專題10：電化學及其應用

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1、 專題 10：電化學及其應用 1．【 2015 新課標Ⅰ卷理綜化學】 微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置， 其工作原 理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是（ ） A．正極反應中有 CO2 生成 B．微生物促進了反應中電子的轉移 C．質子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū) D．電池總反應為 C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 2．【2015 浙江理綜化學】在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解 H2O—CO2 混合氣體制備 H2 和 CO 是一 種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說法

2、不正確 ．．． 的是（ ） A． X 是電源的負極 B．陰極的反應式是： H2O＋ 2eˉ＝ H2 ＋O2ˉ CO2 ＋2eˉ＝CO＋ O2ˉ 通電 C．總反應可表示為： H2O＋ CO2====H2＋ CO＋ O2 D．陰、陽兩極生成的氣體的物質的量之比是 1︰ 1 3．【 2015 天津理綜化學】鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列 有關敘述正確的是（ ） A ．銅電極上發(fā)生氧化反應 B．電池工作一段時間后，甲池的 c(SO42－ )減小 C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質量增

3、加 D．陰陽離子離子分別通過交換膜向負極和正極移動， 保持溶液中 電荷平衡 4．【 2015 四川理綜化學】用右圖所示裝置除去含 CN－ 、Cl － 廢水 中的 CN－ 時，控制溶液 PH 為 9~10，陽極產(chǎn)生的 ClO －將 CN －氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不 ． 正確 的是（ ） ．． A ．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應式為： Cl － + 2OH － － 2e－ = ClO － + H 2O C．陰極的

4、電極反應式為： 2H 2O + 2e － － = H 2↑ + 2OH － 的反應： 2CN － － － D．除去 CN + 5ClO + 2H + = N 2↑ +↑ + 5Cl+ H2 O 2CO 5．【2015 四川理綜化學】用右圖所示裝置除去含 CN －、Cl －廢水中的 CN －時，控制溶液 PH 為 9~10，陽極 產(chǎn)生的 ClO －將 CN－ 氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確 的是（ ） ．．． A ．用石墨

5、作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應式為： Cl － + 2OH － － 2e－ = ClO － + H 2O C．陰極的電極反應式為： 2H 2O + 2e － － = H 2↑ + 2OH － 的反應： 2CN － － + 2H + = N 2↑ － D．除去 CN + 5ClO + 2CO↑ + 5Cl+ H2 O 6．【 2015 福建理綜化學】 某模擬 " 人工樹葉 ”電化學實驗裝置如 右 圖 所 示 ， 該

6、裝 置 能 將 H 2 O 和 CO 2 轉 化 為 O2 和燃料 (C 3H 8 O)。下列說法正確的是 （ ） A．該裝置將化學能轉化為光能和電能 ＋ 從 b 極區(qū)向 a 極區(qū)遷移 B．該裝置工作時， H C．每生成 1 mol O2，有 44 g CO2 被 還 原 ＋ － D ． a 電極的反應為： 3C O2 + 16H -18e = C3H 8 O+4H 2O 7．【2015 江蘇化學】

7、一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列 有關該電池的說法正確的是（ ） 點燃 通電 電解 催化劑 = ======= A．反=======應CH4＋ H2O ======== 3H2＋CO,每消耗 1molCH4 轉移 12mol △ 電子 B．電極 A 上 H2 參與的電極反應為： H2＋ 2OH－ －2e－ =2H2O 32－向電極 B 移動 C．電池工作時， CO D．電極 B 上發(fā)生的電極反應為： O2 ＋2CO2＋ 4e－=2CO32－ 8．【 2015 上

8、?；瘜W】研究電化學腐蝕及防護的裝置如右圖所示。下列有關說法錯誤的是（ ） A ．d 為石墨，鐵片腐蝕加快 2 – B ．d 為石墨，石墨上電極反應為： 2O + 4e → 4OH O + 2H C．d 為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 D ．d 為鋅塊，鐵片上電極反應為： 2H + ↑ + 2e → 2H 9．【 2015 上?；瘜W】（本題共 12 分）氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的 含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)

9、品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離 子通過。 完成下列填空： （ 1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式。 （ 2）離子交換膜的作用為： 、 。 （ 3）精制飽和食鹽水從圖中 位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。（選填 “a、” “ b、”“ c或”“ d）” （ 4） KClO 3 可以和草酸（ H 2C2O4 ）、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑 ClO 2，還生成 CO2 和 KHSO 4 等 物質。

10、 寫出該反應的化學方程式 。 （ 5）室溫下， 0.1 mol/L NaClO 溶液的 pH 0.1 mol/L Na 2SO3 溶液的 pH。（ 選填 “大于 ”、“小 于 ”或 “等于 ”）。濃度均為 0.1 mol/L 的 Na 2SO3 和 Na2CO3 的混合溶液中， 2–2– – SO3 、 CO3 、 HSO 3 、 HCO 3– 濃度從大到小的順序為 。 已知： H2SO3 K i1 =1.54 10-2 Ki2 =1.02 10-7 HClO K

11、i1 =2.95 10-8 H2CO3 K i1 =4.3 10-7 Ki2 =5.6 10-11 10．【 2015 北京理綜化學】 （ 14 分） 研究 CO2 在海洋中的轉移和歸宿， 是當今海洋科學研究的前沿領域。 （ 1）溶于海水的 CO 主要以 4 種無機碳形式存在，其中 HCO - 2 3 占 95% ， 寫 出 CO2 溶 于 水 產(chǎn) 生 HCO3- 的 方 程 式： 。 （ 2）在海洋循環(huán)中，通過右圖所示的途徑固碳。 ① 寫出鈣化作用的離子方程式

12、： 。 ② 同位素示蹤法證實光合作用釋放出的 O2 只來自于 H2O，用 18O 標記物質的光合作用的化學方 程式如下，將其補充完整： + ===(CH2O)x+x18O2+xH2O （ 3）海水中溶解無機碳占海水總碳的 95%以上，其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎，測量溶解無機 碳，可采用如下方法： ① 氣提、吸收 CO2，用 N2 從酸化后的還說中吹出 CO2 并用堿液 吸收（裝置示意圖如下） ，將虛線框中的裝置補充完整并標出所 用試劑。 ② 滴定。將吸收液洗后的無機碳轉化為 NaHCO3，再用 xmol/LHCl 溶 液 滴

13、定 ， 消 耗 ymlHCl 溶 液 ， 海 水 中 溶 解 無 機 碳 的 濃 度 = mol/L 。 （ 4）利用右圖所示裝置從海水中提取 CO2，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。 ① 結合方程式簡述提取 CO2 的原理： 。 ② 用 該 裝 置 產(chǎn) 生 的 物 質 處 理 b 室 排 出 的 海 水 ， 合 格 后 排 回 大 海 。 處 理 至 合 格 的 方 法 是 。 11．【 2015 北京理綜化學】 （ 15 分） 為 探 討 化 學 平 衡 移 動 原 理 與 氧 化 還 原 反 應 規(guī) 律 的 聯(lián) 系 ， 某 同

14、 學 通 過 改 變 濃 度 研 究 3+- 2+ 3+2+ “ 2Fe+2I 2Fe +I2”反應中 Fe 和 Fe 的相互轉化。實驗如下： （ 1 ） 待 實 驗 I 溶 液 顏 色 不 再 改 變 時 ， 再 進 行 實 驗 II ， 目 的 是 使 實 驗 I 的 反 應 達 到 。 （ 2） iii 是 ii 的對比試驗，目的是排除有 ii 中 造成的影響。 （ 3 ） i 和 ii 的顏色變化表明平衡 逆向移動， Fe2+ 向 Fe3+

15、轉化 。用化學平衡移動原 理解釋原 因： 。 （ 4）根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律， 該同學推測 i 中 Fe2+向 Fe3+轉化 的原因： 外加 Ag+使 c(I-)降低，導致 I-的還原性弱于 Fe2+，用 右圖裝置（ a、 b 均為石墨電極）進行實驗驗證。 ① K 閉合時，指針向右偏轉， b 作 極。 ② 當指針歸零（反應達到平衡） 后，向 U 型管左管滴加 0.01 mol/L AgNO3 溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測，該現(xiàn)象 是 。 （ 5）按照（ 4）的原理，該同學用上圖裝置進行實驗，證實了 ii 中 Fe2+向 Fe3+

16、轉化的原因， ① 轉化原因是 。 ② 與（ 4）實驗對比，不同的操作是 。 （ 6）實驗 I 中，還原性： I->Fe2+；而實驗 II 中，還原性： Fe2+>I-，將（ 3）和（ 4）、（5）作對比，得出 的結論是 。 12．【 2015 海南化學】（ 9 分）銀是一種貴金屬，古代常用于制造錢幣及裝飾器皿，現(xiàn)代在電池和照明器材 等領域亦有廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}。 （ 1）久存的銀制器皿表面會變黑，失去銀白色的光澤，原因是 。 -10 -1 的 AgNO3 溶液中加入 -1 的鹽

17、 （ 2）已知 Ksp(AgCl)=1． 8 10 ,若向 50mL0． 018mol L 50mL0． 020molL 酸，混合后溶液中的 Ag+的濃度為 molL-1， pH 為 。 （ 3 ） AgNO3 溶 液 光 照 易 分 解 ， 生 成 Ag 和 紅 棕 色 氣 體 等 物 質 ， 其 光 照 分 解 的 化 學 方 程 式 為 。 （ 4）右圖所示原電池正極的反應式為 。 13．【 20

18、15 安徽理綜化學】 （ 14 分） C、 N、 O、 Al、Si、 Cu 是常見的六種元素。 （ 1） Si 位于元素周期表第  ____周期第  _____族。 （ 2）N 的基態(tài)原子核外電子排布式為  _____  ；Cu 的基態(tài)原子最外層有  ___個電子。 （ 3）用 “>或”“<填”空： 原子半徑  電負性  熔點  沸點 Al_____Si N____O 金剛石 _____晶體硅 （ 4）常溫下，將除去表面氧化膜的 A

19、l、Cu 片插入濃 HNO3 中組成原電池（圖  CH4____SiH4 1），測得原電池的電流 強度（  I）隨時間（  t）的變化如圖  2 所示，反應過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。 0-t1 時 ， 原 電 池 的 負 極 是 Al 片 ， 此 時 ， 正 極 的 電 極 反 應 式 是 _____ ,溶液中的 H+向 ___極移動， t1 時，原電池中電子流動方 向發(fā)生改變，其原因是 ______ 。 14．【2015 山東理綜化學】 (

20、15 分 )利用 LiOH 和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。 LiOH 可由電解法制備， 鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。 （ 1）利用如圖裝置電解制備 LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為 LiOH 和 LiCl 溶液。  B 極區(qū)電解液為  __________溶液（填化學式） ，陽極 電極反應式為  __________  ，電解過程 中 Li+向_____電極遷移（填 “A或”“B）”。 （ 2）利用鈷渣 [ 含 Co(OH)3 、Fe( O H ) 3 等 ]制備鈷氧

21、化物的工藝流程如下： Co(OH)3 溶解還原反應的離子方程式為 ____________________________________ ，鐵渣中鐵元素的 化合價為 ___________，在空氣中煅燒 CoC2O4 生成鈷氧化物和 CO2，測得充分煅燒后固體質量為 2.41g， CO2 的體積為 1.344L（標準狀況），則鈷氧化物的化學式為 __________。 15．【 2015 重慶理綜化學】 （ 14 分）我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術價值和歷史價值，但出土的

22、青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對其進行修復和防護具有重要意義。 （ 1）原子序數(shù)為 29 的銅元素位于元素周期表中第 周期。 （ 2）某青銅器中 Sn、 Pb 的質量分別為 119g、 20.7g，則該青銅器中 Sn 和 Pb 原子的數(shù)目之比為 。 （ 3）研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在 CuCl。關于 CuCl 在青銅器腐蝕過程中的催化作用， 下列敘述正確的是 。 A．降低了反應的活化能 B．增大了反應的速率 C．降低了反應的焓變 D．增大了反應的平衡常數(shù) （ 4）采用 “局部封

23、閉法 ”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀 Ag2O 涂在被腐蝕部位， Ag2O 與有害 組分 CuCl 發(fā)生復分解反應，該化學方程式為 。 （ 5）題 11 圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。 ① 腐蝕過程中，負極是 （填圖中字母 “ a或”“ b或”“ c）”； ② 環(huán)境中的 Cl-擴散到孔口，并與正極反應產(chǎn)物和負極反應產(chǎn) 物作用生成多孔粉狀銹 u 2(OH)3Cl，其離子方程式 為  ； ③ 若生成  4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上耗氧體積為 

24、 L（標 準狀況）。 16．【 2015 新課標Ⅱ卷理綜化學】 （14 分）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒， 其周圍是碳粉， MnO2，ZnCl2 和 NH4Cl 等組成的糊狀填充物，該電池在放電過程產(chǎn)生 MnOOH，回收處理該 廢電池可得到多種化工原料，有關數(shù)據(jù)下表所示： 溶解度 /(g/100g 水 ) 溫度 / ℃ 0 20 40 60 80 100 化合物 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395

25、 452 488 541 614 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 近似值 10-17 10-17 10-39 回答下列問題： （ 1）該電池的正極反應式為 ，電池反應的離子方程式為： （ 2）維持電流強度為 0.5A，電池工作五分鐘，理論上消耗 Zn g。（已經(jīng) F＝ 96500C/mol ） （ 3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有 ZnCl2 和 NH4Cl，二者可通過

26、 ____分離回收； 濾渣 的主要成分 是 MnO2 、 ______ 和 ，欲從 中得到較純 的 MnO2 ， 最簡便的方 法 是 ， 其 原 理 是 。 （ 4）用廢電池的鋅皮制備 ZnSO47H2O 的過程中，需去除少量雜質鐵，其方法是：加稀硫酸和 H2O2 溶解，鐵變?yōu)? _____，加堿調節(jié)至 pH 為 時，鐵剛好完全沉淀（離子濃度小于 -5 時， 110 mol/L 即可認為該離子沉淀完全） ；繼續(xù)加堿調節(jié)至pH 為 _____時，鋅開始沉

27、淀（假定 2＋ 濃度為 Zn 0.1mol/L ）。若上述過程不加 H2O2 后果是 ， 原因是 。 參考答案 :1-5 A D C D D ,6-8 B D D － － 。 9.【答案】（1） 2Cl ＋2H2O Cl2↑＋ H2↑＋ 2OH （ 2）阻止 OH-進入陽極室，與 Cl2 發(fā)生副反應： 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻止陽極產(chǎn)生的 Cl2 和陰 極產(chǎn)生的 H2 混合發(fā)生爆炸。 （ 3） a；

28、d； （ 4） 2KClO 3+ H 2 C2O4+ 2H 2SO4= 2ClO 2+2CO 2+2KHSO 4+2H 2O. 2–2– –– （ 5）大于； SO3 >CO3 >HCO3 >HSO3 。 【解析】 （ 2）圖中的離子交換膜只允許陽離子通，是陽離子交換膜，可以允許陽離子通過，不能使陰離子通 過，這樣就可以阻止陰極溶液中的 OH-進入陽極室，與氯氣發(fā)生反應，阻止 Cl -進入陰極室， 使在 陰極區(qū)產(chǎn)生的  NaOH  純度更高。同時可以阻止陽極產(chǎn)生的  Cl 2 和陰極產(chǎn)生的  H 2 混

29、合發(fā)生爆炸。 （ 3）隨著電解的進行，溶質  NaCl  不斷消耗，所以應該及時補充。精制飽和食鹽水從與陽極連接的圖 中 a 位置補充，由于陰極  H +不斷放電，附近的溶液顯堿性，氫氧化鈉溶液從圖中  d 位置流出；水 不斷消耗，所以從  b 口不斷加入蒸餾水，從  c 位置流出的是稀的  NaCl  溶液。 （ 4）KClO  3 有氧化性，  H2C2O4 有還原性，在酸性條件下  KClO 3 可以和草酸（  H

30、 2C2O4）生成高效的消 毒殺菌劑 ClO 2，還生成 CO2 和 KHSO 4 等物質。則根據(jù)電子守恒及原子守恒，可得該反應的化學 方程式是： 2KClO 3+ H2C2O4+ 2H 2SO4= 2ClO 2+2CO2+2KHSO 4+2H 2O. （ 5）NaClO 、Na 2SO3 都是強堿弱酸鹽，弱酸根離子發(fā)生水解反應，消耗水電離產(chǎn)生的 H+ ，破壞了水 的電離平衡，當最終達到平衡時，溶液中 c(OH -)>c(H +) ，所以溶液顯堿性。形成鹽的酸越弱，鹽 水解程度就越大。 消耗的離子濃度越大， 當溶液達到平衡時，

31、剩余的離子濃度就越小。 由于 H 2SO3 的 Ki2 =1.02 10-7 ；HClO 的 K i1=2.95 10-8，所以酸性：HSO3 ->HClO ，因此溶液的 pH: NaClO> Na 2SO3 。 由于電離程度： H2 SO3> H 2CO3>HSO 3 ->HCO 3- ，濃度均為 0.1 mol/L 的 Na 2SO3 和 Na2CO3 的混合 溶液中，水解程度： 2– 2– 2– 2– - CO3 >SO3 ，所以離子濃度： SO3 >CO 3 ；水解產(chǎn)生的離子濃度： HCO 3 >

32、 - SO3 2– HSO 3 。但是鹽水解程度總的來說很小，主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在。所以在該溶液中 、 2– – – 2– 2– – – CO 3 、 HSO3 、 HCO 3 濃度從大到小的順序為 SO3 >CO 3 >HCO 3 >HSO 3 。 10.【答案】 （ 1） CO2 +H2O H2 CO3，H2 CO3 － +H+ HCO3 （ 2） ①Ca 2+ + 2HC

33、O3 === CaCO3↓+CO2+H2O － ② xCO 2 2x H2 18O （ 3） ① ② xy/z － b 室，發(fā)生反應： HCO3 － （ 4）①a 室：2H2O-4e = O2↑ +4H+，H+ 通過陽離子膜進入 +H+= CO2↑ +H2O。②c 室的反應： 2H2O+2e-=2OH-+H2 ↑，用 c 室排出的堿液將從

34、 b 室排出的酸性海水調節(jié)至接近裝置入口海 水的 pH 【 解 析 】 （ 1 ） CO2 可 與 水 反 應 生 成 碳 酸 ， 碳 酸 可 微 弱 電 離 生 成 碳 酸 氫 根 和 氫 離 子 ： CO2+H2OH2CO3 － HCO3 +H+ （ 2） ① 根據(jù)反應物是 HCO3 － ，生成物是 CaCO3 和 CO2，易知本題的反應方程式為： － Ca2++ 2HCO3 === CaCO3↓+CO2+H2O 。 ② 根據(jù)元素守恒法，及示蹤原

35、子的標記可知方程式中的填空為： xCO2 ， 2x H2 18O （ 3） ① 注意酸化的試劑要用硫酸，一定不能用鹽酸，因為 HCl 會揮發(fā)出來影響后續(xù)的滴定。 ② 該滴定過程轉化的關系式為： － CO2 ~ HCO3 ~ HCl 1 1 n(CO2) x mol/L -3 yL 10 解得： n(CO2)=xy -3 10mol 所以： c(CO2)=xy/z mol/L （ 4）① 海水 p

36、H＞ 8，顯堿性，需要 H+中和降低海水的堿性， － a 室發(fā)生陽極反應： 2H2O-4e = O2↑ +4H+, － － － c(OH )下降，H2O OH +H+平衡右移， c(H+)增大，H+從 a 室進入 b 室，發(fā)生反應：HCO3 +H+== CO2+H2O。 ②c 室的反應： 2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用 c 室排出的堿液將從 b 室排出的酸性海水調節(jié)至接近裝置入 口海水的 pH 。 11.【答案】 （ 1）化學平衡狀態(tài)（ 2）溶液稀釋對顏色變化

37、 （ 3）加入 Ag+發(fā)生反應： Ag++I-=AgI ↓， c(I-)降低；或增大 c(Fe2+)平衡均逆向移動 （ 4） ① 正 ② 左管產(chǎn)生黃色沉淀，指針向左偏轉。 （ 5） ①Fe 2+隨濃度增大，還原性增強 ，使 Fe2+還原性強于 I- ② 向 U 型管右管中滴加 1mol/L FeSO4 溶液。 （ 6）該反應為可逆氧化還原反應，在平衡時，通過改變物質的濃度，可以改變物質的氧化、還原能 力，并影響平衡移動方向

38、 12.【答案】（1） Ag 與空氣中氧及含硫化合物反應生成黑色硫化銀； -7 （2 ）1.8 10mol/L ； 2 光照 （3 ）2AgNO3 ======= Ag+2NO2 ↑ +O2 ↑ （ 4）Ag++e-=Ag 【解析】（1）根據(jù)金屬的腐蝕可知 Ag 變黑是發(fā)生了化學腐蝕， Ag 與空氣中氧及含硫化合物反應生成黑色 硫化銀； （ 2 ）根據(jù)反應中 HCl 和硝酸銀的物質的量可知 HCl 過量，則計算剩余的氯離子的物質的量濃度為 （ 0.02-0.018）

39、mol/L/ 2=0.001mol/L ，根據(jù) AgCl 的溶度積的表達式計算即可；因為該反應中氫離子未 參加反應，所以溶液的體積變?yōu)?100mL 時，氫離子的濃度為 0.01mol/L ，則 pH=2； （ 3 ）根據(jù)氧化還原反應理論，硝酸銀分解生成 Ag 和二氧化氮氣體，無元素化合價升高的，所以該反應中有氧氣生成。 （ 4）該原電池的實質是 Cu 與銀離子發(fā)生置換反應生成 Ag 單質，所以正極是生成 Ag 單質的還原反 應。 2 2 3 + - - 13.【答案】（1）三 IVA ，（ 2）

40、1s 2s 2p ， 1 個（ 3）>， <， >，<（ 4） 2H + NO3 +e =NO2 ↑ + H2O，正， Al 在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了 Al 進一步反應 【解析】（1） Si 的核電荷數(shù)為 14，位于元素周期表第三周期 IVA 族；（ 2） N 原子的核外電子數(shù)為 7，根 據(jù)電子排布式的書寫規(guī)則， N 的基態(tài)原子核外電子排布式為 1s22s22p3；Cu 的基態(tài)原子核外電子排布式 為： 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 故最外層有 1 個電子（ 3）同周期元素原子隨核電荷數(shù)遞增，原子半徑減

41、 ??；非金屬性越強電負性越大；金剛石和晶體硅都屬于原子晶，但 C-C鍵鍵長短，鍵能大，故熔點更 高；組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，沸點越高。 （ 4）正極得電子發(fā)生還原反應，故電極 反應式為： 2H+ + NO 3 -+e-=NO2 ↑ + H2O；在電場作用下，陽離子向電池正極移動；由圖像得 t1 時刻電 流方向改變，說明電負極發(fā)生變化， Al 因為發(fā)生鈍化不再進一步反應。 【考點定位】 本題屬于實驗題， 考查知識點覆蓋范圍較廣， 包括元素周期表和元素周期律、 核外電子排布、 晶體類型、原電池原理等知識，難度也由簡入難。

42、 14.【答案】（1） LiOH；2Cl ￣— 2e￣2↑=Cl；B （ 2） 2Co(OH)3+4H++SO32￣=2Co2++SO4 2￣+5H2O； +3； Co3O4 【解析】（1）根據(jù)示意圖， B 極區(qū)生產(chǎn) H2，同時生成 LiOH，則 B 極區(qū)電解液不能是 LiCl 溶液，如果是 LiCl 溶液則無法得到純凈的 LiOH，則 B 極區(qū)電解液為 LiOH 溶液；電極 A 為陽極，陽極區(qū)電解液為 LiCl 溶 液，根據(jù)放電順序，陽極上 Cl ￣失去電子，則陽極電極反應式為： 2Cl￣— 2e￣=Cl

43、 2↑；根據(jù)電流方向，電 解過程中 Li+向 B 電極遷移。 （ 2）在酸性條件下， Co(OH)3 首先與 H+反應生成 Co3+， Co3+具有氧化性，把 SO3 2￣氧化為 SO4 2￣，配平可得 + 22+2 +3 價； 離子方程式： 2Co(OH)3+4H +SO3 ￣=2Co +SO4 ￣+5H2O；鐵渣中鐵元素的化合價應該為高價，為 CO2 的物質的量為： 1.344L 22.4L/mol=0.06mol，根據(jù) CoC2O4 的組成可知 Co 元素物質的量為 0.03mol

44、， 設 鈷 氧 化 物 的 化 學 式 為 CoxOy ， 根 據(jù) 元 素 的 質 量 比 可 得 ： 59x ： 16y=0.03mol 59g/mol ： （ 2.41g—0.03mol 59g/mol），解得 x： y=3:4，則鈷氧化物的化學式為： Co3O4。 15.【答案】 11.(14 分 ) （ 1）四 （ 2） 10:1 （ 3） A、 B （ 4）Ag2O O +2CuCl=2AgCl+Cu (5) ① c ② 2＋ －－ 2Cu +3OH +Cl =Cu2

45、(OH)3Cl ↓ ③ 0.448 【解析】（1）銅為 29 號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)則可知，銅元素位于元素周期表中第四周期。 （ 2）根據(jù) N=m/MN A，青銅器中 Sn、Pb 的質量分別為 119g、 20.7g，則該青銅器中 Sn 和 Pb 原子數(shù)目 之比為（ 119119）：（20.7 207）=10:1. （ 3）催化劑能降低反應的活化能，從而加快化學反應速率，但是催化劑不能改變反應的焓變，也不能改變化學平衡常數(shù)，選 A、 B. （ 4） Ag2O 與 CuCl 發(fā)生復分解反應，沒有化合價的升降，則化學方程式為 Ag

46、2O O 。 +2CuCl=2AgCl+Cu 2＋ ，則負極是銅，選 c； （ 5） ① 根據(jù)圖示，腐蝕過程中，銅失電子生成Cu ② 根據(jù)上述分析，正極產(chǎn)物是 － 2＋ ，環(huán)境中的 - OH ，負極產(chǎn)物為 Cu Cl 擴散到孔口，與正極反應產(chǎn)物和 負極反應產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹 Cu2(OH)3Cl，則離子方程式為 2Cu2＋ －－ +3OH +Cl =Cu2(OH)3Cl ↓； ③ 4.29gCu 2(OH)3Cl 的物質的量為 4.29/24

47、1.5=0.02mol, 根據(jù)銅原子守恒， Cu2＋的物質的量為 0.04mol, － － － 則理論上耗 負極反應為： 2Cu-4e =2Cu2＋ ,正極反應為 O2+4e +2H2O = 4OH ，根據(jù)正負極放電量相等， 氧體積為 0.02mol 22.4Lmol -1=0.448L. — ＋ ＝MnOOH ；Zn＋ 2MnO 2＋ 2H ＋ 2＋ ＋ 2MnOOH （2） 0.05g 16.【答案】（1） MnO2 ＋e ＋ H ＝ Zn （ 3）加熱濃縮、 冷卻結晶；鐵粉、Mn

48、OOH；在空氣中加熱； 碳粉轉變?yōu)?CO2，MnOOH 氧化為 MnO 2 （ 4）Fe3＋ ； 2.7； 6； Zn2＋ 和 Fe2＋分離不開； Fe(OH)2 和 Zn(OH)2 的 Ksp 相近 【解析】（ 1）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，鋅是活潑的金屬，鋅是負極，電解質顯酸 性，則負極電極反應式為 Zn—2e—＝ Zn2＋ 。中間是碳棒，碳棒是正極，其中二氧化錳得到電子轉化為MnOOH，則正極電極反應式為 MnO 2＋ e—＋ H＋ ＝ MnOOH，所以總反應式為 Zn＋2MnO 2＋ 2H＋ ＝ Zn2 ＋＋ 2MnOOH。 （ 2）維持電流強

49、度為 0.5A，電池工作五分鐘，則通過的電量是 0.5 300＝ 150，因此通過電子的物質 的 量 是 150 ＝1554 10 3 mol ， 鋅 在 反 應 中 失 去 2 個 電 子 ， 則 理 論 消 耗 Zn 的 質 量 是 96500 0.001554 mol 2  65g / mol＝0.05g 。 （ 3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化銨。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知氯化 鋅的溶解度受溫度影響較大， 因此兩者可以通過結晶分離回收， 即通過蒸發(fā)濃縮、 冷卻結晶實現(xiàn)分離。 二

50、氧化錳、鐵粉、 MnOOH 均難溶于水，因此濾渣的主要成分是二氧化錳、碳粉、 MnOOH。由于碳燃 燒生成 CO2，MnOOH 能被氧化轉化為二氧化錳， 所以欲從中得到較純的二氧化錳， 最簡便的方法是在 空氣中灼燒。 （ 4）雙氧水具有強氧化性，能把鐵氧化為鐵離子，因此加入稀硫酸和雙氧水，溶解后鐵變?yōu)榱蛩徼F。 根據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知，當鐵離子完全沉淀時溶液中鐵離子濃度為 10—5 mol/L ，則溶液中氫 —39 氧根的濃度＝ 10 ＝5 10 —12 mol / L ，所以氫離子濃度是 —3 m

51、ol/L ， pH＝2.7，因此加堿調節(jié) 3 — 5 210 10 pH 為 2.7 時鐵剛好完全沉淀。 Zn2＋ 濃度為 0.1mol/L ，根據(jù)氫氧化鋅的溶度積常數(shù)可知開始沉淀時的氫 氧根濃度為＝ 10 17 ＝ 10—8 mol/L ，氫離子濃度是 10—6mol/L ， pH＝6 ，即繼續(xù)加堿調節(jié) pH 為 6 時鋅 0.1 開始沉淀。如果不加雙氧水，則鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，由于氫氧化亞鐵和氫氧化鋅的溶度積 常數(shù)接近，因此在沉淀鋅離子的同時亞鐵離子也沉淀，導致生成的氫氧化鋅不純，無法分離開 Zn2 ＋和 Fe2＋ 。