考點9電化學(xué)1.（2013·北京理綜·7）下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是A.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B.金屬護(hù)攔表面涂漆C.汽水底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊【答案】A【解析】A、鋼閘門連接電源的負(fù)極，為電解池的陰極，被保護(hù)，屬于外加電流的陰極保護(hù)法，故正確；BC、是金屬表面覆蓋保護(hù)層，隔絕空氣，故錯誤D、 鎂比鐵活潑，構(gòu)成原電池，鐵為正極，被保護(hù)，是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故錯誤。2.（2013·北京理綜·9）用石墨電極電解CuCl2溶液（見右圖）。下列分析正確的是A.a端是直流電源的負(fù)極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2+2e-=CuD.通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體【答案】A【解析】A、由溶液中離子移動方向可知，U型管左側(cè)電極是陰極，連接電 源的負(fù)極，a端是電源的負(fù)極，故正確；B、通電使CuCl2發(fā)生電解，不是電離，故錯誤；C、陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，Cl-在陽極放電2Cl-2e-=C12，故錯誤；D、Cl-發(fā)生氧化反應(yīng)，在陽極放電生成C12，故D錯誤。3.（2013·新課標(biāo)卷·11）“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是A.電池反應(yīng)中有NaCl生成B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三個鋁離子C.正極反應(yīng)為：NiCl2+2e=Ni+2ClD.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動解析：考察原電池原理。負(fù)極是液體金屬Na，電極反應(yīng)式為：Nae=Na;正極是Ni，電極反應(yīng)式為NiCl2+2e=Ni+2Cl；總反應(yīng)是2NaNiCl2=2NaClNi。所以A、C、D正確，B錯誤，選擇B。4、（2013·天津化學(xué)·6）為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。其反應(yīng)原理如下：電池： Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l)電解池：2Al+3O2Al2O3+3H2電解過程中，以下判斷正確的是 電池 電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極：PbO2+4H+2e=Pb2+2H2O陽極：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+D【解析】該題考查原電池和電解池的基本知識。A選項H+離子在原電池中移向PbO2電極，錯誤。B選項每消耗3molPb，根據(jù)電子守恒生成lmolAl2O3，錯誤。C選項在原電池的正極電極反應(yīng)是生成PbSO4，錯誤。D選項在原電池中Pb電極的質(zhì)量由于生成PbSO4，質(zhì)量增加，在電解池中，Pb陰極，質(zhì)量不變，正確。答案：D5.（2013·安徽理綜·10）熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為：PbSO4+2LiCl+Ca =CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關(guān)說法正確的是A 正極反應(yīng)式：Ca+2Cl- - 2e- = CaCl2B 放電過程中，Li+向負(fù)極移動C 沒轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7PbD 常溫時，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)10.【答案】D【解析】A、正極發(fā)生還原反應(yīng)，故為，錯誤；B、放電過程為原電池，陽離子向正極移動，錯誤；C、每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，生成0.05molPb，為10.35g，錯誤；D常溫下，電解質(zhì)不能融化，不能形成原電池，故指針不偏轉(zhuǎn)，正確?！究键c定位】考查化學(xué)基本理論，設(shè)計電極判斷、電極反應(yīng)方程式的書寫、離子流動方向以及簡單計算。6.（2013·新課標(biāo)卷I·10）銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器漫入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al + 3Ag2S = 6Ag + A12S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl 【考點】考查氧化還原和電化學(xué)知識?！窘馕觥緼錯，銀器放在鋁制容器中，由于鋁的活潑性大于銀，故鋁為負(fù)極，失電子，銀為正極，銀表面的Ag2S得電子，析出單質(zhì)銀附著在銀器的表面，故銀器質(zhì)量增加； C錯，Al2S3在溶液中不能存在，會發(fā)生雙水解反應(yīng)生成H2S和Al(OH)3； D錯，黑色褪去是Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag而不是AgCl，從化合價變化也可推斷，S被氧化，Ag肯定被還原?！敬鸢浮緽 7.（2013·江蘇化學(xué)·9）Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨電極附近溶液的pH增大D.溶液中Cl向正極移動【參考答案】C【解析】本題是電化學(xué)基礎(chǔ)的一條簡單綜合題，著力考查學(xué)生對原電池基礎(chǔ)知識的理解能力。A.組成的原電池的負(fù)極被氧化，鎂為負(fù)極，而非正極。B、C.雙氧水作為氧化劑，在石墨上被還原變?yōu)樗?，溶液PH值增大。D.溶液中Cl移動方向同外電路電子移動方向一致，應(yīng)向負(fù)極方向移動。8、（2013·浙江理綜·11）電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH=IO3+5I+3H2O下列說法不正確的是A右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O+2e=H2+2OHB電解結(jié)束時，右側(cè)溶液中含有IO3C電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式KI+3H2O=KIO3+3H2D如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)方程式不變【解析】電解的電極反應(yīng)為：陽極 2I2e= I2 左側(cè)溶液變藍(lán)色3I2+6OH=IO3+5I+3H2O 一段時間后，藍(lán)色變淺 陰離子交換膜 向右側(cè)移動陰極 2H2O+2e=H2+2OH 右側(cè)放出氫氣如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜：電極反應(yīng)為：陽極 2I2e= I2 多余K+ 通過陽離子交換膜遷移至陰極 陰極 2H2O+2e=H2+2OH 保證兩邊溶液呈電中性9（2013·海南化學(xué)·4）Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為：2AgCl+ Mg = Mg2+ 2Ag +2Cl-。有關(guān)該電池的說法正確的是AMg為電池的正極B負(fù)極反應(yīng)為AgCl+e-=Ag+Cl-C不能被KCl 溶液激活D可用于海上應(yīng)急照明供電答案D解析：根據(jù)氧化還原判斷，Mg為還原劑是負(fù)極、失電子，所以A、B都錯，C是指電解質(zhì)溶液可用KCl 溶液代替。10（2013·海南化學(xué)·12）下圖所示的電解池I和II中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b>d。符合上述實驗結(jié)果的鹽溶液是選項XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2 (SO4)3DCuSO4AgNO3答案D解析：題意表明b、d沒有氣體逸出，所電解的鹽溶液中金屬元素，應(yīng)該在金屬活動順序表中（H）以后，只有D符合題意。11、（2013·廣西理綜·9）電解法處理酸性含鉻廢水（主要含有Cr2O72）時，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在反應(yīng)Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O，最后Cr3以Cr(OH)3形式除去，下列說法不正確的是 A.陽極反應(yīng)為Fe2eFe2 B.電解過程中溶液pH不會變化C.過程中有Fe(OH)3沉淀生成 D.電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子，最多有1 mol Cr2O72被還原【答案】B【解析】根據(jù)電解原理，該電解法的陽極反應(yīng)為Fe2eFe2，陰極反應(yīng)為2H+2eH2，生成的亞鐵離子被溶液中的Cr2O72氧化：Cr2O726Fe214H2Cr36Fe37H2O，電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子，最多有1 mol Cr2O72被還原。無論陰極消耗還是氧化過程中，氫離子濃度減小，隨著溶液中的酸性下降，F(xiàn)e3的水解平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀。12.（2013·上?；瘜W(xué)·8）糕點包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是A.脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點保質(zhì)期B.脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為：Fe-3eFe3+C.脫氧過程中碳做原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e4OH-D.含有1.12g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）【答案】D【解析】根據(jù)題意鐵作為電池負(fù)極（Fe-2e-=Fe2-） 碳作原電池正極（2H2O+O2+4e=4OH）因此BC錯誤，脫氧過程是放熱反應(yīng)，A項錯誤，D項生成的Fe2-繼續(xù)被O2氧化13.（2013·北京理綜·8）下列解釋事實的方程式不準(zhǔn)確的是A.用濃鹽酸檢驗氨：NH3+HCl=NH4ClB.碳酸鈉溶液顯堿性：CO2-3+H2OHCO-3+OH-C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，鐵作負(fù)極被氧化：Fe-3e-=Fe3+D.長期盛放石灰水的試劑瓶內(nèi)壁出現(xiàn)白色固體：Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O【答案】C【解析】A、鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的HCl與氨氣反應(yīng)生成氯化銨，冒白煙，故正確；B、碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液中存在CO2-3水解平衡：CO2-3+H2OHCO-3+OH-，使溶液呈堿性，故正確；C、鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極被氧化，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，故錯誤；D、石灰水與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，故正確。14.（2013·福建理綜·11）某科學(xué)家利用二氧化鈰（CeO2）在太陽能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變成H2、CO。其過程如下：下列說法不正確的是A該過程中CeO2沒有消耗B該過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C右圖中H1=H2+H3D以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 CO+4OH2e=CO32+2H2O【知識點】蓋斯定律，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，電極反應(yīng)式的書寫【答案】C 【解析】A 項，我們把兩個反應(yīng)相疊加就可以得到，所以CeO2 沒有消耗；B 項，該反應(yīng)實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化；C 項，根據(jù)所給的關(guān)系可知H3=-（H2+H1）；D 項，堿性燃料電池的總反應(yīng)為2CO+4OH+O2=2CO32+2H2O， 負(fù)極反應(yīng)是CO+4OH2e=CO32+2H2O， 正極反應(yīng)是O2+2H2O4e=4OH。15.化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù)（15）（2013·新課標(biāo)卷·36）鋅錳電池（俗稱干電池）在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造圖如圖（a）所示?；卮鹣铝袉栴}：（1） 普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH 該電池中，負(fù)極材料主要是_，電解質(zhì)的主要成分是_，正極發(fā)生的主要反應(yīng)是_ 。 與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點及其理由是_ 。（2） 圖（b）表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝（不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬）。（3）圖（b）中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為A_，B_。 操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體，該反應(yīng)的離子方程式為_ 。 采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質(zhì)是_。（填化學(xué)式） 參考答案：（1）Zn；NH4Cl； MnO2eNH4=MnOOHNH3（2）堿性電池不容易發(fā)生電解質(zhì)溶液泄漏，因為消耗的負(fù)極改裝在電池的內(nèi)部； 堿性電池使用壽命長，因為金屬材料在堿性電解質(zhì)比在酸性電解質(zhì)的穩(wěn)定性好；（3）ZnCl2; NH4Cl； 3MnO422CO2=2MnO4MnO22CO32；H2；16.（2013·新課標(biāo)卷I·27）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）,導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe-=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源 （部分條件未給出） 回答下列問題： LiCoO2 中，Co元素的化合價為_。 寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。 “酸浸”一般在80 oC下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_;可用鹽酸代替H2SO4和H2O2  的混合液，但缺點是_。 寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。 充放電過程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式_。  = 6 * GB2 * MERGEFORMAT 上述工藝中“放電處理”有利于鋰在正極的回收。其原因是_。在整個回收工藝中，可回收的金屬化合物有_(填化學(xué)式） 【答案】（1）+3；（2）2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 （4）CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2 （5）Li1-xCoO2+ LixC6= LiCoO2+6C （6）Li+從負(fù)極脫出，經(jīng)電解液向正極移動并進(jìn)入正極材料中；Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4 17（2013·山東理綜·28）（12分）金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。（1）由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是 aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3（2）輝銅礦（Cu2S）可發(fā)生反應(yīng)2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2 H2O，該反應(yīng)的還原劑是 ，當(dāng)1mol O2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為 mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是 （3）右圖為電解精煉銀的示意圖， （填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為 （4）為處理銀器表面的黑斑（Ag2S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用為 解析：解析：（1）NaCl與Al2O3冶煉需要用電解法，F(xiàn)e2O3與Cu2S可以用熱還原法，所以為b、d。（2）在該反應(yīng)中，Cu元素化合價由+1升高到+2，S元素由-2升高到+6，Cu2S做還原劑，當(dāng)有1molO2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4mol，由于Cu2+水解呈酸性，加入鎂條時，鎂與H+反應(yīng)生成了氫氣。（3）電解精煉時，不純金屬做陽極，這里就是a極；b電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成了紅棕色氣體是NO，遇空氣氧化生成的NO2，電極反應(yīng)：NO3-+3e-4H+NO+2H2O。或NO3-+e-2H+NO2+H2O（4）做電解質(zhì)溶液，形成原電池。答案：（1）bd（2）Cu2S；4；氫氣（3）a；NO3-+3e-4H+NO+2H2O（4）做電解質(zhì)溶液，形成原電池。18.（2013·重慶理綜·29）(14分)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。催化反硝化法中，H2能將NO3還原為N2。25時，反應(yīng)進(jìn)行10min，溶液的pH由7變?yōu)?2。N2的結(jié)構(gòu)式為 上述反應(yīng)的離子方程式為，其平均反應(yīng)速率(NO3)為 mol·L1/min還原過程中可生成中間產(chǎn)物NO2，寫出3種促進(jìn)NO2水解的方法 電化學(xué)降解NO3的原理如題29圖所示。NO3H2O HPt電極Ag-Pt電極直流電源質(zhì)子交換膜題29圖AB··電源正極為 （填A(yù)或B），陰極反應(yīng)式為 若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左m右)為 克 解析：以環(huán)境保護(hù)為背景考察化學(xué)理論，是平衡理論和電化學(xué)理論的綜合。 （1）氮氣的結(jié)構(gòu)式為：NN，根據(jù)產(chǎn)物分析首先要書寫催化反硝化法方程式：2NO35H2 N22OH4H2O，然后才能計算反應(yīng)速率，根據(jù)PH值，C(OH)=0.01mol·L1，(NO3)=0.01/10=0.001 mol·L1/min根據(jù)NO2H2OHNO2OH要促使平衡正向移動，可以加酸、加水或升高溫度等方法。（2）要實現(xiàn)2NO36H2O10eN212OH；該反應(yīng)應(yīng)該陰極中進(jìn)行，Ag不能作陽極，否則會失去電子，所以Pt是陽極，A是正極；AgPt是陰極，在陽極的反應(yīng)式為：2H2O4e=4HO2；兩級的質(zhì)量差實際上陽極消耗水的質(zhì)量和陰極析出N2的質(zhì)量之差和質(zhì)子交換膜進(jìn)入H的質(zhì)量之差，根據(jù)電子守恒原理，H2O2e；N210H10e；左邊是陽極，減重18g，右邊減重5.6g2g=3.6g，m左m右=18g.3.6g=14.4g.參考答案：NN 2NO35H2 N22OH4H2O，0.001加酸，升高溫度，加水A，2NO36H2O10eN212OH14.4不很明顯的電化學(xué)（綜合考查）1.（2013·江蘇化學(xué)·11）下列有關(guān)說法正確的是A.反應(yīng)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H0B.電解法精煉銅時，以粗銅作陰極，純銅作陽極C.CH3COOH 溶液加水稀釋后，溶液中 的值減小D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2 固體，CO32水解程度減小，溶液的pH 減小【參考答案】AC【解析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡單綜合題，著力考查學(xué)生對用熵變焓變判斷反應(yīng)方向，水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。A.本反應(yīng)前后氣體變固體，熵變小于零，只有在焓變小于零時自發(fā)。內(nèi)容來源于選修四P34P36中化學(xué)方向的判斷。B.精煉銅時，粗銅銅作陽極，被氧化，純銅作陰極，被還原。內(nèi)容來源于選修四P81。C.越稀越電離，醋酸與醋酸根離子濃度比減小。內(nèi)容來源于選修四P41。D.Na2CO3溶液加少量Ca(OH)2固體，抑制碳酸根離子水解，但pH值隨著Ca(OH)2固體的加入而增大。2、（2013·浙江理綜·7）下列說法不正確的是A多孔碳可用氫氧燃料電池的電極材料BpH計不能用于酸堿中和滴定終點的判斷C科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新細(xì)菌的DNA鏈中有砷(As)元素，該As元素最有可能取代了普通DNA鏈中的P元素DCH3CHCH2和CO2反應(yīng)生成可降解聚合物 OCHCH2OC n，該反應(yīng)符合綠O CH3 O色化學(xué)的原則【解析】A選項：氫氧燃料電池要求電極必須多孔具有很強(qiáng)的吸附能力，并具一定的催化作用，同時增大氣固的接觸面積，提高反應(yīng)速率。C選項：As和P同主族。甲基環(huán)氧乙烷與二氧化碳在一定條件下反應(yīng)生成聚碳酸酯，原子利用率達(dá)到100%，生成的聚碳酸酯易降解生成無毒無害物質(zhì)，所以此反應(yīng)符合綠色化學(xué)原則。B選項：pH計可用于酸堿中和滴定終點的判斷。3.（15分）（2013·新課標(biāo)卷I·28）二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過程包括以下四個反應(yīng)： CO(g）+ 2H2(g) = CH3OH(g)                  H1=-90.1 kJ·mol-1 CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)            H2=-49.0 kJ·mol-1 水煤氣變換反應(yīng)：     CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)             H3=-41.1 kJ·mol-1 二甲醚合成反應(yīng)： 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)           H4=-24.5 kJ·mol-1 Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是                    （以化學(xué)方程式表示） 分析二甲醚合成反應(yīng)對于CO轉(zhuǎn)化率的影響                     。 由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為               。有研究者在催化劑（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下由H2和CO直接制備二甲醚，結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_。 二甲醚直接燃料電池具有啟動快，效率高等優(yōu)點，其能量密度高于甲醇直接燃燒燃料電池（5.93kW·h·kg-1），若電解質(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為_。 一個二甲醚分子經(jīng)過電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生_個電子的電量；該電池理論輸出電壓1.20V，能量密度E=_（列式計算，能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量，1kW·h=3.6×105J ） 【答案】（1）Al2O3（鋁土礦）+2NaOH=2NaAlO2+H2O；NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3； (2)消耗甲醇，促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)平衡向右移，CO轉(zhuǎn)化率增大，生成的H2O通過水煤氣反應(yīng)消耗部分CO （3）2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)；H=-204.7kJ/mol；該反應(yīng)分子數(shù)減小，壓強(qiáng)升高平衡右移，CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大，CH3OCH3產(chǎn)率增加，壓強(qiáng)升高使CO和H2的濃度增加，反應(yīng)速率增大。 4.（2013·廣東理綜·33）（17分）化學(xué)實驗有助于理解化學(xué)知識，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。（1） 在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實驗。 列收集Cl2的正確裝置時 。將Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。設(shè)計實驗比較Cl2和Br2的氧化性，操作與現(xiàn)象是：取少量新制氯水和CCl4于試管中， 。（2） 能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：點解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。 完成原電池的裝置示意圖（見圖15），并作相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。 銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負(fù)極 。 甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ，其原因是 。（3）根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在（2）的材料中應(yīng)選 作陽極。33、解析：（1）Cl2是有刺激性氣味、密度比空氣大、有毒的黃綠色氣體，在制備和收集Cl2時必須有尾氣吸收裝置。沒有排氣管不能用于收集氣體；用于收集密度比空氣小的氣體；C用以收集密度比空氣大的氣體，且有尾氣吸收裝置；吸收氯氣不能收集。氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸為弱酸部分電離，所以有氧化性的含氯粒子是Cl、HClO和ClO。比較Cl和Br的氧化性，可以利用置換反應(yīng)。所以其具體操作是：取少量新制氯水和CCl于試管中，用膠頭滴管向試管中滴加NaBr溶液，振蕩靜置，溶液下層呈橙色。（2）由題給試劑，結(jié)合原電池的形成條件可知可以組合的原電池可以是：鋅銅、鋅鐵、鐵銅原電池。由圖示所給電子移動方向可知左邊為負(fù)極（活潑金屬）、右邊為正極（不活潑金屬），則組裝的原電池可以如下： 由所給的電極材料可知，當(dāng)銅片做電極時，銅片一定是正極，則負(fù)極是活潑的金屬（失電子發(fā)生氧化反應(yīng)），反應(yīng)的現(xiàn)象是電極逐漸溶解。以Zn和Cu做電極為例，如果不用鹽橋則Zn與CuSO4反應(yīng)，置換出的Cu附著在Zn表面，阻礙了Zn與CuSO4的接觸，不能提供穩(wěn)定電流。（3）根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法，可知被保護(hù)的金屬作陰極，即Zn作為陽極。答案：（1）C；Cl、HClO和ClO；取少量新制氯水和于試管中，用膠頭滴管向試管中滴加NaBr溶液，振蕩靜置，溶液下層呈橙色（2）(裝置圖如下)；電極逐漸溶解；甲；可以避免活潑金屬如Zn和CuSO4的接觸，從而提供穩(wěn)定電流（3）Zn命題意圖：化學(xué)實驗、元素化合物與化學(xué)反應(yīng)原理5.（2013·福建理綜·23）（16分）利用化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2S廢氣制取氫氣，既廉價又環(huán)保。（1）工業(yè)上可用組成為K2O·M2O3·2RO2·nH2O的無機(jī)材料純化制取的氫氣已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，兩種元素原子的質(zhì)量數(shù)之和為27，則R的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_常溫下，不能與M單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是_（填序號）a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.濃硫酸 d.NaOH e.Na2CO3固體（2）利用H2S廢氣制取氫氣來的方法有多種高溫?zé)岱纸夥ㄒ阎篐2S(g)=H2+1/2S2(g) 在恒溫密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行H2S分解實驗。以H2S起始濃度均為c mol·L-1測定H2S的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見右圖。圖中a為H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線，b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達(dá)到化學(xué)平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計算985時H2S按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù)K=_；說明溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：_電化學(xué)法該法制氫過程的示意圖如右。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，其目的是_；反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為_?！局R點】物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律，元素化合物性質(zhì)，化學(xué)平衡常數(shù)以及電化學(xué)反應(yīng)等知識?！敬鸢浮浚?） b、e（2）溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時間縮短（或其他合理條件）增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分【解析】（1）根據(jù)可知M、R 的化合價分別是+3、+4 價，再結(jié)合二者的質(zhì)子數(shù)之和為27，可推知X是Al、Y是Si，則Si 的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。Al 和Fe2O3 發(fā)生鋁熱反應(yīng)的條件是高溫，也不和Na2CO3 固體反應(yīng)；（2）根據(jù)圖像可知，985 時，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，我們根據(jù)三段式計算出化學(xué)平衡常數(shù)：由圖可知，當(dāng)溫度升高時，達(dá)到平衡的時間縮短了，也就是說升高溫度加快了化學(xué)反應(yīng)速率；采用氣、液逆流的方式進(jìn)行，其目的是增大了氣、液的接觸面積，增大了化學(xué)反應(yīng)速率，使反應(yīng)更容易進(jìn)行。根據(jù)反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)，可知：參加反應(yīng)的物質(zhì)是H2S和2FeCl3 ，生成物是S 單質(zhì)，說此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，所以生成的物質(zhì)還有FeCl2，即方程式為從反應(yīng)池流出的溶液中含有Fe2+ ，經(jīng)過電解池也變回了Fe3+ ，同時還有H2 生成，故電解反應(yīng)方程式為