2019届二轮复习电化学基础作业（全国通用）(13) 22页

电化学基础 一、单选题（每小题只有一个正确答案）‎ ‎1．如右图所示，a、b是两根石墨棒，下列叙述不正确的是( )‎ A．往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红 B．a是正极，发生还原反应，b是负极，发生氧化反应 C．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变[来源:]‎ D．装置工作时，稀硫酸溶液中C(H+)变小、C(Zn2+)变大 ‎2．如图所示，甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH==2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是（ ）‎ A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置 B．甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH - 6e- +2H2O=CO32- +8H+‎ C．甲池中消耗280mL（标准状况下）O2，此时乙池中银极增重1.6g D．反应一段时间后，向丙池中加入一定量盐酸，一定能使NaCl溶液恢复到原浓度 ‎3．下列描述中，不符合生产实际的是（ ）‎ A． 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B． 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C． 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D． 在镀件上电镀锌，用锌作阳极 ‎4．铅蓄电池放电时发生下列变化：负极：Pb＋SO42—－2e－===PbSO4 正极：PbO2＋4H＋＋SO42—＋2e－===PbSO4＋2H2O，使用该电池电解CuSO4溶液，要得到纯铜1．‎6 g，这时铅蓄电池消耗的H2SO4的物质的量为( )‎ A．0．025 mol　　　　B．0．05 mol C．0．1 mol D．0．2 mol ‎5．下列说法正确的是( )‎ A．已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38，则常温下Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数K=2.5×10—5‎ B．准确称取0.4000 g NaOH固体可配成100 mL 0.1000 mol·L—1的NaOH标准溶液 C．电解精炼铜过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等 D．催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率 ‎6．如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的是 (　　)‎ A、Fe是负极，C是正极 B、负极反应式为：Fe－3e－＝Fe3＋‎ C、盐桥中阴离子移向FeCl2溶液 D、电流由石墨电极流向Fe电极 ‎7．设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是( )‎ A． 80℃时，1LpH=1的硫酸溶液中，含有的OH-数目为10-13NA B． 含0.1molNH4HSO4的溶液中，阳离子数目略小于0.2NA C． C3H8分子中的2个H原子分别被1个-NH2和1个-OH取代，1mol此有机物所含共同电子对数目为13NA D． 以Mg、Al为电极，NaOH溶液为电解质溶液的原电池中，导线上流过NA个电子 ‎8．图中烧杯中盛的是天然水，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是( )‎ A． ③>②>①>⑤>④ B． ⑤>②>①>③>④ C． ⑤>②>③>④>① D． ③>④>⑤>②>①‎ ‎9．如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是(　　)‎ A． A B． B C． C D． D ‎10．铅蓄电池的电池反应为：Pb(s) ＋ PbO2(s) ＋ 2H2SO4(aq)2PbSO4(s) ＋ 2H2O(l)；下列说法正确的是 ( )‎ A．放电时覆盖Pb的电极为正极，发生还原反应 ‎ B．放电时电解质溶液中的H＋向正极移动 C．充电时阳极的电极反应为：PbSO4(s) ＋ 2e－ == Pb(s) ＋ SO42－(aq) ‎ D．充电是阳极附近电解质溶液的pH逐渐增大 ‎11．新型NaBH4/H2O2燃料电他（DBFC）的结构如下图．该电池总反应方程式：NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O，有关的说法正确是（ ）‎ A．电池正极区的电极反应为：BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O B．电极B为负极，纳米MnO2层的作用是提离原电池的工作效率 C．放电过程中，Na+从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1L 6mol/L H2O2溶液，理论上流过电路中的电子为12NA ‎12．如图所示，装置(Ⅰ)是一种可充电电池的示意图，装置(Ⅱ)为电解池的示意图；装置(Ⅰ)的离子交换膜只允许Na＋通过。已知电池充、放电的化学方程式为2Na2S2＋NaBr3 ‎ ‎ Na2S4＋3NaBr。当闭合开关K时，X极附近溶液先变红色。下列说法中正确的是( )‎ A．闭合K时，装置(Ⅰ)中Na＋从右到左通过离子交换膜 B．闭合K时，A电极的电极反应式为NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr C．闭合K时，X电极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑‎ D．闭合K时，当有0.1 mol Na＋通过离子交换膜，则X电极上析出气体在标准状况下的体积为1.12 L 二、填空题 ‎13．工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质）制取金属锌的流程如图所示。‎ ‎（1）提高酸浸效率的措施为_________________________________（任答一条即可）；酸浸时H+与难溶固体ZnFe2O4反应的离子方程式为___________________。‎ ‎（2）净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为____________________________；X可选择的试剂为______（写化学式）。净化Ⅱ中Y为_____________（写化学式）。‎ ‎（3）电解法制备锌的装置如图甲所示：‎ 则电解槽中盛有的电解质溶液为______（填字母）。‎ a．ZnCl2溶液 b．Zn(NO3)2溶液 c．ZnSO4溶液 根据图甲中的数据，可求得电解过程中电流的有效利用率为_________。‎ ‎（4）使用含有[Zn(OH)4]2-的强碱性电镀液进行镀锌防腐蚀，可得到细致的光滑镀层，电镀时阴极电极反应式_____________________。以锌为负极，采用牺牲阳极法防止铁闸的腐蚀，图乙中锌块的固定位置最好应在_____处（填字母）。‎ ‎14．已知金属活动相差越大，形成原电池时越容易放电。请根据如图装置，回答下列问题：‎ ‎（1）各装置名称是：A池____________；C池____________；‎ ‎（2）写出电极上发生的反应：②____________；⑥____________；‎ ‎（3）当电路上有1mol电子流过时，①极上质量变化___________；⑥极上质量变化___________；‎ ‎15．煤制备CH4是一种有发展前景的新技术。‎ I. 煤炭气化并制备CH4包括以下反应:‎ C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g)    ΔH 1 = +131 kJ/mol ‎ CO(g) + H2O(g)=CO2 (g)+ H2(g)     ΔH 2 = −41 kJ/mol  ‎ CO(g) + 3H2 (g)=CH4 (g)+ H2O(g)    ΔH 3 = −206 kJ/mol ‎ ‎(1)写出煤和气态水制备CH4(产物还有CO2)的热化学方程式 。‎ ‎(2)煤转化为水煤气(CO和H2)作为燃料和煤直接作为燃料相比，主要的优点有 。‎ ‎(3)写出甲烷—空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)‎ 中负极的电极反应式 。‎ II. 对以上反应CO(g)  + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g)  ΔH 2 = −41 kJ/mol，起始时在密闭容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O，分别进行以下实验，探究影响平衡的因素（其它条件相同且不考虑任何副反应的影响）。实验条件如下表：‎ 实验编号 容器体积/L 温度/°C ‎①‎ ‎2.0‎ ‎1200‎ ‎②‎ ‎2.0‎ ‎1300‎ ‎③‎ ‎1.0‎ ‎1200‎ ‎(1)实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图，请在答题卡的框图中，画出实验②和③中c(CO2)随时间变化关系的预期结果示意图。‎ ‎(2)在与实验①相同的条件下，起始时充入容器的物质的量：n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。通过计算，判断出反应进行的方向。（写出计算过程。）‎ ‎16．按要求完成下列各题 ‎（1）精炼铜时，阴极材料是 ，阴极的电极反应式是 ，‎ ‎（2）氯碱工业电解饱和食盐水的总反应方程式为 ．‎ ‎（3）MnO2可作超级电容器材料．用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是 ‎ ‎（4）为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2﹣离子．电池工作时正极反应式为 ．‎ 若以该电池为电源，用石墨做电极电解100mL含有如下离子的液．‎ 离子 Cu2+ H+ Cl﹣ SO42－‎ c/（mol•L﹣1） 1 4 4 1‎ 电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），阳极上收集到氧气的物质的量为 mol．‎ ‎17．研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现 CO2的良性循环。‎ ‎（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在‎230℃‎催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。‎ ‎①写出该反应的热化学方程式：_______________________。‎ ‎②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____。‎ a．容器中压强不变 ‎ b．H2的体积分数不变 ‎ c．c(H2)=‎3c(CH3OH) ‎ d．容器中密度不变 e．2个C＝O断裂的同时有6个H－H断裂。‎ ‎（2）最近有科学家提出构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。该构想技术流程如下：‎ ‎①向分解池中通入高温水蒸气的作用是________。‎ ‎②甲醇可制作燃料电池，写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式_________。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是‎6.72L（标准状况下）。‎ ‎（3）某国科研人员提出了使用氢气和汽油（汽油化学式用C8H18表示）混合燃料的方案，以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用，储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2，该系统反应如下图所示：‎ 解决如下问题：①写出CaH2的电子式______________________。‎ ‎②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是：____________。‎ ‎③如该系统反应均进行完全，试写出该系统总反应的化学方程式________________。‎ 三、实验题 ‎18．某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。‎ 按照实验步骤依次回答下列问题：‎ ‎(1)导线中电子流向为________(用a、b表示)；‎ ‎(2)写出装置中锌电极上的电极反应式：___________________________；‎ ‎(3)若装置中铜电极的质量增加0.64 g，则导线中转移的电子数目为________(不许用“NA”表示)；‎ ‎(4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K＋、Cl－的移动方向表述正确的是________。‎ A．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动 B．盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左侧烧杯移动 C．盐桥中的K＋、Cl－都向左侧烧杯移动 D．盐桥中的K＋、Cl－几乎不移动 ‎(5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2＋，会加速Zn电极的腐蚀，还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。‎ A．NaOH B．Zn C．Fe D．H2SO4‎ ‎19．某校化学研究性学习小组的同学探究以铜为电极电解电解质溶液的情况，‎ 第一组同学以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：‎ ‎【实验Ⅰ】如图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与电池正极相连的铜丝由粗变细．电解开始30s内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10；随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，但溶液始终未出现蓝色。‎ ‎【实验Ⅱ】将实验Ⅰ中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，沉淀很快转变为砖红色，后续的操作及现象如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）聚集在试管底部的橙黄色沉淀的化学式为______________．‎ ‎（2）阳极的电极反应式为______________．‎ ‎（3）写出实验Ⅱ中①、②的离子方程式：①__________；②__________．‎ ‎（4）第二组同学将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后反接电源，以电流强度2A继续通电10min．画出下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图，其中正确的是（ ）‎ ‎20．工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产KMnO4。即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到的K2MnO4，再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生产工艺简略如下： ‎ ‎（1）反应器中反应的化学方程式为 。‎ ‎（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量 (填“偏高”或“偏低”)‎ ‎（3）电解槽中总的离子反应方程式为 。‎ ‎（4）在传统工艺中得到K2MnO4后，向其中通入适量CO2反应生成黑色固体、KMnO4等，反应的化学反应方程式为 。上述反应中氧化剂与还原剂的质量比为 。与该传统工艺相比，电解法的优势是 。‎ ‎（5）用高锰酸钾测定草酸结晶水合物的纯度：称草酸晶体样品‎0.500g溶于水配制成100ml溶液，取出20.00ml用0.0200mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定（杂质不反应），至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去，消耗KMnO4溶液14.80 mL，则该草酸晶体的纯度为__________。(结果保留3位有效数字)（已知该草酸结晶水合物H‎2C2O4·2H2O的相对分子质量为126）‎ 四、推断题 ‎21．A~J 是中学化学常见的物质，它们之间的转化关系如下图所示 （部分反应条件、生成物已省略）。已知A是一种高熔点物质，D是一种红棕色固体。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）电解A物质的阴极电极反应式为________，C 与D在高温下反应，引发该反应需要加入的两种试剂是________________________（填名称）。‎ ‎（2）写出G→J 反应的实验现象与化学方程式：____________________________，‎ ‎________________________________。‎ ‎（3）C 与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________。‎ 五、计算题 ‎22．在‎25 ℃‎时，用石墨电极电解1000mL一定浓度的CuSO4溶液。5 min后电解完全，在一个石墨电极上只有‎1.28 g Cu生成。试回答下列问题：‎ ‎（1）电解总离子方程式反应式为                            。‎ ‎（2）得到的溶液的pH是       。（lg2=0.3）反应速率v（Cu2+）：v（O2）=            ‎ ‎（3）在原CuSO4溶液中，如要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液的PH为       ‎ ‎(KspCu（OH）2=2×10-20)‎ ‎23．为测定某氧化物（化学式为MO）中M是何种金属，做以下实验：称取该氧化物‎8.0g溶于适量的稀硫酸中，再配制成250.0mL溶液。取该溶液50.0mL用惰性电极进行电解，当刚好电解完全时，电极析出M 1.28g 。通过计算回答以下问题：‎ ‎（1）M是什么金属？‎ ‎（2）最初配制的溶液中，该金属离子物质的量浓度是多少？‎ ‎（3）若50mL此电解液在电解后体积变为40mL，此时溶液的c(H+)是多少？‎ 参考答案 ‎1．B ‎【解析】‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A．甲池是燃料电池，是化学能转化为电能的装置，乙，丙是电解池是将电能转化为化学能的装置，A错误；B、燃料电池中，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应为：CH3OH-6e-+2H2O+8OH-＝CO32-+8H2O，B错误；C、甲池中根据电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，消耗280ml（标况下为0.0125mol）O2则转移0.05mol电子。乙电池中银电极与原电池中的负极相连，作电解池的阴极，发生反应为Cu＋2e－＝Cu，则根据电子转移守恒可知析出铜是0.025mol，质量是1.6，C正确；D、惰性电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，则反应一段时间后，向丙池中通入一定量氯化氢气体，才能使NaCl溶液恢复到原浓度，D错误，答案选C。‎ 考点：考查电解池与原电池的串联的有关判断与计算 ‎3．A ‎【解析】‎ 试题分析：A、根据电解的原理，活动性金属作阳极，活动性金属先失电子，Fe－2e－=Fe2＋，然后Fe2＋得电子转变成Fe，铝单质中混有铁单质，不切合实际，故正确；B、精炼铜中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，切合实际，故错误；C、电解饱和食盐水，石墨作阳极，产生NaOH、氢气和氯气，切合实际，故错误；D、电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，电解液含镀层金属，切合实际，故错误。‎ 考点：考查电解原理的应用等知识。‎ ‎4．B ‎【解析】1.6g铜是0.025mol，转移电子是0.05mol。根据电极反应式可知，每转移2mol电子，消耗2mol硫酸，所以根据电子的得失守恒可知，消耗硫酸是0.05mol，答案选B。‎ ‎5．A ‎【解析】‎ 试题分析：A、平衡常数K=[H+]3/[Fe3+]=([H+]3[OH-]3) /([Fe3+][OH-]3)={1/([Fe3+][OH-]3)}×([H+][OH-])3= Kw3/Ksp[Fe(OH)3] =(10-14)3/4×10-38 =2.5×10-5，A正确；B ‎、氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳与水，所以即使准确称取0.4000g的氢氧化钠，也配不成100 mL 0.1000 mol·L—1的NaOH标准溶液，实际配制氢氧化钠标准溶液都是间接配制的，B错误；C、由于阳极泥的形成及活泼金属以离子形式进入电解质溶液，电解精炼铜过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，C错误；D、催化剂通过降低化学反应的活化能加快化学反应速率，催化剂不能改变化学反应的焓变，D错误；答案选A。‎ 考点：化学平衡、一定物质的量浓度溶液的配制、电解法精炼铜、化学反应速率 ‎6．B ‎【解析】‎ 试题分析：根据图示可知，Fe是负极，电极反应为Fe－2e－＝Fe2＋，C是正极，电极反应为Fe3++e-=Fe2+，阴离子向负极移动，电流由正极流向负极，因此A、C、D正确，B错误。答案选B。‎ 考点：原电池 点评：在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应，据此可以进行有关的判断。‎ ‎7．C ‎【解析】80℃时，水的离子积常数Kw＞10-14, 故80℃时， 1LpH＝1的硫酸溶液中，含有的OH-数目大于10-13NA，A项错误；NH4HSO4的溶液中，由于铵根离子水解，故阳离子数目略大于0.2 NA，B项错误；C3H8分子中的2个H原子分别被1个-NH2和1个-OH取代，取代后，1mol此有机物所含共同电子对数目为13NA，C项错误；没有告诉在标准状况下，不能使用标况下的气体摩尔体积计算生成氢气的体积，D项错误。‎ ‎8．A ‎【解析】如果作为原电池负极、电解池阳极的金属，腐蚀速度加快，且作负极的金属腐蚀速率小于作阳极的金属腐蚀速率，作为原电池正极、电解池阴极的金属被保护，①中只有铁一种金属，不能构成原电池；②构成原电池，铁易失电子而作负极，加速被腐蚀；③是电解池，铁连接原电池正极而作阳极，加速被腐蚀，且腐蚀速率大于铁作负极；④是电解池，铁连接原电池负极而作阴极，被保护；⑤构成原电池，锌易失电子而作负极，铁作正极，铁被保护；则铁被腐蚀快慢顺序是③＞②＞①＞⑤＞④，故选A。‎ ‎9．A ‎【解析】‎ 通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子．‎ A、该选项符合条件，故A正确．‎ B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误．‎ C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误．‎ D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符，故D错误．‎ 故选A．‎ ‎10．B ‎【解析】A．放电时覆盖Pb的电极为负极，发生氧化反应； ‎ C．充电时阳极的电极反应为：PbSO4(s) - 2e－+2H2O == PbO2(s) ＋ SO42－(aq) +4H+‎ D．充电是阳极附近电解质溶液的pH逐渐变小；‎ ‎11．D ‎【解析】‎ 试题分析：A．根据图示知，B电极上双氧水得电子生成氢氧根离子，所以B电极是正极，发生的反应为：H2O2+2e-=2OH-，错误；B．根据图示知，B电极上双氧水得电子生成氢氧根离子，所以B电极是正极，错误； C．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，放电时，阳离子向负电荷较多的正极移动、阴离子向正电荷较多的负极移动，所以Na+从负极区向正极区迁移，错误；D．在电池反应中，每消耗1L 6mol/L H2O2溶液，消耗双氧水的物质的量为6mol，根据知H2O2+2e-=2OH-，理论上流过电路中的电子数=6mol×2×NA/mol=12NA，正确。‎ 考点：考查原电池反应原理的知识。‎ ‎12．D ‎【解析】‎ 试题分析：A为负极、B为正极，阳离子移向原电池正极，所以Na＋从左到右通过离子交换膜，故A错误；A为负极，负极发生氧化反应，A电极的电极反应式为2Na2S2－2e－=== Na2S4+2Na＋，故B错误；X为阴极，发生还原反应，X极附近溶液先变红色，X 电极的电极反应式为，故C错误；当有0.1 mol Na＋通过离子交换膜，说明有0.1mol的电子转移，X电极上析出氢气0.05ml，故D正确。‎ 考点：本题考查化学反应中的能量变化。‎ ‎13．（1）增大硫酸的浓度（2分，合理即给分）（或升高温度，或减小锌焙砂颗粒大小，或空气搅拌等）‎ ZnFe2O4+8H+=Zn2+ +2Fe3+ +4H2O（2分） （2）H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O（2分） ZnO（2分，合 理即给分） Cu（1分）（3）c（2分） 75%（2分）（4）[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-（2分） C（1分）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）提高酸浸效率就是加快反应速率，措施有增大硫酸的浓度、升高温度、减小锌焙砂颗粒大小等。H+与难溶固体ZnFe2O4反应的离子方程式为：ZnFe2O4+8H+=Zn2+ +2Fe3+ +4H2O。（2）由于有FeO、CuO等氧化物杂质，所以酸浸后溶液中有Fe2+、 Cu2+，根据流程铁以Fe(OH)3的形式沉淀，故Fe2+要被氧化，H2O2做氧化剂，反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O，溶液显酸性Fe3+不能转变为Fe(OH)3，故加入X来调节溶液的酸碱性，为了不引入新的杂质最好加入ZnO或Zn（OH）2，净化Ⅰ后溶液中还有Cu2+杂质，加入Zn可以置换出Cu，故Y是Cu。（3）根据产生的H2、O2知道是溶液中的H+、OH-先放电，根据离子的放电顺序知道电解质溶液应该为ZnSO4溶液 ；根据4OH——4e—═ O2 ↑+ 2H2O,生成2mol的O2失去的电子为8mol，又根据：2H+ + 2e—═H2 ↑ ,生成1mol的H2 得到的电子为2mol，实际用于生成Zn的电子为8-2=6mol，故利用率为75% 。（4）用[Zn(OH)4]2-的强碱性电镀液进行镀锌，知道Zn元素由+2价变为0价，发生还原反应，故在阴极上反应，电极反应为：[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-，用Zn来保护铁，根据图示，安装在铁腐蚀最严重的地方效果最好，所以安在C区。‎ 考点：化工流程题的额解题思维、离子方程式的书写、电解池的工作原理、电极反应的书写和金属的防护。‎ ‎14．（1）电镀池 原电池 （2）②Ag-e-=Ag+ ⑥Zn-2e-=Zn2+（3）①增重108g ⑥减少32.5‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）A和C都是能自发进行的氧化还原反应，且符合原电池的构成条件，但C池金属活动性相差幅度大，所以C属于原电池，A为电镀池；（2）②‎ 为电镀池阳极，发生氧化反应，电极方程式为Ag-e-=Ag+，⑥为原电池负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+； （3）当电路上有2mol电子流过时，①铜电极上发生还原反应，电极反应式为：Ag++e-=Ag，当电路上有2mol电子流过时，析出银的质量为1mol×108g/mol=108，⑥中锌溶解，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，当电路上有1mol电子流过时减小锌的质量=0.5mol×65g/mol=32.5g；‎ ‎【考点定位】考查了原电池和电解池原理 ‎【名师点晴】本题要灵活运用题中信息“金属活动相差越大，形成原电池时越容易放电”，正确判断原电池和电解池是解本题关键，A和C都是能自发进行的氧化还原反应，且都符合原电池的构成条件，但因锌银的活性差远大于铜银，因此C属于原电池，A、B有外接电源，属于电解池，另外电极反应式的书写也是学习难点，关于计算可结合电子守恒进行，因为各池转移的电子数目是相等的。‎ ‎15．I.（1）2C(s)+ 2H2O(g)= CH4 (g)+ CO2 (g) ΔH  = +15 kJ/mol  （3分 ）‎ ‎(2)提高煤的利用率（节约能源或节约资源）（1分）、减少污染。（1分）‎ ‎(3)CH4—8e-+10OH-=CO32-+7H2O（2分）‎ II. (1) 如图所示 ‎(2)Q＞ K 反应向逆反应方向（生成CO和H2O的方向）进行 （1分）‎ ‎【解析】‎ 试题分析： I. (1) 根据盖斯定律和已知方程式，煤和气态水制备甲烷的热化学方程式可由方程式①×2+②+③而得，所以ΔH=2ΔH 1+ ΔH 2+ΔH 3 = +15 kJ/mol ，所以热化学方程式为：2C(s)+ 2H2O(g)= CH4 (g)+ CO2 (g) ΔH  = +15 kJ/mol 。‎ ‎ (2) 煤气化后生成水煤气再燃烧比直接燃烧煤更加充分，提高能源利用率，同时燃煤容易产生酸雨，所以燃烧水煤气还可以减少污染。‎ ‎(3)用甲烷作燃料制成的碱性燃料电池中，甲烷失电子生成的CO2气体会与溶液中的碱性介质进一步反应生成CO32-，所以其负极的反应式为：CH4—8e-+10OH-=CO32-+7H2O。‎ II. (1) CO(g)  + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) 的反应是一个放热反应，所以温度升高，反应的反应速率加快，但使平衡逆向移动，实验②曲线比实验①曲线更快达到平衡，但是平衡时CO2的浓度要低一些；相比之下，实验③比试验①缩小了体积，即增大了压强，由于反应前后气体系数不变，所以增大压强只能增大化学反应速率，但是不能改变平衡，因此实验③的曲线比实验①更快达到平衡，且平衡时CO2的浓度是实验①的2倍。如图 ‎(2)整体思路：先根据实验①充入的物质的物质的量和平衡时候CO2的浓度计算出在相同温度下的平衡常数K，然后比较此时的浓度商Q与实验①的K值的大小，从而得出反应进行的方向。‎ 计算过程为：‎ ‎(2) 平衡时n(CO2)=0.20mol/Lx2.0L=0.40mol CO(g)  + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) ‎ 起始物质的量/mol 1.00 1.00 1.00 1.00‎ 变化物质的量/mol 0.40 0.40 0.40 0.40‎ 平衡物质的量/mol 0.60 0.60 0.40 0.40 （1分）‎ K==0.44 （2分）‎ Q= == 1.0 （1分）‎ Q＞ K 反应向逆反应方向（生成CO和H2O的方向）进行 （1分）‎ 考点：本题考查的是化学反应原理知识，主要包括盖斯定律应用、热化学方程式的书写、影响化学平衡的因素、图像问题、反应方向的判断计算。‎ ‎16．（1）纯铜，Cu2++2e﹣=Cu；‎ ‎（2）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；‎ ‎（3）Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+；‎ ‎（4）O2+4e﹣=2O2﹣；0.1．‎ ‎【解析】‎ ‎（1）精炼铜时，阴极材料是纯铜，阴极为铜离子得电子发生还原反应，反应式为Cu2++2e﹣=Cu，故答案为：纯铜，Cu2++2e﹣=Cu；‎ ‎（2）氯碱工业电解饱和食盐水的总反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；‎ ‎（3）锰离子在阳极失电子生成MnO2，反应式为：Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+；‎ ‎（4）燃料电池，电池的一个电极通 入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了 Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2﹣离子，根据原电池原理，正极O2得到电子生成负极O2﹣：O2+4e﹣=2O2﹣，电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相词条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），100ml溶液中含有c（Cu2+）=1mol/L，c（H+）=4mol/L，c（Cl﹣）=4mol/L，c（SO42﹣）=1mol/L；‎ 阳极氯气和阴极氢气相同，设阳极生成的氧气物质的量为x，阴极上也应生成氢气物质的量x 阳极电极反应为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，‎ ‎0.4mol 0.4mol 0.2mol 4x x 阴极电极反应为：Cu2++2e﹣=Cu，‎ ‎0.1mol 0.2mol 0.1mol ‎2H++2e﹣=H2↑； 2H++2e﹣=H2↑；‎ ‎0.4mol 0.4mol 0.2mol 2x x 依据电子守恒0.4+4x=0.2+0.4+2x x=0.1mol 阳极上收集到氧气的物质的量0.1mol；‎ 故答案为：O2+4e﹣=2O2﹣；0.1．‎ ‎17．（1）①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =－49kJ·mol-1(2分)；②bd (1分)‎ ‎（2）①提供高温环境使KHCO3分解（1分）；②CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ (1分)；1.2(1分)；‎ ‎（3）①(1分) ；②2：1(1分) ③16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34 H2O(2分)‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）①根据图1可知0.5mol CO2和1.5mol H2转化率达80%时放热23-3.4＝19.6KJ，则该反应的热化学方程式：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＝－‎ ‎×2＝－49kJ•mol-1，故答案为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＝－49 kJ•mol-1。‎ ‎②a．在恒压容器中压强始终不变，不能证明达到了平衡状态，故a错误；b．混合气体中 H2的体积分数不变，说明各组分的体积分数都不变，正逆反应速率，达到了平衡状态，故b正确；c．c（H2）=3c（CH3OH）不能说明达到平衡状态，故c错误；d．反应两边都是气体，气体总质量不变，恒压条件该容器的容积改变，故气体的密度是变量，当气体的密度不变时，说明达到了平衡状态，故d正确；e．2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂，是同一方向的变化，在任意状态下均成立，不能说明达到平衡状态，故答案为：bd；‎ ‎（2）①空气在二氧化碳再吸收池中转化为碳酸氢钾，合成塔内为氢气与二氧化碳反应合成甲醇，所以分解池应提供二氧化碳。向分解池中通入高温水蒸气的作用是提供高温环境使KHCO3分解；‎ ‎②原电池中负极失去电子，则甲醇在负极通入。电解质溶液显酸性，则负极电极反应式为CH3OH-6e-+H2O＝CO2+6H+；标准状况下6.72L氧气的物质的量是6.72L÷22.4L/mol＝0.3mol，氧气在反应中得到4个电子，因此共计转移0.3mol×4＝1.2mol。‎ ‎（3）①CaH2为离子化合物，其电子式为；‎ ‎②因反应1为：CaH2+2H2O＝Ca（OH）2+2H2↑，CaH2中H元素的化合价由-1价变为0价是还原剂，H2O中H元素的化合价为+1价变为0价是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比是：2：1；‎ ‎③如该系统反应均进行完全，根据图3可知反应物CaH2、C8H18、O2和生成物CaCO3、H2O，根据守恒写出该系统总反应的化学方程式为：16CaH2+2C8H18+41O2＝16CaCO3+34H2O。‎ 考点：考查氧化还原反应、热化学方程式的书写、平衡状态的判断以及电化学等知识 ‎18．由a到b(或a→b)Zn－2e－===Zn2＋1.204×1022个BB ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 图为原电池装置，金属性锌强于铜，Zn为负极，Cu为正极。则 ‎（1）电子由负极流向正极，则电子流向为由a到b（或a→b）；‎ ‎（2）负极Zn失去电子，电极反应式为Zn－2e－＝Zn2＋；‎ ‎（3）铜电极发生Cu2++2e-=Cu，增加0.64g，n（Cu）=0.64g÷64g/mol=0.01mol，转移0.02mol 电子，转移电子数目为0.02mol×6.02×1023/mol=1.204×1022；‎ ‎（4）盐桥中的K+、Cl-的移动方向为阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，右侧为负极，左侧为正极，选项B正确，答案选B；‎ ‎（5）要除去Cu2+，可促进其水解生成沉淀，注意不引入新的杂质，AC会引入杂质，D抑制水解，只有B符合，答案选B。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查原电池和电解池，侧重反应原理的考查，考查点较全面细致，注重学生基础知识和基本能力的考查，明确计算中的电子守恒及电极反应是解答的关键，题目难度不大。‎ ‎19．（1）CuOH；（2）2Cu+2Cl--2e-=2CuCl↓；‎ ‎（3）①3Cu2O+2H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；②Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；‎ ‎（4）②③。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据常见铜的化合物颜色判断，试管底部橙黄色沉淀的物质是氢氧化亚铜，化学式是CuOH；（2）电解时，铜作阳极，阳极上铜失电子生成亚铜离子进入溶液，亚铜离子和氯离子生成氯化亚铜白色沉淀，所以电极反应式为2Cu+2Cl--2e-=2CuCl↓；‎ ‎（3）①根据实验现象及硝酸和氧化亚铜的性质、及常见铜的化合物颜色判断，生成物是一氧化氮、硝酸铜和水，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，可得反应的离子方程式为3Cu2O+2H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O；②根据实验现象及常见铜的化合物颜色，生成物是铜、硫酸铜和水，所以离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；‎ ‎（4）将质量相等的铜片和铂片插入足量硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连，则Cu为阳极，发生Cu-2e- =Cu2+，Pt为阴极，发生Cu2++2e-=Cu，则Cu电极的质量减小，Pt电极的质量增加，然后反接电源，Pt电极为阳极，但表面有Cu，所以发生Cu-2e- =Cu2+，Cu为阴极，发生Cu2++2e-=Cu，则Pt电极的质量又减小，Cu电极的质量又增大，该过程中不生成气体，则①、④错误，且电流强度比原来的大，则质量变化的程度比原来的大，当15min时Pt电极上Cu完全溶解后，Pt不失去电子，其质量不再变化，显然B、C图象符合，则②③正确。‎ 考点：考查氧化还原反应、离子方程式的书写及电解原理的应用的知识。‎ ‎20．（1）4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O（2）偏高（3）2MnO42-+2H2O2MnO4-+2OH—+H2↑‎ ‎（4）3 K2MnO4+ 2 CO2 == 2 KMnO4+ MnO2+ 2 K2CO3 1：2 产率更高、KOH循环利用（5）93.2%‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据题给流程和信息知反应器中KOH、MnO2和O2反应生成K2MnO4和H2O，利用化合价升降法配平，反应的化学方程式为4KOH+2MnO2+O2==2K2MnO4+2H2O。‎ ‎（2）若贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，发生反应：Al2O3+2KOH== 2KAlO2+H2O、SiO2+2KOH =K2SiO3+H2O，会导致KOH消耗量偏高。‎ ‎（3）电解锰酸钾溶液制备高锰酸钾，电解槽中阳极发生氧化反应，MnO42- 失电子转化为MnO4-，阴极发生还原反应，电极反应式为2H2O + 2e- ==H2↑ + 2OH-，两式相加得总的离子反应方程式为2MnO42-+2H2O2MnO4-+2OH—+H2↑。‎ ‎（4）向K2MnO4溶液中通入适量CO2，二者反应生成黑色固体二氧化锰、KMnO4，利用化合价升降法配平，该反应的化学反应方程式为3 K2MnO4+2 CO2 == 2 KMnO4+MnO2+2 K2CO3。上述反应中3mol K2MnO4有1mol锰元素化合价由+6价降为+4价生成二氧化锰，作氧化剂，有2mol锰元素化合价由+6价升高到+7价生成高锰酸钾，作还原剂，氧化剂与还原剂的质量比为1：2，K2MnO4的转化率为66.7%，与该传统工艺相比，电解法的优势是产率更高、KOH循环利用。‎ ‎（5）酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式是：16H＋＋2MnO4－＋5C2O42－=2Mn2＋＋8H2O+10CO2↑，则样品中草酸晶体的物质的量为n(H2C2O4·2H2O)=5×14.8×10－3 ×0.02×5/2mol=3.7×10－3mol，草酸晶体的质量为3.7×10－3mol×126g/mol=0.4462g，则该草酸晶体的纯度为93.2%。‎ 考点：考查化学工艺流程分析，氧化还原反应方程式的书写和计算。‎ ‎21． A13++3e-=Al 镁带、氯酸钾 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑‎ ‎【解析】试题分析：由题意知，A是氧化铝、D是氧化铁，由图中转化关系，可以推断B是氧气、C是铝、E是铁、F是氯化亚铁、G是氢氧化亚铁、H是偏铝酸钠、I是氯化铝或氢气、J是氢氧化铁。‎ ‎（1）电解A物质的阴极电极反应式为A13++3e-=Al，C 与D在高温下反应，该反应为铝热反应，引发该反应需要加入的两种试剂是镁带、氯酸钾。‎ ‎（2）G→J 反应的实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；访反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。‎ ‎（3）C 与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑。‎ ‎22．（1）2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+ （2分）（2）1.4；（1分） 2：1 （1分）（3）5（2分）‎ ‎【解析】（2）2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+，由铜求出4H+为：0.04 mol；则c（H+）=0.04 mol/L，‎ pH=1.4‎ 根据公式可知：，两者的速度比为2:1‎ ‎（3）原溶液中c（Cu2+）=0.02 mol/L，由KspCu（OH）2=2×10-20=c（Cu2+）×c2（OH—）可求出c（OH—）=10—9mol/L，则c（H+）=10—5mol/L，pH=5‎ ‎23．（8分）⑴ Cu……………………（ 3分 ）‎ ‎⑵原溶液中Cu2+=0.4 mol/L……………………（ 3分 ）‎ ‎⑶c(H+)=1 mol/L…………………… ( 2分 ）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）氧化物‎8.0g溶于适量的稀硫酸中，再配制成250.0mL溶液，取该溶液50.0mL用惰性电极进行电解，则50mL溶液中氧化物的质量相当于是8.0g/5=1.6g，电极析出M 1.28g，则1.6g该氧化物MO中O元素的质量是1.6g-1.28g=0.32g，所以则1.6gMO中O元素的物质的量是0.32g/16g/mol=0.02mol，即1.6gMO的物质的量是0.02mol，所以MO的摩尔质量是1.6g/0.02mol=80g/mol，数值上=16+M的相对原子质量，所以M的相对原子质量是64，所以M是金属Cu；‎ ‎（2）8.0gCuO的物质的量是8.0g/80g/mol=0.1mol，所以最初配制的溶液中，Cu2+离子物质的量浓度是0.1mol/0.25L=0.4mol/L；‎ ‎（3）根据电解硫酸铜的离子方程式2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，生成1.28gCu，物质的量是1.28g/64g/mol=0.02mol，则生成的氢离子的物质的量是n(H+)=2n(Cu)=0.04mol，所以此时溶液的c(H+)=0.04mol/0.04L=1mol/L。‎ 考点：考查电解原理的应用与计算，物质的量浓度的计算