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专题17电化学基础一、单选题1.下列指定反应的离子方程式不正确的是A.向铁制器具上电镀铜,阴极的电极反应为:Cu2++2e-=CuB.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2OSKIPIF1<0H2↑+Cl2↑+2OH-C.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)D.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O【答案】D【解析】A.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极,在阴极上,镀层金属阳离子获得电子,向铁制器具上电镀铜,阴极上Cu2+得电子变为单质Cu,反应原理符合事实,A正确;B.电解饱和食盐水,溶液中的阴离子Cl-在阳极上失去电子变为Cl2,水电离产生的H+在阴极上获得电子变为H2,总反应方程式为:2Cl-+2H2OSKIPIF1<0H2↑+Cl2↑+2OH-,B正确;C.CaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡,当向溶液中加入饱和Na2CO3溶液时,由于c(Ca2+)·c(CO32-)>Ksp(CaCO3),会形成CaCO3沉淀,使CaSO4不断溶解,最终实现了沉淀的转化,C正确;D.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸,二者反应产生BaSO4沉淀和H2O,产生的二者的物质的量的比是1:2,离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,D错误;故答案选D。2.大海航行中的海轮船壳上连接了锌块,说法错误的是A.船体作正极 B.属牺牲阳极的阴极保护法C.船体发生氧化反应 D.锌块的反应:Zn-2e-→Zn2+【答案】C【解析】A.在海轮的船壳上连接锌块,则船体、锌和海水构成原电池,船体做正极,锌块做负极,海水做电解质溶液,故A正确;B.在海轮的船壳上连接锌块是形成原电池来保护船体,锌做负极被腐蚀,船体做正极被保护,是牺牲阳极的阴极保护法,故B正确;C.船体做正极被保护,溶于海水的氧气放电:O2+4e−+2H2O=4OH−,故C错误;D.锌做负极被腐蚀:Zn-2e-→Zn2+,故D正确。故选:C。3.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是()A.防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率B.防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极,失去电子C.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除D.钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应式为:O2-4e-+2H2O=4OH-【答案】D【解析】A.防腐涂料可以防水、隔离O2,不能构成原电池,降低吸氧腐蚀速率,故不选A;B.铁与铝和锌构成原电池,铝和锌的活泼性大于铁,防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极,失去电子,故不选B;C.钢铁的防护方法只能一定程度的减缓钢铁腐蚀,不能完全消除,故不选C;D.钢铁发生吸氧腐蚀时的正极发生还原反应,正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故选D。4.全钒电池以惰性材料作电极,在电解质溶液中发生的总反应为VO2+(蓝色)+H2O+V3+(紫色)VO2+(黄色)+V2+(绿色)+2H+,下列说法正确的是()A.当电池放电时,VO2+被氧化B.放电时,负极反应式为VO2++2H++e-===VO2++H2OC.充电时,阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色D.放电过程中,正极附近溶液的pH变大【答案】D【解析】A.当电池放电时,VO→VO2+,V元素的化合价由+5变为+4,VO被还原,故A错误;B.放电时,负极失电子,负极反应式为V2+-e-=V3+,故B错误;C.充电时,阳极发生氧化反应,VO2+→VO,阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色,故C错误;D.放电过程中,正极反应式为VO+2H++e-=VO2++H2O,消耗了H+,正极附近溶液的pH变大,故D正确;故选D。5.用氟硼酸(HBF4,属于强酸)代替硫酸做铅蓄电池的电解质溶液,可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良,反应方程式为:Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O;Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质,下列说法正确的是A.充电时,当阳极质量减少23.9g时转移0.2mol电子B.放电时,PbO2电极附近溶液的pH增大C.电子放电时,负极反应为PbO2+4HBF4-2e-=Pb(BF4)2+2HF4-+2H2OD.充电时,Pb电极的电极反应式为PbO2+H++2e-=Pb2++2H2O【答案】B【解析】A.充电时阳极发生反应Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+,产生1molPbO2,转移2mol电子,阳极增重1mol×239g/mol=239g,若阳极质量增加23.9g时转移0.2mol电子,A错误;B.放电时正极上发生还原反应,PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O,c(H+)减小,所以溶液的pH增大,B正确;C.放电时,负极上是金属Pb失电子,发生氧化反应,不是PbO2发生失电子的氧化反应,C错误;D.充电时,PbO2电极与电源的正极相连,作阳极,发生氧化反应,电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+,Pb电极与电源的负极相连,D错误;故合理选项是B。6.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A.D>C>A>B B.D>A>B>CC.D>B>A>C D.B>A>D>C【答案】B【解析】①将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,该装置构成了原电池,原电池中较活泼的金属作负极,负极上金属失电子生成金属阳离子进入溶液而被腐蚀,较不活泼的金属作正极而不易腐蚀,B不易腐蚀,所以金属活动性A>B;②金属和酸反应,较活泼的金属与酸反应较剧烈,将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,所以金属活动性D>A;③金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,所以金属活动性:B>Cu;④金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出,说明金属活动性:Cu>C。所以它们的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C,故合理选项是B。7.钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池用碳基材料(NamCn)作负极,利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电,该钠离子电池的工作原理为:SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0。下列说法不正确的是()A.充电时,阴极质量减小且Na+数目增加B.充电时,阳极的电极反应式为NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+C.放电时,Na+向正极移动D.放电时,负极的电极反应式为NamCn-me-=mNa++Cn【答案】A【解析】A.充电时,阴极电极反应式为mNa++Cn+me-=NamCn,阴极电极质量会增大,A项错误;B.充电时,阳极上发生失电子的氧化反应,电极反应式为:NaCoO2-me-=Na1-mCoO2+mNa+,B项正确;C.放电时阳离子向正极移动,即Na+向正极移动,C项正确;D.放电时,负极电极反应式为NamCn-me-=mNa++Cn,D项正确;答案选A。8.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是()A.2HgO2Hg+O2↑ B.4A1+3MnO22Al2O3+3MnC.2MgO2Mg+O2↑ D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2【答案】C【解析】A.Hg活动性较弱,用热分解的方法冶炼,选项A正确;B.Mn是比较活泼的金属,用热还原的方法冶炼,选项B正确;C.Mg是活泼的金属,用电解的方法冶炼,由于氧化镁的熔点太高,应电解熔融氯化镁,选项C错误;D.Fe是比较活泼的金属,用热还原的方法冶炼,选项D正确。答案选C。9.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是A.输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极B.放电时电解质LiCl-KCl中的Li+向钙电极区迁移C.电池总反应为Ca+PbSO4+2LiClPb+Li2SO4+CaCl2D.每转移0.2mol电子,理论上消耗42.5gLiCl【答案】C【解析】A.输出电能时,电子由负极经过外电路流向正极,即从钙电极经外电路流向硫酸铅电极,A项错误;B.Li+带正电,放电时向正极移动,即向硫酸铅电极迁移,B项错误;C.负极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2,正极电极反应方程式为:PbSO4+2e−+2Li+=Pb+Li2SO4,则总反应方程式为:PbSO4+Ca+2LiCl=Pb+CaCl2+Li2SO4,C项正确;D.钙电极为负极,电极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2,根据正负极电极反应方程式可知2e−∼2LiCl,每转移0.2mol电子,消耗0.2molLiCl,即消耗85g的LiCl,D项错误;答案选C。10.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是()A.反应①②中电子转移数目相等 B.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀C.反应①中氧化剂是氧气和水 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀【答案】A【解析】A.分析反应前后元素化合价变化知,反应①、②中均转移4mole-,A项正确;B.铜、钢及水溶液构成原电池,铁做负极,铜做正极,加速了铁的腐蚀,B项错误;C.反应①中Fe元素化合价升高,氧气中氧元素化合价降低,故Fe失电子作还原剂,氧气得电子做氧化剂;水中氢氧元素化合价不变,故水既不是氧化剂也不是还原剂,C项错误;D.钢铁在潮湿的空气中极易发生吸氧腐蚀,它属于电化学腐蚀,D项错误;答案选A。11.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极增重ag时,在阳极上产生了bL气体(标况),则M的相对分子质量为()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】设M的相对原子质量为R,电解时,电池反应方程式为:4M(NO3)x+2xH2O4M+xO2↑+4xHNO3
4Rg22.4xL
agbL
所以R=SKIPIF1<0;答案:C12.某兴趣小组进行电解原理的实验探究,实验如下:一定温度下,以铜为电极,按如图所示装置电解饱和食盐水,通电2min。实验现象:接通电源30s内,阳极附近出现白色浑浊,之后变为橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10。结束后(温度不变),试管底部聚集大量红色沉淀,溶液仍为无色。查阅资料:物质氯化铜氧化亚铜氢氧化亚铜(不稳定)氯化亚铜颜色固体呈棕色,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色红色橙黄色白色下列说法错误的是()A.反应结束后,最终溶液一定呈碱性B.反应过程中发生了沉淀转化,说明Ksp(CuOH)<Ksp(CuCl)C.阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.电解过程中,Cl-移向阳极【答案】A【解析】A、根据题干信息知道:当溶液变成橙黄色浑浊,即氢氧化亚铜生成时溶液的pH约为10,溶液显示碱性,但因为氢氧根离子和铜离子结合生成沉淀,因此反应结束后溶液呈中性,故A错误;
B、CuCl和CuOH属于相同类型的难溶物,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,随溶液pH升高CuCl逐渐转化为CuOH,产生橙黄色沉淀,说明Ksp(CuOH)<Ksp(CuCl),所以B选项是正确的;C、在阴极上是电解质中水电离出来的氢离子得电子的还原反应,发生的电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以C选项是正确的;D、电解过程中电解质中的阴离子氯离子移向阳极,所以D选项是正确的。
答案选A。13.某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以吸收SKIPIF1<0溶液的有机高聚物做固态电解质,其电池结构如图所示。电池总反应为:SKIPIF1<0,下列说法中,正确的是A.放电时,SKIPIF1<0移向Zn膜B.充电时,含有Zn膜的碳纳米管纤维一端连接有机高聚物电源正极C.放电时,电子由锌膜表面经有机高聚物至SKIPIF1<0膜表面D.放电时,电池的正极反应为:SKIPIF1<0【答案】D【解析】A.放电时Zn为负极,MnO2为正极,则SKIPIF1<0移向MnO2膜,故A错误;B.放电时Zn为负极,则充电时Zn膜与电源的负极连接,故B错误;C.放电时电子由锌膜经外电路流向SKIPIF1<0膜表面,故C错误;D.放电过程正极上是二氧化锰得到电子生成MnOOH,电极反应为SKIPIF1<0,故D正确;故答案为D。14.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。硫化氢—空气质子交换膜燃料电池实现了发电、环保的有效结合,已知:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)△H=-632kJ/mol,下列说法正确的是()A.电极a发生反应为还原反应B.标准状况下,每11.2LH2S参与反应,有1molH+经固体电解质膜进入正极区C.当电极a的质量增加64g时,电池内部释放632kJ的热能D.电极b上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-【答案】B【解析】A.电极a为负极,发生氧化反应,A错误。B.由电极反应式2H2S-4e-=4H++S2可知,标准状况下,每11.2LH2S即0.5molH2S参与反应,有1molH+经固体电解质膜进入正极区,B正确。C.反应由化学能转化为电能,电池内部释放的热能小于632kJ,C错误。D.该电池是质子固体做电解质,所以电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,D错误。二、综合题15.如图所示的装置中,若通入直流电5min时,铜电极质量增加2.16g。(1)电源电极X的名称为________。(2)pH变化:A_______,B_______,C_______。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)通电5min后,B中共收集224mL气体(标准状况),溶液体积为200mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为______________(设电解前后溶液体积无变化)。(4)若A中KCl溶液的体积也是200mL,电解后,溶液的pH为_______(设电解前后溶液体积无变化)【答案】(1)负极(2)增大减小不变(3)0.025mol·L-1(4)13【解析】(1)由铜电极的质量增加,发生Ag++e-═Ag,则Cu电极为阴极,Ag为阳极,Y为正极,可知X为电源的负极;
(2)A中电解氯化钾,生成KOH,所以pH增大,B中电解硫酸铜溶液生成硫酸,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,C中阴极反应为Ag++e-═Ag,阳极反应为Ag-e-═Ag+,溶液浓度不变,则pH不变;
(3)C中阴极反应为Ag++e-═Ag,n(Ag)=SKIPIF1<0=0.02mol,则转移的电子为0.02mol,B中阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑,则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol,其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL,则在阴极也生成112mL气体,由2H++2e-═H2↑,则氢气的物质的量为0.005mol,该反应转移的电子为0.01mol,则Cu2++2e-═Cu中转移0.01mol电子,所以Cu2+的物质的量为0.005mol,通电前c(CuSO4)=SKIPIF1<0=0.025mol•L-1;
(4)由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑~2e-,由电子守恒可知,转移0.02mol电子时生成0.02molKOH,忽略溶液体积的变化,则c(OH-)=SKIPIF1<0=0.1mol•L-1,溶液pH=13。16.甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料,主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下:反应①:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.77kJ/mol反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2反应③:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.58kJ/mol(1)反应②的△H2=__________________(2)若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3,则K3=_________(用K1、K2表示)。已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0,并测得该温度下反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时V正________V逆(填“>”、“=”或“<”)(3)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,c(CO)随反应时间t变化如图中曲线I所示。若在t0时刻分别改变一个条件,曲线I变为曲线II和曲线III。当曲线I变为曲线II时,改变的条件是。当通过改变压强使曲线I变为曲线III时,曲线III达到平衡时容器的体积为_____________。(4)甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示,则通入a气体的电极电极反应式为(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。常温条件下,将amol/L的CH3COOH与bmol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为________________【答案】(1)+41.19kJ•mol—1(2)K1•K2>(3)加入催化剂2L(4)CH3OH—6e-+H2O=CO2+6H+(5)【解析】(1)已知反应①:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.77kJ/mol,反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2,反应③:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.58kJ/mol,根据盖斯定律:②=③-①得反应②的△H2=+41.19kJ•mol—1。(2)根据已知反应确定K1=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)、K2=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)、K3=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2),则K3=K1•K2。500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0,则K3=K1•K2=2.5,该温度下反应③在某时刻,Q=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2)=(0.3×0.15)/(0.83×0.1)=0.9<K3,反应正向进行,则此时V正>V逆。(3)分析图像知t0时刻改变一个条件,曲线I变为曲线II,一氧化碳的平衡浓度没有变化而达平衡的时间缩短,改变的条件是加入催化剂;反应②为反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不移动,曲线I变为曲线III时,一氧化碳的浓度由0.3mol/L变为0.45mol/L,容器的体积由3L变为2L。(4)根据题给装置知本题考查酸性甲醇燃料电池,根据外电路电子流向判断左侧电极为电池的负极,发生氧化反应,即甲醇被氧化为二氧化碳,结合碳元素的化合价变化确定失电子数目,根据原子守恒和电荷守恒配平,电极反应式为CH3OH—6e-+H2O=CO2+6H+。(5)常温条件下,将amol/L的CH3COOH与bmol/LBa(OH)2溶液等体积混合,根据电荷守恒知2c(Ba2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH—),又2c(Ba2+)=c(CH3COO-)=bmol/L,则c(H+)=c(OH—)=1×10-7mol/L,根据醋酸与氢氧化钡溶液反应的化学方程式确定混合液中c(CH3COOH)=(a-2b)/2mol/L,该混合溶液中醋酸的电离常数为c(CH3COO-)c(H+)/c(CH3COOH)=。17.铁、铜是人类较早使用的金属。请按要求回答下列问题:(1)基态SKIPIF1<0原子的简化电子排布式为___________;铜位于元素周期表中的位置:___________。(2)电子工业用SKIPIF1<0溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜,制造印刷电路板,其反应原理的离子方程式为___________。(3)人体不易吸收三价铁,但易吸收二价铁,故常用硫酸亚铁晶体(SKIPIF1<0)作补血剂。某课外小组的同学设计如图实验步骤,测定该补血剂中铁元素的含量。①补铁剂药用说明书上常标注“与维生素SKIPIF1<0同服效果更好”,其理由是___________。②步骤i,研细的目的是___________。③为验证步骤iii滤液中含有SKIPIF1<0,可采取的方案:___________。步骤iv中加入SKIPIF1<0溶液的目的是:___________。④步骤v反应的离子方程式:___________。⑤步骤vi一系列操作:过滤、洗涤、___________、冷却、称量。假设实验过程中铁元素全部转化到固体SKIPIF1<0中,则每片补血剂中含铁元素的质量为___________。(4)青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图如图:①腐蚀过程中,负极材料是(填图中字母“a”或“b”或“c”)___________;正极反应为___________。②环境中的SKIPIF1<0扩散到孔口,与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈SKIPIF1<0,写出该反应的离子方程式:___________。③若生成SKIPIF1<0,则理论上消耗标准状况下氧气体积为(写初始数据表达式,均带各自物理量单位)___________。【答案】(1)[Ar]3d64s2第四周期第ⅠB族(2)Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+(3)①维生素C具有还原性,可防止Fe2+被氧化为Fe3+,便于人体吸收Fe2+②增大接触面积,加快溶解速率③取少量滤液于试管中,加入铁氰化钾溶液,若产生特征蓝色沉淀,则含有Fe2+,反之则不含有将Fe2+氧化为Fe3+④Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓⑤焙烧SKIPIF1<0g(4)①cO2+4e-+2H2O=4OH-②2Cu2++3OH-+Cl-=SKIPIF1<0③SKIPIF1<0【解析】(1)Fe为26号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,简化电子排布式为[Ar]3d64s2,Cu为第29号元素,位于元素周期表的第四周期第ⅠB族;(2)电子工业用SKIPIF1<0溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜,制造印刷电路板,发生的反应为Cu还原Fe3+为Fe2+,自身被氧化为Cu2+,其离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;(3)①由于维生素C具有还原性,可防止Fe2+被氧化为Fe3+,便于人体吸收Fe2+,故补血剂与维生素C同服效果更好;②步骤i研细可增大接触面积,从而加快补血剂的溶解速率;③Fe2+遇铁氰化钾溶液生成特征蓝色沉淀,因此验证步骤iii滤液中含有SKIPIF1<0,可取少量滤液于试管中,加入铁氰化钾溶液,若产生特征蓝色沉淀,则含有Fe2+,反之则不含有;SKIPIF1<0具有氧化性,可将Fe2+氧化,故步骤iv中加入SKIPIF1<0溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;④步骤v加入的试剂X可以是NaOH溶液,发生的反应为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;⑤步骤vi经过滤、洗涤后得到氢氧化铁的沉淀,焙烧氢氧化铁沉淀,得到红棕色的Fe2O3固体,再冷却后称量其质量为mg,若实验中铁元素全部转化到固体Y(Fe2O3)中,则20片补血剂中铁元素的质量为SKIPIF1<0g,因此每片补血剂中含铁元素的质量为SKIPIF1<0g;(4)①青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀,其中Cu为负极,失去电子发生氧化反应,正极O2得到电子发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;②环境中的SKIPIF1<0扩散到孔口,与正极反应产物OH-和负极反应产物Cu2+作用生成多孔粉状锈SKIPIF1<0,反应的离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=SKIPIF1<0;③SKIPIF1<0的物质的量为SKIPIF1<0,根据电极反应式和方程式可得关系式:SKIPIF1<0,则消耗氧气的物质的量为SKIPIF1<0,标况下的体积为SKIPIF1<0×22.4L/mol=SKIPIF1<0,表达式为:SKIPIF1<0。18.合理利用或转化NO2、NO、CO等污染性气体是人们共同关注的课题。(1)实验证明汽车尾气中的NO与CO反应生成无污染气体而除去。已知:i.N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化如下:ii.NO2(g)+CO(g)SKIPIF1<0CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol-1iii.1molNO(g)被O2(g)氧化时放出的热量为56.15kJ①反应2NO(g)+2CO(g)SKIPIF1<02CO2(g)+N2(g)ΔH=________kJ·mol-1。②工业上常用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,反应的化学方程式如下:CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)SKIPIF1<0CH3COOCu(NH3)2·CO(aq)ΔH<0。吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨,可采取的处理措施有________(选填序号)。a.适当升高温度b.适当降低温度 c.适当增大压强d.适当减小压强(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术,一般采用NH3或尿素[CO(NH2)2]作还原剂,基本流程如图所示:①SCR脱硝技术中用NH3作还原剂还原NO的主要反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)SKIPIF1<04N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,1molO2能氧化NH3的物质的量是________。若用CO(NH2)2作还原剂,还原NO2的化学方程式为________。②其他条件不变,在相同时间内,NO转化为N2的转化率随温度的变化如图所示。反应温度在50℃~150℃范围内,NO转化为N2的转化率迅速上升,原因有________。(3)用P—g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。在酸性水溶液中,光催化脱除原理和电化学反应原理类似,此时g-C3N4端的反应为________。【答案】(1)①-760.3②ad(2)①1.33mol4CO(NH2)2+6NO2SKIPIF1<04CO2+7N2+8H2O②温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强(3)O2+2H++2e-=H2O2【解析】(1)①过程i对应热化学方程式:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol;过程iii对应热化学方程式:③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-56.15×2kJ/mol=-112.3kJ/mol;设过程ii的热化学方程式为②,根据②-①+③×2可得目标方程式,由此计算出△H=-760.3kJ/mol;②适当升温或减小压强都能促进平衡逆向移动,从而使CH3COOCu(NH3)2再生,故选ad;(2)①根据关系4NH3~4NO~O2~12e-,NH3失去的12个电子,有8个被NO得去,4个被O2得去,说明NH3只有SKIPIF1<0是氧气氧化的,即关系为:O2~SKIPIF1<0NH3(被O2氧化),故1molO2能氧化NH3SKIPIF1<0mol,即1.33mol;CO(NH2)2还原NO2生成N2,此时发生的是N元素归中反应,结合元素守恒配平方程式得:SKIPIF1<0。②由于是反应相同时间,故未达平衡前反应速率越快,相同时间内NO转化率越高,故50~150℃NO转化率迅速上升原因可能是温度升高导致反应速率加快,另外此反应用到了催化剂,所以还可能是因为温度升高催化剂活性增强导致反应速率加快。(3)根据图示g-C3N4端转为为O2得电子生成H2O2,即O2+2e-→H2O2,酸性溶液添加H+配平电荷守恒,故最终方程式为:O2+2H++2e-=H2O2。19.氧化亚铜(Cu2O)是一种附加值较高的铜类物质,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀7.52.74.8完全沉淀9.03.76.4(1)炉气中的有害气体成分是_______,Cu2S与O2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。(2)若试剂X是H2O2溶液,写出相应反应的离子方程式:_______。(3)加入试剂Y调pH时,pH的调控范围是_______。(4)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式:______,操作X包括过滤、洗涤、烘干,其中过滤后,可以通过______的方法检验固体物质是否已被洗涤干净。(5)Cu2O也常用电解法制备,流程如下:已知:①Cu2O为暗红色的固体,有毒②部分难溶物的颜色和常温
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