选修四第四章第一节：原电池 B+卷变式1．某实验小组研究可逆反应AsO43—+2I—+2H+AsO33—+I2+H2O时，设计了如图所示的原电池：（1）电池工作时，盐桥中的阴离子向极移动（填C1或C2）；若向B池里滴加NaOH溶液，平衡向方向移动，此时C2极的电极反应式为。

（2）下列判断正确的是。

a．微安表指针为0时，该反应处于平衡状态b．向A池中加入淀粉溶液，溶液变蓝说明该反应处于平衡状态c．AsO43—、AsO33—离子浓度相等时，该反应处于平衡状态（3）若在5min时间内电路中通过了1.204×104库伦电量，用I—浓度的变化来表示的化学反应速率为。

（4）该反应的平衡常数表达式K= 。

若升高温度，K值增大，则正反应的△H 0。

（填“＞”、“＜”或“＝”）（5）已知反应达到平衡时，AsO43—离子转化率为25%，则I—离子的转化率。

A．大于25% B．小于25% c．等于25% d无法确定（6）反应达到平衡后，若将AsO43—、I—、H+、AsO33—、I2的浓度均减少到原来的一半，上述平衡向方向移动。

变式2．氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。

（1）某课外学习小组欲制备少量NO气体，写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式：。

（2）LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。

①下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时正极反应方程式：。

②将LiOH、FePO4·2H2O（米白色固体）与还原剂葡萄糖按一定计量数混合，在N2中高温焙烧可制得锂电池正极材料LiFePO4。

焙烧过程中N2的作用是；实验室中以Fe3+为原料制得的FePO4·2H2O有时显红褐色，FePO4·2H2O中混有的杂质可能为。

（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。

①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是用于造渣（CaSiO3），焦炭的作用是。

②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1molCuSO4所能氧化的白磷的物质的量为。

③步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca3(PO4）2外可能的产物还有。

变式3．I．碱性锌锰干电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。

该电池中，负极材料是______，正极反应式为___________________________________。

Ⅱ．以废旧锌锰干电池处理得到的混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下图所示。

（1）Mn x Zn1-x Fe2O4中铁元素化合价为+3，则锰元素的化合价为_______。

（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是____________(填“氧化剂”或“还原剂”)。

（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。

在恒温下不同pH时，KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如下图所示。

①写出pH=2时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式___________________________。

②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使KMnO4；溶液的氧化性增强外，还可能是____________________________________________。

（4）用惰性电极电解K2MnO4溶液制备KMnO4的装置如图所示。

①a应接直流电源的________(填“正”或“负”)极。

②已知25℃，两室溶液的体积均为100 mL，电解一段时间后，右室溶液的pH由10变变式4．磷酸铁锂动力电池（LiFePO4电池）的内部结构如图所示。

中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，锂离子可以通过而电子不能通过。

该电池的总反应式为：Li1-x FePO4+ Li x C6== C6 + LiFePO4（1）磷酸铁锂电池放电时，正极反应式为。

（2）若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重19.2g时，则电池中通过聚合物隔膜的Li +数目为。

（3）以该电池为电源，用Fe2O3为阳极，石墨为阴极，NaOH溶液为电解质溶液制备高铁酸钠（Na2FeO4），写出阳极的电极反应式。

（4）学生在实验时若被白磷（以P表示）灼伤，可用硫酸铜溶液涂抹伤处，有铜和H3PO4生成，写出此反应的化学方程式。

（5）一般来说，如果一个反应的平衡常数大于105,通常认为反应进行得较完全；相反，如果一个反应的平衡常数小于10－5，则认为这个反应很难进行。

已知常温下各物质的溶度积及电离平衡常数：CuS：K sp=8.4×10－36mol2·L－2；H2S：K a1=1.2×10－7mol·L－1，K a2=7×10－15mol·L－1①通过计算说明反应CuS(s)＋2H＋Cu2＋＋H2S进行的程度。

②常温下，NaHS溶液呈碱性，此溶液中离子浓度由小到大的顺序是。

若向此溶液中加入硫酸铜溶液，恰好完全反应，所得溶液pH 7（填“＞”“＜”或“﹦”），其原因是（用离子方程式表示）。

变式5．化学反应原理在生产和科研中有着重要的应用，请利用相关知识回答下列问题。

（1）一定条件下在密闭容器中加入NH 4I 发生反应：则反应a 的平衡常数表达式为_________________；达到平衡后，扩大容器体积，反应b 的移动方向_______(填正向、逆向或不移动)（2）氮元素的+4价氧化物有两种，它们之间发生反应：2NO 2 N 2O 4 ∆H < 0，将一定量的NO 2充入注射器中后封口，下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。

下列说法正确的是（ ）A ．b 点的操作是压缩注射器B ．c 点与a 点相比，()2c NO 增大，()24c N O 减小C ．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则b 、c 两点的平衡常数K b >K cD ．d 点：υ (正)> υ (逆)（3）利用反应232268712NO NH N H O +=+构成原电池，能消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，装置如图所示。

①电极a 为_______极，其电极反应式为_________________________。

②当有2.24LNO 2(标准状况下)被处理时，转移电子为_________mol 。

③为使电池持续放电，该离子交换膜需选用________交换膜。

（4）使用硼氢化钠(NaBH 4)为诱导剂，可使Co 2+与肼(N 2H 4)在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体。

①写出该反应的离子方程式_________________________________________。

所示，为抑制肼的分解，可采取的合理措施有_______________________(任写一种)。

变式6．雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物（NO x）、CO、SO2等。

化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。

（1）已知：2SO 2(g）+O2(g）2SO3(g）ΔH1=－196.6 kJ·mol－12NO(g）+O 2(g）2NO2(g）ΔH2=－113.0 kJ·mol－1则反应NO 2(g）+SO2(g）SO3(g）+NO(g）ΔH=_________kJ·mol－1。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1︰2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的有___________。

a．体系密度保持不变b．混合气体颜色保持不变c．SO2和NO的体积比保持不变d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1︰5，则平衡常数K＝_______。

（2）CO、CO2都可用于合成甲醇。

①CO用于合成甲醇反应方程式为：CO(g）+2H 2(g）CH3OH(g）CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是____________________________________。

②CO 2用于合成甲醇反应方程式为：CO2(g）+3H2(g）CH3OH(g）+H2O(g）下图是科学家现正研发的，以实现上述反应在常温常压下进行的装置。

写出甲槽的电极（3）下图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。

①该脱硝原理中，NO最终转化为H2O和_________（填化学式）。

②当消耗2 mol NH3和0.5 molO2时，除去的NO在标准状况下的体积为_________ L。

（4）NO直接催化分解（生成N2和O2）也是一种脱硝途径。

在不同条件下，NO的分解产物不同。

在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示，写出NO分解的化学方程式_____________________________。

变式7．氢能是重要的新能源。

储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。

（1）氢气作为能源最大的优点是燃烧产物是水，无污染。

请你再列举一条氢气作为能源的优点：_____________________________。

（2）LiAlH4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到LiAlO2和氢气，该反应消耗1mol LiAlH4时转移的电子数目为__________。

（3）氮化锂（Li3N）是非常有前途的储氢材料，其在氢气中加热时可得到氨基锂（LiNH2），其反应的化学方程式为；Li3N＋2H2LiNH2＋2LiH，氧化产物为___________（填化学式）。

在270℃时，该反应可逆向发生放出H2，因而氮化锂可作为储氢材料，储存氢气最多可达Li3N质量的_______ ％（精确到0.1）。

（4）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：在某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为a mol·L－1，平衡时苯的浓度为b mol·L－1，该反应的平衡常数K＝__________。

（5）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其他有机物）。

①导线中电子移动方向为__________。

（用A、D表示）②生成目标产物的电极反应式为______________________。

③该储氢装置的电流效率η＝__________。

（η＝生成目标产物消耗的电子数转移的电子总数×100％，计算结果保留小数点后1位）变式8．某工厂废弃的钒渣中主要含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等，现从该钒渣回收V2O5的工艺流程示意图如下：（已知：沉淀为(NH4)2V6O16，全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA 表示有机萃取剂）：RSO4(水层)+2HA(有机层) RA2(有机层) + H2SO4(水层)。