时间:2020-07-08 00:55:52
1、实验题 在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相容的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为?。
（2）阴极上的电极反应式为?。
（3）原上层液体是?。
（4）原下层液体是?。
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是?。
（6）要检验上层液体中含有的金属离子?，现象是?。
参考答案：（1）2I－—2e－＝Ｉ２ 。（２）２Ｈ+＋２e?－ = H2↑。（3）NaI或KI。（4）四氯化碳。（5）I2易溶于四氯化碳，难溶于水。（6）焰色反应。若焰色为亮黄色为NaI，通过蓝色钴玻璃观察，若焰色为紫色为KI。
本题解析：略
本题难度：一般
2、填空题 （15）二氧化氯是黄绿色的气体，可用于水体消毒与废水处理。一种制备方法为：
__H2C2O4 +__NaClO3 +__H2SO4 →__Na2SO4+__CO2↑ +__ClO2↑ +__H2O
完成下列填空：
（1）配平上述反应方程式，该反应的还原产物是__________________________。
（2）该反应每产生0.2 mol ClO2，需要消耗草酸晶体（H2C2O4·2H2O）_________g。
（3）上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是__________________________，
其中原子半径最大的元素最外层电子云形状为___________________________。
（4）二氧化氯具有强氧化性，能漂白有色物质，其漂白原理与__________相同。（写一种）
（5）二氧化氯能净化有毒废水中的氰化钠（NaCN），生成NaCl、CO2和N2，请写出此反应的离子方程式：_______________________________________________。
（6）上述反应产物NaCl中含有 __________键，工业上用电解熔融的氯化钠制备金属钠，氯气在_________（写电极名称）产生。
参考答案：（1）1 2 1 1 2 2 2 （2分）ClO2（1分）（2）12.6（2分）（3）Na＞S＞Cl（2分）；球形（1分）
（4）HClO（2分，合理即可） （5）2ClO2+2CN-→2CO2+N2+2Cl-（2分）
（6）离子（1分）；阳极（2分）。
本题解析：（1）根据在氧化还原反应中电子守恒、原子守恒可得该方程式是：H2C2O4 +2NaClO3 +H2SO4 →Na2SO4+ 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O。在该反应中氧化剂是NaClO3，所以变成的还原产物是ClO2。（2）根据方程式可知：每产生2mol的ClO2，会反应消耗1mol的草酸，所以若该反应产生0.2 mol ClO2，需要消耗草酸晶体0.1mol，其质量是0.1mol ×126g/mol="12.6g." （3）在上述反应物中属于第三周期的元素有Na、S、Cl，同一周期的元素，元素序数越大，原子半径就越小，所以原子半径大小顺序是Na＞S＞Cl；（4）二氧化氯具有强氧化性，能漂白有色物质，其漂白原理与HClO、Na2O2、H2O2相同。（5）二氧化氯能净化有毒废水中的氰化钠（NaCN），生成NaCl、CO2和N2，该反应的离子方程式是：2ClO2+2CN-→2CO2+N2+2Cl-；（6）NaCl是离子化合物，其中的化学键是离子键；在工业上用电解熔融的氯化钠制备金属钠，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，氯气是阴离子Cl-在阳极失去电子产生。
考点：考查氧化还原反应方程式的配平、方程式的书写、化合物的化学键类型的判断及有关计算的知识。
本题难度：一般
3、填空题 能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。
（1）合成甲醇的反应为：CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）；下图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度的关系曲线，则该反应的△H________ 0。（填“＞、＜或＝”下同） 
（2）在某温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2．5mol CO 和7．5mol H2，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器内的压强为开始时的____________ 倍。
（3）利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置： ①则该装置中b为________ 极，写出装置中电解池内发生反应的离子方程式____________ ， ②当锌片的质量变化为12．8 g时，a极上消耗的O2 在标准状况下的体积为____________ L。 
（4）低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环。如：
2CO2（g）＋2H2O（l）== C2H4（g）＋3O2（g） ΔH＝+1411．0 kJ/mol
2CO2（g）＋3H2O（l）== C2H5OH（1）＋3O2（g） ΔH＝+1366．8 kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式______________ 。
参考答案：（1）＜
（2）0．55
（3）①负； 2Cu2++2H2O 
2Cu+O2↑+4H+；②2．24
（4）C2H4（g）+H2O（l）=== C2H5OH（l） △H＝-44．2 kJ/mol
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 （16分）碳及其化合物应用广泛。
I 工业上利用CO和水蒸汽反应制氢气，存在以下平衡：
CO(g)+H2O(g) 
CO2(g)+H2(g)△H＞0
（1）向1L恒容密闭容器中注入CO(g)和H2O(g),830℃时测得部分数据如下表。则该温度下反应的平衡常数K=______________。
（2）相同条件下，向1L恒容密闭容器中，同时注入2mol CO、2mol H2O(g),1molCO2和1mo1H2，此时v(正 ) __________v(逆)(填“＞”“＝”或“＜”)
（3）上述反应达到平衡时，要提高CO的转化率，可采取的措施是_______（填字母代号）。
A．升高温度
B．加入催化剂
C．增大压强
D．增加CO的浓度
E．及时分离出CO2
II 已知CO(g)+1/2 O2(g)＝CO2(g) △H＝一141 kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)＝2H2O(g) △H＝一484 kJ·mol-1
CH3OH（1）+3/2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H＝一726 kJ·mol-1
（4）用CO(g)、H2(g)化合制得液态甲醇的热化学方程式为___________________________。
III某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解100mL一定浓度NaCl与CuSO4混合溶液，其装置如图：
（5）写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式__________________________________ 。
（6）理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出在t1后,石墨电极上的电极反应式____________，原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度____________mol/L。（假设溶液体积不变）
（7）将在t2时所得的溶液稀释至200mL，该溶液的pH约为___________。
参考答案：（1） 1 （2分） （2）＞（2分） （3）A E （2分）
（4）CO(g) + 2H2(g) ="=" CH3OH（1） △H＝101 kJ·mol-1 （2分）
(5) CH3OH -- 6e- + 8OH- ="=" CO32-+ 6H2O （2分）
(6) 4OH-－4e-=2H2O+O2↑ 或 2H2O－4e-=4H++O2↑（2分） 0.2（2分）
（7）1 （2分）
本题解析：（1）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始物质的量 0.200 0.300 0 0
改变物质的量 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡时物质的量 0.08 0.18 0.12 0.12
平衡常数=0.12×0.12/0.08×0.18=1.（2）Qc=1×1/2×2=0.25<1，所以反应向正向进行，所以正反应速率大于逆反应速率。（3）提高一氧化碳的转化率，要是平衡正向移动，所以可以升温，或及时分离出二氧化碳。选AE。加入催化剂不改变物质的转化率，增大压强，平衡不移动，不影响转化率，增加一氧化碳的浓度，转换率降低。（4）将反应标记为①②③，根据盖斯定律，①+②-③，得热化学方程式为：CO(g) + 2H2(g) ="=" CH3OH（1） △H＝101 kJ·mol-1 。（5）甲中通入甲醇的一极，为原电池的负极，在碱性条件下，CH3OH -- 6e- + 8OH- ="=" CO32-+ 6H2O ，（6）乙为电解池，石墨电极连接原电池的正极，为电解池的阳极，刚开始电解产生氯气，后产生氧气，铁为阴极，刚开始铜离子放电，所以根据丙图，Ⅰ为阴极产生的气体，Ⅱ为阳极产生的气体，t1后，石墨电极上是产生氧气的电极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑ 或 2H2O－4e-=4H++O2↑。由图像知得到224毫升的氯气，转移电子0.02摩尔，产生了336-224=112毫升氧气，转移电子0.005×4=0.02摩尔，所以根据电子守恒，铜离子的物质的量=（0.02+0.02）/2=0.02摩尔，所以铜离子浓度=0.02/0.1=0.2mol/L。（7）根据2H2O－4e-=4H++O2↑，产生112毫升氧气，产生了0.02摩尔的氢离子，故氢离子浓度=0.02/0.1=0.1mol/L,所以pH=1.
考点：化学平衡常数，浓度积和反应进行的方向，化学平衡移动，原电池和电解池原理的应用。
本题难度：困难
5、选择题 下列有关电化学的图示，完全正确的是
参考答案：D
本题解析：A.是原电池。由于金属活动性Zn>Cu，所以Zn作负极，Cu作正极。在正极上发生还原反应产生氢气，电极判断不对，错误；B.在铜的精炼中，精铜作阴极，粗铜作阳极，含有Cu2+的盐溶液如CuSO4溶液作电解质溶液，铜的连接不对，错误；C.该装置是电镀，在铁片上镀锌，应该把镀件Fe片作阴极，把Zn片作阳极，含有Zn2+的溶液作电镀溶液，金属片与电源的连接不对，错误；D.电解饱和NaCl溶液，在阳极发生反应：Cl--2e-=Cl2↑，Cl2有氧化性，会把KI中的I-氧化为I2，于淀粉溶液变为蓝色，在阴极发生反应：2H++2e-=H2↑，H2的密度比空气小，用向下排空气的方法收集。由于H+放电，破坏了水的电离平衡，水继续电离，最终当达到平衡时，附近的溶液c(OH-)>c(H+)，溶液显碱性，
考点：考查原电池、电解池的反应原理及应用的知识。
本题难度：一般