?吉林高考化學(xué)三年（2021-2023）模擬題匯編-13化學(xué)能與電能

一、單選題
1．（2023·吉林長春·校聯(lián)考模擬預(yù)測）化學(xué)與生產(chǎn)、生活和科技密切相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是
A．北京冬奧會運(yùn)動員“戰(zhàn)袍”內(nèi)層添加石墨烯片用于保暖，石墨烯和碳納米管互為同分異構(gòu)體
B．華為自主研發(fā)的“麒麟”芯片與太陽能電池感光板所用材料均為晶體硅
C．氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料， 可用于制造汽車發(fā)動機(jī)
D．不銹鋼中含有鎳、鉻等元素， 具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力
2．（2023·吉林白山·統(tǒng)考模擬預(yù)測）我國某大學(xué)課題組提出了一種基于電化學(xué)的石灰石轉(zhuǎn)化生產(chǎn)消石灰和有價(jià)值碳質(zhì)產(chǎn)物的方法，有望助水泥行業(yè)脫碳，裝置如圖所示。下列敘述正確的是
??
A．圖中涉及的物質(zhì)中有5種非極性分子
B．銥(Ir)極上的氧化產(chǎn)物為CO2
C．生成C2H6的電極反應(yīng)式為2CO2 +10H2O+14e- =C2H6+14OH-
D．催化電極上每生成1 mol H2，交換膜Q上遷移2 mol OH-
3．（2023·吉林白山·統(tǒng)考三模）在電還原條件下由PVC{}產(chǎn)生的氯離子可以直接用于串聯(lián)電氧化氯化反應(yīng)。PVC可用于常規(guī)回收DEHP(在電化學(xué)反應(yīng)中可充當(dāng)氧化還原介質(zhì)，提高反應(yīng)效率)，轉(zhuǎn)化過程如圖所示。

下列敘述錯(cuò)誤的是
A．上述裝置為將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置
B．電極d上發(fā)生還原反應(yīng)
C．上述轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)方程式為
D．上述轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)了資源回收與利用
4．（2023·吉林長春·校聯(lián)考模擬預(yù)測）堿性鋅鐵液流電池具有電壓高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。該電池的總反應(yīng)為，下列敘述不正確的是

A．放電時(shí)，M極電極反應(yīng)式為
B．充電時(shí)，右側(cè)貯液器中濃度降低
C．若離子交換膜只有通過，反應(yīng)時(shí)，有通過離子交換膜
D．電池工作時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移個(gè)電子，理論上消耗鋅16.25 g
5．（2023·吉林·統(tǒng)考二模）的脫除與的制備反應(yīng)自發(fā)協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如下圖所示(在電場作用下，雙極膜中間層的解離為和，并向兩極遷移)。下列分析正確的是

A．電子從a電極經(jīng)導(dǎo)線流向b電極
B．透過雙極膜向b電極移動
C．反應(yīng)過程中左側(cè)需不斷補(bǔ)加稀
D．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：
6．（2022·吉林長春·校聯(lián)考模擬預(yù)測）利用下列裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?
A
B
C
D




驗(yàn)證硫的非金屬性強(qiáng)于碳
制備溴苯并驗(yàn)證有HBr產(chǎn)生
制備無水MgCl2
在鐵上鍍銅
A．A B．B C．C D．D
7．（2022·吉林長春·校聯(lián)考模擬預(yù)測）下列離子方程式書寫正確的是
A．鋁和過量NaOH溶液反應(yīng)：Al+4OH-=+2H2O
B．惰性電極電解MgCl2水溶液：2Cl- +2H2O2OH-+Cl2↑十H2↑
C．酸性高錳酸鉀溶液與草酸溶液反應(yīng)：5+2+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O
D．水玻璃中通入過量二氧化碳：+2CO2+2H2O = H2SiO3↓+2
8．（2022·吉林長春·統(tǒng)考模擬預(yù)測）汽車尾氣中含有CO和NOx(2≥x≥1)，通過設(shè)計(jì)如圖所示電池裝置可以利用汽車尾氣給汽車蓄電瓶供電，下列說法不正確的是

A．負(fù)極參與反應(yīng)的物質(zhì)至少有4種
B．正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-
C．NOx放電時(shí)兩極消耗氣體體積比在4：1~4：3之間
D．該電池可長期采用多孔石墨作為電極而不作更換
9．（2022·吉林白山·統(tǒng)考一模）我國科學(xué)家研制了Cu2P2O7催化劑建構(gòu)Zn—CO2二次電池，實(shí)現(xiàn)了電還原CO2合成多碳產(chǎn)品(如乙酸，乙醇等)，裝置如圖所示。雙極膜中水電離出的H+和OH-在電場作用下可以向兩極遷移。

下列說法正確的是
A．放電時(shí)，雙極膜中H+向負(fù)極區(qū)遷移
B．放電時(shí)，電勢：Zn極高于Cu2P2O7極
C．當(dāng)外電路通過2mol電子時(shí)，理論上雙極膜中水減少18g
D．充電時(shí)，陽極上的電極反應(yīng)式為C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+
10．（2022·吉林·校聯(lián)考模擬預(yù)測）化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列說法正確的是（????）
A．聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酯纖維都是由加聚反應(yīng)制得的
B．因?yàn)殁c的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，故不能做電池的負(fù)極材料
C．鋼化玻璃和有機(jī)玻璃都屬于硅酸鹽材料，均可由石英制得
D．利用外接直流電源保護(hù)鐵質(zhì)建筑物，屬于外加電流的陰極保護(hù)法
11．（2022·吉林長春·校聯(lián)考模擬預(yù)測）一種碳納米管新型二次電池的裝置如圖所示。下列說法中正確的是

A．離子交換膜選用陽離子交換膜（只允許陽離子通過） B．正極的電極反應(yīng)為NiO（OH）＋H2O＋e－＝Ni（OH）2＋OH－
C．導(dǎo)線中通過1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量增加1g D．充電時(shí)，碳電極與電源的正極相連
12．（2021·吉林·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某有機(jī)物電池如圖所示，下方電池產(chǎn)生的電能供給上方電解池使用(已知A、B、X、Y都是多孔石墨電極)，下列說法正確的是

A．X電極是電解池的陰極，該電極處發(fā)生還原反應(yīng)
B．原電池負(fù)極電極反應(yīng)式為：2I--2e-=I2
C．原電池工作時(shí)，SO透過質(zhì)子交換膜流向右側(cè)
D．若電解池中盛放的是足量的Na2SO4溶液，當(dāng)電解池兩極共產(chǎn)生3mol氣體時(shí)，原電池中消耗 的質(zhì)量為108g
13．（2021·吉林四平·校聯(lián)考模擬預(yù)測）一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)，O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x（x=0或1）。下列說法正確的是(　　)

A．放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極
B．放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極
C．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移
D．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為Li2O2-x=2Li+（1—）O2

二、原理綜合題
14．（2023·吉林長春·校聯(lián)考模擬預(yù)測）氮、硫及其化合物都是目前研究的熱點(diǎn)。
(1)NO破壞臭氧層的反應(yīng)過程如圖1所示。
??
已知：O3 (g)+O(g)=2O2 (g) ?H=?143kJ/mol；
反應(yīng)2：O(g)+NO2 (g)=O2 (g)+NO(g) ?H=+57.2kJ/mol。
則反應(yīng)1的熱化學(xué)方程式為： 。
(2)利用反應(yīng)CH4 (g)+2NO2 (g)CO2 (g)+N2 (g)+2H2O(g) ?H=－868.74kJ/mol，可將NO2進(jìn)行無害化處理，將2molCH4 (g)和4molNO2加入恒溫恒容的密閉容器中(起始壓強(qiáng)為120kPa)，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下表所示。
時(shí)間/min
0
50
100
150
200
250
300
壓強(qiáng)/kPa
120
136
144
148
150
150
150
①用單位時(shí)間內(nèi)氣體分壓的變化來表示反應(yīng)速率，及v=?p/?t，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則反應(yīng)前 50min 內(nèi)平均反應(yīng)速率 v(CH4)= kPa/min。
②Kp 為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)， 則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù) Kp= kPa。
(3)燃煤煙氣中硫的回收反應(yīng)為 2CO(g)+SO2 (g)2CO2 (g)+S(l)。相同條件下，選用 a、b、c 三種催化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成二氧化碳的物質(zhì)的量與時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示，催化效果最差的是 。研究發(fā)現(xiàn)細(xì)小炭粒能將 O2轉(zhuǎn)化為活性氧而加快 SO2 的氧化速率，在干燥和潮濕兩種環(huán)境中的反應(yīng)歷程如圖3所示?；罨醯倪^程適宜在潮濕環(huán)境中進(jìn)行，理由為 。
??
(4)間接電解法除N2O。其工作原理如圖4所示，已知：H2S2O4是一種弱酸。
??
①a極是電源 (填“正極”或“負(fù)極”)，離子交換膜是 (填“陽離子” 或“陰離子”)交換膜。
②吸收池的工作原理是 (用化學(xué)方程式表示)。
15．（2023·吉林長春·統(tǒng)考三模）環(huán)己烯是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于制備各種中間體，進(jìn)而用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)已知：苯()、環(huán)己烯()和氫氣的燃燒熱()分別為：、和。則反應(yīng)Ⅰ：???? 。
(2)某溫度下，將等物質(zhì)的量的苯蒸汽和加入剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成氣態(tài)環(huán)己烯，起始總壓為，平衡時(shí)總壓減小了40%，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù) (保留一位小數(shù))。達(dá)到平衡后，欲增加苯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有 (填標(biāo)號)。
A．通入惰性氣體?????B．再加入等物質(zhì)的量的苯蒸汽和
C．增加催化劑的用量?????D．增加氫氣的濃度
(3)液相中水作為添加劑苯選擇性加氫制備環(huán)己烯(反應(yīng)Ⅰ)過程的示意圖如圖1，采用能夠吸附氫氣的含釘催化劑，將氫氣以一定速率通入液態(tài)苯與水的混合體系中生成環(huán)己烯，環(huán)己烯會進(jìn)一步加成生成副產(chǎn)物環(huán)己烷。(已知：苯和環(huán)己烯在水中的溶解度分別為：和)

①研究表明使用水作為添加劑時(shí)，催化劑表面會被一層水吸附層覆蓋，使得環(huán)己烯的選擇性明顯提高，原因是 。
②反應(yīng)溫度與苯加氫反應(yīng)速率的關(guān)系如圖2所示，溫度高于時(shí)，苯加氫速率降低的原因可能是 。
(4)環(huán)氧環(huán)己烷()是有機(jī)合成的重要中間體，有著廣泛的應(yīng)用。以環(huán)己烯和溴化鈉為原料，采用間接電解法是制備環(huán)氧環(huán)己烷的常用方法，其過程如下圖：

①采用無隔膜法電解溶液，陽極電極反應(yīng)方程式為 。
②從踐行綠色發(fā)展理念，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度分析，采用該方法制備環(huán)氧環(huán)己烷的優(yōu)點(diǎn)是 。
16．（2021·吉林四平·校聯(lián)考模擬預(yù)測）甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H2=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) △H3=-41.2 kJ·mol-1
回答下列問題：
(1)則反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)反應(yīng)②達(dá)平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有___________ (填字母，下同)。
A．使用催化劑 B．升高溫度 C．增大壓強(qiáng) D．移出H2O
(3)以下說法能說明反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有 。
A．H2和CO2的濃度之比為3：1
B．單位時(shí)間內(nèi)斷裂3個(gè)H-H同時(shí)斷裂1個(gè)C=O
C．恒溫恒容條件下，氣體的密度保持不變
D．恒溫恒壓條件下，氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
E．絕熱體系中，體系的溫度保持不變
(4)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：

已知：氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。
①該反應(yīng)△H (填“＞”“＜”或“=”)0，550℃時(shí)，平衡后若充入惰性氣體，平衡 (填“正移”“逆移”或“不移動”)。
②650℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為 (保留2位有效數(shù)字)。
③T℃時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp= p總。
(5)一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。圖中b電極是 (填“正”或“負(fù)”)極，寫出a電極反應(yīng)式為 。

17．（2021·吉林長春·統(tǒng)考三模）減少二氧化碳的排放、捕集利用二氧化碳是我國能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。
(1)以金屬釕作催化劑可以從空氣中捕獲CO2直接轉(zhuǎn)化為甲醇，其轉(zhuǎn)化如圖所示。

如圖所示轉(zhuǎn)化中，由第1步至第4步生成1molCH3OH(l)的反應(yīng)熱(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1，則該轉(zhuǎn)化總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。
(2)工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成甲醚：2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH0，恒壓狀態(tài)下，充入非反應(yīng)氣體，體積增大，組分濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動；
②設(shè)CO2濃度變化為x
， ×100%=40.0%，解得x=0.25 mol·L-1，即CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%；
③T ℃時(shí)，CO的平衡分壓為50%p總，CO2的分壓為50%p總，Kp==0.5p總；
（5）由圖可知，N2H4在a電極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2，則a電極是負(fù)極，b電極是正極；N2H4在a電極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)生成N2，則電極反應(yīng)式為N2H4＋4OH_4e-=N2↑＋4H2O。
17． CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)??ΔH=(a+b+c+d)kJ·mol-1 c、d 溫度過高催化劑活性降低，單位時(shí)間內(nèi)氫氣的消耗量減小(或800K時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，ΔH＜0，溫度升高，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率越小) b 36.4 12CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O 4mol
【詳解】(1)據(jù)圖可知該反應(yīng)中反應(yīng)物為CO2(g)和H2(g)，在催化劑作用下生成CH3OH(l)和H2O(l)，所以化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)，根據(jù)蓋斯定律可知該反應(yīng)的ΔH=(a+b+c+d)kJ·mol-1；
(2)①a．平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，但選項(xiàng)未注明是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，所以不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平衡，a不符合題意；
b．該反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物均為氣體，所以氣體總質(zhì)量不變，容器恒容，則無論是否平衡，容器內(nèi)的氣體密度都不發(fā)生改變，不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平衡，b不符合題意；
c．容器絕熱，而該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)未平衡時(shí)容器內(nèi)溫度會發(fā)生變化，當(dāng)溫度不變時(shí)說明反應(yīng)平衡，c符合題意；
d．初始投料與反應(yīng)方程式中系數(shù)比不相等，則容器內(nèi) 比值不變時(shí)，說明n(CO2)、n(H2)不再改變，反應(yīng)達(dá)到平衡，d符合題意；
綜上所述答案為c、d；
②溫度過高催化劑活性降低，單位時(shí)間內(nèi)氫氣的消耗量減小，導(dǎo)致測定氫氣的含量時(shí)其物質(zhì)的量增大，也有可能是因?yàn)?00K時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，該反應(yīng)ΔH＜0為放熱反應(yīng)，溫度升高，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率越??；
(3)①氨碳比越大，即初始投料時(shí)NH3的物質(zhì)的量越大，CO2的物質(zhì)的量越小，則NH3的轉(zhuǎn)化率越小，所以表示NH3轉(zhuǎn)化率的曲線是b；
②M點(diǎn)是氨碳比為2，則初始時(shí)投入2molNH3、1molCO2，氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為80.0%，即Δn(NH3)=1.6mol，根據(jù)方程式可知此時(shí)Δn(CO2)=Δn[CO(NH2)2]= Δn(H2O)=0.8mol，所以此時(shí)容器有n(NH3)=0.4mol，n(CO2)=0.2mol，n[CO(NH2)2]=n(H2O)=0.8mol，尿素的體積分?jǐn)?shù)為×100%=36.4%，所以y=36.4；
(4)據(jù)圖可知左側(cè)電極上CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3，C元素被還原，所以左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極，電解質(zhì)溶液顯酸性，所以陰極反應(yīng)為12CO2+12e-+12H+=CH3OCH3+3H2O；陽極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+，產(chǎn)生1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，根據(jù)電子守恒可知通過質(zhì)子交換膜的質(zhì)子的物質(zhì)的量為4mol。
18． CH4(g)+ CO2 (g) ２CO(g)+２H2(g) ?H= +247kJ/mol CD 700 78% Zn—2e—+4OH—=Zn(OH) 6.4
【詳解】I. (1)由蓋斯定律可知，①—②可得反應(yīng)CH4(g)+ CO2 (g) ２CO(g)+２H2(g) ，則?H=?H1—?H2=( +206 kJ/mol)—(—41kJ/mol)=+247kJ/mol，故答案為：CH4(g)+ CO2 (g) ２CO(g)+２H2(g) ?H= +247kJ/mol；
(2) A．恒溫、恒容條件下，加入惰性氣體，氣體總壓強(qiáng)增大，但參加反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，故錯(cuò)誤；
B．恒溫、恒容條件下，加入水蒸氣，反應(yīng)物的濃度增大，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增加，有效碰撞的次數(shù)增加，化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率加快，故錯(cuò)誤；
C．升高溫度，反應(yīng)物的能量增大，活化分子的數(shù)目和百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞頻率增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故正確；
D．加入合適的催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，同時(shí)降低反應(yīng)溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，平衡向逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，則相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率可能不變，故正確；
CD正確，故答案為：CD；
(3) )由圖可知，恒定壓強(qiáng)為P0，投料比n(CH4)： n(H2O)=1 ：3時(shí)，氫氣產(chǎn)率在700℃左右出現(xiàn)峰值，原因是溫度低于700℃時(shí)，由于正反應(yīng)方向吸熱，隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度較大，氫氣的物質(zhì)的量逐漸增大，而溫度高于700℃，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，一氧化碳的物質(zhì)的量增大，發(fā)生反應(yīng)②，反應(yīng)②正反應(yīng)放熱，當(dāng)溫度升高時(shí)，平衡逆向移動，使氫氣的物質(zhì)的量減小，則從提高氫氣產(chǎn)率角度考慮反應(yīng)溫度應(yīng)控制在700℃左右，故答案為：700；
(4) 已知混合氣體中甲烷和水的物質(zhì)的量比為1:3，設(shè)甲烷和水蒸氣的初始物質(zhì)的量分別為1mol和3mol，反應(yīng)中消耗甲烷的物質(zhì)的量為x，反應(yīng)②中消耗一氧化碳的物質(zhì)的量為y，由題意建立如下三段式：


由圖可知，600℃時(shí)CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.04，則=0.04，解得x=，甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為≈78%；由圖可知，平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.04、水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.32、二氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.08、氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.50，則一氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1—(0.04+0.32+0.50+0.08)=0.06，反應(yīng)①的平衡常數(shù)Kp==，故答案為：78%；；
II. 由題給示意圖可知，鋅電極為電池的負(fù)極，A區(qū)域電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液，堿性條件下鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)，電極反應(yīng)式為Zn—2e—+4OH—=Zn(OH)，溶液中陰離子電荷數(shù)小于陽離子電荷數(shù)，溶液中鉀離子通過陽離子交換膜a膜進(jìn)入B區(qū)域，二氧化鉛為電池的正極，C區(qū)域電解質(zhì)溶液為硫酸溶液，酸性條件下二氧化鉛得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛，電極反應(yīng)式為PbO2+2e—+4H++SO=PbSO4+2H2O，溶液中陽離子電荷數(shù)小于陰離子電荷數(shù)，硫酸根離子通過陰離子交換膜b膜進(jìn)入B區(qū)域，則B區(qū)域中電解質(zhì)溶液為硫酸鉀溶液，溶液濃度增大；
(5)由分析可知，電池中，鋅電極為電池的負(fù)極，A區(qū)域電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液，堿性條件下鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)，電極反應(yīng)式為Zn—2e—+4OH—=Zn(OH)，故答案為：Zn—2e—+4OH—=Zn(OH)；
(6) 由分析可知，二氧化鉛為電池的正極，C區(qū)域電解質(zhì)溶液為硫酸溶液，酸性條件下二氧化鉛得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成硫酸鉛，電極反應(yīng)式為PbO2+2e—+4H++SO=PbSO4+2H2O，正極質(zhì)量增加64g，6.5g鋅的物質(zhì)的量為0.1mol，由得失電子數(shù)目守恒可知，正極增加的質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g，故答案為：6.4。
19．(1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料的轉(zhuǎn)化率
(2) SrCO3+2CSr+3CO↑ 堿性耐火磚
(3) 為了增大氫氧化鍶的浸取率，減少雜質(zhì)氫氧化鈣的溶解 Ca(OH)2
(4)Sr(OH)2+ (NH4)2CO3=SrCO3 +2NH3·H2O
(5)6
(6) 增大 Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O

【分析】菱鍶礦(含80～90% SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)與焦炭經(jīng)過粉碎后立窯煅燒，轉(zhuǎn)化成Sr、CaO、BaO、MgO等物質(zhì)，加入熱水浸取，將不溶于熱水的氧化鎂、Ca(OH)2、C等雜質(zhì)除去，再加入稀硫酸后，除去鋇離子，結(jié)晶后析出了氫氧化鍶晶體，氫氧化鍶和碳酸氫銨反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化成碳酸鍶，據(jù)此分析解題。
【詳解】（1）反應(yīng)物的顆粒越小，比表面積越大，即反應(yīng)物的接觸面積越多，反應(yīng)速率越快，則菱鍶礦、焦炭混合粉碎的目的是增大反應(yīng)物之間的接觸面積，使反應(yīng)更充分，加快反應(yīng)反應(yīng)速率，故答案為：增大反應(yīng)物之間的接觸面積，使反應(yīng)更充分，加快反應(yīng)反應(yīng)速率；
（2）分析流程圖信息可知，碳酸鍶和碳在高溫的條件下生成鍶和一氧化碳，化學(xué)方程式為：SrCO3+2CSr+3CO↑，由于石英砂磚中的SiO2在高溫下能與SrCO3反應(yīng)而腐蝕石英砂磚，故該裝置的內(nèi)層“襯里”應(yīng)選擇堿性耐火磚做耐火材料，故答案為：SrCO3+2CSr+3CO↑；堿性耐火磚；
（3）氫氧化鍶溶解度隨溫度升高而增大、氫氧化鈣溶解度隨溫度升高而減小，則“浸取”中用熱水浸取而不用冷水的原因是增大氫氧化鍶的溶解度，使氫氧化鈣析出；在立窯煅燒時(shí)MgCO3生成氧化鎂，氧化鎂是不溶物，濾渣1含有焦炭、Ca(OH)2和MgO，故答案為：為了增大氫氧化鍶的浸取率，減少雜質(zhì)氫氧化鈣的溶解；Ca(OH)2；
（4）沉鍶”反應(yīng)中氫氧化鍶和NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物除了碳酸鍶外，還有水和一水合氨，則化學(xué)反應(yīng)方程式為Sr(OH)2+NH4HCO3=SrCO3↓+NH3?H2O+H2O，故答案為：Sr(OH)2+NH4HCO3=SrCO3↓+NH3?H2O+H2O；
（5）鍶鐵氧體是由鍶和鐵的氧化物組成的復(fù)合磁性材料。某種鍶鐵氧體(xSrO·yFe2O3)中Sr與Fe的質(zhì)量比為0.13，則有：，解得為6，故答案為：6；
（6）①放電一段時(shí)間后，負(fù)極反應(yīng)式為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e-+2 H2O=2Ni(OH)2+2OH-，根據(jù)電極反應(yīng)式知，負(fù)極消耗的n(OH-)等于正極生成的n(OH-)，則溶液中n(OH-)不變，但消耗了電解質(zhì)中的水，導(dǎo)致溶液中c(OH-)增大，則溶液的pH增大，故答案為：增大；
②放電時(shí)正極反應(yīng)式為NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，則充電時(shí)陽極反應(yīng)式為Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，故答案為：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
20．(1) 加快溶浸速率 PbSO4
(2)Mn2＋＋S2O＋2H2O＝MnO2↓＋2SO＋4H＋
(3)促進(jìn)Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀將其除去，不引入其他雜質(zhì)
(4) 7∶1 溶浸
(5) 2Zn2＋＋4HCO＝Zn(OH)2·ZnCO3↓＋3CO2↑＋H2O 取最后一次洗滌液，加入鹽酸酸化再加入BaCl2溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則沉淀已洗滌干凈

【分析】含鋅廢料（主要含ZnO、PbO、CuO及少量FeO、MnO），加入硫酸浸出，反應(yīng)生成ZnSO4、PbSO4、CuSO4、FeSO4、MnSO4，且PbSO4難溶于水形成浸出渣，加入氧化劑(NH4)2S2O8可將Mn2+、Fe2+氧化為MnO2、Fe3＋，加入氧化鋅調(diào)節(jié)溶液pH除鐵，濾液中加入適量Zn粉，置換出Cu，形成硫酸鋅溶液，電解可得Zn，加入NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)4NH4HCO3+2ZnSO4＝Zn(OH)2?ZnCO3+3CO2↑+H2O+2(NH4)2SO4，Zn(OH)2?ZnCO3沉淀經(jīng)過洗滌干燥，煅燒分解得ZnO，據(jù)此分析解答。
（1）
“溶浸”時(shí)適當(dāng)升溫的目的是加快溶浸速率，浸出渣的主要成分為PbSO4。
（2）
“除錳”時(shí)，Mn2+被氧化生成MnO2，該反應(yīng)的離子方程式為Mn2＋＋S2O＋2H2O＝MnO2↓＋2SO＋4H＋；
（3）
根據(jù)以上分析可知“除鐵”時(shí)，加入ZnO的作用為促進(jìn)Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀將其除去，且不引入其他雜質(zhì)；
（4）
根據(jù)示意圖可知在凈化廢液時(shí)酸鋅比為7：1時(shí)直流電耗能最低，凈化液利用率高，所以最佳酸鋅比為7：1，電解后有硫酸生成，則所得溶液可返回溶浸工序繼續(xù)使用。
（5）
根據(jù)以上分析可知“沉鋅”時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為2Zn2＋＋4HCO＝Zn(OH)2·ZnCO3↓＋3CO2↑＋H2O；若Zn(OH)2·ZnCO3未洗滌干凈，則其表面附著硫酸根離子，則檢驗(yàn)Zn(OH)2·ZnCO3已洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液，加入鹽酸酸化再加入BaCl2溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則沉淀已洗滌干凈。

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