高三化学（第01期）好题速递分项解析汇编 专题16 化学基本理论一（氧化还原、电化学）（含解析）

专题16 化学基本理论一（氧化还原、电化学）1【2016届北京朝阳一模】（14 分）含硫化合物在生产生活中应用广泛，科学使用对人体健康及环境保持意义重大。（1） 红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化。这应用了SO2 的性。（2） 某水体中硫元素主要以S2O32形式存在。在酸性条件下，该离子会导致水体中亚硫酸的浓度增大，原因是。（3） 实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：滴定时，KIO3 和KI 作用析出I2 ，完成并配平下列离子方程式：反应所得I2 的作用是。滴定终点时，100mL的水样共消耗xmL标准溶液。若消耗1mL标准溶液相当于SO32的质量1g ，则该水样中SO32的含量为mg / L 。（4） 微生物燃烧电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示： HS在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应式是。若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是。【答案】（1）还原性；（2）在酸性条件下，溶液中的H+与S2O32-发生反应：H+S2O32-=SO2+S+H2O，SO2溶于水，发生反应SO2+H2OH2SO3，使水体中亚硫酸浓度增大；（3）IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O ；氧化SO32-、S2O32-；可以与淀粉有明显显色现象，有利于观察滴定终点。104 x（4）HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+ +；（5）HS-、SO42-离子浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子。【解析】考点：考查含硫化合物的性质及应用的知识。2【2016届辽宁省部分重点高中协作校模拟】（14分）锰及化合物可用于电池、制作坦克的钢甲等材料。（1）Mn的最高价氧化物的化学式为，该氧化物属于（填“酸性”或“碱性”）氧化物。（2）工业上常用电解锰酸钾（K2MnO4）溶液的方法制备KMnO4，阴极上的产物为_，阳极的电极反应式为_。（3）以NaBH4和H2O2为原料的燃料电池可用于空军通信卫星电源，该电池的负极材料为石墨，正极材料为MnO2，电解质溶液显碱性。MnO2的作用有两个，分别是作正极材料和，负极上的BH4-被氧化为BO2-，该电极的电极反应式为。（4）实验室可用软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，其原理如下：高温下，熔融的软锰矿与过量固体KOH反应在不断通入空气的情况下会反应生成K2MnO4（锰酸钾）；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩滤液，得到深紫色的针状KMnO4晶体。用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是。若用5g软锰矿（MnO2的质量分数为70%）进行上述实验，则KMnO4的理论产量为 g（精确到0.01，不考虑K2MnO4沉淀的循环利用）【答案】（1）Mn2O7(1分)；酸性（1分）（2）H2（2分）；MnO42-e-= MnO4-（2分）（3）作催化剂（2分）；BH4-+8OH+8e-=BO2-+6H2O（2分）（4）2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O（2分）； 4.24（2分）。【解析】考点：考查关于锰元素的原子结构、有关氧化还原反应的有关知识。3【2016届南通三调】(12分)电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如右图所示(图中电极均为石墨电极)。（1） 若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。 写出电解时NO2发生反应的电极反应式：_。 若有标准状况下2.24 L NO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H为_mol。（2） 某小组在右室装有10 L 0.2 molL1硝酸，用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。 实验前，配制10 L 0.2 molL1硝酸溶液需量取_mL密度为1.4 gmL1、质量分数为63%的浓硝酸。 电解过程中，有部分NO转化为HNO2。实验结束时，测得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2，同时左室收集到标准状况下28 LH2。计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气不含氮氧化物，写出计算过程)。【答案】（1） NO2eH2O=NO2H0.1（2） 142.9根据原子守恒：n(NO)n(NO2)3 mol0.2 molL110 L0.1 mol1.1 mol根据电子守恒：01 mol1n(NO)0.1 mol3n(NO2)12解得：n(NO)0.8 moln(NO2)0.3 molV(NO)V(NO2)n(NO)n(NO2)0.8 mol0.3 mol83(除第（2）题6分外，其余每空2分，共12分)【解析】 考点：电解原理4【2016届厦门一模】（15分）磷化氢( PH3)是一种剧毒气体，是最常用的高效熏蒸杀虫剂，也是一种电子工业原料。（1）在密闭粮仓放置的磷化铝(AlP)片剂，遇水蒸气放出PH3气体，该反应的化学方程式为 。（2）利用反应PH3+3HgCl2= P(HgCl)3 +3HCl，可准确测定微量的PH3。 HgCl2溶液几乎不导电，说明HgCl2属于_（填“共价”或“离子”）化合物。 通过测定溶液_变化，可测定一定体积空气中PH3的浓度。（3）PH3的一种工业制法涉及的物质转化关系如下图所示：亚磷酸属于_元酸。当反应I生成的n(NaH2PO2):n(Na2HPO3) =3:1时，参加反应的n(P4)：n(NaOH)= -。（4）一种用于处理PH3废气的吸收剂成分为次氯酸钙80%、锯木屑（疏松剂）15%、活性炭2.5%、滑石粉（防结块）2.5%。 次氯酸钙将PH3氧化为H3PO4的化学方程式为_。 空气中的水蒸气可加快PH3的氧化过程，其原因可能是_。（5）从（4）中的吸收残留物中回收磷酸氢钙(CaHPO4)的方法如下： 试剂x为 （填化学式）。 已知25时，H3PO4的Kal=7.510-3、Ka2=6.310-8、Ka3 =4.410-13。加入Y时，应控制悬浊液pH 7（填“”、“=”或“c(N2H5H2O+) c(H+)c(OH)Bc(Cl)c(N2H62+)c(H+)c(OH) Cc(N2H62+)+ c(N2H5H2O+) +c(H+)= c(Cl)+c(OH)(5常温下，将02 mol/L盐酸与02 mol/L肼的溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积变化。若测定混合液的pH=6，混合液中水电离出的H+与01mol/L盐酸中水电离出的H+浓度之比为_。【答案】（1）-2；N2H4(g) +O2(g)=N2(g) +2H2O(g) H=一591 kJ/mol（2）ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O（3）N2H4-4e一+4OH-=N2+4H2O（4）N2H62+H2O=N2H5H2O+H+；B（5）107：1【解析】（2）氨气和次氯酸钠之间反应的方程式为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，故答案为：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O； 考点：考查了盐类的水解、离子浓度的大小比较、反应热和焓变相关知识。10.(12分) 【2016届北京丰台一模】氮肥的使用在提高粮食产量的同时，也导致了土壤、水体污染等环境问题。（1）长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，请用化学用语解释原因 。（2）过量的NH4+将导致水体富营养化，检测水样中NH4+所需的试剂是 、 。（3）工业上处理氨氮废水的方法如下：步骤：采用生物硝化法将NH4+转化NO3 生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降，用离子方程式解释原因 。 微生物保持活性的pH范围为79，最适宜用来调节水体pH的物质是 。ANaOH BCaCO3 CNH3H2O DCO2步骤：采用电解法将NO3转化为N2 与电源正极相连的一极是 (填 “A”或“B”)。 B极的电极反应是 。 除去1L废水中的62 mg NO3后， 废水的pH= 。【答案】（1）NH4+H2ONH3H2O+H+；（2）浓NaOH溶液；红色石蕊试纸；（3）NH4+2O2=NO3-+2H+H2O；B；A；2NO3-+10e-+6H2O=N2+10OH-；11。【解析】考点：考查了性质实验方案的设计的相关知识。11【2016届东北三省四市一模】（15分）高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。 I高铁酸钾( K2Fe04)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：（1）该电池放电时正极的电极反应式为 ；若维持电流强度为1A，电 池工作十分钟，理论消耗Zn g（已知F=96500 Cmol）。（2）盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向 移动（填“左”或“右”）；若用阳离 子交换膜代替盐桥，则钾离子向 移动（填“左”或“右”）。（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 工业上湿法制备K2Fe04的工艺流程如图3。（4）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：其中氧化剂是 （填化学式）。（5）加入饱和KOH溶液的目的是 （6）已知25时KspFe(OH)3=4.0，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl3 溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 mL 2 mol/L的盐酸（忽略 加入盐酸体积）。【答案】（1）FeO42+4H2O+3e=Fe（OH）3+5OH ；0.2（2）右；左 （3）使用时间长、工作电压稳定。（4）2FeCl3+10NaOH+3NaClO2Na2FeO4+9NaCl+5H2O ；NaClO（5）减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出。（6）2.5【解析】试题分析：（1）放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为FeO42+4H2O+3e=Fe（OH）3+5OH；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，转移电子的物质的量为1106096500=0.0062176mol。理论消耗Zn的质量 0.0062176mol265=0.2g（已知F=96500 Cmol）。 考点：本题考查氧化还原反应、原电池、沉淀溶解平衡。 12. 【2016届石家庄二模】（15分）我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品味的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。 I氧化浸出 （1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO42-生成。 该反应的离子方程式为_ 。 该反应在2550下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因为 。 ，配位浸出反应原理为：（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施有 _（至少写出两点）。（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4C1，构成NH3H2O-NH4Cl缓冲溶液。某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25时，向amolL-l的氨水中缓慢加入等体积0.02 mol.L-l的NH4C1溶液，平衡时溶液呈中性。则NH3H2O的电离常数Kb=_ （用含a的代数式表示）；滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡_ _（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。，生物浸出 在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。（4）在微生物的作用下，可以循 环使用的物质有 （填化学式），微生物参与的离子反应方程式为_（任写一个）。（5）假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+，当有2 mol SO42-生成时，理论上消耗O2的物质的量为_。【答案】（1）2CuFeS217H2O22H2Cu22Fe34SO18H2O（2分） H2O2受热分解；产物Cu2、Fe3催化H2O2分解等（2分,答出一点即可。）（2）提高氨水的浓度、提高氧压（其他合理答案也可给分）（2分）（3） （2分） 正向（1分）（4）Fe2(SO4)3、H2SO4 （或Fe3+、H+ 共2分，各1分）4Fe2O24H4Fe32H2O或S812O28H2O8SO16H任写一个（2分）（5）4.25 mol（2分）【解析】 （3）平衡时溶液呈中性，故H+=OH-=10-7 mol/L，NH4+=Cl-=0.02/2=0.01mol/L，NH3H2O的电离常数Kb= NH4+ OH-/NH3H2O= ；滴加氯化铵会水解，促进水的电离。（4）据图像可得，三价铁被还原成二价，经微生物转化成三价，另一条微生物路线生成了氢离子，故两者可循环使用；微生物参与的离子反应方程式为：4Fe2O24H4Fe32H2O或S812O28H2O8SO16H。（5）据2CuFeS217H2O22H2Cu22Fe34SO18H2O得生成2mol SO42-时，消耗8.5mol过氧化氢，转移17mol电子，消耗17/4mol=4.25mol氧气。考点：考查无机图像及相关计算