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    10．如图所示，用甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型燃料电池做电源，对A、B 装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重（假设工作时无能量损失）．请回答下列问题：

    （1）F电极的名称是正极，E电极的反应式：CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O．
    （2）④电极的反应式：Ag-e-=Ag+，通电一段时间后B池pH不变（填“变大”“变小”“不变”）．
    （3）若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，电解过程中A池中共收集到标准状况下的气体6.72L，①、③电极析出固体物质的量之比1：4．
    （4）欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是氢氧化铜（写名称）．

    分析 对A、B装置通电一段时间后，发现有3.2g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，原电池负极上甲醇失电子发生氧化反应，电解池阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；
    （1）E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子；
    （2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质；B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变；
    （3）根据阴阳两极上得失电子守恒计算；
    （4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，根据溶液失去的元素分析．

    解答 解：（1）对A、B装置通电一段时间后，发现有1.6g甲醇参加反应且③电极增重，则说明③电极上银离子得电子析出银，则③是电解池阴极，所以④②是阳极，①是阴极，原电池中E是负极，F是正极，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，则负极电极方程式为：CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O；
    故答案为：正极；CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O；
    （2）电解池中，③上银离子得电子生成银单质，④电极上银失电子生成银离子进入溶液，电极反应式为：Ag-e-=Ag+，B装置中阴极上银离子得电子，阳极上Ag失电子生成银离子，溶液中银离子浓度不变，所以溶液的pH不变；
    故答案为：Ag-e-=Ag+；不变；
    （3）设3.2g甲醇反应转移电子的物质的量是x，
    CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O 转移电子
    32g       6mol
    3.2g      x
    x=$\frac{3.2g×6mol}{32g}$=0.6mol
    若A池中原混合液的体积为500mL，CuSO4、K2SO4浓度均为0.3mol/L，则铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，当铜离子完全析出时，铜离子得到电子的物质的量=0.15mol×2=0.3mol＜0.6mol，所以电解混合溶液时，阴极上先析出铜后析出氢气，阳极上析出氧气，但得失电子的物质的量都是0.6mol，
    设阴极上析出氢气的物质的量是y，阳极上析出氧气的物质的量是z，
    则0.15mol×2+2y=4z=0.6mol，y=0.15mol，z=0.15mol，所以A池中共收集到的气体的物质的量是（0.15+0.15）mol=0.3mol，则气体体积=0.3mol×22.4L/mol=6.72L，①上铜离子得电子析出金属铜，铜离子的物质的量为0.3mol/L×0.5L=0.15mol，③上银离子得电子生成银单质，根据电子守恒，转移0.6mol电子析出金属银是0.6mol，两个电极析出固体物质的量之比为1：4，
    故答案为：6.72； 1：4；
    （4）A中电解生成的物质，阳极生成氧气，阴极上生成氢气和Cu，所以欲使通电后的溶液恢复至原状，可加入一种物质是氢氧化铜；
    故答案为：氢氧化铜．

    点评 本题考查了原电池和电解池原理，注意（4）题中，阴极上不仅析出铜还析出氢气，根据阴极上得到电子数等于原电池中转移电子数进行计算，从而得出析出氢气的量，为易错点，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    19．某温度下，纯水中的c（H+）=2.0×10-7mol/L，则此时0.2mol/L Ba（OH）2溶液中的pH=13．

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    1．某混合溶液中可能含有下列离子中的若干种：Na+、K+、Fe2+、Fe3+、SO42-、CO32-　现取三份该溶液进行如下实验：
    （1）第一份加入足量盐酸，无任何气体产生；
    （2）第二份加入足量NaOH溶液，经搅拌、过滤、洗涤、灼烧、最后得到红棕色固体；
    （3）第三份滴加0.1mol．L-1酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液的紫色消失
    （4）另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧，发现火焰呈现黄色．
    根据上述实验，以下说法正确的是（　　）
    A．原混合溶液中只存在Na+、Fe3+、SO42-，不可能存在K+、CO32-
    B．由实验（1）无法推断原混合溶液中是否含有SO42-
    C．由实验（2）无法推断原混合溶液中是否含有Fe3+
    D．由实验（3）可推断原混合溶液中存在Fe2+

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．用石墨电极电解1mol•L-1的下列溶液，溶液的pH不变的是（　　）
    A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．进入冬季北方开始供暖后，雾霾天气愈发严重，各地PM2.5、PM10经常“爆表”．引发雾霾天气的污染物中，最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气．
    Ⅰ、已知反应N2O4（g）?2NO2（g）△H，随温度升高，混合气体的颜色变深．将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后，研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率（气体颜色越浅，透光率越大）随时间变化情况．下列说法能说明透光率不再发生改变的有ad．
    a．气体颜色不再改变        b．△H不再改变
    c．v正（N2O4）=2v逆（NO2）    d．N2O4的转化率不再改变
    Ⅱ、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．右下图，采用NH3作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：
    NO（g）+NO2（g）+2NH3（g）?2N2（g）+3H2O（g）．
    （1）该反应的△S＞0（填“＞”、“=”或“＜”）．
    （2）以下说法正确的是C．
    A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
    B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
    C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
    Ⅲ、用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染．
    （3）已知：CH4（g）的标准燃烧热为-890kJ/mol，蒸发1mol H2O（l）需要吸收44kJ热量．
    CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1114kJ/mol
    2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）△H=-114kJ/mol
    写出CH4催化还原NO2（g）生成N2和H2O（g）的热化学方程式：CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-844kJ/mol．
    （4）在温度为T1℃和T2℃时，分别将0.5mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表：

    时间/min

    温度/℃    		010204050
    T11.20.90.70.40.4
    T21.20.80.56…0.5
    ①温度为T1℃时，0～20min内，v（CH4）=0.0125mol/（L．s）．
    ②T1＜T2（填“＞”或“＜”，下空同）；判断理由是升高温度，NO2的物质的量增大，平衡逆向移动，正反应为放热反应．
    ③T1℃时，反应CH4（g）+2NO2（g）?N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）平衡常数K=6.4．
    ④温度为T2℃时，达平衡后，再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2，达新平衡时CH4的转化率将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．合成氨是基本无机化工，氨是化肥工业和有机化工的主要原料，也是一种常用的制冷剂．

    （1）图1是合成氨反应的能量与反应过程相关图（未使用催化剂）；图2是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时，某一反应条件的改变对反应的影响图．
    ①下列说法正确的是BDE．
    A．使用催化剂会使E1的数值增大 
     B．△H=-92.4kJ•mol-1
    C．为了提高转化率，工业生产中反应的温度越低越好
    D．在曲线A条件下，反应从开始到平衡，消耗N2的平均速率为$\frac{{n}_{1}}{4{t}_{1}}$mol•L-1•min-1
    E．该反应的平衡常数KA＜KB
    F．图2是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图，且PA＜PB
    ②下列能说明该反应达到平衡状态的是D
    A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
    B．v正（N2）=v逆（H2）
    C．混合气体的密度保持不变
    D．容器内压强保持不变
    （2）合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下：
    温度/℃200300400
    K1.00.860.5
    400°C时，测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol•L-1、2mol•L-1、1mol•L-1时，此时刻该反应的v逆（N2）＞v正（N2） （填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）常温下向25mL0.1mol/LNH3•H2O 溶液中，逐滴加入  0.2mol/L的HN3溶液，溶液的pH变化曲线如图3所示．
    A、B、C、D 四个点中，水的电离程度最大的是C；A点时溶液中各离子浓度由小到大的顺序为c（OH-）＜c（H+）＜c（NH4+）＜c（N3-）．
    （4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池．试写出该电池的正极反应式N2+8H++6e-═2NH4+．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．用“＜”和“＞”填空
    （1）酸性H3PO4＜HNO3   
    （2）碱性Ca（OH）2＞Mg（OH）2
    （3）碱性Al（OH）3＜Mg（OH）2
    （4）酸性H3PO4＜ H2SO4．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列物质属于碱性氧化物的是（　　）
    A．CO2B．CaOC．Na2O2D．Al2O3

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．食盐、食醋、纯碱等都是厨房常用的物质，其中属于盐的是（　　）
    A．食盐和食醋B．食盐和纯碱C．纯碱和食醋D．全部

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