高中化學(xué)高考二輪復(fù)習(xí)【市一等獎(jiǎng)】

化學(xué)反應(yīng)與能量1.某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，則()圖4A．電流方向：電極Ⅳ→→電極ⅠB．電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng)C．電極Ⅱ逐漸溶解D．電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=CuA[解析]根據(jù)原電池的構(gòu)成原理，可知電極Ⅰ為負(fù)極，電極Ⅱ?yàn)檎龢O，電極Ⅲ為陽(yáng)極，電極Ⅳ為陰極。電子流向?yàn)殡姌OⅠ→→電極Ⅳ，故電流方向?yàn)殡姌OⅣ→→電極Ⅰ，A項(xiàng)正確；電極Ⅰ為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電極Ⅱ?yàn)檎龢O，Cu2＋在此被還原，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電極Ⅲ為陽(yáng)極，活性陽(yáng)極Cu在此被氧化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.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能除去溶液中的Al3＋和Fe3＋，其原因是________________________________。(3)已知：25℃、101Mn(s)＋O2(g)=MnO2(s)ΔH＝－520kJ/molS(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ/molMn(s)＋S(s)＋2O2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－1065kJ/molSO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化方程式是____________________________________。(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(yáng)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只與軟錳礦漿中的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%，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MnO2________kg。11．(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)ΔH＝－248kJ/mol(4)Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋(5)MnO2＋H2O＋e－=MnO(OH)＋OH－(6)eq\f(1500c－87ab,2500)[解析](1)脫硫的目的是減少產(chǎn)生SO2，進(jìn)而減少酸雨的產(chǎn)生，同時(shí)可對(duì)廢棄物綜合利用。則A、C項(xiàng)符合題意。(2)加入MnCO3消耗溶液中的H＋，促使Al3＋和Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng)，生成氫氧化物沉淀除去。(3)將已知3個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③，根據(jù)蓋斯定律，可知：MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝③－(①＋②)＝－248kJ/mol。(4)電解池中陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，則陽(yáng)極是Mn2＋放電，其陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋。(5)原電池中正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性鋅錳電池放電時(shí)，正極是二氧化錳得到電子，則正極電極反應(yīng)式為MnO2＋H2O＋e－=MnO(OH)＋OH－。(6)KMnO4與MnSO4反應(yīng)生成MnO2的質(zhì)量為ckg，根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降法配平的關(guān)系式為：2KMnO4＋3MnSO4～5MnO23mol5molxeq\f(1000c,87)mol求得：x＝eq\f(3000c,435)mol(MnSO4總的物質(zhì)的量)MnO2＋SO2=MnSO41mol1moleq\f(1000a×b%×%,moly求得：y＝mol除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí)，所引入的錳相當(dāng)于MnO2的物質(zhì)的量＝x－y＝eq\f(3000c,435)mol－mol，則所引入的錳相當(dāng)于MnO2的質(zhì)量＝(eq\f(3000c,435)mol－mol)×eq\f(87g·mol－1,1000g·kg－1)＝eq\f(（1500c－87ab）,2500)kg。電解原理3.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＋M=NiOOH＋MH。已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－=6Ni(OH)2＋NOeq\o\al(－,2)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－從陽(yáng)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A[解析]放電時(shí)正極發(fā)生的是得電子的還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；充電時(shí)陰離子移向陽(yáng)極，B錯(cuò)項(xiàng)誤；充電時(shí)，被還原的是氫元素，生成的H2被儲(chǔ)氫合金M吸收起來，M不參與反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)?NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－=6Ni(OH)2＋NOeq\o\al(－,2)，故NiMH電池中不可以同時(shí)使用KOH溶液、氨水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下列說法不正確的是()A．光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)B．氨氮廢水(含NHeq\o\al(＋,4)及NH3)可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理C．某種化學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有極高的靈敏度，可檢測(cè)到單個(gè)細(xì)胞(V≈10－12L)內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子，據(jù)此可推算該檢測(cè)技術(shù)能測(cè)量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10－12～10－11mol·LD．向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變D[解析]電解水會(huì)消耗大量的電能，故光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)，A項(xiàng)正確；化學(xué)氧化法和電化學(xué)氧化法均可以將NHeq\o\al(＋,4)和NH3中－3價(jià)的N元素氧化為0價(jià)的氮元素，B項(xiàng)正確；單個(gè)細(xì)胞的V≈10－12L，所以1L待測(cè)成分中含有1012個(gè)細(xì)胞，其物質(zhì)的量為eq\f(1012,×1023)mol，由此可知該檢測(cè)技術(shù)能測(cè)量細(xì)胞內(nèi)濃度約為10－12～10－11mol·L－1的目標(biāo)分子，C項(xiàng)正確；甲醇與汽油所具有的化學(xué)能不同，故向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值改變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixC＋Li1－xCoO2eq\o(KN*,\s\up7(放電),\s\do5(充電))C＋LiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)2Li＋Seq\o(KN*,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Li2S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．下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電B[解析]電池工作時(shí)，陽(yáng)離子(Li＋)向正極遷移，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極上發(fā)生Li＋得電子生成Li的還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；兩種電池負(fù)極材料不同，故理論上兩種電池的比能量不相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電池總反應(yīng)知，生成碳的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，因此碳電極作電池的負(fù)極，而鋰硫電池中單質(zhì)鋰作電池的負(fù)極，給電池充電時(shí)，電池負(fù)極應(yīng)接電源負(fù)極，即鋰硫電池的鋰電極應(yīng)與鋰離子電池的碳電極相連，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2Cleq\o\al(－,7)和AlCleq\o\al(－,4)組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。(1)鋼制品接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________。(2)為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________mol。(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有________。a．KClb．KClO3c．MnO2取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，______________(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是________(用離子方程式說明)。(1)負(fù)4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3e－=Al＋7AlCleq\o\al(－,4)H2(2)3(3)b、d不能Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(或只寫Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋)[解析](1)電鍍時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源負(fù)極，作陰極；在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合題中“電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)”可知陰極上的反應(yīng)式是4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3e－=Al＋7AlCleq\o\al(－,4)；若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極反應(yīng)是水電離出的H＋得電子還原為H2。(2)用NaOH溶解鋁鍍層時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，H2是還原產(chǎn)物，當(dāng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí)，該反應(yīng)可得到3mol還原產(chǎn)物。(3)引發(fā)鋁粉和Fe2O3粉末反應(yīng)的助燃劑為KClO3，然后插入鎂條，點(diǎn)燃鎂條即可使鋁熱反應(yīng)發(fā)生；混合物中即使含有Fe2O3，F(xiàn)e2O3溶于酸后生成的Fe3＋與反應(yīng)生成的Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2＋，再加入KSCN溶液后溶液也不顯紅色，因此不能證明反應(yīng)后固體不含F(xiàn)e2O3。7.次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性?；卮鹣铝袉栴}：(1)H3PO2是一種中強(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。①H3PO2中，P元素的化合價(jià)為________。②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4∶1，則氧化產(chǎn)物為________(填化學(xué)式)。③NaH2PO2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，“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過)：①寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：_________________________________________。②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因：_____________________________________________________________________________________________________________。③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)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________________________________。(1)H3PO2H2POeq\o\al(－,2)＋H＋(2)①＋1②H3PO4③正鹽弱堿性(3)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O＝3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑(4)①2H2O－4e－=O2↑＋4H＋②陽(yáng)極室的H＋穿過陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2POeq\o\al(－,2)穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2③POeq\o\al(3－,4)H2POeq\o\al(－,2)或H3PO2被氧化[解析](1)H3PO2為一元弱酸，其電離方程式為H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)。(2)由化合價(jià)代數(shù)和為0可確定P為＋1價(jià)；②根據(jù)題中信息寫出化學(xué)方程式為4Ag＋＋H3PO2＋2H2O=4Ag＋H3PO4＋4H＋，即氧化產(chǎn)物為H3PO4；③NaH2PO2為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈弱堿性。(3)根據(jù)題中信息和反應(yīng)前后元素化合價(jià)變化寫出化學(xué)方程式為2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2。(4)①陽(yáng)極是水電離出的OH－放電，其反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋；②陽(yáng)極室中的H＋穿過陽(yáng)膜進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室的H2POeq\o\al(－,2)穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2；③陽(yáng)極室內(nèi)可能有部分H2POeq\o\al(－,2)或H3PO2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致生成物中混有POeq\o\al(3－,4)。8.鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)鉛是碳的同族元素，比碳多4個(gè)電子層。鉛在元素周期表的位置為第________周期、第________族；PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“強(qiáng)”或“弱”)。(2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。(3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為___________________；PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________，陰極上觀察到的現(xiàn)象是____________________；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為______________________________，這樣做的主要缺點(diǎn)是____________________。(4)PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重%(即eq\f(樣品起始質(zhì)量-a點(diǎn)固體質(zhì)量,樣品起始質(zhì)量)×100%)的殘留固體。若a點(diǎn)固體組成表示為PbOx或mPbO2·nPbO，列式計(jì)算x值和m∶n值_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(1)六ⅣA弱(2)PbO4＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))PbCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)PbO＋ClO－=PbO2＋Cl－Pb2＋＋2H2O－2e－=PbO2↓＋4H＋石墨上包上銅鍍層Pb2＋＋2e－=Pb↓不能有效利用Pb2＋(4)根據(jù)PbO2eq\o(=,\s\up7(△))PbOx＋eq\f(2－x,2)O2↑，有eq\f(2－x,2)×32＝239×%x＝2－eq\f(239×%,16)＝。根據(jù)mPbO2·nPbO，eq\f(2m＋n,m＋n)＝，eq\f(m,n)＝eq\f,＝eq\f(2,3)。[解析](1)由碳位于第二周期ⅣA族結(jié)合信息推出鉛的位置；又由同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律判斷酸性；(2)PbO2與濃鹽酸反應(yīng)得到黃綠色的氯氣，聯(lián)想實(shí)驗(yàn)室制氯氣寫出化學(xué)方程式。(3)依題給信息知，反應(yīng)物PbO與次氯酸鈉反應(yīng)，生成PbO2，由于Pb化合價(jià)升高，故另一生成物為Cl化合價(jià)降低得到的Cl－；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即Pb2＋失去電子被氧化生成PbO2，同時(shí)考慮鹽溶液水解得到的強(qiáng)酸性環(huán)境；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，即氧化性強(qiáng)的Cu2＋得到電子生成銅；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的則是Pb2＋得電子變?yōu)镻b，這樣就不能有效利用Pb2＋。(4)根據(jù)題意PbO2在加熱過程中發(fā)生反應(yīng)PbO2eq\o(=,\s\up7(△))PbOx＋eq\f(2－x,2)O2↑，減少的質(zhì)量是氧氣的質(zhì)量，再利用質(zhì)量關(guān)系計(jì)算。8.(14分)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)將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽(yáng)極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽(yáng)極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2－－2e－=S(n－1)S＋S2－=Seq\o\al(2－,n)①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：________________。②電解后陽(yáng)極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成__________________________。(2)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。①在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價(jià)不變的元素是________。②反應(yīng)中當(dāng)有1molH2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí)，保持溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量不變，需消耗O2的物質(zhì)的量為________。③在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢?。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有________________。(3)H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示，H2S在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。(1)①2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－②Seq\o\al(2－,n)＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑(2)①Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)②mol③提高混合氣體中空氣的比例(3)2H2Seq\o(,\s\up7(高溫))2H2＋S2[解析](1)①電解池的陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中H2O電離出的H＋被還原為H2，即2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；②在酸性條件下，S2－與H＋結(jié)合生成H2S，故Seq\o\al(2－,n)與酸發(fā)生反應(yīng)：Seq\o\al(2－,n)＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑。(2)①由圖示可知，最終產(chǎn)物為CuS、HCl、S和FeCl3，因而Cu、H、Cl三種元素的化合價(jià)未變。②根據(jù)電子守恒，1molH2S轉(zhuǎn)化為S，失去2mol電子，而1molO2消耗4mol電子，故1molH2S消耗molO2。③為了把CuS轉(zhuǎn)化為S，應(yīng)加入氧化劑，在溶液的量不增加的前提下，只能增加O2的量，即增加空氣的量。(3)結(jié)合圖像可知，體系中有3種組分，說明H2S未完全分解，即屬于可逆反應(yīng)。選取某溫度下各組分的體積分?jǐn)?shù)，如選取1300℃下各組分的體積分?jǐn)?shù)，結(jié)合S原子守恒，推出硫蒸氣的組成為S2，可得反應(yīng)為2H2Seq\o(,\s\up7(高溫))2H2＋S2。9.[化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)](15分)將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再?gòu)氖Ｓ嗟臐夂Ｋ型ㄟ^一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品。回答下列問題：(1)下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是________(填序號(hào))。①用混凝法獲取淡水②提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量③優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種④改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝(2)采用“空氣吹出法”從濃海水吹出Br2，并用純堿吸收。堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br2＋Na2CO3＋H2O→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1molBr2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol。(3)海水提鎂的一段工藝流程如下圖：濃海水的主要成分如下：離子Na＋Mg2＋Cl－SOeq\o\al(2－,4)濃度/(g·L－1)該工藝過程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為______________________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為__________，1(4)采用石墨陽(yáng)極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________；電解時(shí)，若有少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________。(1)②③④(2)eq\f(5,3)(3)Ca2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=CaSO4↓Mg(OH)2(4)MgCl2eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))Mg(OH)2＋H2↑[解析](1)用混凝法只能除去海水中的懸浮物，不能獲取淡水，故設(shè)想和做法可行的是②③④。(2)利用化合價(jià)升降法配平方程式為3Br2＋6Na2CO3＋3H2O=5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3，根據(jù)溴的化合價(jià)變化確定轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。(3)分析流程可知，脫硫階段是用鈣離子除去海水中硫酸根離子，產(chǎn)品2為Mg(OH)2，利用鎂元素守恒可計(jì)算出氫氧化鎂的質(zhì)量。(4)電解熔融的氯化鎂得到鎂和氯氣；有少量水時(shí)，生成的鎂會(huì)與水反應(yīng)而導(dǎo)致產(chǎn)品鎂的消耗。10.下圖所示的電解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b<d。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是()選項(xiàng)XYA.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO3)2C.FeSO4Al2(SO4)3D.CuSO4AgNO3D[解析]A項(xiàng)，X為MgSO4，Y為CuSO4，電極b有氣體H2產(chǎn)生，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，X為AgNO3，Y為Pb(NO3)2，電極d上有氣體H2產(chǎn)生，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，X為FeSO4，Y為Al2(SO4)3，電極d上有氣體H2產(chǎn)生，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，X為CuSO4，Y為AgNO3，電極b上析出Cu，電極d上析出Ag，轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量相等時(shí)，增重b<d，正確；11.A、B、D、E、F為短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價(jià)化合物BD2。E＋與D2－具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到一種強(qiáng)酸。回答下列問題：(1)A在周期表中的位置是________，寫出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式：__________________________。(2)B、D、E組成的一種鹽中，E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%，其俗名為__________，其水溶液與F單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________；在產(chǎn)物中加入少量KI，反應(yīng)后加入CCl4并振蕩，有機(jī)層顯______色。(3)由這些元素組成的物質(zhì)，其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表：物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)信息a含有A的二元離子化合物b含有非極性共價(jià)鍵的二元離子化合物，且原子數(shù)之比為1∶1c化學(xué)組成為BDF2d只存在一種類型作用力且可導(dǎo)電的單質(zhì)晶體a的化學(xué)式為________；b的化學(xué)式為______________；c的電子式為________；d的晶體類型是________。(4)由A和B、D元素組成的兩種二元化合物形成一類新能源物質(zhì)。一種化合物分子通過________鍵構(gòu)成具有空腔的固體；另一種化合物(沼氣的主要成分)分子進(jìn)入該空腔，其分子的空間結(jié)構(gòu)為__________。(1)第一周期ⅠA族2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑[或2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑](2)純堿(或蘇打)Cl2＋2Na2CO3＋H2O=NaClO＋NaCl＋2NaHCO3紫(3)NaHNa2O2和Na2C2(4)氫正四面體[解析]根據(jù)題給信息，可推出A、B、D、E、F分別是H、C、O、Na、Cl。(1)工業(yè)上通常電解飽和食鹽水制氯氣，電解的離子方程式為2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(2)C、O、Na組成的鹽中，Na的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%的是Na2CO3，其俗名是純堿(或蘇打)；首先寫出化學(xué)方程式Cl2＋H2O=HClO＋HCl、HClO＋Na2CO3=NaClO＋NaHCO3、HCl＋Na2CO3=NaCl＋NaHCO3，然后將以上三個(gè)方程式合并得Cl2＋2Na2CO3=NaClO＋NaCl＋2NaHCO3；產(chǎn)物中的NaClO具有強(qiáng)氧化性，能將I－氧化成I2，I2易溶于有機(jī)溶劑CCl4，I2的CCl4溶液呈紫色。(3)五種元素組成的物質(zhì)中能形成陽(yáng)離子的僅有Na，結(jié)合題給信息，可推知a是NaH、b是Na2O2、Na2C2；c為COCl2，其電子式為；五種元素中只有Na形成的單質(zhì)只存在一種類型的作用力且可導(dǎo)電，金屬鈉屬于金屬晶體。(4)H2O和CH4形成的可燃冰(CH4·nH2O)是一類新能源物質(zhì)，其中H2O分子間形成氫鍵，CH4的空間構(gòu)型為正四面體。12.下列離子方程式錯(cuò)誤的是()A．向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2OB．酸性介質(zhì)中KMnO4氧化H2O2：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2OC．等物質(zhì)的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓D．鉛酸蓄電池充電時(shí)的正極反應(yīng)：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)C[解析]向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸時(shí)，同時(shí)發(fā)生中和反應(yīng)和沉淀反應(yīng)，A項(xiàng)正確；酸性KMnO4溶液具有很強(qiáng)的氧化性，可將H2O2氧化，本身被還原為Mn2＋，B項(xiàng)正確；等物質(zhì)的量的MgCl2、Ba(OH)2和HCl溶液混合發(fā)生中和反應(yīng)和沉淀反應(yīng)，C項(xiàng)所給離子方程式不完整，錯(cuò)誤；鉛蓄電池充電時(shí)，蓄電池的正極作陽(yáng)極，PbSO4發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，D項(xiàng)正確。13.如圖所示是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是()A．放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．電池的電解液可為KOH溶液C．充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH＋OH－→H2O＋M＋e－D．MH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高．C[解析]電池放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；電池正極反應(yīng)物為NiOOH，所以電解質(zhì)溶液須為堿性電解質(zhì)溶液，可為KOH溶液，B項(xiàng)正確；充電時(shí)，該電池負(fù)極作陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；MH中氫密度越大，其化學(xué)能密度越高，電池的能量密度越高，D項(xiàng)正確。14.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mol/LFeCl2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(yáng)極現(xiàn)象檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物Ⅰx≥a電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生有Fe3＋、有Cl2Ⅱa＞x≥b電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生有Fe3＋、無Cl2Ⅲb＞x＞0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)Ⅰ中，F(xiàn)e3＋產(chǎn)生的原因還可能是Cl－在陽(yáng)極放電，生成的Cl2將Fe2＋氧化。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________。(3)由Ⅱ推測(cè)，F(xiàn)e3＋產(chǎn)生的原因還可能是Fe2＋在陽(yáng)極放電。原因是Fe2＋具有________性。(4)Ⅱ中雖未檢驗(yàn)出Cl2，但Cl－在陽(yáng)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(yáng)極現(xiàn)象檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物Ⅳa＞x≥c無明顯變化有Cl2Ⅴc＞x≥b無明顯變化無Cl2①NaCl溶液的濃度是________mol/L。②Ⅳ中檢驗(yàn)Cl2的實(shí)驗(yàn)方法：_____________________________________________________________________。③與Ⅱ?qū)Ρ龋贸龅慕Y(jié)論(寫出兩點(diǎn))：______________________________________________________________________________________________________________。(1)溶液變紅(2)2Cl－－2e－=Cl2Cl2＋2Fe2＋=2CL－＋2Fe3＋(3)還原(4)①②取少量陽(yáng)極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán)③通過控制電壓，證實(shí)了產(chǎn)生Fe3＋的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe2＋先于Cl－放電[解析](1)在電解池中，氯離子在陽(yáng)極放電：2Cl－－2e－＝Cl2↑，生成的Cl2能夠與溶液中的Fe2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋。(2)陽(yáng)極產(chǎn)物沒有氯氣，二價(jià)鐵離子具有還原性，也可能是二價(jià)鐵離子失電子變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子，體現(xiàn)了其還原性。(3)①根據(jù)對(duì)照試驗(yàn)，則需要Cl－濃度等于原FeCl2溶液中Cl－的濃度：mol/L×2＝mol/L；②用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙來檢驗(yàn)有無氯氣，若試紙變藍(lán)，說明有氯氣生成；③與Ⅱ?qū)Ρ?，電壓較大時(shí)有Cl2產(chǎn)生，說明電壓較大時(shí)Cl－放電；電壓較小時(shí)沒有Cl2產(chǎn)生，說明在電壓較小的時(shí)候，Cl－沒有放電，即Fe2＋放電變?yōu)镕e3＋，故放電順序：Fe2＋＞Cl－。15.某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，則()圖4A．電流方向：電極Ⅳ→→電極ⅠB．電極Ⅰ發(fā)生還原反應(yīng)C．電極Ⅱ逐漸溶解D．電極Ⅲ的電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=CuA[解析]根據(jù)原電池的構(gòu)成原理，可知電極Ⅰ為負(fù)極，電極Ⅱ?yàn)檎龢O，電極Ⅲ為陽(yáng)極，電極Ⅳ為陰極。電子流向?yàn)殡姌OⅠ→→電極Ⅳ，故電流方向?yàn)殡姌OⅣ→→電極Ⅰ，A項(xiàng)正確；電極Ⅰ為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電極Ⅱ?yàn)檎龢O，Cu2＋在此被還原，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電極Ⅲ為陽(yáng)極，活性陽(yáng)極Cu在此被氧化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。16.石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級(jí)石墨中含SiO2%)、Al2O3%)、Fe2O3%)和MgO%)等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下：(注：SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間N2，主要目的是____________________。(2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物。氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為________。由氣體Ⅱ中某物得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________________________。(3)步驟①為：攪拌、________。所得溶液Ⅳ中的陰離子有________。(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的總反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________，100kg初級(jí)石墨最多可能獲得(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。(1)排除裝置中的空氣(2)COSiCl4＋6NaOH=Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O(3)過濾AlOeq\o\al(－,2)和Cl－(4)AlOeq\o\al(－,2)＋CH3COOCH2CH3＋2H2Oeq\o(→,\s\up7(△))CH3COO－＋CH3CH2OH＋Al(OH)3↓(5)[解析](1)通入N2的目的是為了排除裝置中的空氣(特別是氧氣)，防止在高溫時(shí)石墨與氧氣反應(yīng)。(2)高溫反應(yīng)后，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO分別轉(zhuǎn)化為SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2。因?yàn)槭沁^量的，故高溫條件下，C和SiO2、Fe2O3反應(yīng)生成的是CO。由于SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，低于80℃，故氣體Ⅱ?yàn)镾iCl4，在NaOH溶液中水解生成Na2SiO3和NaCl:SiCl4＋6NaOH=Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)AlCl3、FeCl3、MgCl2的沸點(diǎn)均高于150℃，在80℃下變?yōu)楣腆wⅢ，AlCl3、FeCl3、MgCl2和過量NaOH反應(yīng)后生成NaAlO2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl，通過過濾將沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2濾出，得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO2和NaCl。(4)NaAlO2發(fā)生水解導(dǎo)致溶液顯堿性：NaAlO2＋2H2OAl(OH)3＋NaOH，加入乙酸乙酯后，發(fā)生水解：CH3COOCH2CH3＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋CH3CH2OH，促使NaAlO2徹底水解生成Al(OH)3沉淀。溶液Ⅳ轉(zhuǎn)化為沉淀Ⅴ的反應(yīng)為NaAlO2＋2H2O＋CH3COOCH2CH3eq\o(→,\s\up7(△))Al(OH)3↓＋CH3COONa＋CH3CH2OH。根據(jù)Al原子守恒，可知100kg初級(jí)石墨可得m[Al(OH)3]＝eq\f(100kg×%,102g·mol－1)×2×78g·mol－1＝7.8kg。(5)水體中銅件的電化學(xué)防腐利用了電解保護(hù)法，該方法中石墨作陽(yáng)極，銅件作陰極，即外加電流的陰極保護(hù)法；若將石墨與銅件直接相連，形成原電池，則銅作負(fù)極被氧化，所以不可采用。17.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能除去溶液中的Al3＋和Fe3＋，其原因是________________________________。(3)已知：25℃、101Mn(s)＋O2(g)=MnO2(s)ΔH＝－520kJ/molS(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－297kJ/molMn(s)＋S(s)＋2O2(g)=MnSO4(s)ΔH＝－1065kJ/molSO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化方程式是____________________________________。(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(yáng)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只與軟錳礦漿中的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%，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MnO2________kg。．(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)ΔH＝－248kJ/mol(4)Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋(5)MnO2＋H2O＋e－=MnO(OH)＋OH－(6)eq\f(1500c－87ab,2500)[解析](1)脫硫的目的是減少產(chǎn)生SO2，進(jìn)而減少酸雨的產(chǎn)生，同時(shí)可對(duì)廢棄物綜合利用。則A、C項(xiàng)符合題意。(2)加入MnCO3消耗溶液中的H＋，促使Al3＋和Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng)，生成氫氧化物沉淀除去。(3)將已知3個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為①②③，根據(jù)蓋斯定律，可知：MnO2(s)＋SO2(g)=MnSO4(s)ΔH＝③－(①＋②)＝－248kJ/mol。(4)電解池中陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，則陽(yáng)極是Mn2＋放電，其陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋。(5)原電池中正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性鋅錳電池放電時(shí)，正極是二氧化錳得到電子，則正極電極反應(yīng)式為MnO2＋H2O＋e－=MnO(OH)＋OH－。(6)KMnO4與MnSO4反應(yīng)生成MnO2的質(zhì)量為ckg，根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降法配平的關(guān)系式為：2KMnO4＋3MnSO4～5MnO23mol5molxeq\f(1000c,87)mol求得：x＝eq\f(3000c,435)mol(MnSO4總的物質(zhì)的量)MnO2＋SO2=MnSO41mol1moleq\f(1000a×b%×%,moly求得：y＝mol除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí)，所引入的錳相當(dāng)于MnO2的物質(zhì)的量＝x－y＝eq\f(3000c,435)mol－mol，則所引入的錳相當(dāng)于MnO2的質(zhì)量＝(eq\f(3000c,435)mol－mol)×eq\f(87g·mol－1,1000g·kg－1)＝eq\f(（1500c－87ab）,2500)kg。18.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)氫氣是清潔燃料，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)得到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1molNaBH4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)eq\o(,\s\up7(Pt-Sn/Al2O3),\s\do5(高溫))(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amol·L－1，平衡時(shí)苯的濃度為bmol·L－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)。①導(dǎo)線中電子移動(dòng)方向?yàn)開_______。(用A、D表示)②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為__________________。③該儲(chǔ)氫裝置的電流效率η＝____________________。(η＝eq\f(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)[答案](1)H2O(2)NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑4NA或×1024(3)eq\f(27b4,a－b)mol3·L－3(4)①A→D②C6H6＋6H＋＋6e－=C6H12③%[解析](2)B元素反應(yīng)前后化合價(jià)不變，則依反應(yīng)生成物是NaBO2可知，反應(yīng)前NaBH4中B的化合價(jià)也是＋3價(jià)，則H為－1價(jià)，水中氫元素化合價(jià)為＋1價(jià)，發(fā)生歸中反應(yīng)生成氫氣；根據(jù)氫元素化合價(jià)可確定失去電子數(shù)。(3)根據(jù)化學(xué)方程式可知，生成H2為3bmol/L，消耗環(huán)戊烷bmol/L，則平衡時(shí)環(huán)戊烷為(a－b)mol/L，進(jìn)而列式確定平衡常數(shù)。(4)①苯生成環(huán)戊烷是得氫反應(yīng)，為還原反應(yīng)，即電極D是陰極，電極E是陽(yáng)極，導(dǎo)線中電子移動(dòng)方向A→D；②目標(biāo)產(chǎn)物是環(huán)戊烷，氫離子通過質(zhì)子交換膜向陰極移動(dòng)，則電極反應(yīng)式為C6H6＋6H＋＋6e－=C6H12；③陽(yáng)極生成mol氣體，該氣體是OH－在陽(yáng)極放電產(chǎn)生的氧氣，轉(zhuǎn)移電子mol；設(shè)陰極消耗苯的物質(zhì)的量是xmol，同時(shí)生成xmol環(huán)戊烷，依電極反應(yīng)式可知轉(zhuǎn)移的電子為6xmol，則根據(jù)電子守恒知，同時(shí)生成氫氣是mol－6xmol)÷2＝mol－3xmol；依據(jù)混合氣體成分可列式eq\f－x,10＋－3x)＝10%，解得x＝，因此儲(chǔ)氫裝置的電流效率為＝%。19.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(yáng)極附近溶液呈藍(lán)色D．溶液的pH變小D[解析]陽(yáng)極上是I－放電生成I2，C項(xiàng)正確；陰極上H＋放電生成H2和OH－，故陰極附近溶液呈紅色，陰極逸出氣體，溶液的pH變大，A、B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。化學(xué)反應(yīng)與能量綜合經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3和NH4NO3，如下圖所示。(1)Ⅰ中，NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng)，其化學(xué)方程式是_________________________。(2)Ⅱ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)下隨溫度變化的曲線(如圖)。①比較p1、p2的大小關(guān)系：________。②隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢(shì)是________。(3)Ⅲ中，降低溫度，將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l)，再制備濃硝酸。①已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH12NO2(g)N2O4(l)ΔH2下列能量變化示意圖中，正確的是(選填字母)________。ABC②N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是________________________________________。(4)Ⅳ中，電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示。為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充A。A是________，說明理由：________________________________________。．(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)①p1＜p2②減小(3)①A②2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3(4)NH3根據(jù)反應(yīng)：8NO＋7H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))3NH4NO3＋2HNO3，電解產(chǎn)生的HNO3多[解析](1)氨的催化氧化的反應(yīng)方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(2)①由2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)可知該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，溫度相同，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)圖示和坐標(biāo)含義，判斷p1<p2；②再看同一壓強(qiáng)線，溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)減小。(3)①降低溫度，NO2(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4(l)，則ΔH2<0，反應(yīng)物能量高于生成物能量，C錯(cuò)誤；N2O4(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4(l)需要放出熱量，所以NO2(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4(g)比NO2(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4(l)放出的熱量少，B錯(cuò)誤，所以正確的圖示為A；②N2O4、O2和H2O反應(yīng)生成硝酸的反應(yīng)方程式為2N2O4＋O2＋2H2O=4HNO3。(4)根據(jù)工作原理裝置圖，可以確定陽(yáng)極為NO失去電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹Oeq\o\al(－,3)，陰極NO轉(zhuǎn)變?yōu)镹Heq\o\al(＋,4)，根據(jù)電極反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極：NO－3e－＋2H2O=NOeq\o\al(－,3)＋4H＋陰極：NO＋5e－＋6H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2O然后根據(jù)得失電子守恒，硝酸根離子物質(zhì)的量比銨根離子物質(zhì)的量多，所以需要向溶液中加入的物質(zhì)為NH3(即8NO＋7H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))3NH4NO3＋2HNO3)。21.煤炭燃燒過程中會(huì)釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅱ)請(qǐng)回答下列問題：(1)反應(yīng)Ⅰ能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是________。(2)對(duì)于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量的濃度c(B)，則反應(yīng)Ⅱ的Kp＝________(用表達(dá)式表示)。(3)假設(shè)某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是________。(4)通過監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生，理由是____________________________________________________________________。ABCD(5)圖(a)為實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有________。A．向該反應(yīng)體系中投入石灰石B．在合適的溫度區(qū)間控制較低的反應(yīng)溫度C．提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)D．提高反應(yīng)體系的溫度(6)恒溫恒容條件下，假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生，且v1>v2，請(qǐng)?jiān)趫D(b)畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時(shí)間t變化的總趨勢(shì)圖。(a)(b)(1)高溫(2(3)C(4)如果氣相中SO2和CO2兩種氣體的濃度之比隨時(shí)間發(fā)生變化，則表明兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生(5)A、B、C(6)[解析](1)反應(yīng)Ⅰ是一個(gè)熵增焓增的反應(yīng)，由ΔG＝ΔH－TΔS知，只有在高溫下反應(yīng)Ⅰ的ΔG才有可能小于0，反應(yīng)才具有自發(fā)性。(3)由于反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)Ⅰ生成物所具有的能量高于反應(yīng)物，A、D項(xiàng)排除；反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，說明反應(yīng)Ⅰ的活化分子百分?jǐn)?shù)比較大、活化能低于反應(yīng)Ⅱ，反應(yīng)Ⅰ的中間產(chǎn)物所具有的能量低，B排除。(4)因反應(yīng)Ⅱ中沒有SO2生成，故若監(jiān)測(cè)過程中，SO2、CO2濃度比保持不變，說明只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，若發(fā)生變化，則說明反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ同時(shí)進(jìn)行。(5)加入的石灰石分解可生成CO2，這有利于兩個(gè)反應(yīng)的平衡向左進(jìn)行，從而可減少SO2的生成，A項(xiàng)可行；由圖像知，初始的CO濃度越大、溫度低些時(shí)，CaS的含量越高，依硫守恒知，此條件下生成的SO2較少，B、C項(xiàng)可行，D項(xiàng)不可行。(6)因反應(yīng)Ⅰ的速率大于反應(yīng)Ⅱ的速率，故開始時(shí)體系內(nèi)c(SO2)是快速增大的，隨著第Ⅱ個(gè)反應(yīng)中生成的CO2的增加，SO2的百分含量又會(huì)降低，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)其百分含量會(huì)保持不變，由此可繪制出相應(yīng)的圖像。22.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是()A．若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1，則H2的燃燒熱為kJ·mol－1B．若C(石墨，s)=C(金剛石，s)ΔH>0，則石墨比金剛石穩(wěn)定C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1，則20.0gNaOH固體與稀鹽酸完全中和，放出D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH1；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2．B[解析]氣態(tài)水不是水的穩(wěn)定態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨生成金剛石為吸熱反應(yīng)，故石墨比金剛石穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；固體NaOH溶解于水還存在溶解放熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；碳燃燒屬于放熱反應(yīng)，等量的碳完全燃燒生成CO2比不完全燃燒生成CO放出的熱量多，但是焓變?yōu)樨?fù)值，D項(xiàng)錯(cuò)誤。23.下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的書寫及對(duì)應(yīng)的表述均正確的是()A．密閉容器中，9.6g硫粉與11.2g鐵粉混合加熱生成17.6g硫化亞鐵時(shí)，放出kJ熱量。則Fe(s)＋S(s)=FeS(s)ΔB．稀醋酸與mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1C．已知1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水所放出的熱量為kJ，則水分解的熱化學(xué)方程式為2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋kJ·mol－1D．已知2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，則可知C的燃燒熱ΔH＝－kJ·mol－1A[解析]9.6g硫粉的物質(zhì)的量為eq\fg,32g·mol－1)＝mol，11.2g鐵粉的物質(zhì)的量為eq\f,56g·mol－1)＝mol，故硫粉過量，以鐵粉為依據(jù)計(jì)算1mol鐵粉參加反應(yīng)放出的熱量為eq\f(1,mol×kJ＝kJ，A項(xiàng)正確；醋酸為弱酸，醋酸與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，醋酸繼續(xù)電離需要吸收熱量，其焓變數(shù)值大于－kJ·mol－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；2mol水分解吸收的熱量應(yīng)為571kJ·mol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；計(jì)算碳的燃燒熱時(shí)生成物應(yīng)為CO2(g)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。24.某化學(xué)小組構(gòu)想將汽車尾氣(NO、NO2)轉(zhuǎn)化為重要的化工原料HNO3，其原理如圖K18-3所示，其中A、B為多孔材料。下列說法正確的是()圖K18-3A．電解質(zhì)溶液中電流的方向由B到A，電子的流向與之相反B．電極A表面反應(yīng)之一為NO－3e－＋2H2O=NOeq\o\al(－,3)＋4H＋C．電極B附近的c(NOeq\o\al(－,3