【新教材】高考化学二轮非选择题规范增分专练:基本概念、基本理论综合题(含答案).doc
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1、新教材适用高考化学 基本概念、基本理论综合题1煤直接燃烧的能量利用率较低,为提高其利用率,工业上将 煤 气化(转变成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多种能源。(1)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。该电池的负极反应式为_。(2)煤气化所得气体可用于工业合成二甲醚,其反应如下:2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)。同时发生副反应:CO(g)2H2(g)CH3OH(g);CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。在温度为250 、压强为3.0 MPa时,某工厂按投料比V(H2)V(CO) a进行生产,平衡时反
2、应体系中各组分的体积分数如下表:物质H2COCO2(CH3)2OCH3OH(g)H2O(g)体积分数0.540.0450.180.180.0150.03投料比a_;250时反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数K_。解析:(1)根据图示可知负极上发生乙醇氧化为乙酸的反应。 (2)根据碳原子守恒和氢原子守恒,可得原投料中H2和CO的物质的量之比为(0.5420.1860.01540.032)(0.0450.180.1820.015)1.140.61.9,即a1.9。计算平衡常数时,体积分数可直接代替物质的量浓度进行计算(同一体系中气体物质的体积分数之比等于物质的量浓度之比),
3、故K72。答案:(1)CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4H(2)1.9722 (2013汕头质量检测)为了提高资源利用率,减少环境污染,化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链,如图所示。请填写下列空白。(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理,请从原理上解释粉碎的作用:_;已知氯化炉中氯气和焦炭的理论用料物质的量之比为76,则氯化炉中还原剂的化学式是_。(2)已知:Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641 kJ/mol2Mg(s)TiCl4(s)=2MgCl(s)Ti(s)H512 kJ/mol则Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H_。(
4、3)氩气通入还原炉中并不参与反应,通入氩气的作用是_。(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH3O24OH=2CO6H2O,该电池中正极上的电极反应式为_。来源:工作一段时间后,测得溶液的pH_(填“减小”、“增大”或“不变”)。解析:(1)粉碎反应物,可以增大其表面积,从而增大反应物之间的接触面积,提高反应速率;氯化炉中发生的反应为6C7Cl22FeTiO3=6CO2TiCl42FeCl3,由此可知C和FeTiO3为还原剂。(2)根据盖斯定律,由2得:Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s);H770 kJ/mol。(3)氩气
5、性质不活泼可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化。(4)根据该电池的总反应式可知,反应过程中不断消耗OH,则该电池工作一段时间后,溶液的pH将减小。答案:(1)增大反应物间的接触面积,提高反应速率C、FeTiO3(2)770 kJ/mol(3)Mg和Ti都有强还原性,在氩气氛围中可防止Mg、Ti被氧化(4)O22H2O4e=4OH(或3O26H2O12e=12OH)减小3(2013北京西城区期末考试)脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。(1)向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO2的含量,该反应的化学方程式是_。(2)海水呈弱碱性,主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO、Br、HC
6、O等。含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:向曝气池中通入空气的目的是_。通入空气后曝气池中海水与天然海水相比,浓度有明显不同的离子是_。aClbSOcBrdHCO(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可得到NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示(电极材料为石墨)。来源:图中a极要连接电源的_(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是_。SO放电的电极反应式为_。电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动的原理解释原因:_。解析:(1)煤燃烧时,石灰石在高温下分解产生CaO和CO2,CaO为碱性氧化物,可以与SO2、O2反应生成CaSO4,该反
7、应的化学方程式是2SO2O22CaCO32CaSO42CO2。(2)SO2为酸性氧化物,海水呈弱碱性,曝气池中通入空气的目的是将SO、HSO等氧化。通入空气后溶液中SO的浓度增大,HCO的浓度减小。(3)电解Na2SO3溶液,根据图示,a极应为阴极,要连接电源的负极,C口流出的物质是硫酸。阴极的电极反应式为2H2e=H2,阳极的电极反应式为SO2eH2O=SO2H。电解过程中H在阴极放电生成H2,阴极区存在平衡H2OHOH,c(H)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强。答案:(1)2SO2O22CaCO32CaSO42CO2(2)将H2SO3、HSO等氧化为SObd(3)负硫酸SO2eH2O=
8、SO2HH2OHOH,在阴极H放电生成H2,c(H)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强4(2013荆州质检)如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:(1)甲烷燃料电池负极反应式为_。(2)石墨(C)极的电极反应式为_。(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体的体积为_L;丙装置中阴极析出铜的质量为_ g。(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。若用于制漂白液,a为电池的_极,电解质溶液最好用)_ _。若用于制Fe(OH)2,使
9、用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用_作电极。解析:(1)甲烷燃料电池负极上发生氧化反应,即甲烷在负极上被氧化。在KOH溶液中甲烷被氧化后生成碳酸钾,负极反应式为CH48e10OH=CO7H2O。(2)电池的负极与电解池的阴极相接,铁极为阴极,则C极为阳极,在C极上发生氧化反应,电极反应式为2Cl2e=Cl2。(3)n(O2)0.1 mol,甲池中正极反应式为O24e2H2O=4OH,由电子守恒知,经过甲、乙、丙装置的电子的物质的量为0.4 mol。乙池中的铁极与甲池的负极相连,铁极为阴极,发生还原反应,电极反应式为2H2O2e=2OHH2,n(H2)0.2 mol,V(H2)0.2 mol22
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