____________________________________________________。

              \(\rm{(4)}\)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以\(\rm{CH_{4}}\)为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。

              已知负极的电极反应式:\(\rm{CH_{4}+4CO\rlap{_{3}}{^{2-}}-8e^{-}═══5CO_{2}+2H_{2}O}\)。

              \(\rm{①}\)正极的电极反应式为_______________________________________。

              \(\rm{②}\)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分\(\rm{A}\)物质参加循环,则\(\rm{A}\)物质的化学式是________。

              \(\rm{(5)}\)实验过程中,若在阴极产生了\(\rm{44.8 L(}\)标准状况\(\rm{)}\)气体,则熔融盐燃料电池消耗\(\rm{CH_{4}}\)________\(\rm{ L(}\)标准状况\(\rm{)}\)。

            • 5. 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:

              \(\rm{(1)}\)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是____________________,在导线中电子流动方向为________\(\rm{(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)表示\(\rm{)}\)。
              \(\rm{(2)}\)负极反应式为______________________________________________________________________________________。
              \(\rm{(3)}\)电极表面镀铂粉的原因是________________________________________________________。
              \(\rm{(4)}\)该电池工作时,\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)和\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。
              金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
              Ⅰ\(\rm{.2Li+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}\overset{\triangle }{=} }\)\(\rm{2LiH}\)
              Ⅱ\(\rm{.LiH+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O═LiOH+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{↑}\)
              \(\rm{①}\)反应Ⅰ中的还原剂是________________,反应Ⅱ中的氧化剂是________________。
              \(\rm{②}\)已知\(\rm{LiH}\)固体密度为\(\rm{0.82 g·cm}\)\(\rm{{\,\!}^{-3}}\),用锂吸收\(\rm{224 L(}\)标准状况\(\rm{)H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\),生成的\(\rm{LiH}\)体积与被吸收的\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)体积比为________。

              \(\rm{③}\)由\(\rm{②}\)生成的\(\rm{LiH}\)与\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)作用,放出的\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)用作电池燃料,若能量转化率为\(\rm{80\%}\),则导线中通过电子的物质的量为________\(\rm{mol}\)。

            • 6.

              低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的含量及有效地开发利用\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\),引起了全世界的普遍重视。将\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)转化为甲醇:\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+3H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)​\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)。

              \(\rm{(1)}\)在一恒温恒容密闭容器中充入\(\rm{1 mol CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)和\(\rm{3 mol H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)进行上述反应。测得\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)和\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)}\)浓度随时间变化如图所示。

              \(\rm{①0~10 min}\)内,氢气的平均反应速率为____________,第\(\rm{10 min}\)后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入\(\rm{1 mol CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)和\(\rm{1 mol H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\),则平衡________\(\rm{(}\)填“正向”“逆向”或“不”\(\rm{)}\)移动。

              \(\rm{②}\)若已知:\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+3H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\) \(\rm{ΔH=-a kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)\(\rm{2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)=2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\) \(\rm{ΔH=-b kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)=H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(l)}\) \(\rm{ΔH=-c kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)=CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(l)}\) \(\rm{ΔH=-d kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)则表示\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(l)}\)燃烧热的热化学方程式为_________________________________。
              \(\rm{(2)}\)如图,\(\rm{25 ℃}\)时以甲醇燃料电池\(\rm{(}\)电解质溶液为稀硫酸\(\rm{)}\)为电源来电解\(\rm{600 mL}\)一定浓度的\(\rm{NaCl}\)溶液,电池的正极反应式为___________。在电解一段时间后,\(\rm{NaCl}\)溶液的 \(\rm{pH}\) 变为\(\rm{12(}\)假设电解前后\(\rm{NaCl}\)溶液的体积不变\(\rm{)}\),则理论上消耗甲醇的物质的量为________\(\rm{mol}\)。


              \(\rm{(3)}\)向\(\rm{(2)U}\)形管中电解后的溶液中通入标准状况下\(\rm{89.6 mL}\) 的\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)气体,则所得溶液呈________\(\rm{(}\)填“酸”“碱”或“中”\(\rm{)}\)性,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。


            • 7.

              如图所示是原电池的装置图。请回答:


              \(\rm{(1)}\)若\(\rm{C}\)为稀\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)溶液,电流表指针发生偏转,\(\rm{B}\)电极材料为\(\rm{Fe}\)且作负极,则\(\rm{A}\)电极上发生的电极反应为________________;反应进行一段时间后溶液\(\rm{C}\)的\(\rm{pH}\)将________\(\rm{(}\)填“升高”“降低”或“基本不变”\(\rm{)}\)。
              \(\rm{(2)}\)若需将反应:\(\rm{Cu+2Fe}\)\(\rm{{\,\!}^{3+}}\)\(\rm{═}\)\(\rm{Cu}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)\(\rm{+2Fe}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)设计成如图所示的原电池装置,则\(\rm{A}\)极\(\rm{(}\)负极\(\rm{)}\)材料为________________,\(\rm{B}\)极\(\rm{(}\)正极\(\rm{)}\)材料为____________,溶液\(\rm{C}\)为____________。
              \(\rm{(3)}\)若\(\rm{C}\)为\(\rm{CuCl}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)溶液,\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)分别为\(\rm{Zn}\)和\(\rm{Cu}\)。\(\rm{Zn}\)是________极,\(\rm{Cu}\)极发生________反应,电极反应式为____________。反应过程溶液中\(\rm{c(Cu}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)\(\rm{)}\)________\(\rm{(}\)填“变大”“变小”或“不变”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(4)CO}\)与\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)反应还可制备\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH}\),\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH}\)可作为燃料使用,用\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH}\)和\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:电池总反应为\(\rm{2CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH+3O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{═2CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{+4H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\),则\(\rm{c}\)电极是________\(\rm{(}\)填“正极”或“负极”\(\rm{)}\),\(\rm{c}\)电极的反应式为_______________________________________________。若线路中转移\(\rm{2 mol}\)电子,则上述\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH}\)燃料电池消耗的\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)在标准状况下的体积为________\(\rm{L}\)。

            • 8.

              下图所示的四个容器中分别盛有不同溶液,除\(\rm{a}\),\(\rm{b}\)外,其余电极为石墨电极\(\rm{.}\)甲为铅蓄电池,工作原理\(\rm{Pb+Pb{O}_{2}+2{H}_{2}S{O}_{4} \underset{放电}{\overset{充电}{⇌}}2PbS{O}_{4}+2{H}_{2}O}\),两个电极的电极材料分别为\(\rm{PbO_{2}}\)和\(\rm{Pb}\)。闭合开关\(\rm{K}\),发现\(\rm{g}\)电极附近的溶液先变红色,\(\rm{20 min}\)后,将\(\rm{K}\)断开,此时\(\rm{c}\)、\(\rm{d}\)两极上产生的气体体积相同。

              请回答下列问题:

              \(\rm{(1)a}\)电极的电极材料是___________\(\rm{(}\)填“\(\rm{PbO_{2}}\)”或“\(\rm{Pb}\)”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(2)}\)丙装置中发生电解的总反应方程式为_____________________________________。

              \(\rm{(3)}\)电解\(\rm{20 min}\)后,停止电解,此时要使乙中溶液恢复到原来的状态,需加入的物质及其物质的量是___________。

              \(\rm{(4)20 min}\)后将乙装置与其他装置断开,然后在\(\rm{c}\)、\(\rm{d}\)两极间连接上灵敏电流计,发现电流计指针偏转,则此时\(\rm{c}\)电极为___________极,\(\rm{d}\)电极上发生的电极反应为___________。

              \(\rm{(5)}\)电解后冷却至常温,取\(\rm{a mL}\)丁装置中的溶液,向其中逐滴加入等物质的量浓度的\(\rm{CH_{3}COOH}\)溶液,当加入\(\rm{b mL CH_{3}COOH}\)溶液时,混合溶液的\(\rm{pH}\)恰好等于\(\rm{7(}\)体积变化忽略不计\(\rm{)}\)。已知\(\rm{CH_{3}COOH}\)的电离平衡常数为\(\rm{1.75×10^{-5}}\),则\(\rm{\dfrac{a}{b}=}\)___________。

            • 9.

              分析下图,回答以下问题:

              \(\rm{(1)}\)电解水生成\(\rm{H_{2}}\),首先要解决的问题是________________________。

              \(\rm{(2)}\)标准状况下,\(\rm{11.2LH_{2}}\)燃烧生成液态的水,放出\(\rm{QkJ}\)的热量,写出该反应的热化学方程式________________________。

              \(\rm{(3)}\)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是________________________。

              \(\rm{(4)}\)氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在________极上发生________反应,氧气在________极上发生反应。若电解质溶液为\(\rm{KOH}\)溶液,写出正、负极上的电极反应式:负极________,正极________。

            • 10.

              酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、\(\rm{MnO_{2}}\)、\(\rm{ZnCl_{2}}\)和\(\rm{NH_{4}Cl}\)等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生\(\rm{MnOOH}\)。回收处理该废电池可得到多种化工原料。回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)该电池的正极反应式为                     ,电池反应的离子方程式为                        。 

              \(\rm{(2)}\)维持电流强度为\(\rm{0.5 A}\),电池工作\(\rm{5}\)分钟,理论上消耗锌              \(\rm{g}\)。\(\rm{(}\)已知\(\rm{F}\)\(\rm{=96 500 C·mol^{-1})}\) 

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