2013年一模试题分类 (电化学).doc

电化学一、选择题10（2013年海淀区适应性练习）一些微生物在代谢过程中会产生硫化物。科学家设计出利用一种菌种生成的硫化物，与氧气构成微生物燃料电池，电解质溶液呈酸性。下列关于该电池的说法不正确的是A将化学能转化为电能电池B放电时，H+向正极移动C正极反应式为：O22H2O4e-4OH-D负极反应式可能为：S2-4H2O8e-SO42-8H+6. （2013年丰台区一模）下列说法不正确的是A. 用电解法精炼粗铜时，纯铜作阳极B. 将镁块与钢铁输水管相连，可防止钢铁腐蚀C. 熔融烧碱时，不能使用石英坩埚D. 可用H2SO4或CO2中和碱性废水催化剂a催化剂b太阳光e10. （2013年丰台区一模）一种太阳能电池的工作原理示意图如下所示，电解质为铁氰化钾K3Fe(CN)6和亚铁氰 化钾 K4Fe(CN)6的混合溶液,下列说法不正确的是 A. K移向催化剂b B. 催化剂a表面发生反应：Fe(CN)64- e= Fe(CN)63 C. Fe(CN)63在催化剂b表面被氧化 D. 电解质溶液中 Fe(CN)63和Fe(CN)64浓度基本保持不变10. （2013年怀柔区一模）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。12（2013年门头沟区一模）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是A由TiO2制得1mol 金属Ti ，理论上外电路转移2 mol电子B阳极的电极反应式为：C + 2O2- 4e- = CO2C在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少D若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱应连接Pb电极二、填空题25（2013年门头沟区一模）（14分） 工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。（1）NaCl的电子式是 。（2）若采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl2会与NaOH充分接触，导致产物仅是NaClO和H2。无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为 。（3）氯碱工业耗能高，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的 （填写“左” 或“右”）池注入。图中X是_（填化学式）；图示中氢氧化钠溶液质量分数a与b的关系是 （填字母）。 A. a%=b% B. a%b% C. a%b%上述设计的主要优点有（写出一个方面）_。（4）氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下，浓度均为0.1 mol/L的4种钠盐溶液pH如下表：溶质Na2CO3NaHCO3NaClONaHSO3pH11.69.710.35.2 下列说法中，不正确的是 （填字母）a向氯水中加入NaHCO3，可以增大氯水中次氯酸的浓度 b四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO c常温下，相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO，pH最大的是H2SO3dNaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+) c(H+)c(HSO3-) c(SO32-)c(OH-)25（14分，每空2分)电解Cl- + H2OClO- + H2（1） （2）（3） 左 Cl2 C 燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案均给分） （4）bcd 25（2013年石景山区一模）（13分）某小组在研究前18号元素时发现：依据不同的标准和规律，元素周期表有不同的排列形式。如果将它们按原子序数递增的顺序排列，可形成图所示的“蜗牛”形状，图中每个“ ”代表一种元素，其中P点代表氢元素。（1）K元素在常规周期表中的位置_（填周期和族）。（2）写出M与Z两种元素形成的化合物的电子式_。（3）下列说法正确的是_a.Y元素对应的氢化物比K元素对应的氢化物更稳定b.虚线相连的元素处于同一族c.K、L、X三种元素的离子半径大小顺序是X3+L+K2d.由K、L两种元素组成的化合物中可能含有非极性共价键 图 图 （4）图装置可以模拟钢铁的腐蚀，碳棒一极的电极反应式是_。若在图溶液中滴加少量酚酞溶液并进行电解，发现Fe电极附近溶液变红，请写出碳棒一极的电极反应式_。牺牲阳极的阴极保护法利用的原理是_（填“电解池”或“原电池”）。（5）已知室温下，X(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1molL1的Fe(NO3)3和X(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。请在下列坐标示意图中画出生成X(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系25（共13分，除特殊标明的外，其余每空均为2分） （1）第二周期第VIA族（2）（3） b d（4）O2 + 4e + 2H2O 4OH ，2Cl2e Cl2，原电池（该空1分）（5）25（2013朝阳区一模）（12分）工业上常以赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）和焦炭为主要原料，在高温下炼铁。高温焦炭产生CO的反应是：高温C+ O2= CO2 C+ CO2 2CO （1）CO还原赤铁矿的化学方程式是 。 （2）下列说法正确的是 。a. 为使赤铁矿石充分燃烧，需将其粉碎 b. 足量的空气能提高炼铁反应速率c. 与生铁相比较，纯铁转化为“铁水”的温度低（3）生铁的用途很多，某电镀厂用生铁将废水中的Cr2O72-转化为Cr3+，流程图如下： 气体A是 。 在上述酸性溶液中，生铁比纯铁产生Fe2+的速率快，原因是 。 将Cr3+转化为Cr(OH)3的离子方程式是_。（4）电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr2O72-转化为Cr3+，其原理示意图如下： 阳极附近溶液中Cr2O72-转化为Cr3+的离子方程式是 。 一段时间后，试管底部出现沉淀。解释生成沉淀的原因： 。25（12分）（1）Fe2O3 +3CO 高温 2Fe + 3CO2 （2分）（2）a b（1分）（3） H2 （1分） 生铁中含有C，在硫酸溶液中形成无数微小原电池，加快反应速率（2分） 2Cr3+ + 3Ca(OH)2 = 2Cr(OH)3 +3Ca2+（2分）（4） 6Fe2+ +Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ +2Cr3+ + 7H2O （2分） 随着电解进行，溶液中c(H+) 逐渐减少，c(OH- )浓度增大，生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀（2分）26（2013年西城区一模）（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_。（2）在膜反应器中发生反应：2HI(g)H2(g)I2(g) H0。若在一定条件密闭容器中加入1 mol HI(g)，n(H2)随时间(t)的变化关系如下图所示： 该温度下，反应平衡常数K_，若升高温度，K值将_（填“增大”、“减小”或“不变”）。 用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_。（3）电渗析装置如下图所示： 结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_。 该装置中发生的总反应的化学方程式是_。（4）上述工艺流程中循环利用的物质是_。26（14分，每空2分）（1）SO2 + x I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HIX（2）1/64 增大 及时分离出H2，使平衡正向移动，提高HI的分解率。电解（3）在阴极区发生反应：Ix +（x-1）e = xI，且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液。 2HIx=（x-1）I2 + 2HI（4）I225（2013年海淀区一模）（15分）海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.58.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表：成分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-含量/mgL-19360832001100160001200118（1）海水显弱碱性的原因是（用离子方程式表示）： ，该海水中Ca2+的物质的量浓度为_ mol/L 。（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过。 阴极的电极反应式为 。 电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg(OH)2，写出生成CaCO3的离子方程式 。 淡水的出口为a、b、c中的_出口。（3）海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料，如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：LiFePO4FePO4该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极（填“正”或“负”），电极反应式为 。（4）利用海洋资源可获得MnO2 。MnO2可用来制备高锰酸钾：将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融，得到绿色的锰酸钾（K2MnO4），再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程中消耗相同条件下空气和氯气的体积比为_（空气中氧气的体积分数按20%计）。25. （2013年东城区一模）（14分）砷（As）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是。（1）砷位于元素周期表中 族，其气态氢化物的稳定性比NH3 （填“强”或“弱”）。（2）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。根据下图写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式： 。能量反应过程As2O3(s)+O2(g)2As(s)+O2(g)As2O5(s)DH1=-619.2 kJmol-1DH2= -914.6 kJmol-1（3）砷酸盐可发生如下反应：AsO2I2H+ AsOI2H2O。下图装置中，C1、C2是石墨电极。 A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。此时C2上发生的电极反应是 。 一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针 （填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。（4）利用（3）中反应可测定含As2O3和As2O5的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下： 将试样溶于NaOH溶液，得到含AsO和AsO的混合溶液。As2O5与NaOH溶液反应的离子方程式是 。 上述混合液用0.02500 molL-1的I2溶液滴定，消耗I2溶液20.00 mL。滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI，析出的I2又用0.1000 molL-1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。（已知2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI）试样中As2O5的质量是 g。25.（14分）（1）A 弱（2） As2O5(s) = As2O3(s) + O2(g) DH= +295.4 kJmol-1（3） AsO+ 2e- + 2H+ = AsO+ H2O 向左偏（4） As2O5 + 6OH- = 2AsO + 3H2O 0.11526（2013年海淀区适应性练习）（13分）某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：阴离子膜法电解装置如右图所示：（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式 。（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：离子Fe3+Al3+Fe2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH2.73.77.07.89.3沉淀完全的pH3.74.79.69.810.8加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是 ，滤液中含有的阳离子有H+和 。（3）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因 。（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为 。（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。26（13分）（1）MnCO32H+Mn2+CO2H2O（2）Al(OH)3、Fe(OH)3 Mn2+、Mg2+、NH4+（3）MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+（4）负极 （1分） 4OH-4e-O22H2O（5）Mn2+2e-2H2OMnO24H+A B CD26. （2013房山一模）（14分）短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示，B、D最外层电子数之和为12，二者可形成DB2、DB3两种分子，DB2具有漂白性。回答下列问题:（1）A的氢化物的电子式是 （2）下列叙