2023-2025北京高三（上）期末化學(xué)匯編：原電池

2023-2025北京高三（上）期末化學(xué)匯編

原電池

一、單選題

1.（2025北京海淀高三上期末）堿性鋅錦干電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。該電池放電時發(fā)生反應(yīng):

Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH?下列說法正確的是（）

鋅粉和

氫氧化鉀

二氧化鎰

//和石墨

A.Zn發(fā)生還原反應(yīng)

B.正極發(fā)生反應(yīng)MnC）2+H++e-=MnOOH

C.電池工作時OFT向正極方向移動

D.理論上，每轉(zhuǎn)移O.lmol電子，有8.8gMnOOH生成

2.（2025北京石景山高三上期末）下列關(guān)于能源和作為能源的物質(zhì)說法不正確的是（）

A.燃料電池將熱能轉(zhuǎn)化為電能

B.綠色植物進行光合作用時可將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.物質(zhì)的化學(xué)能可經(jīng)過放熱反應(yīng)被人們利用

D.化石能源內(nèi)部蘊藏著大量的能量

3.（2025北京石景山高三上期末）一種全鋼液流電池放電狀態(tài)的工作原理示意圖如下。

A.放電時,H+穿過質(zhì)子交換膜進入負(fù)極室

2+

B.放電時,正極的反應(yīng)為VO；+e-+2H+=VO+H2O

C.充電時,負(fù)極室的pH升高

D.充電時,電極a應(yīng)連接電源的負(fù)極

4.（2024北京大興高三上期末）某小組同學(xué)在實驗室利用下圖裝置制備水處理劑高鐵酸鉀（KzFeCU）,反應(yīng)

的化學(xué)方程式為：2FeCb+3Cb+16KoH=2K2FeO4+12KC1+8H2O?

已知：參與原電池反應(yīng)的氧化齊I］（還原齊I）氧化性（還原性）越強，原電池的電壓越大。

下列說法不正確的是（）

3+

A.右側(cè)的電極反應(yīng)式為：Fe-3e-+8OH=FeOt+4H2O

B.再向右側(cè)燒杯中加入KOH固體，電壓表示數(shù)會變大

C.鹽橋中的陰離子向左側(cè)燒杯中移動

D.其他條件相同時，選用Fe（NCh）3代替FeCb,也可以制備KzFeCU

5.（2023北京東城高三上期末）用如圖所示裝置進行實驗，電流計指針偏轉(zhuǎn)。下列說法不正確的是（）

B.K+從a極經(jīng)陽離子交換膜移向b極

C.工作一段時間后，a極附近的pH減小D.該裝置的總反應(yīng)為H2+CL=2HC1

6.（2023北京人大附中高三上期末）全氟磺酸質(zhì)子交換膜廣泛用于酸性氫氧燃料電池。其傳導(dǎo)質(zhì)子的原理

示意圖如下。電池放電時，-SO3H脫出H+,生成的-SO］會吸引鄰近水分子中的H,在電場的驅(qū)動下,

H+以水分子為載體，在膜中沿“氫鍵鏈”迅速轉(zhuǎn)移，達到選擇透過的效果。

_^~v4CF2-CF2rCF-CF

1

SO；SO-SO；so;

+

H3O——V——HQ分子

so,so;SO；so;

下列說法不F理的是。（）

A.全氟磺酸質(zhì)子膜屬于有機高分子材料

B.電池放電時，-SO3H脫出的H+參與正極反應(yīng)

C.與煌鏈相比，采用氟代物作為主鏈，可使-SO3H的酸性減弱

D.主鏈?zhǔn)杷?，?nèi)側(cè)-SO]親水，形成了質(zhì)子傳導(dǎo)的水通道

二、填空題

7.(2025北京石景山高三上期末)H2O2是重要的化學(xué)試劑，在實驗室和生產(chǎn)實際中應(yīng)用廣泛。

(1)多角度認(rèn)識物質(zhì)，有助于我們更全面地認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。

i.元素化合價角度

①H2O2催化分解反應(yīng)中體現(xiàn)了H2O2的(填化學(xué)性質(zhì))。

②H2O2與S02反應(yīng)，只做氧化劑，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式o

③H2O2可使酸性KMnCU溶液褪色，在反應(yīng)中只做還原劑，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4+5七02+

3H2sO4=K2s。4+2MnSO4+502T+8H2O。實驗室常用酸性KMnO4溶液測定H2O2的濃度。取10.00mL

H2O2溶液樣品于錐形瓶中，加水稀釋至50.00mL,滴入0.10molLiKMnCU溶液20.00mL,恰好完全反

應(yīng)。則原樣品中H2O2的物質(zhì)的量濃度是mol-L4o

ii.物質(zhì)類別角度

④H2O2是一種二元弱酸，寫出第一步電離方程式：；H2O2與過量的Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式

為o

(2)直接H2O2-H2O2燃料電池是一種新型化學(xué)電源，其工作原理如圖所示。

>負(fù)載

<—1=

電

電

極

極

IU

耳。和和

2KOHH,O2,2H,2SO4“

混合液ru混合液

陽離子交換膜(只允許K+通過)

電池總反應(yīng)為：2H2。2=02]+2H2。

①電極I為極。

②電極H的反應(yīng)式為：o

③該電池的設(shè)計利用了H2O2氧化性、還原性受的影響造成的差異。

三、解答題

8.(2025北京石景山高三上期末)某小組探究銅和雙氧水在不同條件下的反應(yīng)。

資料：還原反應(yīng)中，增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，氧化劑的氧化性增強；氧化反應(yīng)中，增大反應(yīng)物

濃度或降低生成物濃度，還原劑的還原性增強。

(1)實驗過程

實驗I實驗II實驗III

操50mL30%的H2。？溶液50mL30%的HQ2溶液中，加50mL30%的H?。？溶液

作中，加入0.5g光亮銅入0.5g光亮銅片，滴加5moi/L中，滴加5moi/L的氨

片稀硫酸8mL水8mL,加入0.5g光亮

銅片

開始無明顯現(xiàn)象，較銅片表面產(chǎn)生少量氣泡，隨著立即產(chǎn)生大量氣泡，溶

現(xiàn)長時間溶液變?yōu)闇\藍反應(yīng)的進行，氣泡越來越多，液顏色變?yōu)樯钏{色，取

象色，取出銅片晾干，溶液很快變藍，取出銅片晾出鋼片晾干，表面有藍

表面有藍色沉淀物干，鋼片依然保持光亮色沉淀物

①實驗I中的藍色沉淀物是________=

②實驗II中發(fā)生的反應(yīng)有________O

③實驗III中溶液呈深藍色，是因為含有________離子。

④參照實驗HI的操作進行實驗IV：氏0?溶液加入氨水后，加入一定量的________固體，攪拌溶解后，

加入光亮的銅片，立即產(chǎn)生大量氣泡，溶液顏色變?yōu)樯钏{色，取出銅片晾干，銅片依然保持光亮。解釋銅

片依然保持光亮的原因_________o

（2）分析解釋

①實驗I中銅和H2O2的電極反應(yīng)式：

i.還原反應(yīng)：H2O2+2e=2OH

ii.氧化反應(yīng)：=

②實驗n比實驗I溶液更快變藍的原因可能是：加入稀硫酸，氏。？的氧化性,采用下圖電化學(xué)

裝置進行驗證，實驗操作及現(xiàn)象。

充電

9.（2024北京東城高三上期末）一種鋰離子電池的工作原理：Li^^ePO.+Li^,^LiFePO4+6C（0<x<l）o

從廢舊電池再生LiFePO」的一種流程如下,

廢舊電池^—>----?正極材料空「一》L13%,4)3募W浸出液

放電拆分△FezCh酸浸I

FePO4

蔗糖氨水

LiFePO

4過濾

,飽和Na2c溶液，氨水漉液

JLi2co3

過濾

(1)考慮到安全性和鋰回收，廢舊電池需要充分放電，其電極反應(yīng)如下。

+

負(fù)極：LixC6-xe=xLi+6Co

正極：o

(2)為保證正極材料在空氣中充分反應(yīng)，可采取的措施是(答一條即可)。

(3)向浸出液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH,有沉淀生成。pH對沉淀中Fe和P的物質(zhì)的量之比[n(Fe):n(P)]的

影響如圖所示。

已知：i.Fe3+分別與PO；、HPO：、H2P形成的化合物均難溶于水。

ii.H3P體系中含磷粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。

L

.0

S.8

凝.46

白

*

O.2

￡S

眼

。

察

02468101214

PH

①實驗中控制FePO4沉淀的最佳pH在_____左右。

②當(dāng)pH=1.5時，沉淀中一定有的含鐵物質(zhì)是FePO4和(填化學(xué)式)。

③若向pH=2.1的濁液中繼續(xù)加入氨水至pH=2.6,會導(dǎo)致n(Fe):n(P)的值增大，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式

是O

(4)下列關(guān)于該流程的說法正確的是(填序號)。

A.正極材料在空氣中加熱，理論上生成的n[Li3Fe2(POj]：n[Fea]=2：l

&P。；—)

B.當(dāng)浸出液的pH從0增大為2時，J，(的值增大了1()6倍

，(H3P。4)

C.向濾液中加入氨水，可減少飽和Na2c。3溶液的用量

D.由Li2c。3和FePO,再生LiFePO’時，所加的蔗糖作氧化劑

10.(2024北京東城高三上期末)地?zé)崮艿拈_發(fā)利用(如下圖)過程中需要研究管道的腐蝕與結(jié)構(gòu)問題。

資料：地?zé)崴畠Σ卦诘叵聰?shù)百米的高壓環(huán)境中，溫度高達250℃以上，其中溶解有CO?、H2S,SiCh以及

(1)室溫下測得蒸汽冷凝液pH=2.9?

①輸送蒸汽的鋼制管道與蒸汽冷凝液接觸時，主要發(fā)生_____(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕，負(fù)極發(fā)生的電極反

應(yīng)是。

②蒸汽冷凝液中有H2s04,是由蒸汽與02反應(yīng)生成的，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(2)地?zé)崴氐責(zé)峋艿郎仙龝r，隨壓強減小，達到某一高度(汽化位置)時劇烈汽化。由

H2o(1)^H2O(g)AHiX)可知，“熱水”與“地?zé)崴毕啾?，溫度?填“升高”或“降低”)。

(3)汽化位置的管道中結(jié)垢最嚴(yán)重，主要成分是CaCCh,其形成與如下平衡有關(guān)。

CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(g)UCa2+%q)+2HCO](aq)△H2

已知CaCCh溶解度與CO2壓強(p)和溫度(T)的關(guān)系如下圖所示。

5

,O

與0.

.O4

趙0.

。.O

曜.O3

。

粵.O

02

。

。

吊1

。

ol-1_1_丁。T

100150200250300

T/℃

①△氏0(填“〉”或"v”)。

②比較pi和P2大小并說明理由：o

③汽化位置最易析出CaCCh的因素：壓強減小，水劇烈汽化，導(dǎo)致

(4)地?zé)崴械腟iO2以Si(0H)4形式存在，其溶解-析出過程可表示為：

IIII

-SIi-O-SIi-+H-O-H^^-SiI-O-H+H-0-SIi-

結(jié)合化學(xué)鍵變化分析SiO2溶解過程中能量變化很小的原因可能是。

11.(2024北京房山高三上期末)co2的轉(zhuǎn)化有助于實現(xiàn)碳循環(huán)和碳減排。

(1)工業(yè)用NH3和CO?在一定條件下分兩步反應(yīng)生產(chǎn)尿素[CO(NH)],其能量變化示意圖如下:

合成尿素總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。

(2)近年科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想。CO?與H?在300℃、2xl()5pa的條件下可生成甲醇，不同溫度下，在

1L恒容密閉容器中充入2molc和5m。1耳，相同時間內(nèi)測得CO?的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:

%

<

7

y

6唧

。

溫度/C

①方-7；階段溫度升高CO?的轉(zhuǎn)化率下降，該反應(yīng)的AH0(填“>”或“<”)，理由是.

②計算溫度為4時a點的平衡常數(shù)為

(3)利用電催化可將CO,同時轉(zhuǎn)化為多種有機燃料，其原理如圖所示。

稀硫酸

稀硫酸

①銅電極上產(chǎn)生CH3cH。的電極反應(yīng)式為。

+

②若銅電極上只生成3.2gCH4,則有_molH通過質(zhì)子交換膜。

③在實際生產(chǎn)中當(dāng)pH過低時，有機燃料產(chǎn)率降低，可能的原因是0

12.(2023北京豐臺高三上期末)煤焦油、煤和海砂中氯離子含量高會破壞金屬的鈍化膜，導(dǎo)致鐵制設(shè)備

和鋼管等被腐蝕。

(1)鐵接觸氧氣和水后會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為O

(2)測定煤中氯離子含量的兩種方法。

方法一：在高溫下，通入水蒸氣將煤樣中無機鹽轉(zhuǎn)化為HCL再滴定氯離子。

方法二：取ag煤樣，處理后得到含氯離子的樣品溶液，加入YmLbmol.LTAgNO3溶液，以

NH4Fe(SO4)2作指示劑，用cmoltKSCN溶液滴定過量的AgNC^溶液，共消耗KSCN溶液V?mL。

已知：AgNOs能與KSCN反應(yīng)生成AgSCN沉淀。

①結(jié)合化學(xué)用語，從化學(xué)平衡的角度解釋方法一中無機鹽中MgCl?生成HC1的原因_____。

②方法二中，滴定終點的現(xiàn)象為o

③利用方法二，測得煤樣中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

(3)快速檢測法測定海砂中氯離子含量的過程如下。

i.配制固定組分的鋁酸銀(AgzCr?！?渾濁液；

ii.將待測海砂樣品與i中渾濁液混合，溶液的顏色會隨著氯離子含量的變化而變化。

氯離子

x<0.001%0.003%>x>0.001%x>0.003%

含量X

沉淀仍然為磚磚紅色沉淀部分變?yōu)榘咨?，溶液逐漸磚紅色沉淀完全變?yōu)榘咨?，溶?/p>

ii中現(xiàn)象

紅色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色完全轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色

2+12lo

已知：Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag)-cfCrOt)=1.1xW；^sp(AgCl)=1.8xlO;又0。,溶液為黃色,

Ag2CrO4固體為磚紅色。

①x<0.001%時，沉淀仍然為磚紅色的原因是=

②寫出磚紅色沉淀變?yōu)榘咨碾x子方程式O

參考答案

1.D

【分析】堿性鋅錦電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH,負(fù)極為鋅失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正

極為二氧化鋅，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：MnO2+H2O+e=MnOOH+OH-,據(jù)此分析。

【詳解】A.負(fù)極是金屬鋅，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；

B.正極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極的電極反應(yīng)式為：MnO2+H2O+e=MnOOH+OH,故B錯誤；

C.電池工作時，陰離子向負(fù)極移動，則OH-通過向負(fù)極移動，故C錯誤；

D.反應(yīng)中鎰元素的化合價由+4價降低到+3價，則每轉(zhuǎn)移O.lmol電子，有0.1molx88g/mol=8.8gMnOOH

生成，故D正確；

故選：D。

2.A

【詳解】A.燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；

B.綠色植物通過光合作用，將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為有機物，可將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；

C.物質(zhì)通過燃燒或化學(xué)反應(yīng)，將物質(zhì)的化學(xué)能可經(jīng)過放熱反應(yīng)被人們利用，C正確；

D.化石能源通過燃燒釋放出熱量，化石能源內(nèi)部蘊藏著大量的能量，D正確；

答案選A。

3.B

+2+

【分析】放電時，正極室發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：VO^+e+2H=VO+H2O,負(fù)極室發(fā)生氧化

反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：V2+_e-=v3+,H+通過質(zhì)子交換膜由負(fù)極室移向正極室。

【詳解】A.放電時，H+穿過質(zhì)子交換膜進入正極室，A錯誤；

2+

B.根據(jù)電子的移動方向，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極的反應(yīng)為：VO^+e-+2H=VO+H2O,

B正確；

C.充電時，H+由正極室移向負(fù)極室，負(fù)極室H+濃度增大，pH降低，C錯誤；

D.充電時，電極a為陽極，應(yīng)連接電源的正極，D錯誤；

答案選B。

4.C

【分析】原電池工作時，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方

程式為：2FeCh+3C12+16KOHu2K2FeCU+12KCl+8H2。解答即可。

【詳解】A.根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeCl3+3Cl2+16KOH#2K2FeO4+12KC1+8H2O,則右側(cè)為負(fù)極，電

3+

解質(zhì)溶液呈堿性，則電極反應(yīng)式為：Fe-3e+8OH=FeO;-+4H2O,故A正確；

B.溶液堿性較強，增強+3價鐵的還原性，向右側(cè)燒杯中加入KOH固體，增強右側(cè)溶液的堿性，電壓表

示數(shù)會變大，故B正確；

C.鹽橋中的陰離子移向負(fù)極，根據(jù)上面的解析，右側(cè)為負(fù)極，故C錯誤；

D.酸性條件下，硝酸根也具有強氧化性，鐵離子具有還原性，則其他條件相同時，選用Fe(NCh)3代替

FeCb,也可以制備KzFeCU,故D正確；

故選：C。

5.D

【分析】對于H2、CL、KOH燃料電池，通H2的a電極失電子，作負(fù)極；通入C12的b電極得電子，作正

極。

【詳解】A.該裝置是燃料電池為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；

B.在原電池中，陽離子向正極移動，則K+從a極經(jīng)陽離子交換膜移向b極，B正確；

C.原電池工作時，a極發(fā)生反應(yīng)H2+2OH-2e-=2H2O,則工作一段時間后，a極附近的pH減小，C正確；

D.負(fù)極反應(yīng)為H2+2OH-2e-=2H2O,正極反應(yīng)為C12+2e=2C「，則該裝置的總反應(yīng)為H2+C12+2OH=2Cr

+2H2O,D不正確；

答案選D。

6.C

【詳解】A.全氟磺酸質(zhì)子膜是聚合物，屬于有機高分子材料，故A正確；

B.電池放電時，陽離子H+向正極移動參與正極反應(yīng)，故B正確；

C.氟原子電負(fù)性較大，是吸電子基團，導(dǎo)致-SO3H附近電子云密度減小，而氫離子帶正電，電子云密度

減小后與帶正電的氫離子結(jié)合不緊密，因此電離變得比較容易，酸性會增強，故C錯誤；

D.由圖可知，主鏈?zhǔn)杷?，?nèi)側(cè)-SO］親水，形成了質(zhì)子傳導(dǎo)的水通道，故D正確；

故選Co

+

7.(1)氧化性、還原性H2O2+SO2=H2SO40.5H2O2^H+HO-H2O2+

Ca(OH)2=CaO2+2H2O

+

⑵負(fù)極H2O2+2e-+2H=2H2O酸堿性或pH

【詳解】(1)①H2O2催化分解反應(yīng)為2凡。2催^2凡0+。2個，該反應(yīng)中。元素化合價即有升高，又有降

低，體現(xiàn)了Hz。2即具有氧化性又具有還原性；

②Hz。?與SO,反應(yīng)，只做氧化劑，則生成硫酸，化學(xué)方程式：H2O2+SO2=H2SO4；

③根據(jù)化學(xué)方程式，2KM11O4+5H2O2+3H2so4=K2so4+2M11SO4+5O2T+8H20,則2KMnO4-5H2O2,則反應(yīng)

-1

的H2O2的物質(zhì)的量為:xO-lmoLLt*0.02L=5x10-3mob則該溶液的濃度為四曲㈣=0.5molL；

20.01L

④凡。2是一種二元弱酸，第一步電離方程式為：H2O2^H+HO；；HQ2與過量Ca(OH)2反應(yīng)生成過氧

化鈣和水，化學(xué)方程式為：H2O2+Ca(OH)2=CaO2+2H2O；

(2)原電池中，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動。外電路中電子由負(fù)極流向正極；所以電極I為負(fù)

極，失去電子，電極反應(yīng)式為H2O2-2e-+2OH-=2H2O+C>2；電極H為正極，得電子，電極反應(yīng)式為H2Ch+2e-

+

+2H=2H2O；據(jù)此分析解題；

①由分析，電極I為負(fù)極；

②由分析，電極H為正極，得電子，電極反應(yīng)式為H2Ch+2e-+2H+=2H2。；

③根據(jù)兩電極反應(yīng)物相同，分別發(fā)生氧化、還原反應(yīng)可知，H2O2在不同的酸堿性條件下的氧化性、還原性

不同。

+2+:+

8.(1)CU(OH)2CU+2H+H2O2=Cu+2H20,2H2O2O2T+2H2O[Cu(NH3)4]

(NH4)2SO4加入(NHJSO4固體，NH；結(jié)合0H1使溶液堿性減弱，銅片依然保持光亮

(2)Cu-2e=Cu2+增強向右側(cè)雙氧水中加入一定量硫酸鈉固體，待固體溶解后，閉合開關(guān)

K；待靈敏電流計指針穩(wěn)定后，先向Cu電極一側(cè)滴加5moi/L稀硫酸，指針偏轉(zhuǎn)幅度沒有明顯變化；再向

石墨電極一側(cè)滴加5moi/L稀硫酸，指針偏轉(zhuǎn)幅度增大加入氨水生成[CU(NH3)J+,Cu的還原性增

強是主要原因

【分析】根據(jù)實驗I現(xiàn)象可知，Cu與H2O2反應(yīng)較慢，生成藍色沉淀為CU(0H)2,實驗I和實驗II對比可

知，實驗II中加入硫酸，酸性增強，H2O2的氧化性增強，酸性條件下生成Cu2+,沒有沉淀生成，Cu2+對

H2O2的分解起到催化劑作用，有氣泡。2產(chǎn)生，實驗III和實驗I對比，加入了氨水，生成深藍色溶液是

2+

[CU(NH3)4],增加了反應(yīng)物濃度，減少了生成物Cu2+濃度，還原劑Cu的還原性增強。

【詳解】(1)①實驗I的藍色沉淀物為CU(0H)2；

+2+

②實驗n的現(xiàn)象是有氣泡生成，溶液變藍色，發(fā)生的反應(yīng)有：CU+2H+H2O2=CU+2H2O,

2+

cu

2H2O2^=O2T+2H2O；

③實驗III中溶液呈深藍色，是因為生成的Cu2+與NH3分子形成配離子[CU(NH3)4]2+；

④實驗ni中CU表面依然有藍色沉淀CU(OH)2,原因是溶液的堿性較強，加入水解呈酸性的(NH4)2SO4,同

時還可以增大NH3-H2O濃度，使CU(OH)2轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4p+,銅片依然保持光亮。

(2)①利用原電池原理，H2O2具有氧化性，作為正極反應(yīng)物，電極反應(yīng)式為：H2O2+2e-=2OH-;Cu

為負(fù)極反應(yīng)物，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu-2e=Cu2+；

②加入硫酸，氧化劑H2O2的氧化性增強；驗證加入稀硫酸，氏。？的氧化性增強的操作及現(xiàn)象是：向右側(cè)

雙氧水中加入一定量硫酸鈉固體，待固體溶解后，閉合開關(guān)K；待靈敏電流計指針穩(wěn)定后，先向Cu電極

一側(cè)滴加5moi/L稀硫酸，指針偏轉(zhuǎn)幅度沒有明顯變化，說明增大反應(yīng)物濃度，Cu的還原性沒有增強；再

向石墨電極一側(cè)滴加5moi/L稀硫酸，指針偏轉(zhuǎn)幅度增大，說明H2O2的氧化性增強了；

③實驗ni比實驗I加入了氨水，增大了反應(yīng)物濃度，溶液更快變藍的原因可能是還原劑的還原性增強。

+

9.(1)Lii-xFePO4+xe+xLi=LiFePO4

(2)粉碎正極材料或增大空氣的用量等

(3)2.0Fe(H2Po4)3FePO4+NH3?H2O+2H2O=Fe(OH)3+NH4H2Po4

(4)ABC

【分析】廢舊電池放電后拆分得到以LiFePCU為主要成分的物質(zhì)，在空氣中加熱，除去里面的有機物，得

至ljLi3Fe2(PO4)3和FezCh,酸浸后得到含F(xiàn)e3+、Li\H3P。4的浸出液，浸出液中加氨水中和磷酸，得到

FePCU沉淀，濾液中含Li+,向濾液中加氨水和飽和碳酸鈉溶液，得到Li2cCh沉淀，Li2co3、FePCU和蔗糖

一起反應(yīng)得到LiFePCU。

+

【詳解】(1)根據(jù)原電池工作原理的總反應(yīng)式，可知正極反應(yīng)式為：LiixFePO4+xe+xLi=LiFePO40

(2)為保證正極材料在空氣中充分反應(yīng)，可粉碎正極材料或增大空氣的用量等。

(3)①向浸出液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH,生成FePCU沉淀，在FePCU中，F(xiàn)e和P的物質(zhì)的量之比為1：

1,根據(jù)pH對沉淀中Fe和P的物質(zhì)的量之比［n(Fe):n(P)］的影響圖可得出，實驗中控制FePC)4沉淀的最佳

pH在2.0左右。

②由H3PO4體系中含磷粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系圖可知，當(dāng)pH=1.5時，含P微粒主要是磷酸分子

和H2P6>；,所以沉淀中一定有的含鐵物質(zhì)是FePO4和Fe(H2Po4)3。

③從H3P。4體系中含磷粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系圖可以看出，若向pH=2.1的濁液中繼續(xù)加入氨水

至pH=2.6,貝UH2P增大，會導(dǎo)致n(Fe):n(P)的值增大，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

FePO4+NH3?H2O+2H2O=Fe(OH)3+NH4H2Po4。

(4)正極材料在空氣中加熱，得到Li3Fe2(PO4)3和Fe2C>3,由于鐵和鋰的原子個數(shù)相等，所以理論上生成

C(PO；)KKK

的Li3Fe2(PO4)3和FezCh物質(zhì)的量之比為2：1,故A正確；=力七，改變pH,電離平衡

以珥尸⑷C3(H+)

常數(shù)是不變的，所以當(dāng)浸出液的pH從0增大為2時，c(H+)增大了106倍，故B正確；向濾液中加入氨

水，可中和一部分酸，可減少飽和Na2c03溶液的用量，故C正確；由Li2cCh和FePCU再生LiFePCU時鐵

的化合價從+3加降低到+2價，所以蔗糖作還原劑，故D錯誤；故選ABC。

A

2+=

10.(1)析氫Fe-2e-=FeH2S+2O2H2SO4

(2)降低

(3)<pi<p2,理由：溫度一定時，CO2壓強增大(CO2濃度增大)，平衡正向移動，CaCCh溶解

度增大溶劑減少，c(Ca2+)和c(HCO"增大，CO2逸出

(4)該過程中斷鍵(Si-0鍵、H-0鍵)和成鍵的種類與數(shù)目均相同，故斷鍵吸收和成鍵放出的能量接近

【詳解】(1)①室溫下測得蒸汽冷凝液pH=2.9,輸送蒸汽的鋼制管道與蒸汽冷凝液接觸時，主要發(fā)生析氫

腐蝕，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2+,故答案為：析氫；Fe-2e-=Fe2+；

_AA

=

②依據(jù)電子守恒和原子守恒可得反應(yīng)的化學(xué)方程式是H2S+2O2=H2SO4,故答案為：H2S+202H2S04O

(2)由H2O(D^H2O(g)可知，壓強減小，平衡正向移動，反應(yīng)正向吸熱，故“熱水”與“地?zé)崴毕?/p>

比，溫度會降低，故答案為：降低。

(3)①由圖可知，壓強一定時，溫度升高，CaCCh溶解度減小，平衡逆向移動，故反應(yīng)放熱，AH2<0,

故答案為：<;

②由圖可知溫度一定時，CO2壓強增大(CO2濃度增大)，平衡正向移動，CaCO3溶解度增大，故P1<P2,

故答案為：pi<p2,理由：溫度一定時，CO2壓強增大(CO2濃度增大)，平衡正向移動，CaCCh溶解度增

大；

③汽化位置最易析出CaCCh的因素：壓強減小，水劇烈汽化，導(dǎo)致溶劑減少，c(Ca2+)和c(HCO。增大，

CO2逸出，故答案為：溶劑減少，c(Ca2+)和c(HCC)3)增大，CO2逸出。

(4)SiCh溶解過程中能量變化很小的原因可能是該過程中斷鍵(Si-0鍵、H-0鍵)和成鍵的種類與數(shù)目

均相同，故斷鍵吸收和成鍵放出的能量接近，故答案為：該過程中斷鍵(Si-0鍵、H-0鍵)和成鍵的種類

與數(shù)目均相同，故斷鍵吸收和成鍵放出的能量接近。

1

11.(1)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(1)+H2o(l)AH=-101.5kJ-mor

(2)<4時刻達到平衡后，其他條件不變，溫度升高CO2轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，該反

應(yīng)為放熱反應(yīng)。800

+

(3)2CO2+10e-+10H=CH,CHO+3H2O1,6c(H+)增大，在銅電極發(fā)生2H++2e-=H2T

【詳解】(1)合成尿素的總反應(yīng)為2NH3(g)+COKg)=CO(NH2)2(l)+Hq(l),它可由圖中的兩步反應(yīng)加

和得到，根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的△”=(-：!17+15.5)kJ=-101.5kJ-moL,則合成尿素的熱化學(xué)方

1

程式:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(1)+H2O(1)AH=-101.5kJ