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2020年高考化学试题分类汇编:电化学基础(2020浙江)10以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:下列说法不正确的是A在阴极式,发生的电极反应为:2H2O2e2OHH2B在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H浓度增大,使平衡22HH2O向右移动C该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO44H2O2K2Cr2O74KOH2H22O2D测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为10【答案】D【解析】本题是电解法在制备物质中的具体应用。分析该制备时,重点要把握其中的x=2-d,转化率为(2-d)/1。(2020福建)9.将右图所示实验装置的 K 闭合,下列判断正确的是 A.Cu 电极上发生还原反应 B.电子沿 ZnabCu 路径流动 C.片刻后甲池中c(SO42-)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色【解析】K闭合时,Zn当负极,铜片当正极构成原电池,使得a为阴极,b为阳极,电解饱和硫酸钠溶液。A项:正确。B项:在电解池中电子不能流入电解质溶液中,错误;C项:甲池中硫酸根离子没有放电,所以浓度不变。错误;D项:b为阳极,OH-放电,使得b附近溶液显酸性,不能使试纸变红,错误。【答案】 A (2020四川)11.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH 4e- + H2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是 A检测时,电解质溶液中的H+向负极移动 B若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气 C电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O D正极上发生的反应为:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-【答案】:C2020年高考化学试题分类汇编:电化学基础(2020安徽)11某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是 A断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H+2ClCl2+H2B断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红C断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e2ClD断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极11、【答案】D 【解析】断开K2,闭合K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,表明石墨为阳极,对知识的综合应用能力。(2020北京)12人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生C催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D催化剂b表面的反应是CO2 +2H+2e一=HCOOH【答案】:C【解析】:根据题给信息和反应特点,该电池中发生的总反应式为:2CO2+2H2O=2HCOOH+O2;故其将太阳能转化为了化学能,A对;根据氢离子的转移方向和电子转移的方向,催化剂a表面发生:2H2O-4e- =4H+ O2,氧元素化合价升高被氧化,B对;催化剂a表面产生氢离子,酸性增强,C错;催化剂b表面发生:CO2 +2H+2e一=HCOOH,D对。(2020海南)10下列叙述错误的是A生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱 B用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀【答案】:C【解析】:生铁中含有能导电的碳,两者可以作为原电池的两极,加快铁的腐蚀,A对;铁和锡作为原电池的两极,当其腐蚀时,铁会被腐蚀,B对;电镀铜时,镀层金属做阳极,镀件做阴极,C错;锌铁形成原电池,锌被腐蚀,D对。(2020上海)14右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H=Zn2+H2,下列说法错误的是Aa、b不可能是同种材料的电板B该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D该装置可看作是铜一锌原电池,电解质溶液是稀硫酸【答案】A (2020全国新课标卷)26.(14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值: (列出计算过程);(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 (4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。 与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。(4)根据题意,FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,根据元素守恒、电子转移守恒,可得反应的离子方程式。根据原电池反应原理,锌做负极材料,失电子,发生氧化反应;K2FeO4在电池中作为正极材料,得电子,发生还原反应。【考点定位】铁及其化合物、酸碱中和滴定、离子方程式的书写、电化学、化学计算。(2020江苏)20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下: Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) H=a kJmol1图8 3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) H=b kJmol1 反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的H= kJmol1(用含a、b 的代数式表示)。 Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。 熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。 在6. 0 molL-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为 。 在0. 5 molL-1 NaOH 和1. 0 molL-1 MgCl2溶液中, 图8图9混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X射线衍射谱图如图8 所示(X射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是 (填化学式)。(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。 【答案】20. (14 分)(1)a+b Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4(2)防止Mg、Al 被空气氧化 52 mol Al(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O【考点定位】盖斯定律,铝及其化合物的性质以及电化学反应方程式(2020海南)13(8分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:(1)氮元素原子的L层电子数为 ;(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为 ;(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) H1= -19.5kJmol-1 N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g) H2= -534.2kJmol-1写出肼和N2O4 反应的热化学方程式 ;(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为 。 【答案】:(1)5;(2)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(3)2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) H=-1048.9kJ/mol;(4)N2H4+ 4OH-4e- =4H2O +N2。【解析】:(1)氮原子的L层是第二层,该层上的电子数为5;(2)根据题目给出的反应物和部分生成物,分析反应中的化合价变化,NH3转化为N2H4时化合价由-3升高到-2,故NaClO中的氯元素化合价只能下降到-1,可知产物中有NaCl,再结合元素守恒可知一定有水生成,故可表示为:2NH3+NaClO=N2H4+ NaCl +H2O;(3)分析题给方程式,可知由2-得到要求的热化学方程式,故H=2H2-H1,写出结果:2N2H4(l)+ N2O4(l)=3 N2(g)+ 4H2O(g) H=-1048.9kJ /mol;(4)碱性电池中负极反应是还原反应,也就是还原剂失电子的反应,结合电解质溶液为碱性条件,故写为:N2H4+ 4OH-4e- =4H2O +N2。【考点定位】此题以氮元素为载体,综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。(2020海南)16.(9分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。回答下列问题:(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生其中b电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ;(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 (法拉第常数F=9.65l04C.mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。【答案】:(1)O2+2H2O +4e=4OH,CH4+10OH-8e=CO32-+ 7H2O;(2)H2;2NaCl+2H2O2NaOH+ H2+ Cl2;(3)(1L/22.4L.mol-1)89.65 104C.mol-1 =3.45104C;4。【解析】:(1)燃料电池的总反应就是燃料燃烧的反应即:CH4+2O2+2OH- = CO32-+ 3H2O,故其正极反应式为:O2+ 2H2O +4e= 4OH,我们用总反应式减正极反应式可得负极反应式:CH4+10OH-8e=CO32-+ 7H2O;(2分析图中三池可看出1、2两池是串联的燃料电池,通判断和电解知识。(2020北京)25.(13分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2,(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是 (3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3):n(HSO3)变化关系如下表:n(SO3):n(HSO3)91:91:11:91pH.7.26.2上表判断NaHSO3溶液显性,用化学平衡原理解释:当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):ac(Na)=2c(SO32-)c(HSO3),bc(Na) c(HSO3) c(SO32-)c(H)=c(OH)cc(Na)+c(H)= c(SO32-)+ c(HSO3)+c(OH)(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下: HSO3-在阳极放电的电极反应式是。当阴极室中溶液p升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:【答案】:(1)SO2+H2OH2SO3,2 H2SO3+O22H2SO4;(2)SO2+2OH- =SO32-+H2O;(3)酸; HSO3存在:HSO3SO32-+H和HSO3+H2O=H2SO3+OH,HSO3的电离程度强于水解程度;ab;(4)HSO3-+H2O-2e- =3H+SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。【解析】:(1)SO2形成硫酸型酸雨时,二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸:HSO3-+H2O-2e- =3H+SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。(2020天津)7(14分) )X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题: Y在元素周期表中的位置为_。 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是_(写化学式)。 Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_(写出其中两种物质的化学式)。 X2M的燃烧热H a kJmol1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:_。ZX的电子式为_;ZX与水反应放出气体的化学方程式为_。 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z + FeG2 Fe + 2ZG 放电时,电池的正极反应式为_:充电时,_(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为_。(3)臭氧、氯气和二氧化氯等均可作为水的消毒剂;(4)硫化氢的燃烧热已知时,其燃烧的热化学方程式为:H2S (g)3/2O2(g) =SO2(g)H2O(l) H= - a kJmol-1;(5)氢化钠的电子式为:Na+:H-;氢化钠和水反应生成氢气和氢氧化钠:NaHH2O=NaOHH2;(6)钠单质和FeCl2组成的可充电电池中,放电时做原电池,其正极反应式为:Fe2+2e-=Fe;充电时,金属钠所在的一极接电源负极;电解质为:-Al2O3。2020年高考化学试题分类汇编:电化学基础1(2020上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是A用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D用带火星的木条检验阳极产物解析:用电解法提取氯化铜废液中的铜时,铜必需作阴极,阳极是铜或惰性电极,阴极的反应式为:Cu2+2eCu。答案:B2.(2020浙江)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O22H2O4e4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2由a区向b区迁移,与b区的OH形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为Cu2eCu23.(2020大纲版)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的 A. CuSO4 B.H2O C. CuO D.CuS045H2O【解析】从电解反应入手,2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2,消耗了CuSO4+H2O,复原则要生成它们,复原的反应是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故选C【答案】C4.(2020山东)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用【答案】C5.(2020全国新课标)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为FeB. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe(OH)2C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低D. 电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O解析:由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子,Ni2O3做氧化剂得到电子,因此选项AB均正确;充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,所以电池放电时,负极反应为:Fe+2OH-2e-= Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-,因此电池充电过程中,阴极附近溶液的pH会升高,C不正确;同理分析选项D正确。答案:C6.(2020江苏)下列说法正确的是A.一定温度下,反应MgCl2(1)Mg(1) Cl2(g)的 H0 S0B.水解反应NH4H2ONH3H2OH达到平衡后,升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应2H2O22H2OO2, 加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率7、(2020广东)某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。下列叙述不正确的是A、a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B、a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2+2e-= CuC、无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D、a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2向铜电极移动答案:D解析:此题考查了电化学知识。分析图2所示的装置,由于金属铁的活泼性强于铜,当a、b不连接时,金属铁置换溶液中的铜,铁片上析出铜,A对;ab用导线连接时,形成原电池,铁片为负极,铜片为正极,铜片上发生反应:Cu2+2e-= Cu,B对;根据上述两选项分析,溶液中的铜离子析出,铁片溶解生成亚铁离子,故溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色,C对;a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2向铁电极移动,D错。8.(2020安徽)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是:A.正极反应式:AgCle=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C.Na不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物9.(2020北京)结合下图判断,下列叙述正确的是A和中正极均被保护B. 和中负极反应均是Fe2eFe2 C. 和中正极反应均是O22H2O4e4OHD. 和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有蓝色沉淀10.(2020福建)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH-向正极移动 D.总反应为:【答案】C【解析】根据题给信息锂水电池的反应方程式为:2Li2H2O=2LiOHH2,D正确;在反应中氢元素化合价降低,因此H2O做氧化剂,同时又起到溶剂的作用,A正确;放电时正极反应为:2H2O+2e=2OH+H2,B正确;正极周围聚集大量OH,因此溶液中的阳离子Li+向正极移动;负极周围聚集大量Li+,因此溶液中的阴离子OH向负极移动,C错误。11.(2020江苏)(12分) Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO34KOHK2S2O8 Ag2O22KNO3K2SO42H2O回答下列问题:(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是 。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式: 。(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ,得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。【答案】 (1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)(2)Ag2O22Zn4KOH2H2O2K2Zn(OH)42Ag(3)n(O2)224mL/22.4LmL11000mL L11.000102 mol设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y248gmol1 x 232 gmol1 y 2.588 gx1/2 y 1.000102 mol x9.500103 moly1.000103 molw(Ag2O2)0.91【解析】本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景,试图引导学生关注化学与社会生活,考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。12.(2020江苏)(14分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知: CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.2kJmol1CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H247.4 kJmol12H2S(g)2H2(g)S2(g) H169.8 kJmol1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是 。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式: 。(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是 。 (4)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图12(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为 。 (5)Mg2Cu是一种储氢合金。350时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。13、(2020广东)(15分)由熔盐电解法获得粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于刚才镀铝,工艺流程如下:(注:NaCl熔点为801;AlCl3在181升华)(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为 和 (2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在 (3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为 (4)镀铝电解池中,金属铝为 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在,铝电极的主要电极反应式为 (5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是 解析:此题综合考查元素化合物、化学实验、离子方程式和电化学知识。(1)石英砂的主要成分是二氧化硅,铝和氧化铁、石英砂反应的方程式分别为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,4Al+3SiO22Al2O3+3Si;(2)粗铝中含一定量的金属钠和氢气,向坩埚中的粗铝熔体通入Cl2时,氯气和氢气反应生成的氯化氢为气体,铝和氯气反应生成的氯化铝(AlCl3在181升华为气体)其存在于气泡中;固态杂质中含钠和氯气反应生成的氯化钠;(3)尾气的主要成分包括Cl2和HCl,其中气体A用废碱液吸收的离子方程式为:2OHCl2=ClClOH2O、H+OH-=H2O;(4)镀铝电解池中,镀层金属作阳极,故金属铝为阳极,其得失电子时造成AlCl4 和Al2Cl7相互转化,方程式可表示为:Al3e+7AlCl4=4Al2Cl7;(5)镀铝的钢材表面有致密的氧化铝薄膜,该薄膜隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,阻止电化学腐蚀和化学腐蚀发生。答案:(1)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,4Al+3SiO22Al2O3+3Si;(2)HCl、AlCl3,NaCl;(3)2OHCl2=ClClOH2O,H+OH-=H2O;(4)阳,Al3e+7AlCl4=4Al2Cl7;(5)致密的氧化铝薄膜隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。14.(2020北京)(14分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:(1)溶液A的溶质是 ;(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 ;(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(Ca2)。精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池):盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 。过程中将NH4+转化为N2的离子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程中除去的离子有 经过程处理,要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,则处理10m3 盐水b ,至多添加10% Na2SO3溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。答案:(1)NaOH(2)2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)氯气与水反应:Cl2H2OHClHClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。(4)Mg(OH)2 2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2SO42、Ca21.7615.(2020四川)(14分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。请回答下列问题:(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为_。(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_。(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_。(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:NiO(OH)+MHNi(OH)2+M电池放电时,负极的电极反应式为_。充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为_【解析】(1)反应方程式:4FeS211O2=2Fe2O38SO2,标出各物质的聚集状态;在反应中4 mol FeS2的质量为m(FeS2)=4 mol120 gmol1=480 g,放热Q=480 g7.1 kJ/g=3408 kJ,对应的热化学方程式为:4FeS2(s)11O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g) DH=3408 kJmol1。(2)在反应器中发生反应:SO2I22H2O=2HIH2SO4,在膜反应器中的反应为:2HII2H2,将两个方程式相加得:SO22H2O=H2SO4H2。(3)在膜分离器中发生反应:2HII2H2,将H2分离出来有利于平衡向右移动,利于I2和H2的生成。(4)负极反应物MH失去电子,生成的H在碱性条件下生成H2O,电解反应式为:MHeOH=H2OM。O2与MH发生反应,生成H2O和M,电极反应式为:4MHO24e=2H2O4M。.【答案】(1)4FeS2(s)11O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g) DH=3408 kJmol1(2)SO22H2O=H2SO4H2(3)促使平衡向右移动,有利于碘和氢气的生成(4)MHeOH=H2OM 4MHO24e=2H2O4M16.(2020四川)(15分)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族,丙、丁、戊处于同一周期,戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的成见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;戊的单质与X反应能生成乙的单质,同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z,0.1 mol/L的Y溶液pH1;丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐;丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题:戊离子的结构示意图为_。写出乙的单质的电子式:_。戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2:4,反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为_。写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式:_。按右图电解M的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式:_。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到得现象是_。【解析】甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则X是NH3,甲是H,乙是N。甲、丙处于同一主族,并且丙的原子序数大于N,则丙是Na。根据戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子的最外层电子数之和,则戊原子最外层电子数=115=7,则戊是Cl。戊的单质是Cl2,与NH3反应生成乙的单质N2和NH4Cl、HCl;并且0.1 molL1的Y溶液的pH1,则Y是NH4Cl,Z是HCl。丁的单质能与NaOH溶液反应,也能与HCl水溶液反应,则丁是Na,生成的盐L是NaAlO2。丙、戊组成的化合物M为NaCl。(1)Cl的结构示意图为:。(2)乙单质N2的电子式为:(3)NH3与Cl2反应的化学方程式:4NH33Cl2=N22NH4Cl4HCl,在反应中氨气做还原剂,氯气做氧化剂,被氧化的物质与被还原的物质之比为:2:3。(4)将少量的盐酸滴入过量NaAlO2溶液中发生反应的离子方程式为:AlO2 HH2O=Al(OH)3。(5)按右图电解饱和氯化钠溶液,反应的方程式为:2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。电解后得到NaOH溶液,滴入酚酞溶液中,观察到溶液变红。【答案】(1) (2) (3)2:3 AlO2 HH2O=Al(OH)3(5)2NaCl2H2O2NaOHCl2H2 酚酞溶液溶液变红 17.(2020天津)(14分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1:还原沉淀法该法的工艺流程为其中第步存在平衡:2CrO42(黄色)+2H+Cr2O72(橙色)+H2O(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.(2)能说明第步反应达平衡状态的是 。aCr2O72和CrO42的浓度相同b2v (Cr2O72) =v (CrO42)c溶液的颜色不变(3)第步中,还原1mol Cr2O72离子,需要_mol的FeSO47H2O。(4)第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH(aq)常温下,Cr(OH)3的溶度积Kspc(Cr3+)c3(OH)10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。方法2:电解法该法用Fe做电极电解含Cr2O72的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。(5)用Fe做电极的原因为 。(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有 。答案:(1)橙 (2)c (3)6 (4)5 (5)阳极反应为Fe2eFe2+,提供还原剂Fe2+ (6)2H+2eH2 Fe(OH)3 18.(2020重庆)(14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是_和_。(填分子式)(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题29表所示。已知:O3的起始浓度为0.0216 mol/L。pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是_.在30C、pH=4.0条件下,O3的分解速率为_ mol/(Lmin)。据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_.(填字母代号) a. 40C、pH=3.0 b. 10C、pH=4.0 c. 30C、pH=7.0(3)O3 可由臭氧发生器(原理如题29图)电解稀硫酸制得。图中阴极为_(填“A”或“B”),其电极反应式为_。若C处通入O 2 ,则A极的电极反应式为_.若C处不通入O 2 ,D、E处分别收集到xL和有yL气体(标准情况),则E处收集的气体中O 3 所占的体积分数为_。(忽略 O 3 的分解)。答案:(1)O2 I2 (2)OH; 1.00104 b、a、c (3)2H2e=H2 O24H4e2H2O; 【解析】(1)臭氧具有强氧化性,能够将KI中的I氧化为碘单质,此反应中共有三种元素,其中K单质具有强还原性,因此不可能得到此单质,所以确定为得到氧气。(2)pH越大,OH浓度越大,判断起催化作用的离子为OH。由表格可知,题目给定条件下所用时间为108min,而臭氧浓度减少为原来的一半,即有臭氧分解,速率为所用时间越短,说明反应速率越快,因此确定温度越高,pH越大,反应速率越快,且温度对速率的影响较大些。(3)电解硫酸时,溶液中的OH发生氧化反应生成氧气和臭氧,因此产生氧气和臭氧的一极为阳极,根据装置中电极B处产生臭氧,则说明电极B为阳极,则A为阴极,硫酸溶液中的H在阴极放电生成氢气。若C处通入氧气,则A极上产生的氢气与氧气反应生成水。D处得到氢气,E处生成氧气和臭氧,每生成1molH2,可得到2mol电子,生成xL氢气时,得到电子的物质的量为,每生成1molO2,可失去4mol电子,每生成1molO3,可失去6mol电子,根据得失电子守恒得,生成氧气和臭氧的体积共yL,则,因此。 2020年高考化学试题分类汇编:电化学基础1(2020全国卷1)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料(S)涂覆在纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:(激发态)下列关于该电池叙述错误的是:A电池工作时,是将太阳能转化为电能B电池工作时,离子在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少【解析】B选项错误,从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极,也即镀铂电极做【答案】B【命题意图】考查新型原电池,原电池的两电极反应式,电子流向与电流流向,太阳能电池的工作原理,原电池的总反应式等,还考查考生变通能力和心理素质,能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等【点评】本题立意很好,但是考查过为单薄,而且取材不是最新的,在3月份江苏省盐

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