曲一线科学备考 电化学
1. (2012天津, 7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期, 且原子序数依次增大。X、Z同主族, 可形成离子化合物ZX; Y、M同主族, 可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题: (1, 易)Y在元素周期表中的位置为 。
(2, 易)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式), 非金属气态氢化物还原性最强的是 (写化学式)。
(3, 易)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有(写出其中两种物质的化学式)。
(4, 中)X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1, 写出X2M燃烧反应的热化学方程式: 。
(5, 难)ZX的电子式为 ; ZX与水反应放出气体的化学方程式为 。
(6)熔融状态下, Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如右图), 反应原理为:
2Z+FeG2 Fe+2ZG
放电时, 电池的正极反应式为 ; 充电时, (写物质名称)电极接电源的负极; 该电池的电解质为 。
2. (2011四川, 26)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族, 丙、丁、戊处于同一周期, 戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; 戊的单质与X反应能生成乙的单质, 同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z, 0. 1 mol/L的Y溶液pH>1; 丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L, 也能与Z的水溶液反应生成盐; 丙、戊可组成化合物M。 请回答下列问题:
(1, 易)戊离子的结构示意图为 。 (2, 易)写出乙的单质的电子式: 。
(3, 中)戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2∶4, 反应中被氧化的物质与被还
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曲一线科学备考 原的物质的物质的量之比为 。
(4, 中)写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式: 。
(5, 中)按右图电解M的饱和溶液, 写出该电解池中发生反应的总反应方程式: 。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中, 观察到的现象是 。
3.(2012课标, 26)铁是应用最广泛的金属, 铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1, 中)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式, 可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0. 54 g的FeClx样品, 溶解后先进行阳离子交换预处理, 再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱, 使Cl-和OH-发生交换。交换完成后, 流出溶液的OH-用0. 40 mol·L-1的盐酸滴定, 滴至终点时消耗盐酸25. 0 mL。计算该样品中氯的物质的量, 并求出FeClx中x值: (列出计算过程);
(2, 易)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品, 采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2. 1, 则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中, FeCl2可用铁粉和 反应制备, FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3, 易)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质, 该反应的离子方程式为 ;
(4, 难)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂, 可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4, 其反应的离子方程式
为 。与MnO2-Zn电池类似, K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池, K2FeO4在电池中作为正极材料, 其电极反应式为 , 该电池总反应的离子方程式为 。
4. (2010江苏, 18)正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1, 难)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料, 它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应, 所得沉淀经80 ℃真空干燥、高温成型而制得。 ①共沉淀反应投料时, 不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因
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曲一线科学备考 是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。 ③高温成型前, 常向LiFePO4中加入少量活性炭黑, 其作用除了可以改善成型后LiFePO4的导电性能外, 还能 。 (2, 难)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中, S2被氧化成S,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式
为 。
②Co(OH)2在空气中加热时, 固体残留率随温度的变化如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水, 则1 000 ℃时, 剩余固体的成分为 (填化学式); 在350~400 ℃范围内, 剩余固体的成分为 (填化学式)。
5. (2012北京, 25)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨, 危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1, 易)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
(2, 易)在钠碱循环法中, Na2SO3溶液作为吸收液, 可由NaOH溶液吸收SO2制得, 该反应的离子方程式是 。
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曲一线科学备考 (3, 中)吸收液吸收SO2的过程中, pH随n(S)∶n(HS)变化关系如下表:
①由上表判断, NaHSO3溶液显 性, 用化学平衡原理解释: 。
②当吸收液呈中性时, 溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母) 。
a. c(Na+)=2c(S)+c(HS)
b. c(Na+)>c(HS)>c(S)>c(H+)=c(OH-)
c. c(Na+)+c(H+)=c(S)+c(HS)+c(OH-)
(4, 难)当吸收液的pH降至约为6时, 需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HS在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时, 吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。 6. (2009山东, 29)Zn-MnO2干电池应用广泛, 其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1, 易)该电池的负极材料是 。电池工作时, 电子流向 (填“正极”或“负极”)。 (2, 易)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+, 会加速某电极的腐蚀, 其主要原因是 。 欲除去Cu2+, 最好选用下列试剂中的 (填代号)。 a. NaOH b. Zn c. Fe d. NH3·H2O
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曲一线科学备考 (3, 中)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极, 电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。
若电解电路中通过2 mol电子, MnO2的理论产量为 g。
7.(2009天津, 10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图, 该电池电极表面镀一层细小的铂粉, 铂吸附气体的能力强, 性质稳定。请回答:
(1, 易)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 , 在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。
(2, 易)负极反应式为 。 (3, 中)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4, 易)该电池工作时, H2和O2连续由外部供给, 电池可连续不断提供电能。因此, 大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料, 吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ. 2Li+H2Ⅱ. LiH+H2O
2LiH LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 , 反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0. 82 g/cm3, 用锂吸收224 L(标准状况)H2, 生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用, 放出的H2用作电池燃料, 若能量转化率为80%, 则导线中通过电子的物质的量为 mol。
8. (2012海南, 16)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料, 两电极上分别通入CH4和O2, O2, 电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源, 进行饱和氯化钠
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