更新时间：作者：小小条
高中化学试题解析298
1. 一种主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷(P4)、K2CO3和Al2O3。其中，电炉煅烧发生的反应为：
下列说法错误的是
A. “电炉煅烧”必须隔绝空气
B. 浸渣的主要成分是CaSiO3
C. “炉气水洗”使P4溶于水而与CO分离
D. “中和沉淀”需要控制溶液的pH
答案：C
分析：
在电炉中煅烧生成气体为P4蒸气和CO气体，通过冷水冷凝生成固体白磷，尾气为CO气体，燃烧生成CO2气体；炉渣的主要成分为难溶于水的CaSiO3和易溶于水的KAlO2，水浸分离得到浸渣为CaSiO3，溶液为KAlO2，通入CO2进行中和沉淀，生成Al(OH)3和K2CO3，注意按题目要求不能生成KHCO3，所以要控制CO2的用量即控制溶液的pH，再将Al(OH)3经加热分解得到 Al2O3。
A项，反应生成的P4和CO均易燃烧，所以必须隔绝空气。
B项，从上面的分析可知浸渣的主要成分是CaSiO3。
C项，反应生成的P4和CO均不溶于水，正确的做法是将气体冷凝，白磷蒸气冷凝为固体，与CO气体分离。
D项，生产的目的是得到K2CO3，不是KHCO3，所以需要控制溶液的pH，防止生成KHCO3。
2. 最近，我国科学工作者制备了一种Ni-CuO电催化剂，并将其与金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的NO3－为NH3，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的NO3－逐步还原为NH3。
下列说法错误的是
A. 放电时，负极区游离的OH－数目保持不变
B. 放电时、还原1.0mol NO3－为NH3，理论上需要8.0mol氢原子
C. 充电时，OH－从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D. 充电时，电池总反应为
答案：A
分析：
放电时，负极为Al，失去电子与OH－结合生成[Al(OH)4]－：
则充电时阴极反应为其逆过程。
正极为Ni-CuO，水在其表面得电子生成氢原子和OH－，氢原子将表面的NO3－还原为NH3，其总反应式为：
充电时阳极反应为氢氧根离子失电子生成氧气和水：
A项，从负极电极反应式知转移3mol电子时，消耗4mol OH－，依电荷守恒同时有3mol OH－从正极区经过离子交换膜进入负极区，可见负极区OH－数目减少。
B项，氢原子在电催化剂表面还原NO3－，N的化合价从+5价降低为－3价，需要得到8个电子，理论上需要8个氢原子。
C项，充电时，阴离子的移动方向与电流方向相反，所以OH－从阴极区通过离子交换膜进入阳极区。
D项，充电时，阴极反应式为：
阳极反应式为：
两式叠加得到总反应式：
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