电化学专题试题(教师卷)

电化学专题试题

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得分 一、选择题

试题分析：A.在氢氧燃料电池中，氢气在负极失电子，生成氢离子，则a极为负极，电子由a极流向

-+

b极，A项正确；B．a极的电极反应式是：H2 -2e = 2H，B项正确；C.在氢氧燃料电池中，电池的总反应为2H2+O2 =2H2O，则电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4 ）减小，C项错误；D.1mol氢气消耗0.5mol氧气，1mol甲烷消耗2mol氧气，所以若将H2改为等物质的量CH4，O2的用量增多，D项正确；选C。

考点：考查原电池的工作原理

3．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车届的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电

＋＋

解质为一种能传导Li的高分子材料，隔膜只允许 Li通过，电池反应式

。下列说法不正确的是 ．．．

1．工业上电解法制铝原理如图。下列说法正确的是

A．电解过程中每转移12 mol电子，会产生2 molO2 B．加入助熔剂冰晶石(Na3AIF6)可降低电解的温度

3+-C．电解过程中阳极反应式4A1+12e→4Al

D．若用该装置电解氯化铝溶液也能得到金属铝 【答案】B 【解析】

试题分析：A、每摩尔氧气生成，转移4摩尔电子，所以当有12摩尔电子转移时，会产生3摩尔氧气，错误，不选A；B、加入助熔剂是为了电解的温度，正确，选B；C、电解时阳极时氧离子反应，所以错误，不选C；D、不能电解氯化铝溶液得铝，因为铝离子的氧化性比氢离子弱，不选D。 考点：电解原理的应用。

2．下图为Pt电极的氢氧燃料电池工作原理示意图，H2SO4为电解质溶液。有关说法不正确的是 ．．．

A．充电时Li从右边流向左边

B．放电时，正极锂的化合价未发生改变

+－

C．充电时B作阳极，该电极放电时的电极反应式为：Li1-x CoO2+ xLi+ xe= LiCoO2

+

D．废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让Li进入石墨中而有利于回收 【答案】D 【解析】

试题分析：放电时A为负极，B为正极，充电时A为阴极，B为阳极。A、充电时A附近的反应为

-++

C6+xe+xLi=LixC6，锂离子从右边流向左边，正确，不选A；B、放电时，正极反应为Li1-x CoO2+ xLi+ －

xe= LiCoO2 ，锂的化合价不变，正确，不选B；C、充电时B为阳极，正确，不选C；D、进行放电处理，是使锂离子从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中，有利于锂在正极的回收，选D。

考点：原电池和电解池的原理应用。

4．美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200℃时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C2H5OH +3O2 =2CO2 +3H2O，电池示意如图，下列说法正确的是

＋

A．a极为负极，电子由a极流向b极

-+

B．a极的电极反应式是：H2 -2e = 2H

C．电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4）增大 D．若将H2改为等物质的量CH4，O2的用量增多 【答案】C 【解析】

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A．a极为电池的负极，乙醇被还原

B．电池工作时电子由b极沿导线经灯泡再到a极

+－

C．电池正极的电极反应为：2H + O2 + 4e= H2O D．电池工作时1mol乙醇被氧化时，就有12mol质子 通过质子交换膜 【答案】D 【解析】

试题分析：A、由图可知，该反应为原电池，其中a为负极，发生氧化反应，电极反应为

-++－

C2H5OH+3H2O-12e=2CO2+12H，b为正极，发生还原反应，电极反应为4H + O2 + 4e= 2H2O，错误；B、

+－

电池工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极，错误；C、电池正极的电极反应为：4H + O2 + 4e= 2H2O，错误；D、电池工作时1mol乙醇被氧化时，就有12mol质子通过质子交换膜，正确；故本题选择D。 考点：原电池的工作原理

5．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。下列有关说法正确的是：

A．b是阳离子交换膜，允许Na通过 B．从A口出来的是NaOH溶液

－－

C．阴极反应式为4OH－4e== 2H2O＋O2↑ D．Na2SO4溶液从G口加入 【答案】A 【解析】

＋

试题分析：A．阴极是氢离子放电，产生氢氧化钠，则b是阳离子交换膜，允许Na通过，A正确；B．阳极氢氧根放电，产生硫酸，即从A口出来的是硫酸溶液，B错误；C．阴极是氢离子放电，阳极是氢氧

－－

根放电，电极反应式为4OH－4e== 2H2O＋O2↑，C错误；D．Na2SO4溶液从F口加入，D错误，答案选A。

考点：考查电解原理的应用

7．右图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图。电池的中间为只允许钠离子通过的离子选择

＋

性膜。电池充、放电的总反应方程式为：2Na2S2+NaBr3下述关于此电池说法正确的是

Na2S4+3NaBr

A. b电极上发生氧化反应 B. b电极附近溶液的pH增大

－＋

C. a电极反应式：C6H10O5+24e＋7H2O===6CO2↑＋24H

＋－

D. 中间室：Na移向左室，Cl移向右室 【答案】B 【解析】

试题分析：A、根据示意图可知，b极上NO3￣得电子生成N2，则b电极上发生还原反应，错误；B、b

++

极上NO3￣得电子与H反应生成N2和H2O，H浓度减小，则b电极附近溶液的pH增大，正确；C、C6H10O5

+－＋

在a极上失去电子生成CO2和H，则电极反应式为：C6H10O5—24e＋7H2O===6CO2↑＋24H，错误；D、

＋－

根据电流方向可得中间室：Na移向右室，Cl移向左室，错误。 考点：本题考查原电池原理及应用。

6．现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是

+

A.充电的过程中当O.1 mol Na通过离子交换膜时，导线通过0．1 mol电子

-B．电池放电时，负极反应为：3NaBr一2e＝NaBr3+2Na C．充电过程中，电极a与电源的正极相连 D．放电过程中钠离子从右到左通过离子交换膜 【答案】A 【解析】

+

试题分析：A.充电相当于电解池，如果有0.1 mol Na通过离子交换膜时，根据电荷守恒定律可知导线中一定有0．1 mol电子通过，A正确；B．电池放电时相当于原电池，负极S失去电子，则负极反

—+

应为2Na2S2-2e＝2Na+Na2S4，B错误；C．根据B中分析可知a电极是负极，则充电过程中，电极a与电源的负极相连，C错误；D．放电相当于原电池，则放电过程中钠离子从负极通过交换膜进入正极，即从左到右通过离子交换膜，D错误，答案选A。 考点：考查电化学原理的应用 8．某研究小组利用电化学方法处理石油炼制过程中产生的含H2S的废气。基本工艺是将H2S通入FeCl3溶液中，过滤后将滤液加入电解槽中电解，如图所示，下列有关说法正确的是

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阳极产生的氯气不能与氢氧化钠溶液反应，则不能制得NaClO3，D错误，答案选C。 考点：考查电解原理的应用

10．电解NO 制备NH4NO3，其工作原理如图所示。下列说法中正确的是

A．过滤得到的沉淀可能是FeS

－－

B．与a极相连的电极反应式为2Cl－2e＝Cl2 C．可以用Fe与外接电源的a极相连 D．电解后的滤液可以循环利用 【答案】D 【解析】

试题分析：H2S与氯化铁反应生成氯化亚铁、S和氯化氢，则过滤后的滤液是氯化亚铁和氯化氢的混合液。b电极产生氢气，说明溶液中的氢离子放电，则b是电源的负极，a电极是正极。A．过滤得到的沉淀是S，A错误；B．与a极相连的电极是阳极，溶液中的亚铁离子放电，生成铁离子，B错误；C．与a极相连的电极是阳极，如果用Fe与外接电源的a极相连，则铁失去电子，转化为亚铁离子，无法得到氯化铁，C错误；D．电解后的滤液是氯化铁，可以循环利用，D正确，答案选D。 考点：考查电解原理的应用

－

9．一定温度和电压下，电解精制食盐水可制取NaClO3。电解装置如图。已知：3Cl2 + 6OH ＝ ClO3－－

+ 5Cl + 3H2O。下列说法正确的是

A．阳极上的电极反应为：NO—3e+ 4OH= NO3+ 2H2O B．电解生成1 mol NH4NO3 时，转移5NA电子

－

C．电解质溶液中，NO3离子向阴极移动

D．为了使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质A为稀硝酸 【答案】B 【解析】

－－＋

试题分析：A、阳极NO失去电子，电极反应为：NO—3e+ 2H2O = NO3+ 4H，A错误；B、阴极上NO

－

得到电子转化为铵根，则电解生成1 mol NH4NO3 时，转移5NA电子，B正确；C、电解质溶液中，NO3

—＋＋

离子向阳极移动，C错误；D、阴极电极反应式为NO＋5e＋6H＝NH4＋H2O，根据电子得失守恒可知阴极产生的铵根物质的量小于阳极生成的硝酸根的物质的量，因此为了使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质A为氨气，D错误，答案选B。 考点：考查电解原理的应用

11．隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的原理是使乙醛分别在两极发生反应，转化为乙醇和乙酸。实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如右图所示。有关说法不正确的是

－

－

－

－－

A．铁为阳极，电极反应式为2H2O + 2e ＝ H2↑+ 2OH

B．若阴极产生3.36L（标况）气体，则溶液中的反应转移电子0.30mol C．电解槽内总反应方程式为：NaCl + 3H2O NaClO3 + 3H2↑

D．用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，也一样可以制得NaClO3 【答案】C 【解析】

试题分析：A．铁为阳极，则阳极铁失去电子，因此铁应该是阴极，A错误；B．阴极是氢原子的氢离子放电产生氢气，因此若阴极产生3.36L（标况）气体，即氢气是0.15mol，则导线中转移0.3mol电子，但溶液中不能传递电子，B错误；C．阳极氯离子放电，产生氯气，阴极氢离子放电，产生氢气，生成的氯气与氢氧化钠反应生成氯酸钠，则电解槽内总反应方程式为：NaCl + 3H2O NaClO3 +

3H2↑，C正确；D．若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，阴极产生的氢氧根不能移动到阳极，所以

A．图中燃料电池的a极应通入氧气 B．乙醇在阴极产生

C．电解过程中，阴极区有NaOH产生

D．每生成1mol乙酸，理论上至少消耗标况下氧气22.4L 【答案】D 【解析】

++

试题分析：A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，由图示可知H、Na移向负电荷较

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多的阴极b区域，则a极应通入O2，b通入燃料CH4，正确；B．乙醇在阴极得到电子被还原产生，正

-+

确；C．电解过程中，阴极区H+不断放电，破坏了附近的水的电离平衡，最终达到平衡时，c(OH)>c(H)，所以有NaOH产生，正确；D．根据氧化还原反应中电子得失数目相等，结合反应：

2CH3CHO+O22CH3COOH可知，每生成1mol乙酸，理论上至少消耗标况下氧气11.2L，错误。

考点：考查电解原理的应用的知识。

12．锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置（如图所示），电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是 ．．．

【解析】

试题分析：由图可知，左室电极产物为CO2和N2，发生氧化反应，故a为电源的正极，右室电解产物H2，发生还原反应，故b为电源的负极， A选项不正确；阴极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2↑（或6H++6e-═3H2↑），阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变， B选项不正确；由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为：2Cl--2e-═Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，C选项不正确；电解收集到的13.44L气体，物质的量为=0.6mol，由反应CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n（N2）=n（CO2）=0.6mol×1/5=0.12 mol，可知生成0.12mol N2所消耗的CO（NH2）2的物质的量也为0.12mol，其质量为：m[CO（NH2）2]=0.12 mol×60 g?mol-1=7.2g，选项 D正确；

考点：电解原理的应用 重点考查电极反应、电极判断及氧化还原反应的相关知识 14．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是

A．充电时电极a连接电源的负极

－2+

B．放电时负极的电极反应式为Zn—2e=Zn C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应 【答案】A 【解析】

-试题分析：在充电时，电解质溶液中的Br在阳极失去电子变为Br2，所以应该与电源的正极连接，所以电极a连接电源的正极，错误；B．放电时Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，负极的电极反应

－2+-式为Zn—2e=Zn，正确；C．放电时Br2得到电子变为Br，所以左侧电解质储罐中的离子总浓度增

大，正确；D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，故可阻止Br2与Zn直接发生反应，正确。 考点：考查原电池、电解池反应原理的应用的知识。

13．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如图。下列有关说法正确的是：

-2-+

A．铁是阳极，电极反应为Fe－6e+4H2O=FeO4+ 8H

B．电解时电子的流动方向为：负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极

-C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH自右向左移动

D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低（假设电解前后体积变化忽略不计） 【答案】D 【解析】

－－2－

试题分析：A项铁作阳极，电极反应式为：Fe－6e＋8OH=FeO4＋4H2O;B项电子有阳极经导线流向

-正极，再由负极经导线流向阴极，而不经过溶液；C项OH向右移动；D项由电解过程的总方程式确定，

-c（OH）减小，溶液的pH降低。 考点：电解原理。

15．某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl22AgCl。下列说法正确的是

A．a为电源的负极

B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高

－

C．阳极室中发生的电极反应为2 H++2e=H2↑ D．若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为7.2g（忽略气体的溶解） 【答案】D

A．正极反应为AgCl+eAg+Cl

B．放电时，交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成

--

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C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

-D．当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.01 mol离子 【答案】B 【解析】

试题分析：A、正极为氯气得到电子，所以不选A；B、放电时，左侧银失去电子变成银离子，和盐酸中的氯离子反应生成氯化银沉淀，正确，选B；C、根据总反应可知将盐酸换成氯化钠不影响，不选C；D、当电路中转移0.01摩尔电子时，交换膜左侧产生0.01摩尔银离子，与盐酸反应生成氯化银沉淀，同时又0.01摩尔氢离子通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，故左侧溶液共约0.02摩尔离子减少，错误，不选D。

考点：考查原电池的原理

2-16．电解法是处理工业废水的一种重要方法。如酸性含（Cr2O7）废水就可以采用电解法进行无害化

2-3+2-处理。电解时采用Fe作阳极，惰性电极作阴极。已知：①氧化性：Cr2O7>Fe ；②Cr2O7被还原生成

3+-31

Cr；③Ksp[Cr （OH）3]=6.3×10。下列说法正确的是 A. 阳极材料也可以是Cu

2-B. 阴极每产生3molH2，则有1mol Cr2O7被还原

2-2++3+3+

C. 一段时间后溶液中发生反应Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O D. 电解最后阶段需要加碱，使溶液中的阳离子转化为沉淀 【答案】C 【解析】

试题分析：根据题给信息，电解时采用Fe作阳极，Fe为活性电极，失去电子，发生氧化反应生成亚

-2+2＋2-铁离子，阳极反应为Fe-2e═Fe，生成的Fe与废水中的Cr2O7发生氧化还原反应，

2-2++3+3+-31

Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O，根据Ksp[Cr （OH）3]=6.3×10，随着氢离子的消耗，溶液中生成Cr（OH）3 和Fe（OH）3沉淀，达到处理工业废水的目的，因此不能用铜作阳极，A项错误；C项正

-2+＋－

确；根据阳极Fe-2e=Fe，阴极极：2H+2e=H2↑，每产生3molH2，则转移电子数6mol需要3molFe，

-2+2-2-再根据上述分析的方程式可得关系式，6Fe～12e～6Fe～Cr2O7，被还原的Cr2O7的物质的量为

0.5mol，B项错误；阴极发生还原反应，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，无需加碱，就有Fe（OH）3沉淀生成，D项错误；选C。 考点：考查电解的应用。

17．利用如图所示装置进行下列实验,下表中对应叙述正确的是

C D X为硫酸氢钠，Y为锌 K与M连接时； K与N连接时 X为氯化钠，Y为锌 K与M连接时； K与N连接时 铁电极反应均为： ＋－2H＋2e===H2↑ 铁电极的保护方法均为: 牺牲阳极的阴极保护法 【答案】C 【解析】

试题分析：A、K与M连接时，实际电解水，NaHSO4浓度增大，pH减小，错误；B、K与N连接时形成原电池，石墨为原电池的正极，电极反应为：2H2O+O2 +4e￣=4OH￣，错误；C、K与M连接，铁做电解的

＋－

阴极，K与N连接时，铁做原电池的正极，铁电极反应均为：2H＋2e===H2↑，正确；D、K与M连接时，为外加电流阴极保护法，错误。 考点：本题考查电化学原理及应用。

18．碱性硼化钒（VB2）—空气电池工作时反应为：4VB2 + 11O2 = 4B2O3 + 2V2O5。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），则下列说法正确的是

-+

A．VB2电极发生的电极反应为：2VB2 + 11H2O - 22e = V2O5 + 2B2O3 + 22H B．外电路中电子由c电极流向VB2电极

C．电解过程中，c电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生

D．若B装置内的液体体积为100 mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05 mol/L 【答案】C 【解析】

试题分析：VB2失电子发生氧化反应，则VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，故A错误; B、外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，故B错误; C、c电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，C正确; D、当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内与氧气相连的b为阳极，氢氧根失电子生成氧气为0.01mol，又共收集到0.448L气体即0.02mol，则阴极也产生0.01moL的氢气，所以溶液中的铜离子为0.01mol，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.1mol/L，故D错误 考点：原电池和电解池的工作原理

19．电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是

A B X为硫酸氢钠，Y为石墨 K与M连接时；K与N连接时 X为氯化钠，Y为石墨 K与M连接时； K与N连接时 一段时间后溶液的pH均增大 石墨电极反应均为： －－4OH－4e===2H2O＋O2↑ 第9页 共76页 ◎ 第10页 共76页

项a口通入C2H6时，乙烷被氧化生成碳酸钾，电极反应为C2H6-14e+18OH═2CO3+12H2O，故D项正确；本题选B。

考点：电化学原理。

21．工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是

2+

已知：①Ni在弱酸性溶液中发生水解

2++2+

②氧化性：Ni（高浓度）＞H＞Ni（低浓度）

--2-

A．b极的电极反应为：B．溶液中的H+由电极b处向电极a处迁移

C．电解过程总反应的化学方程式为： D．为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质A是NH3 【答案】A 【解析】

试题分析：溶液的电解质为NH4NO3溶液，溶液显中性，溶液中的水电离为氢离子和氢氧根参与反应，

-2-+

b极发生的反应为：NO-3e+2H2O==NO3+4H,A项错误，溶液中的H+由电极b处向电极a处迁移，B项正确，电解的总反应式：气，D项正确。 考点：电解的应用

20．下图是一套电化学装置，对其有关说法错误的是

，生成了硝酸，将其转化为硝酸铵需要通入氨A．碳棒上发生的电极反应：4OH — 4e== O2↑+2H2O B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少 C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH

D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变 【答案】B 【解析】

试题分析：A、碳棒与电源的正极相连，所以为阳极，发生氧化反应，因为氯离子不能透过阳离子膜，则电解质溶液中的氢氧根离子放电生成氧气和水，正确；B、阴极是镍离子放电生成单质镍，而阴极区的氯离子透过阴离子膜向阳极移动，但不能透过阳离子膜，所以停留在B区，而A区的钠离子可透过阳离子膜移动到B区，但不能透过阴离子膜，所以也停留在B区，所以B中的氯化钠的物质的量浓

2++2+

度增大，错误；C、因为氧化性：Ni（高浓度）＞H＞Ni（低浓度），所以若溶液中的氢离子浓度太高，则阴极为氢离子放电，则Ni的产率降低，所以需控制废水的pH，正确；D、若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则阳极存在氯离子，则氯离子在阳极放电生成氯气，而不是氢氧根离子放电生成氧气，所以电解反应总方程式发生改变，正确，答案选B。 考点：考查电极反应原理的应用

22．某新型电池NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料，该电池可用作深水勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

—

—

A．装置A是原电池，装置B是电解池

B．反应一段时间后，装置B中溶液pH增大

C．a口若消耗1 mol CH4，d口可产生4 mol气体

D．a口通入C2H6时的电极反应为C2H6—14e＋18OH＝2CO3＋12H2O

－

－

2－【答案】B 【解析】

试题分析：A项由装置图可知A消耗气体，应为燃料电池装置，则B生成气体，为电解池装置，故A项正确；B项电解硫酸溶液时，阳极发生氧化反应生成氧气，阴极发生还原反应生成氢气，实质为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，故B项错误；C项由元素化合价可知，a口若消耗1mol CH4，应生成碳酸钾，则失去电子8mol，为原电池的负极，则d为阴极，生成氢气，应为4mol，故C项正确；D

+

A．电池工作时Na从b极区移向a极区

-+

B．b极上的电极反应式为：H2O2+2e+2H=2H2O

-C．每消耗3molH2O2，转移3mole

----D．a极上的电极反应式为：BH4+8OH-8e=BO2+6H2O 【答案】D

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【解析】 试题分析：A、根据装置图看着，电极b为过氧化氢转化为氢氧根离子的反应，O元素淀粉化合价降低，发生还原反应，所以b为正极，则钠离子向正极移动，从a区向b区移动，错误；B、b电极为过氧化氢是得到电子生成水和氢氧根离子，错误；C、过氧化氢中的O元素的化合价从-1价降低到-2价，整

-体得到2个电子，所以每消耗3mol过氧化氢，转移电子的物质的量是6mol，错误；D、BH4中的H元

-素的化合价为-1价，反应后为+1价， 所以a极发生氧化反应，BH4失去电子，与氢氧根离子结合生

-成BO2和H2O，正确，答案选D。 考点：考查原电池反应原理的应用

23．有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成燃料电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是

A．每消耗1molCH4可以向外电路转移4mol电子

—2——

B．负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4+10OH=CO3+7H2O+8e

——

C．负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH D．电池放电后，溶液pH不断升高 【答案】B 【解析】

--2-试题分析：通入CH4的电极为负极，电极反应为：CH4+10OH-8e=CO3+7H2O，每消耗1molCH4可以向外

-电路提供8mole，A错误；通入CH4的电极为负极失电子反应氧化反应，电极反应为：

--2-CH4+10OH-8e=CO3+7H2O，B正确；通入氧气的一极为原电池的正极，得到电子发生还原反应：

---2-O2+2H2O+4e=4OH，C错误；电池反应式为：CH4+2OH+2O2=CO3+3H2O，随着反应的进行，溶液中氢氧根离子不断减少，溶液pH不断减小，所以该电池使用一段时间后应补充KOH，D错误。 考点：考查了燃料电池的相关知识。

24．一种使用阴离子交换膜（只也许阴离子通过）的铜锌电池结构如下图：

D错误。

考点：考查了原电池和电解池的相关知识。 25．一种太阳能电池的工作原理如下图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液，下列说法不正确的是 ．．．A．K移向催化剂b

4 3

B．催化剂a表面发生的化学反应：[Fe(CN)6]?－e?==[Fe(CN)6]?

?C．Fe(CN)36在催化剂b表面被氧化

+ D．电解池溶液中的[Fe(CN)6]?和[Fe(CN)6]?浓度基本保持不变 【答案】C 【解析】

试题分析：A、根据装置图中电子的移动方向，可知催化剂a为负极，催化剂b为正极，所以钾离子向正极移动，正确；B、催化剂a表面发生氧化反应，亚铁氰根离子失去电子转化为铁氰根离子，正

?确；C、催化剂b为正极，所以催化剂b发生还原反应，Fe(CN)36在催化剂b表面被还原，错误；D、

4 3

该原电池的反应是亚铁氰根离子与铁氰根离子的相互转化，所以电解池溶液中的[Fe(CN)6]?和

3

[Fe(CN)6]?浓度基本保持不变，正确，答案选C。 考点：考查原电池反应原理的判断

26．某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH4为燃料时，该电池工作原理见下图。下列说法正确的是

4

以下选项两栏内容正确且相关联的是 选项 A B C D 操作与现象 该电池充电时铜棒变细 该电池充电时a接电源正极 解释与推论 2+2+ 电池放电时化学能转化为电能 Zn(s) + Cu(aq) = Zn+ Cu(s) △H＞0 两电极区溶液颜色都变深 -该电池放电时铜棒是电池正极 Cl通过交换膜从左（铜棒区）向右（锌棒区）移动 电极反应Cu+2e = Cu 2+-

【答案】C 【解析】

2+2+

试题分析：电池放电时是化学能转化为电能，发生的反应时Zn(s) + Cu(aq) = Zn + Cu(s)，反应能够自发进行，反应的熵几乎不变，因此须△H＜0，A错误；该电池充电时铜棒变细，由于存在阴离

-子交换膜，阴极区溶液一直无色，B错误；该电池放电时铜棒是电池正极，Cl通过交换膜从左（铜棒

-2+

区）向右（锌棒区）移动，C正确；a是电池的正极，电池充电时a接电源正极，电极反应Cu—2e=Cu，

A．此电池在常温时也能工作

﹣2﹣

B．正极电极反应式为：O2+2CO2+4e=2CO3

2﹣

C．CO3向正极移动 D．a为CH4，b为CO2 【答案】B 【解析】

试题分析：A、该原电池中的电解质为熔融的碳酸盐，所以常温下碳酸盐不是熔融状态，所以常温下不能工作，错误；B、原电池的正极发生还原反应，氧气得到单质与二氧化碳结合生成碳酸钙离子，正确；C、原电池中的阴离子向负极移动，错误；D、甲烷在负极发生氧化反应，所以a极为甲烷，b极为空气，错误，答案选B。

考点：考查原电池的反应原理的判断

27．电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是

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过阳离子膜向阴极移动，阴极的氢离子放电后剩余的酸根离子可能是H2PO4或HPO4，所以生成的铵盐可能是(NH4)2HPO4或NH4H2PO4，错误，答案选C。 考点：考查电化学反应原理的应用

29．在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是 ．．．-2-

A．b极的电极反应为：NO-3e+4OH=NO3+2H2O

B．溶液中的H+由电极b处向电极a处迁移 C．电解过程总反应的化学方程式为：8NO+7H2O电解－

－

-

3NH4NO3+2HNO3

A．X是电源的负极

22

B．阴极的反应式是：H2O＋2eˉ＝H2＋OˉCO2＋2eˉ＝CO＋Oˉ C．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2

D．为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充的物质 A是NH3 【答案】A 【解析】

-试题分析：A．根据工作原理图可知，b极NO失电子生成NO3，与电源的正极相连作阳极，电极反应

--+

为：，阳极反应为NO-3e+2H2O=NO3+4H，A项错误；B．由上述分析，电极b作阳极，则溶液中的H+由

-++

电极b处向电极a处迁移，B项正确；C． 阴极反应为：NO+5e+6H=NH4+H2O，根据上述分析，阴极、阳极得失电子相等配平然后相加得电解过程总反应的化学方程式为：8NO+7H2O-

电解3NH4NO3+2HNO3，C

+

项正确；D． 从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3的物质的量大于阴极产生的NH4的物质的量, 因此要使电解产物全部转化为NH4NO3 ，需补充NH3，D项正确；选A。 考点：考查电解的工作原理及应用。

+

28．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH4，模拟装置如图所示。下列说法正确的是

D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1 【答案】D

【解析】A、从图示可看出，与X相连的电极发生H2O→H2、CO2→CO的转化，均得电子，应为电解池的阴极，则X为电源的负极，A正确；B、阴极H2O→H2、CO2→CO均得电子发生还原反应，电极反应式分

22

别为：H2O＋2eˉ＝H2＋Oˉ、CO2＋2eˉ＝CO＋Oˉ，B正确；C、从图示可知，阳极生成H2和CO的同时，阴极有O2生成，所以总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O2，C正确；D、从总反应方程式可

知，阴极生成2mol气体(H2、CO各1mol）、阳极生成1mol气体(氧气），所以阴、阳两极生成的气体物质的量之比2∶1，D不正确。答案选D。

【考点定位】本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。

30．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是

A．阳极室溶液由无色变成棕黄色

––

B．阴极的电极反应式为：4OH－4e=2H2O+O2↑ C．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高

D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4 【答案】C 【解析】

试题分析：A、阳极为Fe，则阳极是Fe失去电子生成亚铁离子，进入溶液，亚铁离子为浅绿色，不是棕褐色，错误；B、阴极是阳离子放电，所以是氢离子放电生成氢气，错误；C、阴极是氢离子放电生成氢气，导致氢氧根离子浓度增大，所以阴极室的pH升高，正确；D、根据电解装置图，铵根离子透

A．铜电极上发生氧化反应

2－

B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO4)减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

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【答案】C

2＋2＋

【解析】由图像可知该原电池反应原理为Zn+ Cu= Zn+ Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A项错误；该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通

2－2＋

过，故两池中c(SO4)不变，故B项错误；电解过程中溶液中Zn由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，

2＋—2＋2＋2＋2＋

乙池中Cu+2e= Cu，故乙池中为Cu～Zn，摩尔质量M(Zn)>M(Cu)故乙池溶液的总质量增加，

2＋

C项正确；该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误；本题选C。 【考点定位】本题主要考查了原电池的反应原理，涉及反应类型、离子浓度的变化、电极的判断、离子的移动方向的判断等

－－－－－

31．用下图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是 ．．．

B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO＋H2＋2CO3－4e=3CO2＋H2O，故B错误；C、

根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池

－2－

原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2＋2CO2＋4e=2CO3，故D正确。 【考点定位】考查原电池的工作原理和电极反应式书写。

33．某模拟\人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是

2－－

A．用石墨作阳极，铁作阴极

－ －－－

B．阳极的电极反应式为：Cl+ 2OH－2e= ClO+ H2O

－ －

C．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e= H2↑ + 2OH

－－－ + －

D．除去CN的反应：2CN+ 5ClO+ 2H= N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl+ H2O 【答案】D

－

【解析】A、阳极要产生ClO，则铁只能作阴极，不能作阳极，否则就是铁失电子，A正确；B、阳极

－－－ －－－ +

是Cl失电子产生ClO，电极反应式为：Cl+ 2OH－2e= ClO+ H2O，B正确；C、阴极是H产生

－ －

H2，碱性溶液，故阴极的电极反应式为：2H2O + 2e= H2↑ + 2OH，C正确；D、溶液为碱性，方程

－－－－

式应为2CN+5ClO+ H2O =N2↑+2CO2↑+5Cl+2OH。选D。 【考点定位】电化学基础知识

32．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是

A．该装置将化学能转化为光能和电能

＋

B．该装置工作时，H从b极区向a极区迁移 C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原

＋－

D．a电极的反应为：3CO2 + 16H-18e= C3H8O+4H2O 【答案】B

【解析】A．根据图示可知，该装置将电能和光能转化为化学能，错误。B．根据同种电荷相互排斥，

＋

异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H从正电荷较多的阳极b极区向负电荷较多的阴极a极区迁移，正确。C．该反应的总方程式是：6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2。根据反应方程式可知，每生成1 mol O2，有2/3molCO2被还原，其质量是88/3 g，错误。D．根据图示可知与电源负极连接的a 电极为阴极，

＋－

发生还原反应，电极的反应式为：3CO2 + 18H+18e= C3H8O+5H2O，错误。 【考点定位】考查电解池反应原理的应用的知识。

34．海洋电池，是以铝合金为电池负极，金属（Pt、Fe）网为正极，科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构。用海水为电解质溶液，它靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能的。海水中只含有0.5%的溶解氧。不放入海洋时，铝极就不会在空气中被氧化，可以长期储存。用时，把电池放入海水中，便可供电， 电池设计使用周期可长达一年以上，避免经常交换电池的麻烦。即使更换，也只是换一块铝合金板，电池总反应式：4Al+3O2十6H2O=4Al(OH)3↓下列说法错误的是 A．负极铝被氧化

B．海水温度升高，电池反应速率可能加快

C．正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气接触面积

+-D．正极电极反应式为O2+4H +4e=2H2O

【答案】D 【解析】

试题分析：A. 根据电池总反应式：4Al+3O2十6H2O=4Al(OH)3↓，铝失电子作负极，被氧化，A项正确；B. 海水温度升高，化学反应速率加快，电池反应速率可能加快，B项正确；C. 正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气接触面积，C项正确；D. 氧气在正极得电子，海水呈中性，正极

-－

电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH，D项错误；选D。

点燃通电电解催化剂= ======= A ．反应 ======= ======== 3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子 CH4＋H2O△B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－2e=2H2O

2－

C．电池工作时，CO3向电极B移动

－2－

D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e=2CO3 【答案】D

【解析】A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子，故错误；

－－

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考点：考查原电池的工作原理。

35．某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是

考点：考查原电池、电解池原理的应用。

37．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池反应的化学方程式为： CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O。下列有关说法不正确的是 ．．．

A．检测时，电解质溶液中的H向正极移动

B．若有0．4mol电子转移，则消耗2．24L氧气 C．正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应

－+

D．负极上的反应为：CH3CH2OH－4e+H2O=CH3COOH+4H 【答案】B 【解析】

试题分析：A．原电池中，阳离子向正极移动，故A正确； B．氧气得电子被还原，化合价由0价降低到-2价，若有0.4mol电子转移，则应有1mol氧气被还原，在标准状况下的体积为2.24L，故B错

-+

误； D．酸性乙醇燃料电池的负极反应为CH3CH2OH-4e+H2O=CH3COOH+4H，故D正确． 考点：原电池的应用

38．研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中正确的是

+

A．b电极上发生还原反应

B．外电路电子的流向是从a到b

2－

C．电池工作时，盐桥中的SO4移向甲烧杯

－＋－2 ＋

D．a电极上发生的反应为：MnO4＋8H＋5e=Mn＋4H2O 【答案】D 【解析】

2＋－3＋

试题分析：A、b极上电极反应式：Fe－e=Fe，根据原电池的工作原理：负极失电子，发生氧化反应，则a极是正极，得电子发生还原反应，说法错误；B、根据A的分析，外电路电子流向是从b

2－

流向a，错误；C、根据原电池的工作原理：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，SO4向b极移动，

－2＋＋2＋3＋

说法错误；D、总电极反应式：2MnO4＋10Fe＋16H=2Mn＋10Fe＋8H2O，a极是正极得电子，电极

－＋－2＋－＋

反应式=总电极反应式－b极反应式，得出：2MnO4＋16H＋10e=2Mn＋8H2O，化简得：MnO4＋8H

－2＋

＋5e=Mn＋4H2O，说法正确。

考点：考查原电池的工作原理和电极反应式的书写等知识。

36．某电化学装置如图所示，电极I为Al，其它均为Cu，且开始时四电极质量均相等，下列叙述正确的是

A．甲为原电池，乙、丙均为电解池 B．电子流动方向 ：电极Ⅳ→A→电极I

C．当0．1mol电子转移时，电极I和电极Ⅳ的质量差为4．1g D．若丙中的电解质改为CuCl2，电极III的电极反应发生改变 【答案】C 【解析】

试题分析：A、分析题给装置甲和乙组成原电池，丙为电解池，错误；B、分析题给装置知电极I为原电池的负极，电极II为原电池的正极，电极III为电解池的阳极，电极IV为电解池的阴极，电子流

-3+

动方向 ：电极I→A→电极IV，错误；C、电极I的电极反应式为Al-3e==Al，电极Ⅳ的电极反应式

2+-为Cu+2e==Cu，当0．1mol电子转移时，电极I质量减小0.9g，电极Ⅳ质量增加3.2g，两极的质量差为4．1g，正确；D、若丙中的电解质改为CuCl2，电极III的电极反应不发生改变，错误。

A．将熔融CaF2—CaO换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的

2--B．阳极的电极反应式为：C+2O-4e＝CO2↑

C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少

D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱应连接Pb电极 【答案】B 【解析】

试题分析：金属钙很活泼，会和水反应，因此不能用溶液作电解质，A选项错误；用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，阳极发生氧化反应，阴极析出钙金属发生还原反应，阳极图示产物可可知，阳极生成二氧化碳气体，是电解质中的氧离子失电子生成氧气，氧气和阳极石墨反应生成

2－－2－－

的二氧化碳，所以电极反应为：2O-4e=O2↑，C+2O-4e=CO2↑，B选项正确，制备TiO2时，在电解槽发生如下反应：2CaO═2Ca+O2↑，2Ca+TiO2Ti+2CaO，由此可见，CaO的量不变，C选

项错误；若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+\PbO2电极，D选项错误。 考点：电解原理的应用 涉及电解池原理、电解池电极反应式的书写 等考点的理解

2-+3+2-39．原子序数依次递增的 4 种短周期元素可形成简单离子W、X、Y、Z，下列说法不正确的是

A．工业上常采用电解法冶炼Y 单质 B．气态氢化物的稳定性： H2W强于H2Z

2-+3+2-C．离子半径由大到小：Z>X>Y>W?

D．W、X 形成的化合物中阴、阳离子个数比一定是1:2

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【答案】C 【解析】

试题分析：根据题意可知W是O；X是Na；Y是Al；Z是S。A．由于Al活动性很强，所以在工业上常采用电解法熔融的Al2O3的方法冶炼Al单质，正确；B．同一主族的元素，元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性O>S，所以气态氢化物的稳定性： H2W>H2Z，错误；C．对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。对于电子层结构不同的离子，离子

2-2-+3+

核外电子层数越多，离子半径就越大，所以离子半径由大到小：S>O>Na>Al，错误；D．W、X 形成的化合物有Na2O、Na2O2，两种离子化合物中阴、阳离子个数比一定是1:2，正确。 考点：考查元素的推断、元素周期表、元素周期律的应用的知识。

--40．镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理如图，该电池反应为：Mg +ClO +H2O == Mg(OH)2+ Cl下列有关说法正确的是

A．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则通H2的电极上发生的反应为：H2－2e

＋

＝2H

B．如果a极通入H2，b极通入O2，H2SO4溶液作电解质溶液，则通 O2的电极上发生的反应为：O2＋4e－－＋2H2O＝4OH

－

C．如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH作电解质溶液，则通CH4的电极上发生的 反应为：CH4－8e

－2-＋10 OH＝CO3＋7H2O

－

D．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则溶液中的OH离子向b极附近移动 【答案】C 【解析】

试题分析：A．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH溶液作电解质溶液，则通H2的电极是负极，氢气

－－

失去电子，发生的反应为：H2－2e＋2OH＝2H2O，A错误；B．如果a极通入H2，b极通入O2，H2SO4

－＋

溶液作电解质溶液，则通 O2的电极是正极，氧气得到电子，发生的反应为：O2＋4e＋4H＝2H2O ，B错误；C．如果a极通入CH4，b极通入O2，NaOH作电解质溶液，则通CH4的电极是负极，甲烷失去电

－－2-子，发生的反应为：CH4－8e＋10 OH＝CO3＋7H2O，C正确；D．如果a极通入H2，b极通入O2，NaOH

－

溶液作电解质溶液，则溶液中的OH离子向负极a极附近移动，D错误，答案选C。 考点：考查燃料电池的有关判断

42．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是

－

A．电池工作时，C溶液中的溶质是MgCl2

B．电池工作时，正极a附近的pH将不断增大

--- -C．负极反应式：ClO —2e +H2O == Cl+ 2OH

-D．a电极发生还原反应，每转移0．2mol电子，理论上生成0．1mol Cl 【答案】D 【解析】

2+-试题分析：A．电池工作时，由于负极Mg失去电子形成Mg进入溶液，溶液中的ClO在正极获得电子

-----

变为Cl，负极电极反应式是：Mg-2e-+2OH=Mg(OH)2，正极电极反应式是：ClO —2e +H2O == Cl+

-2+–-2OH；所以C溶液中的溶质中没有Mg，错误；B． 电池工作时，正极a上ClO 不断放电变为Cl，

--同时产生OH，附近的pH将不断增大，负极不断消耗OH，附近的pH将不断减小，错误；D．根据图

-示可知 a电极发生还原反应，每转移0．2mol电子，理论上生成0．1mol Cl，正确。 考点：考查原电池的工作原理的知识。

41．如图所示是一个燃料电池的示意图，当此燃料电池工作时，下列分析中正确的是

A．a为电池的正极

-+

B．放电时，b极电极反应式：Li-e=Li C．放电时，a极锂的化合价发生变化

+

D．放电时，溶液中Li从b向a迁移 【答案】C 【解析】

试题分析：A、Li是活泼金属，作负极，b电极是负极，a电极是正极，说法正确；B、根据电池体系，

－＋

Li－e=Li，说法正确；C、放电时，a极锰的化合价发生变化，错误；D、原电池中阳离子向正极移

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动，说法正确，因此选项C符合题意。 考点：考查原电池的工作原理。 43．二甲醚是一种绿色、可再生的新能源。下图是绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图（a、b均为多孔性Pt电极）。该电池工作时，下列说法不正确的是

混合气体，则可能含有SO2、O2等成分，B正确；C．a 电极是正极，发生还原反应，当有1mol Na通过阳离子交换膜时，a极生成0.5mol，但体积不一定是11.2L气体，C错误；D．A溶液是稀NaOH溶液，作用是增强溶液的导电性；右侧亚硫酸根失去电子转化为硫酸根，因此C是较浓的硫酸溶液，D正确，答案选C。

考点：考查原电池原理的应用

45．磷酸铁锂电池结构如右图所示。左边由LiFePO4 晶体组成，铝箔与电池一极连接；中间是聚合物隔膜，锂离子可以通过而电子不能通过；右边由石墨组成，铜箔与电池另一极连接，电池内充满电解质。在充电过程中 LiFePO4中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化。下列说法不正确的是

＋

A．a电极为该电池负极

+

B．电池工作时，燃料电池内部H从a电极移向b电极

－+

C．电池工作时，a电极反应式：CH3OCH3—12e+3H2O═ 2CO2↑+12H

－－

D．O2在b电极上得电子，电极反应式：O2+4e+2H2O═ 4OH 【答案】D 【解析】

试题分析：燃料电池中燃料反应的一极是负极，氧气反应的一极是正极，故a电极为负极，A对，不

+

选；原电池中阳离子向正极移动，故H从a电极移向b电极，B对，不选；a电极发生电极反应式为：

－+－+

CH3OCH3—12e+3H2O═ 2CO2↑+12H，C对，不选；b电极为正极，发生电极反应式为：O2+4e+4H═ 2H2O，从D错，选D。

考点：燃料电池的工作原理。

44．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH同时得到某种副产物，其原理如图所示(电极材料为石墨)。下列说法不正确的是

A．b电极上的主反应是 SO3－2e＋H2O＝SO4＋2H B．若D是混合气体，则可能含有SO2、O2等成分

＋

C．a 电极发生还原反应，当有1mol Na通过阳离子交换膜时，a极生成11.2L气体 D．A溶液是稀NaOH溶液，作用是增强溶液的导电性；C是较浓的硫酸溶液 【答案】C 【解析】

试题分析：A．原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。根据示意图可知阴离子向右侧移动，

2—－2—＋

因此b电极是负极，则b电极上的主反应是 SO3－2e＋H2O＝SO4＋2H，A正确；B．在酸性溶液中亚硫酸根能与氢离子结合生成SO2气体。负极上氢氧根离子也可能失去电子转化为氧气，所以若D是

2—

－

2—

＋

A．放电时，铝箔所在电极为负极，铜箔所在电极为正极 B．放电时，电池反应式为：FePO4＋Li = LiFePO4

+

C．充电时，Li向阴极移动

+

D．充电时，阳极的电极反应式为：LiFePO4 – e— = FePO4＋Li 【答案】A 【解析】

试题分析：由提示“在充电过程中 LiFePO4中的锂离子脱出并伴随着铁元素的氧化”可知：充电时，

－- + +

铝箔所在电极为阳极，电极反应式为：LiFePO4 – e= FePO4+ Li，Li在电场力的作用下，进入电

+

解液，穿过隔膜，再经电解液向阴极（石墨晶体）移动，然后Li得电子后嵌入石墨晶格中，所以铜

+-

箔所在电极为阴极，电极反应式为：Li + e= Li，总的电解反应式为：LiFePO4= FePO4＋Li放电时，

- + +

嵌入石墨晶格中的Li失电子（Li – e= Li），Li从石墨晶体中脱嵌出来，进入电解液，穿过隔膜，再经电解液迁移到电池正极（磷酸铁锂晶体），然后重新嵌入到磷酸铁锂的晶格内并伴随着铁元素的

- －- +

还原（FePO4+ e= FePO4），所以放电时，铜箔所在电极是电池负极，电极反应式为：Li – e= Li，

- －

铝箔所在电极是电池正极，电极反应式为FePO4+ e= FePO4 ，总的电池反应式为：FePO4＋Li = LiFePO4 ； 由此可知，A错误。

考点：考查原电池、电解池的反应原理的知识。 46．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是

第23页 共76页 ◎ 第24页 共76页

池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是

A．镍是阳极，电极反应为4OH－4e= O2↑+ 2 H2O

B．电解时电流的方向为：负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极

－

C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH自右向左移动

D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低（假设电解前后体积变化忽略不计） 【答案】D 【解析】

试题分析：A、因为该装置制备高铁酸盐，所以Fe发生氧化反应，则Fe作阳极，错误；B、Ni则作阴极，Fe与电源的正极相连，所以电流的方向是正极-Fe极-溶液-Ni极-负极，错误；C、若隔膜为阴离子交换膜，则氢氧根离子向阳极移动，自左向右移动，错误；D、阳极是Fe失去电子与氢氧根离子结

2-合为FeO4和水，所以阳极区氢氧根离子浓度减小，pH降低；而阴极是氢离子放电生成氢气，造成阴

-2-极区氢氧根离子浓度增大，pH升高，总反应是Fe+2H2O+2OH= FeO4+3H2，当撤去隔膜后，因为整体消耗氢氧根离子，所以溶液的氢氧根离子浓度减小，pH降低，正确，答案选D。 考点：考查电化学反应原理的应用

47．如图a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解（电解液足量）下列说法正确的是

－

一

A．转移0.1mol电子时，a电极产生1.12LH2

－－

B．b电极上发生的电极反应是：2H2O+2e＝H2↑+2OH

+

C．c电极上进行还原反应，B电池中的H可以通过隔膜进入A池

＋－

D．d电极上发生的电极反应是：O2+4H+4e＝2H2O 【答案】C 【解析】

+—

试题分析：a接电源的负极，作阴极，b接电源的正极作阳极，电解水是H在a放电，故X是H2，OH

+—

在B极放电，Y是O2。根据2H +2e═H2↑, 没有说明是否在标准状况下，不能计算气体的体积，A

－++－

错；b电极上发生的电极反应是：2H2O-4e＝O2↑+4H,B错；C电极发生的反应为：O2↑+4H+4e═2H2O，

+

所以c电极上进行还原反应，B电池中的H可以通过隔膜进入A池，C对；d电极上发生的电极反应是：

—+

H2 -2e═2H，D错。

考点：原电池和电解池的工作原理。

49．空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池．图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是

A．向乙中加入适量盐酸，溶液组成可以恢复 B．电解时向乙滴入酚酞溶液，c电极附近变红 C．当b极有64gCu析出时，c电极产生2g气体

--D．甲中a极上的电极反应为4OH -4e=2H2O+O2↑ 【答案】D 【解析】

试题分析：A、该装置为电解池，a、c为阳极，b、d为阴极，则乙电解食盐水时的产物为氯气和氢气、氢氧化钠，所以应向乙中加入HCl，而不是盐酸，才能使溶液复原，错误；B、c电极是氯离子放电生成氯气，d电极为氢离子放电生成氢气，所以d电极附近的氢氧根离子浓度增大，加入酚酞后变红色，错误；C、b电极为铜离子放电生成Cu，当析出64gCu时，转移电子2mol，所以c电极生成1mol氯气，质量为71g，错误；D、甲中a电极为氢氧根离子放电生成氧气，正确，答案选D。 考点：考查电解反应原理的应用

48．“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电

A． 当有0.1mol电子转移时，a极产生1.12L O2（标准状况下）

﹣﹣

B． b极上发生的电极反应是：4H2O+4e=2H2↑+4OH

+﹣

C． d极上发生的电极反应是：O2+4H+4e=2H2O

+

D． c极上进行还原反应，B中的H可以通过隔膜进入A 【答案】D 【解析】

+

试题分析：A、a极为电解的阴极，H得电子生成H2，错误；B、b极为电解的阳极，H2O电离出的OH￣失电子生成O2，电极方程式为：4OH￣—4e￣=2H2O+O2↑，错误；C、气体X为H2，在d电极上失去电子，

第25页 共76页 ◎ 第26页 共76页

电极反应为：H2—2e￣=2H，错误；D、c极上O2得电子发生还原反应，c极为原电池的正极，d极为原

+

电池的负极，所以B中的H可以通过隔膜进入A，正确。 考点：本题考查原电池、电解池原理及应用。

50．大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金，下列关于该电池的说法中正确的的是

+

故A项错误；实验过程中甲池左侧烧杯中产生Cu，故盐桥中NO3移向甲池中左侧烧杯，故实验过程

－

中，甲池左侧烧杯中NO3的浓度增大，故B项错误；若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，乙池若为AgNO3溶液，则乙池某电极析出金属质量≤5.4g，故C项正确；若用铜制U形物代替“盐桥”，则甲池右侧

+2+—2+

烧杯即为原电池装置，发生Cu+2Ag=2Ag+CuU形棒发生反应Cu-2e=Cu，而甲池左侧烧杯U形棒发

2+—

生反应Cu +2e= Cu，故工作一段时间后取出U形物称量，质量不变，故D项错误；本题选C。 考点：电化学原理。

52．乙醛酸（HOOC－CHO）是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示。该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法不正确的是 ．．．

2+-

A．放电时电池内部H向负极移动

B．充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连

--C．充电时阳极反应为Ni（OH）2+ OH- e=NiOOH+H2O

－+

D．放电时负极的电极反应式为MHn-ne = M+nH 【答案】C 【解析】

试题分析：A、根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，错误；B、充电时电池的负极要接电源的负极，电池的正极要接电源的正极，错误；C、根据电池工作原理图，电池正极的电极反应式：NiOOH＋

－－

H2O＋e=Ni（OH）2＋OH，充电是电解池，发生的电极反应式与原电池的电极反应式是相反的，即阳

--+

极电极反应式：Ni（OH）2+ OH- e=NiOOH+H2O，正确；D、该电池的环境是碱性环境，不能有大量H

－－

存在，电极反应式：MHn＋nOH－ne=M＋nH2O，错误。 考点：考查原电池、电解池的工作原理。

51．某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法正确的是

+

A．N电极上的电极反应式：HOOC－COOH+2e+2H=HOOC－CHO+H2O

+

B．若有2 mol H通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为1 mol

－－

C．M电极上的电极反应式为：2Cl－2e=Cl2↑

D．乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸的化学方程式： Cl2+OHC－CHO+ H2O = HOOC－CHO+2HCl 【答案】B 【解析】

+

试题分析：若有2 mol H通过质子交换膜并完全参与反应，转移的电子数目为2mol，N电极上的电极

－+

反应式：HOOC－COOH+2e+2H=HOOC－CHO+H2O，生成了1mol HOOC－CHO，但由于两极都有HOOC－CHO生成，则该装置中生成的乙醛酸为2mol。B项错误。 考点：电化学的应用

53．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，不正确的是 －

+

A．图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应

－

B．实验过程中，甲池左侧烧杯中NO3的浓度不变

C．若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，乙池某电极析出1.6g金属，则乙中的某盐溶液可能是AgNO3溶液

D．若用铜制U形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U形物称量，质量会减小 【答案】C 【解析】

+2+

试题分析：有装置图可知甲池为原电池装置发生反应：Cu+2Ag=2Ag+Cu，故Cu电极发生氧化反应，

图Ⅰ 碱性锌锰电池 图Ⅱ 铅硫酸蓄电池 图Ⅲ 电解精炼铜 图Ⅳ 银锌纽扣电池 A．图Ⅰ所示装置中，MnO2是正极，工作时其还原产物是MnOOH；

- 2-B．图Ⅱ所示装置充电过程中，阴极的电极反应式为：PbSO4(s) + 2e= Pb(s) + SO4(aq)

2+

C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu浓度始终不变

-D．图Ⅳ所示装置中，工作时OH移向锌电极 【答案】C 【解析】

第27页 共76页 ◎ 第28页 共76页

试题分析：碱性锌锰电池MnO2是正极，工作时其还原产物是MnOOH，选项A正确；铅硫酸蓄电池充电

- 2-过程中阴极发生还原反应，其电极反应式为：PbSO4(s) + 2e= Pb(s) + SO4(aq)，B选项正确；电解精炼

铜时粗铜作阳极，电解池工作时阳极溶解的除铜还包括活泼性强的金属如铁，而阴极析出的是铜，故

2+

溶液中的Cu浓度发生改变，选项C不正确；原电池工作时，电解质溶液中的阴离子向负极移动故D选项正确?

考点：电化学 涉及原电池?电解池?电池充放电?电镀等相关理论知识?

54．下图中甲池是以甲醇为原料，KOH为电解质的高效燃料电池，电化学过程的如图。

A．电解时阳极反应式为[Fe(CN)6]B．电解时阴极反应式为+2 e?4?-e????[Fe(CN)6]3? 2????H2?+2CO3 下列说法中不正确的是

A．甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O

--

B．若乙池中为足量AgNO3溶液，则阳极的电极反应为: 4OH-4e= 2H2O+O2↑

C．若乙池中为一定量CuSO4溶液,通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子数为0.2NA D．常温常压下，1 g CH3OH燃料生成CO2和液态H2O时放热22.68 kJ,表示该反应的热化学方程式为:CH3OH

-1

（l）+1.5O2（g）==CO2（g）+2H2O（l） ΔH= -725.76 kJ·mol 【答案】C 【解析】

试题分析：A、根据装置图可知甲池是燃料电池，甲醇在负极失去电子，氧气在正极得到电子。由于电解质是氢氧化钾溶液，因此总的反应式为2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O，A正确；B、若乙池中为足

--量AgNO3溶液，则阳极是氢氧根离子放电，电极反应为4OH-4e＝2H2O+O2↑，B正确；C、若乙池中为一定量CuSO4溶液,通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度和pH，这说明阴极开始是铜离子放电，析出铜，在后阶段溶液中的氢离子也放电生成氢气，但阳极始终是氢氧根离子放电生成氧气，所以根据氧原子守恒可知生成0.1mol氧气，则电解过程中转移的电子数为0.4NA，C错误；D、常温常压下，1 g CH3OH燃料生成CO2和液态H2O时放热22.68 kJ,则1mol甲醇即32g甲醇生成CO2和液态H2O时放热22.68 kJ×32＝725.8kJ，则表示该反应的热化学方程式为

-1

为:CH3OH（l）+1.5O2（g）==CO2（g）+2H2O（l） ΔH= -725.76kJ·mol，D正确。 考点：考查电化学应用以及热化学方程式书写 55．[Fe(CN)]6

3?C．当电解过程中有22．4L标准状况下的H2生成时，溶液中有32gS析出（溶解忽略不计） D．整个过程中需要不断补充K4 [Fe(CN)6]与KHCO3 【答案】D 【解析】

试题分析：电解的目的是将[Fe(CN)]4-氧化为[Fe(CN)]3-，所以阳极上发生的反应是：电解时阳极反应

66式为[Fe(CN)6]4—-e-???[Fe(CN)6]3-，阴极：电解时阴极反应式为2HCO3-+2 e-???H2?+2CO32-，选项AB正确；结合氧化还原反应的电子守恒规律，电解过程中生成H2与处理H2S时转移电子数相等，即生成

1molH2，同时等到1molS，也就是32克S，选项C正确；2[Fe(CN)6]3- +H2S +2CO32-== 2[Fe(CN)6]4- +S↓+2HCO3-，整个过程中不需要补充K4 [Fe(CN)6]与KHCO3，选项D不正确。

考点：电解原理及氧化还原反应的电子守恒

56．下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐，阴极最后只剩下纯钛。下列说法中正确的是

可将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫，自身还原为[Fe(CN)6]4?。工业上常采用如图所示的电解装置，通电电解，然后通入H2S加以处理。下列说法不正确的是

－

A．阳极的电极反应式为：2Cl－2e= Cl2↑

2－－

B．通电后，O、Cl均向阴极移动

－2－

C．阴极的电极反应式为TiO2+4e=Ti+2O D．石墨电极的质量不发生变化 【答案】C 【解析】

－2－

试题分析：从图中看出阳极的产物中没有Cl2，故Cl不放电，A错；阴离子向阳极移动，故O、Cl－－2－

均向阳极移动，B错；阴极能得到纯钛，故阴极的电极反应式为TiO2+4e=Ti+2O，C对；产物中有CO2、CO，所以石墨会发生反应，D错。 考点：电解池的工作原理。

57．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是 ．．．

－第29页 共76页 ◎ 第30页 共76页

59．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca ＝CaCl2+Li2SO4+Pb下列有关说法正确的是：（Pb的相对原子质量：207）

A．O2在电极b上发生还原反应

—

B．溶液中OH向电极a移动

C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:5

——

D．负极的电极反应式为：2NH3－6e＋6OH=N2＋6H2O 【答案】C 【解析】

试题分析：A.a电极发生的是氧化反应，故a 为负极，失电子，b为正极，得电子，发生还原反应，故A 正确；B .溶液中阴离子向负极移动，即向a极移动，B正确；C.电池的总反应为：4NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O，NH3与O2的物质的量之比为：4:3，故C错误；D.负极失电子生成N2，故负极方程式为：2NH3

——

－6e＋6OH=N2＋6H2O，D正确；此题选C。 考点：考查原电池的结构和性质相关知识。

58．某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是

A．正极反应式：Ca+2Cl- 2e＝CaCl2[来源:学科网]

B．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转。

+

C．放电过程中，Li向负极移动

D．每转移0．1mol电子，理论上生成20．7gPb 【答案】B 【解析】

试题分析：A．原电池中负极失去电子，正极得到电子。根据总反应式可判断Ca是还原剂，作负极，

-2—

硫酸铅得到电子，作正极，则正极反应式：PbSO4+2e＝Pb＋SO4，A错误；B．常温时电解质不能变为熔融状态，不能传递电子，因此在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转，B正确；C．放电过程

+

中，阳离子Li向正极移动，C错误；D．每转移0．1mol电子，理论上生成0.05molPb，质量是10.35gPb，D错误，答案选B。

考点：考查原电池原理的应用

60．用酸性氢氧燃料电池（甲池）为电源进行电解的实验装置（乙池，一定条件下可实现有机物的电化学储氢）如下图所示．甲池中C为含苯的物质的量分数为10%的混合气体，D为l0mol混合气体其中苯的物质的量分数为24%（杂质不参与反应），E为标准状况下2． 8mol气体（忽略水蒸汽），下列说法正确的是

-

-

A．断开K2，闭合K1时，铜电极为阳极

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红 C．断开K1，闭合K2时，铜电极发生还原反应 D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极 【答案】D 【解析】

试题分析：A．断开K2，闭合K1时，构成电解池，两极均有气泡产生，说明铜电极为阴极，溶液中的氢离子放电产生氢气，石墨是阳极，氯离子放电产生氯气，A错误；B．断开K2，闭合K1时，石墨电极是阳极，氯离子放电产生氯气，铜电极是阴极，氢离子放电，因此铜电极附近溶液变红，B错误；C．断开K1，闭合K2时，构成原电池，铜电极中有氢气，作负极，发生氧化反应，C错误；D．断开K1，闭合K2时，构成原电池，石墨上有氯气，得到电子，则石墨电极作正极，D正确，答案选D。 考点：考查电化学原理的应用

A．甲池中A处通入H2，E处有O2放出

+

B．甲池中H由F极移向G极

C．乙池中阴极区只有苯被还原 D．导线中共传导11.2mol电子 【答案】D 【解析】

试题分析：从图13可以看出，电解池中生成的气体为氧气，生成1个氧分子转移4电子，故导线中共传导 11.2mol电子，故选项D正确。至于其它三个选项可从生成氧气的电极为阳极，故原电池的

+

F电极为正极应该通入的是氧气，而不是H2，选项A不正确，原电池工作时溶液中的阳离子H应该向

第31页 共76页 ◎ 第32页 共76页

正极移动，故选项B也不正确。电解池的阴极发生还原反应的还包括溶液中的H，故选项D也不正确。 考点：电化学，涉及原电池与电解池原理、电极产物的判断、离子的移动方向及电子转移数目。 61．生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化效率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。

+

试题分析：A．锂的金属性强，则锂是负极，碳电极是正极，因此碳极发生的反应是：2H2O+2e＝H2↑+2OH，A正确；B．锂是碱金属，能与水反应，则有机电解质和水溶液不可以互换区域，B正确；C．标况下产生22.4L的氢气即1mol氢气时，负极消耗锂的质量为14g，C错误；D．该装置是原电池，反应中有氢气产生，因此该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气，D正确，答案选C。 考点：考查原电池原理的应用

63．有一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析

2－

仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是

--

－＋

已知C1极的电极反应式为：C2H5OH＋3H2O－12e===2CO2＋12H， 下列有关说法不正确的是

A．C1极为电池负极，C2极为电池正极 B．电子由C2极经外电路导线流向C1极

＋－

C．C2极的电极反应式为O2＋4H＋4e===2H2O

D．该生物燃料电池的总反应式为：C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O 【答案】B 【解析】

试题分析：因为C1电极失电子发生氧化反应，判断为负极；C2为正极；电子从负极经导线流向正极，B项错误。

考点：原电池原理。

62．近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是

2－－

A．电极a的反应式为：CH4＋4O-8e=CO2＋2H2O

2－

B．电极b是正极，O由电极a流向电极b

C．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极a流向电极b

2－

D．当固体电解质中有1 mol O通过时，电子转移4 mol 【答案】A 【解析】

试题分析：A. 瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，所以甲烷是负极，在电极a失电子，

2－－

则反应式为CH4＋4O-8e=CO2＋2H2O，A项正确；B. 空气通入电极b，电极b是正极，电极反应为O2

－2－2－

＋4e=2O，O由电极b流向电极a，B项错误；C. 瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b

2－

流向电极a，C项错误； D.根据上述分析，当固体电解质中有1 mol O通过时，电子转移2 mol，D项错误；选A。

考点：考查新型电池的工作原理。

——+2+

64．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含Cl、Br、Na、Mg）的装置如下图所示（a、b为石墨电极），下列说法正确的是

A．碳极发生的反应是：2H2O+2e＝H2↑+2OH B．有机电解质和水溶液不可以互换区域

C．标况下产生22.4L的氢气时，正极消耗锂的质量为14g D．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气 【答案】C 【解析】

--

A．电池工作时，正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH

B．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极 C．试管中NaOH溶液是用来吸收电解时产生的Cl2

D．当电池中消耗2.24L（标准状况）H2时，b极周围会产生0.02mol气体 【答案】D 【解析】

—+——

试题分析：A.电池的正极是氧气得到电子，电极反应为：O2+4e+4H=2H2O或O2+4e+3H3PO4=H2PO4+H2O；

第33页 共76页 ◎ 第34页 共76页

--

错误；B.电子只能在外电路中流动不能通过电解质溶液，电解质溶液是靠离子迁移来传递电荷,错误；

---C. 溶液中阴离子的放电顺序是：Br>Cl>OH，电解池中阳极装NaOH溶液的试管主要是用来吸收产生的溴蒸气，也吸收可能产生的Cl2，错误；D. n(H2)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，当电池中消耗0.1 mol H2时，转移0.2mol的电子，则在电解池的阴极也会产生0.1 molH2。正确。 考点：考查原电池和电解原理的应用的知识。

65．水系锂电池具有安全、环保和价格低廉等优点成为当前电池研究领域的热点。以钒酸钠（NaV3O8）

+－

为正极材料的电极反应式为：NaV3O8+xLi+xe= NaLixV3O8，则下列说法不正确的是 ．．．

A．放电时，负极的电极反应式：Li－eLi

＋

B．充电过程中Li从阳极向阴极迁移

－+

C．充电过程中阳极的电极反应式为NaLixV3O8－xe=NaV3O8+xLi，NaLixV3O8中钒的化合价发生变化 D．该电池可以用硫酸钠溶液作电解质 【答案】D 【解析】

试题分析：A、放电时锂是负极，失去电子变成锂离子，不选A；B、充电时阳离子会由阳极向阴极移动，正确，不选B；C、充电时阳极失去电子，反应时钒的化合价变化，正确，不选C；D、因为锂能和硫酸钠溶液中的水反应，所以不能使用硫酸钠溶液做电解质，选D。 考点：原电池原理和电解池的原理应用

66．以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

－+

考点：原电池原理的应用

2＋-67．CuI是一种不溶于水的白色固体，它可由反应2Cu+4I=2CuI+I2而得到。现以石墨为阴极，以Cu

为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色，对这些现象的正确解释是

＋--＋

①阴极2H+2e= H2↑，使c(OH)>c(H)

---②阳极4OH-4e=2H2O+O2↑，O2将I氧化为I2，I2遇淀粉变蓝

--③阳极2I-2e=I2，I2遇淀粉变蓝

--④阳极2Cu-4e+4I=2CuI+I2，I2遇淀粉变蓝

A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【答案】C 【解析】 试题分析：

2＋——

石墨为阴极，以Cu为阳极，即阳极为活性电极，因而阳极上Cu失电子先生成Cu，而不是OH或I

2＋-放电，继而2Cu+4I＝2CuI+I2，I2遇淀粉变蓝，电解开始不久阳极区溶液呈蓝色，其阳极上的总反应--＋＋-为2Cu-4e+4I＝2CuI+I2；电解KI溶液，阴极上为阳离子H放电，电极反应为2H+2e＝ H2↑，使

-＋

c(OH)>c(H)，所以电解开始不久阴极区溶液呈红色。 综上所述，①④说法正确。 考点:考查电解池的工作原理

-—

点评;本题考查了电解池的工作原理，难度中等。易错点是忽略阳极材料为活性电极，误认为I或OH放电，造成解答失误。

68．利用下图所示联合装置制备金属钛，下列叙述正确的是

A．电池放电时Na从b极区移向a极区

－－－－

B．该电池的负极反应为：BH4+8OH－8e===BO2+6H2O C．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用 D．每消耗3 mol H2O2，转移的电子为3 mol 【答案】B 【解析】

试题分析：A、过氧化氢做正极，得到电子生成氢氧根离子，所以钠离子从a极移向b极，错误，不

－

选A；B、硼氢化合物为负极，失去电子变成BO2，正确，选B；C、电极a为负极，所以采用Pt/C，b为正极，采用二氧化锰，所以错误，不选C；D、每个过氧化氢反应，氧原子得到2个电子，所以3摩尔过氧化氢反应，转移电子数位6摩尔，错误，不选D。

+

A．甲装置中通入O2的电极反应式为：O2+4 e= 2O

B．若不考虑能量的损失，制备24.0g金属钛，需要消耗氢气22.4 L C．甲装置工作过程中pH减小

2－－

D．乙装置中的石墨电极反应式为：C+2O-4e=CO2↑ 【答案】D 【解析】

2－＋

试题分析：A、根据图中得知：电解质是磷酸，氧气产生的O跟H结合生成H2O，电极反应式：O2＋－＋

4e＋4H=2H2O，错误；B、题目中不知道条件是不是标准状况，不能应用22.4mol/L，错误；C、甲装置反生的总电极反应式：2H2＋O2=2H2O，对磷酸稀释，pH增大，错误；D、乙装置中的石墨，连接甲装

2－－

置的正极，因此石墨做阳极，根据图乙装置C＋2O－4e=CO2↑，正确。 考点：考查原电池和电解池的原理。

69．全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，

－2－

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原理如图所示。若负载是镀铜的电镀槽，则左槽溶液由黄色逐渐变为蓝色，下列有关说法正确的是

A．外接负载时，左槽作为原电池负极，发生氧化反应 B．外接电源时，左槽连接外接电源的正极，发生还原反应

＋

C．负载是镀铜的电镀槽时，H由左槽向右槽移动

23＋

D．充电时若转移的电子数为3.01×10个，左槽溶液中n（H）的变化量为0.5mol 【答案】D 【解析】

+2+

试题分析：根据题意知，外加负载时该装置为原电池，左槽溶液由黄色逐渐变为蓝色，VO2转化为VO，钒元素的化合价降低发生还原反应，为原电池的正极。A、外接负载时，左槽作为原电池正极，发生还原反应，错误；B、该装置放电时左槽为正极，发生还原反应，充电时左槽发生氧化反应，连接外

＋

接电源的正极，错误；C、负载是镀铜的电镀槽时，H移向电源的正极，应由右槽向左槽移动，错误；

2+－ +＋23

D、充电时左槽的电极反应式为VO+H2O—e VO2+2H，若转移的电子数为3.01×10个，左槽溶

＋

液中生成1mol氢离子，其中有0.5mol通过交换膜进入右槽，左槽n（H）的变化量为0.5mol，正确。 考点：考查电化学，原电池原理的应用、化学电源。 70．新一代锂电池的反应为: FePO4 + LiLiFePO4 该电池可用于电动汽车，其以含 Li 的导电固

+

A．该过程是电能转化为化学能的过程

+－

B．铜电极的电极反应式为：CO2＋8H＋8e＝CH4＋2H2O C．一段时间后，①池中n(KHCO3)不变

D．一段时间后，②池中溶液的pH一定下降 【答案】C 【解析】

试题分析：分析工作原理图可知装置为电解池，铜电极通入CO2，还原为甲烷，所以为阴极发生还原

+－-反应CO2＋8H＋8e＝CH4＋2H2O，右侧铂电极作阳极，OH发生氧化反应,导致溶液的pH减小，同时盐

+

桥中的离子移动，①中K浓度增大，C项错误。 考点：电解原理。

72．以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图。下列说法正确的是

体为电解质。下列有关LiFePO4 电池说法正确的是

+ -A．放电时电池正极反应为: FePO4 + Li+ e =LiFePO4

B．充电时LiFePO4只发生氧化反应不发生还原反应 C．充电过程中, 电池正极材料的质量增加 D．加入硫酸可以提高电解质的导电性 【答案】A 【解析】

试题分析：A、放电是原电池，发生氧化反应的一极是负极，还原反应的一极是正极，FePO4中Fe化合价为＋3价，LiFePO4中Fe化合价＋2价，化合价降低，发生还原反应，正极上发生的反应：FePO4

－＋

＋e→LiFePO4，根据反应前后原子守恒和电荷守恒，Li作为反应物参加反应，电极反应式：FePO4

＋－

＋Li＋e=LiFePO4，正确；B、充电时，是电解池，LiFePO4即作氧化剂又是还原剂，错误；C、充电

－＋

时，锂电池的正极接电源的正极，发生的反应：LiFePO4－e=FePO4＋Li，被消耗，正极质量减小，错误；D、锂和硫酸反应，不能提高电解质的导电性，错误。 考点：电化学基础知识

71．下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确的是

A．以此电池为电源电解精炼铜，当有0.1 mol e 转移时，有3.2 g铜溶解

2－－2-B．若以甲烷为燃料气时负极反应式：CH4+5O－8e=CO3+2H2O

C．该电池使用过程中需补充Li2CO3和K2CO3

－2-D．空气极发生的电极反应式为O2＋4e＋2CO2===2CO3

【答案】D 【解析】

－

试题分析：A、电解精炼铜时阳极发生反应的有铜和比铜活泼的锌、铁、镍等，当有0.1 mol e 转移

2-－-时，溶解的铜小于3.2 g，错误；B、若以甲烷为燃料气时负极极反应式：CH4+ 4CO3－8e=5CO2+2H2O，

错误；C、该电池使用过程中Li2CO3和K2CO3不消耗，不需补充，错误；D、空气极发生的电极反应式为

－2-O2＋4e＋2CO2===2CO3，正确。

考点：考查原电池、电解池原理的应用，化学电源。 73．关于甲、乙装置的下列叙述中正确的是

－

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放电时，氢离子向正极移动，错误；D、正极发生还原反应，元素的化合价降低，根据图示，Mn元素

+—2＋

的化合价从+4价降低到+2价，所以正极反应是MnO2＋4H＋2e＝Mn＋2H2O，正确，答案选D。 考点：考查电化学反应原理的应用

+ A．甲池中通甲烷的极是负极，溶液中Na向Pt电极移动

B．C电极的电极反应为：O-+

2+4e+4H==2H2O

C．乙池中的总反应为：Cu+H2SO4通电H2?+CuSO4

D．反应过程中，甲、乙装置中溶液的pH都逐渐减小 【答案】C 【解析】

试题分析：A．甲池中通燃料甲烷的极是负极，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，

溶液中阳离子Na+

向负电荷较多的正极C电极移动，错误；B．在燃料电池的正极C电极上发生还原反

应，由于是碱性环境，所以正极上的电极反应为：O--2+4e+2H2O ==4OH，错误；C．乙池中与电源的正

极C连接的电极为阳极，发生反应：Cu-2e-=Cu2+

，与电源的负极连接的Cu电极为阴极，发生反应：2H+

+2e-

=H2↑，所以总反应为：Cu+H2SO4H2↑+CuSO4，正确；D．反应过程中，甲装置的总方程式是：

CH4+O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，不断消耗NaOH溶液，同时产生水，因此c(NaOH)碱性，溶液的pH逐渐减小，而对于乙装置，反应的总方程式是：Cu+H2SO4H2↑+CuSO4，溶液的酸性逐渐减弱，所以溶液

的pH逐渐增大，错误。

考点：考查原电池、电解池的反应原理及应用的知识。

74．下图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是

A．分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类 B．微生物所在电极区放电时发生还原反应

C．放电过程中，H＋

从正极区移向负极区

D．正极反应式为：MnO+＋2e—＝Mn2＋

2＋4H＋2H2O 【答案】D 【解析】

试题分析：A、分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定是糖类，如CH2O为甲醛，不属于糖类，错误；B、C元素的最高价为+4价，所以微生物中C元素的化合价升高，生成二氧化碳，发生氧化反应，错误；C、

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第II卷（非选择题）

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二、简答题

75．(15分)某铜矿石的成分中含有Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe203和Si02。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程示意图如下：

式为Cu+2Fe＝Cu+2Fe。亚铁离子具有还原性，能被氧化为铁离子，铁离子能与KSCN反应显红色，所以检验滤液A中存在该离子的试剂为硫氰化钾溶液和新制氯水。

（2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应是铝热反应，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3 高温 3+2+2+

2Fe＋Al2O3。

一

8

（3）常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH)前者为后者的10倍，偏铝酸钠水解，促进水的电离，氢氧化钠是碱，抑制水的电离。如果偏铝酸钠溶液的pH是x，则溶液中由

一x—14一—x

水电离出的c(OH)＝10mol/L，而氢氧化钠溶液中由水电离出的c(OH)＝10 mol/L，则

10x?14＝108，解答x＝11，所以两种溶液的pH＝11。 ?x10（4）将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，除得到蓝色沉淀，还有无色无味气体放出，蓝色沉

＋2＋

已知：CuO2＋2H＝Cu＋Cu＋H2O 淀是氢氧化铜，无色无味的气体是CO2，这说明碳酸根与铜离子水解相互促进，所以相应的离子方程

2+2-（1）滤液A中铁元素的存在形式为 (填离子符号)，生成该离子的离子方程式为 ，式为Cu+CO3+H2O＝Cu(OH)2+CO2↑。

检验滤液A中存在该离子的试剂为 (填试剂名称)。 （5）①在粗铜的电解精炼过程中，c为粗铜板，粗铜作阳极，则a端应连接电源的正极。若粗铜中含（2）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为 。 有Au、Ag、Fe杂质，则电解过程中铁和铜放电，金和银变为阳极泥，所以c电极上发生反应的方程

一8—2+—2+

（3）常温下．等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH)前者为后者的10倍，则两式有Fe-2e=Fe、Cu-2e=Cu。 种溶液的pH= 。 ②由于酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管上的橡胶管(或易使橡胶管老化)，所以不能

2+

（4）将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，除得到蓝色沉淀，还有无色无味气体放出，写出相用碱式滴定管盛高锰酸钾溶液。高锰酸钾氧化亚铁离子，则滴定中发生反应的离子方程式为5Fe＋

2-+2+2+

应的离子方程式： 。 MnO4＋8H＝5Fe＋Mn＋4H2O。滴定时锥形瓶中的溶液接触空气，则空气中的氧气能把亚铁离子氧化（5）①粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解精炼过程中，c为粗铜板，则a端应连接电源的 为铁离子，导致消耗高锰酸钾溶液的体积减少，所以测得铁元素的含量会偏低。 (填“正”或“负”)极，若粗铜中含有Au、Ag、Fe杂质，则电解过程中c电极上发生反应的方程式考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用 有 、 。 76．（14分）硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重

要的应用。

（1）某科研小组用SO2为原料制取硫酸。

①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式 。

②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如图所示。电解时阳极区会产生气体，产生气体的原因是 。 ②可用酸性高锰酸钾溶液滴定法测定反应后电解液中铁元素的含量。滴定时不能用碱式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液的原因是 、滴定中发生反应的离子方程式为 ， 滴定时．锥形瓶中的溶液接触空气，则测得铁元素的含量会 (填“偏高”或“偏低”)。

2+3+2+2+

【答案】（1）Fe(1分) Cu+2Fe＝Cu+2Fe(1分) 硫氰化钾溶液和新制氯水(1分) （2）2Al＋Fe2O3 高温 2Fe＋Al2O3 (1分) （3）1l(1分)（4）Cu+CO3+H2O=Cu(OH)2+CO2↑(2分)

—

2+

—

2+

2+2-

（5）①正(1分) Fe-2e=Fe(1分) Cu-2e=Cu(1分)

②酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管上的橡胶管(或易使橡胶管老化)，所以不能用碱

2+2-+2+2+

式滴定管盛高锰酸钾溶液(2分) 5Fe+MnO4+8H＝5Fe+Mn+4H2O(2分)偏低(1分) 【解析】 试题分析：（1）氧化亚铜与盐酸反应生成氯化铜、铜和水。氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水。铜和

2+

氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，因此滤液A中铁元素的存在形式为Fe，生成该离子的离子方程

（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

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①用离子方程式表示反应器中发生的反应是 。

②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。

（3）氢化亚铜是一种红色固体，可由硫酸铜为原理制备 4CuSO4 + 3H3PO2 + 6H2O=4CuH↓ + 4H2SO4 + 3H3PO4 。 ①该反应中还原剂是 （写化学式）。

②该反应每生成1molCuH，转移的电子物质的量为 。

（4）硫酸铜晶体常用来制取波尔多液，加热时可以制备无水硫酸铜。将25.0 g胆矾晶体放在坩埚中加热测定晶体中结晶水的含量，固体质量随温度的升高而变化的曲线如下图。

所以还原剂是 H3PO2 ；

②该反应每生成1molCuH ，则Cu元素的化合价从+2价降低到+1价，得到1个电子，H元素的化合价从+1价降低到-1价，得到2个电子，所以生成1molCuH时，共转移3mol电子；

（4）①25.0gCuSO4·5H2O物质的量是25.0g/250g/mol=0.1mol，其中硫酸铜的质量是0.1mol×160g/mol=16.0g，所以30℃～110℃间固体质量21.4g，其中水的质量是21.4g-16.0g=5.4g，物质的量是5.4g/18g/mol=0.3mol，所以硫酸铜与水的物质的量之比是0.1:0.3=1:3，所以所得固体的化学式是CuSO4·3H2O；

②650℃～1000℃所得固体的质量是8.0g，其中Cu元素的质量是0.1mol×64g/mol=6.4g，所以剩余8.0g-6.4g=1.6g为O元素，所以O元素的物质的量是1.6g/16g/mol=0.1，所以Cu与O元素的物质的量之比是1:1，所以固体化学式是 CuO。

考点：考查电化学反应原理，平衡移动的应用，对图象的分析 77．煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示：

（1）②中NH3参与反应的化学方程式为 。 （2）③中加入的物质可以是 （填字母序号)。 a．空气 b．CO c．KNO3 d．NH3

请分析上图，填写下列空白：

①30℃～110℃间所得固体的化学式是 ， ②650℃～1000℃间所得固体的化学式是 。 【答案】（共14分）

－＋2-（1）① SO2＋2H2O－2e= 4H＋SO4 -＋＋-②在阳极区HSO3放电得到H，H与HSO3反应产生SO2 2-－+

（2）① SO2＋I2＋2H2O＝SO4＋2I＋4H

②HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，降低生成物浓度，有利于反应正向进行。 （3）① H3PO2 ② 3

（4）① CuSO4·3H2O(1分) ② CuO(1分) 【解析】 试题分析：（1）①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，则二氧化硫发生氧化反应，所以负

－＋2-极是二氧化硫失去电子，与水结合生成硫酸，电极反应式是SO2＋2H2O－2e= 4H＋SO4

②在阳极，亚硫酸氢根离子放电失去电子生成硫酸根离子，同时亚硫酸根离子还会与氢离子结合生成

-＋＋-二氧化硫气体，在阳极区HSO3放电得到H，H与HSO3反应产生SO2；

（2）①反应器中是二氧化硫、水、碘单质发生氧化还原反应，生成硫酸和HI，所以离子方程式是 SO2

2-－+

＋I2＋2H2O＝SO4＋2I＋4H；

②根据化学平衡移动理论，因为HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，降低生成物浓度，有利于平衡正向移动。

（3）①根据化学方程式，Cu、H元素的化合价降低，所以硫酸铜、水作氧化剂，P元素的化合价升高，

（3）焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶（)，其分子中相邻的C和N原子相比，N原子

吸引电子能力更 （填“强”或“弱”)，从原子结构角度解释原因： 。 （4）已知：N2（g) ＋ O2（g)N2（g) ＋ 3H2（g)2H2（g) ＋ O2（g)2NO（g) ΔH = a kJ·mol

-1

-1

2NH3（g) ΔH = b kJ·mol 2H2O（l) ΔH = c kJ·mol

-1

反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为 。 （5）用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式： 。 用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理： 。

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催化剂【答案】（1）4NH3+5O2△4NO+6H2O （2）bd

（3）强 C和N原子在同一周期（或电子层数相同)，N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强

-1

（4）4NH3（g) + 6NO（g) = 5N2（g) + 6H2O（l) ΔH = （3c-3a-2b) kJ·mol

- -+2-2--（5）2HSO3+ 2e + 2H=S2O4+ 2H2O 2NO + 2S2O4 +2H2O = N2 + 2HSO3 【解析】

催化剂试题分析：（1）②中NH3与氧气反应生成NO和水，反应的化学方程式为4NH3+5O2△4NO+6H2O。

测得E中Mg元素质量分数为60．0%，则E的化学式为 。

②若电解时电解槽中有水分，则生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应，使阴极表面产生MgO钝化膜，降低电解效率。生成MgO的化学方程式为 。 （4）储氢材料Mg(AlH4)2在110~200°C的反应为：Mg(AlH4)2MgH2 +2A1+3H2↑每生成27gAl转移电子的物质的量为_______________。

----【答案】（1）ClO+2e+H2OCl+2OH （2）+84．6 kJ/mol（3）MgO 2MgOHCl+Mg2MgO+MgCl2+H2↑ （4）3mol 【解析】

------试题分析：正极得电子，即ClO得电子得到Cl，故方程式为：ClO+2e+H2OCl+2OH ；（2）

－1－1－1

△H2-2△H1=－64．4kJ·mol-2×（－74．5）kJ·mol=+84．6 kJ·mol；（3）①只有MgO中Mg的质量分数为60%，故E的化学式为MgO；②根据提示，可得到方程式为：2MgOHCl+Mg2MgO+MgCl2+H2↑； （4）Mg(AlH4)2中的Al是+3价转化成0价，H是-1价转化成0

-价，即Al—3e，27gAl即为1mol，转移电子3mol；

考点：考查化学反应与能量、电解池、氧化还原反应等相关知识 79．（1 6分）钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、 Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：

（2）③中实现的化学反应是由NO生成N2，氮元素的化合价由+2价得电子生成0价氮气，NO做氧化剂，所以加入的物质必须具有还原性，符合条件的有CO和NH3 ，选bd。

（3）C和N元素在同一周期，N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强，所以C和N原子相比，N原子吸引电子能力更强。

（4）根据盖斯定律，将三个方程式进行组合，消去无用的氢气、氧气，则NH3 和NO反应生成氮气和

-1

水的热化学方程式为：4NH3（g) + 6NO（g)= 5N2（g) + 6H2O（l) ΔH = （3c-3a-2b) kJ·mol （5）根据电解池装置图可知，在阴极HSO3得电子生成S2O4，则阴极的电极反应为式为：2HSO3+ 2e

+2-2--+ 2H=S2O4+ 2H2O ，在吸收池中NO和S2O4反应生成氮气和HSO3，再根据化合价升降相等，电荷守恒、原子守恒配平，则吸收池中除去NO的原理为2NO + 2S2O4 +2H2O = N2 + 2HSO3

考点：考查氮及其化合物的性质，盖斯定律的应用，热化学方程式的书写，电解的工作原理等知识。 78．镁是海水中含量较多的金属，镁合金及其镁的化合物用途非常广泛。 （1）“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如下图所示：

2---2--

-

该电池的正极反应式为 。 （2）Mg2Ni是一种储氢合金，已知：

－1

Mg(s) + H2(g)MgH2(s) △H1＝－74．5kJ·mol

－1

Mg2Ni(s) + 2H2(g)Mg2NiH4(s) △H2＝－64．4kJ·mol Mg2Ni(s)+2MgH2(s)2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的△H3＝ 。

（3）一种用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下：

部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：

请回答下列问题：

+

（1）反应①所得溶液中除H之外的阳离子有

（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 （写化学式）。 （3）反应④的离子方程式为

①为探究MgCl2?6H2O“一段脱水”的合理温度范围，某科研小组将MgCl2?6H2O在不同温度下分解，测得残留固体物质的X-射线衍射谱图如下图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在)。

（4）250C、101 kPa时, 用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。

+

（5）钒液流电池（如图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H通过。电池

第45页 共76页 ◎ 第46页 共76页

放电时负极的电极反应式为 ，电池充电时阳极的电极反应式是 。

（1）浸取Na2SO4时，加入少量Na2CO3可使钙芒硝矿中的部分CaSO4转化为CaCO3，破坏钙芒硝矿结构，从而促进Na2SO4的浸取。CaSO4能转化为CaCO3的原因是_________________________。

2+2+

（2）向Na2SO4的浸取液中加入适量烧碱和纯碱，Ca和Mg分别生成①________、②_________（填化学式）被过滤除去。

（3）根据下图溶解度曲线，可采用冷却结晶法从含少量NaCl的Na2SO4饱和溶液中制得芒硝的原因是___________________________________________________________________________。

（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程

++2+

式为：2 VO2+ H2C2O4+2 H=2 VO+2CO2↑+2H2O，取25.00 mL 0.1000 mol/L H2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(V02)2S04溶液中钒的含量为 g/L。

+3+

【答案】（共16分）（1）VO2、Al（2分） （2）Al(OH)3（2分）

+-（3）NH4＋VO3==NH4VO3↓（2分）

（4）10Al(s)＋3V2O5(s)==5Al2O3(s)＋6V(s) ΔH=2+

－

3+

2+

－

+

+

kJ/mol（3分）

（4）已知：25℃、101kPa时，

2C(s) + O2(g) == 2CO(g) ΔH1 = —222kJ/mol

4Na2SO3(s) == 3Na2SO4(s) + Na2S(s) ΔH2 = —122kJ/mol 2Na2SO3(s) + O2(g) == 2Na2SO4(s) ΔH 3= —572kJ/mol 元明粉经碳还原制备Na2S的热化学方程式是__________________________________________________。

（5）如图，用惰性电极电解Na2SO4溶液，阳极区制得H2SO4溶液，阴极区制得NaOH溶液。其电解总反应的化学方程式是：______________________________。

（5）V－e== V（2分） VO－e＋H2O==VO2＋2H（2分） （6）10.6（3分） 【解析】

+

试题分析：（1）含杂质的V2O5与硫酸反应生成的阳离子主要是VO2，氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝，

3+

阳离子是Al；二氧化硅不与硫酸反应；

（2）反应②碱浸后，铝离子与碳酸根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，所以固体的主要成分是Al(OH)3；

-（3）根据流程图，VO3与氯化铵反应生成反应NH4VO3，因为无气体、水生成，则该反应中NH4VO3只能

+-是沉淀，该反应才可以发生，所以④的离子方程式是NH4＋VO3==NH4VO3↓；

（4）铝热反应是Al与金属氧化物的置换反应，根据盖斯定律，将氧气消去，得到用V205发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是10Al(s)＋3V2O5(s)==5Al2O3(s)＋6V(s) ΔH＝2+

3+

kJ/mol；

（5）电池放电时，负极发生氧化反应，元素的化合价升高，所以V失去电子生成V，电极反应式是2+－3+2+V－e== V；电池充电时阳极发生氧化反应，则元素的化合价升高，根据装置图，所以正极中的VO

++2+－++

失去电子，结合水生成VO2和H，电极反应式是VO－e＋H2O==VO2＋2H；

-32+

（6）根据草酸的物质的量25×10L×0.1mol/L，可知VO的物质的量是

-3-3

2×25×10L×0.1mol/L=5×10mol，则该(V02)2S04溶液中钒的含量为

-3-3

5×10mol×51g/mol/(24×10L)=10.625g/L。

考点：考查对工艺流程的分析判断，盖斯定律的应用，电化学反应原理的应用，物质含量的计算 80．(15分)四川省钙芒硝矿(主要成分CaSO4?Na2SO4)资源丰富。钙芒硝矿可生产具有广泛用途的芒硝(Na2SO4?10H2O)和元明粉(Na2SO4)，其简要生产流程如下图所示。

（6）芒硝加热至70℃时，得到Na2SO4的饱和溶液(结晶水作溶剂，忽略加热过程中水的蒸发)和无水Na2SO4。若3220kg芒硝加热至70℃时，可析出元明粉(Na2SO4)的质量是________kg。 【答案】（1）CaCO3溶解度比小CaSO4（2）① CaCO3 ② Mg(OH)2 （3）40℃内，Na2SO4?10H2O的溶解度随温度的降低显著减小，而NaCl的溶解度基本不变，冷却时，只有Na2SO4?10H2O结晶析出；（4）Na2SO4(s) + 4C(s) == Na2S (s) + 4CO(g) ΔH = +578 kJ/mol （5）2Na2SO4 + 6H2O 2H2SO4 +

请回答下列问题：

4NaOH + 2H2↑ +O2↑分（6） 610 kg 【解析】 试题分析：（1） 由于CaCO3溶解度比小CaSO4小，故CaSO4能转化为CaCO3；（2）向Na2SO4的浸取液中

2+2+

加入适量烧碱（NaOH）和纯碱(Na2CO3)，溶液中Ca生成CaCO3，Mg生成Mg（OH）2沉淀；（3）从曲线上可知， 40℃内，Na2SO4?10H2O的溶解度随温度的降低显著减小，而NaCl的溶解度基本不变，冷却时，只有Na2SO4?10H2O结晶析出；（4）2（ΔH1 -ΔH 3）+ΔH2=+578 kJ/mol；（5）总反应为：2Na2SO4 +

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6H2O 2H2SO4 + 4NaOH + 2H2↑ +O2↑（6）由图像知，硫酸钠在70℃时溶解度为45g,设析出晶体

4

质量为x,n(Na2SO4)=(3220kg×1000)/322g/mol=1×10mol, 142g/mol?10000mol?x45g=,解

180g/mol?10000mol100g得x=610kg；故析出元明粉(Na2SO4)的质量为610kg。

考点：考查化学反应与能量、电解池、物质的量计算等相关知识。 81．（14分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。

（1）原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第 周期。 （2）某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为 。 （3）研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是 。

A．降低了反应的活化能 B．增大了反应的速率 C．降低了反应的焓变 D．增大了反应的平衡常数

（4）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为 。 （5）下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。

③4.29gCu（Cu的物质的量为0.04mol,2OH）3Cl的物质的量为4.29/241.5=0.02mol,根据铜原子守恒，

－2＋－－

负极反应为：2Cu-4e=2Cu,正极反应为O2+4e+2H2O = 4OH，根据正负极放电量相等，则理论上耗

-1

氧体积为0.02mol×22.4L·mol=0.448L.

【考点定位】本题主要考查铜及其化合物的性质，催化剂的作用，化学方程式的书写，电化学的基本原理。 82．（14分）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示： 溶解度/（g/100g水）

2＋

化合物 Ksp近似值 Zn（OH）2 10 -17Fe（OH）2 10 -17Fe（OH）3 10 -39 ①腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“a”或“b”或“c”）；

-②环境中的Cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈u2（OH）3Cl，其离子方程式为 ；

③若生成4.29 g Cu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。 【答案】（14分）

（1）四 （2）10:1 （3）A、B （4）Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O

2＋－－

（5） ① c ② 2Cu+3OH+Cl=Cu2（OH）3Cl↓ ③0.448 【解析】（1）铜为29号元素，根据核外电子排布规则可知，铜元素位于元素周期表中第四周期。 （2）根据N=m/M×NA，青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子数目之比为（119÷119）：（20.7÷207）=10:1.

（3）催化剂能降低反应的活化能，从而加快化学反应速率，但是催化剂不能改变反应的焓变，也不能改变化学平衡常数，选A、B.

（4）Ag2O与CuCl发生复分解反应，没有化合价的升降，则化学方程式为Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O 。

2＋

（5）①根据图示，腐蚀过程中，铜失电子生成Cu，则负极是铜，选c；

－2＋-②根据上述分析，正极产物是OH，负极产物为Cu，环境中的Cl扩散到孔口，与正极反应产物和负

2＋－－

极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，则离子方程式为2Cu+3OH+Cl=Cu2（OH）3Cl↓；

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为 （2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn g。（已经F＝96500C/mol）

（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过____分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、______和 ，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是 ，其原理是 。

（4）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H2O2溶

-5

解，铁变为_____，加碱调节至pH为 时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10mol/L时，即

2＋

可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_____时，锌开始沉淀（假定Zn浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。

—＋＋2＋

【答案】（1）MnO2＋e＋H＝MnOOH；Zn＋2MnO2＋2H＝Zn＋2MnOOH （2）0.05g

（3）加热浓缩、冷却结晶；铁粉、MnOOH；在空气中加热；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2 （4）3＋2＋2＋

Fe；2.7；6；Zn和Fe分离不开；Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近 【解析】（1）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，锌是活泼的金属，锌是负极，电解质

—2＋

显酸性，则负极电极反应式为Zn—2e＝Zn。中间是碳棒，碳棒是正极，其中二氧化锰得到电子转

—＋＋2＋

化为MnOOH，则正极电极反应式为MnO2＋e＋H＝MnOOH，所以总反应式为Zn＋2MnO2＋2H＝Zn＋2MnOOH。

（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，则通过的电量是0.5×300＝150，因此通过电子的物质的量是150＝1554?10?3mol，锌在反应中失去2个电子，则理论消耗Zn的质量是965000.001554mol?65g/mol＝0.05g。

2第49页 共76页 ◎ 第50页 共76页

（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵。根据表中数据可知氯化锌的溶解度受温度影响较大，因此两者可以通过结晶分离回收，即通过蒸发浓缩、冷却结晶实现分离。二氧化锰、铁粉、MnOOH均难溶于水，因此滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉、MnOOH。由于碳燃烧生成CO2，MnOOH能被氧化转化为二氧化锰，所以欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是在空气中灼烧。

（4）双氧水具有强氧化性，能把铁氧化为铁离子，因此加入稀硫酸和双氧水，溶解后铁变为硫酸铁。

—5

根据氢氧化铁的溶度积常数可知，当铁离子完全沉淀时溶液中铁离子浓度为10mol/L，则溶液中氢

（2）CrO3具有强氧化性，遇到有机物（如酒精）时，猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。完成该反应的化学方程式：

（3）CrO3的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示。B点时剩余固体的成分是 （填化学式）。 10—39—12—3

＝5?10mol/L氧根的浓度＝，所以氢离子浓度是2×10mol/L，pH＝2.7，因此加碱调10—53节pH为2.7时铁刚好完全沉淀。Zn浓度为0.1mol/L，根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时

2＋

10?17—8—6

的氢氧根浓度为＝＝10mol/L，氢离子浓度是10mol/L，pH＝6，即继续加碱调节pH为6

0.1时锌开始沉淀。如果不加双氧水，则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，由于氢氧化亚铁和氢氧化锌的溶

2

度积常数接近，因此在沉淀锌离子的同时亚铁离子也沉淀，导致生成的氢氧化锌不纯，无法分离开Zn＋2＋

和Fe。

【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用、物质的分离与提纯等，涉及电极反应式书写、电解计算、溶度积常数的应用、pH计算、化学实验基本操作等。 83．（15分）铬是用途广泛的金属元素，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。

2—2—

（1）还原沉淀法是处理含Cr2O7 和CrO4工业废水的一种常用方法，其工艺流程为：

【答案】⑴ ① 橙（2分)

－－

② +6（1分） 正极（2分） 4OH－4e＝O2↑＋2H2O（2分）

2+2－+3+3+－5

③ 6Fe+Cr2O7+14H＝6Fe+2Cr+7H2O（2分） 3×10 （2分） ⑵ 4CrO3＋3C2H5OH＋6H2SO4＝2Cr2(SO4)3＋3CH3COOH＋9H2O （2分） ⑶ Cr2O3（2分） 【解析】

2—

试题分析：（1）①若PH=2时，即酸性条件下，体系中存在的是Cr2O7 ，故溶液显橙色；②Na2Cr2O7中Na显+1价，O显-2价，计算得到?1?2?(?2)?7?2?(Cr)?0，故Cr的化合价为+6价；根据2CrO4+2HCr2O7 +H2O可知，Cr的化合价不变，故电池中是电解水，右侧为阳极，阴离子（OH）

－－2—3+

向阳极靠近，故离子方程式为：4OH－4e＝O2↑＋2H2O；③第二步是将Cr2O7还原成Cr,故离子方

2+2－+3+3+—38

程式为：6Fe+Cr2O7+14H＝6Fe+2Cr+7H2O；已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10，

3+—12—13+-3—12—1-3—38

c(Fe)=2.0×10mol·L，故Ksp=c(Fe)·[c(OH)]=2.0×10mol·L×[c(OH)]=4.0×10,

?384.0?10-8—313+-3;

可得到c(OH)=3=0.2714×10，又因为Ksp[Cr(OH)=c(Cr)×[c(OH)],可3]=6.0x10?122.0?10-2—

+2—

-

其中第I步存在平衡：2CrO4(黄色)+2HCr2O7 (橙色)+H2O ①若平衡体系的pH=2，该溶液显 色。

2—+2—

②根据2CrO4+2HCr2O7 +H2O，设计下图装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为 ，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 。

2—

+2—

③第Ⅱ步反应的离子方程式： ，向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH，

3+—12—13+—1

若溶液中c(Fe)=2.0×10mol·L，则溶液中c(Cr)= mol·L。（已知

—38—31

Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10，Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10）。

得到c(Cr)=3×10mol/L；（2）根据氧化还原反应配平，可得到 4CrO3＋3C2H5OH＋6H2SO4＝2Cr2(SO4)3

＋3CH3COOH＋9H2O；（3）由于CrO3的热稳定性较差，B点时温度过高，故B点不能是CrO3，而是热稳定性较稳定的Cr2O3。

考点：考查电解池、化学实验基础、沉淀溶解平衡等相关知识。 84．（15分）高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂，在许多领域展现出广阔的应用前景。

（1）湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中，用KClO直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。

（2）测定K2FeO4:样品纯度：i．称取样品mg，加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应；ii．将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化；iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺

-1

磺酸钠溶液作指示剂，用c mol·L(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，消耗溶液体积为V mL。整个过

3+－5

第51页 共76页 ◎ 第52页 共76页

程中发生的反应如下：

3ⅰ._Cr(OH)4+_FeO4 +__2-+

2--2-

＝1，1，1；②根据提示可知，FeO4——CrO4——2-2-

=__Fe(OH)3(H2O)3↓+__CrO4+__2-

-1

2+

2+

12-2+

Cr2O7——3Fe，由于用c 2?3ⅱ.2CrO4 + 2H=Cr2O7 + H2O；

2-2++3+3+

ⅲ.Cr2O7 + 6Fe + 14H = 2Cr + 6Fe + 7H2O ①配平方程式i；

②利用上述数据计算该样品的纯度为________________（用含字母的代数式表示）。

（3）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示：

mol·L(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，故可知c(Fe)=cmol/L，n(Fe)=cv?10mol，根据比例关系可推

1cv?10?3mol?198g/mol1?332-?100%；出n(FeO4)=cv?10mol，K2FeO4:样品纯度为：（3）①从3mg图中可见，pH=2.2时，H2FeO4浓度最大，故浓度大小关系为：c(H2FeO4)＞c(H3FeO4)＞c(HFeO4) ，图

2-中显示，三角号的图像即是FeO4，PH值≥9时，浓度最高；②PH=4时，说明c(H)=10mol/L,K2=+

+

-

?4[H?][H2FeO4][H3FeO4]-

?c(HFeO4)=4.16?10，代入计算，得到=4.16；③图中

c(H2FeO4)?4-－

2-

? ①pH=2.2时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________；为获得尽可能纯净的高铁酸盐，pH应控制在______________。

②已知H3FeO4的电离常数分别为：K1?2.51?10,K2?4.16?10,K3?5.01?10 ＋

?2?4?8c(HFeO4)当PH=4时，溶液中=___________。

c(H2FeO4)③向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为______________。

＋

（4）某新型电池以金属锂为负极，K2FeO4为正极，溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li通过电解质迁移入K2FeO4晶体中，生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________.

－3＋－2－－

【答案】（1）3 ClO＋2 Fe＋10 OH＝2 FeO4＋3 Cl＋5 H2O（2分） （2）①1，1，3＝1，1，1（2分）

?可知，PH=6时，溶液中只要是HFeO4离子，故离子反应为：HFeO4＋OH＝FeO4＋H2O；（4）正极的电

－＋

子，故K2FeO4得电子，即正极反应方程式为：K2FeO4＋xe＋xLi＝K2LixFeO4。 考点：考查离子方程式的书写、综合能力的考查、电离常数的计算等相关知识。 85．（16分）二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排、高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。

（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 mol CO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)

－1

＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－a kJ·mol（a＞0），测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是______ __。 A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化。

C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O。

D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变。 ②下列措施中能使增大的是________（选填编号）。

②+

-

（3）c(H2FeO4)＞c(H3FeO4)＞c(HFeO4) （2分）

≥9（1分） 4.16（2分）

－－2－

HFeO4＋OH＝FeO4＋H2O（2分）

－＋

（4）K2FeO4＋xe＋xLi＝K2LixFeO4（2分） 【解析】

－

试题分析：（1）根据提示可知，反应物是KOH、KC10、Fe(NO3)3 生成物为K2FeO4，方程式为：3 ClO

3＋－2－－

＋2 Fe＋10 OH＝2 FeO4＋3 Cl＋5 H2O；（2）根据原子守恒和电荷守恒原理推断可得到，1，1，

A．升高温度

B．恒温恒容下充入He(g)

C．将H2O(g)从体系中分离

D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2

第53页 共76页 ◎ 第54页 共76页

③计算该温度下此反应的平衡常数K＝__________。若改变条件（填选项），可使K＝1。 A．增大压强

B．增大反应物浓度 C．降低温度 D．升高温度 E．加入催化剂

（2）某甲醇燃料电池原理如下图1所示。

A．正反应放热，则升高温度平衡向逆反应方向移动，减小，A错误；B．恒温恒容下充

入He(g)平衡不移动，比值不变，B错误；C．将H2O(g)从体系中分离导致平衡向正反应方向进行，因此比值增大，C正确；D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2，相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，比值增大，D正确，答案选CD。

③根据图像可知平衡时甲醇是0.25mol/L，CO是0.75mol/L，根据方程式可知水蒸气是0.25mol/L，消耗氢气是0.75mol/L，则平衡时氢气浓度是1.5mol/L—0.75mol/L＝0.75mol/L，所以根据化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值可知该温度下此反应的平衡常数K＝0.25?0.25＝0.2。若改变条件可使K＝1，这说明平衡应该30.75?0.75向正反应方向进行。由于平衡常数只与温度有关系，正反应放热，则可改变的措施为降低温度，答案选C。

（2）①氢离子向右侧移动可判断右侧是原电池的正极，左侧是负极，即M区应该通入甲醇，则发生

－＋

反应的电极反应式为CH3OH－6e＋H2O＝CO2＋6H。

①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。

②用上述电池做电源，用上图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解反应的总反应的离子方程式为________________________。假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）。 【答案】（1）①A (2分) ②CD（2分） ③0.20或（2）①CH3OH－6e＋H2O＝CO2＋6H （3分） ②2Cl+2H2O－

－

＋

②电解饱和食盐水反应的总反应的离子方程式为2Cl+2H2O－

电解 H2↑+Cl2↑+2 OH。 假设溶液体积

－

16（2分） C (2分) 81为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），说明反应中产生氢氧根的物质的量是0.3L×0.1mol/L＝0.03mol，因此转移0.03mol电子。根据甲醇的电极反应式可知消耗甲醇是0.03mol÷6＝0.005mol，因此理论上消耗甲醇的质量为32g/mol×0.005mol＝0.16g。 考点：考查外界条件对平衡状态的影响、判断、计算及电化学原理的应用 86．（11分）金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。

（1）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+ Cu2S=6Cu+SO2

该反应的氧化剂是_________,当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为_____mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生成Cu2(OH)2CO3（碱式碳酸同）。该过程负极的电极反应式_______________。 （2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体AL2O3陶瓷（可传导Na）为电解质，其原理如图所示：

? 电解 H2↑+Cl2↑+2 OH（3分） 0.16g（2分）

－

【解析】

试题分析：（1）①在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态，A正确；B．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，即密度始终是不变，则混合气体的密度不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态，B错误；C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，C错误；D．水和甲醇均是生成物，则根据方程式可知反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比始终是1:1，且保持不变，因此不能说明达到平衡状态，D错误，答案选A。

②下列措施中能使 增大的是________（选填编号）。

①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_______。

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②放电时，电极A为____极，S发生_______反应。

③放电时，内电路中的Na的移动方向为_______（填“从A到B”或“从B到A”）。

④充电时，总反应为Na所在电极与直流电源_______极相连，阳极的电极反应式为________. 【答案】（11分） （1）Cu2O和Cu2S 0.3

－－

2Cu+4OH+CO2－4e = Cu2(OH)2CO3+H2O （2分）[来

2—-（2）①C ②负极 还原 ③从A到B ④负 Sx -2e = xS （2分）

【解析】 试题分析：（1）在2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2反应中，Cu元素的化合价从+1价降低到0价，所以Cu2O和Cu2S都是氧化剂；当生成19.2gCu时，Cu的物质的量是0.3mol，则反应中转移的电子的物质的量是0.3mol；Cu发生吸氧腐蚀生成碱式碳酸铜，则负极是Cu失去电子，与氢氧根离子、二氧化碳结合为碱式碳酸

－－

铜，电极反应式是2Cu+4OH+CO2－4e = Cu2(OH)2CO3+H2O；

（2）①钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠座反应物，根据钠和硫的熔点判断该电池的温度应大于115 o C而小于444.6o C，所以答案C ；

②放电时Na失去电子生成钠离子，所以电极A作电池的负极 ，则S在正极腐蚀还原反应； ③放电时阳离子向电池的正极移动，A是负极，B为正极，则钠离子从A到B 移动；

④充电时，Na元素的化合价降低到0价，发生还原反应，所以A为阴极，则A与电源的负极相连；阳

2—2—-极腐蚀氧化反应Sx 失去电子生成S单质，电极反应式是 Sx -2e = xS。

考点：考查氧化还原反应的分析，电化学反应原理的应用

2－

87．（12分）工业废水中常含有一定量的Cr2O7，会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是行之

2?有效的除去铬的方法之一。该法用Fe和石墨作电极电解含Cr2O7的酸性废水，最终将铬转化为Cr(OH)3

（2）阳极附近溶液中，发生反应的离子方程式是

阴极附近的沉淀有 。

（3）图中熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、CH4为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电

–2–

极的新型电池。已知，该熔融盐电池的负极的电极反应是CH4–8e+4CO3==5CO2+2H2O，则正极的电极反应式为 。

（4）实验过程中，若电解池阴极材料质量不变，产生4.48L（标准状况）气体时，熔融盐燃料电池消耗CH4的体积为 L（标准状况）。 【答案】(1)M（1分） 不能（1分） 因阳极产生的Cu不能还原Cr2O7

2＋

＋

3＋

3＋

2＋

2-

2?（2分） (2) Cr2O7＋–

2–

?6Fe＋14H===2Cr＋6Fe＋7H2O（2分） 有Cr(OH)3 (1分) Fe(OH)（ (3)O2+2CO2+4e===2CO3 31分）

–2–

（或2O2+4CO2+8e===4CO3） （2分） (4)1.12（2分） 【解析】

试题分析：从图看出右边的装置时一个甲烷燃料电池，左边是电解池，CH4通入的一极是负极，那么N

2-就是阴极，O2通入的一极是正极，那么M是阳极。（1）Cr2O7转化为Cr(OH)3沉淀，铬元素的化合价降

2-2+

低，所以要发生氧化还原反应，Cr2O7做氧化剂，那么Fe要变为有还原性的Fe，则Fe作阳极，则

2＋2-

Fe为M极；电解质不能用Cu电极来代替Fe电极，是因为Cu不能还原Cr2O7。（2）Fe变为有还原

2?性的Fe后与Cr2O7发生氧化还原反应，反应离子方程式为：Cr2O7＋6Fe＋14H===2Cr＋6Fe＋

2+

2-2＋

＋

3＋

3＋

7H2O，阴极是水中的H放电，那么阴极附近溶液显碱性，由于有Cr和Fe生成，就会产生Cr(OH)3 和

–2–

Fe(OH)3沉淀。(3)从图可以看出正极是02和C02反应，电极反应为：O2 + 2CO2 + 4e===2CO3。（4）

+ —

根据2H+ 2e===H2↑，阴极生成4.48L（标准状况）气体时转移电子为0.4mol，再根据

–2–

CH4–8e+4CO3==5CO2+2H2O，转移0.4mol电子时消耗CH4的物质的量为0.05mol，体积为1.12L。 考点：燃料电池正负极判断、氧化还原反应方程式的书写、电子转移的计算、 88．（14分）甲醇是一种重要的可再生能源。

（1）已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH =a KJ/mol CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH =b KJ/mol

试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式： 。 （2）还可以通过下列反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。

甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡，用H2表示平均反应速率υ(H2)= _。 +3＋3＋

沉淀，达到净化目的。某科研小组利用以上方法处理污水，设计了熔融盐电池和污水电解装置如下图所示。

（1）Fe电极为 （填“M”或“N”）；电解时 (填“能”或“不能”)否用Cu电极来代替Fe电极，理由是 。

（3）在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2，CO的平衡转化率随温度（T压强（P）的变化如乙图所示。

①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_______。（填字母） A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍

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B．H2的体积分数不再改变

C．体系中H2的转化率和CO的转化率相等 D．体系中气体的平均摩尔质量不再改变

②比较A、B两点压强大小PA________PB（填“＞、＜、=”）。

③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 molCO和20 molH2，则在平衡状态B时容器的体积V(B)= L。 （4）以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。 ①若KOH溶液足量，则写出电池总反应的离子方程式：___________________。

②若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8 mol，当有0.5 mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 。

【答案】 (1) 2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH=(a+2b)kJ/mol (2分) (2) 0.15mol/(L·min) (2分)

-2-(3) ①BD (2分) ② ＜(2分) ③ 14L (2分) (4) ① 2CH3OH+3O2+4OH=2CO3+6H2O(2分)

+2---+

②C(K)>C(CO3)>C(HCO3)>C(OH)>C(H)(2分) 【解析】

试题分析：(1) 将给出的反应分别标为：①、②，根据盖斯定律，把①+②×2可得CH4和O2制取甲醇的热化学方程式：2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH=(a+2b)kJ/mol。(2) 从图可以看出CO的浓度减小了0.75mol/L，根据反应的化学计量数，H2的浓度改变了1.5mol/L，反应达到平衡的时间为10min，则υ(H2)= 1.5mol/L÷10min=0.15mol/(L·min)。(3) ①化学反应速率之比等于化学计量数之比，不管在任何时候，H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍，A错；H2的体积分数不再改变说明体系中各物质的浓度不再改变，反应达到了平衡，B对；H2的转化率和CO的转化率相等不能说明物质的浓度不再改变和同种物质的正逆反应速率相等，C错；反应是气体物质的量改变的反应，如果反应没有达到平衡，气体的物质的量会发生改变，平均摩尔质量也会改变，现平均摩尔质量不再改变，说明气体的生成和消耗速率相等，反应到达了平衡，D对。②从图可以看出B的CO的转化率较大，根据反应的特点，压强增大平衡向正向移动，现B点的转化率较大，说明B点的压强大，故PA ＜PB 。③A点是CO的转化率为0.5，10 mol CO和20 mol H2反应后气体总物质的量为20mol，在B点CO的转化率为0.8，10 mol CO和20 mol H2反应后气体的总物质的量为14mol，设B点的体积为VL。则20mol︰14 mol=20L︰V，V=14L。（4）由于是在碱性电解质溶液中，产生的CO2还要与碱反应，反应的方程式为：

-2-—2—

2CH3OH+3O2+4OH=2CO3+6H2O。②根据KOH和CO2的物质的量可知生成的CO2发生反应：CO2+2OH═CO3，2——2—CO3+ CO2+H2O═HCO3,0.8mol的KOH反应完时消耗0.4mol的CO2，生成0.4mol的CO3，剩余的0.1mol

2——

的CO2与CO3反应生成0.1mol的HCO3，故溶液中有0.3mol的K2CO3、0.1mol的KHCO3，故离子浓度

+2---+

大小顺序为：C(K)>C(CO3)>C(HCO3)>C(OH)>C(H)

考点：盖斯定律的运用、化学反应速率的计算、化学平衡的判断、电极反应的书写、盐类水解和离子浓度大小的比较。 89．（16分）工业上硫酸锰铵[（NH4）2Mn（SO4）2]可用于木材防火涂料等。其制备工艺如下： （1）在步骤I的反应中，氧化剂是 。

（2）步骤Ⅱ中趁热过滤前需向MnSO4溶液中加入少量热水，其目的是____；步骤III所得（NH4）2Mn（SO4）2：晶体需用酒精溶液洗涤，洗去的主要杂质离子有____ 。 （3）下列操作有利于提高产品产率的是____（填序号）。 A．慢慢分次加入二氧化锰 B．趁热过滤

C．冰水浴充分冷却 D．用水代替酒精溶液洗涤

（4）一定条件下，在步骤I的水溶液中l mol MnO2完全反应相相对能量变化如图。则△H=____；催化剂是否参加化学反应？ （填“是”或“否”或“不确定”）。

（5）碱性干电池中含大量MnO2可以回收利用，该电池工作时的正极反应式为____ ；若从干电池中回收87 kg MnO2，理论上可以获得（NH4）2Mn（ S04）2 _kg。 【答案】（１）MnO2 （２分）

（２）防止过滤时因温度降低有MnSO4晶体析出（２分） +2-NH4 、SO4 （2分， 各１ 分）

（３）ABC （2分, 不全对扣１分 ）

（４）＋２０kJ/mol （2分，未写“＋”或“kJ/ mol” 扣１分 ） 是（２分）

- -（５）MnO2 ＋ e+ H2O = MnOOH +OH （２分） 283 （2分）

【解析】

试题分析：由题可知（1）在步骤I的反应中，反应物为硫酸、草酸、MnO2，为MnO2酸性条件下氧化草酸，故氧化剂为MnO2；

（2）步骤Ⅱ中趁热过滤前需向MnSO4溶液中加入少量热水，其目的是使溶液温度处于高温环境，防止

+

过滤时因温度降低有MnSO4晶体析出；步骤III所得（NH4）（SO4）晶体表面附着杂质离子有NH4 、2Mn2：2-+2-SO4，故用酒精溶液洗涤，洗去的主要杂质离子有NH4 、SO4；

（3）A项慢慢分次加入二氧化锰能够提高二氧化锰的浸出率，提高产品产率，故A项正确；B项趁热过滤防止过滤时因温度降低有MnSO4晶体析出，提高产品产率，故B项正确；C项冰水浴充分冷却是降低产品在水中溶解度，提高产品析出率，故C项正确；D项用水代替酒精溶液洗涤会使产品溶于水而损失，故D项错误；本题选ABC；

（4）由图像可知△H=40 kJ/mol-20 kJ/mol=+20 kJ/mol；由图象可知加入催化剂，催化剂改变反应历程，先参与反应后生成，降低活化能。 考点：化学工艺流程。 90．（16分） 化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

（1）利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为W(s)＋I2(g)WI2(g)。该反应在石英真空管中进行，如下图所示：

已知步骤Ⅰ反应：H2C2O4（aq） +H2SO4（aq） +MnO2（s） MnSO4（aq）+2CO2（g）+2H2O（1） △H

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平衡不能用浓度来衡量，故a错误；b.反应中固体质量不再改变时，达到平衡状态，故b正确；c.反应中混合气体密度不再改变时，达到平衡状态，c正确；d.单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨消耗的物质的量相等说明达到平衡状态，故d错误。此题选bc。（2）①电池中阳离子向阴极靠近，故d极为阴极，b极为负极，a为正极，阴极得电子，故通入的是CH4 ，②阳极失电子， 电极方

①该反应的平衡常数表达式K＝_______，若K＝1/2，向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量W(s)，反应达到平衡时I2(g)的转化率为__________。

②该反应的△H____0（填“＞”或“＜”），上述反应体系中可循环使用的物质____。 ③能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_________（填序号）。 a．I2与WI2的浓度相等 b．W的质量不再变化

c．容器内混合气体的密度保持不变

d．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等

（2）利用“隔膜电解法”处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO＋H2O电解mg/L?1000L?3kg，程式为：CH3CHO-2e + H2O == CH3COOH + 2H ；③1 m废水中含有m(CH3CHO)=3000-+

3

又因为阴极区乙醛的去除率可达

60%，故去除乙醛3kg?60%?1.8kg，

n(CH3CHO)=n(CH3CH2OH)=1.8kg?1000=40.9mol，m(CH3CH2OH)=40.9mol?46g/mol=1.9kg。

44考点：考查化学平衡常数、外界条件对化学平衡的影响及电解池等相关知识。 评卷人 得分 三、填空题

CH3CH2OH＋CH3COOH，实

验室中，以一定浓度的乙醛和Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。

91．(15分)卤素的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛。

（1）“碘盐\通常是在食盐中添加适量的K1O3，为缺碘地区人们提供碘元素。 ①碘元素的一种原子含74个中子、5 3个质子，表示此核素的符号是___(如1H)。

②“碘盐\溶液用稀硫酸酸化后，再加入淀粉碘化钾溶液，溶液由无色变篮色。 写出该反应的化学方程式__________________________________________。 ③碘单质溶解在有机溶剂___________中形成常用的医用消毒剂(填结构简式)。

（2）工业上利用氢气和氯气反应制取盐酸，设计成原电池又能获取电能，下列说法错误的是___（填选项)。

A．两极材料可用石墨，用稀盐酸做电解质溶液 B．通氯气的电极反应式为CI2?2e?2CI C．电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动‘ D．通入氢气的电极为原电池的正极

（3）H2和卤素单质(F2、C12、Br2、12)反应生成I molHX的能量变化如图所示(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。

??2 ①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入__________(填化学式)。 ②电解池阳极区的电极反应式为_________________。

3-1

③在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m乙醛含量为3000 mg·L的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。 【答案】（1）①c(WI2) 33.3%②< I2 ③bc

c(I2)-+

（2）①CH4 ② CH3CHO-2e + H2O == CH3COOH + 2H ③1.9 【解析】

试题分析：（1）①由于W是固体，不考虑，故K=c(WI2)；当K=0.5时，设I2反应掉xmol，生成WI2

c(I2) ①曲线A代表的卤化氢是__________(填化学式)。

②写出Br2（1）与HCI气体反应的热化学方程式___________。

③往甲乙两容器分别通入等量的H2和I2，两容器起始状态相同，甲为恒容绝热密闭容器，乙为恒容恒

1x11为xmol，平衡时剩余I（mol，故K==，得到x=mol，I2(g)的转化率=3?100%?33.3%；21-x）

1?x231②该反应是化合反应，放热，故△H<0，上述反应体系中可循环使用的物质是I2；③a.反应是否达到

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垐?温密闭容器，发生反应H2(g)?I2(g)噲H2的体积分数甲_______乙(填?2HI(g),反应达到平衡后，

“>’’‘‘=”或“<”)。 【答案】（1）①12753（5）用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：

I（2分）②KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O（3分）。③CH3CH2OH。（1分）

（2）D（2分）

（3）①HI（2分）②2HCl(g)+Br2(g)=2HBr(g)+Cl2(g) △H=+77.8KJ/mol（2分）。③>（2分） 【解析】 试题分析：（1）①在元素符号的左上角书写质量数，质量数等于质子数+种子数，左下角写质子数，所以写成12753I。②碘盐中的成分为碘酸钾，加入碘化钾反应生成碘单质，化学方程式为

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式： 。 用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理： 。

KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O。③常用的碘酒是碘溶解在乙醇中，所以写CH3CH2OH。（2）氢气做原电池的负极，氯气做原电池的正极，所以可以用石墨做电极材料，用稀盐酸做电解质溶液，所以A正确；正极负极氯气得到电子变成氯离子，正确；电解质溶液中阳离子向正极移动，正确；通入氢气的电极为负极，错误。所以选D。（3）①卤素和氢气反应时非金属性越强，其反应热越大，所以曲线A代表HI。②根据盖斯定律，氢气和氯气反应生成1摩尔氯化氢的反应热为-92.3 KJ，氢气和溴反应生成1摩尔溴化氢的反应热为-53.4 KJ，所以2摩尔氯化氢和溴反应生成2摩尔溴化氢和1摩尔氯气的反应热为（-53.4+92.3）×2=+77.8 KJ，所以反应方程式为：2HCl(g)+Br2(g)=2HBr(g)+Cl2(g) △H=+77.8KJ/mol。③因为甲为绝热的容器，反应放热，所以有利于反应逆向进行，所以平衡后氢气的体积分数甲中大于乙，填>。

考点：热化学方程式的书写和判断，元素的性质和热量的关系，条件对平衡的的影响。 92．煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示：

【答案】（1）4NH3+5O24NO+6H2O （2）bd

（3）强 C和N原子在同一周期（或电子层数相同），N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强

-1

（4）4NH3（g） + 6NO（g）= 5N2（g） + 6H2O（l） ΔH = （3c-3a-2b） kJ·mol

--+2-2--（5）2HSO3 + 2e + 2H=S2O4+ 2H2O 2NO + 2S2O4+ 2H2O = N2 +4HSO3

【解析】 试题分析：（1）根据转化关系流程图可知，氨气与氧气反应生成NO和水，则②中NH3参与反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；

（1）②中NH3参与反应的化学方程式为 。

（2）③中加入的物质可以是 （填字母序号）。 a．空气 b．CO c．KNO3 d．NH3

（3）焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶（），其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更 （填“强”或“弱”），从原子结构角度解释原因： 。 （4）已知：N2（g） ＋ O2（g） N2（g） ＋ 3H2（g） 2H2（g） ＋ O2（g） 2NO（g） ΔH = a kJ·mol

-1

-1

（2）由NO生成N2，氮元素化合价有+2价降低到0价，得电子做氧化剂，则加入的物质必须做还原剂，

失电子，化合价升高，a． 空气中氮元素是0价，无法再失电子生成氮气，错误；b． CO中碳元素能从+2价失电子生成+4价CO2 ，正确；c． KNO3 中各元素均不能失电子做还原剂，错误；d． NH3中氮元素能由-3价失电子生成0价的氮气，正确；选bd。 （3）因为C和N原子在同一周期（或电子层数相同），N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强，所以分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更强。 （4）根据转化关系流程图可知，①中NH3与NO反应生成N2和水，化学方程式为4NH3 + 6NO= 5N2+ 6H2O，再根据盖斯定律，三式×3-一式×3-二式×2得热化学方程式为：4NH3（g） + 6NO（g）= 5N2（g） +

-1

6H2O（l） ΔH = （3c-3a-2b） kJ·mol；

-2---（5）根据电解装置图可知，阴极为HSO3得电子生成S2O4,则阴极的电极反应式为2HSO3 + 2e + +2-2--2H=S2O4+ 2H2O，反应生成的S2O4与NO发生氧化还原反应生成氮气和HSO3，则吸收池中除去NO的原

2--理为2NO + 2S2O4+ 2H2O = N2 +4HSO3。

考点：考查氮及其化合物的性质，盖斯定律的应用，电解的工作原理等知识。 93．人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。

+

I．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H)实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。

2NH3（g） ΔH = b kJ·mol 2H2O（l） ΔH = c kJ·mol

-1

总反应式为N2+3H2“阴”或“阳”)；

第63页 共76页 ◎ 第64页 共76页

2NH3。则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入_________极(填

反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为 。

向另一电极通入N2，该电极的反应式为__________________________。

II．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3相应的反应方程式为：2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) △H=Q （1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。

（2）取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1：3)，分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数Ⅲ．（1）－572．0 kJ·mol(单位不写不给分)（2）①60% ②2 【解析】

试题分析：Ⅰ．氢气失去电子，做电解池的阳极，氮气做电解池的阴极，得到电子，电极反应为N2＋6H＋6e

＋

－-1

2NH3。

。 2)从图像

?(N2)与反应温度T

Ⅱ．（1）化学平衡常数=生成物的浓度幂之积/反应物的浓度幂之积，所以K=的关系曲线如下图所示，则上述反应的Q________0(填“＞”、“＜”或“=”)。

（3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则下图所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系

-1

能量变化的是_______(填字母代号)，图中△H绝对值为1530kJ·mol。

III．目前工业合成氨的原理是：N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g)△H=-93．0kJ·mol 回答下列问题：

结合II中的数据，则2H2 (g)+O2 (g)=2H2O (g)的△H=___________。 （2）在一定温度下，将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2．8mol。 ①达平衡时，H2的转化率-1

看，氮气的含量随着温度升高，先增大，后减小，说明先建立平衡，当氮气的含量最大时是平衡态，后随着温度升高，平衡正向移动，氮气的含量减小，说明正反应为吸热反应，即Q＞0。（3）因为反应为吸热，所以从cd中选，使用催化剂，降低反应的活化能，所以选d。

-1

Ⅲ．（1）根据盖斯定律，（反应②×2-反应①）/3，反应热=（-93．0×2-1530）/3=－572．0 kJ·mol。 （2）①N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g) 起始 1 3 0 改变 x 3x 2x

平衡 1-x 3-3x 2x 有1-x+ 3-3x +2x=2．8，解x=0．6摩尔，所以氢气的转化率=0．6×3/3= 60% 。 ②起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为a2，当a1+a2=1时，说明平衡与原平衡是等效平衡，氨气的物质的量极限转化后相当于1摩尔氮气和3摩尔氢气，所以氨气的物质的量为2摩尔。

考点：电解原理，化学平衡的常数的计算，化学平衡的计算。 94．第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。 （1）同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为：

4Ca5（PO4）3F（s）+21SiO2（s）+30C（s）=3P4（g）+20CaSiO3（s）+30CO（g）+SiF4（g），△H 已知相同条件下：

4Ca3（PO4）2F（s）+3SiO2（s）=6Ca3（PO4）2（s）+2CaSiO3（s）+SiF4（g） ， △H1 2Ca3（PO4）2（s）+10C（s）=P4（g）+6CaO（s）+10CO（g） ，△H2 SiO2（s）+CaO（s）=CaSiO3（s） ，△H3

用△H1、△H2和△H3表示△H，则△H=____________________；

（2）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式如图）之间脱去两个水分子产物，其结构式为_________，三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为____________；

?1?______________。

（3）次磷酸钠（NaH2PO2）可用于工业上的化学镀镍。 ①化学镀镍的溶液中含有Ni和H2P（a）_____ Ni + ____ H2P。（2）＞ （3）

（b）6 H2P+2+

2+

②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为a2，当a1+a2=1时，

则起始时NH3的物质的量n(NH3)= _________mol。 【答案】Ⅰ．阳 N2＋6H＋6e（1）K=N2＋6H＋6e

＋

－＋

－2NH3Ⅱ．

(氢气失去电子，做电解池的阳极，氮气做电解池的阴极，得到电子，电极反应为2NH3。

，在酸性等条件下发生下述反应：

+

+ _____ → ___Ni+______ H2P+ ____

Ⅱ．（1）化学平衡常数=生成物的浓度幂之积/反应物的浓度幂之积，所以K=d。

+2H =2P+4H2PO3+3H2↑ 请在答题卡上写出并配平反应式（a）；

②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的，这是一种常见的化学

第65页 共76页 ◎ 第66页 共76页

镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。

方法上的不同点：________________________________； 原理上的不同点：__________________________________； 化学镀的优点：____________________________________。 【答案】（1）△H1—3△H2+18△H3

CH3OH（l）+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H3=－726kJ·mol

（3）利用CO、H2化合制得液态甲醇的热化学方程式为 Ⅲ．一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。

－1

（2）（3）2Ni + 1 H2P2+

，Na5P3O10

+ 1H2O →2Ni +1H2P+

+ 2H 2-（4）写出电极A的电极反应式 ，放电过程中，溶液中的CO3将移向电极 （填A或B） （5）以上述电池电解饱和食盐水，若生成0.2mol Cl2，则至少需通入O2的体积为 L（标准状况）

－1.-2-【答案】（1）1（2）< （3）CO(g)+2H2(g)=CH3OH（l） △H=+101kJ·mol （4） H2-2e+CO3=CO2+H2O

（5） 2.24 【解析】 试题分析：（1）根据表中数据分析平衡时二氧化碳和氢气的浓度为0.12mol/L，一氧化碳的浓度为0.08mol/l，水蒸气的浓度为0.18mol/l，所以平衡常数=1（2）此时的浓度积=2×2/1×1=4>1，所以反应逆向进行，选<。 （3）根据盖斯定律，反应①+反应②-反应③，所以得热化学方程式为：

－1.

CO(g)+2H2(g)=CH3OH（l） △H=+101kJ·mol 。（4）在碳酸钾做电解质的燃料电池中A极为通入氢

-2-气，是原电池的负极，失去电子生成二氧化碳和水，电极反应为： H2-2e+CO3=CO2+H2O（5）当电解生成0.2摩尔氯气时，反应中转移0.4摩尔电子，则消耗0.1摩尔氧气，在标况下体积为 2.24 升。 考点：考查化学平衡的计算和平衡常数的应用，盖斯定律，燃料电池的电极书写和嗲子转移。 96．（14分）随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫（SO2)排放量减少8%，氮氧化物（NOx)排放量减少10%.目前，消除大气污染有多种方法. （1）处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.已知：

－1

CH4（g)+4NO2（g)=4NO（g)+CO2（g)+2H2O（g) △H=－574kJ·mol

－1

CH4（g)+4NO（g)=2N2（g)+CO2（g)+2H2O（g) △H=－1160kJ·mol

则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 . （2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应： 2NO（g)+2CO（g)N2（g)+2CO2（g)；△H＜0.若在一定温度下，将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示，该反应的化学平衡常数为K= .

+

（4）化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应；电镀通过外加电流，在镀件外形成镀层；化学镀是利用化学腐蚀反应；电镀是利用电解池，外加电流进行氧化还原反应 ；装置简便，节约能源，操作简便 【解析】 试题分析：（1）根据题意将已知的反应处理如下：

①4Ca5（PO4）3F（s）+3SiO2（s）=6Ca3（PO4）2（s）+2CaSiO3（s）+SiF4（g），△H1； ②6Ca3（PO4）2（s）+30C（s）=3P4（g）+18CaO（s）+30CO（g），3△H2； ③18SiO2（s）+18CaO（s）=18CaSiO3（s），18△H3； 将①—②+③得：

4Ca5（PO4）3F（s）+2lSiO2（s）+30C（s）=3P4（g）+20CaSiO3（s）+30CO（g）+SiF4 根据盖斯定律可得△H=△H1—3△H2+18△H3；

（2）一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水．结构式则为，“五钠”即五个钠原子，所以三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10；

（3）次磷酸（H3PO2）为一元酸，因此其钠盐的正盐为NaH2PO2；根据得失电子守恒：镍元素的化合价降低了2价，磷元素的化合价升高的2价，所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为：

2+--+

H2O+Ni+H2PO2+═Ni+H2PO3+2H；

（4）电镀是利用电解原理，在镀件表面形成镀层，化学镀是利用化学腐蚀反应，在镀件表面形成镀层；化学镀相对于电镀而言，装置简单，不需要电源，操作方便。

考点：考查了热化学方程式含义及反应热的计算、离子方程式的配平、电化学等相关知识。 95．(14 分)碳及其化合物应用广泛。

I．工业上利用CO和水在沸石分子筛表面反应制氢气，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

o

（1）向 1L恒容密闭容器中注入CO和H2O（g），830C时，测得部分数据如下表。

t/min n(CO)/mol n(H2O)/mol 0 0.200 0.300 1 0.160 0.260 2 0.125 0.225 3 0.099 0.199 4 0.080 0.180 5 0.080 0.180 则该温度下反应的平衡常数K=

（2）相同条件下，向 1L恒容密闭容器中，同时注入1molCO、1molH2O(g)、2molCO2和2molH2，此时 v（正） v（逆）（填“＞”“＝”或“＜”）

－1

II．已知：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H1=－141kJ·mol

－1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=－484kJ·mol

若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡将 移动（填“向左”、“向右”或“不”）.

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20min时，若改变反应条件，导致N2浓度发生如图所示的变化，则改变的条件可能是 （填序号）.

①加入催化剂 ②降低温度 ③缩小容器体积 ④增加CO2的量

（3）肼（N2H4）用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977.写出肼与亚硝酸反应的化学方程式 .

（4）如图所示装置可用于制备N2O5，则生成N2O5的那一极电极反应式为 .

部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：

物质 V2O5 NH4VO3 VOSO4 可溶 (VO2)2SO4 易溶 溶解性 难溶 难溶

【答案】（14分）

－1

（1）CH4（g)+2NO2（g)= N2（g)+CO2（g)+2H2O（g) △H=－867kJ·mol（3分） （2）k= 5/144 或0.0347 （2分）； 不（2分）； ② （2分） （3）N2H4 +HNO2==HN3 + 2H2O （2分）

-+

（4）N2O4 –2e+ 2HNO3 ==2N2O5+ 2H（3分） 【解析】 试题分析：（1）根据氧化还原反应原理，CH4与NO2反应生N2、CO2和H2O，写出化学方程式并注明状态：CH4（g)+2 NO2（g)= N2（g)+CO2（g)+2H2O（g)；然后根据盖斯定律可求出该反应的?H=1/2×?H1+1/2×

－1

?H2=－867kJ·mol，可写出热化学方程式。

111

（2）根据图像可得平衡时c（NO）=1.6mol?L￣，c（CO）=0.6mol?L￣，c（N2）=0.2mol?L￣，根据化

1222

学方程式可得c（CO2）=0.4mol?L￣，则该反应的化学平衡常数为K=c（N2）?c（CO2）/[c（NO）?c（CO）]= 5/144 或0.0347；若保持温度不变，20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol，浓度商Q=0.8mol?L1121212

￣×（0.4mol?L￣）/[（1.6mol?L￣）×（1.2mol?L￣）]= 0.0347=K，则平衡不移动；①加入催化剂，平衡不移动，则N2浓度不变化，错误；②降低温度，平衡向右移动，N2浓度逐渐增大，正确；③缩小容器体积，压强增大，20min时各物质浓度突然增大，错误；④增加CO2的量，平衡向左移动，N2浓度减小，错误。

（3）根据氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，则该氢化物分子中N原子数目为：43.0×0.977÷14=3，H原子数目为：43.0×（1—0.977）÷1=1，分子式为HN3；根据氧化还原反应原理可得化学方程式为：N2H4 +HNO2==HN3 + 2H2O。

-（4）N2O4在阳极上失电子生成N2O5，根据化合价的变化和元素守恒可得电极方程式：N2O4 –2e+ 2HNO3

+

==2N2O5+ 2H。

考点：本题考查热化学方程式的书写、化学平衡常数及应用、方程式的书写、电解原理及应用。 97．（14分）钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：

请回答下列问题：

+

（1）反应①所得溶液中除H之外的阳离子有 。

（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 （写化学式）。 （3）反应④的离子方程式为 。

（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol 4V(s)＋5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2＝-b kJ/mol

用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。

+

（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H通过。电池放电时负极的电极反应式为 ，电池充电时阳极的电极反应式是 。

（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程

++2+

式为：2VO2＋H2C2O4＋2H===2VO＋2CO2↑＋2H2O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为 g/L。

＋3+ ＋—

【答案】（1）VO2、Al（2分）（2）Al(OH)3 （2分）（3）NH4＋VO3==NH4VO3↓ （2分） （4）10Al(s)＋3V2O5(s)==5Al2O3(s)＋6V(s) ΔH＝-2+

－

3+

2+

－

＋

5a?3bkJ/mol （3分） 2+

（5）V－e== V（2分） VO－e＋H2O==VO2＋2H（2分）（6）10.6 （3分） 【解析】

+＋

试题分析：（1）反应①所得溶液中除H之外的阳离子还有VO2。另外氧化铝与硫酸反应还生成硫酸铝

3+

和水，则还含有Al。

（2）溶液中的铝离子与碳酸根离子水解相互促进生成氢氧化铝和CO2，所以反应②碱浸后滤出的固体主要成分是Al(OH)3 。

—＋—

（3）反应④是VO3与铵根离子结合生成NH4VO3沉淀，反应的离子方程式为NH4＋VO3＝NH4VO3↓。 （4）已知①4Al(s)＋3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1＝-a kJ/mol，②4V(s)＋5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2＝-b kJ/mol，则根据盖斯定律可知（①×5—②×3）÷2即可得到用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化

第69页 共76页 ◎ 第70页 共76页

学方程式是10Al(s)＋3V2O5(s)==5Al2O3(s)＋6V(s) ΔH＝-5a?3bkJ/mol。 2+

（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H通过。电

2+3+2+－3+

池放电时负极是V失去电子转化为V，则电极反应式为V－e== V，电池充电时阳极是原电池正

2+－＋+

极反应的逆反应，则电极反应式是VO－e＋H2O==VO2＋2H。 （6）根据方程式可知该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为0.025L?0.1mol/L?2?51g/mol?10.6 g/L。

0.024L考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用

98．(15分)工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO，同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。

请回答下列问题：

－

（1）装置I中生成HSO3的离子方程式为 。

－2－

（2）含硫各微粒(H2SO3、HSO3和SO3)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如下图所示。

图中A为电源的 （填“正”或“负”）极。右侧反应室中发生的主要电极反应式为 。

－－3

（5）已知进人装置Ⅳ的溶液中NO2的浓度为 0.75 mol/L ，要使 1m该溶液中的NO2完全转化为 NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为 L 。 【答案】（15分）

- -（1）SO2 + OH= HSO3

--2-+2+

（2）①BCD； ②HSO3在溶液中存在电离平衡：HSO3SO3 + H ，加入CaCl2溶液后，Ca + 2-+

SO3=CaSO3↓，使电离平衡右移，c(H)增大。

4+3+-+

（3）NO + Ce + H2O = Ce + NO2 +2H

-+-2-3

（4）①正 ②2HSO3 +2H + 2e == S2O4 + 2H2O （5）8.4×10 【解析】 试题分析：（1）根据流程图可知，装置Ⅰ中发生SO2 与NaOH溶液反应生成NaHSO3的反应，则装置I

－

中生成HSO3的离子方程式为SO2 + OH- = HSO3-；

＋－-2-＋＋

= 7时，c(H)=c(OH), c(HSO3)=c(SO3)，根据电荷守恒c(Na)+c(H)=c(OH（2）①A.由图可知，pH

－

)+c(HSO3)+2c(SO3),则溶液中c( Na)>c (HSO3) + c(SO3)，A项错误;B．由图可知，当PH=7时，

-2--＋2-c(HSO3)=c(SO3)，H2SO3的二级电离平衡为HSO3H+SO3,电离平衡常数K2=c(H

＋2--－7

)·c(SO3)÷c(HSO3)≈10,B项正确；C.据图可知，在PH=4～5时，溶液中NaHSO3 的物质的量分

＋＋

数最大，C项正确；D.据图可知当pH = 9时，溶液是Na2SO3 ，溶液中存在电荷守恒，c(Na)+c(H)=c(OH－-2-＋-2-)+c(HSO3)+2c(SO3)，根据物料守恒，c(Na)=2c(HSO3)+2c(SO3)+2c(H2SO3 )，两个关系式联立得：

－－+

c(OH)= c (H) + c(HSO3)+ 2c(H2SO3)，D项正确；选BCD；

2-+2+2-②HSO3-在溶液中存在电离平衡：HSO3-SO3 + H ，加入CaCl2溶液后，Ca + SO3=CaSO3↓，使电离平衡右移，c(H)增大，溶液的PH降低。

4+3+-（3）在装置Ⅱ中，NO与Ce反应生成Ce和NO2，在根据化合价升降相等和电荷守恒、原子守恒配平，－

得出NO被氧化为NO2离子方程式为NO + Ce4+ + H2O = Ce3+ + NO2- +2H+。

（4）①根据电解装置图，左侧反应室Ce失电子生成Ce,发生氧化反应，与电源正极相连；②右端

-2-发生HSO3得电子生成S2O4，再根据电荷守恒和原子守恒配平，则右侧反应室中发生的主要电极反应式为2HSO3- +2H+ + 2e- == S2O42- + 2H2O；

－3-（5）NO2的浓度为0.75mol/L，要使 1m该溶液中的NO2完全转化为 NH4NO3，则失去电子数为：1000×（5-3）×0.75=1500，设消耗标况下氧气的体积为V，根据电子守恒：VL/22.4mol·L×4=1500，解

得V=8400L,则需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为8.4×103L。

考点：考查气体的污染与治理，离子浓度的大小比较，影响化学平衡的因素，电解的应用等知识。 99．(14分)CO2和H2可用于合成甲醇和甲醚。 （1）已知①CH3OH(l)＋-1

3+

4+

+

-2-+－2－

①下列说法正确的是 （填标号）。

－2－+

A.pH = 7时，溶液中c( Na) < c (HSO3) + c(SO3)

－7

B.由图中数据，可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈10 C.为获得尽可能纯的 NaHSO3，应将溶液的pH控制在 4～5为宜

－－+

D.pH = 9时溶液中 c(OH)= c (H) + c(HSO3)+ 2c(H2SO3)

②向pH = 5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的 CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，其pH 降为2 ，用化学平衡移动原理解释溶液 pH 降低的原因 。

－

（3）装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行，写出NO被氧化为NO2离子方程式 。

4+

（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce ，其原理如下图所示。

3－1

O2(g) == CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.5 kJ·mol 2第71页 共76页 ◎ 第72页 共76页

1－1

②H2(g)＋O2(g) == H2O(g) ΔH ＝－241.8 kJ·mol

2③H2O(g) == H2O(l) ΔH ＝－44 kJ·mol

则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l)，同时生成H2O(l)的热化学方程式为_______。 （2）将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(l)

已知在投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，不同温度、不同压强时，CO2的转化率见下表：

－1

时转化率是55%，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应方向为吸热反应，所以该反应的正反应为放热反应，所以ΔH>0。④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，反应消耗的二者的物质的量的比是1:3，所以反应达平衡状态时H2的转化率为与CO2相同，也是60%，假设反应开始时加入CO2的物质的量是2mol，根据方程式2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(l)可知：每有2molCO2发生反应，会消耗H26mol，产生1mol CH3OCH3(g)，现在CO2反应消耗的物质的量是Δn(CO2)=1mol×0.6=0.6mol，消耗H2的物质的量是Δn(H2)=3mol×0.6=1.8mol,产生CH3OCH3(g)的物质的量是：Δn(CH3OCH3)=1/2Δn(CO2)=0.3mol，平衡时混合气体中CO2的物质的量是n(CO2)=0.4mol， n(H2)=1.2mol，所以CO2体积分数为[0.4mol÷(0.4mol+1.2mol+0.3mol)] = 4/19。（3）以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池，通入甲醇的电极为负极，放电时，负极的电极反应式为CH3OH－8e－－

＋8OH ＝CO32-＋6H2O。

考点：考查热化学方程式的书写、化学平衡状态的判断、平衡常数表达式及计算、物质的平衡含量的计算、燃料电池的电极反应式的书写的知识。 100．（16分）一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。 （l）在高温下CO可将SO2还原为单质硫。

已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ/mol ②S(s)+ O2(g)=SO2(g)ΔH=-296.0kJ/mol

请写出CO还原SO2的热化学方程式______ 。 （2）工业土用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)+H2O(g) CO2(g) +H2(g)。已知420℃时，该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol，

-1-1

5min末达到平衡，则此时CO的转化率为_________，H2的平均生成速率为 mol·Lmin，其他条件不变时，升温至520℃，CO的转化率增大，该反应为___________反应（填“吸热”或“放热”）；

（3）CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图

①下列关于上述可逆反应的说法正确的是

A．在恒温、恒容的密闭容器中，当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态 B．当v正(CO2)= 3 v逆(H2)，反应达平衡状态 C．当n(CO2):n(H2)=1：3时，反应达平衡状态 D．a > 60%

②上述反应的化学平衡常数的表达式为__________。

③该反应的ΔH 0，原因是 。

④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，反应达平衡状态时H2的转化率为 ，混合气体中CO2的体积分数为 。 （3）以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：放电时，负极的电极反应式为 。

－1

【答案】（14分）（1）CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－131.9 kJ·mol（2分）

c(CH3OCH3)?c3(H2O)（2）①AD （2分） ② K?（2分） 26c(CO2)?c(H2)③＞ 由表中数据可判断b＜55%，可得温度升高，反应物转化率降低，所以正反应放热。（1+2分） ④60% 4/19 （1+2分）

－－

（3）CH3OH－8e＋8OH ＝CO32-＋6H2O （2分） 【解析】 试题分析：（1）3×（②+③）—①，整理可得：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－131.9

－1

kJ·mol；（2）①A．在恒温、恒容的密闭容器中，该反应的物质不完全是气体，也就是说是气体质量可变的反应，若反应未处于平衡状态，则气体的密度改变，所以当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态，正确；B．在任何时刻都存在当3v正(CO2)= v正(H2)，若3 v逆(H2)= v正(H2)/3，用同一物质表示的正反应、逆反应的速率不相等，反应未达平衡状态，错误；C．由于加入的二者的物质的量的比是1:3，反应消耗的比例也是1:3，所以在任何时刻都存在n(CO2):n(H2)=1：3，故不能判断反应达平衡状态，错误；D．由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以在压强不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动，所以物质的转化率a > 60%，正确。②化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比。该反应的化学平衡常数的表达式为

c(CH3OCH3)?c3(H2O)K?。③在压强都是1.5 P时，在温度为500 K时，转化率a>60%，在600K26c(CO2)?c(H2) 电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则c电极是 （填“正极”或“负极”），c电极的反应方程式为 。若用该电池电解精炼铜（杂质含有Ag和Fe），粗铜应该接此电源的___________极（填“c”或“d”），反应过程中析出精铜64g，则上述CH3OH燃料电池，消耗的O2在标况下的体积为 L。

－1

【答案】（16分）（1）2CO(g)+SO2(g) = S(s)+2CO2(g) △H= －270 kJ ·mol （3分）

－1－1

（2）75% （2分）；0.045mol·L·min（2分）；吸热（2分）

-+

（3）负极（2分）；CH3OH-6e+H2O=CO2+6H （3分）；d ；11.2L（2分）。 【解析】

－1

试题分析：（1）①-②，整理可得：2CO(g)+SO2(g) = S(s)+2CO2(g) △H= －270 kJ ·mol；（2）在反应开始时，c(CO)=c(H2O)=0.3mol/L，假设在反应过程中CO转化浓度是x，则平衡时各种物质的浓

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度是：c(CO)=c(H2O)=(0.3-x)mol/L，c(CO2)=c(H2)=x，由于平衡常数K=9，所以x/(0.3-x)=9，解得

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x=0.225mol/L，所以CO的转化率是：φ=(0.225mol/L÷0.3mol/L)×100%=75%；H2的平均生成速率为

V(H－1－1

2)=V(CO)= 0.225mol/L÷5min=0.045mol·L·min；其他条件不变时，升温至520℃，CO的转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动。根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应；（3）由于c电极通入的气体失去电子，发生氧化反应，因此是通入

燃料气体的负极，由于是酸性介质，所以电极反应式是：CH-+

3OH-6e+H2O=CO2+6H。若用该电池电解精炼铜（杂质含有Ag和Fe），粗铜应该接此电源的正极d极，反应过程中析出精铜64g，n(e-)=(64g÷64g/mol)×2=2mol，根据在整个闭合回路中电子转移数目相等，可知上述CH3OH燃料电池，消耗的O2的物质的量是：n(O2)= 2mol÷4=0.5mol，所以在标况下的体积为V(O2)= 0.5mol×22.4L/mol=11.2 L。

考点：考查热化学方程式的书写、化学反应速率和物质的平衡转化率的计算、反应热的判断、原电池、电解池反应原理的应用的知识。

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