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2020届高考化学刷题大卷练含试卷分析答题技巧(打包10套)详细信息
宜城教育资源网www.ychedu.com2020届高考化学刷题大卷练含试卷分析答题技巧(打包10套)刷题大卷练7化学反应与能量保分卷⑦一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。1.如图所示的日常生活装置中,与手机充电时的能量转化形式相同的是()答案:A解析:手机充电为电解过程,电能转化为化学能。电解水为电解过程,与手机充电的能量转化形式相同,A正确;水力发电为机械能转化为电能的过程,B错误;太阳能热水器将太阳能转化为热能,C错误;干电池将化学能转化为电能,D错误。2.H2与ICl的反应分①②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是()A.反应①、反应②均为放热反应B.反应①、反应②均为氧化还原反应C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关D.反应①、反应②的焓变之和为ΔH=-218kJ·mol-1答案:C解析:反应物的总能量大于生成物的总能量,反应是放热反应,根据图象,故A说法正确;反应①中H的化合价由0→+1,部分I的化合价降低,属于氧化还原反应,反应②中,I的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B说法正确;反应①比反应②慢,说明反应①中正反应的活化能较大,反应②中正反应的活化能较小,故C说法错误;根据盖斯定律,知反应的焓变只与始态和终态有关,与反应的途径无关,因此ΔH=-218kJ·mol-1,故D说法正确。3.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示,下列与此原理有关的说法错误的是()A.正极反应为:SO2-4+5H2O+8e-===HS-+9OH-B.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C.这种情况下,Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3·xH2OD.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀答案:C解析:原电池的正极发生还原反应,由图示可知正极发生的电极反应为SO2-4+5H2O+8e-===HS-+9OH-,A正确;硫酸盐还原菌中的蛋白质在高温下易变性,失去催化活性,则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀,B正确;由图示可知,Fe腐蚀的最终产物为FeO,C错误;管道上刷富锌油漆,形成Zn-Fe原电池,Fe变为正极,可以延缓管道的腐蚀,D正确。4.为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol·L-1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是()序号 液体 固体 混合前温度 混合后最高温度① 35mL水 2.5gNaHCO3 20℃ 18.5℃② 35mL水 3.2gNa2CO3 20℃ 24.3℃③ 35mL盐酸 2.5gNaHCO3 20℃ 16.2℃④ 35mL盐酸 3.2gNa2CO3 20℃ 25.1℃A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应答案:C解析:因盐酸中亦有水,故综合①③可知Ⅰ为吸热反应,综合②④可知Ⅱ为放热反应,故C正确。5.现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中的离子交换膜技术原理,可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是()A.b是阳离子交换膜,允许Na+通过B.从A口出来的是NaOH溶液C.阴极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑D.Na2SO4溶液从G口加入答案:A解析:A项,右边电极是阴极,氢离子放电,b是阳离子交换膜,允许Na+通过,正确;B项,左边电极是阳极,阳极是氢氧根放电,从A口出来的是硫酸溶液,错误;C项,阴极是氢离子得到电子,错误;D项,根据分析可知Na2SO4溶液从F口加入,错误。6.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:mCeO2――→太阳能(m-x)CeO2·xCe+xO2(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2――→900℃mCeO2+xH2+xCO下列说法不正确的是()A.该过程中CeO2为H2O、CO2转变为H2、CO的催化剂B.该过程实现了太阳能向化学能的转化C.1molCeO2参加反应,共生成2xmol的气体D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-===CO2-3+2H2O答案:C解析:通过太阳能实现总反应:H2O+CO2===H2+CO+O2,CeO2没有消耗,CeO2是光催化剂,A正确;该过程在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,B正确;根据方程式可知1molCeO2参加反应,共生成3xmmol的气体,C错误;CO在负极失电子生成CO2,在碱性条件下CO2再与OH-反应生成CO2-3,故负极反应式正确,D正确。7.[2019·北京朝阳区模拟]高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末,是一种高效绿色强氧化剂,碱性条件下稳定,可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极,以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液,控制一定电压电解制备高铁酸钠,电解装置和现象如下。下列说法不正确的是()c(NaOH) 阴极现象 阳极现象1mol·L-1 产生无色气体 产生无色气体,10min内溶液颜色无明显变化10mol·L-1 产生大量无色气体 产生大量无色气体,3min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深15mol·L-1 产生大量无色气体 产生大量无色气体,1min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深A.a为铁钉,b为石墨B.阴极主要发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-C.高浓度的NaOH溶液有利于发生Fe-6e-+8OH-=FeO2-4+4H2OD.制备Na2FeO4时,若用饱和NaCl溶液,可有效避免阳极产生气体答案:D解析:以石墨和铁钉为电极,用电解法制备Na2FeO4,Fe发生氧化反应,则铁钉为阳极,故a为铁钉,b为石墨,A正确。阴极上发生还原反应生成H2,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,B正确。由表中信息可知,c(NaOH)越大,阳极附近溶液变为浅紫红色的时间越短,则生成Na2FeO4的速率越快,故高浓度的NaOH溶液有利于发生反应:Fe+8OH--6e-===FeO2-4+4H2O,C正确。若用饱和NaCl溶液,溶液中c(Cl-)较大,Cl-在阳极发生反应:2Cl--2e-===Cl2↑,则阳极上还产生气体Cl2,D错误。二、非选择题:共43分。8.(14分)(1)请用热化学方程式表示:①1molN2(g)与适量H2(g)反应,生成2molNH3(g),放出92.2kJ热量。________________________________________________________________________②1molN2(g)与适量O2(g)反应生成2molNO2(g),吸收68kJ热量。________________________________________________________________________(2)随着科学技术的进步,人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是:①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0kJ·mol-1②CH3OH(g)+32O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-192.9kJ·mol-l由上述方程式可知,CH3OH的燃烧热________(填"大于""等于"或"小于")192.9kJ·mol-1。已知水的汽化热为44kJ·mol-1,则氢气燃烧热的热化学方程式为________________________________________________________________________。(3)把煤作为燃料可通过下列两种途径:途径ⅠC(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1<0①途径Ⅱ先制成水煤气:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH2>0②再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH3<0③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH4<0④ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是________。A.2ΔH1=2ΔH2+ΔH3+ΔH4B.2ΔH1<2ΔH2+ΔH3+ΔH4C.2ΔH1+2ΔH2=ΔH3+ΔH4D.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4答案:(1)①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+68kJ·mol-1(2)大于H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH=-124.6kJ·mol-1(3)A解析:(1)①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1。②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+68kJ·mol-1。(2)燃烧热对应液态水,比②放出更多热量,所以CH3OH的燃烧热大于192.9kJ·mol-1。②-①3得到H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH=-80.6kJ·mol-1,再结合H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1,得到氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH=-124.6kJ·mol-1。(3)煤直接燃烧与制成水煤气再燃烧的能量守恒,故选A。9.(14分)[2019·北京海淀区模拟]电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染,其中所含的Cr(Ⅵ)是主要污染物,可采用多种处理方法将其除去。查阅资料可知:①在酸性环境下,Cr(Ⅵ)通常以Cr2O2-7的形式存在,Cr2O2-7+H2O2CrO2-4+2H+;②Cr2O2-7的氧化能力强于CrO2-4;③常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:阳离子 Fe3+ Fe2+ Cr3+开始沉淀的pH 1.9 7.0 4.3沉淀完全的pH 3.2 9.0 5.6Ⅰ.腐蚀电池法(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,利用原电池原理还原Cr(Ⅵ)。下列关于焦炭的说法正确的是________(填序号)。a.作原电池的正极b.在反应中作还原剂c.表面可能有气泡产生Ⅱ.电解还原法向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如图甲所示。(2)A极连接电源的________极,A极上发生的电极反应式为________________________________________________________________________。(3)电解开始时,B极上主要发生的电极反应为2H++2e-===H2↑,此外还有少量Cr2O2-7在B极上直接放电,该反应的电极反应式为________________________________________________________________________。(4)电解过程中,溶液的pH不同时,通电时间(t)与溶液中Cr元素去除率的关系如图乙所示。①由图知,电解还原法应采取的最佳pH范围为________(填序号)。a.2~4b.4~6c.6~10②解释曲线Ⅰ和曲线Ⅳ去除率低的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)ac(2)正Fe-2e-===Fe2+(3)Cr2O2-7+14H++6e-===2Cr3++7H2O(4)①b②曲线Ⅰ的pH较小,此时Cr(Ⅵ)被还原生成的Cr3+难以生成Cr(OH)3沉淀,仍以Cr3+形式存在于溶液中,导致去除率较低;曲线Ⅳ的pH较大,铬元素主要以CrO2-4形式存在,其氧化能力弱于Cr2O2-7,Cr(Ⅵ)难以被还原并生成沉淀,导致去除率较低解析:(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,形成原电池,铁作原电池的负极,发生还原反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;焦炭作正极,但焦炭是惰性材料,本身不能被还原,由于废水呈酸性,正极上可能发生反应:2H++2e-===H2↑,观察到焦炭表面有气泡产生,则a、c正确。(2)由图可知,与电源的B极相连的一极表面产生H2,该电极发生反应:2H++2e-===H2↑,则B是负极,A是正极;与A极相连的电极为电解池的阳极,电极材料是Fe,Fe发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。(3)B极是阴极,发生还原反应,少量Cr2O2-7在B极上直接放电被还原为Cr3+,电解质溶液呈酸性,则电极反应式为Cr2O2-7+14H++6e-=2Cr3++7H2O。(4)①由图可知,曲线Ⅱ对应pH=4时,溶液中Cr元素去除率最大,且所用时间最短,反应速率快;曲线Ⅲ对应pH=6时,Cr元素去除率最终与pH=4相同,但所用时间较长,反应速率比pH=4慢;图中曲线Ⅰ、Ⅳ对应的Cr元素去除率偏低,故最佳pH范围为4~6。②由题给信息可知,去除废水中Cr元素,最终要生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀排出。曲线Ⅰ的pH=2,酸性较强,此时Cr(Ⅵ)被还原生成的Cr3+难以生成Cr(OH)3沉淀,仍以Cr3+形式存在于溶液中,导致去除率较低;曲线Ⅳ的pH=10,溶液呈碱性,促使平衡Cr2O2-7+H2O2CrO2-4+2H+正向移动,铬元素主要以CrO2-4形式存在,其氧化能力弱于Cr2O2-7,Cr(Ⅵ)难以被还原并生成沉淀,导致去除率较低。10.(15分)模拟题组合(1)雷雨天气中发生自然固氮后,N元素转化为________而存在于土壤中,处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:2N2(g)+6H2O(l)===4NH3(g)+3O2(g)ΔHK①已知:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)ΔH1=-92.4kJ·mol-1K1②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1K2③则ΔH=________;K=________(用K1和K2表示)。(2)真空碳热还原?氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)===6AlCl(g)+6CO(g)ΔH=akJ·mol-13AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g)ΔH=bkJ·mol-1反应Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。(3)已知:Mg(s)+H2(g)===MgH2(s)ΔH=-74.5kJ·mol-1Mg2Ni(s)+2H2(g)===Mg2NiH4(s)ΔH=-64.4kJ·mol-1则Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH=________kJ·mol-1。(4)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,生成NOx等污染大气。其中生成NO的能量变化示意图如图:N2?g?――――→945kJ·mol-12N?g?O2?g?――――→498kJ·mol-12O?g?―――――――――――→2×?-630?kJ·mol-12NO(g)该反应的热化学方程式为____________________。答案:(1)硝酸盐+1530kJ·mol-1K21K32(2)0.5a+b(3)+84.6(4)N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+183kJ·mol-1解析:(1)雷雨天气中发生自然固氮后,N2→NO→NO2→NO-3,N元素转化为硝酸盐而存在于土壤中,根据盖斯定律①=②×2-③×3,ΔH=-92.4kJ·mol-1×2+3×571.6kJ·mol-1=+1530kJ·mol-1,K=K21K32。(2)①2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)===6AlCl(g)+6CO(g)ΔH=akJ·mol-1②3AlCl(g)===2Al(l)+AlCl3(g)ΔH=bkJ·mol-1依据盖斯定律①2+②得到Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g)ΔH=(0.5a+b)kJ·mol-1。(3)①Mg(s)+H2(g)===MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1②Mg2Ni(s)+2H2(g)===Mg2NiH4(s)ΔH2=-64.4kJ·mol-1Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3。由盖斯定律②-2×①得到Mg2Ni(s)+2MgH2(s)===2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH3=-64.4kJ·mol-1-2×(-74.5kJ·mol-1)=+84.6kJ·mol-1。(4)该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=(945+498)kJ·mol-1-2×630kJ·mol-1=+183kJ·mol-1,所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+183kJ·mol-1。增分卷⑦一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。1.下列有关电化学的示意图中正确的是()答案:D解析:选项A,Zn应为原电池负极,Cu为原电池正极。选项B,盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C,粗铜应连接电源正极。选项D,电解饱和NaCl溶液,Cl-在阳极放电产生Cl2,H+在阴极获得电子而产生H2,正确。2.下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是()A.由MgCl2制取Mg是放热过程B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C.金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应D.由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgBr2(s)+Cl2(g)===MgCl2(s)+Br2(g)ΔH=+117kJ·mol-1答案:C解析:分析图象可知,MgCl2的能量低于Mg与Cl2的能量之和,依据能量守恒定律知由MgCl2制取Mg的反应为吸热反应,A项错误;物质的能量越低越稳定,化合物的稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B项错误;根据图象分析,金属镁与卤素单质(X2)的反应都是放热反应,C项正确;分析图象可知反应的焓变等于-117kJ·mol-1,D项错误。3.按如图中甲装置进行实验,若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,下列叙述正确的是()A.E表示反应生成Cu的物质的量或表示反应消耗H2O的物质的量B.Cu极上的反应为2H2O-4e-===4H++O2↑C.F表示反应生成H2SO4的物质的量D.电解后溶液的pH增大答案:A解析:在该电解池中,阴极:Cu2++2e-===Cu,阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑,总反应:2CuSO4+2H2O=====通电2Cu+2H2SO4+O2↑,从题图乙中看出,每转移4mole-,E从0→2,F从0→1,显然,E表示生成H2SO4的物质的量、生成Cu的物质的量或表示反应消耗H2O的物质的量,F表示生成氧气的物质的量,电解后有硫酸生成,溶液pH减小。4.下列说法正确的是()A.测定HCl和NaOH中和反应的反应热时,单次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应终止温度B.若2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1,则碳的燃烧热为110.5kJ·mol-1C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应D.已知Ⅰ.反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-akJ·mol-1Ⅱ.且a、b、c均大于零,则断开1molH-Cl键所需的能量为2(a+b+c)kJ答案:A解析:测定HCl和NaOH中和反应的反应热时,单次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应终止温度,A正确;在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量是燃烧热,碳的稳定氧化物是二氧化碳,B错误;需要加热的反应不一定是吸热反应,例如碳燃烧,常温下能发生的反应也不一定是放热反应,例如氢氧化钡和铵盐的反应,C错误;反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量差,设H-Cl键的键能为xkJ·mol-1,则根据方程式可知b+c-2x=-a,因此断开1molH-Cl键所需的能量为a+b+c2kJ,D错误。5.向新型燃料电池的两极分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3固体,它在高温下能传导O2-。图中滤纸用含有酚酞的氯化钠溶液浸泡过,c、d、e、f均为惰性电极,工作后e极周围变红。下列叙述正确的是()A.c极为正极,A处通入甲烷气体B.d极的反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-C.固体电解质中O2-由d极向c极移动D.e极上发生氧化反应,pH增大答案:C解析:本题是用甲烷燃料电池电解氯化钠溶液,根据e极周围变红色,表明该电极是阴极,发生还原反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,D错误,则c是负极,A处通入甲烷,A错误;d极是正极,发生反应:O2+4e-===2O2-,B错误;原电池中阴离子移向负极,C正确。6.设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应:(1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=akJ·mol-1(2)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=bkJ·mol-1其他数据如表:化学键 C===O O===O C-H O-H键能/(kJ·mol-1) 798 x 413 463下列说法正确的是()A.上表中x=(1796+b)/2B.H2O(g)===H2O(l)的ΔS<0,ΔH=(a-b)kJ·mol-1C.当有4NA个C-H键断裂时,反应放出的热量一定为akJD.利用反应(1)设计的原电池电解精炼铜时,当负极输出0.2NA个电子时,电解槽的阳极质量一定减轻6.4g答案:A解析:根据反应CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)吸收的热量为2xkJ+413kJ×4,放出的热量是798kJ×2+463kJ×4=3448kJ,反应是放热的,所以2xkJ+413kJ×4-3448kJ=bkJ,解得x=1796+b2,故A正确;水从气态到液态、从液态到固态的变化均是熵减的过程,根据盖斯定律得H2O(g)===H2O(l)ΔH=(a-b)/2kJ·mol-1,故B错误;当有4NA个C-H键断裂时,即消耗甲烷的物质的量是1mol,反应放出的热量为-akJ或-bkJ,故C错误;电解精炼铜的原理:负极上是金属锌、铁、镍先失电子,当负极输出0.2NA个电子时,电解槽的阳极不仅仅是减小的金属铜的质量,故D错误。7.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe3++Cr2+放电充电Fe2++Cr3+。下列说法正确的是()A.电池充电时,b极的电极反应式为Cr3++e-===Cr2+B.电池充电时,Cl-从a极穿过选择性透过膜移向b极C.电池放电时,a极的电极反应式为Fe3++3e-===FeD.电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1mol·L-1答案:A解析:由图可知,正极(FeCl3/FeCl2+盐酸)、负极(CrCl3/CrCl2),"负氧正还原",负极反应式为Cr2+-e-===Cr3+,正极反应式为Fe3++e-===Fe2+。充电时,b极为阴极,发生还原反应:Cr3++e-===Cr2+,A正确;充电时,为电解池,a极(阳极)反应式为Fe2+-e-===Fe3+,Cl-由b极移向a极,B、C错误;没有溶液的体积,无法计算浓度变化,D错误。二、非选择题:共43分。8.(14分)[2018·全国卷Ⅲ]KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是________。(2)利用"KClO3氧化法"制备KIO3工艺流程如下图所示:"酸化反应"所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。"逐Cl2"采用的方法是__________________。"滤液"中的溶质主要是________。"调pH"中发生反应的化学方程式为__________________。(3)KIO3也可采用"电解法"制备,装置如图所示。①写出电解时阴极的电极反应式__________________。②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________,其迁移方向是________。③与"电解法"相比,"KClO3氧化法"的主要不足之处有______________________(写出一点)。答案:(1)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O(或HIO3+KOH===KIO3+H2O)(3)①2H2O+2e-===2OH-+H2↑②K+由a到b③产生Cl2易污染环境等解析:(1)KIO3的名称为碘酸钾。(2)Cl2是一种易挥发且溶解度不大的气体,可通过加热法去除溶液中溶解的Cl2。加入KOH溶液"调pH"使KH(IO3)2转化为KIO3:KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O。(3)①电解法制备KIO3时,H2O在阴极得到电子,发生还原反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑。②电解池中阳离子向阴极移动,即由电极a向电极b迁移,阳离子交换膜只允许阳离子通过,故主要是K+通过阳离子交换膜。③根据工艺流程分析,KClO3氧化法生成的Cl2有毒,且在调pH时加入KOH的量不易控制,另外,生成的KIO3中杂质较多。9.(14分)金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。(1)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2,该反应的氧化剂是________,当生成19.2gCu时,反应中转移的电子为________mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。该过程中负极的电极反应式为________________________________________________________________________。(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其原理如图所示:①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在________。物质 Na S Al2O3熔点/℃ 97.8 115 2050沸点/℃ 892 444.6 2980a.100℃以下b.100℃~300℃c.300℃~350℃d.350℃~2050℃②放电时,电极A为________极,S发生________反应。③放电时,内电路中Na+的移动方向为________(填写"从A到B"或"从B到A")。④充电时,总反应为Na2Sx===2Na+Sx(3<x<5),Na所在电极与直流电源________极相连,阳极的电极反应式为________________________________________________________________________。答案:(1)Cu2O和Cu2S0.32Cu+4OH-+CO2-4e-===Cu2(OH)2CO3+H2O(2)①c②负还原③从A到B④负S2-x-2e-===xS解析:(1)题给反应中,铜元素的化合价降低,硫元素的化合价升高,氧化剂为Cu2O、Cu2S,还原剂为Cu2S,根据硫元素化合价变化,可知该反应转移的电子数为6e-。当生成0.3molCu时转移电子为0.3mol。铜发生吸氧腐蚀,正极反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-,负极反应为:Cu-4e-→Cu2(OH)2CO3,根据电荷守恒补4OH-,根据碳原子守恒补CO2,根据原子守恒生成H2O。(2)①温度要求能熔化Na、S而不能使其为蒸气,因此温度高于115℃,而低于444.6℃。②熔融钠作负极,熔融硫作正极,正极电极反应式为xS+2e-===S2-x,Na+在负极生成,移向正极,即如图所示,由A到B。④放电时,钠作负极,发生氧化反应,则充电时发生还原反应,为阴极,接电源的负极,阳极发生放电时正极的逆反应,即:S2-x-2e-===xS。10.(15分)CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1③C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生能量而存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量________(填">""<"或"=")890.3kJ。(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2===2CO+2H2,1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量,则:①下图能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随时间的变化如图所示,则CH4的转化率为________。(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH=________。(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成C与O2C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D.将固态C合成为C60,以C60作为燃料答案:(1)=(2)①D②63%(3)-74.8kJ·mol-1(4)C解析:(1)给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态,与中间过程无关,故甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量仍等于890.3kJ。(2)①1gCH4完全反应释放15.46kJ的热量,则1molCH4完全反应放出热量为247.36kJ,故D图符合题意。②CH4的转化率=155.8kJ÷247.36kJ×100%≈63%。(3)②+③-①即得C(s)+2H2(g)===CH4(g)ΔH=-74.8kJ·mol-1。(4)已知CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1,则CO2与H2O反应生成CH4与O2的反应吸热,故A项不正确;使CO2分解生成C与O2的反应为吸热反应,常温下不能发生,故B项不正确;利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)是合理的,故C项正确;将固态C合成为C60,以C60作为燃料,是极不经济合算的,故D项不正确。 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