知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术．有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气．光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一．图1为光伏并网发电装置，图2为电解尿素[CO（NH₂）₂]（C为+4价）的碱性溶液制氢的装置示意图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）．下列说法不正确的是（　　）

A．图1中N型半导体为负极

B．若A极产生7.00gN₂，则此时B极产生16.8L H₂（标况下）

C．电解完毕后电解液的pH增大

D．该系统工作时，A极的电极反应式为CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O

难度：中等

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3．直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境．利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂．
（1）用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应：    ；
（2）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是    ；
（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如表：
n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-） 91：9 1：1 9：91
pH 8.2 7.2 6.2
①上表判断NaHSO₃溶液显    性，用化学平衡原理解释    ；
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（选填字母）：    ；
a．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）
b．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）
c．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
（4）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生．再生示意图如下：

①HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是    ；
②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用．简述再生原理    ．

难度：中等

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4．（2016•怀化三模）KMnO₄是锰的重要化合物，它是一种良好的氧化剂，用来漂白毛、棉和丝，或使油类脱色．其制备方法如下：
（1）第一步，将软锰矿（主要成分为MnO₂）和苛性钾混合，在200～270℃下加热熔融并通入空气，可制得绿色的锰酸钾．该反应的离子方程式为
若改用KClO₃为氧化剂，则转化可以进行的更快．若转化等量的MnO₂，前后两种方法所消耗的氧化剂的物质的量之比为
（2）第二步，锰酸钾可发生反应：3MnO₄^2-+4H⁺⇌MnO₂+2MnO₄^-+2H₂O
据据此分析可知，调节锰酸钾溶液呈    （填“酸性”、“碱性”或“中性”），有利于生成KMnO₄．该方法中K₂MnO₄生成KMnO₄理论产率最高为    ．
（3）目前生产KMnO₄更好的方法是电解锰酸钾溶液法．以特制的Ni电极为阳极，Fe板为阴极，电解锰酸钾溶液，阳极室产生KMnO₄．以软锰矿为原料生产高锰酸钾的流程如图：
电解过程发生反应的化学方程式为    ．在整个制备流程中可循环利用的物质是    （写名称）．
（4）在化学分析上，KMnO₄溶液还经常用于某些物质的定量测定．如测定质量分数约为5%的双氧水的物质的量浓度的实验过程如下：①取5mL 该双氧水溶液稀释到250mL；②再取25mL该稀释液并滴入少量稀硫酸；③用0.020mol/L KMnO₄溶液进行滴定，判断达到滴定终点的实验现象是    ；④重复操作三次后，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为14.70mL，则该双氧水的物质的量浓度为    mol/L（保留三位小数）．

难度：中等

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5．硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用，而SO₂直接排放会对环境造成危害．
Ⅰ．已知：重晶石（BaSO₄）高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
BaSO₄（s）+4C（s）═BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ•mol^-1
BaS（s）═Ba（s）+S（s）△H=+460kJ•mol^-1
已知：2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
则：Ba（s）+S（s）+2O₂（g）═BaSO₄（s）△H=    ．
Ⅱ．SO₂的尾气处理通常有以下几种方法：
（1）活性炭还原法
反应原理：恒温恒容时2C（s）+2SO₂（g）═S₂（g）+2CO₂（g）．
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图1：
①0～20min反应速率表示为v（SO₂）=    ；
②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是    ；
③40min时，平衡常数K=    ．
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na₂SO₃溶液吸收SO₂的离子方程式为    ；
②常温下，当吸收至NaHSO₃时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是    （填序号）．
a．c（Na⁺）+c（H⁺）＞c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
b．c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）
c．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）
d．水电离出c（H⁺）=1×10^-8 mol/L
（3）电化学处理法
①如图所示，Pt（Ⅰ）电极的反应式为    ；
②当电路中转移0.02mol e^-时（较浓H₂SO₄尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加    mol离子．

难度：中等

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6．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程示意图如图1，完成下列填空：

（1）在电解过程中，与电源负极相连的电极上电极反应为    ，与电源正极相连的电极附近，溶液pH    （选填“不变”、“升高”或“下降”）．
（2）工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为    ，    ．
（3）如果粗盐中SO₄^2-含量较高，必须添加钡试剂除去SO₄^2-，该钡试剂可以是    ．
A．BaCl₂               B．Ba（NO₃）₂              C．BaCO₃
（4）用以如图2装置电解饱和食盐水时a处收集到的气体是    U型管左边铁棒附近滴入紫色石蕊颜色变化为    ，C为电源的    极．B处导气管中产生的气体可用    检验．
（5）电解足够长时间后发现相同条件下a出和b处产生的气体体积比接近2：1，此时将电源正负极互换则U型管内现象是    ．

难度：中等

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7．（2016•太原校级二模）研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）的速率却随着温度的升高而减小．查阅资料知
2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）的反应历程分两步：
①2NO（g）⇌N₂O₂（g）（快） v_1正=k_1正c²（NO）    v_1逆=k_1逆c（N₂O₂）△H₁＜0
②N₂O₂（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）（慢） v_2正=k_2正c（N₂O₂）c（O₂）   v_2逆=k_2逆c²（NO₂）△H₂＜0
请回答下列问题：
（1）反应2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）的△H=    （用含△H₁和△H₂的式子表示）．一定温度下，反应2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）达到平衡状态，请写出用k_1正、k_1逆、k_2正、k_2逆表示的平衡常数表达式K=    ，升高温度，K值    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）决定2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）速率的是反应②，反应①的活化能E₁与反应②的活化能E₂的大小关系为E₁    E₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
由实验数据得到v_2正～c（O₂）的关系可用图1表示．当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为    （填字母）．
（3）工业上可用氨水作为NO₂的吸收剂，NO₂通入氨水发生的反应：2NO₂+2NH₃•H₂O=NH₄NO₃+NH₄NO₂+H₂O．若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色，则反应后溶液呈    性，且c（NH₄⁺）    c（NO₃^-）+c（NO₂^-）（填“＞”“＜”或“=”）．
（4）工业上也可用电解法处理氮氧化物（用NO_X表示）的污染．电解池如图2所示，阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可传导O^2-．该电解池阴极的电极反应式是    ．阳极产生的气体N的化学式是    ．
（5）某温度时，亚硝酸银AgNO₂的 Ksp=9.0×10^-4、Ag₂SO₄的Ksp=4.0×10^-5，当向含NO₂^-、SO₄^2-混合溶液中加入AgNO₃溶液至SO₄^2-恰好完全沉淀（即SO₄^2-浓度等于1.0×10^-5 mol•L^-1）时，c（NO₂^-）=    ．

难度：中等

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