高考理综化学解答题专练附答案及解析.docx

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高考理综化学解答题专练附答案及解析

新信息题专练

姓名：

_______________班级：

_______________考号：

_______________

题号

一、填空题

二、选择题

三、综合题

总分

得分

评卷人

得分

一、填空题

（每空？

分，共？

分）

1、利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。

LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。

B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________，电解过程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。

（2）利用钴渣[含Co（OH

）3、Fe（OH）3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

Co（OH）3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________，铁渣中铁元素的化合价为___________，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为__________。

2、燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。

某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。

请根据图示回答下列问题：

　w

（1）图中a电极是            （填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）。

该电极上发生的电极反应式为         。

（2）碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为                  。

（3）当消耗3.36L氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量

是      　mol。

（4）25℃、101kPa时，燃烧16g甲醇生成CO2和H2O（l），放出的热量为363.26　kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：

      。

3、火力发电厂在发电过程中会释放大量的

SO2，CO，NO而造成污染，对燃煤烟气进行脱硫、脱碳、脱硝等处理，以实现绿色环保、废物利用的目的．

（1）脱硫．

①用采用活性炭吸附含SO2废气，2SO2+O2⇌2SO3

某研究小组研究燃煤烟气流速、温度、水蒸气含量等因素对SO2吸收效率的影响，实验结果如左图所示．

A水蒸气含量10%，燃煤烟气流速0.01L/s

B水蒸气含量5%，燃煤烟气流速0.01L/s

C水蒸气含量5%，燃煤烟气流速0.025L/s

根据左图所示，要提高燃煤烟气中SO2的吸收效率，烟气流速应选择　　L/s，温度应选择　　（填“高温”或“低温”），应该　　水蒸气含量（填“提高”或“降低”）

②用惰性电极电解SO2水溶液：

H2SO3

O2↑+S↓+H2O

装置如右图所示，S单质将在　　极得到（填“a”或“b”）

该电极的电极反应式　　

不考虑溶液体积的变化，电解槽右池的pH将　　

（填“上升”、“降低”或“不变”）

物质

CO

H2O

HCOOH

浓度/mol•L﹣1

0.5

1.5

0.5

（2）脱碳．将CO转化为甲酸HCOOH的反应为CO（g）+H2O（g）⇌HCOOH（g），某温度下的平衡常数为1.5．此温度下，密闭容器中加入CO（g）与H2O（g），某时刻测得各组分的浓度如右表：

反应的平衡常数表达式　K=　；比较此时正、逆反应速率的大小：

v正　　v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．到达平衡时H2O的平衡转化率为　　．

（3）脱硝．①烟气联合脱硝脱硫，可以有效提高可以显著提高SO2吸收效率，其主要原因在于NO对2SO2+O2⇌2SO3起催化作用，试用化学方程式表示该过程（提示：

催化剂参与反应，但是质量和化学性质在反应前后都没有改变）　　、　　（不必配平）

②可以利用烟气中CO作为还原剂，催化还原NO，同步脱硝脱碳，

CO（g）+

O2（g）=CO2（g）△H=﹣283.0kJ•mol﹣1；N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=182.6kJ•mol﹣1

NO与CO反应得到无污染产物的热化学方程式为　　．

4、某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行了如下实验．

实验一配制一定浓度的醋酸溶液

（1）取冰醋酸配制250mL0.2mol/L的醋酸溶液，用0.2mol/L的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液，配制250mL0.2mol/L醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、　　和　　．

实验二探究浓度对醋酸电离程度的影响

测定25℃时不同浓度的醋酸的pH，结果如下：

醋酸浓度（mol•L﹣1）

0.0010

0.100

0.0200

0.1000

0.2000

pH

3.88

3.38

3.23

2.88

2.73

（2）表中数据是利用　　（填仪器名称）测得的，根据表中数据，可以得出醋酸是　　（填“强电解质”或“弱电解质”），你得出此结论的依据是　　

（3）已知10﹣2.73=1.86×10﹣3，利用此数据可以求得0.2000mol•L﹣1醋酸溶液的电离度α=　　

（4）用水稀释冰醋酸，电导率随加入水量的变化如右图所示A、B、C三点的电离度由大到小排列：

实验三探究　　对醋酸电离程度的影响

某同学利用传感器技术（如右下图），将20mL，0.1mol/L醋酸溶液放置在可加热磁力搅拌器上，并用pH传感器测量溶液的pH，利用电脑处理实验数据并作图（如下图）

（5）由数据处理结果可以得到的结论是　　．

5、、TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：

方法一：

电解TiO2来获得Ti，将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用石墨作电解槽池．

（1）阳极的电极反应式为　　．

（2）电解过程中需定期更换石墨电极的原因是　　．

方法二：

先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti．

（3）TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ•mol﹣1该反应难以发生，原因是　　．

不能直接由TiO2和Cl2反应（即氯化反应）来制取TiCl4，当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使反应在高温条件下能顺利进行．

（4）已知：

C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣394kJ•mol﹣1

TiO2（s）+C（s）+2Cl2（g）=TiCl4（l）+CO2（g）△H=　　

（5）从化学平衡的角度解释：

往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因　　．

评卷人

得分

二、选择题

（每空？

分，共？

分）

6、我国新建的某海岛发电示意图如图，已知铅蓄电池放电时的总反应为：

（　　）

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,

下列有关说法正确的是

A．图中涉及的能量转化方式只有3种

B．该发电工艺可实现零排放

C．蓄电池供电时，负极的电极反应为：

Pb－2e－=Pb2+

D．储能时若充电时间过长，阳极流向阴极的

7、MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和Zn的基本步骤为：

（1）软锰矿、闪锌矿与硫酸共热：

MnO2＋ZnS＋2H2SO4＝MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O。

（2）除去反应混合物中的不溶物

（3）电解混合液MnSO4＋ZnSO4＋2H2O  MnO2＋Zn＋2H2SO4

下列说法不正确的是          （   ）

A．步骤⑴中每析出12.8gS沉淀共转移0.4mol电子

B．步骤⑴中ZnS的还原性大于MnSO4的还原性    

C．电解时MnO2在阳极处产生              

D．硫酸在生产中可循环使用

8、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下：

分析图象，以下结论错误的是（　　）

　A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀     B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

　C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快     D．两溶液中负极反应均为：

Fe﹣2e﹣=Fe2+

9、右图是某太空空间站能量转化系统的局部示意图，基中燃料电池采用KOH为电解液，下列有关说法中正确的是（　　）

A．

该能量转化系统工作时，需不断补充H2O

B．

该转化系统的能量本质上来源于太阳能

C．

水电解系统中的阴极反应：

4OH﹣﹣4e﹣=O2+2H2O

D．

燃料电池放电时的负极反应：

H2﹣2e﹣=2H+

10、如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是（）

   A．分子组成为Cm（H2O）n的物质一定是糖类

   B．微生物所在电极区放电时发生还原反应

   C．放电过程中，H+从正极区移向负极区

   D．正极反应式为：

MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O

评卷人

得分

三、综合题

（每空？

分，共？

分）

11、 Al2O3、Al（OH）3都是重要化工原料。

根据要求回答问题：

Ⅰ.电解法制高品质Al（OH）3装置如下（中间用离子交换膜隔开）：

4Na[Al（OH）4]+2H2O

4Al（OH）3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑

（1）产物Al（OH）3在      区（填“阴极”或“阳极”）沉积；

（2）电解中转移2mole－时，将制得__________mol的Al（OH）3。

Ⅱ.制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。

现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液，经检测，含有Fe2+、Fe3+。

可按下述操作提纯：

往溶液中加足量H2O2充分反应，再用试剂X调节溶液pH=3.5。

（室温下，0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7，Fe3+完全沉淀的pH=3.2）

（3）纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。

则纳米氧化铝的直径约为_________m。

（4）检验硫酸铝溶液含有Fe3+时，所采用的试剂及现象是____________________。

（5）往溶液中加入H2O2的作用是                          （用离子方程式表示）。

（6）加入的X试剂（填选项编号）是         。

A.CuO          B.Al（OH）3               C.NaOH                D.NaHCO3

若调节后溶液的pH偏离3.5，可能带来的后果是                  。

参考答案

一、填空题

1、【答案】

（1）LiOH；2Cl‾—2e‾=Cl2↑；B

（2）2Co（OH）3+4H

++SO32‾=2Co2++SO42‾+5H2O；+3；Co3O4

考点：

本题考查了电极原理及应用，包括电极方程式的书写、电解液的判断、离子移动方向的判断；还考查了离子方程式的书写、元素化合价的判断、根据化学计算推测物质的化学式，

2、（8分）

（1）阳极  4OH–－4e–→O2+2H2O

（2）CH3OH－6e–+8OH–→CO32—+6H2O

（3）0.45

（4）CH3OH（l）+3/2O2（g）          CO2（g）+ 2H2O（l）  △H1＝–726.52kJ/mol

（合理给分）

注：

除注明分值外的题为每空2分

【解析】

3、考点：

化学平衡的影响因素；热化学方程式；化学平衡建立的过程；化学平衡常数的含义．

专题：

基本概念与基本理论．

分析：

（1）①从图象分析，烟速流量越大，二氧化硫吸收率越低，温度越高，吸收率越低，水蒸气含量越大，吸收率越高，据此分析；

②依据电池反应阳极上是氢氧根离子失电子生成氧气的反应，b为阳极，a为阴极，亚硫酸在阴极被还原为硫单质；用总反应方程式减去阳极反应式可得阴极反应式；

（2）化学平衡常数表达式K=

，不列入固态和纯液体物质；Qc＜K时反应正向进行，反之逆向进行；平衡转化率利用三段式法计算；

（3）①NO做催化剂参与反应，首先被氧化为NO2，NO2在氧化SO2成SO3；

②利用盖斯定律解答．

解答：

解：

（1）①从图象分析，烟速流量越大，二氧化硫吸收率越低，温度越高，吸收率越低，水蒸气含量越大，吸收率越高，所以选择：

烟速流量小、温度低、水蒸气含量高的环境，故答案为：

0.01；低温；提高；

②依据电池反应阳极上是氢氧根离子失电子生成氧气的反应，电极反应式为：

4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑b为阳极，a为阴极，亚硫酸在阴极被还原为硫单质；用总反应方程式减去阳极反应式可得阴极反应式为：

4e﹣+H2O+H2SO3=S↓+4OH﹣，右池pH升高，故答案为：

a；4e﹣+H2O+H2SO3=S↓+4OH﹣；上升；

（2）反应CO（g）+H2O（g）⇌HCOOH（g）的平衡常数表达式为K=

；

Qc=0.50.5×1.5=0.67＜K=1.5，反应正向进行，v（正）＞v（逆）；

              CO（g）+H2O（g）⇌HCOOH（g）

反应前（mol/L）0.5   1.5      0.5

反应了（mol/L） x     x        x

平衡后（mol/L）0.5﹣x 1.5﹣x    0.5+x

K=

=1.5，解得：

x=0.25mol/L，加入水蒸气的浓度为：

（1.5+0.5）mol/L=2.0mol/L，反应的水蒸气浓度为：

0.25mol/L+0.5mol/L=0.75mol/L，所以水蒸气的平衡转化率为：

=37.5%，

故答案为：

K=

；v（正）＞v（逆）；37.5%；

（3）①NO做催化剂参与反应，首先被氧化为NO2，NO2在氧化SO2成SO3，化学方程式为2NO+O2=2NO2，NO2+SO2=SO3+NO，

故答案为：

2NO+O2=2NO2；NO2+SO2=SO3+NO；

②已知①CO（g）+

O2（g）=CO2（g）△H=﹣283.0kJ•mol﹣1；②N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=182.6kJ•mol﹣1

据盖斯定律，①×2﹣②得：

2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g）△=﹣748.6KJ/mol，

故答案为：

2CO（g）+2NO（g）=N2（g）+2CO2（g）△=﹣748.6KJ/mol．

点评：

本题考查了影响化学平衡移动的条件、电解原理、化学平衡常数及浓度熵、热化学方程式书写，考查全面，有一定难度．

4、考点：

比较强弱电解质的实验．

专题：

实验设计题．

分析：

（1）根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤确定实验仪器；

（2）表中pH值结果读到0.01，则应该使用pH计测量；强电解质完全电离，弱电解质部分电离，醋酸为弱电解质，溶液中部分电离出氢离子；

（3）根据电离度的表达式及题中数据进行计算；

（4）溶液越稀，越促进醋酸电离，则溶液中氢离子的物质的量越大，电离程度越大；

（5）根据题中图象数据可知，该实验探究的是温度对醋酸电离程度的影响；根据醋酸的电离为吸热过程得出结论．

解答：

解：

（1）配制250mL0.2mol/L醋酸溶液步骤有：

称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量取冰醋酸，把冰醋酸倒入烧杯进行溶解，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶、量筒，

故答案为：

胶头滴管；250mL容量瓶；

（2）测定的pH结果需要读到0.01，所以应该使用pH进行测定溶液的pH；若醋酸为强酸，则完全电离由于是一元酸，0.0100mol/L的醋酸的PH应为2，已知PH为3.38，说明醋酸没有完全电离是弱酸，

故答案为：

pH计；0.0100mol/L醋酸的pH大于2（或醋酸稀释10倍时，pH的变化值小于l）；

（3）0.2000mol•L﹣1醋酸溶液中氢离子浓度为：

10﹣2.73mol/L=1.86×10﹣3mol/L，所以醋酸的电离度为：

×100%=0.93%，

故答案为：

0.93%；

（4）溶液越稀，越促进醋酸电离，则溶液中氢离子的物质的量越大，电离程度越大，所以A、B、C三点的电离度由大到小排列为：

C＞B＞A，

故答案为：

C＞B＞A；

实验三：

根据图象横坐标可知，本实验是探究温度对醋酸电离度的影响，

故答案为：

温度；

（5）根据图象可知，随着温度升高，醋酸溶液的pH逐渐减小，说明升高温度，溶液中氢离子浓度增大，醋酸的电离程度逐渐增大，

故答案为：

温度越高，醋酸的电离程度越大．

点评：

本题考查配制溶液所需仪器、弱电解质的电离等知识，题目难度增大，试题题量稍大，注意掌握配制溶液的步骤、所需仪器以及操作的注意事项等问题，明确弱电解质在溶液中部分电离及影响弱电解质电离的因素．

5、考点：

电解原理；热化学方程式．

专题：

化学反应中的能量变化．

分析：

（1）电解池的阴极上得电子反应还原反应生成金属钛，阳极上是氧离子失电子发生氧化反应产生氧气；

（2）根据电解槽的阳极是氧离子失电子发生氧化反应产生氧气进行分析；

（3）用判据△H﹣T△S来判断反应能否发生；

（4）将方程式TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ•mol﹣1和C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=﹣394kJ•mol﹣1相加，得出TiO2与Cl2、C反应制各TiCl4的热化学方程式；

（5）向TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）反应体系中加C，能反应掉生成物O2，从化学平衡移动的角度分析．

解答：

解：

（1）电解时，阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为TiO2+4e﹣=Ti+2O2﹣，阳极上是氧离子失电子发生氧化反应产生氧气，电极反应为：

2O2﹣﹣4e﹣=O2，故答案为：

2O2﹣﹣4e﹣=O2；

（2）由于电解过程中，电解槽的阳极产生氧气，碳单质会与阳极产生的氧气反应而不断减少，所以电解过程中需定期向电解槽池中加入炭块，

故答案为：

碳单质会与阳极产生的氧气反应而不断减少；

（3）TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4

（1）+O2（g）△H=+151kJ/mol该反应中，反应物有2mol气体，生成物只有1mol气体，△S＜0，又△H＞0，则△H﹣T△S＞0，故反应不能自发进行，故答案为：

该反应的△H＞0，△S＜0，反应难以自发进行；

（4）已知：

①TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ•mol﹣1

②C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=﹣394kJ•mol﹣1

据盖斯定律，①+②得：

TiO2（s）+2Cl2（g）+C（s）=TiCl4（l）+CO2（g）△H=+151kJ•mol﹣1﹣394kJ•mol﹣1=﹣243KJ•mol﹣1，故答案为：

﹣243KJ•mol﹣1；

（5）在反应TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（l）+O2（g）中，加入C能和O2反应C（s）+O2（g）=CO2（g），降低了O2的浓度，平衡正向移动，反应就可以进行了，

故答案为：

TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4

（1）+O2（g）碳与氧气反应，减小了产物O2（g）的浓度，平衡向正反应方向移动，使反应能顺利进行．

点评：

本题考查范围广，落点比较高，是易错题，设计电化学、热化学等知识的考查，注意热化学反应方程式相加减时，反应热应相应的加减．

二、选择题

6、B

7、A

8、C

9、考点：

原电池和电解池的工作原理；常见的能量转化形式．

专题：

电化学专题．

分析：

根据空间站能量转化系统局部示意图，利用水的分解反应和燃料电池中的反应来分析反应中的能量变化，向阳面时，发生的是电解反应，背日面时，发生的是原电池反应．

解答：

解：

A．由转化图可知，该系统中水既可分解也可生成，是循环使用的，故A错误；

B．燃料电池系统产生的能量来源于所发生的化学反应，化学反应的发生能量来源是太阳能，故B正确；

C、电解池的阳极电极反应为：

4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，故C错误；

D、该燃料电池放电时的负极发生氧化反应，在碱性环境下，2OH﹣+H2﹣2e﹣=2H2O，故D错误．

故选B

点评：

本题是一道有关电解原理和原电池原理的题目，要求学生熟记教材知识，学以致用．

10、考点：

 化学电源新型电池．

专题：

 电化学专题．

分析：

 分子组成为Cm（H2O）n的物质不一定为糖类，与甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质，形成原电池时，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，放电时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以此解答．

解答：

 解：

A．分子组成为Cm（H2O）n的物质不一定为糖类，与甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质，故A错误；

B．形成原电池时，微生物所在电极区发生氧化反应，Cm（H2O）n被氧化生成水和二氧化碳，故B错误；

C．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故C错误；

D．MnO2被还原生成Mn2+，为原电池的正极，电极方程式为MnO2+4H++2e﹣═Mn2++2H2O，故D正确．

故选D．

点评：

 本题考查新型电池，题目难度不大，注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写，解答本题的关键是根据物质的性质判断原电池的正负极．

三、综合题

11、【答案】

（1）阳极

（2）2

（3）10-9～10-7

（4）加KSCN溶液，溶液变血红色

（5）2Fe2++2H2O2+2H+

2Fe3++2H2O

（6）B；pH过小Fe3+沉淀不完全，pH过大Al3+可能因沉淀而损失

【解析】本题考查电解池原理，胶体的概念，铁离子的检验，氧化还原反应离子方程式的书写。

Ⅰ、

（1）电解法制高品质Al（OH）3，实质是电解水，偏铝酸根离子与氢离子结合生成氢氧化铝沉淀，氢离子在阳极产生，产物Al（OH）3在阳极区产生。

（2）从反应方程式看，制得4mol的Al（OH）3，转移电子4mol，电解中转移2mole－时，将制得2mol的Al（OH）3。

（3）纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。

则纳米氧化铝的直径约为10-9～10-7m。

（4）检验硫酸铝溶液含有Fe3+时，所采用的试剂及现象是：

加KSCN溶液，溶液变血红色。

（5）往溶液中加入H2O2的作用是使亚铁离子转化为铁离子，以便容易生成沉淀而除去，离子方程式为：

2Fe2++2H2O2+2H+

2Fe3++2H2O。

（6）制取纯净的硫酸铝，硫酸铝溶液中铁离子等水解使溶液呈酸性，加入氢氧化铝，可以与水解产生的氢离子反应生成铝离子和水，从而促进铁离子的水解，使其转化为氢氧化铁沉淀，故选B；pH过小Fe3+沉淀不完全，pH过大Al3+可能因沉淀而损失。