内容正文:
2024届高三化学一轮复习-电解池
一、解答题
1.(2022上·安徽滁州·高三安徽省滁州中学校考期中)平衡——可逆反应的宿命,可逆反应永恒的话题。
(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在一定温度时发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,4s后达到平衡状态。
①CO和H2O的物质的量变化如下图所示,则在0~4s时正反应的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1
②图中6s处改变的条件可能是 (填字母代号)
A.只充入水蒸气 B.只降低温度 C.只使用催化剂
D.只充入惰性气体 E.缩小体积 F.只充入CO2
(2)明矾可以净水,用离子方程式表示明矾净水的原理: ;写出Na2CO3溶液的质子守恒: 。
(3)25℃时,将a mol·L-1的氨水与b mol·L-1的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性;用含a和b的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb= 。
(4)已知高温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10-38、1.0×10-11,向浓度均为0.1 mol·L-1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+完全沉淀[即当c(Fe3+)≤10-5mol·L-1时认为沉淀完全]而Mg2+不沉淀,应该调节溶液pH的范围是 (已知lg2=0.3)。
2.(2023上·江苏苏州·高三统考期中)锗是一种重要的半导体材料,中国是世界上锗的主要生产国之一。工业上可用锌粉置换镓锗渣制备高纯度,相关流程包含浸出、沉锗、氯化、水解等步骤。
(1)浸出:可用草酸(HOOC―COOH)作为浸出剂,将Ge转化为配离子,转移到溶液中。
①中含有两个五元环,Ge为六配位,配位原子均为氧,画出该离子的结构式: 。
②使用草酸浸取的缺点之一在于矿渣中的其他金属阳离子易与草酸形成沉淀或配合物,草酸的利用率降低。已知25℃,,,,则反应的平衡常数K的数值为 。
③以热的浓硫酸作为氧化剂,可将彻底氧化,将锗元素转化为进入溶液,反应的化学方程式为 。
(2)丹宁酸沉锗:丹宁酸是一种多酚(简记为HL),易与)配位得到,最终转化为沉淀,从而将溶液中的锗沉出,配位反应可以表示为,若反应体系中存在较多不利于锗的沉淀,原因是 。
(3)粗品中常含有少量。为了提纯,可先将其转化为,再在0℃下水解得到高纯。已知:
①与均为两性氧化物,部分晶型的难溶于盐酸;
②常温下是液体,沸点为84℃,易与共沸;
③在pH为0.4~0.6时有还原性;
现有已知As含量的粗品,补充完整提纯的实验方案:向粗品中分批加入NaOH溶液,直至粗品完全溶解, ,过滤,洗涤2~3次,干燥。(实验中须使用的试剂:盐酸、氯酸钠固体、蒸馏水)
3.(2023上·湖北·高三校联考期中)空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。
(1)已知25℃、101下,在合成塔中,可通过二氧化碳和氢气合成甲醇,后续可制备甲酸。某反应体系中发生反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①几种化学键的键能如表所示,则 。
化学键
键能/
413
a
463
797.5
②反应Ⅰ的速率方程为,其中x表示相应气体的物质的量分数,为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。已知平衡后,此时反应Ⅰ的速率 (用含k的代数式表示)。
(2)向刚性密闭容器中通入一定量和,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,温度对和的物质的量分数影响如图所示。
图中表示物质的量分数的为 (填“m”或“n”);为提高的选择性,可采取的措施有 (写出1条即可)。
(3)催化电解吸收的溶液可将转化为有机物。在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率()随电解电压的变化如图所示。
其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
①当电解电压为时,电解过程中含碳还原产物的为0,阴极主要还原产物为 (填化学式)。
②当电解电压为时,阴极由生成的电极反应式为 。
③当电解电压为时,电解生成的和的物质的量之比为 。
4.(2023上·山东·高三校联考期中)近日,科