《2017年高考化学 大题精练冲刺（第01期）专题03 电化学问题的综合探究（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考化学 大题精练冲刺（第01期）专题03 电化学问题的综合探究（含解析）（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题03 电化学问题的综合探究1铈元素（Ce）是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有3、4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。请回答下列问题：（1）雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO2-、NO3-（二者物质的量之比为1：1），该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。（2）可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如右图所示。Ce4+从电解槽的_（填字母序号）口流出。 写出阴极的电极反应式_。（3）铈元素在自然界中主要以氟碳矿形式存在。主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：
2、 焙烧过程中发生的主要反应方程式为_。有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好，他的理由是_。Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)3KBF4(s)+CeCl3(aq)平衡常数为_（用a、b的代数式表示）。加热CeCl36H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是_。【答案】 2:1 a 2NO2 - +8H+6e=N2+4H2O 4CeFCO3+ O23CeO2+ CeF4+4CO2（没条件、不配平均扣1分） 不释放氯气，减少对环境的污染（只回答减少对环境的污染也得分） NH4Cl固体分解产生的H
3、Cl可以抑制CeCl3的水解（只回答抑制CeCl3的水解也得分） 2燃煤烟气脱硫有很多方法方法I：先用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再通入空气氧化成(NH4)2SO4。方法II：用Na2SO3溶液吸收S02，再经电解转化为H2SO4。据此回答以下问题：（1）方法I中发生氧化还原反应的离子方程式_。能提高方法I燃煤烟气SO2中去除率的措施有_（填字母）。A增大氨水浓度 B增大燃煤烟气的流速C事先去除燃煤烟气中的二氧化碳 D增大压强（2）采用方法II脱硫，燃煤烟气中的二氧化碳能否与生成的NaHSO3溶液反应_(说明理由)。已知H2SO3为的电离平衡常数为K1=1.5410-2，K2=1.021
4、0-7。则NaHSO3溶液中含S元素粒子浓度由大到小的顺序为_。通过右图所示电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸，电极材料皆为石墨。则A为电解池的_(填“阴极”或“阳极”)。C为_（填物质名称）。若将阴离子交换膜换成阳子交换膜，写出阳极区域发生的电极反应_。【答案】 2HSO3 +O2=2SO42 +2H+ AD 不能，亚硫酸的酸性大于碳酸 c(HSO3 )c(SO32 )c(H2SO3 ) 阴极 较浓的硫酸溶液 4OH-4e-=O2+2H2O或2H2O-4e-=O2+4H+【点睛】电解原理分析中经常会遇到与电极放电基本规律有差别的情况，遇到这种题型，不要去追究具体原因，要从题目的要求联系
5、关联知识、思考解题方案。如本题“电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸”，是说明电解时HSO3-转变成SO42-，该过程中S元素失去电子被氧化，电解生成H2SO4。阳离子交换膜只能允许阳离子通过，阴离子、分子不能通过。同样，阴离子交换膜只能允许阴离子通过，阳离子、分子不能通过。3铁及其化合物在日常生活中有广泛的应用，回答下列问题。（1）FeC13具有净水作用，但腐蚀设备，FeC13溶液腐蚀钢铁设备，除H+作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）_。（2）为节约成本，工业上用NaC1O、氧化酸性FeCl2废液得到FeC13，完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：_。口ClO3-+口Fe
6、2+口_=口Cl-+口Fe3+口_。（3）高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具有良好的应用前景。其生产工艺如图1所示：实验室模拟工业流程中过滤操作用到的主要玻璃仪器有_。在“反应液I”中加KOH固体的目的有两个，a是与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO, b是_。用K2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是_（用离子方程式表示）。（4）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法未电解法，其装置如图2所示。电解过程中阳极电极反应式为_。（5）钢铁腐蚀造成很大损失，有资料显示，全
7、世界每年由于腐蚀二造成的报废的钢铁高达总产量的三分之一。防止钢铁腐蚀有很多措施，用图3装置防止钢铁腐蚀（烧杯中均为食盐水）, X 极的电极材料应是_(填字母)。A.锌 B铜 C银 D石墨【答案】 2Fe3+Fe=3Fe2+ 1、6、6H+、1、6、3H2O 烧杯、漏斗、玻璃棒 为Fe3与ClO-反应提供反应物 Fe3+3H2OFe(OH)33H+ Fe-6e-8OH-=FeO42-4H2O A 4氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：（1）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_。（2）氢气能源有很多优点，佴是氢气直接燃烧的能
8、量转化率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_。（3）在一定条件下，1mol某金属氢化物MHX与ymolH2发生储氢反应生成1 mol新的金属氢化物，写出该反应的化学反应方程式：_。（4）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42，镍电极有气泡产生。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解一段时间后，c(OH)降低的区域在_（填“阴极室”或“阳极室”）。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_。【答案】 光
9、能转化为化学能 H2+2OH-2e-=2H2O MHx+yH2=MHx+2y 阳极室 防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 5某课外活动小组同学用图一装置进行实验，试回答下列问题。（1） 若开始时开关K与a连接，则铁发生的是电化学腐蚀中的_腐蚀； 若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式_。（2）用如图二所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。 该电解槽的阳极反应式为：_ 制得的氢氧化钠溶液从出口（选填“A”、“B”、“C”、“D”）_导出。 若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为_。已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol，则该
10、燃料电池工作产生36 g H2O时，理论上有_kJ的能量转化为电能。【答案】 吸氧 D 571.6 61. 纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而备受关注，下表为制取纳米级Cu2O的三种方法：窗体顶端方法用炭粉在高温条件下还原CuO方法电解法，反应为2Cu+H2OCu2O+H2。方法用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2（1）工业上常用方法和方法制取Cu2O而很少用方法，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成_而使Cu2O产率降低。（2）已知：2Cu(s)1/2O2(g)=Cu2O(s) H =-akJmol-1C(s)1/2O2(g)=CO(g) H =-bkJmol-1Cu(s)1/2
11、O2(g)=CuO(s) H =-ckJmol-1则方法发生的反应：2CuO(s)C(s)= Cu2O(s)CO(g)；H =_。（3）方法采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，电解装置如下图所示。阴极上的产物是_ 。阳极生成Cu2O，其电极反应式为_。（4）方法为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该反应的化学方程式为_。（5）肼又称联氨，易溶于水，是与氨类似的弱碱，用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因_。（6）向1L恒容密闭容器中充入0.1molN2H4，在30、Ni-Pt催化剂作用下发生反应N2H4（g）N2（g）
12、+2H2（g），测得混合物体系中，（用y表示）与时间的关系如图所示。0-4min时间内H2的平均生成速率v（H2）=_mol/（Lmin）；该温度下，反应的平衡常数=_。（7）肼-空气清洁燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液时20%-30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式是_。电池工作一点时间后，电解质溶液的pH将_（填“增大”、“减小”、“不变”）。【答案】 Cu -（a+b-2c）kJ/mol（写成+（a-b+2c）kJ/mol也可） H2 2Cu2e2OH=Cu2OH2O 4Cu(OH)2+ N2H42Cu2O + N2 + 6H2O N2H4+H2ON2H5+O
13、H- 0.025 0.01 N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O 减小 7钴及其化合物可应用与催化剂、电池、颜料与染料等。（1）CoO是一种油漆添加剂，可通过反应制备。2Co(s)+O2(g)=2CoO(s) H1=akJmol-12CoCO3(s) =CoO(s) + CO2 (g) H2=akJmol-1则反应2Co(s)+O2(g)+2CO2(g)=2CoO3(s) 的H=_。（2）某锂电池的电解质可传导Li+，电池反应式为：LiC6+CoO2C6+LiCoO2电池放电时，负极的电极反应式为_，Li+向_移动（填“正极”或“负极“）。一种回收电极中Co元素的方法是：将LiCoO2与H2O2、H2SO4反应生成CoSO4。该反应的化学方程式为_。（3）BASF高压法制备醋酸采用钴碘催化循环过程如图-1所示，该循环的总反应方程式为_(反应条件无需列出) （4）某含钴催化剂可同时催化去除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下，将10mol模拟尾气（成分如下表所示）以相同的流速通过该催化剂，测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图-2所示.模拟尾气气体碳烟NOO2He
