电化学

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1. (2012天津, 7)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: (1, 易)Y在元素周期表中的位置为 。

(2, 易)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)。

(3, 易)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)。

(4, 中)X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1, 写出X2M燃烧反应的热化学方程式: 。

(5, 难)ZX的电子式为 ; ZX与水反应放出气体的化学方程式为 。

(6)熔融状态下, Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如右图), 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 。

2. (2011四川, 26)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族, 丙、丁、戊处于同一周期, 戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; 戊的单质与X反应能生成乙的单质, 同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z, 0. 1 mol/L的Y溶液pH>1; 丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L, 也能与Z的水溶液反应生成盐; 丙、戊可组成化合物M。 请回答下列问题:

(1, 易)戊离子的结构示意图为 。 (2, 易)写出乙的单质的电子式: 。

(3, 中)戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2∶4, 反应中被氧化的物质与被还

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曲一线科学备考 原的物质的物质的量之比为 。

(4, 中)写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式: 。

(5, 中)按右图电解M的饱和溶液, 写出该电解池中发生反应的总反应方程式: 。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中, 观察到的现象是 。

3.(2012课标, 26)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, 中)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式, 可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0. 54 g的FeClx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. 0 mL。计算该样品中氯的物质的量, 并求出FeClx中x值: (列出计算过程);

(2, 易)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, 易)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, 难)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与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 。

4. (2010江苏, 18)正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。

(1, 难)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料, 它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应, 所得沉淀经80 ℃真空干燥、高温成型而制得。 ①共沉淀反应投料时, 不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因

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曲一线科学备考 是 。

②共沉淀反应的化学方程式为 。 ③高温成型前, 常向LiFePO4中加入少量活性炭黑, 其作用除了可以改善成型后LiFePO4的导电性能外, 还能 。 (2, 难)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。

①在上述溶解过程中, S2被氧化成S,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式

为 。

②Co(OH)2在空气中加热时, 固体残留率随温度的变化如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水, 则1 000 ℃时, 剩余固体的成分为 (填化学式); 在350~400 ℃范围内, 剩余固体的成分为 (填化学式)。

5. (2012北京, 25)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨, 危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。

(1, 易)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。

(2, 易)在钠碱循环法中, Na2SO3溶液作为吸收液, 可由NaOH溶液吸收SO2制得, 该反应的离子方程式是 。

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曲一线科学备考 (3, 中)吸收液吸收SO2的过程中, pH随n(S)∶n(HS)变化关系如下表:

①由上表判断, NaHSO3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) 。

a. c(Na+)=2c(S)+c(HS)

b. c(Na+)>c(HS)>c(S)>c(H+)=c(OH-)

c. c(Na+)+c(H+)=c(S)+c(HS)+c(OH-)

(4, 难)当吸收液的pH降至约为6时, 需送至电解槽再生。再生示意图如下:

①HS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, 吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。 6. (2009山东, 29)Zn-MnO2干电池应用广泛, 其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1, 易)该电池的负极材料是 。电池工作时, 电子流向 (填“正极”或“负极”)。 (2, 易)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+, 会加速某电极的腐蚀, 其主要原因是 。 欲除去Cu2+, 最好选用下列试剂中的 (填代号)。 a. NaOH b. Zn c. Fe d. NH3·H2O

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曲一线科学备考 (3, 中)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极, 电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。

若电解电路中通过2 mol电子, MnO2的理论产量为 g。

7.(2009天津, 10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图, 该电池电极表面镀一层细小的铂粉, 铂吸附气体的能力强, 性质稳定。请回答:

(1, 易)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 , 在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。

(2, 易)负极反应式为 。 (3, 中)电极表面镀铂粉的原因为 。

(4, 易)该电池工作时, H2和O2连续由外部供给, 电池可连续不断提供电能。因此, 大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料, 吸氢和放氢原理如下:

Ⅰ. 2Li+H2Ⅱ. LiH+H2O

2LiH LiOH+H2↑

①反应Ⅰ中的还原剂是 , 反应Ⅱ中的氧化剂是 。

②已知LiH固体密度为0. 82 g/cm3, 用锂吸收224 L(标准状况)H2, 生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。

③由②生成的LiH与H2O作用, 放出的H2用作电池燃料, 若能量转化率为80%, 则导线中通过电子的物质的量为 mol。

8. (2012海南, 16)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, 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

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曲一线科学备考 钠溶液电解实验, 如图所示。回答下列问题:

(1, 中)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别

为 、 ;

(2, 易)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, 中)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. 65×104 C·mol-1, 列式计算), 最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。

9. (2011江苏, 18)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质, 可通过下列方法制备: 在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液, 生成Ag2O沉淀, 保持反应温度为80 ℃, 边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中, 反应完全后, 过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8回答下列问题:

(1, 易)上述制备过程中, 检验洗涤是否完全的方法是 。

(2, 难)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液, 电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag, 负极的Zn转化为K2Zn(OH)4, 写出该电池反应方程

式: 。

(3, 中)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2. 588 g, 在一定的条件下完全分解为Ag和O2, 得到224. 0 mL O2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。

10. (2009海南, 15)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳, 电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为: 4Li+2SOCl2 4LiCl +S +SO2。 请回答下列问题:

(1, 易)电池的负极材料为 , 发生的电极反应为 ; (2, 难)电池正极发生的电极反应

Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O 第6页 / 共 56页

曲一线科学备考 为 ;

(3, 中)SOCl2易挥发, 实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2, 有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中, 实验现象是 , 反应的化学方程式为 ; (4, 中)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行, 原因是 。 11. (2010山东, 29)对金属制品进行抗腐蚀处理, 可延长其使用寿命。 (1, 中)以下为铝材表面处理的一种方法:

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜, 碱洗时常有气泡冒出, 原因是(用离子方程式表示)_________。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收, 最好向槽液中加入下列试剂中的 。

a. NH3 b. CO2 c. NaOH d. HNO3

②以铝材为阳极, 在H2SO4溶液中电解, 铝材表面形成氧化膜, 阳极电极反应式为 。取少量废电解液, 加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀, 产生沉淀的原因是 。

(2, 易)镀铜可防止铁制品腐蚀, 电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。

(3, 中)利用右图装置, 可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒, 为减缓铁的腐蚀, 开关K应置于 处。若X为锌, 开关K置于M处, 该电化学防护法称为 。

12. (2008海南, 29)如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素, 某同学做了如下探究实验: 序号 内容 1 实验现象 常温下将铁丝放在干燥空气干燥的铁丝表面依然光亮 中一个月 第7页 / 共 56页

曲一线科学备考 2 3 4 5 常温下将铁丝放在潮湿空气铁丝表面依然光亮 中一小时 常温下将铁丝放在潮湿的空铁丝表面已变得灰暗 气中一个月 将潮湿的铁丝放在常温的氧铁丝表面略显灰暗 气流中一小时 将潮湿的铁丝放在高于常温铁丝表面已变得灰暗 的氧气流中一小时 将浸过氯化钠溶液的铁丝放铁丝表面灰暗程度比实验5在高于常温的氧气流中一小严重 时 6 回答以下问题: (1, 易)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号) ; 在电化学腐蚀中, 负极反应是 ; 正极反应是 。 (2, 中)由该实验可知, 可以影响铁锈蚀速率的因素是 。

(3, 易)为防止铁的锈蚀, 工业上普遍采用的方法是 (答两种方法)。

13. (2010全国Ⅱ, 29)下图是一个用铂丝作电极, 电解稀的MgSO4溶液的装置, 电解液中加有中性红指示剂, 此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围: 6. 8~8. 0, 酸色—红色, 碱色—黄色)

回答下列问题:

(1, 中)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 (填编号); ①A管溶液由红变黄 ②B管溶液由红变黄 ③A管溶液不变色 ④B管溶液不变色

(2, 易)写出A管中发生反应的反应式: ;

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曲一线科学备考 (3, 易)写出B管中发生反应的反应式: ; (4, 易)检验a管中气体的方法是 ; (5, 易)检验b管中气体的方法是 ;

(6, 易)电解一段时间后, 切断电源, 将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 。

14. (2011北京, 26)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。

(1, 易)溶液A的溶质是 。

(2, 易)电解饱和食盐水的离子方程式是 。

(3, 中)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用: 。 (4, 难)电解所用的盐水需精制, 去除有影响的Ca2+、Mg2+、N精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):

、S[c(S)>c(Ca2+)]。

①盐泥a除泥沙外, 还含有的物质是 。

②过程Ⅰ中将N

转化为N2的离子方程式是 。

③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程Ⅱ中除去的离子有 。

④经过程Ⅲ处理, 要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5 mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7. 45 mg/L, 则处理10 m3盐水b , 至多添加10%Na2SO3溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。

15. (2010重庆, 29)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。

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曲一线科学备考 (1, 易)V2O5是接触法制硫酸的催化剂。

①一定条件下, SO2与空气反应t min后, SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则SO2起始物质的量浓度为 mol/L; 生成SO3的化学反应速率为 mol/(L·min)。 ②工业制硫酸, 尾气SO2用 吸收。

(2, 中)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, 其原理如下图所示。

①当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝, 其电极反应式为 。 ②充电过程中, 右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色。

③放电过程中氢离子的作用是和 ; 充电时若转移的电子数为3. 01×1023个, 左槽溶液中n(H+)的变化量为 。

16. (2009全国Ⅰ, 28)下图所示装置中, 甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5. 00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10. 00%的K2SO4溶液, 电极均为石墨电极。

(1, 中)接通电源, 经过一段时间后, 测得丙中K2SO4浓度为10. 47%, 乙中c电极质量增加。据此回答问题:

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曲一线科学备考 ①电源的N端为 极; ②电极b上发生的电极反应为 ;

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积: ; ④电极c的质量变化是 g;

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化, 简述其原因: 甲溶液 , 乙溶液 , 丙溶液 ;

(2, 易)如果电解过程中铜全部析出, 此时电解能否继续进行, 为什么? 。

17. (2012海南, 13)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, 易)氮元素原子的L层电子数为 ; (2, 易)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4), 该反应的化学方程式为 ; (3, 易)肼可作为火箭发动机的燃料, 与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。 已知: ①N2(g)+2O2(g)②N2H4(l)+O2(g)

N2O4(l) ΔH1=-19. 5 kJ·mol-1 N2(g)+2H2O(g)

ΔH2=-534. 2 kJ·mol-1

写出肼和N2O4反应的热化学方程式 ; (4, 中)肼—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 。

18.(2012福建, 24)(1, 易)电镀时, 镀件与电源的 极连接。

(2, 中)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。 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变化如图所示。该镀铜过程中, 镀液pH控制在12. 5左

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曲一线科学备考 右。据图中信息, 给出使反应停止的方法: 。

(3, 难)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：

①步骤(ⅰ)中Cu2(OH)2CO3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, 1 mol MnO2转移2 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

3Fe3++N+2S+6H2O NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+

过滤后母液的pH=2. 0, c(Fe3+)=a mol·L-1, c(N)=b mol·L-1, c(S)=d mol·L-1, 该反应的

平衡常数K= (用含a、b、d的代数式表示)。

19. (2011重庆, 29)臭氧是一种强氧化剂, 常用于消毒、灭菌等。 (1, 易)O3与KI溶液反应生成的两种单质是 和 (填分子式)。

(2, 易)O3在水中易分解, 一定条件下, O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知: O3的起始浓度为0. 021 6 mol/L。 T/℃t/minpH 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 第12页 / 共 56页

曲一线科学备考 20 30 50 301 231 169 58 158 108 48 15 31 26 15 7 ①pH增大能加速O3分解, 表明对O3分解起催化作用的是 。 ②在30 ℃、pH=4. 0条件下, O3的分解速率为mol/(L·min)。 ③据表中的递变规律, 推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 (填字母代号)。

a. 40 ℃、pH=3. 0 b. 10 ℃、pH=4. 0 c. 30 ℃、pH=7. 0 (3, 中)O3可由臭氧发生器(原理如下图)电解稀硫酸制得。

①图中阴极为 (填“A”或“B”), 其电极反应式为 。 ②若C处通入O2, 则A极的电极反应式

为 。

③若C处不通入O2, D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况), 则E处收集的气体中O3所占的体积分数为 (忽略O3的分解)。 20. (2010山东, 28)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应: Ⅰ SO2+2H2O+I2Ⅱ 2HIⅢ 2H2SO4

H2+I2

2SO2+O2+2H2O

H2SO4+2HI

(1, 易)分析上述反应, 下列判断正确的是 。 a. 反应Ⅲ易在常温下进行

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曲一线科学备考 b. 反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强 c. 循环过程中需补充H2O

d. 循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2

(2, 中)一定温度下, 向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g), 发生反应Ⅱ, H2物质的量随时间的变化如下图所示。

0~2 min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下, H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K= 。

相同温度下, 若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍, 则 是原来的2倍。 a. 平衡常数 b. HI的平衡浓度 c. 达到平衡的时间 d. 平衡时H2的体积分数

(3, 易)实验室用Zn和稀硫酸制取H2, 反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”); 若加入少量下列试剂中的 , 产生H2的速率将增大。 a. NaNO3 b. CuSO4 c. Na2SO4 d. NaHSO3 (4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。 已知2H2(g)+O2(g)ΔH=-572 kJ·mol-1

某氢氧燃料电池释放228. 8 kJ电能时, 生成1 mol液态水, 该电池的能量转化率为 。

2H2O(l)

21. (2008山东, 29)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8), 亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。

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曲一线科学备考 (1, 易)丙烷脱氢可得丙烯。 已知: C3H8(g)CH3CHCH2(g)ΔH2=32. 4 kJ·mol-1 则相同条件下, 反应C3H8(g)

CH3CHCH2(g)+H2(g)的ΔH= kJ·mol-1。

CH4(g)+ CH4(g)+

CH(g)+H2(g); ΔH1=156. 6 kJ·mol-1 CH(g);

(2, 易)以丙烷为燃料制作新型燃料电池, 电池的正极通入O2和CO2, 负极通入丙烷, 电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ; 放电时, C(填“正”或“负”)极。

(3, 中)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下, 空气中的CO2溶于水, 达到平衡时, 溶液的pH=5. 60, c(H2CO3)=1. 5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离, 则H2CO3

HC

+H+的平衡常数K1= (已知: 10-5. 60=2. 5×10-6)。

移向电池的

(4, 易)常温下, 0. 1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8, 则溶液中c(H2CO3) c(C“>”、“=”或“<”), 原因是 (用离子方程式和必要的文字说明)。

)(填22. (2010天津, 7)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素, M是地壳中含量最高的金属元素。 回答下列问题:

(1, 易)L的元素符号为 ; M在元素周期表中的位置为 ; 五种元素的原子半径从大到小的顺序是 (用元素符号表示)。

(2, 易)Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B, A的电子式为 , B的结构式为 。

(3, 易)硒(Se)是人体必需的微量元素, 与L同一主族, Se原子比L原子多两个电子层, 则Se的原子序数为 , 其最高价氧化物对应的水化物化学式为 。

该族2~5周期元素单质分别与H2反应生成1 mol气态氢化物的反应热如下, 表示生成1 mol硒化氢反应热的是 (填字母代号)。 a. +99. 7 kJ·mol-1 b. +29. 7 kJ·mol-1

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曲一线科学备考 c. -20. 6 kJ·mol-1 d. -241. 8 kJ·mol-1 (4, 中)用M单质作阳极, 石墨作阴极, NaHCO3溶液作电解液进行电解, 生成难溶物R, R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式: ; 由R生成Q的化学方程式: 。

23. (2010江苏, 17)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。 方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3, 再氧化成(NH4)2SO4 方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫 (NH4)2SO3 方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2, 再经电解转化为H2SO4 (1, 易)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为: 2NH3+SO2+H2O(NH4)2SO3+SO2+H2O 2NH4HSO3 能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有 (填字母)。 A. 增大氨水浓度 B. 升高反应温度 C. 使燃煤烟气与氨水充分接触

D. 通入空气使HS转化为S

采用方法Ⅰ脱硫, 并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2, 原因是 (用离子方程式表示)。

(2, 中)方法Ⅱ中主要发生了下列反应: 2CO(g)+SO2(g)2H2(g)+SO2(g)2CO(g)+O2(g)2H2(g)+O2(g)

S(g)+2CO2(g) ΔH=8. 0 kJ·mol-1 S(g)+2H2O(g) ΔH=90. 4 kJ·mol-1 2CO2(g) ΔH=-566. 0 kJ·mol-1 2H2O(g) ΔH=-483. 6 kJ·mol-1

S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为 。

(3, 中)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为 (填化学式)。

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24. (2008重庆, 26)N2O5是一种新型硝化剂, 其性质和制备受到人们的关注。 (1, 易)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 。 (2, 易)一定温度下, 在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应: 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g); ΔH>0 ①反应达平衡后, 若再通入一定量氮气, 则N2O5的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。

②下表为反应在T1温度下的部分实验数据: t/s 0 500 1 000 c(N2O5)/mol·L-1 5. 00 3. 52 2. 48 则500 s内N2O5的分解速率为 。 ③在T2温度下, 反应1 000 s时测得NO2的浓度为4. 98 mol·L-1, 则T2 T1。 (3, 中)下图所示装置可用于制备N2O5, 则N2O5在电解池的 区生成, 其电极反应式为 。

25. (2011山东, 29)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

(1, 易)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠, 化学反应方程式

为 。要清洗附着在试管壁上的硫, 可用的试剂是 。

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曲一线科学备考 (2, 难)下图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320 ℃左右, 电池反应为2Na+xS Na2Sx, 正极的电极反应式为 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是 。与铅蓄电池相比, 当消耗相同质量的负极活性物质时, 钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。

(3, 中)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 , 向该溶液中加入少量固体CuSO4, 溶液pH (填“增大”“减小”或“不变”)。Na2S溶液长期放置有硫析出, 原因为 (用离子方程式表示)。 26.(2011江苏, 20)氢气是一种清洁能源, 氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 已知: CH4(g)+H2O(g)ΔH=206. 2 kJ·mol-1 CH4(g)+CO2(g)

2CO(g)+2H2(g) CO(g)+3H2(g)

ΔH=247. 4 kJ·mol-1 2H2S(g)

2H2(g)+S2(g) ΔH=169. 8 kJ·mol-1

(1, 中)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式

为 。

(2, 易)H2S热分解制氢时, 常向反应器中通入一定比例空气, 使部分H2S燃烧, 其目的

是 ; 燃烧生成的SO2与H2S进一步反应, 生成物在常温下均非气体, 写出该反应的化学方程式: 。

(3, 中)H2O的热分解也可得到H2, 高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示。图中A、B表示的物质依次是 。

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曲一线科学备考 (4, 难)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过, 阴、阳极均为惰性电极)。电解时, 阳极的电极反应式为 。

(5, 难)Mg2Cu是一种储氢合金。350 ℃时, Mg2Cu与H2反应, 生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0. 077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。 27. (2009江苏, 16)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料, 原料的综合利用率较高。其主要流程如下:

(1, 易)反应Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入 (填字母), 以除去溶液中的Fe3+。 A. 锌粉B. 铁屑C. KI溶液D. H2

(2, 中)反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃, 其目的是 。 (3, 难)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂, 其目的是 。

(4, 难)反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极, 阳极发生的电极反应可表示为 。 28. (2012课标, 36)[化学——选修2化学与技术]

由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:

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曲一线科学备考 (1, 中)在反射炉中, 把铜精矿砂和石英砂混合加热到1 000 ℃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的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是 、 , 反射炉内生成炉渣的主要成分是 ; (2, 易)冰铜(Cu2S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1 200 ℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O, 生成的Cu2O与Cu2S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分别是 、 ;

(3, 易)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中, 粗铜板应是图中电极 (填图中的字母); 在电极d上发生的电极反应式为 ; 若粗铜中还含有Au、Ag、Fe, 它们在电解槽中的存在形式和位置为 。

29. (2011天津, 10)工业废水中常含有一定量的Cr2和Cr, 它们会对人类及生态系统产生很大损害, 必须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法1: 还原沉淀法 该法的工艺流程为

Cr Cr2 Cr3+ Cr(OH)3↓

其中第①步存在平衡: 2Cr(黄色)+2H+

Cr2(橙色)+H2O

(1, 易)若平衡体系的pH=2, 该溶液显 色。 (2, 易)能说明第①步反应达平衡状态的是 。

a. Cr2和Cr的浓度相同

b. 2v(Cr2)=v(Cr)

c. 溶液的颜色不变

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曲一线科学备考 (3, 易)第②步中, 还原1 mol Cr2离子, 需要 mol的FeSO4·7H2O。

(4, 中)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡: Cr(OH)3(s)

Cr3+(aq)+3OH-(aq) 常温下, Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32, 要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L, 溶液的pH应调至 。 方法2: 电解法

该法用Fe做电极电解含Cr2Cr(OH)3沉淀。

的酸性废水, 随着电解进行, 在阴极附近溶液pH升高, 产生

(5, 中)用Fe做电极的原因为 。

(6, 中)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) , 溶液中同时生成的沉淀还有 。

30. (2011四川, 29)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4, 又能制H2。

请回答下列问题:

(1, 易)已知1 g FeS2完全燃烧放出7. 1 kJ热量, FeS2燃烧反应的热化学方程式为 。 (2, 中)该循环工艺过程的总反应方程式为 。

(3, 易)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 。

(4, 难)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示), NiO(OH)作为电池正极材料, KOH溶液作为电解质溶液, 可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:

NiO(OH)+MH Ni(OH)2+M

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曲一线科学备考 ①电池放电时, 负极的电极反应式为 。

②充电完成时, Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2, O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗, 从而避免产生的气体引起电池爆炸, 此时, 阴极的电极反应式为 。

31. (2009重庆, 26)工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料, 其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1, 易)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图, 电解槽阳极产生的气体是 ; NaOH溶液的出口为 (填字母); 精制饱和食盐水的进口为 (填字母); 干燥塔中应使用的液体是 。 (2, 中)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产, 其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。 ①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同), 方法为高温下SiCl4与H2和O2反应, 产物有两种, 化学方程式为 。 ②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用, 一定条件下, 在20 L恒容密闭容器中的反应: 3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)

4SiHCl3(g)

达平衡后, H2和SiHCl3物质的量浓度分别为0. 140 mol/L和0. 020 mol/L, 若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物, 理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。

(3, 易)采用无膜电解槽电解饱和食盐水, 可制取氯酸钠, 同时生成氢气, 现制得氯酸钠213. 0 kg, 则生成氢气 m3(标准状况)。 32. (2009宁夏, 37)请回答氯碱工业中的如下问题:

(1, 易)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k= (要求计算表达式和结果);

(2, 易)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、S等杂质, 必须精制后才能供电解使

用。精制时, 粗盐溶于水过滤后, 还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)、③BaCl2, 这3种试剂添加的合理顺序是 (填序号);

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曲一线科学备考 (3, 难)氯碱工业是高耗能产业, 一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中, 相关物料的传输与转化关系如下图所示, 其中的电极未标出, 所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是 、 (填化学式), 分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小 ; ②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应

正极: ; 负极: ; ③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2

处) 、 。

33.(2010安徽, 27)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究, 设计实验流程如下:

(1, 易)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。

(2, 中)第③步反应的离子方程式是 。 (3, 中)第④步反应后, 过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。 若过滤时发现滤液中有少量浑浊, 从实验操作的角度给出两种可能的原因: 、 。

(4, 中)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18. 1 g, 第③步反应中加入20. 0 mL 3. 0 mol·L-1的H2SO4溶液, 假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3, 则至少有 g Na2CO3参加了反应。

34.（2012年山西省太原市二模）(14分)下列框图涉及的物质所含元素中, 除一种元素外, 其

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曲一线科学备考 余均为元素周期表中前18号元素。其中A、F为无色气体单质, B为具有刺激性气味的气体, C为黑色氧化物, E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。

请回答下列问题:

(1)B的电子式为 。

(2)J、K是同种金属的不同氯化物, K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式: 。

(3)气体B在纯A中燃烧, 可生成F和水。科学家利用此原理, 设计成B-A燃料电池, 则通入气体B的一极是 (填“正极”或“负极”); 碱性条件下, 该极的电极反应式为 。

(4)在80 ℃时, 将0. 80 mol气体L充入2升已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应生成M, 隔一段时间对该容器内的物质进行分析, 得到如下数据: 时间/s n(L)/mol n(M)/mol 0 0. 80 0. 00 30 a 0. 10 60 b 0. 20 90 c 0. 20 ①计算a= ,此温度时该反应的平衡常数K= ; ②改变条件使反应重新达到平衡, 能使c(M)/c(L)值变小的措施有 (填字母编号)。 A.增大L的起始浓度 B. 升高温度 C.使用高效催化剂 D. 向混合气体中通入稀有气体

35.（2012年宁夏银川三模）(14分)“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。 (1)火箭升空需要高能的燃料, 经常用N2O4和N2H4作为燃料, 工业上利用N2和H2可以合成NH3, NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知: N2(g)+2O2(g)N2H4(g)+O2(g)NO2(g)

2NO2(g) ΔH=+67. 7 kJ·mol-1 N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534. 0 kJ·mol-1

1/2N2O4(g) ΔH=-26. 35 kJ·mol-1

试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程

式:

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曲一线科学备考 。

(2)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图, 其中燃料电池采用KOH为电解液, 燃料电池放电时的负极反应为 。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33. 6 L气体(已折算成标况), 则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。

向日面时 背日面时

光电转换器水电解系统氢氧储罐燃料电池系统

(3)在载人航天器的生态系统中, 不仅要求分离去除CO2, 还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化: 2CO2 2CO+O2, CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为: 4OH--4e- O2↑+2H2O, 则阴极反应为 。有人提出, 可

以设计反应2CO 2C+O2(ΔH>0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行? , 理由是 。 36.（2012年河北唐山三模）(14分)下图是元素周期表的一部分, 按要求回答下列问题。

(1)Fe在元素周期表中位于 周期, 第 族。

(2)写出由元素①、⑥形成的既含极性键又含非极性键的化合物的结构式 ; M是由⑦、⑧元素形成的四原子分子, 其各元素原子的最外层均满足8电子稳定结构, 写出M的电子式 。

(3)A、B、C、D、E、X是由上表给出的元素组成的单质或化合物, 存在如下转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。

若E为氧化物, X为单质, 则A与水反应的离子方程式

为 , 写出由B生成C的化学方程

式 , 当生成D的物质的量为0. 3 mol时, 理论上至少消耗A mol。

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曲一线科学备考 (4)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下, 写出该电池的负极反应式 。

37.（2012年东北育才学校高三模拟）(14分)A、B、C、D都是中学化学中常见的物质, 其中A、B、C均含有同一种元素, 在一定条件下相互转化关系如下(部分反应中的水已略去):

(1)若A为氯碱工业的产品, C为厨房中的用品。 ①D的电子式是 。

②反应Ⅲ的离子方程式是 。

③氯碱工业制备A的化学方程式是 。 (2)若A、D均为单质, 且A为气体, D的一种红棕色氧化物常用作颜料。 ①反应Ⅲ的离子方程式是 。

②B可作净水剂, 其原理是 (用离子方程式表示)。在使用时发现B不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去, 其原因是 。

38.（2012年东北育才学校高三模拟）(15分)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)的方法来制取硫酸, 实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制备绿矾。

(1)SO2和O2反应制取SO3的反应原理为: 2SO2+O2内达到平衡。

2SO3, 在一密闭容器中一定时间

①该反应的平衡常数表达式为 。 ②该反应达到平衡状态的标志是 。 A. v(SO2)=v(SO3)

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曲一线科学备考 B. 混合物的平均相对分子质量不变 C. 混合气体质量不变 D. 各组分的体积分数不变

(2)某科研单位利用原电池原理, 用SO2和O2来制备硫酸, 装置如图, 电极为多孔的材料, 能吸附气体, 同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

①B电极的电极反应式为 。 ②溶液中H+的移动方向: 由 极到 极。 (3)测定产品中绿矾含量的实验步骤: a. 称取5. 7 g产品, 溶解, 配成250 mL溶液; b. 量取25 mL待测液于锥形瓶中; c. 用硫酸酸化的0. 01 mol/L KMnO4溶液滴定至终点, 消耗KMnO4溶液体积为40 mL。 根据上述步骤回答下列问题:

①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)

Fe2++ Mn+ —— Fe3++ Mn2++

②用硫酸酸化的KMnO4滴定至终点的标志

是 。 ③上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为 。

39.（2012年辽宁省高三二模）(14分)甲烷是工业上常用的化工原料。

(1)以CH4为原料制取H2是工业上常用的制氢方法, 热化学方程式为: CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206. 0 kJ·mol-1。一定温度下, 将CH4和H2O(g)各0. 11 mol充入1 L恒容密闭容器中:

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曲一线科学备考 ①若平衡时压强与初始压强之比为21∶11, 则平衡时H2的体积分数为 。 ②保持其他条件不变, 只改变下列条件能使H2的体积分数增大的是 。 A. 使用高效催化剂 B. 充入He(g), 增大压强 C. 升高温度 D. 向容器中再充入1 mol CO和3 mol H2

③保持上述温度和体积不变, 初始投入CH4、H2O(g)、CO、H2分别为0. 04 mol、0. 04 mol、X、Y, 若平衡时氢气的体积分数保持不变, 则X为 mol、Y为 mol。在此情况下, 反应起始将向 (填“正”或“逆”)反应方向进行。 ④已知: CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165. 0 kJ·mol-1, 写出由CO2和CH4反应生成CO和H2的热化学方程式 。 (2)以甲烷和氧气为燃料, 氢氧化钾溶液为电解质溶液构成原电池。负极的电极反应式为 。

40.（2012年吉林长春高三模拟）(15分)工业上对海水资源开发利用的部分工艺流程如图所示。

(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽, 离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是 。电解槽中的阳极材料为 。

(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备? ,原因是 。 (3)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多, 四氯化碳与水不互溶, 故可用于萃取溴, 但在上述工艺中却不用四氯化碳, 原因是 。

41.（2012年陕西省三模）(14分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。

(1)已知: H2(g)、CO(g)和CH3CH2OH(l)的燃烧热分别为285. 8 kJ·mol-1、283. 0 kJ·mol-1和1 365. 5 kJ·mol-1。反应 2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(l)+H2O(l)的ΔH= 。

(2)一定条件下, NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体

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曲一线科学备考 体置于密闭容器中发生上述反应, 下列能说明反应达到平衡状态的是 。 a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.SO3和NO的体积比保持不变

d.每消耗1 mol SO2的同时生成1 mol NO

测得上述反应平衡时NO2与SO2的体积比为1∶6, 则平衡常数K= 。

(3)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪, 具有自动吹气流量侦测与控制的功能, 非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应式为 。正极反应式为 。

(4)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。 已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。 NO + NO2+Na2CO32NO2+Na2CO3

2NaNO2+CO2

NaNO2+NaNO3+CO2

若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物, 每产生22. 4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时, 吸收液质量就增加44 g, 则混合气体中NO和NO2的体积比为 。 42.(2012年云南省高三模拟)水是一种重要的自然资源, 是人类赖以生存不可缺少的物质。请回答下列问题:

(1)为除去天然水中含有的一些悬浮物和胶体, 可加入的混凝剂是 (任写一种物质的名称), 请用离子方程式解释其净水作用的原理: 。 (2)离子交换法是用离子交换剂软化水的方法。将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接以软化天然硬水, 应先使硬水通过 (填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂, 原因

是 。

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曲一线科学备考 (3)污水处理的技术很多, 可分为物理法、生物法、化学法等。ClO2不仅是一种性能优良的饮用水消毒剂, 还可将废水中少量的S2-、N和CN-等有毒有害的离子除去。写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式: 。

(4)随着淡水资源的日益匮乏, 人们将目光转向了海水。如下图所示, 在电场中利用膜技术(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)淡化海水, 该方法称为电渗析法。

①图中膜a应为 (填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。

②图中步骤Ⅰ中已获得Br2, 步骤Ⅲ中又将Br2还原为Br-, 其目的是 ; 若海水中溴含量为0. 07 mg·cm-3, 则年产21 000 t 液溴需要处理海水的体积为 m3。

43.(2011石家庄二模, 15分)下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液, 除A、B外, 其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池, 其工作原理为: Pb+PbO2+2H2SO4其两个电极的电极材料分别是PbO2和Pb。

2PbSO4+2H2O,

闭合K, 发现G电极附近的溶液变红, 20 min后, 将K断开, 此时C、D两极上产生的气体体积相同, 据此回答:

(1)A电极的电极材料是 (填“PbO2”或“Pb”)。

(2)电解后, 要使丙中溶液恢复到原来的浓度, 需加入的物质是 (填化学式)。 (3)到20 min时, 电路中通过电子的物质的量为 。

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曲一线科学备考 (4)0~20 min, H电极上发生反应的电极反应式为 。 (5)20 min后将乙装置与其他装置断开, 然后在C、D两极间连上灵敏电流计, 发现电流计指针偏转, 则此时C电极为 极, D电极上发生反应的电极反应式为 。

44.(2012武汉四月, 14分)高锰酸钾是深紫色的针状晶体, 是常用的氧化剂之一。 Ⅰ. 实验室可用软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾, 基本过程如下:

(1)将软锰矿与KOH放入铁坩埚内, 混合均匀, 小火加热, 并用铁棒搅拌, 使混合物熔融, 即可得到绿色的K2MnO4。反应的化学方程式为2MnO2+4KOH+O2

2K2MnO4+2H2O。实

验中, 不能将铁棒改为玻璃棒, 理由是 。

(2)将K2MnO4溶于水, 通入CO2气体发生反应可制得KMnO4, 同时产生黑色沉淀。该反应的化学方程式

为 。

Ⅱ. 鉴于Ⅰ中原料的利用率较低, 通常使用如下流程, 用镍片作阳极, 铁板作阴极, 电解K2MnO4溶液来制备KMnO4。

据图回答以下问题: (3)B的化学式为 。

(4)阳极的电极反应式为 。

(5)从合理利用能源的角度, 该制备流程可作相应改进, 你的改进措施

是 。

45.(2012河北石家庄一模, 14分)目前高铁酸钠(Na2FeO4)被广泛应用于水处理, 具有高效、无毒的优点。

(1) 将Fe(OH)3与NaClO溶液混合, 可制得Na2FeO4,完成并配平下列离子方程式:

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曲一线科学备考 Fe(OH)3+ ClO-+ Fe+ Cl-+

(2)用Fe作阳极, Cu作阴极, NaOH溶液作电解液, 用电解的方法也可制得Na2FeO4,则电解过程中阳极的反应式为 。 (3)某地海水样品经Na2FeO4处理后, 所含离子及其浓度如下表所示(H+和OH-未列出):

Mg2+ Fe3+ Na+ Cl- 离子 S 浓度(mol/L) a 0. 05 0. 10 0. 50 0. 58 常温下, 取一定量经Na2FeO4处理过的海水为原料制备精制食盐水和MgCl2·7H2O,过程如下: 注: 某离子的浓度小于1. 0×10-5mol/L时可认为该离子不存在; Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38; Ksp[Mg(OH)2]=5. 0×10-12 ; 操作过程中溶液体积的变化忽略不计。 ①表格中的a 0.16(填“<”、“>”或“=”)。

②沉淀A的组成为 (填化学式); 在调节溶液pH时, 理论上应调节的pH的范围是 。

③加入的过量试剂X为 (填化学式)。

④加入过量HCl的作用

为 。

46. (2012山东济南二模, 14分)氢气是一种清洁能源, 又是合成氨工业的重要原料。 (1)已知: CH4(g)+H2O(g)CH4(g)+CO2(g)

CO(g)+3H2(g) ΔH=206. 2kJ·mol-1

2CO(g)+2H2(g) ΔH=247. 4kJ·mol-1

甲烷和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式

为 。

(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92. 4 kJ·mol-1。某温度下, 把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内, 10 min时反应达到平衡状态, 测得氮气的平衡转化率为60%, 则10 min内该反应的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1,则该温度下该反应的平衡常数K= 。欲增大氮气的平衡转化率,

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曲一线科学备考 可采取的措施有 (写一种措施即可)。 (3)下图所示装置工作时均与H2有关。

①图1所示装置中阳极的电极反应式为 。 ②图2所示装置中, 通入H2的管口是 (选填字母代号)。 ③某同学按图3所示装置进行实验, 实验结束后, 将玻璃管内固体物质冷却后, 溶于稀硫酸, 充分反应后, 滴加KSCN溶液, 溶液不变红, 再滴入新制氯水, 溶液变为红色。该同学据此得出结论: 铁与水蒸气反应生成FeO和H2。该结论 (填“严密”或“不严密”), 你的理由是 (用离子方程式和必要的文字说明)。

47.（江苏无锡2013届高三上学期期末考试）（13分）天然气、煤炭气(CO、H2)的研究在世界上相当普遍。其中天然气和二氧化碳可合成二甲醚，二甲醚与水蒸气制氢气作为燃料电池的氢能源，比其他制氢技术更有优势。主要反应为： ①CH3OCH3(g) +H2O(g) ②CH3OH(g)+H2O(g) ③CO2(g) +H2(g)

2CH3OH(g) △H= 37kJ·mol-1 3 H2(g)+CO2(g) △H =49 kJ·mol-1 CO(g) +H2O(g) △H=41.3 kJ·mol-1

其中反应③是主要的副反应，产生的CO对燃料电池Pt电极有不利影响。 请回答下列问题：

（1）二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得，该反应的化学方程式为 。 （2）CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式为 。 （3）下列采取的措施和解释正确的是 。（填字母序号） A．反应过程在低温进行，可减少CO的产生

B．增加进水量，有利于二甲醚的转化，并减少CO的产生

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曲一线科学备考 C．选择在高温具有较高活性的催化剂，有助于提高反应②CH3OH的转化率 D．体系压强升高，虽然对制取氢气不利，但能减少CO的产生

（4）煤炭气在一定条件下可合成燃料电池的另一种重要原料甲醇，反应的化学方程式为：CO (g) +2H2(g) CH3OH(g) △H <0。现将10mol CO与20mol H2置于密闭容器中，在催化剂作用下发生反应生成甲醇，CO的平衡转化率（）与温度、压强的关系如下图所示。

①自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tB（填“大于”、“小于”或“等于”）。 ②A、C两点的平衡常数KA KC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（5）某工作温度为650℃的熔融盐燃料电池，是以镍合金为电极材料，负极通入煤炭气(CO、H2)，正极通入空气与CO2的混合气体，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3混合物做电解质。请写出正极的电极反应式 。

48.（吉林省2013届高三期末考试）（14分）利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势，甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景。工业上常利用反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) △H＜0来合成甲醇。 （1）经研究发现在230℃～270℃时合成最为有利。为探寻合成气最合适的起始组成比，分别在230℃、250℃和270℃时进行实验，实验结果如下图。

230℃的实验结果所对应的曲线是 （填字母）； 从

提高CO转化率的角度等综合分析，该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2)：n(CO) 的比值范围是 （填字母） 。

A．1～1.5 B．2.5～3 C．3.5～4.5

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曲一线科学备考 （2）制甲醇所需要的氢气，可通过下列反应制取：H2O(g)+CO(g)＜0，某温度下该反应的平衡常数K＝1。回答下列问题：

H2(g)+CO2(g) ，△H

①该温度下，若起始时c(CO)＝2mol·L—1，c(H2O)＝3mol·L—1，反应进行一段时间后，测得CO的浓度为1mol·L—1，则此时该反应v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）。 ②若降低温度，该反应的K值将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）甲醇是一种化工原料，工业上合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g)＝－90.8kJ·mol—1。

CH3OH(g) △H

若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下： 容器 反应物投入量 反应的能量变化 甲 1molCO、2molH2 放出Q1 kJ 乙 1mol CH3OH c2 吸收Q2 kJ 丙 2molCO、4molH2 c3 放出Q3 kJ CH3OH的浓度（mol/L） c1 ① 容器内压强P：P甲、P乙与P丙的关系是 （用“＞”、“＜”或“＝”表示）； ② 变化的热量数值Q中， Q1 与Q2的和是 （填具体数值）。

（4）目前，以甲醇为原料的燃料电池已经应用于工业生产。下图是甲醇燃料电池应用的示意图，已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O

请根据上图填写下列空白：

乙池中A电极的电极反应式为 ，甲池中通入CH3OH电极的电极反应式为 。

49.（2012年广东珠海市高三模拟）（6分）（1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下两组数据： 实验组 温度℃ 起始量/mol CO H2O 平衡量/mol H2 CO 达到平衡所需时间/min 第35页 / 共 56页

曲一线科学备考 1 2 650 900 4 2 2 1 1.6 0.4 2.4 1.6 6 3 ①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 （第二位小数）。 ②该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。 ③求实验2的平常常数K，要求写出计算过程，结果取二位小数。 （2）已知在常温常压下：

写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式 ____________________________

（3）甲醇和氧气完全燃烧的反应可以设计为燃料电池，

装置如图，该电池通过K2CO3溶液吸收反应生成的CO2。 则负极的电极反应为 。

（4）CaCO3的Ksp=2.8×10-9。将等体积CaCl2溶液与 Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L， 则生成沉淀所需该CaCl2溶液的最小浓度为 。

50.（福建厦门2013届高三期末考试）镍及其化合物与生产、生活密切相关。 （1）镍能与CO反应，生成的Ni（CO）4受热易分解，化学方程式为： Ni（s）+4CO（g）

Ni（CO）4（g）

①该反应的正反应为_____________（填“吸热”或“放热”）反应。

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曲一线科学备考 ②吸烟时，烟草燃烧生成的CO会与烟草中微量的Ni在肺部发生该反应，生成容易进入血液的Ni（CO）4，使人体重金属中毒。从化学平衡的角度分析，促使Ni（CO）4在血液中不断分解的原因是______________。

③镍与CO反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2除CO。 已知：

则用SO2除去CO的热化学方程式为_________________________。

（2）为了研究镍制备过程中的各种因素对镍催化剂损耗的影响，选择制造镍催化剂的条件有：干燥方式为喷雾干燥、烘箱干燥，粒度大小为40m和55m，实验温度为60℃和80℃。设计下表实验，填写下列空白。 实验 T/℃ 粒度 编号 1 2 3 4 大小/ 干燥方式 实验目的 m 烘箱干燥 （I）实验l和2制得的镍催化剂，用于探究制备 的干燥方式对镍催化剂损耗的影响； （Ⅱ）实验l和3制得的镍催化剂，用于探究制备 的温度对镍催化剂损耗的影响； 60 40 60 55 烘箱干燥 （Ⅲ）___________________________________。 2Ni(OH)2

（3）混合动力车通常使用碱性镍氢充放电池，其总反应式为：H2 +2NiOOH

①混合动力车在刹车或下坡时，电池处于充电状态，此时阳极的电极反应式为_____________。 ②镍氢电池材料（NiOOH）可在氢氧化钠溶液中用NaClO氧化NiSO4制得，该反应的化学方

程式为 _______________。

51.（北京海淀2013届高三期末考试）（共12分）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。

（1）工业上制备ClO2的反应原理常采用：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O＋2NaCl。

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曲一线科学备考 ① 浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______（填序号）。

A．只有还原性 B．还原性和酸性 C．只有氧化性 D．氧化性和酸性 ② 若上述反应中产生0.1mol ClO2，则转移电子的物质的量为_______mol。 （2）目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①上图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式：__________。

②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL（标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因______________。

（3）ClO2对污水中Fe2、Mn2、S2和CN等有明显的去除效果。某工厂污水中含CNa mg/L，

－

现用ClO2将CN氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为_______；处理100 m3这种污水，至少需要ClO2 _______ mol 。

52.（2013年北京东城区一模，25）（14分）U、V、W、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，U、Y在周期表中的相对位置如表；U元素与氧元素能形成两种无色气体；W是地壳中含量最多的金属元素。 U Y ＋

＋

－

－

－

（1）元素Z在周期表中位于第_____族。我国首创以W组成的金属—海水—空气电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使W组成的金属不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。则该电源负极反应为___________________________________________________。

（2）YO2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VO，有关反应的

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曲一线科学备考 离子方程式为______________________，由此可知YO2和VO还原性较强的是（写化学式）____________________。 （3）V的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。

①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为_________________________________________。

②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H> 0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递增的是_____（选填序号）。 选项 a x y 温度 b 温度 c d 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量 达平衡时的甲的转化率 混合气体的平衡常数K 混合气体的密度 平均相对分子质量 ③向含4mol V 的最高价含氧酸的稀溶液中，逐渐加入Fe粉至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n（Fe2+）随n（Fe）变化的示意图。

（4）相同温度下，等体积、物质的量浓度都为0.1 mol/L的KZ和CH3COOK溶液的两种溶液中，离子总数相比较_______。

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曲一线科学备考 A. 前者多 B. 一样多 C. 后者多 D. 无法判断

53.（2013年江西老牌八校化学试题，28）（15分）运用化学反应原理分析解答以下问题。 （1）已知： ① CO（g）+2H2（g）② 2CH3OH（g）

CH3OH（g） △H1=－91kJ·mol-1

CH3OCH3（g）+H2O（g） △H2=－24kJ·mol-1

CO2（g）+H2（g） △H3=－41kJ·mol-1

③ CO（g）+H2O（g）且三个反应的平衡常数依次为K1、K2 、K3 则反应 3CO（g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g） △H = ，

化学平衡常数K = （用含K1、K2、K3的代数式表示）。

（2）一定条件下，若将体积比为1∶2的CO和. H2 气体通入体积一定的密闭容器中发生反应：3CO（g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g），下列能说明反应达到平衡状态的是 。

a．体系压强保持不变 b．混合气体密度保持不变

c．CO和H2的物质的量保持不变 d．CO的消耗速率等于CO2的生成速率

（3）氨气溶于水得到氨水。在25°C下，将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（NH） c（Cl-）（填“>” 、“<” 或“=” ）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 。

（4）科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH3。其电池反应式为：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，电解质溶液应显 （填“酸性” 、“中性” 或“碱性” ），写出正极的电极反应方程式 。

54.（2013年北京西城一模化学试题，26）（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：

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