高考化學(xué)電化學(xué)基礎(chǔ)一輪復(fù)習(xí)(解析版)

電化學(xué)基礎(chǔ)

一、單選題

1.下列指定反應(yīng)的離子方程式不亞隨的是

A.向鐵制器具上電鍍銅，陰極的電極反應(yīng)為：Cu2++2e=Cu

通電

B.電解飽和食鹽水獲取燒堿和氯氣：2。-+2H2O^H2T+C12f+2OH

22

C.飽和Na2cCh溶液與CaSO4固體反應(yīng)：CO3-(aq)+CaSO4(s)=CaCO3(s)+SO4-(aq)

2++2

D.向氫氧化鋼溶液中加入稀硫酸：Ba+OH+H+SO4-=BaSO4i+H2O

【答案】D

【解析】A.電鍍時(shí)，鍍層金屬作陽(yáng)極，鍍件作陰極，在陰極上，鍍層金屬陽(yáng)離子獲得電子，向鐵制器具上

電鍍銅，陰極上Cu2+得電子變?yōu)閱钨|(zhì)Cu,反應(yīng)原理符合事實(shí)，A正確；

B.電解飽和食鹽水，溶液中的陰離子CT在陽(yáng)極上失去電子變?yōu)镃b,水電離產(chǎn)生的H+在陰極上獲得電子變

通電

為H2,總反應(yīng)方程式為：2C1-+2H2O^H2T+CbT+2OH-,B正確；

C.CaSCU在溶液中存在沉淀溶解平衡，當(dāng)向溶液中加入飽和Na2c03溶液時(shí)，由于c(Ca2+>c(CO32-)>Ksp(CaCO3),

會(huì)形成CaCCh沉淀，使CaSCU不斷溶解，最終實(shí)現(xiàn)了沉淀的轉(zhuǎn)化，C正確；

D.向氫氧化鋼溶液中加入稀硫酸，二者反應(yīng)產(chǎn)生BaSCU沉淀和HzO,產(chǎn)生的二者的物質(zhì)的量的比是1:2,離

2++2

子方程式為：Ba+2OH+2H+SO4-=BaSO4i+2H2O,D錯(cuò)誤；

故答案選D。

2.大海航行中的海輪船殼上連接了鋅塊，說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.船體作正極B.屬犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

C.船體發(fā)生氧化反應(yīng)D.鋅塊的反應(yīng)：Zn—2e--ZM+

【答案】C

【解析】A.在海輪的船殼上連接鋅塊，則船體、鋅和海水構(gòu)成原電池，船體做正極，鋅塊做負(fù)極，海水做

電解質(zhì)溶液，故A正確；

B.在海輪的船殼上連接鋅塊是形成原電池來(lái)保護(hù)船體，鋅做負(fù)極被腐蝕，船體做正極被保護(hù)，是犧牲陽(yáng)極

的陰極保護(hù)法，故B正確；

C.船體做正極被保護(hù)，溶于海水的氧氣放電：O2+4e+2H2O=4OH-,故C錯(cuò)誤；

D.鋅做負(fù)極被腐蝕：Zn—2e-Zn2+,故D正確。

故選:c。

3.港珠澳大橋的設(shè)計(jì)使用壽命高達(dá)120年，主要的防腐方法有：①鋼梁上安裝鋁片；②使用高性能富鋅（富

含鋅粉）底漆；③使用高附著性防腐涂料；④預(yù)留鋼鐵腐蝕量。下列分析不自理的是（）

A.防腐涂料可以防水、隔離02,降低吸氧腐蝕速率

B.防腐過(guò)程中鋁和鋅均作為犧牲陽(yáng)極，失去電子

C.方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕，未能完全消除

D.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的正極反應(yīng)式為：Ch-4e-+2H20=4OH

【答案】D

【解析】A.防腐涂料可以防水、隔離02,不能構(gòu)成原電池，降低吸氧腐蝕速率，故不選A；

B.鐵與鋁和鋅構(gòu)成原電池，鋁和鋅的活潑性大于鐵，防腐過(guò)程中鋁和鋅均作為犧牲陽(yáng)極，失去電子，故不

選B；

C.鋼鐵的防護(hù)方法只能一定程度的減緩鋼鐵腐蝕，不能完全消除，故不選C；

D.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的正極發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為：O2+4e—2H2O=4OH\故選D。

4.全鋼電池以惰性材料作電極，在電解質(zhì)溶液中發(fā)生的總反應(yīng)為V02+（藍(lán)色）+H2O+V3+（紫色）普丫。2+（黃

放電

色）+V2+（綠色）+2H+,下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)電池放電時(shí)，VO2+被氧化

B.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為VO2++2H++e-===VO2++H2O

C.充電時(shí)，陽(yáng)極附近溶液由綠色逐漸變?yōu)樽仙?/p>

D.放電過(guò)程中，正極附近溶液的pH變大

【答案】D

【解析】A.當(dāng)電池放電時(shí)，VO；-V02+,V元素的化合價(jià)由+5變?yōu)?4,V0；被還原，故A錯(cuò)誤；B.放電

時(shí)，負(fù)極失電子，負(fù)極反應(yīng)式為V2+—0=V3+,故B錯(cuò)誤；

C.充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，VO2+—VO；,陽(yáng)極附近溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)辄S色，故C錯(cuò)誤；

D.放電過(guò)程中，正極反應(yīng)式為VO.+2H++e=VC）2++H2O,消耗了H+,正極附近溶液的pH變大，故D

正確；

故選D。

5.用氟硼酸（HBF4,屬于強(qiáng)酸）代替硫酸做鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液，可使鉛蓄電池在低溫下工作時(shí)的性能更

優(yōu)良，反應(yīng)方程式為：Pb+PbO2+4HBF4^--^2Pb（BF4）2+2H2O；Pb（BFQ2為可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，下列

芝里

說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)，當(dāng)陽(yáng)極質(zhì)量減少23.9g時(shí)轉(zhuǎn)移0.2mol電子

B.放電時(shí)，PbCh電極附近溶液的pH增大

C.電子放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為PbO2+4HBF4-2e=Pb(BF4)2+2HF4-+2H2O

D.充電時(shí)，Pb電極的電極反應(yīng)式為PbO2+H++2e-=Pb2++2H2O

【答案】B

【解析】A.充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)Pb2++2H2O-2e=PbO2+4H+,產(chǎn)生ImolPbCh,轉(zhuǎn)移2moi電子，陽(yáng)極增重

lmolx239g/mol=239g,若陽(yáng)極質(zhì)量增力口23.9g時(shí)轉(zhuǎn)移0.2mol電子，A錯(cuò)誤；

+2+

B.放電時(shí)正極上發(fā)生還原反應(yīng)，PbO2+4H+2e=Pb+2H2O,c(H+)減小，所以溶液的pH增大，B正確；

C.放電時(shí)，負(fù)極上是金屬Pb失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，不是PbCh發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，C錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，PbCh電極與電源的正極相連，作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+,

Pb電極與電源的負(fù)極相連，D錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是B。

6.有A、B、C、D四種金屬。將A與B用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕。將A、D分

別投入等濃度鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈。將銅浸入B的鹽溶液里，無(wú)明顯變化。如果把銅浸入C的鹽溶液

里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()

A.D>C>A>BB.D>A>B>C

C.D>B>A>CD.B>A>D>C

【答案】B

【解析】①將A與B用導(dǎo)線連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，該裝置構(gòu)成了原電池，原電池中較活潑的金屬

作負(fù)極，負(fù)極上金屬失電子生成金屬陽(yáng)離子進(jìn)入溶液而被腐蝕，較不活潑的金屬作正極而不易腐蝕，B不

易腐蝕，所以金屬活動(dòng)性A>B；

②金屬和酸反應(yīng)，較活潑的金屬與酸反應(yīng)較劇烈，將A、D分別投入等濃度鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈，所

以金屬活動(dòng)性D>A；

③金屬之間的置換反應(yīng)中，較活潑金屬能置換出較不活潑的金屬，將銅浸入B的鹽溶液里，無(wú)明顯變化，

所以金屬活動(dòng)性：B>Cu；

④金屬之間的置換反應(yīng)中，較活潑金屬能置換出較不活潑的金屬，如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C

析出，說(shuō)明金屬活動(dòng)性：Cu>Co

所以它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是D>A>B>C,故合理選項(xiàng)是B。

7.鈉離子電池具有成本低、能量轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。一種鈉離子電池用碳基材料（NamCn）作負(fù)

極，利用鈉離子在正負(fù)極之間嵌脫過(guò)程實(shí)現(xiàn)充放電，該鈉離子電池的工作原理為：Nai.mCoO2+NamCn

NaCoO2+CnO下列說(shuō)法不正確的是（）

A.充電時(shí)，陰極質(zhì)量減小且Na+數(shù)目增加

B.充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為NaCoO2-me-=Nai-mCoO2+mNa+

C.放電時(shí)，Na+向正極移動(dòng)

D.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為NamCn-me=mNa++Cn

【答案】A

【解析】A.充電時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為mNa++Cn+me-=NamCn,陰極電極質(zhì)量會(huì)增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.充電時(shí)，陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：NaCoO2-me=Nai-mCoO2+mNa+,B項(xiàng)正確；

C.放電時(shí)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即Na+向正極移動(dòng)，C項(xiàng)正確；

D.放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為NamC『me=mNa++Cn,D項(xiàng)正確；

答案選A。

8.下列反應(yīng)原理不符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是（）

A.2HQ,三2H&+O2TB.4A1+3MnO2AhO3+3Mn

C.2MgO通電2Mg+OMD.3co+Fe，Oa高源2Fe+3cO?

【答案】C

【解析】A.Hg活動(dòng)性較弱，用熱分解的方法冶煉，選項(xiàng)A正確；

B.Mn是比較活潑的金屬，用熱還原的方法冶煉，選項(xiàng)B正確；

C.Mg是活潑的金屬，用電解的方法冶煉，由于氧化鎂的熔點(diǎn)太高，應(yīng)電解熔融氯化鎂，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.Fe是比較活潑的金屬，用熱還原的方法冶煉，選項(xiàng)D正確。答案選C。

9.熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)

水LiCl—KC1混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能，此時(shí)硫酸鉛電極處生成Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確

的是

】二一硫酸相電極

葉II--無(wú)水UC1-KC1

A.輸出電能時(shí)，外電路中的電子由硫酸鉛電極流向鈣電極

B.放電時(shí)電解質(zhì)LiCl-KCl中的Li+向鈣電極區(qū)遷移

C.電池總反應(yīng)為Ca+PbSO4+2LiCl^=Pb+Li2SO4+CaCl2

D.每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上消耗42.5gLiCl

【答案】C

【解析】A.輸出電能時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)過(guò)外電路流向正極，即從鈣電極經(jīng)外電路流向硫酸鉛電極，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；

B.Li+帶正電，放電時(shí)向正極移動(dòng)，即向硫酸鉛電極遷移，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.負(fù)極反應(yīng)方程式為Ca+2Cr-2e-=CaC12,正極電極反應(yīng)方程式為：PbSCU+2e-+2Li+=Pb+Li2s。4,則總反應(yīng)

方程式為：PbSC)4+Ca+2LiCl=Pb+CaC12+Li2so4,C項(xiàng)正確；

D.鈣電極為負(fù)極，電極反應(yīng)方程式為Ca+2c「-2e-=CaC12,根據(jù)正負(fù)極電極反應(yīng)方程式可知2b?2LiCl,每

轉(zhuǎn)移0.2mol電子，消耗0.2molLiCl,即消耗85g的LiCl,D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選C。

10.鋼鐵生銹過(guò)程發(fā)生如下反應(yīng)：

①2Fe+Ch+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2C>3+3H2。。

下列說(shuō)法正確的是()

A.反應(yīng)①②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B.與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕

C.反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水D.鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕

【答案】A

【解析】A.分析反應(yīng)前后元素化合價(jià)變化知，反應(yīng)①、②中均轉(zhuǎn)移4moie,A項(xiàng)正確；

B,銅、鋼及水溶液構(gòu)成原電池，鐵做負(fù)極，銅做正極，加速了鐵的腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.反應(yīng)①中Fe元素化合價(jià)升高，氧氣中氧元素化合價(jià)降低，故Fe失電子作還原劑，氧氣得電子做氧化劑；

水中氫氧元素化合價(jià)不變，故水既不是氧化劑也不是還原劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.鋼鐵在潮濕的空氣中極易發(fā)生吸氧腐蝕，它屬于電化學(xué)腐蝕，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選A。

11.用惰性電極電解M（NCh）x的水溶液，當(dāng)陰極增重ag時(shí)，在陽(yáng)極上產(chǎn)生了bL氣體（標(biāo)況），則M的相

對(duì)分子質(zhì)量為（)

22.4ax11.2ax5.6ax2.5ax

AB.

bbbb

【答案】c

【解析】設(shè)M的相對(duì)原子質(zhì)量為R,電解時(shí)，電池反應(yīng)方程式為:

4M（N03）X+2XH2O^S=4M+xO2t+4xHNO3

4Rg22.4xL

agbL

5.6ax

所以R=

b

答案：C

12.某興趣小組進(jìn)行電解原理的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)如下：一定溫度下，以銅為電極，按如圖所示裝置電解飽

和食鹽水，通電2min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：接通電源30s內(nèi)，陽(yáng)極附近出現(xiàn)白色渾濁，之后變?yōu)槌赛S色渾濁，此時(shí)

測(cè)定溶液的pH約為10。結(jié)束后（溫度不變），試管底部聚集大量紅色沉淀，溶液仍為無(wú)色。

物質(zhì)氯化銅氧化亞銅氫氧化亞銅（不穩(wěn)定）氯化亞銅

固體呈棕色，濃溶液呈綠色，

顏色紅色橙黃色白色

稀溶液呈藍(lán)色

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.反應(yīng)結(jié)束后，最終溶液一定呈堿性

B.反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化，說(shuō)明Ksp（CuOH）＜Ksp（CuCl）

C.陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2T+2OIT

D.電解過(guò)程中，C「移向陽(yáng)極

【答案】A

【解析】A、根據(jù)題干信息知道：當(dāng)溶液變成橙黃色渾濁，即氫氧化亞銅生成時(shí)溶液的pH約為10,溶液顯

示堿性，但因?yàn)闅溲醺x子和銅離子結(jié)合生成沉淀，因此反應(yīng)結(jié)束后溶液呈中性，故A錯(cuò)誤；

B、CuCl和CuOH屬于相同類型的難溶物，溶解度大的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì)，隨溶液pH升高CuCl

逐漸轉(zhuǎn)化為CuOH,產(chǎn)生橙黃色沉淀，說(shuō)明Ksp(CuOH)<Ksp(CuCl),所以B選項(xiàng)是正確的；

C、在陰極上是電解質(zhì)中水電離出來(lái)的氫離子得電子的還原反應(yīng)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2T+2OH

",所以C選項(xiàng)是正確的；

D、電解過(guò)程中電解質(zhì)中的陰離子氯離子移向陽(yáng)極，所以D選項(xiàng)是正確的。

答案選A。

13.某柔性屏手機(jī)的柔性電池以碳納米管做電極材料，以吸收Z(yǔ)nS。,溶液的有機(jī)高聚物做固態(tài)電解質(zhì)，其

電池結(jié)構(gòu)如圖所示。電池總反應(yīng)為：

MnO2+-Zn+|1+-|H2O+-ZnSO4脩:整MnOOH+-ZnSO4[Zn(OH)2]3xH2O,下列說(shuō)法中，

2I6J66

正確的是

..碳納米管纖維

辟膜

有機(jī)高聚物

--碟納米管纖維

A.放電時(shí)，Zi?+移向zn膜

B.充電時(shí)，含有Zn膜的碳納米管纖維一端連接有機(jī)高聚物電源正極

C.放電時(shí)，電子由鋅膜表面經(jīng)有機(jī)高聚物至Mn。?膜表面

D.放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)為：MnO2+e+H2O=MnOOH+OH

【答案】D

【解析】A.放電時(shí)Zn為負(fù)極，MnCh為正極，則/!?+移向MnCh膜，故A錯(cuò)誤；

B.放電時(shí)Zn為負(fù)極，則充電時(shí)Zn膜與電源的負(fù)極連接，故B錯(cuò)誤；

C.放電時(shí)電子由鋅膜經(jīng)外電路流向Mn。2膜表面，故C錯(cuò)誤;

D.放電過(guò)程正極上是二氧化錦得到電子生成MnOOH,電極反應(yīng)為MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-,故

D正確;

故答案為D。

14.十九大報(bào)告中提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，意味著對(duì)大氣污染防治比過(guò)去要求更高。硫化氫一空氣質(zhì)子交

換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、環(huán)保的有效結(jié)合，已知：2H2s（g）+O2（g）=S2（s）+2H2O⑴AH=-632kJ/mol,下

列說(shuō)法正確的是（）

H2s

電極at用l■1甫1“IB］卅IB：j11

▼

負(fù)

質(zhì)子固體電解質(zhì)膜

H2。

電極b

A.電極a發(fā)生反應(yīng)為還原反應(yīng)

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每11.2LH.S參與反應(yīng)，有1molH+經(jīng)固體電解質(zhì)膜進(jìn)入正極區(qū)

C.當(dāng)電極a的質(zhì)量增加64g時(shí)，電池內(nèi)部釋放632kJ的熱能

D.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-

【答案】B

【解析】A.電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤。

B.由電極反應(yīng)式2H2sHe=4H++S2可知,標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每B.2LH2s即0.5molH2s參與反應(yīng),W1molH+

經(jīng)固體電解質(zhì)膜進(jìn)入正極區(qū)，B正確。

C.反應(yīng)由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電池內(nèi)部釋放的熱能小于632kJ,C錯(cuò)誤。

D.該電池是質(zhì)子固體做電解質(zhì)，所以電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2。，D錯(cuò)誤。

二、綜合題

15.如圖所示的裝置中，若通入直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16g。

CuSO,溶液、AgNO,溶液

KC1溶液

K2SO4溶液

AB

（1）電源電極X的名稱為

(2)pH變化：A,B,Co(填“增大”“減小”或“不變”)

(3)通電5min后，B中共收集224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液體積為200mL,則通電前CuSCU溶液的物

質(zhì)的量濃度為(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。

(4)若A中KC1溶液的體積也是200mL,電解后，溶液的pH為(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)

【答案】(1)負(fù)極⑵增大減小不變(3)0.025mol-L-1(4)13

【解析】(1)由銅電極的質(zhì)量增加，發(fā)生Ag++e=Ag,則Cu電極為陰極，Ag為陽(yáng)極，Y為正極，可知X為

電源的負(fù)極；

(2)A中電解氯化鉀，生成KOH,所以pH增大，B中電解硫酸銅溶液生成硫酸，溶液中氫離子濃度增大，

pH減小，C中陰極反應(yīng)為Ag++e=Ag,陽(yáng)極反應(yīng)為Ag-e=Ag+,溶液濃度不變，則pH不變；

2.16g

(3)C中陰極反應(yīng)為Ag++e=Ag,n(Ag尸陪荷p。。2m。1‘則轉(zhuǎn)移的電子為。O2mol,B中陽(yáng)極反應(yīng)為

4OH--4e-=2H2O+O2T，則轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol,其體積為

0.005molx22.4L/mol=0.112L=112mL,則在陰極也生成112mL氣體，由2H++2e=H2],則氫氣的物質(zhì)的量為

0.005moL該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為O.Olmol,則Cu2++2e=Cu中轉(zhuǎn)移O.Olmol電子，所以CM+的物質(zhì)的量為

0.005mo/,

0.005moL通電刖c(CuSC>4)=--------------=0.025mobL1；

0.2L

(4)由A中發(fā)生2KC1+2H2。-^-2KoH+H?T+CbT?2u,由電子守恒可知，轉(zhuǎn)移0.02mol電子時(shí)生成

0.02molKOH,忽略溶液體積的變化，則c(OH-)=」------^.ImobL1,溶液pH=13。

0.2L

16.甲醇是結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的飽和一元醇，又稱“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化學(xué)基礎(chǔ)的原料和優(yōu)質(zhì)的燃料,

主要應(yīng)用于精細(xì)化工、塑料、能源等領(lǐng)域。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：反應(yīng)①：CO(g)+2H2(g)=

CH30H(g)△Hi=-90.77kJ/mol反應(yīng)②：CO2(g)+H2(g)^=^CO(g)+H2O(g)AH,反應(yīng)③：CO2(g)+

3H2(g)=^CH3OH(g)+H2O(g)AH3=-49.58kJ/mol

(1)反應(yīng)②的AH2=__________________

(2)若500℃時(shí)三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為Ki、冷與K3,則K3=(用Ki、K2表示)。已知500℃

時(shí)Ki、K?的值分別為2.5、1.0,并測(cè)得該溫度下反應(yīng)③在某時(shí)刻，H2(g)、CO2(g)>CH30H(g)、氏0也)的濃

度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)V正V逆(填“>”、"=”或“<”)

(3)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖中曲線I所示。若在to時(shí)刻分

別改變一個(gè)條件，曲線I變?yōu)榍€II和曲線m。當(dāng)曲線I變?yōu)榍€n時(shí),改變的條件是o

當(dāng)通過(guò)改變壓強(qiáng)使曲線I變?yōu)榍€III時(shí)，曲線III達(dá)到平衡時(shí)容器的體積為。

(4)甲醇燃料電池可能成為未來(lái)便攜電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。某種甲醇燃料電池工作原理如圖所示，則通入

a氣體的電極電極反應(yīng)式為

(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。常溫條件下，將amol/L的CH3co0H與bmol/LBa(OH)2

溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)，2c(Ba2+)=c(CH3coeT),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電

離常數(shù)為________________

【答案】(1)+41.19kJ?mol-'(2)KI-K2>(3)加入催化劑2L

-+

(4)CH3OH—6e+H2O=CO2+6H

【解析】(1)已知反應(yīng)①：CO(g)+2H2(g)^=^CH3OH(g)△Hi=-90.77kJ/mol,反應(yīng)②：CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)AH2,反應(yīng)③：CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH3=-49.58kJ/mob根據(jù)蓋斯定

律：②二③-①得反應(yīng)②的△H2=+41.19kJ-mol-'o

(2)根據(jù)已知反應(yīng)確定KI=C(CH3OH)/C(CO)C2(H2)、K2=C(CO)C(H2O)/C(CO2)C(H2)>K3=c(CH3OH)c(H2O)/

3

C(CO2)C(H2),則K3=K『K2"500℃時(shí)KI、冷的值分別為2.5、1.0,則冷=K『K2=2.5,該溫度下反應(yīng)③在

33

某時(shí)刻,Q=C(CH3OH)C(H2O)/C(CO2)C(H2)=(0.3X0.15)/(0.8x0.1)=0.9<K3,反應(yīng)正向進(jìn)行，則此時(shí)V

1E>Vffio

(3)分析圖像知to時(shí)刻改變一個(gè)條件，曲線I變?yōu)榍€II,一氧化碳的平衡濃度沒有變化而達(dá)平衡的時(shí)間

縮短，改變的條件是加入催化劑；反應(yīng)②為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，

曲線I變?yōu)榍€III時(shí)，一氧化碳的濃度由0.3mol/L變?yōu)?.45mol/L,容器的體積由3L變?yōu)?L。

(4)根據(jù)題給裝置知本題考查酸性甲醇燃料電池，根據(jù)外電路電子流向判斷左側(cè)電極為電池的負(fù)極，

發(fā)生氧化反應(yīng)，即甲醇被氧化為二氧化碳，結(jié)合碳元素的化合價(jià)變化確定失電子數(shù)目，根據(jù)原子守恒和電

+

荷守恒配平，電極反應(yīng)式為CH3OH—6e+H2O=CO2+6H0

(5)常溫條件下，將amol/L的CH3COOH與bmol/LBa(OH)2溶液等體積混合，根據(jù)電荷守恒知2c(Ba2

+)+c(H+)=c(CH3coeT)+c(OH—),又2c(Ba2+)=c(CH3coeT)=bmol/L,則c(H+)=c(OH—)=lxlO-7mol/L,根

據(jù)醋酸與氫氧化鋼溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式確定混合液中c(CH3co0H)=(a-2b)/2mol/L,該混合溶液中醋酸

2b-7

xlO

a-2b

-+

的電離常數(shù)為C(CH3COO)C(H)/C(CH3COOH)=

17.鐵、銅是人類較早使用的金屬。請(qǐng)按要求回答下列問題：

(1)基態(tài)Fe原子的簡(jiǎn)化電子排布式為；銅位于元素周期表中的位置：o

(2)電子工業(yè)用FeCL溶液腐蝕覆銅板上不需要的銅，制造印刷電路板，其反應(yīng)原理的離子方程式為

(3)人體不易吸收三價(jià)鐵，但易吸收二價(jià)鐵，故常用硫酸亞鐵晶體(FeSO「7H2O)作補(bǔ)血?jiǎng)?。某課外小組的

同學(xué)設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量。

稍過(guò)量

適當(dāng)過(guò)量試劑X

1mol-L-1紅褐色懸濁液

20片研細(xì)

H2s04溶液

補(bǔ)血?jiǎng)?/p>

ii5一系列操作

mg紅棕色固體Y

①補(bǔ)鐵劑藥用說(shuō)明書上常標(biāo)注“與維生素C同服效果更好”，其理由是

②步驟i,研細(xì)的目的是。

③為驗(yàn)證步驟iii濾液中含有Fe?+,可采取的方案：。步驟iv中加入H2。？溶液的目的是:

④步驟v反應(yīng)的離子方程式：o

⑤步驟vi一系列操作：過(guò)濾、洗滌、、冷卻、稱量。假設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鐵元素全部轉(zhuǎn)化到固體Y

中，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┲泻F元素的質(zhì)量為=

(4)青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖如圖：

①腐蝕過(guò)程中，負(fù)極材料是(填圖中字母"a”或"b”或"c")；正極反應(yīng)為。

②環(huán)境中的C「擴(kuò)散到孔口，與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹CU2(OH)3C1,寫出該

反應(yīng)的離子方程式：o

③若生成〃gCU2(OH)3Cl,則理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣體積為(寫初始數(shù)據(jù)表達(dá)式，均帶各自物理量單

位)O

【答案】(1)[A巾d64s2第四周期第IB族

(2)Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

⑶①維生素C具有還原性，可防止Fe2+被氧化為Fe3+,便于人體吸收Fe?+

②增大接觸面積，加快溶解速率

③取少量濾液于試管中，加入鐵氧化鉀溶液，若產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀，則含有Fe2+,反之則不含有將Fe2+

氧化為Fe3+

7//Z

@Fe3++3OH=Fe(OH)3i⑤焙燒而g

(4)①cO2+4e+2H2O=4OH-

②2CU2++3OH-+C「=CU2(OH]Cl

3nsz

③一x------——x22.4L/molL

(4214.5g/molJ

【解析】(l)Fe為26號(hào)元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2,簡(jiǎn)化電子排布式為

[Ar]3d64s2,Cu為第29號(hào)元素，位于元素周期表的第四周期第IB族；

⑵電子工業(yè)用FeCl3溶液腐蝕覆銅板上不需要的銅，制造印刷電路板，發(fā)生的反應(yīng)為Cu還原Fe3+為Fe2+,

自身被氧化為Cu2+,其離子方程式為Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；

⑶①由于維生素C具有還原性，可防止Fe2+被氧化為Fe3+,便于人體吸收Fe?+,故補(bǔ)血?jiǎng)┡c維生素C同服

效果更好；

②步驟i研細(xì)可增大接觸面積，從而加快補(bǔ)血?jiǎng)┑娜芙馑俾剩?/p>

③Fe2+遇鐵氟化鉀溶液生成特征藍(lán)色沉淀，因此驗(yàn)證步驟iii濾液中含有Fe?+,可取少量濾液于試管中，加

入鐵氟化鉀溶液，若產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀，則含有Fe2+,反之則不含有；H2。？具有氧化性，可將Fe2+氧化，

故步驟iv中加入H2。？溶液的目的是將Fe2+氧化為Fe3+；

3+

④步驟v加入的試劑X可以是NaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+3OH-=Fe(OH)3；;

⑤步驟vi經(jīng)過(guò)濾、洗滌后得到氫氧化鐵的沉淀，焙燒氫氧化鐵沉淀，得到紅棕色的Fe2O3固體，再冷卻后

稱量其質(zhì)量為mg,若實(shí)驗(yàn)中鐵元素全部轉(zhuǎn)化到固體Y(Fe2Ch)中，則20片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為

567m7m

mX56x2+16x3=20g，因此每片補(bǔ)血?jiǎng)┲泻F元素的質(zhì)量為a=N2g；

(4)①青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，其中Cu為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極02得到電子發(fā)

生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H20=40任；

②環(huán)境中的C「擴(kuò)散到孔口，與正極反應(yīng)產(chǎn)物OH-和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物CM+作用生成多孔粉狀銹CU2(OH)3C1,

2+

反應(yīng)的離子方程式為2Cu+3OH+C1=Cu2(OH)3Cl；

ni

③〃gC%(OH)3cl的物質(zhì)的量為云品市不mol,根據(jù)電極反應(yīng)式和方程式可得關(guān)系式:

AQ

O,40H-Cu,(OH)Cl,則消耗氧氣的物質(zhì)的量為一義一一mol=」Lmol,標(biāo)況下的體積為

23,為4214.5286

n136nT3ng

-----molx22.4L/mol二----L表達(dá)式為:—X--------------------------x22.4L/molLo

286715、4214.5g/mol7

18.合理利用或轉(zhuǎn)化NO2、NO、CO等污染性氣體是人們共同關(guān)注的課題。

(1)實(shí)驗(yàn)證明汽車尾氣中的NO與CO反應(yīng)生成無(wú)污染氣體而除去。

已知：i.N2(g)和O2(g)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化如下:

OO+OO放出能量

吸收能量/吸收能量/2x632kJ/mol

946kJ/mol/498kJ/mol/

OOOO

CO8

1

ii.NO2(g)+CO(g)'CO2(g)+NO(g)AH=-234kJmol

iii.lmolNO(g)被C>2(g)氧化時(shí)放出的熱量為56.15kJ

1

①反應(yīng)2NO(g)+2CO(g).-2CO2(g)+N2(g)AH=________kJmol?

②工業(yè)上常用醋酸亞銅氨溶液來(lái)吸收CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g),'

CH3COOCu(NH3)2.CO(aq)A//<0?吸收CO后的溶液經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理又可以重新生成醋酸亞銅氨，可采取的

處理措施有(選填序號(hào))。

a.適當(dāng)升高溫度b,適當(dāng)降低溫度c,適當(dāng)增大壓強(qiáng)d.適當(dāng)減小壓強(qiáng)

(2)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是目前較為成熟的煙氣脫硝技術(shù)，一般采用NH3或尿素［CO(NH2)2］作還原劑,

基本流程如圖所示：

NHs(或尿素)

煙氣320?380t檢測(cè)出N?及少量

、

(含NO,)催化還原NO,NH3

SCR

①SCR脫硝技術(shù)中用NH3作還原劑還原NO的主要反應(yīng)為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)「4N2(g)+6H2O(g)AH

<0,ImolCh能氧化NH3的物質(zhì)的量是。若用CO(NH2)2作還原劑，還原NCh的化學(xué)方程式為

②其他條件不變，在相同時(shí)間內(nèi)，NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)溫度在50℃~150℃

范圍內(nèi)，NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率迅速上升，原因有

興

螂

g

O

N

(3)用P—g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過(guò)程如圖所示。在酸性水溶液中，光催化脫除原理和電化學(xué)反應(yīng)

原理類似，此時(shí)g-C3N4端的反應(yīng)為o

【答案】⑴①—760.3②ad

320:380℃、

⑵①1.33mol4CO(NH2)2+6NO2'4CO2+7N2+8H2O

②溫度升高反應(yīng)速率增大，溫度升高催化劑的活性增強(qiáng)

+

⑶O2+2H+2e=H2O2

【解析】(1)①過(guò)程i對(duì)應(yīng)熱化學(xué)方程式：@N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2x632

kJ/mol=+180kJ/mol；過(guò)程iii對(duì)應(yīng)熱化學(xué)方程式：@2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH=-56.15X2kJ/mol=-112.3

kJ/mol；設(shè)過(guò)程ii的熱化學(xué)方程式為②，根據(jù)②-①+③義2可得目標(biāo)方程式，由此計(jì)算出△”=-760.3kJ/mol；

②適當(dāng)升溫或減小壓強(qiáng)都能促進(jìn)平衡逆向移動(dòng)，從而使CH3COOCu(NH3)2再生，故選ad；

(2)①根據(jù)關(guān)系4NH3~4NO~O2~12e;NH3失去的12個(gè)電子，有8個(gè)被NO得去，4個(gè)被。2得去，說(shuō)明

144

NH3只有一是氧氣氧化的，即關(guān)系為：02——NH3(被02氧化)，故ImolCh能氧化NH3—mol,即1.33mol；

333

CO(NH2)2還原NO2生成N2,此時(shí)發(fā)生的是N元素歸中反應(yīng)，結(jié)合元素守恒配平方程式得：

催化劑

4CO(NH2\+6NO2.4co2+7N2+8H[0。

②由于是反應(yīng)相同時(shí)間，故未達(dá)平衡前反應(yīng)速率越快，相同時(shí)間內(nèi)NO轉(zhuǎn)化率越高，故50~150℃NO轉(zhuǎn)化

率迅速上升原因可能是溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快，另外此反應(yīng)用到了催化劑，所以還可能是因?yàn)闇囟壬?/p>

高催化劑活性增強(qiáng)導(dǎo)致反應(yīng)速率加快。

(3)根據(jù)圖示g-C3N4端轉(zhuǎn)為為。2得電子生成H2O2,即O2+2e_—>H2O2,酸性溶液添加H+配平電荷守恒，

故最終方程式為：Ch+2H++2e-=H2O2。

19.氧化亞銅(CU2O)是一種附加值較高的銅類物質(zhì)，某工廠以硫化銅礦石(含CuFeS?、Cu2s等)為原料制取

Cu2O的工藝流程如下：

料渣n

常溫下幾種物質(zhì)開始形成沉淀與完全沉淀時(shí)的pH如下表:

Fe(OH)2Fe(OH)3CU(OH)2

開始沉淀7.52.74.8

完全沉淀9.03.76.4

⑴爐氣中的有害氣體成分是，Cu2s與02反應(yīng)時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

⑵若試劑X是H2O2溶液，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式：o

(3)加入試劑Y調(diào)pH時(shí)，pH的調(diào)控范圍是o

(4)寫出用N2H4制備Cu2。的化學(xué)方程式：,操作X包括過(guò)濾