2018屆高三化學(xué)大題化工專題3

高三化學(xué)大題化工專題3-陌生方程式的書寫28.(14分)高鎰酸鉀可用于生活消毒，是中學(xué)化學(xué)常見的氧化劑。工業(yè)上，用軟鎰礦制高鎰酸鉀的流程如下(部分條件和產(chǎn)物省略):請回答下列問題：(1)寫出KOH的電子式。(2)寫出二氧化鎰和氫氧化鉀熔融物中通入空氣時發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的方程式：。(3)從經(jīng)濟性考慮試劑X宜選擇(填名稱)：。上述流程中，設(shè)計步驟IV和丫的目的是。(4)已知：常溫下，Ksp[Mn(OH)]=2.0x10-13。工業(yè)上，調(diào)節(jié)pH沉淀廢水中Mn2+,當pH=1O 2時，溶液中c(Mn2+)=。(5)測定高鎰酸鉀樣品純度：向高鎰酸鉀溶液中滴定硫酸鎰溶液，產(chǎn)生黑色沉淀。當溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不變色，表明達到滴定終點。寫出離子方程式:(6)以惰性材料為電極，采用電解鎰酸鉀溶液的方法完成步驟川轉(zhuǎn)化。①陽極反應(yīng)式為。②電解過程中，陰極附近電解質(zhì)溶液的pH將(填：增大、減小或不變)。加E分)⑴K3丫門分》2Mn,O3+4KOH+Oj=31=2/加口口**2禺O匕分)石灰乳(或生石灰)口分)循環(huán)利用二氧化銃、氫氧化鉀.提高原料利用率口分32.0x10-5mol-LT1(2分)2MinD；l-3Wn24'+2HjO=5MnO21 (2分｝(6)①MnOf—丁=Mn%(2分)②增大連分)考點：氧化還原反應(yīng)的考察及電極方程式

1以no2、02、熔融^^3組成的燃料電池裝置如下圖所示，在使用過程中石墨I電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,則該電極反應(yīng)式為2.Al-Ag202電池可用作水下動力電源，其原理如上圖所示。該電池的負極反應(yīng)式為.據(jù)報道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料，其原理如圖1所示。電解時其中b極上生成乙烯的電極反應(yīng)式為圖1.利用電解原理可將NO還原為N2，裝置見圖2,高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)，金屬鈀薄膜作電極。鈀電極A為—極，電極反應(yīng)式為_。圖2 圖3.脫去冶金工業(yè)排放煙氣中S02的方法有多種。離子膜電解法：利用硫酸鈉溶液吸收S02,再用惰性電極電解。將陰極區(qū)溶液導(dǎo)出，經(jīng)過濾分離硫黃后，可循環(huán)吸收利用，裝置如圖3所示，則陰極的電極反應(yīng)式為 ，陽極產(chǎn)生氣體的化學(xué)式為。.(1)化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池，用這種電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)

生凈化的水又能發(fā)電。尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，寫出該電池的負極反應(yīng)式：_多孔碳電極H’N匚QMH］十卜匕0觸媒層頒子交換層圖1圖2(2)甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示，則該電池負極的電極反應(yīng)式為_。(3) “鎂-次氯酸鹽”燃料電池的裝置如圖3所示，該電池的正極反應(yīng)式為_。cio NaOH(aql圖3 圖4(4)圖4是直接硼氫化鈉-過氧化氫燃料電池示意圖。該電池工作時，正極附近的pH將(填“增大”、“減小”或“不變”)，負極的電極反應(yīng)式為。(5)H2s是一種無色、有毒且有惡臭味的氣體。煤的低溫焦化，含硫石油開采、提煉，橡膠、制革、染料、制糖等工業(yè)中都有H2s產(chǎn)生。有人研究設(shè)計了一種硫化氫-空氣燃料電池，總反應(yīng)式為2H2s+O2-2SI+2H20,簡易結(jié)構(gòu)如圖5所示。硫化氫應(yīng)通入到電極 (填“a”或“b”)。b極發(fā)生的電極反應(yīng)為 。圖5 圖6(6)天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料，其主要成分為甲烷?？茖W(xué)家用氮化錢材料與銅組裝如圖6的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實現(xiàn)了以(：02和”0合成CH4。①寫出銅電極表面的電極反應(yīng)式：_。②為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量(填“鹽酸”或“硫酸”)。(7)GET公司開發(fā)的Li-S02cl2軍用電池，其示意圖如圖7所示，已知電池總反應(yīng)為2Li+S02cl2

2LiCl+S°J,則電池工作時，正極的電極反應(yīng)式為(8)利用固體氧化物電解池(SOEC)通過電解方式分解氮氧化物如圖8所示，該電源的b端是極，寫出電解池中通入河的電極反應(yīng)式：圖7 圖8(9)FeS2是Li-FeS2電池(示意圖如圖9)的正極活性物質(zhì)，Li-FeS2電池的負極是金屬Li，電解液是含鋰鹽的有機溶液。電池放電反應(yīng)為FeS2+4Li-Fe+4Li++2s2-。該反應(yīng)可認為分兩步進S2-行：第1步為FeS「2Li-2Li++Fe2，則第2步正極的電極反應(yīng)式為圖10(10)用細菌冶銅時，當黃銅礦中伴有黃鐵礦可明顯提高浸取速率，其原理如圖10。①冶煉過程中，正極周圍溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”)。 ②負極產(chǎn)生單質(zhì)硫的電極反應(yīng)式為7.(1)用惰性電極電解煤漿液制H2的反應(yīng)如下：C(s)+2H2O(l)=CO2(g)+2H2(g)，現(xiàn)將一定量

1mol-L-1H2sO4溶液和適量煤粉充分混合，制成含碳量為0.02?0.12g-mL-i的煤漿液，置于圖1所示裝置中進行電解(兩電極均為惰性電極)。則A極的電極反應(yīng)式為稀硫酸稀硫酸稀硫酸隔膜稀硫酸稀硫酸稀硫酸隔膜⑵臭氧也可用于煙氣脫硝。一種臭氧發(fā)生裝置原理如圖2所示。陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為(3)納米級Cu2O具有優(yōu)良的催化性能，制取Cu2O的方法有：用陰離子交換膜控制電解液中%- ―一… 逋電 ，，E~一、、，_、，，…『―一的濃度制備納米Cu2O,總反應(yīng)式為2反+與0—Cu2O+H23如圖3所示。該電解池的陽極反應(yīng)式為Cu氫氧化鈉+氣體氣體濃溶液JpJII一乙醇鈉

汽更溶液溶劑為水二三三Cu氫氧化鈉+氣體氣體濃溶液JpJII一乙醇鈉

汽更溶液溶劑為水二三三二7二溶劑為乙醇二二二1二二二二富三-NaOII-?-- 「一中 ：同二聿這熱氫曼色鈉卜陽離子t乙醇鈉明圈子交換膜圖3 圖4桶溶液交換膜濃溶液(4)某科研小組設(shè)計如圖4裝置，利用電解乙醇和氫氧化鈉制取乙醇鈉(陽離子交換膜只允許Na+Na+通過)。電解時陽極產(chǎn)生的氣體是，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 通電 ，，『一(5)電解熔融B2O3(非電解質(zhì))及助熔劑，電解總反應(yīng)式為紀24 4B+3O21。則陰極的電極反應(yīng)式為(6)固體氧化物電解池(SOEC)用于高溫共電解CO/HO,既可高效制備合成氣(CO+H),又可

實現(xiàn)C02的減排，其工作原理如圖5。b為電源的(填“正極”或“負極”)。寫出電實現(xiàn)C02的減排，其工作原理如圖5。b為電源的(填“正極”或“負極”)。寫出電極c發(fā)生的電極反應(yīng)式:、圖5圖6(7)4的獲得途徑很多，由哈工大研究小組設(shè)計的微生物電解有機廢水法，既可以清除廢水中的有機雜質(zhì)，同時可以獲得氫氣。圖6為一種處理含甲醇工業(yè)廢水的微生物電解池，寫出電解過程中陽極的電極反應(yīng)式:(8)目前已開發(fā)出用電解法制取口02的新工藝。圖7是用石墨作電極，一定條件下電解飽和精制飽和NaCI溶液則陽極產(chǎn)生口。2的電極反應(yīng)式為食鹽水制取精制飽和NaCI溶液則陽極產(chǎn)生口。2的電極反應(yīng)式為答案1.NO2+NCO32--e-=N2O52Al-3e-+4OH-=AlO「+2H2O:32CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O4。陰2NO+4H++4e-=N2+2H2O.SO2+4H++4e-=SI+2H9(或H2sOj4H++4e-=SI+3H2O)O2.答案：(1)CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2T+N2T+6H+(2)CH3OH+H2O-6e-=CO2f+6H+(3)ClO-+2e-+HO=Cl-+2OH-(4)增大BH--8e-+8OH-=BO2-+6HO(5)①b②HS+O2--2e-=S；+HO(6)2 4 2 2 2①CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O②硫酸(7)SO2cl2+2e-=2Cl-+SO2f⑻負2NO+4e-=N2+2O2-(9)FeS2-+2e-=2S2-+Fe(10)①增大②CuFeS2-4e-=Cu2++Fe2++2S.答案：(1)C+2H2O-4e-=C02f+4H+(2)3H2O-6e-=O3f+6H+(