1、2018江门市第一中学高考化学二轮专题复习试题06化学能与电能0211.(15分) 最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、电解阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO + H2O = CH3CH2OH + CH3COOH实验室中,以一定浓度的乙醛Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如右图所示。(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入 (填化学式)气体。(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。电极反应如下:阳极: 4OH- - 4e- = O2+ 2
2、H2O 阴极: CH3CHO + 2e- + 2H2O = CH3CH2OH + 2OH- (3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是 (填字母序号)。a. c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍 b. c(Na+) = 2c(CH3COOH) + 2c(CH3COO-)c. c(Na+) + c(H+) =c(SO42-) + c(CH3COO-) + c(OH-) d. c(Na+) c(C
3、H3COOH) c(CH3COO-) c(OH-) (5)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8、78.4。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。(6)在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛的含量为3000 mg/L的废水,可得到乙醇 kg(计算结果保留小数点后1位)。(1)CH4(2)CH3CHO -2e- + H2O = CH3COOH + 2H+ 4H+ + 4e- = 2H2或4H2O + 4e- = 2H2+ 4OH- (写成“2H+ + 2e- = H2”不扣分)(3)不变(3)abd(3分,对1个得1分,错写1个扣1分,多写1个扣1
4、分,扣完为止)(5)蒸馏(6)1.912(13分)利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如下图所示:(1)流程I中,欲除去粗盐中含有的Ca2、Mg2、SO42等离子,需将粗盐溶解后,按序加入药品进行沉淀、过滤。其加入药品顺序合理的是 。a. Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液 bNaOH、BaCl2、Na2CO3溶液cNaOH、Na2CO3、BaCl2溶液 dBaCl2、Na2CO3、NaOH溶液(2)流程中,电解饱和NaCl溶液的离子方程式为 。从原子结构角度分析阴极之所以得到H2其根本原因是 。(3)流程中,通过化学反应得到NaHCO3晶体。右图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、N
5、H4HCO3的溶解度曲线,其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是 ,化学反应方程式是 。(4)流程中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,提纯它的过程如下: 将碳酸钠样品加适量水溶解、 、 、过滤、洗涤2-3次,得到纯净Na2CO310H2O。 对Na2CO310H2O脱水得到无水碳酸钠。已知:Na2CO3H2O(s)=Na2CO3(s)+ H2O(g) H1= + 58.73 kJmol-1Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s)+9H2O(g) H1= +473.63 kJmol-1如把该过程中产生的气态水液化,将释放的热量反补给该生产过程所需的能耗,若不考虑能量无效损失,则理论上生
6、产1molNa2CO3只需耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)= H2O(l) H= 。电解(1)b d (2分)(2)2Cl- + 2H2O Cl2+ H2+ 2OH- (2分) H+半径小于Na+半径,H+比Na+得电子能力强 (2分)(3)d(1分),CO2 + NaCl + NH3 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl (2分,分两步写正确给分)(4)加热蒸发、冷却结晶 (2分)44kJ/mol (2分)13. (15分)SO2随意排放会造成严重的大气污染。下列是某小组同学设计处理烟气(主要含SO2、N2、O2、粉尘)中SO2的方法。(1)方法一:利用氯碱工业产品处理含S
7、O2的烟气,流程如下: 烟气 SO2回收氯碱工业NaHSO3HCl吸收装置回收装置合成塔 “吸收装置”中发生反应的离子方程式是 ;合成塔中每合成1 mol 气体放出热量92.3 kJ(25 、101 kPa),反应的热化学方程式是 ;上述流程中循环利用的物质是 。(2)方法二:利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2。 该反应的离子方程式是 (反应a)。为验证该反应,同学们将SO2通入0.05 molL-1 FeCl3溶液中,溶液很快由黄色变为红褐色;将溶液长时间放置后,最终变为浅绿色。关于红褐色液体,以下是同学们的分析推测与实验。分析推测实验步骤甲:生成了Fe(OH)3胶体乙:经查阅资料
8、,可能发生反应:Fe3+6SO2 Fe(SO2)(反应b).制备Fe(OH)3胶体并检验.分别向Fe(OH)3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉,振荡后前者不变色,后者变为浅绿色 利用胶体的 (填性质)可以检验步骤中是否得到了Fe(OH)3胶体; 根据反应b,说明步骤中液体颜色变化的原因是 (用离子方程式及必要的文字说明); 经讨论后得出结论:FeCl3溶液和SO2反应过程中,反应a、b在体系中共存。请从化学反应速率和反应限度的角度分析,SO2通入FeCl3溶液中产生上述现象的原因是 。(1) SO2OHHSO3 H2(g)Cl2(g)2HCl(g) DH-184.6 kJmol-1 NaCl溶
9、液 (2) 2Fe3+SO22H2O2Fe2+SO42-4H+ 丁达尔效应 加入铁粉时发生反应2Fe3+Fe3Fe2+,c(Fe3+)减小,使反应b逆向移动 由于化学反应速率:ba,化学反应限度:ab,所以产生上述现象 14.(14分)重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O72H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下:请回答: (1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则Fe(CrO2)2中铁元素是 价。(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2OSiO2,则Fe(CrO2)2 可写成 。(3)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的N
10、a2CrO4,反应化学方程式如下: 4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CO4+8CO2为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是 。(4)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如: 2CrO42- + 2H+ = Cr2O72- + H2O ; 3CrO42- + 4H+ = Cr3O102- + 2H2O 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 。 混合溶液乙中溶质的化学式是 。(5)+3、+6价铬都有很强的毒性,+6价铬的毒性更高,可诱发肺癌和鼻咽癌, 所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72必须除去。 工业上可用电解法来处理含Cr2O72的废水,下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。通电后,Cr2O72在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。 a电极的电极反应式是 ,b电极附近反应的离子方程式是 。(1)+2(2)FeOCr2O3(3)粉碎矿石、升高温度(4) 少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物。 Na2Cr2O7和Na2SO4(5)2H+2e-=H2,Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O