非选择题系列练题（24）
1．Ⅰ．高铁酸盐在能源，环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：
（1）该电池放电时正极的电极反应式为_________________；若维持电流强度为lA，电池工作10 min，理论消耗Zn______g（己知F＝965OOC/mol，计算结果小数点后保留一位数字）。 （2）盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______（填“左”或“右”，下同）池移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向______移动。
（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线．由此可得出高铁电地的优点有______________。
Ⅱ．第三代混合动力车，可以用电动机，内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力．降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
（4）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，生成1 mol 水蒸气放热550kJ；若1 g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ，则辛烷燃烧热的热化学方程式为_____________。
（5）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为： H2+2NiOOH
2Ni(OH)2。
根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时．乙电极周围溶液的pH______（填“增大”,“减小”或“不变”），该电极的电极反应式为_______________。
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（6）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学有腐蚀中的______腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的______（填“正”或“负”）极相连，铅酸蓄电池放电时的总反应式为_____________。
Ⅲ．（7）市售一次电池品种很多，除熟知的普通锌锰干电池外．还有碱性锌锰电池，锂电池等。碱性锌锰电池的正极材料为_________，该电池放电时的电极反应式为________。 Ⅳ.催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
（8）人们常用催化剂来选择反应进行的方向．图1所示为一定条件下1 mol CH3OH 与O2发生反应时．生成CO 、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________（填“CO” 、“CO2”或“HCHO”）；2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=________。
【答案】 FeO4+4H2O+3e=Fe(OH)3+5OH 0.2 右 左 使用时间长、工作电压稳定 C8H18(l)+
-2---
252O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)
-
△H=-5355kJ/mol 增大
NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OH 吸氧 负
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O MnO2 2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH HCHO -470kJ/mol
--
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中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动；（3）由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定；
Ⅱ．（4）辛烷C8H18和氧气充分反应，生成lmol水蒸气放热550kJ，当生成9mol水蒸气则会放出550kJ×9=4950kJ的能量；若1g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ，则9mol水蒸气转化为液态水放出的热量是2.5kJ×9×18＝405kJ，因此辛烷燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)+
25O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5355kJ/mol；（4）混合动力车上坡或加速时，发生的是2放电过程，在乙电极，发生电极反应：NiOOH+H2O+e＝Ni(OH)2+OH，该极附近氢氧根浓度增大，所以碱性增强，电极周围溶液的pH增大；（6）钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与电源的负极相连；铅酸蓄电池放电时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O；
--
点睛：该题的难点是电极反应式的书写，明确原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意电极名称的判断、离子的移动方向、电解质溶液的酸碱性以及是否存在交换膜等。注意掌握电极反应式的书写方法，即“二判二析一写” 。二判：①判断阴阳极；②判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。二析：①分析溶液中离子的种类；②根据离子放电顺序，分析电极反应。一写：根据电极产物，写出电极反应式。
2．NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工产品，均可应用于造纸业。 （1）NaClO溶液pH＞7，用离子方程式表示原因_____________________。
（2）根据NaClO的性质推测，在纸浆中加入NaClO溶液的作用是_________________。 （3）某小组同学探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反应的实验。向饱和NaClO溶液中加入饱和KAl(SO4)2溶液，产生大量的白色胶状沉淀。反应的离子方程式是_______________________。
（4）常温下，pH＝11的NaClO溶液中，水电离出来的c(OH)＝________，在pH＝3的HClOK12小学初中高中
－
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溶液中，水电离出来的c(H)＝____________________________。 （5）已知纯水中存在如下平衡：H2O＋H2O
H3O＋OH ΔH＞0，现欲使平衡向右移动，且
＋
－
＋
所得溶液显酸性，可选择的方法是________(填字母)。 A．向水中加入NaHSO4固体 B．向水中加Na2CO3固体
C．加热至100 ℃[其中c(H)＝1×10 mol·L] D．向水中加入(NH4)2SO4固体
（6）若将等pH、等体积的②NaOH溶液和⑦NH3·H2O溶液分别加水稀释m倍、n倍，稀释后两种溶液的pH仍相等，则m________n(填“＜”、“＞”或“＝”)。
（7） 在25 ℃时，将0.2 mol NaA晶体和0.1 mol HA气体同时溶解于同一烧杯的水中，制得1 L溶液，则c(HA)＋c(A)＝ mol·L 【答案】（1）ClO＋H2O
3＋
－－
－
－1
＋
－6
－1
HClO＋OH（2）漂白
－
（3）Al＋3ClO＋3H2O=3HClO＋Al(OH)3↓ （4）10mol·L；10
－3
－1
－11
mol·L
－1
－1
（5）D（6）＜（7）0.3mol·L
（4）NaClO为强碱弱酸盐，pH=11的NaClO溶液中，c(OH)=10mol/L，c(H)=10mol/L，NaClO中氢离子和氢氧根离子都是水电离的，则水电离出来的c(OH)为10mol/L；在pH=3的HClO溶液中，c(OH)=10mol/L，酸中的氢氧根离子由水电离，则水电离出来的c(OH)=c(H)为10mol/L；
（5）A．向水中加入NaHSO4固体，电离出的氢离子抑制水的电离，故A错误；B．向水中加Na2CO3固体，水解呈碱性，故B错误；C．加热至100℃，促进水的电离，溶液呈中性，故C错误；D．向水中加入(NH4)2SO4固体，水解呈酸性，故D正确；故答案为D；
（6）氨水为弱电解质，不能完全电离，如稀释相等体积，氨水溶液pH大，如稀释后溶液pH相同，则氨水应加入较多水；
（7）将0.2 mol NaA晶体和0.1 mol HA气体同时溶解于同一烧杯的水中，根据物料守恒可知n(HA)+n(A)=0.3mol，则c(HA)＋c(A)＝0.3mol÷1L=0.3mol·L。 K12小学初中高中
-－
－1
-11
--11
-+
--3
--3+-11
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【考点定位】考查盐类水解知识、水的电离及其影响因素、弱电解质的电离平衡等
【名师点晴】水的电离平衡的应用，属于高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查。解题关键是合理判断酸碱溶液中水电离情况分析及计算方法，酸溶液中，氢氧根离子是水电离，碱溶液中氢离子是水电离的，因此在水中加入酸或者碱溶液，导致溶液中氢离子或者氢氧根离子浓度增大，抑制了水的电离。
3．乙炔是基本有机化工原料，由乙炔制备聚乙烯醇和顺式聚异戊二烯的合成路线（部分反应条件略去）如图所示：
回答下列问题：
（1）按系统命名法命名异戊二烯：________________________________________。 （2）X分子中含有的官能团名称是________________________________________。 （3）反应①~③中，__________（填反应序号）的反应类型与反应④不同，反应⑤属于__________反应。
（4）与乙炔具有相同官能团的异戊二烯的同分异构体共有__________种。
（5）X的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是__________（选填字母）。
a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．核磁共振仪 （6）顺式聚异戊二烯的结构式是（选填字母）__________。
a． b．
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c． d．
（7）参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由乙烯和乙醛为起始原料制备1，3-丁二烯的合成路线：_________________
【答案】 2-甲基-1，3-丁二烯 碳碳双键、酯基 ② 消去反应 3 c b
（2）根据X的加聚产物，可得X的结构简式为CH2=CHOOCCH3，所以X分子中含有
的官能团名称是：碳碳双键、酯基。
（3）反应①为HC≡CH + CH3COOH→CH2=CHOOCCH3，结合乙炔（C2H2）和乙酸（C2H4O2）的分子式
可知该反应为加成反应；反应②为→，酯基水解生成羟基，所以该反
应为水解反应或取代反应。反应③为HC≡CH与丙酮在KOH条件下反应生成，
分析乙炔与丙酮的分子式，可知该反应为加成反应。反应④，碳碳三键转化为碳碳双键，该反应为加成反应。反应⑤为醇羟基的消去反应。所以反应①~③中，反应②的反应类型与反应④不同。故答案为：②；消去反应。
（4）与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体应含有C≡C键，可能的结构简式有CH3CH(CH3)﹣C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3，共3种，故答案为：3。
（5）a、质谱仪用高能电子流轰击分子，使分子失去电子变为带正电荷的分子、离子和碎片离子，同分异构体得到的碎片不同，故质谱仪显示的数据不完全相同；b、红外光谱仪是测定结构的，同分异构体的结构不同，红外光谱仪显示的数据不相同；c、元素分析仪是测定元素种类的，因此同分异构体显示的数据完全相同；d、核磁共振仪是测定氢原子种类的，结构不同，K12小学初中高中
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则氢原子种类不完全相同，所以核磁共振氢谱图不完全相同。故选c。
（6）两个相同的原子或基团在双键同一侧为顺式结构，所以顺式聚异戊二烯的结构式是：b。
HC≡CH+CH3CHO→；第四步：+H2→；第五
步：在氧化铝作用下加热发生消去反应生成CH2=CH-CH=CH2。根据上述分析，
合成路线为：
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