第三板块 作业(四) 创新应用 ——新情境问题强化训练（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 山东专用）

第三板块 作业（四） 创新应用 ——新情境问题强化训练 阅读下列资料，完成1～2题。 磷及其化合物有着广泛的运用。白磷的结构为，溶于CS2，易自燃。其氧化物有P4O6、P4O10。两种氧化物中均只有一种化学环境的P原子。P4与KOH溶液共热可制备PH3。白磷与Cl2反应可生成PCl3和PCl5。固态PCl5中含有PCl、PCl两种离子。Ca(H2PO4)2是磷肥的有效成分。 1．反应PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)　ΔH。下列有关该反应的说法正确的是(　 ) A．ΔH＜0 B．平衡常数K＝ C．其他条件一定，平衡时升高温度，v正减小，v逆增大 D．其他条件一定，增大的比值，PCl3的转化率降低 解析：选A　该反应为化合反应，即为放热反应，ΔH＜0，A正确；该反应的平衡常数K＝，B错误；其他条件一定，平衡时升高温度，v正和v逆均增大，C错误；增大Cl2与PCl3的比值即增大Cl2的投料，平衡正向移动，PCl3转化率增大，D错误。 2．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2，并得到副产物H2、Cl2等，装置如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A．a极反应：CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O B．L膜为阳离子交换膜，电解时阴极室中NaOH溶液的浓度变大 C．可用铁电极替换阴极的石墨电极 D．a极上通入标况下2.24 L CH4，阳极室Ca2＋减少0.4 mol 解析：选B　a极CH4变为CO2发生氧化反应，反应为CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O，A正确；要制备Ca(H2PO4)2，Ca2＋经K膜进入产品室与从L膜进入的磷酸二氢根结合，所以L膜为阴离子交换膜，阴极室H2O放电产生OH－与从原料室进入的Na＋结合为NaOH，所以NaOH浓度变大，B错误；阴极电极不参与反应，可以换成铁，C正确；由电子守恒和电荷守恒得到关系式为CH4～8e－～4Ca2＋，即1 mol CH4消耗时，阳极室Ca2＋减少4 mol，标况下2.24 L CH4为0.1 mol，阳极室Ca2＋减少0.4 mol，D正确。 3．目前大多数城市采用雨污分流的排水体制，污水汇集到一起，进行集中处理。如图是电解法处理某生活污水的装置，下列叙述正确的是(　 ) A．甲、乙两个电极均为消耗型电极，不能用石墨代替 B．污水中污染物的除去是阳极反应与阴极反应协同作用的结果 C．当阳极有9.0 g Al溶解时，阴极一定增重100.5 g或32.0 g D．电解开始时，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区溶液pH升高 解析：选B　电极乙与电源负极相连，为阴极，发生得电子的还原反应，在电解过程中不消耗，可以用石墨电极代替，A错误；污水中的Cu2＋、Hg2＋在阴极还原析出，阳极Al失电子生成Al3＋，与后续阴极反应(2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)生成的OH－生成具有吸附作用的Al(OH)3胶体，吸附污水中的污染物，同时生成的H2所产生的微小气泡起到气浮的作用，使密度较小的絮状物上浮到水面，B正确；已知信息中没有确定污水中Cu2＋、Hg2＋的量，故不能确定在电解时阴极生成物的质量，C错误；根据题图可知污水中含Cu2＋、Hg2＋，故电解开始阶段阴极的电极反应依次为Hg2＋＋2e－===Hg、Cu2＋＋2e－===Cu，D错误。 4．[双选]如图为电解法处理含有Cl－、NO的酸性废水的工作示意图。已知在铁的化合物的催化机理中，H＋吸附到b电极表面获得电子形成活性H再参与反应。下列说法错误的是(　 ) A．起催化作用的是Fe(Ⅲ) B．b极的电极反应式为10H＋＋NO＋8e－===NH＋3H2O C．阳极附近溶液的pH变大 D．废水处理过程中Cl－浓度基本不变 解析：选AC　由铁的化合物的催化机理图可知，Fe(Ⅱ)参与第一步反应且反应前后质量不发生变化，起催化作用的是Fe(Ⅱ)，故A错误；b极中NO转化为NH，N元素化合价从＋5价降低到－3价，电解质溶液为酸性环境，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为10H＋＋NO＋8e－===NH＋3H2O，故B正确；由题图知，电极b上硝酸根离子转变为铵根离子，发生还原反应，则电极b为阴极、电极a为阳极，Cl－在阳极失去电子生成HClO，电极反应式为H2O＋Cl－－2e－===HClO＋H＋，阳极附近溶液氢离子浓度增大，pH变小，故C错误；由题图知，该过程中Cl－转化为HClO后又转化为Cl－，则Cl－浓度基本不变，故D正确。 5．[双选]我国科学家设计了一种阴阳极协同苯酚转化装置，实现对酸性废水中苯酚()的高效除去。原理如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯。该装置工作时，下列叙述错误的是(　 ) A．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高