时间:2018-03-17 07:26:02
1、选择题 用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液[n(AlCl3)∶n(CuSO4)=1∶9]。t1时刻a电极得到混合气体,其中Cl2在标准状况下为224 mL(忽略气体的溶解);t2时刻Cu全部在电极上析出。下列判断正确的是（?）
A．a电极与电源的负极相连
B．t2时,两电极的质量相差3.84 g
C．电解过程中,溶液的pH不断增大
D．t2时,b的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑
参考答案：B
本题解析：根据a电极得到氯气,即2Cl--2e-=Cl2↑,则电极a为阳极,与电源的正极相连,A错;n(Cl2)="0.01" mol,则n(Cl-)="0.02" mol,n(AlCl3)="0.02/3" mol,则n(CuSO4)="0.06" mol,t2时,阴极b上铜离子完全析出,其电极质量增加0.06 mol×64 g/mol="3.84" g,B项正确;刚开始时Cl-和Cu2+放电(相当于电解CuCl2:0.01 mol),溶液的pH不变,当Cl-放电结束后,则是OH-和Cu2+放电(相当于电解CuSO4:0.05 mol,方程式为:2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2↑),此时由于消耗OH-而溶液的酸性增强;t2时刻,Cu2+放电完毕,a、b两极分别是OH-和H+放电,相当于电解Al2(SO4)3(实质是电解H2O),溶剂减少,b电极的电极反应是2H++2e-=H2↑,c(H2SO4)增大,所以酸性增强。
本题难度：一般
2、填空题 将铝制品与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝制品与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝制品表面形成一层较厚的氧化膜。某校研究性学习小组根据上述原理，以铝制品和铁棒为电极，一定浓度的NaHCO3溶液为电解液进行实验。
（1）铝制品表面形成氢氧化铝薄膜的电极反应式为________________。
（2）电解过程中，必须使电解液的pH保持相对稳定（不能太大，也不能太小）的原因是_______________________________。
（3）使用NaHCO3溶液为电解液，会减缓阴极区溶液pH值的增大，能说明这一原理的离子方程式为
_____________________
参考答案：（1）Al-3e-+3HCO3-
Al(OH)3↓+3CO2↑
（2）Al(OH)3和Al2O3都是两性物质，当电解液呈酸性或强碱性时，刚形成的Al2O3薄膜会被电解液溶解
（3）HCO3-+OH-
CO32-+H2O
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 1L溶液中含有下列离子，用Pt电极电解该溶液，当电路中有3mol?e-通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是（ ）
| 离子 | Cu2+ | Al3+ | NO3- | Cl- 物质的量浓度（mol/L） 1 1 a 1 |
参考答案：依据电解过程中存在电子守恒，结合电极反应计算分析产物，用Pt电极电解该溶液，当电路中有3mol e-通过时
阳极电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；
?1mol?1mol?1mol?
? 4OH--4e-=2H2O+O2↑
?2mol?2mol? 1mol?
阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu
?1mol?2mol 1mol
? ?2H++2e-=H2↑
? 1mol 1mol 0.5mol
A、电解后溶液PH计算，依据两电极上的反应计算，阳极减少2mol氢氧根离子，同时阴极上减少1mol氢离子，综合计算分析得到溶液中增加氢离子物质的量为1mol，氢离子浓度为1mol/L，pH=0，故A正确；
B、依据溶液中电荷守恒计算忽略氢离子和氢氧根离子浓度：2c（Cu2+）+3c（Al3+）=c（Cl-）+c（NO3-），计算得到c（NO3-）=4mol/L，故B错误；
C、依据电极反应电子守恒可知阳极生成1molCl2，故C错误；
D、阴极析出的金属是铜，无金属铝析出，故D错误；
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
4、填空题 (6分)（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="-129.0" kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为 _____________。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+ 氧化成Co3+,然后以Co3+ 作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式 _______ 。
②写出Co3+除去甲醇的离子方程式 。
参考答案：(6分) （1） CH4(g)+H2O(g)
CH3OH(g)+H2(g) ΔH="+77.0" kJ·mol-1
（2）①Co2+ — e- Co3+ ②6Co3++CH3OH+H2OCO2↑+6Co2++6H+
本题解析：（1）根据盖斯定律，I+II可得所求的热化学方程式，所以CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) ΔH="+77.0" kJ·mol-1；
（2）①阳极发生氧化反应，则Co2+ 被氧化成Co3+,电极反应式为Co2+ — e- Co3+；
②Co3+ 作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，本身又被还原为Co2+，所以Co3+除去甲醇的离子方程式是6Co3++CH3OH+H2OCO2↑+6Co2++6H+。
考点：考查离子方程式的书写，盖斯定律的应用
本题难度：一般
5、填空题 (15分)资源化利用CO2不仅可以减少温室气体的排放，还可以重新获得燃料或重要工业产品。
（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式为：6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H＝-76.0kJ/mol，该反应中每生成1mol Fe3O4，转移电子的数目为 。
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应为：CO2(g)+4H2(g) 
CH4(g)+2H2O(g) △H<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2mol/L, H2 0.8 mol/L, CH4 0.8 mol/L, H2O 1.6 mol/L。起始充入CO2和H2的物质的量分别为 、 。CO2的平衡转化率为 。
②现有两个相同的恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1mol CO2和4molH2，在Ⅱ中充入1mol CH4和2molH2O(g)，300℃开始反应，达到平衡时，下列说法正确的是（ ）（填字母）。
A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B．容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同
C．容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多
D．容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1
（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如下图所示：
①上述生产过程的能量转化方式是 、 。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极电极反应式为 ，阴极电极反应式为 。
参考答案：（15分）（1）2NA （2）①2mol ，8mol ，80
本题解析：
本题难度：困难