内容正文:
2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C
B
D
A
D
C
B
C
D
D
D
C
C
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(17分)(1)BE(3分)
(2) ①236 (3分) ② CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) (3分)
③环形玻璃搅拌棒 (2分) -56.8kJ/mol (3分) CD(3分)
15.(15分)(1)-371.3(3分)
(2)O3在较高温度下易分解(3分)
(3)SO2的氧化消耗了少量的O3,减小了O3的浓度(3分)
(4)2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O(3分) 2NO+4e-+2H2O=N2+4OH-(3分)
16.(13分)(1)搅拌、升高温度、粉碎含钴废催化剂、增大H2SO4、Na2SO3溶液浓度(2分)
(2)Co2O3+ Na2SO3+ 2H2SO4=2CoSO4+ Na2SO4+ 2H2O(2分)
(3)Fe2+(2分)
(4)0.7~2.2(2分)
(5)+xe-+xLi+=(2分) 11.2(3分)
17.(16分)(1) ①原电池 (2分) N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O(2分) ②2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4 (2分) ③(2分)
(2)阳极室(2分) Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O(2分)
(3) ①(2分) ②阳(2分)
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4
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$$ (
11
)
2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
(
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)化学·答题卡
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
(
一、选择题:本题共
13
个小题,每小题
3
分,共
39
分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
)
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
(
14
.
(17分)
(1)
(2)
①
②
③
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
15
.
(15分)
(1)
(2)
(3)
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.
(13分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
17
.
(16分)
(1)
①
②
③
(2)
(3)
①
②
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:选择性必修1专题1(苏教版2019)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题 共39分)
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.燃料电池能量转化效率高、环境污染少,运行质量高。下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中能实现碳中和目标的是( )
A.甲醇 B.天然气 C.氢气 D.一氧化碳
2.光合作用是生物体糗以生存和繁衍的基础,其反应为。下列说法正确的是( )
A.该反应为置换反应 B.该反应
C.是还原产物 D.CO2属于电解质
3.下列属于氧化还原反应且热量变化与下图一致的是( )
A.硝酸铵晶体溶于水 B.钠和水的反应
C.氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应 D.和C反应
4.下列有关原电池、电解、电镀和电化学腐蚀的说法中,不正确的是( )
A.装置是原电池,可以实现化学能转化为电能
B.装置电解片刻后,溶液的酸性增强
C.装置不能起到防止铁钉生锈作用
D.中轮船铁质外壳上镶嵌的锌块可减缓船体的腐蚀速率
阅读下列材料,完成5~7题。
能源安全是目前世界各国关注的焦点,各国科学家都在研究开发新能源,液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。化学物质之间的转化必然伴随着能量的转化。肼是一种常用的火箭推进剂的燃料,主要反应为:,反应过程中释放大量热,为火箭运行提供动力。利用廉价易得的材料制作高效电池更是目前研究的热点之一。
5.一定条件下N2H4(g)与O2(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)的能量变化如下图所示。下列判断正确的是( )
A.选择高效催化剂能有效降低该反应的焓变
B.由图可知断开1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化学键共需放出2254 kJ的热量
C.如果该反应使用等量的液态N2H4,则释放的热量更多
D.上述过程可表示为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) =-544 kJ·mol-1
6.下列有关叙述正确的是( )
A.煤是一种化石燃料,其主要成分是碳的单质
B.燃料电池的能量转化率可达100%,属于环境友好电池
C.肼具有还原性,可作为火箭推进剂的燃料
D.乙醇汽油是一种清洁能源,作为汽车燃料不会产生任何污染
7.一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.N2H4的结构式为:
B.a极的反应式:
C.b极发生氧化反应
D.放电时,电流从a极经过负载流向b极
8.在熔融盐体系中,B电极为石墨,A电极上利用和获得电池材料硅钛合金(),装置如题图所示。下列说法正确的是( )
A.电极B和电源负极相连,发生氧化反应
B.电极A的电极反应式:
C.电解时,向B电极迁移
D.理论上每转移电子,B电极上产生
9.已知反应: ; ; ;则反应的为( )
A. B.
C. D.
10.已知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,下列化学反应表示正确的是( )
A.铅蓄电池的正极反应:Pb-2e-+=PbSO4
B.电解饱和NaCl溶液:2Na++2Cl-2Na+Cl2↑
C.CH4燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-890.3 kJ·mol-1
D.一定条件下NO2与NH3的反应:6NO2+8NH37N2+12H2O
11.FeCl3溶液吸收H2S气体后的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐,其电解工作原理如下图所示,下列说法正确的是( )
A.a为电解池的阴极
B.电极b上的反应为2NO+10e-+6H2O=N2↑+12OH-
C.随着电解进行电解池中的H+向a极移动
D.反应池中发生的离子反应为:2Fe3++H2S =2Fe2++S↓+2H+
12.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( )
①C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=a kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ/mol
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ/mol
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ/mol
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l) △H=kJ/mol
D.反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)的△H=(2b+2c+d) kJ/mol
13.工业上电解硝酸镍溶液,可以获取高纯镍和硝酸,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a为直流电源的正极,镍棒上发生的反应:Ni2+ + 2e−= Ni
B.A膜为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜
C.电解一段时间后,乙池和丙池中的NO的浓度均会增加
D.电解过程中,若有2 mol电子转移,理论上可获得11.2 L O2
第II卷(非选择题 共61分)
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(17分)化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是_____(填字母)。
A.碳与水蒸气反应
B.铝和氧化铁反应
C.CaCO3受热分解
D.氢气还原三氧化钨制取钨E.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①已知:
化学键
Si-O
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
Si-C
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
e
f
则:SiCl4(g)+2H2(g)= Si(s)+4HCl(g)的反应热 (已知1molSi中含有2molSi-Si)
②已知在常温常压下:
i、2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
ii、H2O(l)=H2O(g)
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
③利用实验装置测量利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小烧杯中,测出硫酸溶液温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
I.仪器a的名称为
Ⅱ.做了四次实验,并将实验数据记录如下:
温度实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),通过以上数据计算中和热ΔH= (结果保留小数点后一位)。上述结果与-57.3kJ/mol有偏差的原因可能是 。
A.量取硫酸溶液的体积时仰视读数
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.温度计测出NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
D.搅拌不充分
15.(15分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用碱液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。常温下,O3是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O3氧化烟气中NOx时主要反应的热化学方程式为: ;
;
。
(1)反应 。
(2) O3氧化NO的氧化率随温度变化情况如下图.随着温度升高NO的氧化率下降的原因可能是 。
(3)一定条件下,向混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验。实验结果如下图同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是 。
(4)尿素在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为 ,也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,该燃料电池正极的电极反应式是 。
16.(13分)钴是一种重要战略物质,由钴催化剂废料(含Co2O3、Fe2O3、CuO等杂质)制备CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如图所示:
已知:
(i)氧化性:Co3+>ClO->Fe3+。
(ii)CoCO3、Co(OH)2、黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2 (OH)6]均难溶于水。
(1)“还原浸出”时提高浸取率的措施有 。(写两点)
(2)“还原浸出”后的溶液中阳离子有Co2+、Fe2+、Cu2+等。其中Co2O3被Na2SO3还原的化学方程式为 。
(3)“氧化”中,被氧化的离子有 。
(4)如图表示几种含铁微粒稳定存在形态与溶液pH和温度的关系。其中阴影部分表示黄钠铁矾。若工艺在100℃左右进行,为使铁转化为黄钠铁矾,应控制pH范围为 。
(5)可制备锂离子电池的电极材料钴酸锂。一种锂离子电池装置如图所示,充放电过程中,存在与之间的转化。放电时,从A电极向B电极迁移,写出该电池放电时的正极反应: ,若用该电池电解食盐水,当1molLi+通过隔膜时,电解池阴极收集到的气体体积在标准状况下为 L。
17.(16分)完成下列问题
(1)如图所示,甲池的总反应式为,
①甲池装置是 (填“原电池”或“电解池”),写出通入一极发生电极反应式 。
②乙池中电解反应的化学方程式为 。
③当甲池中消耗时,乙池中电极上析出固体的质量是 。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂,可以用如图所示电解装置制取电解一段时间后,降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”);阳极电极反应式为: 。
(3)利用二氧化碳制备乙烯,用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。
①电极上的电极反应式为 ;
②该装置中使用的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2024-2025 学年高二化学上学期第一次月考卷
化学·答题卡
第Ⅰ卷(请用 2B 铅笔填涂)
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、非选择题:本题共 4 小题,共 61 分。
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂;非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
一、选择题:本题共 13 个小题,每小题 3 分,共 39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
14.(17 分)(1)
(2)① ②
③
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15.(15分)(1)
(2)
(3)
(4)
16.(13分)(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
17.(16分)(1)①
②
③
(2)
(3)①
②
(
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………
线
………………○………………
) (
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………
线
………………○………………
) (
此卷只装订
不密封
)
(
………………○………………
内
………………○………………装………………○………………订………………○………………
线
………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………
线
………………○………………
… 学校:
______________
姓名:
_____________
班级:
_______________
考号:
______________________
)
2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:选择性必修1专题1(苏教版2019)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题 共39分)
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.燃料电池能量转化效率高、环境污染少,运行质量高。下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中能实现碳中和目标的是( )
A.甲醇 B.天然气 C.氢气 D.一氧化碳
2.光合作用是生物体糗以生存和繁衍的基础,其反应为。下列说法正确的是( )
A.该反应为置换反应 B.该反应
C.是还原产物 D.CO2属于电解质
3.下列属于氧化还原反应且热量变化与下图一致的是( )
A.硝酸铵晶体溶于水 B.钠和水的反应
C.氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应 D.和C反应
4.下列有关原电池、电解、电镀和电化学腐蚀的说法中,不正确的是( )
A.装置是原电池,可以实现化学能转化为电能
B.装置电解片刻后,溶液的酸性增强
C.装置不能起到防止铁钉生锈作用
D.中轮船铁质外壳上镶嵌的锌块可减缓船体的腐蚀速率
阅读下列材料,完成5~7题。
能源安全是目前世界各国关注的焦点,各国科学家都在研究开发新能源,液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。化学物质之间的转化必然伴随着能量的转化。肼是一种常用的火箭推进剂的燃料,主要反应为:,反应过程中释放大量热,为火箭运行提供动力。利用廉价易得的材料制作高效电池更是目前研究的热点之一。
5.一定条件下N2H4(g)与O2(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)的能量变化如下图所示。下列判断正确的是( )
A.选择高效催化剂能有效降低该反应的焓变
B.由图可知断开1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化学键共需放出2254 kJ的热量
C.如果该反应使用等量的液态N2H4,则释放的热量更多
D.上述过程可表示为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) =-544 kJ·mol-1
6.下列有关叙述正确的是( )
A.煤是一种化石燃料,其主要成分是碳的单质
B.燃料电池的能量转化率可达100%,属于环境友好电池
C.肼具有还原性,可作为火箭推进剂的燃料
D.乙醇汽油是一种清洁能源,作为汽车燃料不会产生任何污染
7.一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.N2H4的结构式为:
B.a极的反应式:
C.b极发生氧化反应
D.放电时,电流从a极经过负载流向b极
8.在熔融盐体系中,B电极为石墨,A电极上利用和获得电池材料硅钛合金(),装置如题图所示。下列说法正确的是( )
A.电极B和电源负极相连,发生氧化反应
B.电极A的电极反应式:
C.电解时,向B电极迁移
D.理论上每转移电子,B电极上产生
9.已知反应: ; ; ;则反应的为( )
A. B.
C. D.
10.已知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,下列化学反应表示正确的是( )
A.铅蓄电池的正极反应:Pb-2e-+=PbSO4
B.电解饱和NaCl溶液:2Na++2Cl-2Na+Cl2↑
C.CH4燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-890.3 kJ·mol-1
D.一定条件下NO2与NH3的反应:6NO2+8NH37N2+12H2O
11.FeCl3溶液吸收H2S气体后的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐,其电解工作原理如下图所示,下列说法正确的是( )
A.a为电解池的阴极
B.电极b上的反应为2NO+10e-+6H2O=N2↑+12OH-
C.随着电解进行电解池中的H+向a极移动
D.反应池中发生的离子反应为:2Fe3++H2S =2Fe2++S↓+2H+
12.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( )
①C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=a kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ/mol
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ/mol
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ/mol
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l) △H=kJ/mol
D.反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)的△H=(2b+2c+d) kJ/mol
13.工业上电解硝酸镍溶液,可以获取高纯镍和硝酸,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a为直流电源的正极,镍棒上发生的反应:Ni2+ + 2e−= Ni
B.A膜为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜
C.电解一段时间后,乙池和丙池中的NO的浓度均会增加
D.电解过程中,若有2 mol电子转移,理论上可获得11.2 L O2
第II卷(非选择题 共61分)
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(17分)化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是_____(填字母)。
A.碳与水蒸气反应
B.铝和氧化铁反应
C.CaCO3受热分解
D.氢气还原三氧化钨制取钨E.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①已知:
化学键
Si-O
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
Si-C
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
e
f
则:SiCl4(g)+2H2(g)= Si(s)+4HCl(g)的反应热 (已知1molSi中含有2molSi-Si)
②已知在常温常压下:
i、2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
ii、H2O(l)=H2O(g)
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
③利用实验装置测量利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小烧杯中,测出硫酸溶液温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
I.仪器a的名称为
Ⅱ.做了四次实验,并将实验数据记录如下:
温度实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),通过以上数据计算中和热ΔH= (结果保留小数点后一位)。上述结果与-57.3kJ/mol有偏差的原因可能是 。
A.量取硫酸溶液的体积时仰视读数
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.温度计测出NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
D.搅拌不充分
15.(15分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用碱液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。常温下,O3是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O3氧化烟气中NOx时主要反应的热化学方程式为: ;
;
。
(1)反应 。
(2) O3氧化NO的氧化率随温度变化情况如下图.随着温度升高NO的氧化率下降的原因可能是 。
(3)一定条件下,向混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验。实验结果如下图同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是 。
(4)尿素在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为 ,也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,该燃料电池正极的电极反应式是 。
16.(13分)钴是一种重要战略物质,由钴催化剂废料(含Co2O3、Fe2O3、CuO等杂质)制备CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如图所示:
已知:
(i)氧化性:Co3+>ClO->Fe3+。
(ii)CoCO3、Co(OH)2、黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2 (OH)6]均难溶于水。
(1)“还原浸出”时提高浸取率的措施有 。(写两点)
(2)“还原浸出”后的溶液中阳离子有Co2+、Fe2+、Cu2+等。其中Co2O3被Na2SO3还原的化学方程式为 。
(3)“氧化”中,被氧化的离子有 。
(4)如图表示几种含铁微粒稳定存在形态与溶液pH和温度的关系。其中阴影部分表示黄钠铁矾。若工艺在100℃左右进行,为使铁转化为黄钠铁矾,应控制pH范围为 。
(5)可制备锂离子电池的电极材料钴酸锂。一种锂离子电池装置如图所示,充放电过程中,存在与之间的转化。放电时,从A电极向B电极迁移,写出该电池放电时的正极反应: ,若用该电池电解食盐水,当1molLi+通过隔膜时,电解池阴极收集到的气体体积在标准状况下为 L。
17.(16分)完成下列问题
(1)如图所示,甲池的总反应式为,
①甲池装置是 (填“原电池”或“电解池”),写出通入一极发生电极反应式 。
②乙池中电解反应的化学方程式为 。
③当甲池中消耗时,乙池中电极上析出固体的质量是 。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂,可以用如图所示电解装置制取电解一段时间后,降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”);阳极电极反应式为: 。
(3)利用二氧化碳制备乙烯,用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。
①电极上的电极反应式为 ;
②该装置中使用的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第9页(共10页) 试题 第10页(共10页)
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2024-2025学年高二化学上学期第一次月考卷
一、选择题:本题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.燃料电池能量转化效率高、环境污染少,运行质量高。下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中能实现碳中和目标的是( )
A.甲醇 B.天然气 C.氢气 D.一氧化碳
【答案】C
【解析】实现碳中和目标需要减少二氧化碳的排放,所以A B D错误,C正确;选C。
2.光合作用是生物体糗以生存和繁衍的基础,其反应为。下列说法正确的是( )
A.该反应为置换反应 B.该反应
C.是还原产物 D.CO2属于电解质
【答案】B
【解析】反应物中没有单质参加,该反应不是置换反应,A错误;葡萄糖燃烧放热,因此其逆反应吸收热量,B正确;氧元素化合价升高,是氧化产物,C错误;CO2溶于水不能自身电离,属于非电解质,D错误。
3.下列属于氧化还原反应且热量变化与下图一致的是( )
A.硝酸铵晶体溶于水 B.钠和水的反应
C.氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应 D.和C反应
【答案】D
【解析】NH4NO3 晶体溶于水不是化学反应,不选A;钠和 H2O 反应生成氢氧化钠和氢气,钠元素、氢元素化合价改变,属于氧化还原反应,反应放热,生成物的能量小于反应物,不选B;NH4Cl 晶体和氢氧化钡晶体的反应,没有化合价变化,不是氧化还原反应,不选C;CO2 和 C 反应生成CO,C元素化合价改变,属于氧化还原反应,反应吸热,生成物的能量大于反应物,选D。
4.下列有关原电池、电解、电镀和电化学腐蚀的说法中,不正确的是( )
A.装置是原电池,可以实现化学能转化为电能
B.装置电解片刻后,溶液的酸性增强
C.装置不能起到防止铁钉生锈作用
D.中轮船铁质外壳上镶嵌的锌块可减缓船体的腐蚀速率
【答案】A
【解析】图a装置不能构成原电池,铜直接与硝酸银溶液反应,不能形成电流,A错误;图b装置发生反应 ,电解片刻后,溶液的减小,B正确;图c装置,铁为阳极,发生反应,铁被腐蚀,C正确;图d中轮船铁质外壳上镶嵌锌块,构成原电池,铁为正极,被保护,减缓铁腐蚀速率,D正确。
阅读下列材料,完成5~7题。
能源安全是目前世界各国关注的焦点,各国科学家都在研究开发新能源,液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。化学物质之间的转化必然伴随着能量的转化。肼是一种常用的火箭推进剂的燃料,主要反应为:,反应过程中释放大量热,为火箭运行提供动力。利用廉价易得的材料制作高效电池更是目前研究的热点之一。
5.一定条件下N2H4(g)与O2(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)的能量变化如下图所示。下列判断正确的是( )
A.选择高效催化剂能有效降低该反应的焓变
B.由图可知断开1molN2H4(g)和1molO2(g)中的化学键共需放出2254 kJ的热量
C.如果该反应使用等量的液态N2H4,则释放的热量更多
D.上述过程可表示为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) =-544 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】高效的催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但是不改变反应的焓变,A错误;断开需吸收热量而不是放出热量,B错误;液态N2H4的能量比等量的气态N2H4低,如果使用等量的液态N2H4,则释放的热量更少,C错误;由图可知,该反应的ΔH=2254 kJ·mol-1-2798 kJ·mol-1=-544 kJ·mol-1,热化学方程式可以写成N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-544 kJ·mol-1,D正确。
6.下列有关叙述正确的是( )
A.煤是一种化石燃料,其主要成分是碳的单质
B.燃料电池的能量转化率可达100%,属于环境友好电池
C.肼具有还原性,可作为火箭推进剂的燃料
D.乙醇汽油是一种清洁能源,作为汽车燃料不会产生任何污染
【答案】C
【解析】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,故其主要成分不是单质碳,A错误;燃料电池是将化学能转变为电能的装置,还会伴有热能等能量的释放,能量转化率不会达100%,B错误;肼具有还原性,能与氧化剂反应产生大量热量,可作为火箭推进剂的燃料,C正确;乙醇汽油是一种清洁能源,燃烧过程中可能会产生CO等污染气体,D错误。
7.一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.N2H4的结构式为:
B.a极的反应式:
C.b极发生氧化反应
D.放电时,电流从a极经过负载流向b极
【答案】B
【解析】该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极上电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向。根据N原子的成键特点,N2H4的结构式为:,A错误;由分析可知a为负极,电极反应式为,B正确;b为正极,发生还原反应,C错误;放电时,电流由正极流向负极,即从b极经过负载流向a极,D错误。
8.在熔融盐体系中,B电极为石墨,A电极上利用和获得电池材料硅钛合金(),装置如题图所示。下列说法正确的是( )
A.电极B和电源负极相连,发生氧化反应
B.电极A的电极反应式:
C.电解时,向B电极迁移
D.理论上每转移电子,B电极上产生
【答案】C
【解析】在熔融盐体系中,B电极为石墨,石墨上O2-失去电子被氧化为氧气,则B为电解池阳极,A为电解池阴极。根据分析,B为电解池阳极,与电源正极相连,发生氧化反应,A错误;在熔融盐体系中,不能有水参与反应:,B错误;电解过程中,阴离子向着阳极移动,则O2-向B电极迁移,C正确;B电极上发生,理论上每转移1mol电子,产生0.25mol氧气,但未指明是否为标准状况,则氧气体积不一定为5.6L ,D错误。
9.已知反应: ; ; ;则反应的为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】已知反应:① ;② ;③,根据盖斯定律,将①×3+②×2-③×2,整理可得,则△H=3△H1+2△H2-2△H3,D正确,选D。
10.已知CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,下列化学反应表示正确的是( )
A.铅蓄电池的正极反应:Pb-2e-+=PbSO4
B.电解饱和NaCl溶液:2Na++2Cl-2Na+Cl2↑
C.CH4燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ∆H=-890.3 kJ·mol-1
D.一定条件下NO2与NH3的反应:6NO2+8NH37N2+12H2O
【答案】D
【解析】铅蓄电池放电时PbO2在正极得到电子生成PbSO4,电极方程式为:PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,A错误;电解饱和NaCl溶液的反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,B错误;甲烷的燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,正确的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H=-890.3 kJ·mol-1,C错误;一定条件下NO2与NH3反应生成氮气和水,反应的化学方程式为:6NO2+8NH37N2+12H2O,D正确。
11.FeCl3溶液吸收H2S气体后的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐,其电解工作原理如下图所示,下列说法正确的是( )
A.a为电解池的阴极
B.电极b上的反应为2NO+10e-+6H2O=N2↑+12OH-
C.随着电解进行电解池中的H+向a极移动
D.反应池中发生的离子反应为:2Fe3++H2S =2Fe2++S↓+2H+
【答案】D
【解析】FeCl3具有强氧化性,反应池中FeCl3溶液氧化H2S生成S单质,发生的反应为2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓,反应池中溶液M转移到电解池左池,由图可知,电解池左池产生Fe3+,右池中NO转化为氮气,即左池中Fe2+失电子生成Fe3+,右池中NO发生得电子的还原反应,则左池a极为阳极、右池b极为阴极,阳极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,阴极反应式为2NO+10e-+12H+=6H2O+N2↑。由装置b电极上反应可知,NO发生得电子的还原反应,则电极b为阴极,电极a为阳极,A项错误;电极b为阴极,电极反应式为2NO+10e-+12H+=6H2O+N2↑,B项错误;电解池中阳离子向阴极移动,则H+向b极移动,C项错误;由分析可知,反应池中FeCl3溶液氧化H2S生成S单质,发生的反应为2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓,离子方程式为:2Fe3++H2S =2Fe2++S↓+2H+,D项正确。
12.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是( )
①C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=a kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ/mol
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ/mol
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ/mol
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l) △H=kJ/mol
D.反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)的△H=(2b+2c+d) kJ/mol
【答案】C
【解析】反应①②可以生成CO2和H2,为③提供原料气,A正确;反应③消耗二氧化碳生成燃料甲醇,也是CO2资源化利用的方法之一,B正确;反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) 可由反应④×得到,故△H=kJ/mol,但是若水为液态,则会放出更多热量,C错误;反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)可由②×2+③×2+④,故其焓变△H=(2b+2c+d) kJ/mol,D正确。
13.工业上电解硝酸镍溶液,可以获取高纯镍和硝酸,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a为直流电源的正极,镍棒上发生的反应:Ni2+ + 2e−= Ni
B.A膜为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜
C.电解一段时间后,乙池和丙池中的NO的浓度均会增加
D.电解过程中,若有2 mol电子转移,理论上可获得11.2 L O2
【答案】C
【解析】由已知条件知,工业上电解硝酸镍溶液,可以获取高纯镍和硝酸,故镍棒为阴极,发生反应Ni2+ + 2e−= Ni,石墨为阳极,发生反应。镍棒为阴极,则a为直流电源的负极,A错误;甲池发生反应Ni2+ + 2e−= Ni,丙池发生反应,该装置还可以获取硝酸,故A膜为阳离子交换膜,氢离子从丙池进入乙池,B膜为阴离子交换膜,硝酸根离子从甲池进入乙池,获得硝酸,B错误;由B项知,电解一段时间后,乙池NO的浓度会增加,丙池中的NO物质的量不变,但水被消耗,故NO的浓度也会增加,C正确;没有标明标准状况,无法计算氧气的体积,D错误。
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(17分)化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是_____(填字母)。
A.碳与水蒸气反应
B.铝和氧化铁反应
C.CaCO3受热分解
D.氢气还原三氧化钨制取钨E.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①已知:
化学键
Si-O
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
Si-C
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
e
f
则:SiCl4(g)+2H2(g)= Si(s)+4HCl(g)的反应热 (已知1molSi中含有2molSi-Si)
②已知在常温常压下:
i、2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
ii、H2O(l)=H2O(g)
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
③利用实验装置测量利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取0.25mol/L的硫酸50mL倒入小烧杯中,测出硫酸溶液温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
I.仪器a的名称为
Ⅱ.做了四次实验,并将实验数据记录如下:
温度实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),通过以上数据计算中和热ΔH= (结果保留小数点后一位)。上述结果与-57.3kJ/mol有偏差的原因可能是 。
A.量取硫酸溶液的体积时仰视读数
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.温度计测出NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
D.搅拌不充分
【答案】(1)BE(3分)
(2) ①236 (3分) ② CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) (3分)
③环形玻璃搅拌棒 (2分) -56.8kJ/mol (3分) CD(3分)
【解析】(1)碳与水蒸气反应是吸热反应,A不符合;铝和氧化铁反应是放热反应,B符合;CaCO3受热分解是吸热反应,C不符合;氢气还原三氧化钨制取钨是吸热反应,D不符合;锌与盐酸反应是放热反应,E符合。(2)①1molSi中含有2molSi-Si键,结合表中键能及反应可知,SiCl4(g)+2H2(g)= Si(g)+ 4HCl(g)的△H= (360kJ/mol)4+(436kJ/mol)2- (176kJ/mol)2-(431kJ/ mol)4=+236kJ/mol。。②根据盖斯定律,由i-ii得反应2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ;故表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) 。③I.仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒;根据表中数据可知,四次实验的温度差分别为3.4℃、5.1℃、3.3℃、3.5℃,第二次实验数据误差太大,舍去,则平均温度差为3.4℃,Q=mc△t=(50+50)g4.18J/(g·℃)3.4℃=1421.2J=1.4212kJ,ΔH=-;上述结果与-57.3kJ/mol有偏差,△H偏高;量取硫酸溶液的体积时仰视读数,量取量偏多,放出热量偏多,测定结果偏低,A不符合;量取NaOH溶液的体积时仰视读数,最取量偏多,但NaOH溶液已过量,所以不影响测量值,B不符合;温度计测出NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度,使酸碱平均温度偏高,温度差偏低,测定结果偏高,C符合;搅拌不充分,放出热量偏小,测定结果偏高,D符合。
15.(15分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用碱液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。常温下,O3是一种有特殊臭味、稳定性较差的淡蓝色气体。O3氧化烟气中NOx时主要反应的热化学方程式为: ;
;
。
(1)反应 。
(2) O3氧化NO的氧化率随温度变化情况如下图.随着温度升高NO的氧化率下降的原因可能是 。
(3)一定条件下,向混合物中加入一定浓度的SO2气体,进行同时脱硫脱硝实验。实验结果如下图同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低的原因是 。
(4)尿素在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为 ,也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,该燃料电池正极的电极反应式是 。
【答案】(1)-371.3(3分)
(2)O3在较高温度下易分解(3分)
(3)SO2的氧化消耗了少量的O3,减小了O3的浓度(3分)
(4)2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O(3分) 2NO+4e-+2H2O=N2+4OH-(3分)
【解析】(1)①
②
③
依据盖斯定律,将反应①+③得:反应 △H=△H1+△H2=-371.3。(2)O3的热稳定性差,从图中可以看出,随着温度升高,O3氧化NO的氧化率不断下降,则原因可能是:O3在较高温度下易分解。(3)从图中可以看出,用O3单独脱NO时,NO的氧化率高于混有SO2的NO的氧化率,表明SO2的存在影响了NO的氧化,所以同时脱硫脱硝时NO的氧化率略低,原因是:SO2的氧化消耗了少量的O3,减小了O3的浓度。(4)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,则三种气体分别为N2、CO2、H2O(g),该反应的化学方程式为2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O,也可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,则NO在该燃料电池正极得电子生成N2等,电极反应式是2NO+4e-+2H2O=N2+4OH-。
16.(13分)钴是一种重要战略物质,由钴催化剂废料(含Co2O3、Fe2O3、CuO等杂质)制备CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如图所示:
已知:
(i)氧化性:Co3+>ClO->Fe3+。
(ii)CoCO3、Co(OH)2、黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2 (OH)6]均难溶于水。
(1)“还原浸出”时提高浸取率的措施有 。(写两点)
(2)“还原浸出”后的溶液中阳离子有Co2+、Fe2+、Cu2+等。其中Co2O3被Na2SO3还原的化学方程式为 。
(3)“氧化”中,被氧化的离子有 。
(4)如图表示几种含铁微粒稳定存在形态与溶液pH和温度的关系。其中阴影部分表示黄钠铁矾。若工艺在100℃左右进行,为使铁转化为黄钠铁矾,应控制pH范围为 。
(5)可制备锂离子电池的电极材料钴酸锂。一种锂离子电池装置如图所示,充放电过程中,存在与之间的转化。放电时,从A电极向B电极迁移,写出该电池放电时的正极反应: ,若用该电池电解食盐水,当1molLi+通过隔膜时,电解池阴极收集到的气体体积在标准状况下为 L。
【答案】(1)搅拌、升高温度、粉碎含钴废催化剂、增大H2SO4、Na2SO3溶液浓度(2分)
(2)Co2O3+ Na2SO3+ 2H2SO4=2CoSO4+ Na2SO4+ 2H2O(2分)
(3)Fe2+(2分)
(4)0.7~2.2(2分)
(5)+xe-+xLi+=(2分) 11.2(3分)
【解析】含钴废渣加入硫酸和还原剂亚硫酸钠,得到含Co2+、Fe2+、Cu2+的盐溶液,加入氧化剂次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸钠将铁离子转化为黄钠铁矾沉淀,滤液除去铜后加入碳酸氢钠得到CoCO3沉淀。(1)根据影响反应速率的因素,搅拌、升高温度、粉碎含钴废催化剂、增大H2SO4、Na2SO3溶液浓度等都能加快“还原浸出”速率。(2)亚硫酸钠具有还原性,酸性条件下将三价钴还原为二价钴,亚硫酸钠中硫化合价由+4变为+6,结合电子守恒,反应为Co2O3+ Na2SO3+ 2H2SO4=2CoSO4+ Na2SO4+ 2H2O。(3)“氧化”中,加入氧化剂次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子,Co2+不能被氧化,故为亚铁离子。(4)由图可知,工艺在100℃左右进行,为使铁转化为黄钠铁矾,应控制pH范围为0.7~2.2。(5)放电时,从A电极向B电极迁移,则A为负极、B为正极,该电池放电时的正极反应为得到电子发生还原反应转化为:+xe-+xLi+=;若用该电池电解食盐水,当1molLi+通过隔膜时,则电路中转移电子1mol,电解池阴极反应为,则收集到的0.5mol氢气,气体体积在标准状况下为11.2L。
17.(16分)完成下列问题
(1)如图所示,甲池的总反应式为,
①甲池装置是 (填“原电池”或“电解池”),写出通入一极发生电极反应式 。
②乙池中电解反应的化学方程式为 。
③当甲池中消耗时,乙池中电极上析出固体的质量是 。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂,可以用如图所示电解装置制取电解一段时间后,降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”);阳极电极反应式为: 。
(3)利用二氧化碳制备乙烯,用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。
①电极上的电极反应式为 ;
②该装置中使用的是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
【答案】(1) ①原电池 (2分) N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O(2分) ②2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4 (2分) ③(2分)
(2)阳极室(2分) Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O(2分)
(3) ①(2分) ②阳(2分)
【解析】(1)①甲池的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O,可以将化学能转化为电能,故甲池为原电池;通入N2H4的电极为负极,其电极方程式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O;②乙池中,与负极相连的Fe电极为阴极,与通入O2的正极相连的石墨电极为阳极,电解质为硫酸铜溶液,则阴极生成Cu,阳极生成O2,电解反应的化学方程式为:2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4;③甲池中每消耗0.1 mol N2H4,转移电子0.4mol,乙池电极上会析出Cu0.2mol,质量为0.2mol×64g/mol=12.8g。(2)阳极是活泼电极Fe,Fe失去电子生成FeO的电极方程式为Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O,同时消耗OH-使c(OH-)降低,即c(OH-)降低的区域在阳极室。(3)① b电极与电源的负极相连,作阴极,溶液中的CO2得到电子被还原转化为乙烯,溶液显酸性,因此阴极上的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O;②为了防止OH-与阴极区的CO2反应,因此该装置中使用的是阳离子交换膜。
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