高考化学电化学基础一轮复习(解析版)

电化学基础

一、单选题

1.下列指定反应的离子方程式不亚随的是

A.向铁制器具上电镀铜，阴极的电极反应为：Cu2++2e=Cu

通电

B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2。-+2H2O^H2T+C12f+2OH

22

C.饱和Na2cCh溶液与CaSO4固体反应：CO3-(aq)+CaSO4(s)=CaCO3(s)+SO4-(aq)

2++2

D.向氢氧化钢溶液中加入稀硫酸：Ba+OH+H+SO4-=BaSO4i+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CT在阳极上失去电子变为Cb,水电离产生的H+在阴极上获得电子变

通电

为H2,总反应方程式为：2C1-+2H2O^H2T+CbT+2OH-,B正确；

C.CaSCU在溶液中存在沉淀溶解平衡，当向溶液中加入饱和Na2c03溶液时，由于c(Ca2+>c(CO32-)>Ksp(CaCO3),

会形成CaCCh沉淀，使CaSCU不断溶解，最终实现了沉淀的转化，C正确；

D.向氢氧化钢溶液中加入稀硫酸，二者反应产生BaSCU沉淀和HzO,产生的二者的物质的量的比是1:2,离

2++2

子方程式为：Ba+2OH+2H+SO4-=BaSO4i+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--ZM+

【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。下列分析不自理的是（）

A.防腐涂料可以防水、隔离02,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：Ch-4e-+2H20=4OH

【答案】D

【解析】A.防腐涂料可以防水、隔离02,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.全钢电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应为V02+（蓝色）+H2O+V3+（紫色）普丫。2+（黄

放电

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++H2O

C.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；-V02+,V元素的化合价由+5变为+4,V0；被还原，故A错误；B.放电

时，负极失电子，负极反应式为V2+—0=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=VC）2++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+4HBF4^--^2Pb（BF4）2+2H2O；Pb（BFQ2为可溶于水的强电解质，下列

芝里

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，PbCh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-+2H2O

D.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ImolPbCh,转移2moi电子，阳极增重

lmolx239g/mol=239g,若阳极质量增力口23.9g时转移0.2mol电子，A错误；

+2+

B.放电时正极上发生还原反应，PbO2+4H+2e=Pb+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PbCh发生失电子的氧化反应，C错误；

D.充电时，PbCh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>BB.D>A>B>C

C.D>B>A>CD.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>Co

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：Nai.mCoO2+NamCn

NaCoO2+CnO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-=Nai-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=Nai-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NamC『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.2HQ,三2H&+O2TB.4A1+3MnO2AhO3+3Mn

C.2MgO通电2Mg+OMD.3co+Fe，Oa高源2Fe+3cO?

【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—KC1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

】二一硫酸相电极

叶II--无水UC1-KC1

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+2LiCl^=Pb+Li2SO4+CaCl2

D.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+2Cr-2e-=CaC12,正极电极反应方程式为：PbSCU+2e-+2Li+=Pb+Li2s。4,则总反应

方程式为：PbSC)4+Ca+2LiCl=Pb+CaC12+Li2so4,C项正确；

D.钙电极为负极，电极反应方程式为Ca+2c「-2e-=CaC12,根据正负极电极反应方程式可知2b〜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+Ch+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2C>3+3H2。。

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4moie,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（NCh）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（)

22.4ax11.2ax5.6ax2.5ax

AB.

bbbb

【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（N03）X+2XH2O^S=4M+xO2t+4xHNO3

4Rg22.4xL

agbL

5.6ax

所以R=

b

答案：C

12.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。

物质氯化铜氧化亚铜氢氧化亚铜（不稳定）氯化亚铜

固体呈棕色，浓溶液呈绿色，

颜色红色橙黄色白色

稀溶液呈蓝色

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-=H2T+2OIT

D.电解过程中，C「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-=H2T+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ZnS。,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：

MnO2+-Zn+|1+-|H2O+-ZnSO4脩:整MnOOH+-ZnSO4[Zn(OH)2]3xH2O,下列说法中，

2I6J66

正确的是

..碳纳米管纤维

辟膜

有机高聚物

--碟纳米管纤维

A.放电时，Zi?+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Mn。?膜表面

D.放电时，电池的正极反应为：MnO2+e+H2O=MnOOH+OH

【答案】D

【解析】A.放电时Zn为负极，MnCh为正极，则/!?+移向MnCh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Mn。2膜表面，故C错误;

D.放电过程正极上是二氧化锦得到电子生成MnOOH,电极反应为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-,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。硫化氢一空气质子交

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）+2H2O⑴AH=-632kJ/mol,下

列说法正确的是（）

H2s

电极at用l■1甫1“IB］卅IB：j11

▼

负

质子固体电解质膜

H2。

电极b

A.电极a发生反应为还原反应

B.标准状况下，每11.2LH.S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2H2sHe=4H++S2可知,标准状况下，每B.2LH2s即0.5molH2s参与反应,W1molH+

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-=2H2。，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。

CuSO,溶液、AgNO,溶液

KC1溶液

K2SO4溶液

AB

（1）电源电极X的名称为

(2)pH变化：A,B,Co(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CuSCU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KC1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⑵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；

2.16g

(3)C中阴极反应为Ag++e=Ag,n(Ag尸陪荷p。。2m。1‘则转移的电子为。O2mol,B中阳极反应为

4OH--4e-=2H2O+O2T，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol,其体积为

0.005molx22.4L/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O.Olmol,则Cu2++2e=Cu中转移O.Olmol电子，所以CM+的物质的量为

0.005mo/,

0.005moL通电刖c(CuSC>4)=--------------=0.025mobL1；

0.2L

(4)由A中发生2KC1+2H2。-^-2KoH+H?T+CbT〜2u,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-)=」------^.ImobL1,溶液pH=13。

0.2L

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)=

CH30H(g)△Hi=-90.77kJ/mol反应②：CO2(g)+H2(g)^=^CO(g)+H2O(g)AH,反应③：CO2(g)+

3H2(g)=^CH3OH(g)+H2O(g)AH3=-49.58kJ/mol

(1)反应②的AH2=__________________

(2)若500℃时三个反应的平衡常数依次为Ki、冷与K3,则K3=(用Ki、K2表示)。已知500℃

时Ki、K?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)>CH30H(g)、氏0也)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to时刻分

别改变一个条件，曲线I变为曲线II和曲线m。当曲线I变为曲线n时,改变的条件是o

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CH3co0H与bmol/LBa(OH)2

溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba2+)=c(CH3coeT),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-'(2)KI-K2>(3)加入催化剂2L

-+

(4)CH3OH—6e+H2O=CO2+6H

【解析】(1)已知反应①：CO(g)+2H2(g)^=^CH3OH(g)△Hi=-90.77kJ/mol,反应②：CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)AH2,反应③：CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)AH3=-49.58kJ/mob根据盖斯定

律：②二③-①得反应②的△H2=+41.19kJ-mol-'o

(2)根据已知反应确定KI=C(CH3OH)/C(CO)C2(H2)、K2=C(CO)C(H2O)/C(CO2)C(H2)>K3=c(CH3OH)c(H2O)/

3

C(CO2)C(H2),则K3=K『K2"500℃时KI、冷的值分别为2.5、1.0,则冷=K『K2=2.5,该温度下反应③在

33

某时刻,Q=C(CH3OH)C(H2O)/C(CO2)C(H2)=(0.3X0.15)/(0.8x0.1)=0.9<K3,反应正向进行，则此时V

1E>Vffio

(3)分析图像知to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+6H0

(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(CH3coeT)+c(OH—),又2c(Ba2+)=c(CH3coeT)=bmol/L,则c(H+)=c(OH—)=lxlO-7mol/L,根

据醋酸与氢氧化钢溶液反应的化学方程式确定混合液中c(CH3co0H)=(a-2b)/2mol/L,该混合溶液中醋酸

2b-7

xlO

a-2b

-+

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Fe原子的简化电子排布式为；铜位于元素周期表中的位置：o

(2)电子工业用FeCL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(FeSO「7H2O)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。

稍过量

适当过量试剂X

1mol-L-1红褐色悬浊液

20片研细

H2s04溶液

补血剂

ii5一系列操作

mg红棕色固体Y

①补铁剂药用说明书上常标注“与维生素C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Fe?+,可采取的方案：。步骤iv中加入H2。？溶液的目的是:

④步骤v反应的离子方程式：o

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Y

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C「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CU2(OH)3C1,写出该

反应的离子方程式：o

③若生成〃gCU2(OH)3Cl,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)O

【答案】(1)[A巾d64s2第四周期第IB族

(2)Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

⑶①维生素C具有还原性，可防止Fe2+被氧化为Fe3+,便于人体吸收Fe?+

②增大接触面积，加快溶解速率

③取少量滤液于试管中，加入铁氧化钾溶液，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+

7//Z

@Fe3++3OH=Fe(OH)3i⑤焙烧而g

(4)①cO2+4e+2H2O=4OH-

②2CU2++3OH-+C「=CU2(OH]Cl

3nsz

③一x------——x22.4L/molL

(4214.5g/molJ

【解析】(l)Fe为26号元素，其基态原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2,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；

⑵电子工业用FeCl3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+；

⑶①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Fe?+,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+遇铁氟化钾溶液生成特征蓝色沉淀，因此验证步骤iii滤液中含有Fe?+,可取少量滤液于试管中，加

入铁氟化钾溶液，若产生特征蓝色沉淀，则含有Fe2+,反之则不含有；H2。？具有氧化性，可将Fe2+氧化，

故步骤iv中加入H2。？溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+；

3+

④步骤v加入的试剂X可以是NaOH溶液，发生的反应为Fe+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(Fe2Ch)中，则20片补血剂中铁元素的质量为

567m7m

mX56x2+16x3=20g，因此每片补血剂中含铁元素的质量为a=N2g；

(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02得到电子发

生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H20=40任；

②环境中的C「扩散到孔口，与正极反应产物OH-和负极反应产物CM+作用生成多孔粉状锈CU2(OH)3C1,

2+

反应的离子方程式为2Cu+3OH+C1=Cu2(OH)3Cl；

ni

③〃gC%(OH)3cl的物质的量为云品市不mol,根据电极反应式和方程式可得关系式:

AQ

O,40H-Cu,(OH)Cl,则消耗氧气的物质的量为一义一一mol=」Lmol,标况下的体积为

23,为4214.5286

n136nT3ng

-----molx22.4L/mol二----L表达式为:—X--------------------------x22.4L/molLo

286715、4214.5g/mol7

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:

OO+OO放出能量

吸收能量/吸收能量/2x632kJ/mol

946kJ/mol/498kJ/mol/

OOOO

CO8

1

ii.NO2(g)+CO(g)'CO2(g)+NO(g)AH=-234kJmol

iii.lmolNO(g)被C>2(g)氧化时放出的热量为56.15kJ

1

①反应2NO(g)+2CO(g).-2CO2(g)+N2(g)AH=________kJmol„

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),'

CH3COOCu(NH3)2.CO(aq)A//<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：

NHs(或尿素)

烟气320〜380t检测出N?及少量

、

(含NO,)催化还原NO,NH3

SCR

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)「4N2(g)+6H2O(g)AH

<0,ImolCh能氧化NH3的物质的量是。若用CO(NH2)2作还原剂，还原NCh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

兴

螂

g

O

N

(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o

【答案】⑴①—760.3②ad

320:380℃、

⑵①1.33mol4CO(NH2)2+6NO2'4CO2+7N2+8H2O

②温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强

+

⑶O2+2H+2e=H2O2

【解析】(1)①过程i对应热化学方程式：@N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2x632

kJ/mol=+180kJ/mol；过程iii对应热化学方程式：@2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH=-56.15X2kJ/mol=-112.3

kJ/mol；设过程ii的热化学方程式为②，根据②-①+③义2可得目标方程式，由此计算出△”=-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。2得去，说明

144

NH3只有一是氧气氧化的，即关系为：02——NH3(被02氧化)，故ImolCh能氧化NH3—mol,即1.33mol；

333

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：

催化剂

4CO(NH2\+6NO2.4co2+7N2+8H[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。2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：Ch+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CuFeS?、Cu2s等)为原料制取

Cu2O的工艺流程如下：

料渣n

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

⑴炉气中的有害气体成分是，Cu2s与02反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为

⑵若试剂X是H2O2溶液，写出相应反应的离子方程式：o

(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是o

(4)写出用N2H4制备Cu2。的化学方程式：,操作X包括过滤