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    20．膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置图如下．下列说法不正确的是（　　）
    A．X是原电池，能够生产硫酸．Y是电解池，能够生产N2O5
    B．c电极的电极反应方程式为：N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
    C．当电路中通过2mol e-，X、Y中各有1molH+从左边迁移到右边
    D．为保证X中硫酸的质量分数不变，则加入的n（so2）：n（H2O）=1：7.4

    分析 （A）由图可知：X装置能自发的进行氧化还原反应且没有外接电源，所以X是原电池，总反应为2SO2+2H2O+O2=2H2SO4，所以产生硫酸，二氧化硫的电极失电子发生氧化反应，为负极，则b为正极，Y属于电解池，与电源的正极b相连的电极c为阳极，N2O4在阳极失电子生成N2O5；
    （B）c是阳极，d是阴极，阳极上N2O4放电生成N2O5；
    （C）根据电极反应式得出转移电子的物质的量与氢离子的关系，再从离子在溶液中的移动方向判断；
    （D）X装置中，SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+，根据关系式计算，注意硫酸的浓度不变．

    解答 解：（A）X装置能自发的进行氧化还原反应且没有外接电源，所以X是原电池，总反应为2SO2+2H2O+O2=2H2SO4，所以产生硫酸，通入二氧化硫的电极失电子发生氧化反应，为负极，则b为正极，Y属于电解池，与电源的正极b相连的电极c为阳极，N2O4在阳极失电子生成N2O5，故A正确；
    （B）c是阳极，d是阴极，阳极上N2O4放电生成N2O5，电极反应为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，故B正确；
    （C）X装置中SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+，则有关系式：SO2～2e-～4H+，Y中N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，则有关系式：N2O4～2e-～2H+，所以电子与氢离子的关系前者为1：2，后者为1：1，当电路中通过2mol e-，X中负极有4molH+产生，阳离子向正极移动，即从左边迁移到右边；Y中阳极有2molH+产生，阳离子向阴极移动，即从左边迁移到右边，故C错误；
    （D）X装置中，SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+，当有1molSO2反应，消耗水2mol，生成硫酸的质量为：1mol×98g/mol=98g，消耗水的质量为：2mol×18g/mol=36g，设通入xmolH2O，则有：$\frac{98g}{98g+x×18g•mo{l}^{-1}-36g}$×100%=50%，解得x=7.4，则加入的n（so2）：n（H2O）=1：7.4，故D正确；
    故选C．

    点评 本题考查了原电池和电解池原理，根据是否自发进行判断原电池和电解池，再结合各个电极上发生的电极反应分析解答，难点是电极反应式的书写，最后的计算很容易出错，要注意质子膜只能让氢离子通过，而水分子不能通过，所以不能用总反应式解题，否则得到的比例关系是1：6.4，题目有一定的难度．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、锎、硼、镓、硒等．回答下列问题：
    （1）二价铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9．已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构变化角度解释：亚铜离子价电子排布式为3d10，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态．
    （2）如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为4．
    （3）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配离子．已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是F的电负性比N大，N-F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键．
    （4）铜与类卤素（SCN）2反应生成Cu（SCN）2，1mol（SCN）2中含有π键的数目为4NA．类卤素（SCN）2对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H-S-C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H-N=C=S）的沸点，其原因是异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能
    （5）硼元素具有缺电子性，其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3，在BF3•NH3中B原子的杂化方式为sp3，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对．
    （6）六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用为分子间作用力．六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构和硬度都与金刚石相似，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼的密度是$\frac{25×4}{（365.1×1{0}^{-10}）^{3}{N}_{A}}$g/cm3．（只要求列算式）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．化学反应常常伴随能量的变化，以下是 H2与Cl2反应的能量变化示意图

    H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）反应的能量变化示意图
    下列说法正确的是（　　）
    A．氯化氢分子的电子式：
    B．该反应是工业制取盐酸的化学反应原理
    C．形成1molH-Cl键要吸收431 kJ的能量
    D．该反应中反应物总能量小于生成物总能量

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．物质X是某新型净水剂的中间体，它可以看成由氯化铝（在180℃升华）和一种盐A按物质的量之比1：2组成．在密闭容器中加热8.75g X使之完全分解，冷却后可得到3.2g固体氧化物B、0.448L无色气体D（体积已折算为标准状况）、4.27g混合晶体E．B溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液，混合液变血红色．D气体能使品红褪色．
    请回答下列问题：
    （1）X的化学式为AlCl3•2FeSO4．
    （2）将A固体隔绝空气充分灼烧，使其分解，生成等物质的量的B、D和另一种化合物，则A分解的化学方程式为2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SO2↑+SO3+Fe2O3．
    （3）将E混合晶体溶于水配成溶液，逐滴加入过量稀NaOH溶液，该过程的总反应的离子方程式为Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O．
    E混合晶体中某种物质在一定条件下能和KI固体反应，写出该方程式SO3+2KI=I2+K2SO3．
    （4）高温下，若在密闭容器中长时间煅烧X，产物中还有另外一种气体，其分子式是O2．请设计实验方案验证之将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．有机玻璃（PMMA）是以“甲基丙烯酸甲酯（MMA）”为单体，通过加聚反应得到．某科研小组拟用丙酮为主要原料通过以下途径合成PMMA：

    已知：$\stackrel{+HCN}{→}$
    请回答下列问题：
    （1）C中含氧官能团的名称是羧基，步骤①的反应类型是加成反应．
    （2）B的结构简式．
    （3）C→MMA的化学方程式．
    （4）下列四个化合物中，与化合物MMA含有的官能团相同，且互为同分异构体是AD．

    A．
    B．
    C．
    D．CH3COOCH=CH-CH3
    （5）设计从“乙醛（CH3CHO）→聚乳酸（ ）”的合成路线（试剂及溶剂任选；合成路线参照“已知”中的书写形式）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．W、X、Y、Z均是短周期元素，X、Y处于同一周期，电解含有X和Y的简单阴离子的混合溶液时，在阳极Y离子先失去电子．W和X同主族．Z的一种单质能在空气中自燃．对于这四种元素下列判断正确的是（　　）
    A．单质的沸点：Z＞X＞Y
    B．单质的氧化性：W＜Z＜Y＜X
    C．气态氢化物的稳定性：W＞X＞Y＞Z
    D．W单质可以将X从其盐溶液中置换出来

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．短周期元素甲～戊的原子序数依次增大，结合表中信息，回答有关问题．
    甲乙丙丁戊
    主要化合价+1、-1+4、-4
    性质或结构信息同位素有3种同素异形体有多种2s22p4五种原子中原子半径最大，未成对电子数为0有两种常见氧化物，其中一种是大气污染物
    （1）基态乙原子，最外层有2个未成对电子，电子云形状有2种．
    （2）丁元素与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为Mg＞Al＞Na（用元素符号表示），试解释原因Mg电子排布3s全满结构，第一电离能异常增大．
    （3）由甲乙丙、甲丙戊组成的两种离子的钠盐可以反应，离子方程式是HCO3-+HSO3-=H2O+CO2↑+SO32-；HCO3-+H+=H2O+CO2↑．
    （4）乙、戊在最高价酸根中的杂化类型分别是sp2、sp3．
    （5）单质铜晶体的堆积方式如图所示，设晶胞边长为a cm，阿伏伽德罗常数用NA表示，则晶胞中原子的配位数为12，晶体的密度为$\frac{256}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3（要求写表达式，可以不简化）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．已知25℃时，AgCl的Ksp=1.8×10-10现将足量AgCl分别放入下列液体中：①100mL蒸馏水，②100mL 0.3mol•L-1 AgNO3溶液，③100mL 0.1mol•L-1 MgCl2时溶液．充分搅拌后冷却到相同温度，c（Ag+）浓度由大到小的顺序为②①③（填序号），此时溶液②中c（Cl-）=6×10-10mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．阿司匹林（乙酰水杨酸，）是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药．乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128℃～135℃．某学习小组在实验室以水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐[（CH3CO）2O]为主要原料合成阿司匹林，反应原理如下：

    制备基本操作流程如下：
    醋酸酐+水杨酸$\stackrel{浓硫酸}{→}$$\stackrel{摇匀}{→}$$\stackrel{85-90℃℃加热}{→}$$\stackrel{冷却}{→}$$→_{洗涤}^{减压过滤}$粗产品
    主要试剂和产品的物理常数如下表所示：
    名称相对分子质量熔点或沸点（℃）水
    水杨酸138158（熔点）微溶
    醋酸酐102139.4（沸点）易水解
    乙酰水杨酸180135（熔点）微溶
    请根据以上信息回答下列问题：
    （1）制备阿司匹林时，要使用干燥的仪器的原因是乙酸酐与水反应．
    （2）合成阿司匹林时，最合适的加热方法是水浴加热．
    （3）提纯粗产品流程如下，加热回流装置如图：
    粗产品$→_{沸石}^{乙酸乙酯}$$→_{回流}^{加热}$$\stackrel{趁热过滤}{→}$$→_{减压过滤}^{冷却}$$→_{干燥}^{洗涤}$乙酰水杨酸

    ①使用温度计的目的是控制加热的温度，防止乙酰水杨酸受热易分解．
    ②冷凝水的流进方向是a（填“a”或“b”）；
    ③趁热过滤的原因是防止乙酰水杨酸结晶析出．
    ④下列说法正确的是abc（填选项字母）．
    a．此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂
    b．此种提纯粗产品的方法叫重结晶
    c．根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时小
    d．可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸
    （4）在实验中原料用量：2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm3），最终称得产品质量为2.2g，则所得乙酰水杨酸的产率为84.3%（用百分数表示，小数点后一位）．

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