（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（H的化合价为-1价） 和 H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图所示。写出该电池放电时负极的电极反应式： 。
（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。
已知：N2H4（l） + O2（g） ＝ N2（g）+ 2H2O（l） △H =" –" 534 kJ·mol—1
H2O2（l）= H2O（l） + 1/2O2（g） △H =" –" 98.6 kJ·mol—1
写出常温下，N2H4（l） 与H2O2（l）反应生成N2和H2O的热化学方程式: 。
（3）O3可由臭氧发生器（原理如图所示）电解稀硫酸制得。
①图中阴极为 （填“A”或“B”）。
②若C处通入O 2，则A极的电极反应式为： 。
（4）向一密闭容器中充入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是_______（选填编号）。
| A．v正（H2O) = v逆（H2) |
| B．容器中气体的压强不再发生改变 |
| C．H2O的体积分数不再改变 |
| D．容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变 |
E．容器中气体的密度不再发生改变
（5）温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中,加入0.4molCO2和0.4mol的H2,反应中c(H2O)的变化情况如图所示，T1时反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)第4分钟达到平衡。在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2（其他条件不变），请在右图中画出第5分钟到9分钟c(H2O)浓度变化的曲线。
思考下列问题，按要求填空：
（1）某温度下纯水中c(H+) = 2×10-7 mol/L
①此时溶液中的C(OH-) = ___ __。
②若温度不变，向水中滴入稀盐酸使c (H+) = 5×10-6 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) =___ __。
（2）已知下列热化学方程式:Zn(s)+
O2(g)="==ZnO(s)" △H1="-351.1" kJ·mol－1；
Hg(l)+O2(g)="==HgO(s)" △H2="-90.7" kJ·mol－1
由此可知反应Zn(s)+HgO(s)===ZnO(s)+Hg(l)的焓变为___ __。
（3）在稀氨水中存在下述电离平衡NH3+H2O 
NH3 ·H2O NH4++OH－，分别加入少量下列物质，溶液中c(OH－)如何变化？___ __(填“增大”、“减小”或“不变”)；平衡移动方向如何？___ __(填“正向”、“逆向”或“不移动”)。
| 加入的物质 |
少量(NH4)2SO4固体 |
少量HNO3溶液 |
少量KOH溶液 |
| c(OH-)的变化 |
|
减小 |
|
| 平衡移动方向 |
逆向 |
|
逆向 |
（4）如图所示，装置B中两电极均为石墨电极，试回答下列问题：
①判断装置的名称：A池为____ ____。
②锌极为___ ___极，电极反应式为_____ _______；
③当C2极析出224 mL气体（标准状况下），锌的质量减少_ _g
(15分)重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3＋，同时还含有少量的Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：
注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Al(OH)3 |
Cr(OH)3 |
| pH |
3.7 |
9.6 |
11.1 |
8 |
9(>9溶解) |
（1）氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A．Na2O2 B．HNO3 C．FeCl3 D．KMnO4
（2）加入NaOH溶液调整溶液pH＝8时，除去的离子是________；已知钠离子交换树脂的原理：Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A．Fe3＋ B．Al3＋ C．Ca2＋ D．Mg2＋
（3）还原过程中，每消耗0.8 mol Cr2O
转移4.8 mol e－，该反应离子方程式为________________。
Ⅱ.酸性条件下，六价铬主要以Cr2O形式存在，工业上常用电解法处理含Cr2O的废水：
该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3溶液。
（1）电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？________(填“能”或“不能”)，理由是______________。
（2）电解时阳极附近溶液中Cr2O转化为Cr3＋的离子方程式为___________________。
（3）常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝1×10－32，溶液的pH应为____时才能使c(Cr3＋)降至10－5 mol·L－1。
甲醇（CH3OH）是重要的溶剂和替代燃料。
（1）CO和H2的混合气体俗称合成气，可以在一定条件下制备甲醇。
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＜0，该反应平衡常数的表达式为 。若压强、投料比x[n(CO)/n(H2)]对该反应的影响如图所示，则图中曲线所示的压强关系：p1 p2（填“=”“>”或“<”）。
（2）NH4Cl(s) ＝ NH3(g) + HCl(g) ΔH =" +163.9" kJ•mol-1
HCl(g) + CH3OH(g) → CH3Cl(g) + H2O(g) ΔH =" -31.9" kJ•mol-1
写出氯化铵和甲醇反应的热化学方程式 ，该反应在一定条件下能自发进行的原因是 。由右图知，HCl和CH3OH的混合气体通过催化剂时的最佳流速在20 L•min-1~30 L• min-1之间。流速过快，会导致氯甲烷产率下降，原因是 。流速过慢，会使副产物二甲醚增多，其反应为2CH3OH→CH3OCH3 + H2O，生产中常通入适量的水蒸气，该操作对制备CH3Cl的影响是 。
（3）将有机污水去除氧气后加入到如图所示的微生物电解池内，可以实现污水处理和二氧化碳还原制甲醇。写出电解时阴极的电极反应式 。
氮及其化合物的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题，下面是氮的氧化物的几种不同情况下的转化。
（1）已知：2SO2(g)+ O2 (g)
2SO3 (g) △H ＝-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g) △H ＝-113.0kJ·mol-1
则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)
SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。
①反应在c点 （填“达到”或“未到”）平衡状态。
②开始时，在该容器中加入：
I：1molSO2(g)和1molNO2(g)；
II：1molSO3(g)和1mol NO(g)，
则达化学平衡时，该反应的平衡常数I II(填“>”、“＝”或“<”)。
（3）用氢氧化钠溶液吸收氮的氧化物时发生下列反应：
2NaOH + NO + NO2 = 2NaNO2 + H2O
2NaOH + 2NO2 = NaNO2 + NaNO2 + H2O
将反应混合液和氢氧化钠溶液分别加到下图所示的电解槽中进行电解，A室产生了N2。
①电极Ⅰ是 极，B室产生的气体是 。
②A室NO2－发生的电极反应是 。
（4）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。现有NO、NO2的混合气6 L，可用同温同压下7 L的NH3恰好使其完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。请回答：
（1）消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少对环境的污染。已知如下信息：
②在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式___________________。
（2）在催化剂作用下，CO2和H2可以制取甲醇，在体积为2L的密闭容器中，充入lmolCO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H<0
测得CO2（g）和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：
①从反应开始到平衡，H2O的平均反应速率v(H2O)=_________________________。此反应的平衡常数为_________________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是_________________(填序号)
| A．升高温度 | B．将CH3OH(g)及时液化移出 |
| C．选择高效催化剂 | D．再充入1 molCO2和4molH2 |
（3）用间接电化学法除去NO的过程，如图所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：____________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：________________。
（4）①工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO2，分别生成NaHSO3、NH4HSO3，其水溶液均呈酸性。相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO32-)较小的是，用文字和化学用语解释原因__________________。
②废气中的SO2可用NaOH溶液吸收，吸收SO2后的碱性溶液还可用于C12的尾气处理，吸收C12后的溶液仍呈强碱性。则吸收C12后的溶液中一定存在的阴离子有OH-_____、_____；还可能存在SO32-，取该溶液于试管中，滴加黄色的溴水，得到无色溶液。此实验不能证明溶液中含有SO32-，理由是：________________(用离子方程式表示)。
(14分)世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：
已知：①NCl3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性气味，自然爆炸点为95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题：
（1）电解时，发生反应的化学方程式为_____________________________________。实验室制备气体B的化学方程式为____________________________。为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：①控制好生成NCl3的浓度；②_______________________。
（2）NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，该反应的离子方程式为_________________________________________ 。
（3）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10 mL，稀释成100 mL试样；
步骤2：量取V1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30 min
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）
①上述步骤3中滴定终点的现象是_______________________________；
②根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为___________g/L（用含字母的代数式表示）。
铵盐是一种重要的水体污染物。某课题组利用电解法，在含Cl-的水样中，探究将NH4+转化为N2而脱氮的影响因素和反应机理。
（1）电解法脱氮的原理可能如下：
①直接电氧化
在碱性条件下，发生2NH3 + 6OH- - 6e- = N2 + 6H2O反应的电极为 （填“阴”、“阳”）极；
②-OH(自由羟基)电氧化
在电流作用下，利用产生的强氧化性中间产物OH脱氮，-OH中O元素的化合价 ；
③间接电氧化
利用电解产生的Cl2，与H2O作用生成HClO进行脱氮。请写出HClO在酸性条件下氧化NH4+的离子方程式 。
（2）探究适宜的实验条件
下图为不同电流强度下脱氮的效果，综合考虑能耗因素，电流强度应选择 A。
（3）该课题组进一步探究脱氮过程中的强氧化性的活性中间产物，提出了如下假设，请你完成假设三：
假设一：只有·OH；
假设二：只有HClO；
假设三： 。
（4）请你设计实验探究脱氮过程中是否有·OH产生，完成下表内容。
| 实验方案 |
预期实验结果和结论 |
| 配制一定pH、NH4+和Cl-浓度的溶液，用最佳电流强度，电解样品90min后，采用电子自旋共振法检测样品中·OH |
|
（5）研究得知，脱氮过程主要以原理③为主，弱酸性溶液中比强酸溶液中更利于使NH4+转化为N2而脱氮，请从化学平衡移动的角度解释其原因 。
某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，实验记录如下(a、b、c代表电压值)：
| 序号 |
电压/V |
阳极现象 |
检验阳极产物 |
| Ⅰ |
x≥a |
电极附近出现黄色，有气泡产生 |
有Fe3＋、有Cl2 |
| Ⅱ |
a＞x≥b |
电极附近出现黄色，无气泡产生 |
有Fe3＋、无Cl2 |
| Ⅲ |
b＞x＞0 |
无明显变化 |
无Fe3＋、无Cl2 |
（1）用KSCN溶液检验出溶液中含Fe3＋，看到的现象是_____。
（2）Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出Cl2氧化Fe2＋的离子方程式：______________________________________。
（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电。原因是Fe2＋具有____性。
（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。控制变量，做对照实验继续探究：电解pH＝1的NaCl溶液，记录如下：
| 序号 |
电压/V |
阳极现象 |
检验阳极产物 |
| Ⅳ |
a＞x≥c |
无明显变化 |
有Cl2 |
| Ⅴ |
c＞x≥b |
无明显变化 |
无Cl2 |
①NaCl溶液的浓度应是______mol·L－1。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法：________________________________。
③与Ⅱ对比，得出的结论：通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了放电顺序是：Fe2＋___________Cl－（填“＞”或“＜”）
Ⅰ、某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律，设计了如下实验：
（1）甲同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱，设计了图1所示的实验装置，其设计的依据是 ；但该装置存在缺陷，请指出 。
（2）乙同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律。A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。乙同学可能观察到的现象
A． ；B． ；C． 。
从环保角度考虑，该装置有明显不足，请指出提出改进建议 。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。
步骤一：电解精制：电解时，粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
（1）阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该步反应的离子方程式： 。
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的信息：
| 序号 |
反应 |
平衡常数 |
| 1 |
   |
 1 |
| 2 |
  |
 1 |
请根据以上信息简要解释溶解阳极泥不用王水的原因 。
（2）滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程。
则
滤液中
的浓度为 
，
的浓度为 。
SO2和NO2都是大气污染物。
（1）将NO2变成无害的N2，要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为___________（填写“氧化剂”或“还原剂”）．下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0．NO2+G
N2+H2O+nX （未配平的反应式）．下列化合物中，满足上述反应式中的G是________（填写字母）。
a．NH3 b．CO2 c．SO2 d．CH3CH2OH
（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原。
已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g） △H=+180.6kJ•mol-1
C（s）+O2（g）=CO2（g） △H=-393.5kJ•mol-1
则反应C（s）+2NO（g）=CO2（g）+N2（g） △H="_____________" kJ•mol-1
（3）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如图1所示：NO2被NH4HSO3吸收的离子方程式是______________。浓度均为0.1mol/L的NH4HSO3溶液和NH4HSO4溶液中的c（NH4+）相比较，NH4HSO3_____________NH4HSO4。（选填“>”、“=”或“<”）
（4）利用图2所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2．
①b极的电极反应式为_________________________。
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32-生成．该反应离子方程式为________________________________。
（5）SO2也可用于消除铬的毒性。六价铬的毒性大约是三价铬的100倍，二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO2将Cr2O72-还原为Cr3+，然后再加碱将Cr3+沉淀，已知常温下Ksp[Cr（OH）3]=10-32，要使Cr3+沉淀完全（c（Cr3+）小于10-5mol/L），溶液的pH应升高到____________。
某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们阅读资料并设计了如下过程：
Ⅰ.有关资料：铜的化合物颜色性质如下
| 物质 |
颜色、性质 |
物质 |
颜色、性质 |
| 氢氧化铜Cu(OH)2 |
蓝色固体不溶于水 |
硫酸铜(CuSO4) |
溶液呈蓝色 |
| 氧化亚铜(Cu2O) |
红色固体不溶于水 |
氯化铜(CuCl2) |
浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色 |
| 氯化亚铜(CuCl) |
白色固体不溶于水 |
碱式氯化铜 |
绿色固体不溶于水 |
Ⅱ.探究实验：
（1）提出假设：
①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为_______________________。
（2）实验验证：
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物，
①实验前，检查装置A气密性的方法是____________________________。
②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________→B→________→________。
（3）观察现象，得出结论
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，根据现象①碳棒上的红色物质是否有Cu2O__________(填“是”或“否”)，理由是_________________________；
②装置__________(填上图中装置编号)中__________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；
③写出装置B中发生反应的化学方程式 。
电解原理在化学工业上有广泛应用。一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。
①电解池中X极上的电极反应式为_________________，在X极附近观察到的现象是_______________。
②Y电极上的电极反应式为________________,检验该电极反应产物的方法是_______________。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液
①X电极的材料是_________________，电极反应式为_______________。
②Y电极的材料是 ________________，电极反应式为________________。
粤公网安备 44130202000953号