（新課標(biāo)）高考化學(xué)分類匯編 考點(diǎn)9 電化學(xué).doc

考點(diǎn)9 電化學(xué)一、選擇題1.(2014浙江高考5)鎳氫電池(nimh)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。nimh中的m表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是:ni(oh)2+mniooh+mh已知:6niooh+nh3+h2o+oh-6ni(oh)2+no2-下列說法正確的是()a.nimh電池放電過程中,正極的電極反應(yīng)式為:niooh+h2o+e-ni(oh)2+oh-b.充電過程中oh-離子從陽極向陰極遷移c.充電過程中陰極的電極反應(yīng)式:h2o+m+e-mh+oh-,h2o中的h被m還原d.nimh電池中可以用koh溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)熟練運(yùn)用電化學(xué)原理判斷所發(fā)生的反應(yīng)及化合價(jià)變化的元素。(2)結(jié)合信息、氧化還原反應(yīng)及守恒知識(shí),熟練書寫及判斷電極反應(yīng)式?！窘馕觥窟xa。正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),結(jié)合充電時(shí)的方程式知a正確;電解時(shí)陰離子移向陽極,b錯(cuò)誤;mh中m和氫化合價(jià)都是0價(jià),充電時(shí)陰極發(fā)生水中的氫得電子被還原的反應(yīng),不是被m還原,c錯(cuò)誤;根據(jù)已知信息6niooh+nh3+h2o+oh-6ni(oh)2+no2-,電解質(zhì)溶液若用氨水時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng),d錯(cuò)誤?！菊`區(qū)提醒】mh是金屬或合金吸收氫后的物質(zhì),但是化合價(jià)沒有變化,通過分析所給反應(yīng)可以得到,否則容易將得電子的元素看作是金屬而錯(cuò)選。2.(2014上海高考12)如右圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和nacl溶液的u形管中。下列分析正確的是()a.k1閉合,鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2h+2e-h2b.k1閉合,石墨棒周圍溶液ph逐漸升高c.k2閉合,鐵棒不會(huì)被腐蝕,屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法d.k2閉合,電路中通過0.002na個(gè)電子時(shí),兩極共產(chǎn)生0.001 mol氣體【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)明確電化學(xué)原理;(2)注意電極材料及離子放電順序?！窘馕觥窟xb。k1閉合形成原電池,鐵作負(fù)極,失電子被腐蝕,石墨電極是正極,氧氣得電子變?yōu)閛h-,ph逐漸升高,a錯(cuò)誤、b正確;k2閉合,鐵棒作陰極被保護(hù),不會(huì)被腐蝕,屬于外加電流的陰極保護(hù)法,c錯(cuò)誤;k2閉合形成電解池,兩極分別產(chǎn)生氯氣和氫氣,電路中通過0.002na個(gè)電子時(shí),每極上產(chǎn)生0.001 mol氣體,共0.002 mol氣體,d錯(cuò)誤。3.(2014廣東高考11)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置。電極為al,其他電極均為cu,則()a.電流方向:電極電極b.電極發(fā)生還原反應(yīng)c.電極逐漸溶解d.電極的電極反應(yīng):cu2+2e-cu【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)掌握判斷電解池和原電池的方法;(2)電流方向與電子流動(dòng)方向相反。【解析】選a。電極是原電池的負(fù)極,電極是原電池的正極,電極是電解池的陽極,電極是電解池的陰極,故電流方向:電極電極,a正確;電極發(fā)生氧化反應(yīng),b錯(cuò)誤;電極是原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),有單質(zhì)銅析出,c錯(cuò)誤;電極是電解池的陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為cu-2e-cu2+,d錯(cuò)誤。【誤區(qū)提醒】原電池與電解池串聯(lián)時(shí),可通過電極的活性差異判斷裝置是不是原電池。一般情況下,若電極不同且其中的一極能與電解質(zhì)反應(yīng),則該裝置為原電池;若電極材料相同,則為電解池。4.(2014海南高考3)以石墨為電極,電解ki溶液(其中含有少量酚酞和淀粉),下列說法錯(cuò)誤的是()a.陰極附近溶液呈紅色b.陰極逸出氣體c.陽極附近溶液呈藍(lán)色d.溶液的ph變小【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)電解池的兩極電極產(chǎn)物的判斷;(2)碘使淀粉變藍(lán)和堿使酚酞變紅?！窘馕觥窟xd。惰性電極電解碘化鉀溶液,陰極氫離子得電子生成氫氣,同時(shí)生成氫氧化鉀,因此溶液變紅(堿使酚酞變紅),a、b說法正確;陽極產(chǎn)生碘單質(zhì),碘使淀粉變藍(lán),c說法正確;陰極氫離子得電子生成氫氣,同時(shí)生成氫氧化鉀,堿性增強(qiáng),d說法錯(cuò)誤?！菊`區(qū)提醒】(1)電極產(chǎn)物判斷不準(zhǔn)確,而錯(cuò)誤判斷電極產(chǎn)物為鉀和碘單質(zhì);(2)溶液的酸堿性變化不清晰,只考慮電極產(chǎn)物碘單質(zhì)和氫氣,而忽略氫氧化鉀的生成,導(dǎo)致溶液酸堿性判斷出錯(cuò)。5.(2014北京高考8)下列電池工作時(shí),o2在正極放電的是()【解題指南】解答本題需注意以下兩點(diǎn):(1)明確正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵;(2)電極反應(yīng)式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性。【解析】選b。鋅錳電池中電極反應(yīng)式,負(fù)極:zn-2e-zn2+、正極:2mno2+2nh4+2e-mn2o3+2nh3+h2o,所以不符合題意,故a錯(cuò)誤;酸性氫燃料電池電極反應(yīng)式為2h2-4e-4h+、o2+4h+4e-2h2o,堿性氫燃料電池電極反應(yīng)式為2h2-4e-+4oh-4h2o、o2+2h2o+4e-4oh-,所以符合題意,故b正確;鉛蓄電池放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式:pb-2e-+so42-pbso4,正極電極反應(yīng)式:pbo2+2e-+4h+so42-pbso4+2h2o,所以不符合題意,故c錯(cuò)誤;鎳鎘電池放電,正極:2niooh+2h2o+2e-2ni(oh)2+2oh-、負(fù)極:cd+2oh-2e-cd(oh)2,所以不符合題意,故d錯(cuò)誤。6.(2014海南高考16)鋰錳電池的體積小,性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示,其中電解質(zhì)liclo4溶于混合有機(jī)溶劑中,li+通過電解質(zhì)遷移入mno2晶格中,生成limno2?；卮鹣铝袉栴}:(1)外電路的電流方向是由極流向極。(填字母)(2)電池正極反應(yīng)式為 。(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑?(填“是”或“否”),原因是。(4)mno2可與koh和kclo3在高溫下反應(yīng),生成k2mno4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,k2mno4在酸性溶液中歧化,生成kmno4和mno2的物質(zhì)的量之比為?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)原電池原理和兩極判斷,外電路的電流流向;(2)電極反應(yīng)式書寫和電解質(zhì)溶液的探究?！窘馕觥?1)鋰錳電池的一個(gè)電極反應(yīng)物為單質(zhì)鋰,另一個(gè)電極反應(yīng)物為二氧化錳,則負(fù)極為金屬鋰,正極為二氧化錳,則外電路電流流向?yàn)檎龢O經(jīng)導(dǎo)線到達(dá)負(fù)極,即b-導(dǎo)線-a;(2)正極為二氧化錳,而題干中給出鋰離子通過電解質(zhì)遷移入二氧化錳晶格中生成limno2,故電極反應(yīng)式為mno2+e-+li+limno2;(3)由于負(fù)極為金屬鋰,鋰為活潑堿金屬元素,單質(zhì)鋰與水發(fā)生反應(yīng),所以不能用水溶液作電解質(zhì);(4)二氧化錳可與氫氧化鉀、氯酸鉀在高溫下生成錳酸鉀,則錳化合價(jià)升高,依據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)變化規(guī)律,氯元素化合價(jià)降低,生成氯化鉀,然后依據(jù)電子得失守恒配平化學(xué)方程式為3mno2+kclo3+6koh3k2mno4+kcl+3h2o;錳酸鉀溶液在酸性溶液中歧化,生成高錳酸鉀和二氧化錳,依據(jù)化合價(jià)升降相等快速判斷產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比(k2mno4kmno4化合價(jià)升高1;k2mno4mno2化合價(jià)降低2)為21。答案:(1)ba(2)mno2+e-+li+limno2(3)否電極li是活潑金屬,能與水反應(yīng)(4)3mno2+kclo3+6koh3k2mno4+kcl+3h2o 217.(2014福建高考11)某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2ag+cl22agcl。下列說法正確的是()a.正極反應(yīng)為agcl+e-ag+cl-b.放電時(shí),交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成c.若用nacl溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變d.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e-時(shí),交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)原電池的正極得電子發(fā)生還原反應(yīng);(2)陽離子交換膜只允許陽離子通過?！窘馕觥窟xd。電池總反應(yīng)為2ag+cl22agcl,根據(jù)題干裝置圖和原電池原理,正極得電子,所以正極反應(yīng)式為cl2+2e-2cl-,a錯(cuò)誤;放電時(shí),氯化銀/銀電極為負(fù)極,銀單質(zhì)失電子與鹽酸中的氯離子形成氯化銀沉淀,故交換膜左側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成,b錯(cuò)誤;若用氯化鈉溶液代替鹽酸,電極反應(yīng)式不變,c錯(cuò)誤;當(dāng)轉(zhuǎn)移0.01 mol電子,則負(fù)極生成了0.01 mol氯化銀,則減少了0.01 mol氯離子,正極氯氣得電子變?yōu)槁入x子,左側(cè)的溶液中的氫離子通過離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)(物質(zhì)的量為0.01 mol),故左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子,d正確。【誤區(qū)提醒】(1)忽視了離子交換膜,弄不清楚何種離子通過交換膜。(2)電極判斷錯(cuò)誤,應(yīng)依據(jù)氧化還原反應(yīng)中的氧化反應(yīng)在負(fù)極,還原反應(yīng)在正極進(jìn)行確定。(3)溶液中離子濃度的減小不僅僅包含電極反應(yīng)式中減少的,還包括通過離子交換膜轉(zhuǎn)移的。8.(2014天津高考1)化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān),下列敘述錯(cuò)誤的是()a.鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性b.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染c.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素d.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放【解題指南】解答本題需注意以下兩點(diǎn):(1)原電池的正極都是被保護(hù)的。(2)聚乙烯塑料不能降解,聚乳酸塑料可降解?！窘馕觥窟xb。鐵表面鍍鋅時(shí),鋅作負(fù)極失電子,鐵作正極被保護(hù),所以可以增強(qiáng)鐵的抗腐蝕性,a正確;聚乙烯在自然界中很難分解,可以造成白色污染,b錯(cuò)誤;大量燃燒化石燃料會(huì)產(chǎn)生煙塵等污染物,造成霧霾天氣,c正確;含有重金屬離子的電鍍廢液能造成水污染,不能隨意排放,d正確。9.(2014天津高考6)已知:鋰離子電池的總反應(yīng)為lixc+li1-xcoo2c+licoo2,鋰硫電池的總反應(yīng)為2li+sli2s有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()a.鋰離子電池放電時(shí),li+向負(fù)極遷移b.鋰硫電池充電時(shí),鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)c.理論上兩種電池的比能量相同d.上圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電【解題指南】解答本題需注意參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小稱為該電池的比能量,若是同一種電極材料,比能量大小同該物質(zhì)的化合價(jià)密切相關(guān)?！窘馕觥窟xb。a項(xiàng),原電池中陽離子向正極移動(dòng),則鋰離子電池放電時(shí),li+向正極遷移,錯(cuò)誤;b項(xiàng),鋰硫電池充電時(shí),鋰電極與外接電源的負(fù)極相連,鋰電極上,li+得電子發(fā)生還原反應(yīng),正確;c項(xiàng),鋰硫電池放電時(shí)負(fù)極為li,鋰離子電池放電時(shí)負(fù)極為lixc,兩種電池鋰的變價(jià)不同,兩種電池的負(fù)極材料不同,所以比能量不相同,錯(cuò)誤;d項(xiàng),充電時(shí),正接正,負(fù)接負(fù),所以li電極接c電極,錯(cuò)誤?！菊`區(qū)提醒】(1)原電池放電時(shí),陽離子向正極移動(dòng),很多同學(xué)誤以為向負(fù)極移動(dòng)而誤選a。(2)給二次電池充電時(shí),要使金屬離子變成金屬單質(zhì),必須發(fā)生還原反應(yīng),作電解池的陰極,必須連接原電池的負(fù)極,如本題d項(xiàng)就是對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的考查。10.(2014新課標(biāo)全國(guó)卷12)2013年3月我國(guó)科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是()a.a為電池的正極b.電池充電反應(yīng)為limn2o4li1-xmn2o4+xlic.放電時(shí),a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化d.放電時(shí),溶液中l(wèi)i+從b向a遷移【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意解答電化學(xué)題目的流程:確定電池兩極判斷電子、離子移動(dòng)方向書寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)【解析】選c。鋰離子電池中,b電極為li,放電時(shí),li失電子為負(fù)極,limn2o4得電子為正極,所以a為電池的正極,故a正確;充電時(shí),li+在陰極得電子,li1-xmn2o4在陽極失電子,電池充電反應(yīng)為limn2o4li1-xmn2o4+xli,故b正確;放電時(shí),a為正極,正極上limn2o4中錳元素得電子,所以鋰的化合價(jià)不變,故c錯(cuò)誤;放電時(shí),溶液中陽離子向正極移動(dòng),即溶液中l(wèi)i+從b向a遷移,故d正確。二、非選擇題11.(2014重慶高考11)氫能是重要的新能源。儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。(1)氫氣是清潔能源,其燃燒產(chǎn)物為 。(2)nabh4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成nabo2,且反應(yīng)前后b的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)消耗1 mol nabh4時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為 。(3)儲(chǔ)氫還可借助有機(jī)物,如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫。(g)(g)+3h2(g)。在某溫度下,向恒容密閉容器中加入環(huán)己烷,其起始濃度為amoll-1,平衡時(shí)苯的濃度為bmoll-1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=。(4)一定條件下,如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫(忽略其他有機(jī)物)。導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)椤?用a、d表示)生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為 。該儲(chǔ)氫裝置的電流效率=。(=生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)100%,計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)【解題指南】解答本題注意以下兩點(diǎn):(1)根據(jù)nabh4與水反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物為nabo2并且b的化合價(jià)不變,寫出反應(yīng)的方程式并且配平,然后根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目;(2)燃料電池中的高分子電解質(zhì)膜只允許氫離子通過,說明兩個(gè)電極反應(yīng)中均有氫離子參與?！窘馕觥?1)氫氣完全燃燒的產(chǎn)物是h2o。(2)nabh4與水反應(yīng)生成nabo2,且反應(yīng)前后b的化合價(jià)不變,nabo2中硼元素化合價(jià)為+3價(jià),所以nabh4中氫元素的化合價(jià)為-1價(jià),所以氫元素化合價(jià)由-1價(jià)、+1價(jià)變?yōu)?價(jià),再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式為nabh4+2h2onabo2+4h2,反應(yīng)消耗1 mol nabh4時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1 mol4(1-0)=4 mol,所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4na或2.4081024。(3)利用三段式解題(g)(g)+3h2(g)起始(moll-1)a 0 0轉(zhuǎn)化(moll-1)b b 3b平衡(moll-1)a-b b 3b化學(xué)平衡常數(shù)k=(3b)3ba-b=27b4a-b。(4)根據(jù)題干圖示苯環(huán)己烷知發(fā)生還原反應(yīng),則d是陰極,電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)閍d;苯得到電子生成環(huán)己烷是目標(biāo)產(chǎn)物(儲(chǔ)氫),反應(yīng)為c6h6+6h+6e-c6h12;陽極生成2.8 mol氣體應(yīng)該是氧氣,轉(zhuǎn)移電子2.8 mol4=11.2 mol,設(shè)陰極消耗苯的物質(zhì)的量為xmol,轉(zhuǎn)移電子6xmol,生成環(huán)己烷xmol,根據(jù)得失電子相等,陰極還生成氫氣(11.2-6x)2 mol,(2.4-x)/10+(11.2 mol-6xmol)2=0.1,x=1.2,因此儲(chǔ)氫裝置的電流效率=(6x/11.2)100%=64.3%。答案:(1)水(或h2o)(2)nabh4+2h2onabo2+4h24na(或2.4081024)(3)27b4a-b(4)adc6h6+6h+6e-c6h1264.3%12.(2014新課標(biāo)全國(guó)卷27)次磷酸(h3po2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品,具有較強(qiáng)還原性,回答下列問題:(1)h3po2是一元中強(qiáng)酸,寫出其電離方程式: 。(2)h3po2及nah2po2均可將溶液中的ag+還原為銀,從而可用于化學(xué)鍍銀。h3po2中,磷元素的化合價(jià)為。利用h3po2進(jìn)行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為41,則氧化產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。nah2po2為(填“正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯(填“弱酸性”“中性”或“弱堿性”)。(3)h3po2的工業(yè)制法是:將白磷(p4)與ba(oh)2溶液反應(yīng)生成ph3氣體和ba(h2po2)2,后者再與h2so4反應(yīng),寫出白磷與ba(oh)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。(4)h3po2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):寫出陽極的電極反應(yīng)式 。分析產(chǎn)品室可得到h3po2的原因 。早期采用“三室電滲析法”制備h3po2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替,并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產(chǎn)品室,其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是 。【解析】(1)一元中強(qiáng)酸電離時(shí)只電離出一個(gè)氫離子。(2)根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,h是+1價(jià),o是-2價(jià),得出p為+1價(jià);氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為41時(shí),氧化劑得到4 mol電子,1 mol還原劑失去4 mol電子,則p的化合價(jià)從+1價(jià)上升到+5價(jià);因?yàn)閔3po2是一元中強(qiáng)酸,所以nah2po2是正鹽,且是強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液呈弱堿性。(3)白磷(p4)與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成ph3氣體和ba(h2po2)2,磷元素的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?3價(jià)和+1價(jià),根據(jù)得失電子守恒進(jìn)行配平。(4)電解時(shí)陽極氫氧根離子失電子生成氧氣;陽極室的氫離子通過陽膜到達(dá)產(chǎn)品室,原料室中的h2po2-通過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室,二者生成產(chǎn)品;由于陽極產(chǎn)生氧氣,如果陽極室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替,氧氣會(huì)把其氧化為po43-。答案:(1)h3po2h+h2po2-(2)+1h3po4正鹽弱堿性(3)2p4+3ba(oh)2+6h2o3ba(h2po2)2+2ph3(4)2h2o-4e-o2+4h+陽極室的h+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,原料室的h2po2-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室,二者反應(yīng)生成h3po2po43-h3po2或h2po2-被氧化【誤區(qū)提醒】幾元酸的判斷不能根據(jù)分子式中氫原子的個(gè)數(shù),如果不注意,很容易把h3po2的電離方程式誤寫為三步電離,把nah2po2誤認(rèn)為酸式鹽。13.(2014北京高考26)nh3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到hno3和nh4no3,如下圖所示。(1)中,nh3和o2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是 。(2)中,2no(g)+o2(g)2no2(g)。在其他條件相同時(shí),分別測(cè)得no的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下溫度變化的曲線(如下圖)。比較p1、p2的大小關(guān)系:。隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是 。(3)中,將no2(g)轉(zhuǎn)化為n2o4(l),再制備濃硝酸。已知:2no2(g)n2o4(g)h12no2(g)n2o4(l)h2下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)。n2o4與o2、h2o化合的化學(xué)方程式是 。(4)中,電解no制備nh4no3,其工作原理如下圖所示,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為nh4no3,需補(bǔ)充物質(zhì)a,a是,說明理由: 。【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下3點(diǎn):(1)要注意常見的能量變化,如化合反應(yīng)一般為放熱反應(yīng),物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)一般要放出熱量等。(2)要會(huì)分析化學(xué)平衡圖像,其基本方法是“定一議二”,如本題比較p1、p2的大小關(guān)系先固定溫度不變,看no的轉(zhuǎn)化率和壓強(qiáng)的變化關(guān)系。(3)要熟練掌握常見方程式的書寫以及它們的變形。【解析】(1)氨氣的催化氧化方程式:4nh3+5o24no+6h2o。(2)該反應(yīng)正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),正向移動(dòng),即壓強(qiáng)越高,no的轉(zhuǎn)化率越大,根據(jù)題圖可知,相同的溫度下,壓強(qiáng)為p1時(shí)的no轉(zhuǎn)化率小于壓強(qiáng)為p2時(shí)的轉(zhuǎn)化率,故p1p1減小(3)a2n2o4+o2+2h2o4hno3(4)氨氣由電子守恒可知陽極產(chǎn)生的no3-的量要大于陰極產(chǎn)生的nh4+的量,所以需補(bǔ)充nh314.(2014北京高考28)用fecl3酸性溶液脫除h2s后的廢液,通過控制電壓電解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解ph=1的0.1 moll-1fecl2溶液,研究廢液再生機(jī)理。記錄如下(a、b、c代表電壓值):序號(hào)電壓/v陽極現(xiàn)象檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物xa電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生有fe3+、有cl2axb電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生有fe3+、無cl2bx0無明顯變化無fe3+、無cl2(1)用kscn溶液檢驗(yàn)出fe3+的現(xiàn)象是 。(2)中,fe3+產(chǎn)生的原因可能是cl-在陽極放電,生成的cl2將fe2+氧化。寫出有關(guān)反應(yīng): 。(3)由推測(cè),fe3+產(chǎn)生的原因還可能是fe2+在陽極放電,原因是fe2+具有性。(4)中雖未檢測(cè)出cl2,但cl-在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解ph=1的nacl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn),記錄如下:序號(hào)電壓/v陽極現(xiàn)象檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物axc無明顯變化有cl2cxb無明顯變化無cl2nacl溶液的濃度是moll-1。中檢測(cè)cl2的實(shí)驗(yàn)方法: 。與對(duì)比,得出的結(jié)論(寫出兩點(diǎn)): ?！窘忸}指南】解答本題需注意以下兩點(diǎn):(1)掌握鐵離子的檢驗(yàn)方法和試劑顏色變化;(2)明確氯離子在陽極失電子生成氯氣,氯氣具有氧化性,氧化亞鐵離子生成鐵離子,溶液變黃色?！窘馕觥?1)用kscn溶液檢測(cè)fe3+的現(xiàn)象是溶液變紅色;(2)依據(jù)電解原理,氯離子在陽極失電子生成氯氣,電極反應(yīng)式為2cl-2e-cl2,氯氣具有氧化性,氧化亞鐵離子生成鐵離子,溶液變黃色,反應(yīng)的離子方程式為cl2+2fe2+2fe3+2cl-;(3)由推測(cè),fe3+產(chǎn)生的原因還可能是fe2+在陽極放電,元素化合價(jià)升高,依據(jù)氧化還原反應(yīng)分析fe2+具有還原性;(4)電解ph=1的0.1 moll-1fecl2溶液,電解ph=1的nacl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn),探究氯離子是否放電,需要在cl-濃度相同的條件下進(jìn)行,所以氯化鈉溶液的濃度為0.2 moll-1;依據(jù)檢驗(yàn)氯氣的實(shí)驗(yàn)方法分析,取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán)色證明生成氯氣,否則無氯氣生成;依據(jù)圖表數(shù)據(jù)比較可知,電解ph=1的nacl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn)與對(duì)比,通過控制電壓證明了亞鐵離子還原性大于氯離子,優(yōu)先放電,說明生成鐵離子有兩種原因。答案:(1)溶液變紅(2)2cl-2e-cl2、cl2+2fe2+2cl-+2fe3+(3)還原(4)0.2取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán)色通過控制電壓,證實(shí)了產(chǎn)生fe3+的兩種原因;通過控制電壓,驗(yàn)證了fe2+先于cl-放電15.(2014四川高考11)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為mno2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡(jiǎn)化流程既脫除燃煤尾氣中的so2,又制得電池材料mno2(反應(yīng)條件已省略)。請(qǐng)回答下列問題:(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了(選填下列字母編號(hào))。a.廢棄物的綜合利用b.白色污染的減少c.酸雨的減少(2)用mnco3能除去溶液中al3+和fe3+,其原因是 。(3)已知:25、101 kpa時(shí),mn(s)+o2(g)mno2(s)h=-520 kjmol-1s(s)+o2(g)so2(g)h=-297 kjmol-1mn(s)+s(s)+2o2(g)mnso4(s)h=-1 065 kjmol-1so2與mno2反應(yīng)生成無水mnso4的熱化學(xué)方程式是 。(4)mno2可作超級(jí)電容器材料。用惰性電極電解mnso4溶液可制得mno2,其陽極的電極反應(yīng)式是 。(5)mno2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式是 。(6)假設(shè)脫除的so2只與軟錳礦漿中mno2反應(yīng)。按照?qǐng)D示流程,將am3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含so2的體積分?jǐn)?shù)為b%的尾氣通入礦漿,若so2的脫除率為89.6%,最終得到mno2的質(zhì)量為ckg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí),所引入的錳元素相當(dāng)于mno2kg。【解題指南】根據(jù)已知反應(yīng)書寫未知熱化學(xué)方程式的流程:【解析】(1)二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴局饕切纬伤嵊辍?2)碳酸錳能夠與溶液中的氫離子反應(yīng),降低溶液的酸性,從而促進(jìn)了鋁離子和三價(jià)鐵離子的水解,從而使兩者變成氫氧化物沉淀下來。(3)將熱化學(xué)方程式從上到下依次標(biāo)為、,根據(jù)蓋斯定律,將-可得到所要求的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:mno2(s)+so2(g)mnso4(s)h=-248 kjmol-1。(4)電解池的陽極在反應(yīng)中應(yīng)該失去電子,反應(yīng)物為硫酸錳,產(chǎn)物為二氧化錳,反應(yīng)方程式為mn2+2h2o-2e-mno2+4h+。(5)原電池的正極在反應(yīng)過程中應(yīng)該得到電子,錳的化合價(jià)由+4價(jià)降低為+3價(jià),反應(yīng)方程式為mno2+h2o+e-mnooh+oh-。(6)參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量為1 000ab%89.6%22.4=0.4ab(mol),生成硫酸錳的物質(zhì)的量為0.4abmol,生成二氧化錳ckg,根據(jù)反應(yīng)3mnso4+2kmno4+2h2o5mno2+k2so4+2h2so4,消耗硫酸錳的物質(zhì)的量是1 000c8735mol,除去金屬雜質(zhì)時(shí)引入的錳元素的物質(zhì)的量是1 000c8735mol-0.4abmol,相當(dāng)于二氧化錳的質(zhì)量是(1 000c8735mol-0.4abmol)87 gmol-1=(600c-34.8ab)g=1 500c-87ab2 500kg。答案:(1)a、c(2)消耗溶液中的酸,促進(jìn)al3+和fe3+水解生成氫氧化物沉淀(3)mno2(s)+so2(g)mnso4(s)h=-248 kjmol-1(4)mn2+2h2o-2e-mno2+4h+(5)mno2+h2o+e-mnooh+oh-(6)1 500c-87ab2 50016. (2014江蘇高考20)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。(1)將燒堿吸