时间:2017-08-06 10:15:14
1、选择题 将0.1 L含有0.02mol CuSO4和0.01molNaCl的水溶液用惰性电极电解。电解一段时间后，一个电极上得到0.01 mol Cu，另一电极析出的气体
A．只有Cl2
B．只有O2
C．既有Cl2又有O2
D．只有H2
参考答案：C
本题解析：溶液中含有n（Cu2+）=0.02mol，n（Cl-）=0.01mol；用惰性电极电解，电解一段时间后，一个电极上得到0.01mol Cu，是阴极反应，另一电极析出的气体为阳极反应；发生的电极反应为：阳极电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑；根据得到铜物质的量计算电子转移，阳极电子转移守恒分析判断离子反应情况；阳极电极反应：2Cl- - 2e- =Cl2↑；
0.01mol 0.01mol
4OH- - 4e-= 2H2O+O2↑
0.01mol 0.01mol
阴极电极反应：Cu2++2e-=Cu；
0.02mol 0.01mol
依据上述分析和计算得到，阳极反应生成的气体是氧气和氯气；答案选C。
考点：考查原电池和电解池的工作原理。
本题难度：一般
2、选择题 常温时，用某新型充电电池电解如右图所示的l00mL溶液，充电电池的总反应为
4Li+2SOCl2 
?4LiCl +S+SO2，则下列叙述中不正确的是
A．若仅闭合K2，铁极的电极反应式：Fe - 2e=Fe2+
B．放电时电池上正极的电极反应式为：2SOCl2+4e =4C1-+S+SO2
C．若仅闭合K1，电子由Fe极沿导线流向C极
D．若不考虑气体溶解和溶液体积变化，当电池中生成0. 025molS时，溶液中pH=14
参考答案：A
本题解析：若仅闭合K2，铁极与电源的负极相连，最阴极，溶液中的氢离子放电，选项A不正确；原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，则根据反应式可知，选项B正确；若仅闭合K1，则相当于是钢铁的吸氧腐蚀，电子由Fe极沿导线流向C极，选项C正确；当电池中生成0. 025molS时，转移电子是0.025mol×4＝0.1mol，则溶液中一定生成0.1mol氢氧化钠，其浓度是1mol/L，选项D正确，答案选A。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导，有助于培养学生逻辑推理能力，提高学生灵活运用电化学原理解决实际问题的能力。该类试题关键是明确原电池和电解池的工作原理，然后结合题意灵活运用即可。
本题难度：简单
3、填空题 （1）、①用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
已知：N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g) ΔH＝+10.7kJ·mol-1
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式： 。
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，其很容易转化为二氧化氮。试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)： 。
（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。
图甲所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2-(O2+4e →2O2-)
①c电极为 ，d电极上的电极反应式为 。
②图乙是电解100mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为 。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (选填字母序号)
a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3
参考答案：（14分）
（1）①2 N2H4(g) + N2O4(g)= 3N２(g)＋4H20(g) △H＝－1096.7KJ·mol-1（2分）
②加压、降温（各1分）
（2）①正极（2分） CH4 - 8e- + 402-=CO2+2H2O （2分）
②4OH—- 4e-=2H2O+O2 （2分） 1 （2分） a、c （2分）
本题解析：（1）①a、N2（g）+2O2（g）=N2O4（g）△H=10.7kJ·mol－1；b、N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-543kJ·mol－1
依据盖斯定律b×2-a得到 2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1096.7KJ·mol－1；
答案为：2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1096.7KJ·mol－1；
②四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮，由二氧化氮制取四氧化二氮，2NO2
N2O4，反应是放热反应，反应前后气体体积减小所以反应条件为：增大压强、降温都有利于反应正向进行；
故答案为：增大压强、降温；
（2）①图1是原电池，依据电流流向是从正极流向负极，c电极为正极，氧气得到电子发生还原反应，d电极为电池负极甲烷是电子发生还原反应，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2－离子，结合电子守恒写出电极反应为：CH4- 8e-+4O2－=CO2+2H2O；
答案为：正极； CH4- 8e-+4O2－=CO2+2H2O；
②如图2所示电解100mL0.5mol?L-1CuSO4溶液，发生的电解池反应为：2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4，与电源正极相连的为阳极，溶液中 氢氧根离子是电子发生氧化反应，电极反应为：4OH－-4e－=2H2O+O2↑；若a电极产生56mL（标准状况）气体为氧气，物质的量为0.0025mol，消耗氢氧根离子物质的量为0.01mol，溶液中生成氢离子物质的量为0.01mol，c（H＋）=
=0.1mol·L－1，PH=-lg0.1=1；则所得溶液电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu原子，就损失2个 O原子，相当于损失一个CuO，为了使CuSO4溶液，恢复原浓度，应加入CuO，也可以加入CuCO3，符合恢复溶液浓度的定量关系，但不能加入Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3，因为CuCO3+H2SO4CuSO4+CO2↑+H2O，相当于加CuO，而Cu（OH）2+H2SO4CuSO4+2H2O、Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4 +CO2↑+3H2O，除增加溶质外还增加了水；选ac．
答案为：4OH—- 4e-=2H2O+O2 ；1；ac；
考点：热化学方程式；化学电源新型电池
本题难度：困难
4、简答题 用菱锰矿（MnCO3）常含有Fe2O3、FeO、HgCO3·2HgO等杂质，工业常用菱锰矿制取锰，工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）向粗液1中加入的水最后需要 方法才能达到技术要求。
（2）流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气，该方法的原理是 。
（3）净化剂主要成分为(NH4)2S，粗液2中发生主要反应的离子方程式为 。
（4）写出阳极的电极反应式 。说明电解液循环的原因 。
（5）写出铝热法炼锰的化学方程式 。
参考答案：（1）蒸馏
（2）空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不同
（3）Hg2++S2-=HgS↓
(4)Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；回收未反应的Mn2+，提高二氧化锰的产率。
（5）3MnO2+4Al
2Al2O3+3Mn
本题解析：（1）向粗液1中加入的水最后需要蒸馏达到浓缩的目的，使溶质的浓度增大。
（2）流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气，其原理为空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不同，故答案为：空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不同；
（3）粗液2中发生主要反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓；
（4）净液主要含硫酸锰，电解时锰离子放电生成二氧化锰，则阳极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；电解液循环利用是因回收未反应的Mn2+，提高二氧化锰的产率。
（5）铝热法炼锰的化学方程式为3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn。
本题难度：一般
5、选择题 在标准状况下，用铂电极电解CuSO4溶液，当阴极产生12.8g铜时，阳极放出的气体是（?）
A．1.12LH2
B．1.12LO2
C．2.24LH2
D．2.24LO2
参考答案：D
本题解析：用铂电极电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO4+ 2H2O 
2Cu + 2H2SO4+ O2↑.在整个闭合回路中电子转移数目相等。所以n(Cu)=12.8g÷64g/mol=0.2mol.n(e-)=0.4mol。所以n(O2)=0.1mol.在标准状况下其体积为2.24L。选项为D。
本题难度：一般