2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題13 電解池模擬題訓練.doc

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易錯點13 電解池小題快練1多晶硅是單質硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽能電池等的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示：下列說法錯誤的是A Y、Z分別為H2、Cl2B 制取粗硅時焦炭與石英發(fā)生副反應生成碳化硅，該副反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：2C SiHCl3極易水解，產物為H2SiO3、H2、HCl，據(jù)此推測SiHCl3中硅為+2價D 多晶硅是硅的一種同素異形體【答案】C2如圖所示，其中甲池的總反應式為 ，下列說法正確的是A 甲池是電能轉化為化學能的裝置，乙、丙池是化學能轉化電能的裝置B 甲池通入CH3OH的電極反應式為CH3OH6e2H2O=CO32-8HC 反應一段時間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復到原濃度D 甲池中消耗280 mL(標準狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產生1.45 g固體【答案】D3化學用語是學習化學的重要工具，下列用來表示物質變化的化學用語正確的是A 用銅作陰極，石墨作陽極，電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應式為B 鉛蓄電池放電時的正極反應式為C 粗銅精煉時，與電源正極相連的應是粗銅，該極發(fā)生的電極反應只有D 鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極反應式為【答案】A【解析】A項，銅做陰極，不參與反應，石墨性質穩(wěn)定做陽極，溶液中氯離子在陽極失電子生成氯氣，故A項正確；B項，鉛蓄電池放電時的正極為二氧化鉛得電子，發(fā)生還原反應，故B項錯誤；C項，粗銅精煉時，粗銅作陽極，純銅作陰極，因此與電源正極相連的是粗銅，電極反應式為Cu-2e-=Cu2+，故C項錯誤；D項，鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極得電子，發(fā)生還原反應，故D項錯誤。4現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽。利用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術原理，可電解Na2SO4溶液生產NaOH溶液和H2SO4溶液。下列說法中正確的是A 陰極反應式為4OH-4e-=2H2O+O2 B 從D口出來的是硫酸溶液C b是陽離子交換膜，允許Na+通過 D Na2SO4溶液從E口加入【答案】C5三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和SO42可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是( )A 通電后中間隔室的SO42離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B 該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品C 負極反應為4OH4e=O2+2H2O，負極區(qū)溶液pH降低D 當電路中通過1mol電子的電量時,會有0.5mol的O2生成【答案】B【解析】A項，陰離子向陽極移動，氫氧根離子放電：4OH4e=O2+2H2O，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，故A項錯誤；B項，直流電場的作用下，兩膜中間的Na+、SO42可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室，通電時，氫氧根離子在陽極區(qū)放電生成水和氧氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的硫酸根離子會進入正極區(qū)，與氫離子結合成硫酸；氫離子在陰極得電子生成氫氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的鈉離子會進入負極區(qū)，與氫氧根離子結合成氫氧化鈉，故可以得到NaOH和H2SO4產品，故B項正確；C項，負極即為陰極，發(fā)生還原反應，氫離子得電子生成氫氣，故C項錯誤；D項，每生成1mol氧氣轉移4mol電子，當電路中通過1mol 電子的電量時，會有0.25mol的O2生成，故D項錯誤。6關于圖中裝置說法正確的是A 裝置中電流移動的途徑:正極FeM溶液石墨正極B 若M為滴加酚酞的NaCl溶液,通電一段時間后,鐵電極附近溶液顯紅色C 若M為CuSO4溶液,可以實現(xiàn)石墨上鍍銅D 若將電源反接，M為NaCl溶液,可以用于制備Fe(OH)2并可以使其較長時間保持白色【答案】B7工業(yè)上氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑。1886年法國化學家HM0issan通過電解氟氫化鉀(KHF2)的氟化氫無水溶液第一次制得氟氣。已知：KF+HF=KHF2，制備氟氣的電解裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A 鋼電極與電源的負極相連 B 電解過程需不斷補充的X是KFC 陰極室與陽極室必須隔開 D 氟氫化鉀在氟化氫中可以電離【答案】B【解析】電解熔融的氟氫化鉀（KHF2）和氟化氫（HF）混合物制備氟單質，氟離子在陽極失電子生成氟氣，陰極上KHF2得到電子生成氫氣，電極反應為：2HF2-+2e-H2+4F-。A. 根據(jù)圖示，鋼電極上產生氫氣，發(fā)生還原反應，鋼電極為陰極，與電源的負極相連，故A正確；B. 根據(jù)題意，電解過程中會不斷消耗氟氫化鉀（KHF2），需不斷補充的X是氟氫化鉀（KHF2），故B錯誤；C. 電解制氟時，為了防止氟氣和氫氣發(fā)生劇烈反應，引發(fā)爆炸，陰極室與陽極室必須隔開，故C正確；D. 根據(jù)上述分析，氟氫化鉀在氟化氫中可以電離出HF2-，故D正確。8堿性硼化釩(VB2)空氣電池工作時反應為：4VB2 11O24B2O3 2V2O5 。用該電池為電源，選用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，實驗裝置如圖所示。當電路中通過0.04mol電子時，B裝置內共收集到0.448L氣體（標況），則下列說法中正確的是A VB2電極發(fā)生的電極反應為： 2VB211H2O 22eV2O52B2O322H+B 外電路中電子由c電極流向VB2電極C 電解過程中，b電極表面先有紅色物質析出，然后有氣泡產生D 若B裝置內的液體體積為200mL，則CuSO4溶液的濃度為0.05mol/L【答案】D9現(xiàn)如今太陽能電池已經(jīng)廣泛地應用于生產生活中，現(xiàn)代四大發(fā)明之一的共享單車也用上了太陽能電池。哈羅單車前面載物籃的底座就是太陽能電池，電極材料是Li/LiCoO2，太陽能電池的原理如圖所示：下列說法不正確的是 （ ）A 陽光照射該電池時，能量轉化過程：太陽能電能化學能B 光照時負極的質量減少C 太陽能電池板材料是SiD 開鎖時，正極xLi+xe-+Li(1-x)CoO2=LiCoO2【答案】B10如圖裝置()為一種可充電電池的示意圖，其中的離子交換膜只允許K通過，該電池充放電的化學方程式為：2K2S2KI3 K2S43KI，裝置()為電解池的示意圖。當閉合開關K時，X附近溶液先變紅。則下列說法正確的是()A 閉合K時，K從右到左通過離子交換膜B 閉合K時，A的電極反應式為：3I2e=IC 閉合K時，X的電極反應式為：2Cl2e=Cl2D 閉合K時，當有0.1 mol K通過離子交換膜，X電極上產生標準狀況下氣體1.12 L【答案】D11某化學課外活動小組擬用鉛蓄電池進行電絮凝凈水的實驗探究，設計的實驗裝置如圖所示，下列敘述正確的是A Y 的電極反應： Pb2e = Pb2+B 鉛蓄電池工作時SO42-向 Y 極移動C 電解池的反應僅有2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2D 每消耗 103.5 gPb ，理論上電解池陰極上有0.5 molH2生成【答案】D【解析】A、鐵電極上放氫生堿（2H2O2e=H22OH-），即鐵電極上發(fā)生得電子的還原反應，鐵為電解池的陰極，與陰極相連的X是鉛電池的負極Pb，Y為鉛電池的正極PbO2，電極反應式為PbO2+2e +4H+ SO42-= PbSO4+2H2O，選項A錯誤；B、鉛蓄電池工作時SO42-向 負極X 極移動，選項B錯誤；C、電解過程中電解池中實際上發(fā)生了兩個反應，分別為2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2和2H2O O2+2H2，故電解池反應不能用一個簡單的總反應表示，選項C錯誤；D、103.5 g Pb的物質的量為0.5 mol，由鉛蓄電池的負極反應Pb2eSO42=PbSO4知，每消耗0.5 mol Pb，轉移1 mol電子，再由電解池的陰極(鐵)反應2H2O2e=H22OH得出有0.5 mol H2生成，選項D正確。大題沖關12某小組同學利用下圖裝置對電解氯化銅實驗進行了研究。裝置現(xiàn)象電解一段時間時，陽極石墨表面產生氣體，陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變?yōu)榫G色（1）甲認為電解過程中陽極產生的_是溶液變綠的原因，寫出產生該物質的電極反應式：_。（2）乙改用下圖裝置，在相同條件下電解CuCl2溶液，對溶液變色現(xiàn)象繼續(xù)探究。裝置現(xiàn)象電解相同時間時，陽極石墨表面產生氣泡，溶液仍為藍色；陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變?yōu)榫G色；乙通過對現(xiàn)象分析證實了甲的觀點不是溶液變綠的主要原因。乙否定甲的依據(jù)是_。（3）乙繼續(xù)查閱資料：i. 電解CuCl2溶液時可能產生CuCl2-，CuCl2- 摻雜Cu2+ 后呈黃色ii. 稀釋含CuCl2- 的溶液生成CuCl白色沉淀,據(jù)此乙認為：電解過程中，產生CuCl2摻雜Cu2+后呈黃色，與CuCl2藍色溶液混合呈綠色。乙進行如下實驗：a取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。b. 另取少量氯化銅晶體和銅粉，向其中加2 mL濃鹽酸，加熱獲得含CuCl2的黃色溶液。c. 冷卻后向上述溶液d. 取c中2 mL溶液，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。 a的目的是_。 寫出b中生成CuCl2- 的離子方程式：_。 補充c中必要的操作及現(xiàn)象：_。乙據(jù)此得出結論：電解時陰極附近生成CuCl2- 是導致溶液變綠的原因?！敬鸢浮緾l2 2Cl-2e= Cl2 陽極附近溶液仍為藍色 證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在CuCl2 Cu2+ + 4Cl+ Cu = 2CuCl2 加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。 13研究電化學原理與應用有非常重要的意義。（1）鋅錳電池（俗稱干電池） 是一種一次電池，生活中應用廣泛。鋅錳電池負極上的電極反應式為：_。與普通（酸性）鋅錳電池相比較，堿性鋅錳電池的優(yōu)點是_（回答一條即可）。（2）鉛蓄電池是最常見的二次電池：PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O。充電時陰極反應為：_。用鉛蓄電池為電源進行電解飽和食鹽水實驗（石墨棒為陽極，鐵為陰極，食鹽水500mL，溫度為常溫），當電路中有0.05mol電子轉移時，食鹽水的pH為_（假設溶液體積不變，產物無損耗）。（3）下圖是金屬(M)空氣電池的工作原理，我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質溶液，電池反應為：_。二氧化硫空氣質子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結合，原理如圖所示。Pt2上的電極反應式為：_。（4）高鐵酸鈉(Na2FeO4)易溶于水，是一種新型多功能水處理劑，可以用電解法制?。篎e2H2O2OHFeO423H2，工作原理如圖所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色的FeO42，鎳電極有氣泡產生。電解一段時間后，c(OH)降低的區(qū)域在_（填“陰極室”或“陽極室”）；陽極反應為：_?！敬鸢浮縕n2eZn2+ 比能量高（或可存儲時間長、不易發(fā)生電解質的泄漏、或堿性電池使用壽命較長其他合理答案也可） PbSO42ePbSO42 13 4Al3O26H2O4Al(OH)3 O24H+4e2H2O 陽極室 Fe8OH-6eFeO424H2O 14（1）重鉻酸鉀（K2Cr2O7）主要用于制革、印染、電鍍等其水溶液中存在平衡：Cr2O72+H2O2CrO42+2H+。以鉻酸鉀（K2CrO4）為原料，用電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置如圖寫出陰極區(qū)的電極反應式_，透過離子交換膜的離子是_，移動方向為_（填“由左向右”或“由右向左）。 陽極區(qū)能得到重鉻酸鉀溶液的原因為_。（2）工業(yè)上采用下面的方法處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水：廢水中加入適量NaCl，以鐵為電極進行電解，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，關于上述方法，下列說法正確的是_（填字母序號）。A陰極反應：2H2e=H2B陽極反應：Fe3e=Fe3 C在電解過程中當電路轉移0.6mol電子時，被還原的Cr2O72-為0.05mol D可以將鐵電極改為石墨電極【答案】2H2O+2e=2OH+H2 K+ 由右向左 陽極OH放電，溶液中H+濃度增大，使Cr2O72+H2O2CrO42+2H+向生成Cr2O72方向移動，（部分K+通過陽離子交換膜移動到陰極區(qū)），使陽極區(qū)主要成分是K2Cr2O7 A、C 15(1)利用反應Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2設計成如圖所示原電池，回答下列問題：寫出電極反應式：正極_ ；圖中X溶液是_，原電池工作時，鹽橋中的_(填“陽”或“陰”)離子向X溶液方向移動。(2)如圖是一個化學過程的示意圖。甲池中OH-移向_極（填“CH3OH”或“O2”）。寫出通入CH3OH的電極的電極反應式_。乙池中總反應的離子方程式_。當乙池中B（A g）極的質量增加5.40g，若此時乙池中溶液的體積為500ml，則溶液的C(H+)是_；此時丙池某電極析出1.60g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是_（填序號）。AMgSO4 BCuSO4 CNaCl DAgNO3【答案】Fe3e-=Fe2 FeCl3 陽 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4Ag+2H2O4Ag+O2+4H+ 0.1molL1 BD 【解析】 (1) 反應Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2中，銅失電子發(fā)生氧化反應，F(xiàn)e3+得電子發(fā)生還原反應，原電池中正極發(fā)生還原反應，碳做正極，發(fā)生的還原反應為：Fe3e-=Fe2；綜上所述，本題答案是：16過二硫酸鉀(K2S2O8) 在科研與工業(yè)上有重要用途。（1）H2S2O8的結構式如圖，其中S元素的化合價為_。在Ag+催化下，S2O82-能使含Mn2+的溶液變成紫紅色，氧化產物是_（填離子符號）。（2）某廠采用濕法K2S2O8氧化脫硝和氨法脫硫工藝綜合處理鍋爐煙氣，提高了煙氣處理效率，處理液還可以用作城市植被綠化的肥料。脫硫過程中，當氨吸收液的pH=6時，n(SO32-)n(HSO3-)=_。巳知：25時，Ka1(H2SO3)=1.510-2，K a2(H2SO3)=1.010-7脫硝過程中依次發(fā)生兩步反應：第1步，K2S2O8將NO氧化成HNO2，第2步，K2S2O8繼續(xù)氧化HNO2，第2步反應的化學方程式為_；（3）過二硫酸鉀可通過“電解轉化提純”方法制得，電解裝置示意圖如圖所示。電解時，鐵電極連接電源的_極。常溫下，電解液中含硫微粒的主要存在形式與pH的關系如下圖所示。在陽極放電的離子主要是HSO4-，陽極區(qū)電解質溶液的pH范圍為_，陽極的電極反應式為_。往電解產品中加入硫酸鉀，使其轉化為過二硫酸鉀粗產品，提純粗產品的方法_?！敬鸢浮?6 MnO4- 1:10 HNO2+K2S2O8+H2O=HNO3+K2SO4+H2SO4 負 02 2HSO4-2e-= S2O82-+2H+ 重結晶 離子是HSO4-，電解產物是Na2S2O8，所以控制pH的范圍是02；陽極的電極反應式為2HSO4-2e-= S2O82-+2H+；提純過二硫酸鉀的方法是重結晶。17對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質的主要措施之一。(1)硫酸廠的酸性廢水中砷(As)元素(主要以H3AsO3形式存在)含量極高，為控制砷的排放，某工廠采用化學沉淀法處理含砷廢水。請回答以下問題：已知砷是氮的同族元素，比氮原子多2個電子層，砷在元素周期表的位置為_。工業(yè)上采用硫化法(通常用硫化鈉)去除廢水中的砷，生成物為難溶性的三硫化二砷，該反應的離子方程式為_。(2)電鍍廠的廢水中含有的CN-有劇毒，需要處理加以排放。處理含CN-廢水的方法之一是在微生物的作用下，CN-被氧氣氧化成HCO3-，同時生成NH3，該反應的離子方程式為_。(3)電滲析法處理廚房垃極發(fā)酵液，同時得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子，A-表示乳酸根離子)： 陽極的電極反應式為_。簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理：_。電解過程中，采取一定的措施可控制陽極室的pH約為68，此時進入濃縮室的OH-可忽略不計。400 mL 10 g/L 乳酸溶液通電一段時間后，濃度上升為145 g/L(溶液體積變化忽略不計)，陰極上產生的H2在標準狀況下的體積約為_L(提示：乳酸的摩爾質量為90 g/mol)。【答案】第四周期第A族2H3AsO3+3S2-+6H+As2S3+6H2O4H2O+2CN-+O22HCO3-+2NH32H2O-4e-4H+O2陽極H2O放電，c(H+)增大，H+從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室，A-從陰極通過陰離子交換膜進入濃縮室，H+A-HA，乳酸濃度增大6.72【解析】 (1)砷原子電子層數(shù)=周期數(shù)=4，最外層電子數(shù)=族序數(shù)=5，所以砷位于第四周期第A族；因此18KIO3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑。回答下列問題：(1)KIO3的化學名稱是_。(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：“酸化反應”所得產物有 KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是_?！盀V液”中的溶質主要是_?！罢{pH”中發(fā)生反應的化學方程式為_。(3)KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。寫出電解時陰極的電極反應式_。電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_，其遷移方向是_。（“左到右”或“右到左”）【答案】碘酸鉀 加熱 KCl KH(IO3)2KOH=2KIO3H2O或(HIO3KOH=KIO3H2O) 2H2O2e=2OHH2 K 由a到b 19完成下列填空：（1）在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，過一會又變?yōu)樽攸S色，溶液先變?yōu)闇\綠色的原因是_（用文字表達），又變?yōu)樽攸S色的離子方程式是_。（2）近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：Pt(a)電極是電池的_極，電極反應式為_；Pt(b)電極發(fā)生_反應(填“氧化”或“還原”)，電極反應式為_（3）已知鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，現(xiàn)用如圖裝置進行電解(電解液足量)，測得當鉛蓄電池中轉移0.4 mol電子時鐵電極的質量減少11.2 g。請回答下列問題。A是鉛蓄電池的_極，鉛蓄電池正極反應式為_，Ag電極的電極反應式是_，Cu電極的電極反應式是_，CuSO4溶液的濃度_(填“減小”“增大”或“不變”)。【答案】Fe3+被還原為Fe2+ 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O負2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+還原3O212H12e=6H2O負PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O2H2e=H2Cu2e=Cu2不變20鋁氫化鈉(NaAlH4) 是有機合成的重要還原劑。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質) 為原料制備鋁氫化鈉的一種工藝流程如下:注: SiO2在“堿溶”時轉化為鋁硅酸鈉(Na2Al2SixO8) 沉淀。（1）鋁硅酸鈉(Na2Al2SixO8) 可以用氧化物的形式表示其組成，形式為_。（2） “過濾I”中濾渣主要成分有_(寫名稱)。向“過濾I”所得濾液中加入NaHCO3溶液，反應的離子方程式為_、_。（3） “電解I”的另一產物在1000時可與N2反應制備AlN，在這種產物中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN 的制備，其主要原因是_。（4）“電解II”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為_。（5）鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應產生大量氣泡，其反應的化學方程式為_，每產生1mol 氣體轉移電子數(shù)為_。【答案】Na2OAl2O32SiO2 鋁硅酸鈉、氧化鐵 OH-+HCO3-=CO32-+H2O AlO2-+HCO3-+H2O=CO32-+Al(OH)3 氯化銨分解產生的氯化氫能夠破壞鋁表面的氧化鋁薄膜 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2 NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2 NA 21鈦工廠TiCl4煙塵中含有大量的ScCl3、MgCl2及SiO2小顆粒等物質，某研究所利用上述煙塵回收Sc2O3，并制備鈦白粉(TiO2)，其工藝流程如下所示：（1）酸浸過程中，HCl的作用是_。（2）已知Sc3+3HTBPSc(TBP)3+3H+，則上述洗脫劑最好選擇_(選填“酸性”、“堿性”或“中性”)溶液。在實驗室模擬完成上述操作和操作所涉及的玻璃儀器有_。（3）草酸“沉鈧”得到草酸鈧的化學反應類型為_。（4）在空氣中灼燒草酸鈧即可得到氧化鈧(Sc2O3)，其化學反應方程式為_。（5）“水相”的主要離子有TiOCl42-、H+、Cl- 及_，寫出加入大量的水并加熱發(fā)生的相關離子反應方程式_。（6）鈦的冶煉新法是劍橋電解法（如右圖）。以含少量CaCl2的CaO熔融物作為介質，電解時。在陰極生成的Ca進一步還原TiO2得鈦。寫出陽極電極主要反應方程式：_；利用中學所學知識可以預測CaCl2的作用包含增強導電性、_；F=96500C/mol，當I=0.5A，通電80分鐘，理論上獲得Ti的質量為_g（計算表達式）?！敬鸢浮恳种芓iOCl42-的進一步水解（多答Mg2+、Sc3+水解亦給分） 酸性 分液漏斗、燒杯 復分解反應 3O2+2Sc2（C2O4）32Sc2O3+12CO2 Mg2+ TiOCl42-+（1+x）H2OTiO2xH2O+2H+4Cl- 2O2-4e-=O2 降低CaO的熔點 的質量=48g/mol=48g，故答案為：2O2-4e-=O2；降低CaO的熔點；48。22I、依據(jù)氧化還原反應：2Ag+（aq） + Cu（s） = Cu2+（aq） + 2Ag（s）設計的原電池如圖所示。請回答下列問題：（1）電極X的材料是_；電解質溶液Y是_。（2）銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應為_； X電極上發(fā)生的電極反應為_。（3）外電路中的電子是從_電極流向_電極。II、如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩個電解池。請回答：（1）甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，則A電極為_極，電極材料是_，電極反應為_電解質溶液可以是_。（2）乙池中Fe極電極反應為_若在乙池中滴入少量酚酞溶液，電解一段時間后，鐵極附近呈_色。（3）若甲池A極增重12.8 g，則乙池C(石墨)極放出氣體在標準狀況下的體積為_。【答案】Cu AgNO3 正 2Ag+ + 2e- = 2Ag Cu - 2e- = Cu2+ Cu Ag 陰 精銅 Cu22e=Cu 含有Cu2的溶液，如CuCl2、CuSO4溶液等 2H2e=H2 紅 4.48L 【解析】I、（1）由反應2Ag+（aq）+Cu（s）Cu2+（aq）+2Ag（s）可知，在反應中，Cu被氧化，失電子，應為原電池的負極，Ag+在正極上得電子被還原，電解質溶液為AgNO3，23電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。下圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上的電極反應式為_。Y電極上的電極反應式為_。（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是_，電極反應式為_?！敬鸢浮?H+2e-=H2 2Cl-2e-=Cl2 純銅 Cu2+2e-=Cu 【解析】 (1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，和電源的負極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應，即2H+2e-=H2，故答案為：2H+2e-=H2；和電源的正極相連的電極Y極是陽極，Y電極上氯離子放電生成氯氣，2Cl-2e-=Cl2，故答案為：2Cl-2e-=Cl2；(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，陽極應該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陽極(Y)發(fā)生反應為：Cu-2e-=Cu2+，陰極(X)上銅離子放電，電極反應式為Cu2+2e-=Cu，故答案為：純銅；Cu2+2e-=Cu。24CO、SO2是主要的大氣污染氣體，利用化學反應原理是治理污染的重要方法甲醇可以補充和部分替代石油燃料，緩解能源緊張，利用CO可以合成甲醇（1）已知：CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H1=-283.0kJmol1H2(g)+1/2O2(g)H2O(l)H2=-285.8kJmol1CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H3=-764.6 kJmol1請寫出CO與H2合成甲醇蒸汽的熱化學方程式_（2）一定條件下，在溶劑為VL的密閉容器中充入a molCO與2a molH2合成甲醇，平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示該反應在A點的平衡常數(shù)K=_(用a和V表示)下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_Av(CO)=v(H2) B混合氣體的密度不變C混合氣體的平均相對分子質量不變 D c(CO)=c(H2)寫出能增大v(CO)又能提高CO轉化率的一項措施_ 某學習小組以SO2為原料，采用電化學方法制取硫酸。（3）原電池原理：該小組設計的原理示意圖如左下圖，寫出該電池負極的電極反應式_。 （4）電解原理：該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后電解該溶液制得了硫酸。原理如圖，寫出開始電解時陽極的電極反應式_。 （5）已知25時由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性，則該混合溶液中各離子濃度的大小順序為_(已知25時，H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=110-2，Ka2=110-7)【答案】CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)H=-90.1 kJ/molC壓縮容器體積或增大體系壓強SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+HSO3-2e-+H2O=SO42-+3H+c(Na+) c(HSO3-)= c(SO32-) c(OH-)= c(H+)25. 氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空：（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：_換膜的作用為_、_。（3）精制飽和食鹽水從圖中_(選填“a”、“b”、“c”或“d”)位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中_位置流出。.（4）氨氣的水溶液稱為氨水，其中存在的主要溶質微粒是NH3H2O已知：a常溫下，醋酸和NH3H2O的電離平衡常數(shù)均為1.74105；bCH3COOH+NaHCO3CH3COONa+CO2+H2O則CH3COONH4溶液呈_性（填“酸”、“堿”或“中”，下同），NH4HCO3溶液呈_性，NH4HCO3溶液中物質的量濃度最大的離子是_（填化學式）【答案】2Cl2H2OCl2H22OH 能得到純度更高的氫氧化鈉溶液 阻止陽極產生的Cl2和陰極產生的H2混合發(fā)生反應 a d 中 堿 NH4+ 【解析】.（1）電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿，反應的離子方程式為：2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2，故答案為：2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2；（2）陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電極電解飽和氯化鈉時，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進入陰極，如果氯氣進入陰極易和氫氣混合產生爆炸，26知識的梳理和感悟是有效學習的方法之一。某學習小組將有關“電解飽和食鹽水”的相關內容進行梳理，形成如下問題(顯示的電極均為石墨)。（1）圖1中，電解一段時間后，氣球b中的氣體是_(填化學式)，U形管_(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。（2）利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器，電解可制備“84”消毒液的有效成分，則c為電源的_極；該發(fā)生器中反應的總離子方程式為_。（3）二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。下圖是目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。陽極產生ClO2的電極反應式：_。當陰極產生標準狀況下112 mL氣體時，通過陽離子交換膜的離子物質的量為_?！敬鸢浮縃2 右 負 ClH2OClOH2 Cl5e2H2O=ClO24H 0.01 mol 27氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一，其產品用途廣泛。(1)寫出氯堿工業(yè)電解食鹽水的離子方程式_。(2)圖1是氯堿工業(yè)中陽離子交換膜電解槽示意圖（“陽離子交換膜”特性是只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過）。圖1中電極1應連接電源的_極（填“正”或“負”極）；理論上講，從f口加入純水即可，但實際生產中，純水中要加入一定量的NaOH溶液，其原因是_。 圖2是根據(jù)氯堿工業(yè)中離子交換膜技術原理，設計的電解Na2SO4溶液生產NaOH和H2SO4溶液的裝置。其中a、b處均設有離子交換膜，則a處為_（填“陽”、“陰”）離子交換膜。陽極的電極反應式是_。從D口流出的物質為_。(3)某同學采用如下裝置對氯堿工業(yè)中電解食鹽水的條件進行探究，記錄如下：裝置編號條件控制測定結果電極材料溶液濃度溫度/*電解電壓/V氣體V陰：V陽陰極陽極ICC 1 mol/L2581:1II飽和2551:1III飽和5041:1IVFe C飽和503.51:1電解電壓:開始發(fā)生電解反應時的電壓對比實驗I和陰、陽極氣體體積比，推測實驗I陽極可能有其它氣體生成，其它氣體的化學式為_。資料顯示：“較低的電解電壓有利于節(jié)能降耗”。結合上表中和的數(shù)據(jù)，解釋更有利于節(jié)能降耗的原因_。(4)資料顯示“氯堿工業(yè)中采用金屬陽極材料，可以降低電解電壓，實現(xiàn)節(jié)能降耗”，該同學用50的飽和NaCl溶液進行實驗驗證，結果如下：裝置編號電極材料電解電壓/V現(xiàn)象陰極陽極VFe Fe1.5陰極：產生無色氣體U形管底部：有白色沉淀生成VIFe Cu2陰極：產生無色氣體陽極：有白色膠狀沉淀生成且逐漸增多U形管底部：靠近陰極區(qū)白色膠狀沉淀逐漸轉化為淡黃色，最后變成磚紅色實驗V中，通過檢驗陰、陽極附近溶液所含離子，推斷產生白色沉淀為Fe(OH)2 。該同學經(jīng)查閱資料分析認為：“實驗VI中白色沉淀是CuCl，淡黃色沉淀是CuOH。i.陽極生成CuCl的電極反應式為_。ii.用化學用語和必要文字解釋陰極區(qū)白色膠狀沉淀轉化為淡黃色的原因_。該同學通過以上探究認為，氯堿工業(yè)中不能采用Fe、Cu作陽極材料。(5)綜合以上探究，你對氯堿工業(yè)中電解食鹽水條件控制的建議有 _（至少寫出兩條）?！敬鸢浮?Cl- + 2H2O Cl2+ H2 + 2OH- 正 增強溶液的導電性，又不影響NaOH純度 陰 4OH-4e-= 2H2O + O2 NaOH溶液 O2 IV中采用了Fe（金屬材料）作電極（陰極），Cue- + Cl- = CuCl 陰極區(qū)產生的OH-使CuCl沉淀轉化為更難溶液的CuOH沉淀 CuCl + OH- = CuOH + Cl- 采用飽和食鹽水；溶液保持較高溫度；應用不參與反應的金屬電極（答出兩點即可） (5)通過對比6組實驗，在較高溫度下，采用飽和食鹽水，應用不參與反應的金屬電極有利于電解節(jié)能降耗。因此，本題正確答案是：采用飽和食鹽水；溶液保持較高溫度；應用不參與反應的金屬電極（答出兩點即可）。