高考冲刺化学大题百题精练(第1期)专题03电化学问题的综合探究(解析版)
高考冲刺化学大题百题精练(第1期)专题03电化学问题的综合探究(原卷版)

专题三电化学问题的综合探究1.(7分)KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上常用电解法制备,总反应为2K2MnO4+2H2O 2 KMnO4+2KOH+H2↑。
请回答下列问题:(1)电解时,分别用铂棒和铁棒作电极材料,其中铁棒为(填“阳”或“阴”,下同)极材料。
(2)通电后,电解质溶液中K+ 向极移动,MnO42-向极移动。
(3)电解一段时间后,向电解质溶液中滴加酚酞,极呈红色。
(4)铂棒上发生(填“氧化”或“还原”)反应,该极的电极反应式为。
2.(10分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
请回答下列问题:(1)黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。
高温下可发生反应:3FeS2+8O2高温6SO2+Fe3O4该过程中若有1.5mol FeS2参加反应,则反应过程中转移_____mol电子。
(2)氯化铁溶液显酸性,原因是___________________(用适当的文字和离子方程式解释),用惰性电极电解氯化铁溶液之初,阳极电极反应式为:____________________________________。
(3)高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:放电时电池的负极反应式为____________________;充电时电解液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”之一)。
3.(10分)金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。
已知:铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
(1)铜铬构成原电池如右图1,其中盛稀硫酸烧杯中的现象为:。
盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液,下列关于此电池的说法正确的是:A.盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性,凡是有盐桥的原电池,盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液B.理论上1molCr溶解,盐桥中将有2molCl-进入左池,2molK+进入右池C.此过程中H+得电子,发生氧化反应D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥到转移到左烧杯中(2)如构成图2电池发现,铜电极上不再有图1的现象,铬电极上产生大量气泡,遇空气呈红棕色。
高考化学 大题精练冲刺(第02期)专题03 电化学问题的综合探究(含解析)

专题03 电化学问题的综合探究1.I.利用液化石油气中的丙烷脱氢可制取丙烯:C 3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H,起始时,向一密闭容器中充入一定量的丙烷,在不同温度、压强下测得平衡时反应体系中丙烷与丙烯的物质的量分数如图所示(已知p1为0.1MPa)。
(1)反应的△H_____0(填“>”“<”“=”下同)压强P2______0.1MPa(2)图中A点丙烷的转化率为________。
(3)若图中A、B两点对应的平衡常数用K(A)、K(B)表示,则K(A)______K(B) (填“>”“<”或“=”)。
II.为摆脱对石油的过渡依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如图所示。
一个电极通入氧气,另一个电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3晶体,它在高温填能传导O2-。
(1)以辛烷(C8H18)代替汽油.写出该电池工作时的负极反应方程式:______。
(2)己知一个电子的电量是1.602×10-19C,用该电池电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105C的电量时,生成NaOH______g。
Ⅲ.煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一。
我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性,其计算公式为原子利用率=(预期产物的总质量/全部反应物的总质量)×100%,将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环,如:a.6CO2+6H2O C6H12O6+6O2b.2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2Oc.CO2 + CH4CH3COOHd.2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O以上反应中,最节能的是_______,反应d中理论上原子利用率为________。
【答案】 > < 50% < C8H18−50e−+25O2−=8CO2+9H2O 80 a 28%点睛:本题的难点是电极方程式书写,因为信息说明电解质传导O2-,因此通氧气一极的电极反应式为O2+4e-=2O2-,O2-在负极上参与反应,根据工作原理,C8H18中C转变成CO2,1molC8H18失去电子的物质的量为:(4+9/4)×8mol=50mol,根据所带电荷数守恒,配平其他,即电极反应式为:C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O。
高考化学一轮复习高频考点100题《电化学选择题》(含解析)

电化学选择题第I卷(选择题)一、选择题(题型注释)1.下列说法正确的是A.7.8克Na2S和Na2O2的固体混合物中含有的阴离子数目为0.1N AB.用铜做电极电解CuSO4溶液的反应方程式:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+C.常温时,浓度均为0.01mol/L的 Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合,其溶液中粒子浓度关系为c(CO32-) +c(HCO3-)+c(H2CO3) =0.02mol/LD.在蒸馏水中滴加浓H2SO4,K W不变【答案】A【解析】A项中,7.8克Na2S或Na2O2都是1mol,故化合物也是1mol,阴离子是1mol,正确。
B项中用铜做电极电解CuSO4溶液实质为电镀,没有总反应方程式。
C项中,没有考虑等体积混合溶液中粒子浓度减半的关系:c(CO32-) +c(HCO3-)+c(H2CO3) =0.01mol/L。
D项中,在蒸馏水中滴加浓H2SO4,温度升高,K W变大。
2.X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置,实验中电流表指针发生偏转,同时X棒变粗,Y棒变细,则X、Y、Z可能是下列中的()编号X Y ZA Zn Cu 稀硫酸B Cu Zn 稀硫酸C Cu Ag 硫酸铜溶液D Ag Zn 硝酸银溶液【答案】D【解析】试题分析:由于在实验中电流表指针发生偏转,说明构成了原电池。
同时X棒变粗,Y棒变细,则X为正极,活动性弱,Y为负极,活动性强,电解质溶液为不活泼的金属的盐溶液。
分析各个选项,可知正确的选项为D。
考点:考查原电池构成的条件及应用的知识。
3.在标准状况下,用铂电极电解CuSO4溶液,当阴极产生12.8g铜时,阳极放出的气体是()A.1.12LH2 B.1.12LO2 C.2.24LH2 D.2.24LO2【答案】D【解析】试题分析:用铂电极电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO4+ 2H2O 2Cu + 2H2SO4+ O2↑.在整个闭合回路中电子转移数目相等。
2016年高考冲刺化学大题百题精练 专题03 电化学问题的综合探究(第02期)(教师版) 含解析

2016年高考冲刺之化学大题百题精练(二)1.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
回答下列问题:(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为___________________、______________。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是__________,电解氯化钠溶液的总反应方程式为_______________________________________________;(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9。
65×104C · mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
【答案】(1)O2+2H2O+4e-===4OH-CH4+10OH--8e-=== CO32—+7H2O(2)H22NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑(3)×8×9.65×104C·mol-1=3。
45×104 C 4考点:原电池和电解池的工作原理2.离子交换膜法为日前普遍使用的制碱技术,其生产流程如图l所示:(1)氯碱工业中需用精制的食盐水,精制食盐水的目的是。
由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式____(2)该流程中可以循环的物质是____。
(写物质名称)(3)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%—9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为____ .(4)图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成).则B 处产生的气体是____,c 电极的名称是____.采用无隔膜电解食盐水时,Cl 2与NaOH 充分接触,产物仅是NaClO 和H 2,相应的化学方程式为____。
高考电化学真题和答案解析

高考电化学真题和答案解析高考电化学是化学科目中的一门重要内容,也是考生备战高考的重点之一。
在过去的几年里,电化学题目在高考试卷中占据了相当大的比重。
因此,掌握电化学的基本原理和解题技巧是高考化学备考的关键之一。
本文将通过分析历年高考电化学真题和答案的方式,为考生提供一些解题思路和方法。
一、电化学基础知识的复习在解答电化学问题之前,首先需要对电化学的基础知识进行复习。
这包括电池、电解池、电解液、电极和电解物质等内容。
了解电化学反应的标准电势和电解质溶液的离子反应是解决电化学问题的基础。
此外,还要掌握电导率和电极电势与溶液浓度的关系等基本理论。
二、历年高考电化学题目分析通过分析历年高考电化学真题,我们可以发现电化学问题主要涉及电极电势、电解质溶液、电池反应和电解反应等方面。
其中,电极电势和标准电势的求解是考察电化学原理的重点之一。
此外,常见的电池反应包括锌铜电池、银铜电池等,需要根据电极电势的大小判断电池的产生方向和电池的电动势。
而电解反应则需要通过电解液的离子反应和电解质溶液的浓度来解决。
三、电化学解题技巧与答案解析1. 对于涉及电极电势和标准电势的求解问题,可以根据标准电极电势表中给出的数据进行计算。
当涉及到溶液浓度变化时,需要根据浓度与电极电势的关系来进行推导。
2. 解决电池反应问题时,应先确定电池的产生方向,再根据电极电势差计算电池的电动势。
若电池中存在相同元素的反应物,应注意对应的电极电势值。
3. 在解决电解反应问题时,需要根据电解质溶液的离子反应和电解质溶液的浓度来分析。
可通过推导离子反应方程式、计算平衡常数和溶液中离子浓度的变化等来解决。
通过以上的分析和解题技巧,考生能够更好地应对高考电化学题目。
下面是一道典型的高考电化学题目及答案解析。
【例题】已知某电化学电池中,两个半电池分别是Cu|Cu^2+(0.01mol/L)和Ag|Ag^+(1mol/L)。
电池开路电动势为1.11V。
求该电池反应的标准电势。
高考化学 大题精练冲刺(第01期)专题03 电化学问题的综

专题03 电化学问题的综合探究1.铈元素(Ce )是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。
请回答下列问题:(1)雾霾中含有大量的污染物NO ,可以被含Ce 4+的溶液吸收,生成NO 2-、NO 3-(二者物质的量之比为1:1),该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)可采用电解法将上述吸收液中的NO 2-转化为无毒物质,同时再生Ce 4+,其原理如右图所示。
①Ce 4+从电解槽的______(填字母序号)口流出。
② 写出阴极的电极反应式________________。
(3)铈元素在自然界中主要以氟碳矿形式存在。
主要化学成分为CeFCO 3。
工业上利用氟碳铈矿提取CeCl 3的一种工艺流程如下:①焙烧过程中发生的主要反应方程式为__________________。
②有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好,他的理由是_________。
③Ce(BF 4)3、KBF 4的K sp 分别为a 、b ,则Ce(BF 4)3(s)+3KCl(aq)3KBF 4(s)+CeCl 3(aq)平衡常数为________(用a 、b 的代数式表示)。
④加热CeCl 3·6H 2O 和NH 4Cl 的固体混合物可得固体无水CeCl 3,其中NH 4Cl 的作用是______。
【答案】 2:1 a 2NO 2 - +8H ++6e —=N 2↑+4H 2O 4CeFCO 3+ O 23CeO 2+ CeF 4+4CO 2(没条件、不配平均扣1分) 不释放氯气,减少对环境的污染(只回答减少对环境的污染也得分) 3ab NH 4Cl 固体分解产生的HCl 可以抑制CeCl 3的水解(只回答抑制CeCl 3的水解也得分)2.燃煤烟气脱硫有很多方法方法I:先用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再通入空气氧化成(NH4)2SO4。
2022年高考冲刺化学大题百题精练 专题03 电化学问题的综合探究(第01期)(原卷版) Word版

专题三 电化学问题的综合探究1.某化学爱好小组对电化学问题进行了试验探究。
I .利用下图装置探究金属的防护措施,试验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。
(1)写出负极的电极反应:_____________。
(2)某同学认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:假设1:铁参与反应,被氧化生成+2Fe ; 假设2:铁参与反应,被氧化生成+3Fe ; 假设3:__________________________。
(3)为了探究假设1、2,他进行如下操作:①取L mol /01.03FeCl 溶液mL 2于试管中,加入过量铁粉;②取操作①试管的上层清液加入2滴()[]63CN Fe K 溶液,生成蓝色沉淀; ③取少量正极四周溶液加入2滴()[]63CN Fe K 溶液,未见蓝色沉淀生成; ④取少量正极四周溶液加入2滴KSCN 溶液,未见溶液变红。
据②、③、④现象得出的结论是_____________。
II .利用下图装置做电解L mol mL /5.050的2CuCl 溶液试验。
试验记录:A .阳极上有黄绿色气体产生,该气体使潮湿的碘化钾淀粉试纸先变蓝后褪色(提示:2Cl 氧化性大于-3IO 且含-3IO 的溶液是无色的);B .电解一段时间后,阴极表面除有铜吸附外,还消灭了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析试验记录A 中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①____________;②_____________。
(2)分析试验记录B 中浅蓝色固体可能是 (写化学式),试分析生成该物质的缘由________。
2.某爱好小组的同学用下图所示装置争辩有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K 时,观看到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题:(1)甲池为 (填“原电池”、“电解池”或“电镀池”),A 电极的电极反应式为 。
(2)丙池中F 电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),该池总反应的化学方程式为 。
2015年高考化学冲刺大题百题精练(第02期)专题03电化学冲刺问题的综合探究(含解析)

专题03 电化学冲刺问题的综合探究1.Ⅰ.(8分)利用下图装置作电解50mL 0.5 mol·L-1的CuCl2溶液实验。
实验记录:A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①;②。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是 (写化学式),试分析生成该物质的原因。
Ⅱ.(10分)A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增,A+核外无电子,B元素的一种单质是自然界中最硬的物质,C、D、E的简单离子具有相同的核外电子排布,舍勒是D元素单质的发现者之一,戴维最早制得了E元素的单质,F元素的单质历史上曾作为流通货币,A、C、D、F四种元素形成的化合物W 可用于制镜工业。
(1)D、E两元素通常可形成两种离子化合物,其中一种化合物X可用做供氧剂,X与A2D反应会产生大量气体,该气体能使带火星的木条复燃。
请写出X与A2D反应的化学方程式。
(2)A、B、D、E四种元素形成的某化合物,摩尔质量为68 g·mol-1,请用离子方程式解释其水溶液呈碱性的原因。
(3)B、C的氧化物是汽车尾气中的主要有害物质,通过钯碳催化剂,两者能反应生成无毒物质,请写出该反应的化学方程式。
(4)W的水溶液久置会析出一种沉淀物Z,Z由C、F两元素形成且两元素原子个数比为1:3,Z极易爆炸分解生成两种单质。
请写出Z分解的化学方程式。
请从化学反应原理的角度解释Z能发生分解反应的原因。
【答案】Ⅰ.(1)①Cl2+2I− == I2 + 2Cl−②5Cl2 + I2 + 6H2O == 2IO3− + 10Cl− + 12H+(2)CuCl2 Cu(OH)2(2分)电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2(2分)Ⅱ.(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(2分)(2)HCOO−+H2O HCOOH+OH-(2分)(3)2NO+2CO=N2+2CO2或者2NO2+4CO=N2+4CO2(2分)(4)2Ag3N=6Ag+N2↑(2分) 该分解反应熵增、放热(2分,注:反应物不稳定、产物稳定,所以反应放热。
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1.(7分)KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上常用电解法制备,总反应为2K2MnO4+2H2O 2 KMnO4+2KOH+H2↑。
请回答下列问题:(1)电解时,分别用铂棒和铁棒作电极材料,其中铁棒为(填“阳”或“阴”,下同)极材料。
(2)通电后,电解质溶液中K+ 向极移动,MnO42-向极移动。
(3)电解一段时间后,向电解质溶液中滴加酚酞,极呈红色。
(4)铂棒上发生(填“氧化”或“还原”)反应,该极的电极反应式为。
【答案】(共7分,除电极反应式2分外,其余每空1分)(1)阴(2)阴;阳(3)阴(4)氧化MnO42-−e-== MnO4-考点:考查电化学原理的应用2.(10分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
请回答下列问题:(1)黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。
高温下可发生反应:3FeS2+8O2高温6SO2+Fe3O4该过程中若有1.5mol FeS2参加反应,则反应过程中转移_____mol电子。
(2)氯化铁溶液显酸性,原因是___________________(用适当的文字和离子方程式解释),用惰性电极电解氯化铁溶液之初,阳极电极反应式为:____________________________________。
(3)高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:放电时电池的负极反应式为____________________;充电时电解液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”之一)。
【答案】(每空2分,共10分)(1)16 (2)FeCl3电离出的Fe3+在水溶液中发生水解,使溶液显酸性。
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+2Cl--2e-=Cl2↑ Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2减小考点:考查氧化还原反应以及电化学原理的应用3.(10分)金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。
已知:铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
(1)铜铬构成原电池如右图1,其中盛稀硫酸烧杯中的现象为:。
盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液,下列关于此电池的说法正确的是:A.盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性,凡是有盐桥的原电池,盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液B.理论上1molCr溶解,盐桥中将有2molCl-进入左池,2molK+进入右池C.此过程中H+得电子,发生氧化反应D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥到转移到左烧杯中(2)如构成图2电池发现,铜电极上不再有图1的现象,铬电极上产生大量气泡,遇空气呈红棕色。
写出正极电极反应式:。
(3)某同学把已去掉氧化膜的铬片直接投入氯化铜溶液时,观察到了预料之外的现象:①铬片表面上的铜没有紧密吸附在铬片的表面而是呈蓬松的海绵状;②反应一段时间后有大量气泡逸出,且在一段时间内气泡越来越快,经点燃能发出爆鸣声,证明是氢气。
请解释这两种现象的原因___________。
【答案】(1)铜电极上有气泡产生;(2分)B(2分)(2)4H++NO3-+3e-=NO↑+2H2O(2分)(3)Cu2+的水解使溶液呈酸性,铬与酸性溶液反应生成氢气,气泡使生成的铜疏松;(2分)生成的铜和铬形成原电池,使产生氢气的速率加快。
(2分)考点:考查电化学原理的应用4.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)。
R 2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4(水层)回答下列问题:(1)(NH4)2V6O16中钒(V)的化合价为,①中产生的废渣的主要成分是。
(2)工艺中反萃取所用的X试剂为。
(3)为提高②中萃取效率,应采取的措施是。
(4)请完成④中的反应离子方程式:(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式:。
(6)将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如下:b为电解池的极,全钒液流储能电池正极的电极反应式为;若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol,则消毒液发生器中理论上最多能产生gNaClO。
【答案】(除标记外每空2分,共15分)(1)+5 (1分) SiO2(名称也可,1分)(2)稀硫酸(化学式也可)(3)加入碱(具体碱均可)中和硫酸使平衡正移、多次连续萃取(写“多次连续萃取”也得2分;写“加入Zn、Fe等、弱酸强碱盐” 也得2分;写“增大萃取剂的加入量”给1分;写“增大萃取剂浓度”不得分)(43—2++3+—2O(有错计0分,“1”未写本次不扣分)(5)10Al+3V2O56V+5Al2O3(6)阳(1分)VO2++ e-+2H+=VO2++H2O 7.45考点:考查对流程的分析,元素化合价的判断,电化学反应原理的应用5.(16分)能源短缺是人类社会面临的重大问题,利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。
请回答以下问题:(1)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。
从化学键的角度分析,化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93 kJ·mol-1。
试根据表中所列键能数据,计算a 的数值为kJ/mol。
(2)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
已知在常压下有如下变化:① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =a kJ/mol② H2O(g)=H2O(l) ΔH =b kJ/mol写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学...方程式:。
(3)可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。
如下图1,用Pt作电极材料,用氢氧化钾溶液作电解质溶液,在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式。
②若利用该燃料电池提供电源,与图1右边烧杯相连,在铁件表面镀铜,则铁件应是极(填“A”或”B”);当铁件的质量增重6.4g时,燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为L。
(4)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)。
①该电解槽的阳极反应式为,单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为。
②从出口D导出的溶液是(填化学式)。
【答案】(1)391(2分)(2)2CH3OH(l)+3O2=2CO2(g)+4H2O(l)△H=(a+4b)KJ/mol(3分)(△H算错扣1分)(3)①O2+2H2O+4e-=4OH-(2分);②B;(1分);1.12(2分)(4)①4OH--4e-=2H2O+O2(2H2O-4e-=O2+4H+)(2分);1:2(1分)②KOH(1分)仍保持电中性,所以交换的硫酸根离子和钾离子的比值为1:2。
②D为阴极,是溶液中的氢离子反应,所以剩余溶液为KOH。
考点:原电池和电解池的原理。
6.(10分,每空2分)A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大。
其中A、D元素同主族且A是原子半径最小的元素,B、C元素同周期,B的最外层电子数是次外层电子数的2倍;由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物,甲、乙、丙为其中的三种,它们的元素组成如下表所示:常温下,甲物质为气体,密度略小于空气;乙物质为液体;丙物质为固体且为离子化合物。
请填写下列空白:(1)乙的化学式为,丙物质的化学式为,其中丙中阴离子与阳离子的个数之比为。
(2)某同学设计了一个CH3OH燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,其装置如下图:①写出ⅰ中通入甲醇这一极的电极反应式。
②理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式。
【答案】(10分,每空2分)(1)H2O2Na2O21:2(2)① CH3OH -6e-+ 8OH-= CO32-+ 6H2O② 4OH--4e-= O2↑+ 2H2O(或2 H2O -4e-= O2↑+4 H+)考点:考查元素的推断,电化学反应原理的应用7.(15分)海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。
海水的pH一般在7.5~8.6之间。
某地海水中主要离子的含量如下表:(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示):,该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L 。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。
其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电极均为惰性电极。
①开始时阳极的电极反应式为。
②电解一段时间,极(填“阴”或“阳”)会产生水垢,其成份为(填化学式)。
③淡水的出口为a、b、c中的__________出口。
(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。
锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如图所示:该电池电解质为能传导Li+的固体材料。
上面左图中的小黑点表示(填粒子符号),充电时该电极反应式为。
(4)利用海洋资源可获得MnO2 。
MnO2可用来制备高锰酸钾:将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融,得到绿色的锰酸钾(K2MnO4),再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。
该制备过程中消耗相同条件下氯气和空气的体积比为(空气中氧气的体积分数按20%计)。
【答案】(1)HCO3-+H2O H2CO3+OH-(2分);4×10-3 (2分)(2)① 2Cl--2e-=Cl2↑ (2分)②阴(1分);CaCO3和Mg(OH)2(2分)③ b (1分)(3)Li+(1分)LiFePO4-e-=FePO4+Li+ (2分)(4)1:5 (2分)考点:考查海水资源的综合利用、氧化还原反应以及电化学原理的应用等8.(12分)(1)二甲醚[CH3OCH3]燃料电池的工作原理如下图一所示.①该电池负极的电极反应式为:_____________________________________。
②电池在放电过程中,b对应的电极周围溶液的pH________。
(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)以上述电池为电源,通过导线与图二电解池相连。
①X、Y为石墨,a为2L 0.1mol/LKCl溶液,写出电解总反应的离子方程式:______________。