4．(2009·山東)Zn­MnO₂干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl₂­NH₄Cl混合溶液。

(1)該電池的負(fù)極材料是________。電池工作時(shí)，電子流向________(填“正極”或“負(fù)

極”)。

(2)若ZnCl₂­NH₄Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu²⁺。會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是

______________________________________________________________________。

欲除去Cu²⁺，最好選用下列試劑中的________(填序號(hào))。

a．NaOH　 b．Zn　 c．Fe　 d．NH₃·H₂O

(3)MnO₂的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液。陰極的電極反應(yīng)

式是________。若電解電路中通過(guò)2 mol電子，MnO₂的理論產(chǎn)量為_(kāi)_______g。

解析：本題考查電化學(xué)原理。(1)由原電池原理可知，負(fù)極材料是Zn，電池工作時(shí)，

電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。(2)在金屬活潑性順序表中，Cu排在Zn的后面，Cu²⁺

能將Zn氧化為Zn²⁺，從而使Zn電極受到腐蝕，利用反應(yīng)Cu²⁺+Zn===Cu+Zn²⁺，

可用Zn除去Cu²⁺，另外幾種試劑在除Cu²⁺時(shí)會(huì)引入雜質(zhì)。(3)電解時(shí)陰極發(fā)生還原反

應(yīng)，溶液中的H⁺在陰極得電子被還原。由關(guān)系式Mn²⁺―→MnO₂―→2e^－可得電路中通

過(guò)2 mol電子時(shí)，MnO₂的理論產(chǎn)量為87 g。

答案：(1)Zn(或鋅)　正極

(2)鋅與還原出的銅構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕　b

(3)2H⁺+2e^－===H₂↑　87

考點(diǎn)3 電解原理的應(yīng)用

3．(2009·廣東)可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁­空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電

解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是　　　　　　　 (　)

A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O₂+2H₂O+4e^－===4OH^－

B．以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al+3OH^－－3e^－===Al(OH)₃↓

C．以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變

D．電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極

解析：B項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Al－3e^－+4OH^－===[Al(OH)₄]^－，總反應(yīng)為4Al+3O₂+4NaOH

+6H₂O===4Na[Al(OH)₄]，從總反應(yīng)看，電池工作過(guò)程中電解液的pH增大，B、C不

正確；電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路由負(fù)極到正極，D項(xiàng)不正確。

答案：A

2．(2009·山東)金屬鋁的生產(chǎn)是以Al₂O₃為原料，在熔融狀態(tài)下進(jìn)行電解：

2Al₂O₃750-970℃通電，Na3AlF64Al+3O₂↑

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)冰晶石(Na₃AlF₆)的作用是_______________________________________________。

(2)電解生成的金屬鋁是在熔融液的________(填“上層”或“下層”)。

(3)陰極和陽(yáng)極均由________材料做成；電解時(shí)不斷消耗的電極是________(填“陽(yáng)極”

或“陰極”)。

(4)鋁是高耗能產(chǎn)品，廢舊鋁材的回收利用十分重要。在工業(yè)上，最能體現(xiàn)節(jié)能減排思

想的是將回收鋁做成________(填代號(hào))。

a．冰晶石　 b．氧化鋁　 c．鋁錠　 d．硫酸鋁

解析：本題考查工業(yè)中鋁的冶煉原理。工業(yè)中利用電解Al₂O₃冶煉Al，因Al₂O₃熔點(diǎn)

高，通過(guò)加冰晶石降低其熔點(diǎn)，降低生產(chǎn)成本。電解時(shí)陽(yáng)、陰極電極材料均為石墨，

因陽(yáng)極生成O₂，高溫下O₂將石墨氧化為CO₂，所以電解時(shí)陽(yáng)極石墨需定期補(bǔ)充。

為充分利用能源，減少?gòu)U棄物排放，可將回收鋁做成鋁錠。

答案：(1)降低Al₂O₃的熔化溫度　(2)下層　(3)碳素(或石墨)　陽(yáng)極　(4)c

考點(diǎn)2 原電池原理的應(yīng)用--化學(xué)電源

1．向m g鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體b L。

向反應(yīng)后的溶液中加入c mol/L氫氧化鉀溶液V mL，使金屬離子剛好沉淀完全，得到

的沉淀質(zhì)量為n g。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹�，得到固體p g。則下列關(guān)

系不正確的是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(　)

A．c＝　 B．p＝m+　 C．n＝m+17Vc　 D.m<p<m

解析：著重考查“守恒法”和“極限法”等常用運(yùn)算技巧。

設(shè)Mg、Al物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，根據(jù)題意寫(xiě)出物質(zhì)之間的關(guān)系式：

Mg　-　H₂↑，　Al　-　H₂↑；

x mol　 x mol　 y mol　 1.5y mol

故x+1.5y＝①

H₂SO₄--H₂　--　2KOH--K₂SO₄

　 mol　 c·V·10^－3 mol

得：×2＝c·V×10^－3②

故A項(xiàng)正確。

沉淀為Mg(OH)₂和Al(OH)₃：

則n＝m+m(OH^－)＝m+(2x+3y)×17m+c·V·17×10^－3，故C錯(cuò)。

沉淀灼燒后得到固體為Al₂O₃和MgO，計(jì)算方法類(lèi)似：p＝m+(x+1.5y)×16

m+，B項(xiàng)對(duì)。

MgO，p₁＝×40＝；若全部是Al，則Al→MgO，p₁＝×40＝；若全部是Al，

則Al→Al₂O₃，p₂＝××102＝m。當(dāng)然實(shí)際應(yīng)介于二者之間。

答案：C

15．常溫下在密閉容器中通入2 mL某烷烴和13 mL O₂，點(diǎn)火爆炸后除掉生成的CO₂和H₂O，再通入6 mL O₂，再點(diǎn)火爆炸，此時(shí)O₂有剩余。求該烷烴的分子式和可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。若其一鹵代物有4種，命名此烷烴。

解析：設(shè)烷烴的分子式為C_nH_2n+2，反應(yīng)消耗的O₂為a mL

C_nH_2n+2+O₂nCO₂+(n+1)H₂O

1　　　

2 　　　　a

1∶2＝∶a　 　a＝3n+1

根據(jù)題意：由13<a<19

得13<3n+1<19，

解得：4<n<6

因?yàn)?i>n為正整數(shù)，所以n＝5，分子式為C₅H₁₂。

答案：該烷烴的分子式為C₅H₁₂

可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、C(CH₃)₄、(CH₃)₂CHCH₂CH₃。

若其一鹵代物有4種，則烷烴名稱為2?甲基丁烷。

14．已知某種燃料含有碳、氫、氧3種元素。為了測(cè)定這種燃

料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量比，可將氣態(tài)燃料放入足量的　

氧氣中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置，

得到如下表所列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求：

(1)實(shí)驗(yàn)完畢后，生成物中的水的質(zhì)量為_(kāi)_______g，

假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽，其質(zhì)量為_(kāi)_______g；

(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為_(kāi)_______g；

(3)生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為_(kāi)_______g；

(4)該燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為_(kāi)_______；

(5)已知這種燃料的每個(gè)分子中含有一個(gè)氧原子，

則該燃料的分子式為_(kāi)_______，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。

解析：(1)m(H₂O)＝102.9 g－101.1 g＝1.8 g

m(CO₂)＝314.2 g－312.0 g＝2.2 g

則n(CaCO₃)＝n(CO₂)＝0.05 mol

m(CaCO₃)＝5 g

(2)m(H)＝m(H₂O)×＝1.8 g×＝0.2 g

(3)m(C)＝m(CO₂)×＝2.2 g×＝0.6 g

(4)m(C)∶m(H)＝0.6 g∶0.2 g＝3∶1

(5)該燃料分子中C、H的原子個(gè)數(shù)比為：

n(C)∶n(H)＝∶＝1∶4

據(jù)碳四價(jià)的原則知，當(dāng)有機(jī)物分子中的碳?xì)湓�子個(gè)數(shù)比為1∶4時(shí)，分子中只能含CH₄，而不能為CH₄的整數(shù)倍，又因?yàn)槊總�(gè)分子中含有一個(gè)氧原子，則該燃料的分子式為CH₄O，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃OH。

答案：(1)1.8　5　(2)0.2　(3)0.6　(4)3∶1　(5)CH₄O　CH₃OH

13．完成下列各題：

(1)乙烷(CH₃CH₃)可認(rèn)為是甲基(-CH₃)取代了甲烷中的1個(gè)氫原子生成的，丙烷

(CH₃CH₂CH₃)可認(rèn)為是甲基取代了乙烷中的1個(gè)氫原子生成的，依次類(lèi)推。請(qǐng)結(jié)合甲烷

的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析：丙烷分子中的3個(gè)碳原子能在一條直線上嗎？正丁烷H₃CH₂CH₂CH₃)

的4個(gè)碳原子最可能的構(gòu)型是怎樣的？________________________________________________________________________。

(2)鍵線結(jié)構(gòu)式是以線表示共價(jià)鍵，每個(gè)折點(diǎn)和線端點(diǎn)處表示一個(gè)碳原子，并省略書(shū)寫(xiě)

氫原子的一種表示有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方式，如異丁烷要表示為“”

，請(qǐng)分析這一表示方式的要領(lǐng)，試用鍵線結(jié)構(gòu)式寫(xiě)出戊烷(C₅H₁₂)的

同分異構(gòu)體________、________、________。

解析：(1)由于甲烷為空間正四面體結(jié)構(gòu)，4個(gè)氫原子均位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)，故甲

基(-CH₃)中各化學(xué)鍵的夾角類(lèi)似于甲烷中的C-H鍵鍵角。當(dāng)形成丙烷時(shí)，甲基取代了

乙烷分子中的1個(gè)氫原子，新形成的C-C鍵與乙烷中的C-C鍵的夾角類(lèi)似于甲烷中的

C-H鍵之間的夾角，此問(wèn)題也可理解成2個(gè)甲基(-CH₃)同時(shí)分別取代了甲烷分子中的2

個(gè)氫原子而形成丙烷，故3個(gè)碳原子的相對(duì)位置是“　　　 ”字狀。同理可推知，正丁

烷的4個(gè)

碳原子應(yīng)呈鋸齒狀“”排列。

(2)戊烷的3種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為：

結(jié)合鍵線結(jié)構(gòu)式的表示方式分別寫(xiě)作。

答案：(1)不能；呈鋸齒狀

(2)　

12．在烷烴同系物中，有一類(lèi)是由等“碎片”組成的，且數(shù)量眾多�，F(xiàn)在請(qǐng)你寫(xiě)出由上述“碎片”組成的、相對(duì)分子質(zhì)量最小的、屬于直鏈烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并用系統(tǒng)命名法給其中一個(gè)命名。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

11．有下列各組物質(zhì)：

(1)________組兩物質(zhì)互為同位素。

(2)________組兩物質(zhì)互為同素異形體。

(3)________組兩物質(zhì)互為同系物。

(4)________組兩物質(zhì)互為同分異構(gòu)體。

(5)________組兩物質(zhì)是同一物質(zhì)。

答案：(1)B　(2)A　(3)C　(4)　 D　(5)E、F

10．在通常狀況下，37.0 g由氣態(tài)烷烴組成的混合物完全燃燒消耗4.25 mol O₂，則此混

合物可能組成的方式最多有(　)

A．3種　　 B.4種　　 C.5種　　 D.6種

解析：由烷烴通式C_nH_2n+2燃燒，可計(jì)算出混合物中烴分子的平均碳

原子數(shù)為n+＝4.25

n＝2.5，由于氣態(tài)烷烴的碳原子數(shù)小于4，故有4種組合，即CH₄與C₃H₈，CH₄與

C₄H₁₀，C₂H₆與C₃H₈，C₂H₆與C₄H₁₀。

答案：B