重庆市2015年高考化学二轮复习滚动加练：化学基本理论综合应用 Word版含解析

滚动加练 化学基本理论综合应用

1．(2013·重庆理综，11)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

(1)催化反硝化法中，H 2能将NO －3还原为N 2。25 ℃时，反应进行10 min ，溶液的pH 由7变为12。

①N 2的结构式为___________________。

②上述反应的离子方程式为_____________________，

其平均反应速率v (NO －3)为________ mol·

L －1·min －1。 ③还原过程中可生成中间产物NO －2，写出3种促进NO －2水解的方法

_______________。

(2)电化学降解NO －3的原理如图所示。

①电源正极为__________(填A 或B)，阴极反应式为____________ ②若电解过程中转移了2 mol 电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm 左－ Δm 右)为__________克。

解析 (1)2NO －3＋5H 2=====催化剂N 2＋2OH －＋4H 2O

当pH 由7变为12时，生成c (OH －)＝10－2 mol·L －1

所以v (NO －3)＝v (OH －)＝10－2 mol·L －1－10－7 mol·L －110 min ≈10－2 mol·L －110 min

＝10－3 mol·L －1·min －1

根据NO －2＋H 2O

HNO 2＋OH －，促进水解，应使平衡向右移动，根据影响因素，可采取加热、加H ＋或加水。

(2)阴极：2NO －3＋6H 2O ＋10e －=

==N 2↑＋12OH － 阳极：10OH －－10e －===5H 2O ＋52O 2↑

在阳极区生成的H ＋通过质子交换膜到达阴极区，所以，当电子过程中转移10 mol e －时，

Δm 左＝52 mol ×32 g·mol －1＋10 g ＝90 g

Δm 右＝28 g －10 g ＝18 g

所以当转移2 mol e －时，膜两侧电解液的质量变化差为

90 g －18 g 5

＝14.4 g 。 答案 (1)①N ≡N

②2NO －3＋5H 2=====催化剂

N 2＋2OH －＋4H 2O 10－3

③加热，加酸，加水

(2)①A 2NO －3＋6H 2O ＋10e －===N 2↑＋12OH － ②14.4

2．(2014·重庆育才中学高三月考)(1)二甲醚(CH 3OCH 3)燃料电池的工作原理如图甲

所示。

①该电池正极的电极反应式为___________________。

②电池在放电过程中，b 对应的电极周围溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)以上述电池为电源，通过导线与图乙中电解池相连。

①X 、Y 为石墨，a 为2 L 0.1 mol·L －1 KCl 溶液，写出电解总反应的离子方程式：_________________________。

②X 、Y 分别为铜、银，a 为1 L 0.2 mol·L －1 AgNO 3溶液，写出Y 电极反应式：___________________。

(3)室温时，按上述(2)①电解一段时间后，取25 mL 上述电解后的溶液，滴加0.4 mol·L －

1醋酸溶液得到图丙所示曲线(不考虑能量损失和气体溶于水，溶液体积变化忽略不计)。

①结合图丙计算，上述电解过程中消耗二甲醚的质量为________。

②若图丙的B 点pH ＝7，则滴定终点在________区间(填“AB ”、“BC ”或“CD ”)。 ③C 点溶液中各离子浓度大小关系是___________________。

解析 (1)燃料电池的正极反应是：O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ；在原电池中H ＋向正极移动，故b 对应的电极为负极，电极反应式为：CH 3OCH 3－12e －＋3H 2O===2CO 2↑＋12H ＋，电极周围溶液酸性增强，pH 减小。

(2)电解KCl 溶液的总反应的离子方程式为：2Cl －

＋2H 2O=====通电Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －；若“X 、Y 分别为铜、银，a 为1 L 0.2 mol·L －1 AgNO 3溶液”，则银为阳极，电极反应式为：Ag －e －===Ag ＋。

(3)①由图可知电解后的溶液的pH ＝13，则体积为2 L 的该溶液中的n (OH －)为0.2 mol ，根据电解KCl 溶液的离子方程式可知，生成0.2 mol OH －转移的电子

为0.2 mol 。二甲醚(CH 3OCH 3)燃烧的化学方程式为C 2H 6O ＋3O 2――→点燃

2CO 2＋3H 2O,1 mol CH 3OCH 3参加反应时转移的电子为12 mol ，故转移电子为0.2 mol

时消耗CH 3OCH 3的质量为0.2 mol 12 mol ×46 g·mol －1＝0.77 g 。

②电解后得到的是KOH 溶液，与醋酸恰好中和时显碱性，pH ＝7时溶液显中性，故滴定终点在AB 区间。

③C 点对应的是醋酸和醋酸钾的混合溶液，显酸性，故溶液中的离子浓度大小关系为c (CH 3COO －)＞c (K ＋)＞c (H ＋)＞c (OH －)。

答案 (1)①O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ②减小

(2)①2Cl －＋2H 2O=====通电

Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －

②Ag －e －===Ag ＋ (3)①0.77 g ②AB

③c (CH 3COO －)＞c (K ＋)＞c (H ＋)＞c (OH －)

3．(2014·重庆南开中学高三模拟)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如图甲所示：

回答下列问题：

(1)在反应器中发生反应的化学方程式是______________________。

(2)在膜反应器中发生反应：2HI(g) H

2(g)＋I 2(g) ΔH ＞0。若在一定条件下密闭容器中加入1 mol HI(g)，n (H 2)随时间(t )的变化如图乙所示：

①该温度下，反应平衡常数K ＝________，若升高温度，K 值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H 2的目的是____________。

(3)电渗析装置如图丙所示：

①结合电极反应式解释阴极区HI x 转化为HI 的原理是________________。 ②该装置中发生的总反应的化学方程式是________________________。

(4)上述工艺流程中循环利用的物质是_________________。