电解原理及应用高考精编及解析6Word文档格式.docx
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B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.用热的纯碱溶液洗碗可去除油污
D.工业实际生产金属镁可由电解熔融的MgO得到
[答案]3.D
4.(厦门市2014届高三上学期第一次质检)利用右图所示实验装置进行实验,下列说法正确的是
A.电子将沿着Zn→a→b→Cu路径流动
B.片刻后可观察到试纸a点变蓝色
C.反应一段时间,乙池溶液浓度上升
D.锌电极上发生氧化反应
[答案]4.D
5.(14分)(湖北省八校2014届高三第二次联考)
中科院大气研究所研究员张仁健课题组与同行合作,对北京地区PM2.5化学组成及来源的季节变化研究发现,北京PM2.5有6个重要来源,其中,汽车尾气和燃煤分别占4%、18%。
(1)用于净化汽车尾气的反应为:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g),已知该反应在570K时的平衡常数为1×
1059,但反应速率极慢。
下列说法正确的是________。
A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
C.增大压强,上述平衡右移,故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率
D.提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂
(2)CO对人类生存环境的影响很大,CO治理问题属于当今社会的热点问题。
镍与CO反应的化学方程式为Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g),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除去CO,生成物为S和CO2。
已知相关反应过程的能量变化如图所示。
则用SO2除去CO的热化学方程式为_____________________________________。
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
发生的化学反应是:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
2N2(g)+3H2O(g)
△H<0。
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是(任意填一种)____________________。
(4)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:
NO
NO2
N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O═NO2+HNO3+2HCl,反应Ⅱ的离子方程式是
________________。
若有11.2LN2生成(标准状况),共消耗NO_________________g。
(5)工业废气中含有的NO2还可用电解法消除。
用NO2为原料可制新型绿色硝化剂N2O5。
制备方法之一是先将NO2转化为N2O4,然后采用电解法制备N2O5,装置如图所示。
Pt乙为_____极,电解池中生成N2O5的电极反应式是________________。
N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+
[答案]5.
(1)D(2分)
(2)SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)
△H=-(2b-a)kJ·
mol-1(2分)
(3)增大NH3浓度(或减小压强、降低温度)(2分)
(4)2NO2+4SO32-=N2+4SO42-,(2分)
60(2分)
(5)阴(2分),N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+(2分)
6.(山东省青岛市2014届高三第一次模拟考试)(16分)硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)已知25℃时:
SO2(g)+2CO(g)=2CO2(g)+
Sx(s)
△H=akJ/mol
2COS(g)+SO2(g)=2CO2(g)+
△H=bkJ/mol。
则COS(g)生成CO(g)与Sx(s)反应的热化学方程式是
。
(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料。
已知As2S3和HNO3有如下反应:
As2S3+10H++10NO3−=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,当生成H3AsO4的物质的量为0.6mol反应中转移电子的数目为
,
(3)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。
其中H2S、HS−、S2−的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如下图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。
①B表示
②滴加过程中,溶液中微粒浓度大小关系正确的是
(填字母)。
a.c(Na+)=c(H2S)+c(HS−)+2c(S2−)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)]
③NaHS溶液呈碱性,当滴加盐酸至M点时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
(4)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:
①写出反应器中发生反应的化学方程式是
。
②电渗析装置如右图所示,写出阳极的电极反应式 。
该装置中发生的总反应的化学方程式是
[答案]6.
(1)xCOS(g)=xCO(g)+Sx(s)
△H=0.5x(b−a)kJ/mol
(2分)
(2)3NA
(3)①HS−(或NaHS)(2分)
②c(2分)
③c(Na+)>
c(HS−)>
c(S2−)>
c(OH−)>
c(H+)(2分)
(4)①SO2+xI2+2H2O=H2SO4+2HIX
②2Ix−-2e−=xI2
(2分)
2HIx
(x-1)I2+2HI
7.(河北省石家庄市2014届高三第二次教学质量检测化学试题)(14分)合成氨是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-93.0kJ·
mol-1
(1)某温度下,在2L密闭容器中发生上述反应,测得数据如下
时间/h
物质的量/mol
1
2
3
4
N2
2.0
1.83
1.7
1.6
H2
6.0
5.49
5.1
4.8
NH3
0.34
0.6
0.8
①0~2h内,v(N2)=
②平衡时,H2的转化率为____;
该温度下,反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=
③若保持温度和体积不变,起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡后,NH3的浓度与上表中相同的为
(填选项字母)。
A.a=1、b=3、c=0
B.a=4、b=12、c=0
C.a=0、b=0、c=4
D.a=1、b=3、c=2
(2)另据报道,常温、常压下,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,生成NH3和O2。
已知:
H2的燃烧热ΔH=-286kJ·
mol-1,则该方法制NH3的热化学方程式为
(3)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),通过电解法也可合成氨,原理为:
2NH3(g)。
在电解法合成氨的过程申,应将N2不断地通入___极,该电极反应式为
[答案]7.
(1)①0.075mol·
L-1·
h-1(数值、单位各1分)
②20%
69.12
③CD
(每个选项1分,多选该空不得分)
(2)2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) ΔH=+1530kJ·
mol-1(该空只要有错即不得分)
(3)阴
N2+6H++6e-=2NH3
8.(广东汕头2014届高三3月模拟)(16分)回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2.Mn(OH)2.Fe.乙炔和黑炭等),由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。
根据上图所示步骤
并参考表格数据,回答下列问题。
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,所得溶液中含有Mn2+.Fe2+等。
MnO2与浓盐酸反应的离子
方程方程式:
_。
(2)酸浸时,浸出时间对锰浸出率的影响如
右下图所示,工业采用的是浸取60min,其可能原因是
(3)锰粉经浓盐酸浸取,过滤I除去不溶杂质后,向滤液中加入足量H2O2溶液,其作用是
(4)过滤I所得滤液经氧化后,需加入NaOH溶液调节pH约为5.1,其目的是
(5)过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9,使Mn2+氧化得到MnO2,反应的离于方程式为
(6)工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。
主要生产过程分两步进行:
第一步将MnO2和固体KOH粉碎,混合均匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌以制取K2MnO4;
第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。
①第一步反应的化学方程式为
②电解K2MnO4的浓溶液时,电解池中阴极的实验现象为
[答案]8.(16分)
(1)MnO2+2Cl-+4H+
Mn2++Cl2↑+2H2O(3分)
(2)60min后,再延长浸出时间,增加生产成本,而浸出的量不明显(2分)
(3)将Fe2+转化为Fe3+(2分)
(4)使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,并防止Mn2+变成Mn(OH)2(2分)
(5)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O(3分)
(6)①O2+2MnO2+4KOH
2K2MnO4+2H2O(2分)
②产生无色气泡(2分)
9.(北京东城2014届高三3月调研)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在
(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是
(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
a.浓H2SO4
b.稀HNO3
c.NaOH溶液
d.氨水
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为
[答案]9.(除特别标注外,其余每空2分,共13分)
(1)cd
(2)Fe3+
取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色(3分)(合理即给分)
(3)3Cu2O+2Al
Al2O3+6Cu
(4)bd
(5)4H++O2+4e-=2H2O
10.(厦门市2014届高三上学期第一次质检)I.人体血液的重要功能是运输人体必需的O2,正常人体血液pH为7.34~7.45,主要是形成碳酸和碳酸氢盐(H2CO3/HCO
)电解质溶液体系,维持血液的pH稳定。
己知在人体正常体温时,H2CO3
HCO
+H+
Ka=10-6.1。
(1)正常人体血液中,HCO
的水解程度______(填“>
”、“<
”或“=”)电离程度。
(2)血液中的葡萄糖与O2反应生成CO2的化学方程式为_____________。
(3)某血液样品pH为7.4,则该血液样品中c(HC
O
):
c(H2CO3)为_______。
(可用10X
表示,不考虑碳酸的二级电离)
(4)请结合平衡原理简述血液能基本不受少量酸或碱影响,保持pH稳定的原因。
答:
________________________________________
Ⅱ.以固体氧化物电解池通过电解方式分解氮氧化物,不使用还原剂,避免还原剂引起的二次污染。
当以Pt作电极时,固体氧化物电解池还原NO示意图如右图,298K时,有关实验数据如下(化学反应消耗的电能占总电能的80%)。
实验组号
B极气体
电路中通过电子
总电能
生成N2
NO
1mol
akJ
0.25mol
NO和空气
1mol
0.09mol
(实验所得数据均为多次平行实验的平均值)
(5)根据实验组1数据,NO分解的热化学方程式为__________________________。
(6)实验组2明显比实验组1生成的N2少,其原因用电极反应式表示为__________。
[答案]10.
(1)>(1分)
(2)C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O(2分)
(3)101.3(2分)
(4)血液中存在平衡:
H2CO3
+H+,酸性增强时平衡逆向移动,碱性增强时平衡正向移动。
(2分)
(5)2NO(g)=N2(g)+O2(g)
ΔH=+3.2akJ·
(6)O2+4e-=2O2-或2NO2+8e-=4O2-+N2(2分)
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