时间:2021-06-11 06:45:52
1、填空题 铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为硫酸。工作时该电池总反应式为
Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O。根据上述情况判断：
(1)蓄电池的负极材料是____。工作时，正极反应为____。
(2)工作时，电解质溶液的pH___（填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)工作时，电解质溶液中的阴离子移向____极。电流方向从____极流向____极。
参考答案：(1)Pb； PbO2+2e-+4H++SO42- == PbSO4+2H2O
(2)增大
(3)负； 正； 负
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 请回答氯碱的如下问题：
（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝ （要求计算表达式和结果）；
（2）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X．Y分别是 、 （填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小 ；
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应
正极： ；
负极： ；
参考答案：（1）
．13或0．89；（2）①Cl2，H2；a％小于b％；②O2+4e—+2H2O＝4OH— ，H2－2e—+2OH—＝2H2O。
本题解析：（1）电解饱和食盐水的方程式：2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑,根据反应方程式得出：Cl2、NaOH的质量比．13或0．89；（2）①B燃料电池右边通入空气，说明右边是电池的正极，左边是电源的负极，A电解池左端通入的是饱和食盐水，说明左端是2Cl－－2e－=Cl2↑，是阳极，右端是阴极2H＋＋2e－=H2↑，因此X是Cl2，Y是H2；B燃料电池的环境是碱性环境，正极上的反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，此电极是产生OH－的，因此a%<b%；②根据上面分析左边是负极，通入的是H2，右边是正极通入的是O2，电解质NaOH溶液，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极反应式：H2＋2OH－－2e－=2H2O。
考点：考查氯碱工业、原电池的电极反应式、电解池电极反应式的书写等相关内容。
本题难度：困难
3、填空题 （14分）已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，请你运用所学知识参与环境治理，使我们周围的空气更好。
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3，反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示（曲线上
点均为平衡状态）。由图可知：
①2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”)，若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 移动（填“向左”、“向右”或“不移动”）；
②若温度为T1时，反应进行到状态D时，v(正)_______v(逆)（填“>”、“<”或“=”）；
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收，对SO2可进行回收及重新利用，反应的化学方程式为 、 ；
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为：________(只要求写一种)；
（2）汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为：
2CO＋2NO 
2CO2＋N2。它的优点是 ；
（3）有人设想用图所示装置，运用电化学原理将CO2、SO2转
化为重要化工原料。
①若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极电极反应式为
；
②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4，则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为 L/min(标准状况)。
参考答案：（14分）
(1)① ＜ ；（1分） 向左；（1分） ② ＞ ；（2分）
③ SO2＋H2O＋2NH3 =(NH4)2SO3 、
(NH4)2SO3＋H2SO4 =(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O ；（2分）
④(NH4)3PO4（或(NH4)2HPO4 、NH4H2PO4）；（2分）
(2)使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体；（2分）
(3) ① CO2＋6H＋＋6e－= CH3OH＋H2O ；（2分） ② 2240 。（2分）
本题解析：(1)①根据图可判断随温度升高，三氧化硫的百分含量减小，说明升温平衡逆向移动，所以正向是放热反应，△H<0；在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，使容器体积增大，各物质浓度均减小，相当于体系减小压强，平衡向左移动；
②若温度为T1时，反应进行到状态D时，三氧化硫的转化率未达平衡状态的转化率，所以反应正向进行，v(正)>v(逆)；
③SO2尾气用过量的氨水吸收，先生成亚硫酸铵，再与硫酸反应又生成二氧化硫，化学方程式为SO2＋H2O＋2NH3 =(NH4)2SO3 、(NH4)2SO3＋H2SO4 =(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O ；
（2）它的优点是使有毒气体转化为无毒气体；
（3）①若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极发生还原反应，元素化合价降低，所以是CO2发生还原反应生成甲醇，电极反应式为CO2＋6H＋＋6e－= CH3OH＋H2O；
②A为SO2，则SO2＋2H2O-2e－=H2SO4＋2H＋，每分钟从C处获得1mol H2SO4，则需要二氧化硫是22.4L（标准状况），SO2的体积分数为1%，所以A处通入烟气的速率是22.4L/min÷1%=2240L/min。
考点：考查化学平衡理论的应用，二氧化硫的吸收，电化学原理的应用及计算
本题难度：困难
4、选择题 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 
[? ]
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体
L
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 （14分）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛，铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料。
（1）铝元素在元素周期表中的位置是____ 。
（2）铝电池性能优越，铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示。
①该电池的总反应化学方程式为____ ；
②电池中NaCI的作用是 。
③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3（石墨为电极材料）时，电解过程中阳极的电极反应式为 。
④某铝一空气电池的效率为50%，若用其作电源电解500mL的饱和NaCI溶液，电解结束后，所得溶液（假设溶液电解前后体积不变）中NaOH的浓度为0．3 mol·L－1，则该过程中消耗铝的质量为 。（3）氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂，聚氯化铝也被用于城市污水处理。
①氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al2Cl6，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则其结构式为 。
②将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式 。
参考答案：20、（1）第三周期第ⅢA族；（2）①4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 ②增强溶液的导电能力；
③I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+ ④2.7g (3) ①
②Al2O3+3C+3Cl2
2AlCl3+3CO.
本题解析：（1）铝原子原子核外有3个电子层，最外层上有3个电子，所以其在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，答案为：第三周期第ⅢA族；（2）①铝和氧气、水能反应生成氢氧化铝，反应方程式为：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，答案为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3；②溶液中自由移动的离子浓度越大，溶液的导电性越强，水是弱电解质导电能力较小，为增大水的导电性，所以加入氯化钠，答案为：增强溶液的导电能力；③阳极上失电子发生氧化反应，所以电解碘化钾溶液时，阳极上碘离子放电和水反应生成碘酸根离子和氢离子，电极反应式为：I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+，答案为：I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+；
④电解氯化钠溶液后，氢氧化钠的物质的量=0.3mol/L×0.5L=0.15mol，设电解过程中电子转移的物质的量是x，
2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑ 转移电子
2mol 2mol
0.15mol x x=0.15mol
某铝一空气电池的效率为50%，所以原电池中转移电子的物质的量是0.3mol，设消耗铝的质量为y．
Al- 3e- =Al3+
27g 3mol
y 0.3mol y=2.7g 答案为：2.7g；
（3）①氯化铝为共价化合物，氯原子提供孤对对子，铝原子提供空轨道，形成配位键，使所有原子均达到8电子稳定结构，所以结构式为
；
②根据题意知，反应物是氧化铝、碳和氯气，反应条件是加热，生成物是氯化铝和一氧化碳，所以其反应方程式为：Al2O3+3C+3Cl2
2AlCl3+3CO，答案为：Al2O3+3C+3Cl2
2AlCl3+3CO．
考点：考查铝及其化合物的性质。
本题难度：困难