(14分) 電池的發(fā)明和應用是化學家們對人類社會的重要貢獻之一。
Ⅰ．每一次化學電池技術的突破，都帶來了電子設備革命性的發(fā)展。最近，我國在甲醇燃料電池的相關技術上獲得了新突破，原理如下圖1所示。
(1)請寫出從C口通入O2發(fā)生的電極反應式 。
(2)以石墨做電極電解飽和食鹽水，如下圖2所示。電解開始后在 的周圍（填“陰極”或“陽極”）先出現紅色。假設電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產生的最大電能與電池反應所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇氣體，外電路通過的電子個數為 (保留兩位有效數字，NA取6.02×1023)。
Ⅱ.隨著電池使用范圍的日益擴大，廢舊電池潛在的污染已引起社會各界的廣泛關注。
(1)電池生產企業(yè)排放的工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據沉淀轉化的原理，常用FeS等難溶物質作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。請用離子方程式說明上述除雜的原理 。
（2）工業(yè)上為了處理含有Cr2O72－的酸性工業(yè)廢水，用綠礬（FeSO4·7H2O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉變?yōu)镃r(OH)3沉淀。
①氧化還原過程的離子方程式為 。
②常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝1×10－32 mol4·L－4，溶液的pH至少為 ，才能使Cr3+沉淀完全。
③現用上述方法處理100m3含鉻（＋6價）78mg?L－1的廢水，需用綠礬的質量為 kg。（寫出主要計算過程）
（14分）Ⅰ．（1）O2＋4e－＋4H＋＝2H2O （2分） （2）陰極（1分）；5.8×1023（2分）
Ⅱ．（1）FeS(s)＋Cu2+(aq)＝CuS(s) ＋Fe2+(aq) （2分）
（2）①Cr2O72－＋6 Fe2+＋14H＋＝2Cr3＋＋6 Fe3+＋7 H2O （2分） ②5（2分） ③125.1Kg （2分）
解析試題分析：Ⅰ．（1）氧氣在反應中得到電子，所以在正極通入。又因為存在質子交換膜，所以通入氧氣的電極反應式是O2＋4e－＋4H＋＝2H2O。
（2）惰性電極電解飽和食鹽水，則陽極是氯離子失去電子，陰極是氫離子得到電子生成氫氣。由于氫離子放電，破壞了陰極周圍水的電離平衡，所以陰極周圍溶液顯堿性，則陰極周圍出現紅色。6.4g甲醇的物質的量是6.4g÷32g/mol＝0.2mol，甲醇的氧化產物是CO2，反應中失去0.2mol×（4+2）＝1.2mol。又因為電池的理論效率為80%，則外電路通過的電子個數為1.2mol×80%×6.02×1023/mol＝5.8×1023。
Ⅱ．（1）根據溶度積常數可知，FeS的溶度積常數大于CuS的溶度積常數，所以FeS能轉化為更難溶的CuS沉淀，反應的離子方程式為FeS(s)＋Cu2+(aq)＝CuS(s) ＋Fe2+(aq)。
（2）①反應中亞鐵離子的氧化產物是鐵離子，Cr2O72－的還原產物是Cr3＋，所以根據電子得失守恒可知，該反應的離子方程式為Cr2O72－＋6 Fe2+＋14H＋＝2Cr3＋＋6 Fe3+＋7H2O。
②由于溶液中Cr3+濃度小于10－5mol/L時，可以視為完全沉淀，所以根據Cr(OH)3的溶度積Ksp＝1×10－32 mol4·L－4可知，要使Cr3+沉淀完全，則溶液中c(OH－)＝
＝10－9mol/L，所以pH＝5。
③根據反應的方程式可知
2Cr3＋ ～ 6FeSO4·7H2O
2mol 6mol
78mg?L－1×100m3/52g? mol—1 n(FeSO4·7H2O)
解得n(FeSO4·7H2O)＝450 mol
所以m(FeSO4·7H2O)＝450 mol×278g? mol—1＝125.1Kg
考點：考查電極反應式的書寫、電極產物的判斷和計算；溶解平衡以及溶度積常數和氧化還原反應的有關計算等
科目：高中化學 來源： 題型：填空題
某研究小組進行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的實驗探究。
向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1 NaOH，制得等量Mg(OH)2沉淀；然后分別向其中加入不同試劑，記錄實驗現象如下表：
| 實驗序號 | 加入試劑 | 實驗現象 |
| Ⅰ | 4 mL 2 mol·L-1 HCl 溶液 | 沉淀溶解 |
| Ⅱ | 4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl 溶液 | 沉淀溶解 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
已知某溶液中只存在OH－、H+、Na+、CH3COO－四種離子，某同學推測該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關系：
| A．c (CH3COO－)＞c (Na+)＞c (H+)＞c (OH－) | B．c (CH3COO－)＞c (Na +)＞c (OH－)＞c (H+) |
| C．c (CH3COO－)＞c (H+)＞c (Na+)＞c (OH－) | D．c (Na+)＞c(CH3COO－)＞c (OH－)＞c (H+) |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
實驗室模擬回收某廢舊含鎳催化劑（主要成分為NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生產Ni2O3。其工藝流程為：
圖Ⅰ 圖Ⅱ
（1）根據圖Ⅰ所示的X射線衍射圖譜，可知浸出渣含有三種主要成分，其中“物質X”為 。圖Ⅱ表示鎳的浸出率與溫度的關系，當浸出溫度高于70℃時，鎳的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是 。
（2）工藝流程中“副產品”的化學式為 。
（3）已知有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
| 氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
| 開始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
| 沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
為了證明醋酸是弱電解質，甲、乙、丙、三人分別選用下列試劑進行實驗：
0．1 mol·L－1醋酸溶液、pH＝3的鹽酸、pH＝3的醋酸、、蒸餾水、鋅粒、pH試紙等。
(1)甲取出10 mL0．1 mol·L－1醋酸溶液，用pH試紙測出其pH＝a，確定醋酸是弱電解質，則a應該滿足的關系是_________，理由是__________________________________。
(2)乙將pH＝3醋酸和鹽酸，各取1 mL，用蒸餾水稀釋到100 mL，然后用pH試紙
分別測定兩溶液的pH，則可認定醋酸是弱電解質，判斷的依據是______________________________。
(3)丙分別取pH＝3的鹽酸和醋酸10 mL，然后分別加入質量相同的鋅粒，醋酸放出H2的平均速率 （填“快”或“慢”），則認定醋酸是弱電解質，。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
醋酸和鹽酸是中學化學中常見的酸，在一定條件下，CH3COOH溶液中存在電離平衡：CH3COOH
CH3COO-+H+ ΔH＞0。
（1）常溫下，在 pH =5的稀醋酸溶液中，c(CH3COO-)＝____________(列式，不必化簡)；下列方法中，可以使0．10 mol·L-1 CH3COOH的電離程度增大的是______?
a．加入少量0．10 mol·L-1的稀鹽酸 b．加熱CH3COOH溶液
c．加水稀釋至0．010 mol·L-1 d．加入少量冰醋酸
e．加入少量氯化鈉固體 f．加入少量0．10 mol·L-1的NaOH溶液
（2）將等質量的鋅投入等體積且pH均等于3的醋酸和鹽酸溶液中，經過充分反應后，發(fā)現只在一種溶液中有鋅粉剩余，則生成氫氣的體積：V(鹽酸)_________V(醋酸)，反應的最初速率為：v(鹽酸)_________v(醋酸)。(填寫“＞”、“＜”或“＝”)
（3）某同學用0．1000mol/LNaOH溶液分別滴定20．00mL 0．1000mol/LHCl和20．00mL0．1000mol/L CH3COOH，得到如圖所示兩條滴定曲線，請完成有關問題：
①NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的曲線是 （填“圖1”或“圖2”）；
②a＝ mL。
（4）常溫下，將0．1 mol/L鹽酸和0．1 mol/L醋酸鈉溶液混合，所得溶液為中性，則混合溶液中各離子的濃度按由大到小排序為_______________________________。
（5）已知：90℃時，水的離子積常數為Kw = 3．80×10-13，在此溫度下，將pH=3的鹽酸和
pH = 11的氫氧化鈉溶液等體積混合，則混合溶液中的c(H+)=____________(保留三位有效數字)mol/L。
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科目：高中化學 來源： 題型：填空題
科研、生產中常涉及鈉、硫及其化合物。
（1）工業(yè)上用Na2CO3溶液處理水垢中的CaSO4，反應的離子方程式為___________________；實驗室中，Na2S溶液長期放置有硫析出，原因為___________________（用離子方程式表示）。
（2）下圖是大型蓄電系統(tǒng)的示意圖。左右兩側為電解質儲罐，中央為電池，反應原理為：
，電解質通過泵在儲罐和電池間循環(huán)；離子選擇性膜只允許鈉離子通過。
當蓄電池放電時，電池中Na+的移動方向是_________（填“a→b”或“b→a”），電極a的電極反應式為_______________；當蓄電池處于充電狀態(tài)時，電極b的電極反應式為___________。用該電池做電源，采用惰性電極電解200 mL 1 mol·L－1的AgNO3溶液，當陰極質量增加2.16 g時，電解后溶液的pH為_________（不考慮溶液體積變化）。
（3）工業(yè)上，用Na2SO3溶液作為吸收液可吸收煙氣中的SO2，吸收SO2過程中，溶液pH與
關系如下表：
| 91∶9 | 1∶1 | 9∶91 |
| pH（25℃） | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
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科目：高中化學 來源： 題型：問答題
（20分） Ⅰ.（1）一定條件下Fe(OH)3與KClO在KOH溶液中反應可制得K2FeO4，該反應的化學方程式為 ；
生成0.1molK2FeO4轉移的電子的物質的量 mol。
（2）高鐵電池是一種新型二次電池，電解液為堿溶液，其反應式為：
3Zn+2K2FeO4+8H2O 
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
放電時電池的負極反應式為 。充電時電解液的pH （填“增大”“不變”或“減小”）。
Ⅱ.NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請回答下列問題：
（1）相同條件下，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中c(NH
) （填“等于”、“大于”或“小于”）0.1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH)。
（2）如圖1是0.1 mol·L－1電解質溶液的pH隨溫度變化的圖像。
①其中符合0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2的pH隨溫度變化的曲線是 （填寫字母）；
②20℃時，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中2c(SO
)－c(NH)－3c(Al3＋)＝ mol·L－1。
（3）室溫時，向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖2所示。試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大的是 ；在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是 。
（4）已知Al(OH)3為難溶物（常溫下，Ksp[Al(OH)3]＝2.0×10－33）。當溶液pH=5時，某溶液中的
Al3+ （填“能”或“不能”）完全沉淀（溶液中的離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時，沉淀完全）。
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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題
（16分）NH3在生活生產中用途廣泛。
（1）下列關于NH3或氨水的實驗能達到目的的是 （填編號）
| 編號 | A | B | C | D |
| 實驗 裝置 |  |  |  |  |
| 實驗 目的 | 實驗室模擬侯氏制堿法制備NH4HCO3 | 驗證NH3易溶于水 | 制備銀氨溶液 | 干燥NH3 |
| 實驗步驟 | 實驗目的 |
| 步驟1： ①用堿式滴定管取20.00ml 0.1mol/L 的氨水于錐形瓶中，加入幾滴 。 ② 。 ③ ，停止滴定，記錄數據。重復測定2-3次。 | 測定氨水的準確濃度。 |
| 步驟2： ； | ； |
| 步驟3：通過計算得出氨水的電離常數。 | |
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