（江苏专用）2020高考化学二轮复习 专题七 电解质溶液大题题型突破（二）课件

专题七大题题型突破(二)1.(2019·无锡高三期末)二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫等物质的转化和综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。(1)CH4—CO2催化重整对温室气体的减排具有重要意义。已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)ΔH1＝－75kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－394kJ·mol－1C(s)＋O2(g)===CO(g)ΔH3＝－111kJ·mol－1①催化重整反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。12345解析依据盖斯定律知，按“③×2－①－②”得所求反应的焓变。12＋247②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：12345积碳反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)消碳反应CO2(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH/kJ·mol－1＋75＋172活化能/kJ·mol－1催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X_______(填“优于”或“劣于”)Y，理由是_______________________________________________________________________________________________________。劣于相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大解析活化能越小，越容易进行。对于积碳反应，催化剂X更易进行，而消碳时，催化剂X不易进行，所以催化剂X没有催化剂Y好。12345(2)利用强氧化剂过硫酸钠(Na2S2O8)氧化脱除NO，可以消除污染。已知：解析对于“反应1”，箭头指入的物质为NO和Na2S2O8、NaOH，这三者为反应物，箭头指出来的是NaNO2和Na2SO4，即这两者为产物。根据N和S得失电子守恒配平反应。①反应1的离子方程式为______________________________________。2NO＋S2O2－8＋4OH－===2NO－2＋2SO2－4＋2H2O12345②在反应2中，NO－2的初始浓度为0.1mol·L－1，反应为NO－2＋S2O2－8＋2OH－NO－3＋2SO2－4＋H2O。不同温度下，达到平衡时NO－2的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如图1所示。图中点a、点b和点c的平衡常数K的大小关系为______________。K(a)＝K(c)K(b)12345解析图中点a、c的温度相同，所以K相同，在Na2S2O8的初始浓度为0.2mol·L－1时，点b对应NO－2的脱除率高，即对应的K大。12345(3)间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图2所示，质子膜允许H＋和H2O通过。电极Ⅰ的电极反应式为________________________________，每处理1molNO，可同时得到________gO2。2HSO－3＋2e－＋2H＋===S2O2－4＋2H2O1612345解析从图中电极Ⅰ知，HSO－3转化为S2O2－4，S由＋4价降为＋3价，得电子，由电荷守恒知，需要补充H＋配平反应。反应中1molNO转化为N2，得2mole－，1molOH－转化为O2，失4mole—，由得失电子守恒，找出关系为：2NO～O2，即处理1molNO可生成0.5molO2，质量为16g。123452.(2019·常州高三期末)烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的SO2、NOx是环境保护的重要课题。(1)用天然碱生产小苏打的母液(主要溶质为碳酸钠)吸收烟气中SO2的相关反应的热化学方程式如下：2Na2CO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===Na2SO3(aq)＋2NaHCO3(aq)ΔH＝akJ·mol－12NaHCO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝bkJ·mol－1Na2SO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l)===2NaHSO3(aq)ΔH＝ckJ·mol－1则反应Na2CO3(aq)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。a＋b212345(2)用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3，写出相关化学反应的方程式：_____________________________________。Na2CO3＋2NO2===NaNO2＋NaNO3＋CO2解析NO2与Na2CO3发生歧化反应生成NaNO2和NaNO3，根据N原子得失电子守恒配平反应。12345(3)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染，模拟工艺如图1所示，写出电解时铁电极发生的电极反应式：________________。随后，铁电极附近有无色气体产生，写出有关反应的离子方程式：_______________________________________。Fe－2e－===Fe2＋2NO－2＋8H＋＋6Fe2＋===N2↑＋6Fe3＋＋4H2O解析从图示看，阳离子应移向阴极，所以铁作阳极，铁失去电子生成Fe2＋。A处酸性条件下，亚硝酸根可以氧化Fe2＋生成Fe3＋，生成的无色气体应为N2，根据Fe和N得失电子守恒可以配平反应。12345(4)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极，电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液，可使变为。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。①其他条件不变，向其中一份电解液中投加一定量NaCl，去除的效果明显提高，溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是___________________________________________________________________________________________________________。NO－3NH＋4NH＋4溶液中的氯离子在阳极上被氧化成氯气(或游离氯)，与铵根离子发生氧化反应，生成N2，从而使铵根离子从溶液中去除解析加入NaCl，氯离子失去电子生成Cl2，会氧化生成N2，溶液中氮元素含量降低。NH＋4②其他条件不变，只改变溶液的pH，去除率如图2所示，pH升高时，去除率______，可能原因是______________________________________________________________________________________________。NO－3降低随着pH的升高，催化剂的催化活性明显下降(催化剂表面吸附的物质种类不同，酸碱度影响催化剂的活性)12345解析从图中看，pH越大，去除率越小，由题中信息知，催化剂会受环境影响，由此推知可能原因是碱性越强，导致催化剂的催化活性明显下降。NO－33.(2019·苏锡常镇四市高三二调)铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。(1)通过以下反应制备金属铝。反应1：Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)ΔH1＝akJ·mol－1反应2：Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)ΔH2＝bkJ·mol－1反应3：3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH3①反应3的ΔH3＝________kJ·mol－1。12345解析根据盖斯定律知，用反应2减去反应1得所求反应，即ΔH3＝(b－a)kJ·mol－1；(b－a)②950℃时，铝土矿与足量的焦炭和Cl2反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是_______________________________。12345解析Al2O3与C、Cl2反应生成AlCl3以及CO，由于C过量，即使生成CO2，也会发生C＋CO2===2CO，由C和Cl得失电子守恒配平反应。Al2O3＋3C＋3Cl2=====950℃2AlCl3＋3CO(2)在高温条件下进行反应：2Al(l)＋AlCl3(g)3AlCl(g)。①向图1所示的等容积A、B密闭容器中加入足量的Al粉，再分别充入1molAlCl3(g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlCl3(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出B容器内AlCl3(g)体积分数随时间的变化曲线。12345答案解析容器B为恒温恒压，反应活塞会向外移动，相当于减压，反应变慢，减压导致平衡正向移动，AlCl3的体积分数减小，则图像相对于容器A而言，容器B的平衡时间长，且平衡时AlCl3的体积分数小。12345②1100℃时，向2L密闭容器中通入3molAlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)2Al(l)＋AlCl3(g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K＝_________。4002712345解析3AlCl(g)2Al(l)＋AlCl3(g)起始/mol300转化/mol2.41.60.8平衡/mol0.61.60.8液态铝为纯液体，不写入平衡常数表达式中，K＝0.820.623＝40027。③加入3molAlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。此反应选择温度为900℃的原因是______________________________________________________________________________。12345900℃时，产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低解析由图像知，在900℃时，产率已经较高，再升高温度，产率会略增高，但是会增大能耗，经济效益降低。(3)用铝制作的快速放电铝离子二次电池的原理如图4所示。①该电池充电时，阴极的电极反应式为________________________。4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4解析由图示知，Al为负极，Al结合AlCl－4生成Al2Cl－7，电极反应式为Al＋7AlCl－4－3e－===4Al2Cl－7，AlCl－4和Al2Cl－7中Al均为＋3价，1molAl失去3mole－，配平时抓住Cl守恒，AlCl－4前配7，Al2Cl－7前配4。将负极反应式颠倒即为阴极反应式，即为4Al2Cl－7＋3e－===Al＋7AlCl－4。12345②AlCl3和NaCl的熔融盐常用于镀铝电解池，电镀时AlCl－4和Al2Cl－7两种离子在电极上相互转化，其他离子不参与电极反应。NaCl的作用是_____________。12345增强导电性解析在通电过程中，加入NaCl目的是为了增强导电性，NaCl本身并不参加反应。123454.(2019·南京、盐城高三一模)高铁酸盐等具有强氧化性，溶液pH越小氧化性越强，可用于除去废水中的氨氮、重金属等。(1)用Na2O2与FeSO4干法制备Na2FeO4的反应历程中包含的热化学方程式有：2FeSO4(s)＋Na2O2(s)===Fe2O3(s)＋Na2SO4(s)＋SO3(g)ΔH1＝akJ·mol－12Fe2O3(s)＋2Na2O2(s)===4NaFeO2(s)＋O2(g)ΔH2＝bkJ·mol－12SO3(g)＋2Na2O2(s)===2Na2SO4(s)＋O2(g)ΔH3＝ckJ·mol－12NaFeO2＋3Na2O2(s)===2Na2FeO4(s)＋2Na2O(s)ΔH4＝dkJ·mol－1则反应2FeSO4(s)＋6Na2O2(s)===2Na2FeO4(s)＋2Na2O(s)＋2Na2SO4(s)＋O2(g)的ΔH＝_____________kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代数式表示)；该反应中，每生成1molNa2FeO4转移电子数为_____mol。2a＋b＋c＋2d2512345解析根据盖斯定律，将给出的反应进行变形叠加，消去Fe2O3、SO3和NaFeO2，可得到所对应反应的焓变。2Fe