高考化学试题分类解析汇编 电化学基础

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高考化学试题分类解析汇编 电化学基础

1.[2012·江苏化学卷10]下列有关说法正确的是

A.CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H <0

B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈

C.N 2(g)+3H 2(g)

2NH 3(g) △H <0,其他条件不变时升高温度,反应速率V(H 2)和氢气的

平衡转化率均增大

D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应

B 解析:本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,

水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。

A.分解反应一般是常识吸热反应,熵变、焓变都大于零,仅在高温下自发。内容来源于《选

修四》P34-P36中化学方向的判断。

B.铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化。

C.据平衡移动原理,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡转化率减小。

D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是吸热反应,越热越电离,水

的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大。

2. [2012·江苏化学卷5]下列有关物质的性质与应用不相对应的是

A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂

B.FeCl 3溶液能与Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路

C.SO 2具有氧化性,可用于漂白纸浆

D.Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料

C 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、和必修二

等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe 3+的氧化性、SO 2和Zn 的还原性等内容,看来

高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开,也不失为一条有效途径。

3. [2012·海南化学卷3]下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是

A. HCl 、 CuCl 2、 Ba(OH)2

B. NaOH 、CuSO 4、 H 2SO 4

C. NaOH 、H 2SO 4、 Ba(OH)2

D. NaBr 、 H 2SO 4、 Ba(OH)2

C 【解析】电解时只生成氢气和氧气,则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前,

阴离子不能是简单离子;电解HCl 的方程式为:2HCl ===电解Cl 2↑ + H 2↑,A 选项错;电解CuSO 4

溶液的方程式为:2CuSO 4+2H 2O ====电解2Cu+2H 2SO 4+O 2↑,B 选项错;电解NaBr 的方程式为:

2NaBr+2H 2O ===电解2NaOH+H 2↑+Br 2,D 选项错。

4. [2012·海南化学卷10]下列叙述错误的是

A .生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱

B .用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈

C .在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液

D .铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀

C 【解析】生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,故A 选项正确;用锡焊接的铁质

器件,焊接处易生锈,是因为构成的原电池中Fe 作负极,加快了腐蚀速率,故B 选项正确;

在铁制品上镀铜时,镀件应为阴极,故C 选项错;铁管上镶嵌锌块,构成的原电池中Fe 作

正极,受到保护,故D 选项正确。

5. [2012·安徽理综化学卷11]某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开2K ,

闭合1K ,两极均有气泡产生;一段时间后,断开1K ,

闭合2K ,发现电流发A 指针偏转。

下列有关描述正确的是

A .断开2K ,闭合1K 时,总反应的离子方程式为:

2222H CL Cl H +-+↑+↑通电

B .断开1K ,闭合2K 时,石墨电极附近溶液变红

C .断开1K ,闭合2K 时,铜电极上的电极反应为:

222Cl e Cl --+=

D .断开1K ,闭合2K 时,石墨电极作正极

D 【解析】本题考查原电池及电解池工作原理,旨在考查考生对知识的综合应用能力。断开

K 2,闭合K 1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,则反应为2Cl -+2H 2O

通电 H 2↑+2OH -+Cl 2↑,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生Cl 2,在铜电极处产生H 2,附近产

生OH -,溶液变红,故A 、B 两项均错误;断开K 1、闭合K 2时,为原电池反应,铜电极反应

为H 2-2e -+2OH -===2H 2O ,为负极,而石墨电极反应为Cl 2+2e -===2Cl -

,为正极,故C 项

错误,D 项正确。

6. [2012·福建理综化学卷9]将右图所示实验装置的K闭

合,下列判断正确的是

A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

C.片刻后甲池中c(SO42—)增大

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色

A 解析:Zn作原电池的负极,Cu作原电池的正极,Cu电极

是发生还原反应。B选项貌似正确,迷惑学生。电子流向是负

极到正极,但a→b这一环节是在溶液中导电,是离子导电,

电子并没沿此路径流动。C选项中硫酸根离子浓度基本保持不

变。D选项中是滤纸a点是阴极,氢离子放电,溶液中氢氧根暂时剩余,显碱性变红色。这题是考查学生的电化学知识,装置图设计有些复杂,B选项干扰作用明显,设问巧妙。

7.[2012·浙江理综化学卷10]已知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通

过电解池的电量。实际测量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确

...的是A.电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上

发生的电极反应是:Ag+ + e- = Ag

B.称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,

则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C

C.实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚

而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高。

D.若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连。

D 解析:电量计中的银棒应与电源的正极相连,银棒作阳极,若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连(见下图),D选项错。

8. [2012·广东理综化学卷10]下列应用不涉及氧化还原反应的是

A Na 2O 2用作呼吸面具的供氧剂

B 工业上电解熔融状态Al 2O 3制备Al

C 工业上利用合成氨实现人工固氮

D 实验室用NH 4Cl 和Ca(OH)2制备NH 3

解析:A 有单质O 2生成。B 有单质Al 生成。C 有单质H 2和N 2反应

9. [2012·山东理综化学卷8]下列与含氯化合物有关的说法正确的是

A .HClO 是弱酸,所以NaClO 是弱电解质

B .向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl 3溶液,可制得Fe(OH)3胶体

C . HCl 溶液和NaCl 溶液均通过离子导电,所以HCl 和NaCl 均是离子化合物

D .电解NaCl 溶液得到22.4LH 2(标准状况),理论上需要转移N A 个电子(N A 表示阿伏加德

罗常数)

B 【解析】NaClO 属于盐,为强电解质,A 项错误;向沸水中滴加饱和FeCl 3制备Fe(OH)3

胶体,B 项正确;HCl 属于共价化合物,C 项错误;根据电解NaCl 溶液的阴极反应:2H ++2e ?=H 2

↑,产生标准状况下22.4LH 2,转移2N A 个电子,D 项错误。

10. [2012·山东理综化学卷13]下列与金属腐蚀有关的说法正确的是

A .图a 中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重

B .图b 中,开关由M 改置于N 时,Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小

C .图c 中,接通开关时Zn 腐蚀速率增大,Zn 上放出气体的速率也增大

D .图d 中,Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的

B 【解析】图a 中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A

项错误;图b 中开关由M 置于N ,Cu 一Zn 作正极,腐蚀速率减小,B 对;图c 中接通开关

时Zn 作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt 上放出,C 项错误;图d 中干电池放电时MnO 2

发生还原反应,体现还原性,D 项错误。

海水

图a

图b

图c

图d 2 4Cl 糊状物

11. [2012·四川理综化学卷11]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是

A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动

B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气

C.电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O

D.正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-

C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中H+移向电池的正极,A项错误;该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式,C项正确,用C项的方程式进行判断,有0.4 mol 的电子转移,消耗氧气为0.11 mol,B项错误;酸性电池不可能得到OH—,D项错误。

12. [2012·全国大纲理综化学卷11]①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极,②④相连时,②有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是

A ①③②④

B ①③④②

C ③④②①

D ③①②④

B 【解析】由题意知:①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①

②相连时,外电路电流从②流向①,则①大于②;①③相连时,③为正极,则①大于③;

②④相连时,②有气泡逸出,则④大于②;③④相连时,③的质量减少,则③大于④,答案:①③④②。

【考点】原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定):

(1)由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极,一般地,负极材料与电解质溶液要能发生反应。

(2)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。

13. [2012·江苏化学卷20](14分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。

(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:

Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol-1

3AlCl(g)=3Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1

①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代

数式表示)。

②Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式。

(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为

Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下释放出氢气。

①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是。

②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为。

③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1 MgCl 2溶液中,

混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质X-射线

衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是

否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述

NaOH溶液中,混合物Y中产生氢气的主要物质是

(填化学式)。

(3)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下

动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应

的化学方程式为:

【参考答案】

(1)①a+b

②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑

(2)①防止Mg Al被空气氧化

②52 mol

③Al

(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O

【解析】本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。

【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位。

14. [2012·海南化学卷13](8分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:

(1)氮元素原子的L层电子数为;

(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为;

(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。

已知:①N2(g)+2O2(g)= N2H4(1) △H1= -195kJ·mol-1

② (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1

写出肼和N2H4反应的热化学方程式;

(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为。

【答案】(1)5

(2)2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O

(3)2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H= -1048.9kJ·mol-1

(4)2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O

【解析】 (1)N原子的原子结构示意图为:,故其L层上有5个电子;

(2)NH3+NaClO——N2H4,根据元素守恒还应生成NaCl和H2O,观察法可配平方程式为2NH3+NaClO==N2H4+NaCl+H2O;

(3)肼与N2O4反应生成N2和水蒸气:2N2H4 +N2O4==3N2+4H2O,观察已知的两个热方程式可知,

②×2-①得:2N2H4 (1)+N2O4(1)==3N2(g)+4H2O(g) △H=△H2×2-△H1== -1048.9kJ·mol-1

(4)“肼—空气燃料电池是一种碱性电池”中O2在正极反应,故负极是肼发生反应:2N2H4 -4e-+4 OH-==2N2+4H2O。

15. [2012·海南化学卷16](9分) 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,进行饱和氧化钠辖液电解实验,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)若每个电池甲烷通如量为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×l04C · 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)2O 2 + 4H 2O + 8e - == 8OH - CH 4 -8e - + 10OH - == CO 32- + 7H 2O

(2)H 2 2NaCl+2H 2O ===电解2NaOH+H 2↑+Cl 2↑

(3) 3.45×104C 4L

【解析】(1)在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为:CH 4 + 2O 2 + 2OH - == CO 32- + 3H 2O ,

正极是:2O 2 + 4H 2O + 8e - == 8OH -,负极是:CH 4 -8e - + 10OH - == CO 32- + 7H 2O 。

(2) b 电极与通入甲烷的电极相连,作阴极,是H +放电,生成H 2;电解氯化钠溶液的总反应

方程式为:2NaCl+2H 2O ===电解2NaOH+H 2↑+Cl 2↑。

(3)根据得失电子守恒,可得:1 mol CH 4 ~8 mol e - ~4 mol Cl 2,故若每个电池甲烷通入

量为 1 L(标准状况),生成4L Cl 2;电解池通过的电量为

1L 22.4L/mol ×8×9.65×l04C · mol -1=3.45×104C(题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一

个池的甲烷量计算)。

16. [2012·福建理综化学卷24](1)电镀是,镀件与电源的 极连接。

(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属

单质沉淀在镀件表面形成的镀层。

①若用铜盐进行化学镀铜,应选

用 (填“氧化剂”或“还原剂”)与

之反应。

②某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如右

图所示。该镀铜过程中,镀液pH 控制在12.5

左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:

(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:

①步骤(i )中Cu 2(OH)2CO 3发生反应的化学方程式为 。

②步骤(ii )所加试剂起调节pH 作用的离子是 (填离子符号)。

③在步骤(iii )发生的反应中,1molMnO 2转移2个mol 电子,该反应的离子方程式为 。

④步骤(iv )除去杂质的化学方程式可表示为

3+244244263e 26e()()6F NH SO H O NH F SO OH H +-++++=↓+

过滤后母液的pH=2.0,c (3+e F )=a mol·L —1,c (4NH +)=b mol·L —1,c (24SO -

)=d mol·L —1,该反应的平衡常数K= (用含a 、b 、d 的代数式表示)。

解析:(1)电镀池中,镀件就是待镀金属,作阴极,与电源的负极相连;镀层金属为阳极,

与电源正极相连。

(2)①要把铜从铜盐中置换铜出来,比如用铁就可以,铁是作还原剂的,所以加入还原剂,

②根据图示信息,pH=8—9之间,反应速率为0,所以要使反应停止,调节溶液的pH 至8—9

之间,可见读图信息的重要性。

(3) ①碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写,用观察法配平。

Cu 2(OH)2CO 3+2H 2SO 4=2CuSO 4+CO 2↑+3H 2O

②题目要求调高PH ,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根

离子。

③依题意亚铁离子变成了铁离子,1mol MnO 2转移电子2 mol ,则锰元素从+4变成+2价,溶

液是显酸性的,方程式经过观察可要补上氢离子,综合上述分析可写出离子方程式为:

MnO 2+2Fe 2++4H +=Mn 2++2Fe 3+

+2H 2O ④氢离子浓度为10-2,依据K 的表达式马上就可写出来K= 。

24题没有了复杂的工艺的流程,这个信号在质检题中已经给出,没有在流程上设置障碍,

问题设计平实,难度不大。平衡常数计算简单,只要代入即可,没有复杂的数学变换,降低

了难度。对图中信息的获取要求较高。

17.[2012·重庆理综化学卷29](14分)尿素[CO(NH 2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。

(1)工业上尿素CO 2和NH 3,在一定条件下合成,其反应方程式为 。 (2)当氨碳比322()4,()n NH CO n CO 的转化率随时间的变化关系如题29图1所示。 ①A 点的逆反应速率v 逆(CO 2) B 点的正反应速率为V 正(CO 2)

(填“大于”、

“小于”或“等于”)

②NH 3的平衡转化率为 。 (3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图29图2。

①电源的负极为 (填“A ”或“B ”)。

②阳极室中发生的反应依次为 、 。

③电解结束后,阴极室溶液的pH 与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L

(标准状况),则除去的尿素为 g (忽略气体的溶解)。

29. 【答案】(1)2NH 3+CO 2

CO(NH 3)2+H 2O (2)①小于②30%(3)①B ②2Cl -—2e -=Cl 2↑, CO(NH 3)+3 Cl +H O=N +CO +6HCl

③不变;7.2

【考点】化学反应速率、化学平衡、电化学等知识

18. [2012·广东理综化学卷31](16分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用

直流电源NaCl 、尿素混合溶液→NaCl 溶液质子交换膜

惰性电极↑CO 2+N 2↑↑H 2

Cl 2NaCl 溶液A B 29题 图2

→α(CO 2t/min 60

30

A B 29题 图1

0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知:

(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32—):n(S2O82—) _______。Na2S2O3,<2 (2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

表中Vx=__2__mL,理由是___________________。保证反应物K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的。

(3)已知某条件下,浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~t 的变化曲线示意图(进行相应的标注)

(4) 碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为:

2Li (s )+I 2(s )=2LiI (s ) △H

已知:4Li (s )+O 2(g )=2Li 2O (s ) △H 1

4 LiI (s )+O 2(g )=2I 2(s )+2Li 2O (s ) △H 2

则电池反应的△H=_______________;碘电极作为该电池的___________极。

(△H 1-△H 2)/2; 负极

19. [2012·山东理综化学卷28](12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS 2)冶炼铜的主要

流程如下:

(1)气体A 中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。

a .浓H 2SO 4

b .稀HNO 3

c .NaOH 溶液

d .氨水

(2)用稀H 2SO 4浸泡熔渣B ,取少量所得溶液,滴加KSCN 溶液后呈红色,说明溶液中存在

(填 离子符号),检验溶液中还存在Fe 2+的方法是 (注明试剂、现象)。

(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式

为 。

(4)以CuSO 4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al 、Zn 、Ag 、Pt 、Au 等杂质)的电解精炼,

下列说法正确的是 。

a .电能全部转化为化学能

b .粗铜接电源正极,发生氧化反应 黄铜矿

冰铜(mCu 2S?气体A (Cu 2O 、Cu) B Al 高温 粗铜 精铜 电解精炼 石英砂

石英砂 空气 空气 焙烧 焙烧

c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极

电极反应式为。

答案:(1)c,d (2)Fe3+;取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu

(4)b,d (5)4H++O2+4e-=2H2O

20. [2012·天津理综化学卷7](14分)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。

请回答下列问题:

⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。

⑵上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。

⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。

⑷ X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·m o l-1,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:

_____________________________________________________________________。

⑸ ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为

___________________________。

⑹熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:

2Z + FeG2 Fe + 2ZG

放电时,电池的正极反应式为__________________________:

充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;

该电池的电解质为___________________。

该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。

1Y第2周期VIA

2最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,气态氢化物还原性最强的是H2S

3Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂

4根据燃烧热的含义,写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2,

2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1

(5),

(6)2Na+FeCl2Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应,应该是Fe2+得电子,电极反应式为。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3 21.[2012·北京理综化学卷25](13分) 直接排放含S,的烟气会形成胶雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的S,.

(1)用化学方程式表示S:形成硫酸型胶雨的反应:

(2)在钠碱循环法中,Na ?SO ?,溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO ?:制得,该反应的

离子方程式是

n(HSO ?﹣)变化关系如下表:

n(SO?2﹣):,n(HSO ?﹣) 91:9 1:1 1:91

PH 8.27.2 6.2

溶液显性,用化学平衡原理解释:

②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):

(4)当吸收液的pH降至约为6时,满送至电解槽再生。再生示意图如下:

①HSO3在阳极放电的电极反应式是。

②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并掀环利用。简述再生原理:

【答案】⑴SO2+H2O H2SO3,2H2SO3+O22H2SO4(2分)

⑵SO2+2OH—=SO32—(2分)

⑶①酸性(1分) HSO3—中存在:HSO3—H++SO32—和HSO3—+H2O H2SO3+OH—,HSO3—电离程度大于其水解程度(2分)

②a b(2分)

⑷①HSO3——2e—+H2O= SO42—+3H+(2分)

②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3—电离生成SO32—,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生(2分)

【解析】解析:(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。(2)二氧化硫与过量的NaOH溶液反应生成亚硫酸钠溶液。(3)由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=9:91时,溶液PH=6.2,所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势,电离趋势使溶液显酸性,水解趋势使溶液显碱性,溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果;由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=1:1时,溶液PH=7.2,可知吸收液显中性必然是亚硫酸钠和亚硫酸钠的混合液,溶液中电荷守恒的关系为:c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—),由此可判断a正确,c不正确。(4)阳极发生氧化反应,所以HSO3—在阳极失去电子生成SO42—和H+。阴极H+放电破坏水的电离平衡,云集OH—,使溶液PH增大显碱性,HSO3—与OH—反应重新生成SO32—,吸收液得以再生并循环使用。

22. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

(1)要确定铁的某氯化物FeCl x的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g 的FeCl x样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeCl x中x的值:(列出计算过程)

(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为。在实验室中,FeCl2可用铁粉和反应制备,FeCl3可用铁粉和反应制备;

(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为。

【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol

∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g

故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol

∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3,即x = 3

(2) 0.10;盐酸,氯气;

(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);

(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;

FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;

2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-

【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。

23. [2012·新课程理综化学卷36]【化学——选修二:化学与技术】(15分)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:

(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu 和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是、,反射炉内生成炉渣的主要成分是;

(2)冰铜(Cu 2S 和FeS 互相熔合而成)含Cu 量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu 2S 被氧化成Cu 2O ,生成的Cu 2O 与Cu 2S 反应,生成含Cu 量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、 ;

(3)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中

电极 (填图中的字母);在电极d 上发生的电极反应

为 ;若粗铜中还含有Au 、Ag 、Fe ,它们在电解槽中的纯存在形式和位置为 。

【答案】:(1) 2CuFeS 2 + O 2 =====高温 Cu 2S + 2FeS + SO 2

2FeS + 3O 2 =====高温 2FeO + 2SO 2, FeSiO 3;

(2) 2Cu 2S + 3O 2 =====高温 2Cu 2O + 2SO 2、 Cu 2S + 2Cu 2O =====高温 6Cu + SO 2↑

(3) c ; Cu 2+ + 2e - = Cu ; Au 、Ag 以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe 以Fe 2+

的形式进入电解质溶液中。

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