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高考化学高频试题、高中化学题库汇总-压中真题已成为一种习惯

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高考化学试题《电解池原理》考点强化练习(2017年押题版)(六)
2017-08-26 00:55:13 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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1、选择题  已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8的含有Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液中加入适量的黑色粉末X,充分搅拌后过滤,将滤液用下图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体V mL。下列说法正确的是(? )

A.黑色粉末X是铁粉
B.铜电极连接电源正极
C.石墨电极上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O
D.铜的相对原子质量的计算式是


参考答案:C


本题解析:利用Fe3+的水解,除去CuSO4溶液中Fe3+方法是向其中加入黑色的CuO,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,A错误;电解时,石墨作阳极,电极反应式:
4OH--4e-=2H2O+O2↑,C正确;
铜作阴极,电极反应式为:2Cu2++4e-=2Cu,B错误;
据两极上转移电子的量相等可知:
×2=×4,
解得:M(Cu)=


本题难度:一般



2、简答题  (14分)
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价, N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是?,共用电子对偏向N原子,N元素显负价。
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为?
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。

①B是电池的?极(填“正”或“负”);②A极的电极反应式为?
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。

①阳极的电极反应式为?
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:?
③ 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g?L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g?L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为?L。(乳酸的摩尔质量为90 g? mol-1)


参考答案:(14分)
(1)①C和N的原子电子层数相同(同周期),核电荷数C小于N,原子半径C大于N(吸引电子能力C弱于N)
注:以递变规律的方式表述也给分。如“C和N同周期,C在N的左边。同周期元素从左至右核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐减小,核对最外层电子的引力逐渐减弱”)
② 2CN-+ 4H2O + O2 ?2HCO3- + 2NH3
(2)①负;②Cl--OH + 2e- + H+ ="==" -OH + Cl-
(3)①4OH--4e-="==" 2H2O+O2↑
阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室(1分);A通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室(1分),H+ +A- ="==" HA,乳酸浓度增大。
③ 6.72


本题解析:(1)①C和N的原子电子层数相同,核电荷数C小于N,原子半径C大于N,所以N吸引电子的能力强于C,表现为负价;
②,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,根据所给反应物和生成物判断反应物中应有水参与,该反应的离子方程式为2CN-+ 4H2O + O2 ?2HCO3- + 2NH3
(2)①HCO3-中C为+4价,CH3COO-中C平均为0价,化合价升高,发生氧化反应,所以B极为负极;
②A极发生还原反应,对氯苯酚结合氢离子生成苯酚和氯离子,电极反应式为Cl--OH + 2e- + H+ ="==" -OH + Cl-
(3)①阳极的电极反应式为


本题难度:一般



3、填空题  (14分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH= -196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH= -113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=         kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是            
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1molSO3的同时生成1mol NO

测得上述反应达平衡时NO2与SO2的体积比为5∶1,则平衡常数K=        
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图(2)所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、
1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是:                                                   
 
(3)依据燃烧的反应原理,合成的甲醇可以设计如图(3)所示的原电池装置。
①该电池工作时,OH-向         极移动(填“正”或“负”)。
②该电池正极的电极反应式为                              


参考答案:(1)-41.8    BD    1.8  (2)<   在1.3×104kPa下,一氧化碳的转化率已较高,再增大压强,一氧化碳转化率提高不大  (3)①负 ②O2+2H2O+4e-=4OH-


本题解析:(1)根据盖斯定律,②-①即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g) ΔH=ΔH2-ΔH1="-113.0" kJ·mol-1+196.6 kJ·mol-1=+83.6kJ·mol-1,所以答案是41.8 kJ·mol-1;反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的特点体积不变的、吸热的可逆反应,对于体积不变的反应压强不能说明达到平衡状态,A错误,颜色的深浅与气体的浓度大小有关,而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体,所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化,因此B正确;SO3和NO是生成物,因此在任何情况下二者的体积比总是满足1:1,C错误;SO3和NO2一个作为生成物,一个作为反应物,因此每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO,可以说明该反应达到平衡状态;设加入的二氧化硫物质的量为a,则二氧化氮的为2a,
NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)
起始物质的量  2a        a         0        0
转化物质的量   x        x         x        x
平衡物质的量  2a-x      a-x        x        x
则(2a-x):(a-x)=5:1,x=3a/4,则平衡时,C( NO2)=5a/4Vmol/L,C(SO2)=a/4Vmol/L
C(SO3)=C(NO)=3a/4V,平衡常数K="(3a/4×3a/4)/(" 5a/4V×a/4V)=1.8。
(2)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件.因为在250℃、压强为1.3×104kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强。
(3)依据甲醇燃烧的反应原理,结合如图所示的原电池装置,负极上失电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应;一般燃料在负极上发生反应,氧气在正极发生还原反应;负极电极反应为:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;阴离子移向负极;正极电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;故答案为:负;O2+2H2O+4e-=4OH-。
考点:考查盖斯定律、化学平衡应用、原电池。


本题难度:困难



4、选择题  通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银) ∶n(硝酸亚汞)=2∶1,则下列叙述正确的是
[? ]
A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(银) ∶n(汞)=2∶1
B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C.硝酸亚汞的化学式为HgNO3
D.硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2


参考答案:D


本题解析:


本题难度:一般



5、选择题  用铂电极电解CuSO4溶液,当阴极端发现有气体产生时,继续再通电一会,则加入下面物质可能使电解后的溶液恢复成原来浓度和体积的是(  )
A.无水CuSO4
B.Cu(OH)2
C.Cu2(OH)2CO3
D.CuO


参考答案:CuSO4溶液存在的阴离子为:SO42-、OH-,OH-的放电能力大于SO42- 的放电能力,所以OH-在阳离子放电生成氧气;
溶液中存在的阳离子是Cu2+、H+,Cu2+离子的放电能力大于 H+离子的放电能力,所以Cu2+在阴极放电生成Cu;
电解硫酸铜的方程式为:2CuSO4+2 H2O电解.2Cu+O2↑+2H2SO4;
当阴极发现有气体产生时,则Cu2+已经完全反应,此时H+在阴极放电生成H2;此时溶液中的电解方程式为:2H2O电解.2H2↑+O2 ↑,
所以从溶液中析出的物质是氧气、氢气和铜,若要溶液恢复成原来浓度和体积,需要加入氧气、氢气和铜的化合物即Cu(OH)2,由于Cu2(OH)2CO3与酸反应生成二氧化碳会逸出,留在溶液中的也是O、H、Cu,故加入Cu2(OH)2CO3也可,
故选BC.


本题解析:


本题难度:简单



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