精选高考题综合能力电化学21．（14分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。（1）是接触法制硫酸的催化剂。①一定条件
下，与空气反5E94后，和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则起始物质的量浓度为 mol/L；生成的化学反应速率为
mol/(L·min).②全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29所示
。①当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 。②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色。③放电过程中氢离子的作用是 和 ；
充电时若转移的电子数为3.01×10个，左槽溶液中的变化量为 。【答案】1．（14分）（1）①；②氨水（2）① ②绿 紫 ③参与
正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol2．（14分）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示 （1）溶液A
的溶质是 ； （2）电解饱和食盐水的离子方程式是 （3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作
用 （4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH+3、SO2-2，[c（SO2-2）]＞]。精致流程如下（淡
盐水和溶液A来电解池）：①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是 ③的溶解度比的小，过程Ⅱ
中除去的离子有 ④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余的含量小于5mg /L，若盐水b中的含量是7.45 mg / L，则处理10m
3 盐水b ，至多添加10% 溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。【答案】2．（14分） （1）N a OH （2）2Cl—+2
H2OH2↑+Cl2↑+2OH— （3）Cl2与反应：Cl2+H2OHCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在
水中的溶解，有利于Cl2的逸出 （4）①Mg（OH）2②2NH+4+3Cl2+8OH—=N2↑+6Cl—+8H2O③SO2-4、C
a2+④1.763.（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用
钢材镀铝。工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止
精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为① 和② （2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除
去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 （3）在用废碱液处理A的过程中，
所发生反应的离子方程式为 （4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在
，铝电极的主要电极反应式为 （5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 【答案】3.（1）①2Al +
Fe2O3=Al 2O3+2Fe ②4Al+3SiO2===3Si+ 2Al 2O3（2）H2、AlCl3；NaCl。(3)Cl2
+2OH—=Cl—+ClO—+H2O(4)阳极；阳极：Al-3e-=Al3+、（阴极：4Al2Cl7― +3e- = 7AlCl4
―+Al ）(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入内部，起到防腐保护作用3．(15分)甲、乙、丙、丁
、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之
和。甲、乙组成的成见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0
.1 mol/L的Y溶液pH＞1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐；丙、戊可组
成化合物M。请回答下列问题：⑴戊离子的结构示意图为_______。⑵写出乙的单质的电子式：_______。⑶戊的单质与X反应生成的
Y和Z的物质的量之比为2:4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。⑷写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀
溶液中发生反应的离子方程式：_________。⑸按右图电解M的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总反应方程式：_______。将
充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到得现象是__________。【答案】3(1) (2) (3)2:3⑷AlO2－
＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(5)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 酚酞溶液溶液变红 4.(14分)开发
氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。请回答下列问
题：(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。(2)该
循环工艺过程的总反应方程式为_____________。(3)用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目
的是____________。(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，K
OH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M①电池放电时
，负极的电极反应式为____________。②充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2
，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______________【答
案】4.(1)4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)?H=－3408 kJ·mol－1(2)SO2＋
2H2O=H2SO4＋H2(3)促使平衡向右移动，有利于碘和氢气的生成(4)①MH－e－＋OH－=H2O＋M②4MH＋O2＋4e－
=2H2O＋4M5．（14分）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。（1）O3与KI溶液反应生成的两种单质是__________
_和_________．（填分子式）（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如题29表所示。已知：O
3的起始浓度为0．0216 mol/L。①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是___________．②在30°C
、pH=4．0条件下，O3的分解速率为__________ mol/（L·min）。③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速
率依次增大的顺序为______．（填字母代号） a．40°C、pH=3．0 b．10°C、pH=4．0 c．30°C、pH
=7．0（3）O3 可由臭氧发生器（原理如题29图）电解稀硫酸制得。①图中阴极为_____（填“A”或“B”），其电极反应式为_
____．②若C处通入O 2 ，则A极的电极反应式为_____．③若C处不通入O 2 ，D、E处分别收集到L和有L气体（标准情况），则E处收集的气体中O 3所占的体积分数为_____．（忽略 O 3 的分解）。【答案】5．（14分）（1）I2、O2（2）①OH—；②1.00×10—4③b、a、c（3）①A；2H++2e—=H2↑②O2+4H++4e—=2H2O③（x-2y）/y |
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