[合肥一模]合肥市2023年高三第一次教学质量检测地理答案

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20.(13分)电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯(C1O2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取CO2的新工艺如图甲所示。①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取CO2。产生ClO2的电极反应式为②a极区pH(填“增大”“减小”或“不变”)。③图中应使用(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO,。工业上，通常以软锰矿（主要成分H20(含少离子精制饱和是MO2)与KOH的混合物在铁坩埚（熔融池）中混合均匀，小火加热至NaOH量)交换膜NaCl溶液)熔融，即可得到绿色的K2 MnO,,化学方程式为甲。用镍片作阳极（镍不参与反应），铁板为阴极，电解KzMO4溶液可制备KMnO4。上述过程的流程图如图乙所示：NH,2NH,NO,浓溶液阴极阳极HOBNONH.01阳极室阴极室熔融池NO:-NOMnO,NO-NO阳离子交换膜D溶液D固体NH,NO,稀溶液乙丙则D的化学式为;阳极的电极反应式为(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH,NO3,其工作原理如图丙所示。①阴极的电极反应式为②将电解生成的HNO,全部转化为NH,NO3,则通入的NH,与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为【答案】(1)①C1--5e 2H20C1O2↑ 4H (2分)②增大(1分)③阳(1分)(2)2Mn0, 4KOH O2△2KMnO, 2H,0(2分)KOH(1分)MnO-e—MnO,(2分)(3)①NO 5e 6H一NH H2O(2分)②1：4(2分)【解析】(1)①根据题意可知，CI-放电生成C1O2的电极为阳极，接电源的正极。根据元素守恒，有水参加反应，同时生成H ,电极反应式为CI-一5e 2H2O-CIO2个 4H 。②a极区为阴极区，电极反应式为2H2O 2e-H2个 2OH-,阴极区OH浓度增大，溶液的pH增大。③根据溶液中电荷守恒的规律，图中应使用阳离子交换膜。(2)软锰矿（主要成分是MnO2)与KOH小火加热至熔融，得到K2MnO4,Mn元素化合价由十4变为十6，则空气中的O2作氧化剂，化学方程式为2Mn0,十4KOH O。△2K,MO,十2H,O;电解锰酸钾溶液时，阴极上水得到电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O十2H2个十2OH,K 通过阳离子交换膜由左侧向右侧迁移，所以D是氢氧化钾溶液，阳极上MnO失电子生成MnO,,电极反应式为MnO一e一MnO。(3)①由图可知，NO在阴极上得电子生成NH,电极反应式为NO 5e 6H 一NHt H2O。②NO在阳极上失电子生成NO?,电极反应式为NO-3e十2H2O一NO 4H ,电解总反应为8NO十7H,O电解3NH,NO,十2HNO,故当实际参加反应的NO为8mol时，要将电解生成的HNO,全部转化为NHNO3,还应通入2 mol NH3,则n(NH):n(NO)=2mol:8mol=1:4。

19.(12分)根据所学知识，回答下列问题。(1)氢碘酸也可以用“电解法”制备，装置如图所示。其中双极膜(BPM)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H 和OH;A、B膜为离子交换膜。氢碘酸精馏H,SO/少量HINal/HINaOHA膜」↑LBPM膜B膜个BPM膜HHOH-OH-7↑H,SO,H,SO,NalHOHSO,①B膜最佳的选择是②阳极的电极反应式是③少量的I因浓度差通过BPM膜，若撤去A膜，其缺点是(2)利用电化学高级氧化技术可以在电解槽中持续产生·OH,可更加高效地处O电源O理含苯酚(C6HOH)的废水，装置如图所示。已知a极主要发生的反应是O2生成H2O2,然后在电解液中产生·OH并迅速与苯酚反应。①b极连接电源的(填“正”或“负”)极。②a极的电极反应式为③除电极反应外，电解液中主要发生反应的化学方程式为含苯酚废水(pH=3)【答案】(1)①Na 交换膜(2分)②2H2O一4e一O2个 4H (2分)③I会在阳极失电子得到碘单质，沉积在阳极表面，损伤阳极板(2分)(2)①正(2分)②02 2e 2H —H202(2分)③CH5OH 28·OH6CO2个 17H2O(2分)【解析】(I)①从图上看，右端的BPM膜和B膜之间产生NaOH,BPM膜提供OH-,B膜最好是Na 交换膜。②阳极附近溶液为硫酸，水电离出的氢氧根离子失电子，故阳极的电极反应式为2H2O一4e一O2个十4H 。③A膜应为阳离子交换膜，阳极产生的H 透过A膜和少量的I反应得到少量的HI,若撤去A膜，I会在阳极失电子得到碘单质，沉积在阳极表面，损伤阳极板。(2)①a极主要发生的反应是O2生成H2O2,O元素化合价降低，得到电子发生还原反应，则a电极为阴极，与电源负极相接，所以b电极为阳极，与电源正极相接。②a电极为阴极，O2得到电子生成H2O2,电解质溶液显酸性，电极反应式为O2十2e十2H 一H2O2。③H2O2分解产生·OH,化学方程式为H2O2一2·OH,·OH除去苯酚生成无毒的氧化物，该氧化物为CO2,反应的化学方程式为C6HOH 28·OH-6CO2个 17H2O。