高考化學(xué)第二輪專題考點(diǎn)復(fù)習(xí)教案

【命題規(guī)律】電化學(xué)內(nèi)容是高考試卷中的?？?，對原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應(yīng)式的書寫、兩電極附近溶液性質(zhì)的變化、電子的轉(zhuǎn)移或電流方向的判斷等。在第Ⅱ卷中會(huì)以應(yīng)用性和綜合性進(jìn)行命題，如與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護(hù)等)相聯(lián)系，與無機(jī)推斷、實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算等學(xué)科內(nèi)知識綜合，尤其特別注意燃料電池和新型電池的正、負(fù)極材料分析和電極反應(yīng)式的書寫。題型新穎，但不偏不怪，只要注意基礎(chǔ)知識的落實(shí)，以及能力的訓(xùn)練便可以從容應(yīng)對?！局R網(wǎng)絡(luò)】【重點(diǎn)知識梳理】一、原電池電極的判斷以及電極方程式的書寫1.原電池正、負(fù)極的判斷方法：(1)由組成原電池的兩極材料判斷。一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流由正極流向負(fù)極；電子由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。原電池的負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(5)電極增重或減輕。工作后，電極質(zhì)量增加，說明溶液中的陽離子在電極(正極)放電，電極活動(dòng)性弱；反之，電極質(zhì)量減小，說明電極金屬溶解，電極為負(fù)極，活動(dòng)性強(qiáng)。(6)有氣泡冒出。電極上有氣泡冒出，是因?yàn)榘l(fā)生了析出H2的電極反應(yīng)，說明電極為正極，活動(dòng)性弱。2．原電池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫(1)題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式：①首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。②結(jié)合介質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。③寫出電極反應(yīng)式(注意兩極得失電子數(shù)相等)，將兩電極反應(yīng)式相加可得總反應(yīng)式。(2)題目中給出原電池的總反應(yīng)式：①分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑參加的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。②當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時(shí)，還應(yīng)注意介質(zhì)的反應(yīng)。③若有一電極反應(yīng)較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應(yīng)，然后再利用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)即得到另一電極反應(yīng)。說明：在書寫電極反應(yīng)式時(shí)要注意哪些方面？1．兩極得失電子數(shù)目相等；2．電極反應(yīng)式常用“＝”不用“→”表示；3．電極反應(yīng)式中若有氣體生成，需加“↑”；而弱電解質(zhì)或難溶物均以分子式表示，其余以離子符號表示；4．寫電極反應(yīng)式時(shí)要保證電荷守恒、元素守恒，可在電極反應(yīng)式一端根據(jù)需要添加H＋或OH－或H2O；5．兩電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)的三個(gè)方程式，若已知其中兩個(gè)，可由方程式的加減得到第三個(gè)。二原電池工作原理的應(yīng)用1．依據(jù)原電池原理比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱(1)電子由負(fù)極流向正極，由活潑金屬流向不活潑金屬，而電流方向是由正極流向負(fù)極，二者是相反的。(2)在原電池中，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。(3)原電池的正極通常具備特定的現(xiàn)象：有氣體生成，或電極質(zhì)量增加或不變等；負(fù)極通常不斷溶解，質(zhì)量減少。2．根據(jù)原電池原理，把各種氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池從理論上講，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，都可以設(shè)計(jì)成原電池。關(guān)鍵是選擇合適的電解質(zhì)溶液和兩個(gè)電極。(1)電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)是使負(fù)極放電的物質(zhì)。因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如，在銅—鋅—硫酸構(gòu)成的原電池中，負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2＋的電解質(zhì)溶液中，而正極銅浸泡在含有Cu2＋的溶液中。(2)電極材料的選擇電池的電極必須導(dǎo)電。電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子，因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料。正極和負(fù)極之間只有產(chǎn)生電勢差，電子才能定向移動(dòng)，所以正極和負(fù)極不用同一種材料。一般情況下，兩個(gè)電極的構(gòu)成分為4種情況：①活潑性不同的兩種金屬。例如，鋅銅原電池中，鋅作電池的負(fù)極，銅作電池的正極。②金屬和非金屬。例如，鋅錳干電池中，鋅片作電池的負(fù)極，石墨棒作電池的正極。③金屬和化合物。例如，鉛蓄電池中，鉛板作電池的負(fù)極，二氧化鉛作電池的正極。④惰性電極。例如，氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt。三、原電池正負(fù)極判斷的方法1．由組成原電池的兩極材料判斷較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。2．根據(jù)電流方向或電子流向判斷外電路中，電流由正極流向負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極。3．根據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向判斷在原電池電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。4．根據(jù)原電池中兩極發(fā)生的反應(yīng)判斷原電池中，負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。若給出一個(gè)總方程式，則可根據(jù)化合價(jià)升降來判斷。5．根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷原電池工作后，某一電極質(zhì)量增加，說明溶液中的陽離子在該電極上放電，該極為正極，活潑性較弱；反之，如果某一電極質(zhì)量減輕，則該電極溶解，為負(fù)極，活潑性較強(qiáng)。6．根據(jù)電極上有氣泡產(chǎn)生判斷原電池工作后，如果某一電極上有氣體產(chǎn)生，通常是因?yàn)樵撾姌O發(fā)生了析出H2的反應(yīng)，說明該電極為正極，活潑性較弱。7．根據(jù)某電極(X)附近pH的變化判斷析氫或吸氧的電極反應(yīng)發(fā)生后，均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的pH增大，因而原電池工作后，X極附近的pH增大了，說明X極為正極，金屬活動(dòng)性較強(qiáng)。四電池電極反應(yīng)式的書寫方法書寫電極反應(yīng)式前，我們應(yīng)首先明確電池的正負(fù)極、電極材料和電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，對于二次電池還要注意放電或充電的方向。(1)電極的判斷對于普通電池，我們通常比較兩個(gè)電極的金屬活動(dòng)性，通常金屬活動(dòng)性強(qiáng)的電極為電池的負(fù)極，金屬活動(dòng)性弱的電極或非金屬(通常為石墨)為電池的正極。對于燃料電池，兩個(gè)電極的材料通常相同，所以從電極材料上很難判斷電池的正負(fù)極。判斷電池正負(fù)極的方法，通常是利用電池總反應(yīng)式，含化合價(jià)升高元素的反應(yīng)物為電池的負(fù)極反應(yīng)物，此電極為負(fù)極；含化合價(jià)降低元素的反應(yīng)物通常為電池的正極反應(yīng)物，此電極為電池的正極。(2)電極反應(yīng)書寫步驟例如，鉛蓄電池其總反應(yīng)式為：PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)其電極反應(yīng)式的書寫步驟為：放電時(shí)，為原電池原理，總反應(yīng)式中已指明放電方向從左向右的過程，即可逆符號左邊為反應(yīng)物，右邊為生成物。①由化合價(jià)的升降判斷負(fù)、正極的反應(yīng)物負(fù)極：Pb正極：PbO2②主產(chǎn)物負(fù)極：PbSO4正極：PbSO4③由化合價(jià)升降確定電子得失的數(shù)目負(fù)極：－2e－正極：＋2e－④電極反應(yīng)關(guān)系式負(fù)極：Pb－2e－?PbSO4正極：PbO2＋2e－?PbSO4⑤考慮電解質(zhì)溶液，再利用電荷守恒、質(zhì)量守恒調(diào)整反應(yīng)式負(fù)極：Pb－2e－＋SO42-＝PbSO4正極：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42-＝PbSO4＋2H2O充電時(shí)，是總反應(yīng)式的逆向過程，氧化劑、還原劑都為PbSO4分析反應(yīng)過程陰極(發(fā)生還原反應(yīng)或與外電源負(fù)極相連)反應(yīng)過程：PbSO4陽極(發(fā)生氧化反應(yīng)或與外電源正極相連)反應(yīng)過程：PbSO4充電時(shí)電極反應(yīng)陰極：PbSO4＋2e－＝Pb＋SO42-陽極：PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋SO42-五電解質(zhì)溶液的電解規(guī)律（惰性電極）1.以惰性電極電解電解質(zhì)溶液，分析電解反應(yīng)的一般方法和步驟(1)分析電解質(zhì)溶液的組成，找出離子，并分為陰、陽兩組。(2)分別對陰、陽離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應(yīng)式。(3)合并兩個(gè)電極反應(yīng)式，得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。2．反應(yīng)類型(1)電解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)溶液的電解。如：陰極：4H＋＋4e－＝2H2↑，陽極：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑，總反應(yīng)：(2)自身分解型：無氧酸(除HF外)、不活潑金屬的無氧酸鹽(除氟化物外，如HCl、CuCl2等)溶液的電解。如：陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu，陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑，(3)放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外，如NaCl、MgCl2等)溶液的電解。如：陰極：2H＋＋2e－＝H2↑，陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑，(4)放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4、AgNO3等)溶液的電解。如：陰極：2Cu2＋＋4e－＝2Cu，陽極：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋，六原電池、電解池和電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置舉例形成條件①活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極(連接)；②電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))；③形成閉合回路直流電源；①兩個(gè)電極接②兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液；③形成閉合回路電源正極；①鍍層金屬接②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱負(fù)極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)陽極：與電源正極相連的極；陰極：與電源負(fù)極相連的極(由外加電源決定)陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件(同電解池)電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子；正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子；陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子；陰極：電鍍液中陽離子得電子電子流向負(fù)極eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)線))正極電源負(fù)極eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)線))陰極電源正極eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)線))陽極電源負(fù)極eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)線))陰極電源正極eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)線))陽極反應(yīng)原理舉例負(fù)極：Zn－2e－＝Zn2＋正極：2H＋＋2e－＝H2↑總反應(yīng)：Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu總反應(yīng)：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑陽極：Zn－2e－＝Zn2＋陰極：Zn2＋＋2e－＝Zn溶液中Zn2＋濃度不變主要應(yīng)用金屬的電化學(xué)腐蝕分析；犧牲陽極的陰極保護(hù)法；制造多種新的化學(xué)電源電解食鹽水(氯堿工業(yè))；電冶金(冶煉Na、Mg、Al)；精煉銅鍍層金屬為鉻、鋅、鎳、銀等，使被保護(hù)的金屬抗腐蝕能力增強(qiáng)，增加美觀和表面硬度實(shí)質(zhì)使氧化還原反應(yīng)中的電子通過導(dǎo)線定向轉(zhuǎn)移，形成電流使電流通過電解質(zhì)溶液，而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程聯(lián)系(1)同一原電池的正、負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。(2)同一電解池的陰極、陽極發(fā)生的電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等。(3)串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)式時(shí)，得、失電子數(shù)要相等，在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí)，應(yīng)按得、失電子數(shù)相等計(jì)算【考點(diǎn)突破】考點(diǎn)一原電池原理及應(yīng)用例1控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A．反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋被還原C．電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負(fù)極試回答：(1)乙池中若換為Fe電極和FeCl2溶液，則原電池是怎樣工作的？(2)電流計(jì)讀數(shù)為零后，若在乙中溶入KI固體，則原電池反應(yīng)能繼續(xù)發(fā)生嗎？若向甲中加入固體Fe呢？解析反應(yīng)開始后，乙中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2I－－2e－=I2，為氧化反應(yīng)，A說法正確；甲中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，F(xiàn)e3＋被還原，B正確；電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，電極上得到和失去的電子數(shù)相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C正確；電流計(jì)讀數(shù)為零(反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài))后，在甲中溶入FeCl2固體，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，I2被還原，乙中的石墨電極為正極，D錯(cuò)誤。答案D(1)原電池反應(yīng)變?yōu)?Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，乙中Fe作負(fù)極，甲中石墨作正極，電極反應(yīng)分別為Fe－2e－=Fe2＋、Fe3＋＋e－=Fe2＋。(2)乙中加入I－后，導(dǎo)致平衡正向移動(dòng)，原電池按原方向繼續(xù)進(jìn)行；若向甲中加入固體Fe，會(huì)消耗Fe3＋，同時(shí)增大c(Fe2＋)，導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，則乙中石墨電極作正極，電極反應(yīng)為I2＋2e－=2I－?！久麕燑c(diǎn)撥】有關(guān)原電池問題的解題思路解決原電池問題時(shí)，一般的思維程序是：根據(jù)電極材料的活潑性判斷出正、負(fù)極→電極反應(yīng)的類型(氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))變式探究1銅鋅原電池(如下圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()A．正極反應(yīng)為：Zn－2e－=Zn2＋B．電池反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從正極流向負(fù)極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液解析銅鋅原電池工作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2e－=Zn2＋，正極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－=Cu，電池總反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極由外電路流向正極，由于左池陽離子增多、右池陽離子減少，為平衡電荷，則鹽橋中的K＋移向CuSO4溶液，而Cl－則移向ZnSO4溶液，故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用例2Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的一制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)為：2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up15(通電))Cu2O＋H2↑。下列說法正確的是()A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C．銅電極接直流電源的負(fù)極D．當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCu2O生成解析由總反應(yīng)知失電子的為Cu，得電子的是H2O中的氫元素。因此Cu極為電解池的陽極，接電源的正極，石墨為陰極，接電源的負(fù)極。當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，應(yīng)有0.05molCu2O生成。答案：A【規(guī)律總結(jié)】1.電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷(1)陽極產(chǎn)物的判斷①如果是活潑電極(金屬活動(dòng)性順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子；②如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要看溶液中陰離子的失電子能力，此時(shí)根據(jù)陰離子放電順序加以判斷，常見陰離子放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷，陽離子放電順序與金屬活動(dòng)性順序相反，其中Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋。2．電解池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)式的書寫方法第一步：先檢查陽極電極材料和確定溶液中的離子種類；第二步：由放電順序確定放電產(chǎn)物和電極反應(yīng)；第三步：將電極反應(yīng)相加得總反應(yīng)式。變式探究2下圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個(gè)電解池，請回答：(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A極是___，材料是____，電極反應(yīng)為___________________；B極是_________，材料是__________，主要電極反應(yīng)為___________，電解質(zhì)溶液為_____________。答案(1)陰極精銅Cu2＋＋2e－=Cu陽極粗銅Cu－2e－=Cu2＋CuSO4溶液(2)Fe(3)4.48L(4)1mol/L14考點(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)例3如圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤．兩試管中相同的電極反應(yīng)式是Fe－2e－=Fe2＋D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕解析a、b試管中均發(fā)生鐵的電化學(xué)腐蝕，在食鹽水中的Fe發(fā)生吸氧腐蝕，正極為碳：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，負(fù)極為鐵：2Fe－4e－=2Fe2＋，由于吸收O2，a管中氣壓降低；b管中的電解質(zhì)溶液是酸性較強(qiáng)的NH4Cl溶液，故發(fā)生析氫腐蝕，正極：2H＋＋2e－=H2↑，負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，由于放出氫氣，b管中氣壓增大，故U型管中的紅墨水應(yīng)是左高右低，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B【名師點(diǎn)撥】1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬腐蝕的本質(zhì)就是金屬失電子被氧化。金屬腐蝕有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種類型。若金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起腐蝕，則是化學(xué)腐蝕，此類腐蝕無電流產(chǎn)生；若合金或不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，其中活潑金屬作負(fù)極失去電子被腐蝕，稱為電化學(xué)腐蝕，此類腐蝕伴隨電流產(chǎn)生，且腐蝕速率比化學(xué)腐蝕快。電化學(xué)腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，水膜酸性較強(qiáng)時(shí)發(fā)生析氫腐蝕，水膜酸性很弱或非酸性時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕。2．判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕(電解原理的防護(hù)>原電池原理的防護(hù))。(2)對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。變式探究3下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()①純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗②當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對鐵制品起保護(hù)作用③海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法④可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕A．①②B．②③C．①③D．①④解析純銀器表面在空氣中易生成硫化物失去光澤；當(dāng)鍍錫鐵制品鍍層破損時(shí)，由于鐵比錫活潑，形成原電池時(shí)，鐵作原電池的負(fù)極，加快鐵的腐蝕；鋅比鐵活潑，當(dāng)在海輪外殼上連接鋅塊后，鋅失電子而海輪外殼被保護(hù)；要采用電解原理保護(hù)金屬，應(yīng)將金屬與電源的負(fù)極相連，即作電解池的陰極。綜合上述分析，可知①、③正確。答案：C【高考失分警示】1．只有氧化還原反應(yīng)才有電子的得失，只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才可能被設(shè)計(jì)成原電池如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu，非自發(fā)氧化還原反應(yīng)可能被設(shè)計(jì)成電解池如Cu＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(電解))Cu(OH)2＋H2↑。2．無論什么樣的電極材料、電解質(zhì)溶液(或熔融狀態(tài)的電解質(zhì))構(gòu)成原電池，只要是原電池就永遠(yuǎn)遵守電極的規(guī)定：電子流出的電極是負(fù)極，電子流入的電極是正極。3.在化學(xué)反應(yīng)中，失去電子的反應(yīng)(電子流出的反應(yīng))是氧化反應(yīng)，得到電子的反應(yīng)(電子流入的反應(yīng))是還原反應(yīng)，所以在原電池中，負(fù)極永遠(yuǎn)發(fā)生氧化反應(yīng)，正極永遠(yuǎn)發(fā)生還原反應(yīng)。4.在電解池中分析陽極上的電極反應(yīng)，應(yīng)首先看陽極材料，因?yàn)榛顫婋姌O作陽極會(huì)先放電。5.在原電池中兩種金屬電極的活動(dòng)性是相對的，即相對活潑的金屬作負(fù)極，而相對不活潑的金屬作正極，在不同的電解質(zhì)溶液中，它們活動(dòng)性的相對強(qiáng)弱可能會(huì)改變。如Mg和Al，在以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的原電池中，Mg比Al金屬性強(qiáng)，所以Mg作負(fù)極，Al作正極；將電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液，由于Mg不能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，而Al易與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，所以在NaOH溶液中Al比Mg活潑，Al作負(fù)極，而Mg作正極。由此可見，在判斷原電池的正負(fù)極時(shí)，不僅要比較兩種金屬的金屬活動(dòng)性，還要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)?！靖呖颊骖}精解精析】【2011高考試題】1．（上海）用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是A．用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片B．用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C．用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物D．用帶火星的木條檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物解析：用電解法提取氯化銅廢液中的銅時(shí)，銅必需作陰極，陽極是銅或惰性電極，陰極的反應(yīng)式為：Cu2++2e－＝Cu。答案：B2.（浙江）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是A．液滴中的Cl―由a區(qū)向b區(qū)遷移B．液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－4OH－C．液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH―形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D．若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu－2e－Cu2＋【答案】B【解析】本題考察電化學(xué)內(nèi)容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。液滴邊緣O2多，在C粒上發(fā)生正極反應(yīng)O2＋2H2O＋4e－4OH－。液滴下的Fe發(fā)生負(fù)極反應(yīng)，F(xiàn)e－2e－Fe2＋，為腐蝕區(qū)(a)。A．錯(cuò)誤。Cl－由b區(qū)向a區(qū)遷移。B．正確。C．錯(cuò)誤。液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。D．錯(cuò)誤。Cu更穩(wěn)定，作正極，反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－4OH－。3.（大綱版）用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的．A.CuSO4B.H2OC.CuOD.CuS04·5H2O【解析】從電解反應(yīng)入手,2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,消耗了CuSO4+H2O,復(fù)原則要生成它們，復(fù)原的反應(yīng)是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故選C【答案】C4.（山東）以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護(hù)作用【答案】C【解析】A選項(xiàng)直接用導(dǎo)線連起來構(gòu)成圖（1）所示裝置，是個(gè)原電池，是鋅的吸氧腐蝕，而不是鋅置換出鐵或鐵置換出鋅，當(dāng)接上電源時(shí)無論鋅或鐵做陽極，都不可能與原來的吸氧腐蝕構(gòu)成可逆電池，更不是原來的充電過程，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)電解的電量與電流強(qiáng)度和時(shí)間有關(guān)：Q=It,只要保持恒定電流，則據(jù)法拉第電解定律可知，通過的電量與析出的鋅成正比，因而B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電解（電鍍）時(shí)通常是陰、陽離子分別同時(shí)在陽極和陰極放電，放電的速率與電流強(qiáng)度成正比，溫度對離子的放電幾乎無影響（若不是離子就另當(dāng)別論了），故C正確；D選項(xiàng)中鍍鋅鐵我們也稱之為白口鐵，鍍層破損后，構(gòu)成原電池，鋅做活潑做負(fù)極被腐蝕，鐵受保護(hù)（與輪船底的犧牲陽極的陰極保護(hù)法一樣），如果鍍錫鐵（馬口鐵）破損，則由于鐵比錫活潑，則鐵被腐蝕，故D選項(xiàng)表述錯(cuò)誤。5.（全國新課標(biāo)）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有關(guān)該電池的說法不正確的是A.電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB.電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2C.電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低D.電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)為2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O解析：由放電時(shí)的反應(yīng)可以得出鐵做還原劑失去電子，Ni2O3做氧化劑得到電子，因此選項(xiàng)AB均正確；充電可以看作是放電的逆過程，即陰極為原來的負(fù)極，所以電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，所以電池充電過程時(shí)陰極反應(yīng)為Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-，因此電池充電過程中，陰極附近溶液的pH會(huì)升高，C不正確；同理分析選項(xiàng)D正確。答案：C6.（江蘇）下列說法正確的是A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1)＝Mg(1)＋Cl2(g)的△H＞0△S＞0B.水解反應(yīng)NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動(dòng)C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)D.對于反應(yīng)2H2O2＝2H2O＋O2↑,加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡單綜合題，著力考查學(xué)生對熵變、焓變，水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，熵變、焓變都大于零，內(nèi)容來源于選修四化學(xué)方向的判斷。B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動(dòng)。C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。7、（廣東）某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖2裝置。下列敘述不正確的是A、a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B、a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋+2e-=CuC、無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D、a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2＋向銅電極移動(dòng)答案：D解析：此題考查了電化學(xué)知識。分析圖2所示的裝置，由于金屬鐵的活潑性強(qiáng)于銅，當(dāng)a、b不連接時(shí)，金屬鐵置換溶液中的銅，鐵片上析出銅，A對；ab用導(dǎo)線連接時(shí)，形成原電池，鐵片為負(fù)極，銅片為正極，銅片上發(fā)生反應(yīng)：Cu2＋+2e-=Cu，B對；根據(jù)上述兩選項(xiàng)分析，溶液中的銅離子析出，鐵片溶解生成亞鐵離子，故溶液顏色從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，C對；a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2＋向鐵電極移動(dòng)，D錯(cuò)。8.（安徽）研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是：A.正極反應(yīng)式：Ag＋Cl－－e－=AgClB.每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子C.Na＋不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)D.AgCl是還原產(chǎn)物解析：由電池總反應(yīng)可知銀失去電子被氧化得氧化產(chǎn)物，即銀做負(fù)極，產(chǎn)物AgCl是氧化產(chǎn)物，A、D都不正確；在原電池中陽離子在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽離子向電池的正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價(jià)是+18/5價(jià)，所以每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為（4－18/5）×5＝2mol，因此選項(xiàng)B正確。答案：B9.（北京）結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是A．Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù)B.Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe－2e－＝Fe2＋C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍(lán)色沉淀解析：鋅比鐵活潑，裝置Ⅰ中鋅作負(fù)極，方程式為Zn－2e－=Zn2＋。鐵作正極，但溶液顯中性，所以發(fā)生鋅的吸氧腐蝕，正極反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；鐵比銅活潑，裝置Ⅱ中鐵作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－＝Fe2＋。銅作正極，但溶液顯酸性，所以正極是溶液中的氫離子得電子，方程式為2H++2e－=H2↑。因?yàn)檠b置Ⅰ中沒有Fe2＋生成，所以裝置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液時(shí)，沒有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生。綜上所敘，只有選項(xiàng)A是正確的。答案：A10.（福建）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是A.水既是氧化劑又是溶劑B.放電時(shí)正極上有氫氣生成C.放電時(shí)OH-向正極移動(dòng)D.總反應(yīng)為：【答案】C【解析】根據(jù)題給信息鋰水電池的反應(yīng)方程式為：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，D正確；在反應(yīng)中氫元素化合價(jià)降低，因此H2O做氧化劑，同時(shí)又起到溶劑的作用，A正確；放電時(shí)正極反應(yīng)為：2H2O+2e－=2OH－+H2↑,B正確；正極周圍聚集大量OH－，因此溶液中的陽離子Li+向正極移動(dòng)；負(fù)極周圍聚集大量Li+，因此溶液中的陰離子OH－向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤。11.（江蘇）(12分)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，可通過下列方法制備：在KOH加入適量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應(yīng)完全后，過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O回答下列問題：（1）上述制備過程中，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是。(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式：。(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品（設(shè)Ag2O2僅含和Ag2O）2.558g，在一定的條件下完全分解為Ag和O2，得到224.0mLO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）?！敬鸢浮?1)取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全）(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn(OH)4＋2Ag(3)n(O2)＝224mL/22.4L·mL－1·1000mL·L－1＝1.000×10－2mol設(shè)樣品中Ag2O2的物質(zhì)的量為x,Ag2O的物質(zhì)的量量為y248g·mol－1×x＋232g·mol－1×y＝2.588gx＋1/2y＝1.000×10－2molx＝9.500×10－3moly＝1.000×10－3molw(Ag2O2)＝＝0.91【解析】本題以銀鋅堿性電池正極活性物質(zhì)Ag2O2制備、制備過程檢驗(yàn)洗洗滌是否完全的實(shí)驗(yàn)方法、電池反應(yīng)、以及成分分析與相關(guān)計(jì)算為背景，試圖引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)與社會(huì)生活，考查學(xué)生用化學(xué)的思維方式來解決一些現(xiàn)實(shí)生活中的一些具體問題的能力。12.（江蘇）(14分)氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已知：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)△H＝206.2kJ·mol－1CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)△H＝247.4kJ·mol－12H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g)△H＝169.8kJ·mol－1(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為。(2)H2S熱分解制氫時(shí)，常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是。燃燒生成的SO2與H2S進(jìn)一步反應(yīng)，生成物在常溫下均非氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖11所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是。(4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖12（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為。(5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時(shí)，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077）。Mg2Cu與H2【答案】(1)CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)△H＝165.0kJ·mol－1(2)為H2S熱分解反應(yīng)提供熱量2H2S＋SO2＝2H2O＋3S(或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2)(3)H、O（或氫原子、氧原子）(4)CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O(5)2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2【解析】本題以新能源為背景涉及元素化合物性質(zhì)、熱化學(xué)方程式和電極反應(yīng)方程式的書寫、讀圖讀表的綜合題，是以化學(xué)知識具體運(yùn)用的典型試題。13、（廣東）（15分）由熔鹽電解法獲得粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于剛才鍍鋁，工藝流程如下：（注：NaCl熔點(diǎn)為801℃；AlCl3在181（1）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為①和②（2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在（3）在用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為（4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，鋁電極的主要電極反應(yīng)式為（5）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是解析：此題綜合考查元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、離子方程式和電化學(xué)知識。（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，鋁和氧化鐵、石英砂反應(yīng)的方程式分別為：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，4Al+3SiO22Al2O3+3Si；（2）粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣，向坩堝中的粗鋁熔體通入Cl2時(shí)，氯氣和氫氣反應(yīng)生成的氯化氫為氣體，鋁和氯氣反應(yīng)生成的氯化鋁（AlCl3在181℃升華為氣體）其存在于氣泡中；固態(tài)雜質(zhì)中含鈉和氯氣反應(yīng)生成的氯化鈉；（3）尾氣的主要成分包括Cl2和HCl，其中氣體A用廢堿液吸收的離子方程式為：2OH—＋Cl2=Cl—＋ClO—＋H2O、H++OH-=H2O；（4）鍍鋁電解池中，鍍層金屬作陽極，故金屬鋁為陽極，其得失電子時(shí)造成AlCl4―和Al2Cl7―相互轉(zhuǎn)化，方程式可表示為：Al—3e—+7AlCl4―=4Al2Cl7―；（5）鍍鋁的鋼材表面有致密的氧化鋁薄膜，該薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，阻止電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕發(fā)生。答案：（1）2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，4Al+3SiO22Al2O3+3Si；（2）HCl、AlCl3，NaCl；（3）2OH—＋Cl2=Cl—＋ClO—＋H2O，H++OH-=H2O；（4）陽，Al—3e—+7AlCl4―=4Al2Cl7―；（5）致密的氧化鋁薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生。14.（北京）（14分）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：（1）溶液A的溶質(zhì)是；（2）電解飽和食鹽水的離子方程式是；（3）電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3，用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用；（4）電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)＞c(Ca2＋)]。精致流程如下（淡鹽水和溶液A來電解池）：①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是。②過程Ⅰ中將NH4+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過程Ⅱ中除去的離子有④經(jīng)過程Ⅲ處理，要求鹽水中c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L,若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m3鹽水b，至多添加10%Na2SO3溶液kg解析：（1）電解時(shí)在電極的作用下，溶液中的陽離子向陰極作定向運(yùn)動(dòng)，陰離子向陽極作定向運(yùn)動(dòng)，所以電解飽和食鹽水時(shí)Na＋和H＋向陰極運(yùn)動(dòng)并放電，但H＋比Na＋易得電子，所以H＋首先放電，方程式為2H＋＋2e－=H2↑。由于H＋是水電離出的，所以隨著H＋的不斷放電，就破壞了陰極周圍水的電離平衡，OH－的濃度就逐漸增大，因此溶液A的溶質(zhì)是NaOH。由于Cl－比OH－易失電子，所以在陽極上CI－首先放電，方程式為2Cl－－2e－=Cl2↑。因此電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。（2）見解析（1）（3）由于陽極上生成氯氣，而氯氣可溶于水，并發(fā)生下列反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClO，根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。（4）由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A（即NaOH）調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，會(huì)產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，即鹽泥a中還含有Mg(OH)2；淡鹽水中含有氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將NH4+氧化為N2，而氯氣被還原成Cl－，方程式為2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑；沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)，一般說來，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42－就結(jié)合Ba2+生成更難溶的BaSO4沉淀，同時(shí)溶液中還存在Ca2+而CaCO3也屬于難溶性物質(zhì)，因此還會(huì)生成CaCO3沉淀；NaClO具有強(qiáng)氧化性，可將Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式為Na2SO3+NaClO＝Na2SO4+NaCl。10m3鹽水b中含NaClO的物質(zhì)的量為，由方程式可知消耗Na2SO3的質(zhì)量為1mol×126g/mol＝126g。若設(shè)需要10%Na2SO3溶液的質(zhì)量為X，則有，解得x＝1760g，即至多添加10%Na2SO3溶液1.76kg。答案：（1）NaOH（2）2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑（3）氯氣與水反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動(dòng)，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。（4）①M(fèi)g(OH)2②2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑③SO42－、Ca2＋④1.7615.（四川）(14分)開發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。請回答下列問題：(1)已知1gFeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________。(2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為_____________。(3)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是____________。(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH)表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M①電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。②充電完成時(shí)，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為______________【解析】(1)反應(yīng)方程式：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，標(biāo)出各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；在反應(yīng)中4molFeS2的質(zhì)量為m(FeS2)=4mol×120g·mol－1=480g，放熱Q=480g×7.1kJ/g=3408kJ，對應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)H=－3408kJ·mol－1。(2)在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=2HI＋H2SO4，在膜反應(yīng)器中的反應(yīng)為：2HIAUTOTEXT<=>I2＋H2，將兩個(gè)方程式相加得：SO2＋2H2O=H2SO4＋H2。(3)在膜分離器中發(fā)生反應(yīng)：2HIAUTOTEXT<=>I2＋H2，將H2分離出來有利于平衡向右移動(dòng)，利于I2和H2的生成。(4)①負(fù)極反應(yīng)物MH失去電子，生成的H＋在堿性條件下生成H2O，電解反應(yīng)式為：MH－e－＋OH－=H2O＋M。②O2與MH發(fā)生反應(yīng)，生成H2O和M，電極反應(yīng)式為：4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M。.【答案】(1)4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)H=－3408kJ·mol－1(2)SO2＋2H2O=H2SO4＋H2(3)促使平衡向右移動(dòng)，有利于碘和氫氣的生成(4)①M(fèi)H－e－＋OH－=H2O＋M②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M16.（四川）(15分)甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、丙處于同一主族，丙、丁、戊處于同一周期，戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子最外層電子數(shù)之和。甲、乙組成的成見氣體X能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)；戊的單質(zhì)與X反應(yīng)能生成乙的單質(zhì)，同時(shí)生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1；丁的單質(zhì)既能與丙元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽L也能與Z的水溶液反應(yīng)生成鹽；丙、戊可組成化合物M。請回答下列問題：=1\*GB2⑴戊離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_______。=2\*GB2⑵寫出乙的單質(zhì)的電子式：_______。=3\*GB2⑶戊的單質(zhì)與X反應(yīng)生成的Y和Z的物質(zhì)的量之比為2:4，反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為________。=4\*GB2⑷寫出少量Z的稀溶液滴入過量L的稀溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_________。=5\*GB2⑸按右圖電解M的飽和溶液，寫出該電解池中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式：_______。將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到得現(xiàn)象是__________?！窘馕觥考?、乙組成的常見氣體X能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，則X是NH3，甲是H，乙是N。甲、丙處于同一主族，并且丙的原子序數(shù)大于N，則丙是Na。根據(jù)戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子的最外層電子數(shù)之和，則戊原子最外層電子數(shù)=1＋1＋5=7，則戊是Cl。戊的單質(zhì)是Cl2，與NH3反應(yīng)生成乙的單質(zhì)N2和NH4Cl、HCl；并且0.1mol·L－1的Y溶液的pH＞1，則Y是NH4Cl，Z是HCl。丁的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)，也能與HCl水溶液反應(yīng)，則丁是Na，生成的鹽L是NaAlO2。丙、戊組成的化合物M為NaCl。(1)Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為：。(2)乙單質(zhì)N2的電子式為：(3)NH3與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式：4NH3＋3Cl2=N2＋2NH4Cl＋4HCl，在反應(yīng)中氨氣做還原劑，氯氣做氧化劑，被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)之比為：2:3。(4)將少量的鹽酸滴入過量NaAlO2溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓。(5)按右圖電解飽和氯化鈉溶液，反應(yīng)的方程式為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。電解后得到NaOH溶液，滴入酚酞溶液中，觀察到溶液變紅?！敬鸢浮?1)(2)(3)2:3⑷AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(5)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑酚酞溶液溶液變紅17.（天津）（14分）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它們會(huì)對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。方法1：還原沉淀法該法的工藝流程為其中第①步存在平衡：2CrO42—（黃色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯色.（2）能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是。a．Cr2O72—和CrO42—的濃度相同b．2v(Cr2O72—)=v(CrO42—)c．溶液的顏色不變（3）第②步中，還原1molCr2O72—離子，需要________mol的FeSO4·7H2O。（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq)常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至。方法2：電解法該法用Fe做電極電解含Cr2O72—的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。（5）用Fe做電極的原因?yàn)?。?）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應(yīng)解釋）。溶液中同時(shí)生成的沉淀還有。解析：（1）pH=2說明溶液顯酸性，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，Cr2O72—的濃度會(huì)增大，所以溶液顯橙色；（2）在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變時(shí)，該可逆反應(yīng)就到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)，因此選項(xiàng)a不正確；在任何情況下Cr2O72—和CrO42—的反應(yīng)速率之比總是滿足1：2，因此選項(xiàng)b也不正確；溶液顏色不再改變，這說明Cr2O72—和CrO42—的濃度不再發(fā)生改變，因此可以說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，c正確。（3）Cr2O72—中Cr的化合價(jià)是+6價(jià)，所以1molCr2O72—被還原轉(zhuǎn)移2×（6－3）＝6mol電子；Fe2+被氧化生成Fe3+，轉(zhuǎn)移1個(gè)電子，因此根據(jù)得失電子守恒可知需要FeSO4·7H2O的物質(zhì)的量為6mol；（4）由溶度積常數(shù)的表達(dá)式Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32可知，當(dāng)c(Cr3+)＝10-5mol/L時(shí)，c(OH—)＝10-9mol/L，所以pH＝5。（5）Cr2O72—要生成Cr(OH)3沉淀，必需有還原劑，而鐵做電極時(shí)，在陽極上可以失去電子產(chǎn)生Fe2+，方程式為Fe－2e－＝Fe2+。（6）在電解池中陽離子在陰極得到電子，在溶液中由于H+得電子得能力強(qiáng)于Fe2+的，因此陰極是H+放電，方程式為2H++2e－＝H2↑，隨著電解的進(jìn)行，溶液中的H+濃度逐漸降低，水的電離被促進(jìn)，OH－濃度逐漸升高。由于Fe2+被Cr2O72—氧化生成Fe3+，當(dāng)溶液堿性達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀。答案：（1）橙（2）c（3）6（4）5（5）陽極反應(yīng)為Fe－2e－＝Fe2+，提供還原劑Fe2+（6）2H++2e－＝H2↑Fe(OH)318.（重慶）（14分）臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，常用于消毒、滅菌等。（1）O3與KI溶液反應(yīng)生成的兩種單質(zhì)是___________和_________。（填分子式）（2）O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時(shí)間（t）如題29表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216mol/L。①pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是___________.②在30°C、pH=4.0條件下，O3的分解速率為__________mol/(L·min)。③據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序?yàn)開_____.（填字母代號）a.40°C、pH=3.0b.10°C、pH=4.0c.30°C、pH=7.0（3）O3可由臭氧發(fā)生器（原理如題29圖）電解稀硫酸制得。①圖中陰極為_____(填“A”或“B”)，其電極反應(yīng)式為_____。②若C處通入O2，則A極的電極反應(yīng)式為_____.③若C處不通入O2，D、E處分別收集到xL和有yL氣體(標(biāo)準(zhǔn)情況)，則E處收集的氣體中O3所占的體積分?jǐn)?shù)為_____。(忽略O(shè)3的分解)。答案：（1）O2I2（2）①OH－；②1.00×10－4③b、a、c（3）①2H＋＋2e－=H2↑②O2＋4H＋＋4e－＝2H2O；【解析】（1）臭氧具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)I中的I－氧化為碘單質(zhì)，此反應(yīng)中共有三種元素，其中K單質(zhì)具有強(qiáng)還原性，因此不可能得到此單質(zhì)，所以確定為得到氧氣。（2）①pH越大，OH－濃度越大，判斷起催化作用的離子為OH－。②由表格可知，題目給定條件下所用時(shí)間為108min，而臭氧濃度減少為原來的一半，即有臭氧分解，速率為③所用時(shí)間越短，說明反應(yīng)速率越快，因此確定溫度越高，pH越大，反應(yīng)速率越快，且溫度對速率的影響較大些。（3）①電解硫酸時(shí)，溶液中的OH－發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和臭氧，因此產(chǎn)生氧氣和臭氧的一極為陽極，根據(jù)裝置中電極B處產(chǎn)生臭氧，則說明電極B為陽極，則A為陰極，硫酸溶液中的H＋在陰極放電生成氫氣。②若C處通入氧氣，則A極上產(chǎn)生的氫氣與氧氣反應(yīng)生成水。③D處得到氫氣，E處生成氧氣和臭氧，每生成1molH2，可得到2mol電子，生成xL氫氣時(shí)，得到電子的物質(zhì)的量為，每生成1molO2，可失去4mol電子，每生成1molO3，可失去6mol電子，根據(jù)得失電子守恒得，生成氧氣和臭氧的體積共yL，則，因此。③【2010高考試題】1．（2010全國卷1）右圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個(gè)點(diǎn)極由有機(jī)光敏燃料（S）涂覆在納米晶體表面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反應(yīng)為：（激發(fā)態(tài)）下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是：A．電池工作時(shí)，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．電池工作時(shí)，離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電C．電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極D．電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度不會(huì)減少【解析】B選項(xiàng)錯(cuò)誤，從示意圖可看在外電路中電子由負(fù)極流向正極，也即鍍鉑電極做正極，發(fā)生還原反應(yīng)：I3-+2e-=3I-；A選項(xiàng)正確，這是個(gè)太陽能電池，從裝置示意圖可看出是個(gè)原電池，最終是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，應(yīng)為把上面四個(gè)反應(yīng)加起來可知，化學(xué)物質(zhì)并沒有減少；C正確，見B選項(xiàng)的解析；D正確，此太陽能電池中總的反應(yīng)一部分實(shí)質(zhì)就是：I3-氧化還原3I-的轉(zhuǎn)化（還有I2+I-I3-），另一部分就是光敏有機(jī)物從激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化而已，所有化學(xué)物質(zhì)最終均不被損耗！氧化還原【答案】B2.（2010浙江卷）Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe有關(guān)該電池的下列中，正確的是Li-Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價(jià)為+1價(jià)該電池的電池反應(yīng)式為：2Li+FeS＝Li2S+Fe負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：解析：本題涵蓋電解池與原電池的主體內(nèi)容，涉及電極判斷與電極反應(yīng)式書寫等問題。根據(jù)給出的正極得電子的反應(yīng)，原電池的電極材料Li-Al/FeS可以判斷放電時(shí)（原電池）負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分別是兩極材料。B、應(yīng)有Al的參加。D、應(yīng)當(dāng)是陽極失電子反應(yīng)。答案：C3.（2010廣東理綜卷）23.銅鋅原電池（如圖9）工作時(shí)，下列敘述正確的是A正極反應(yīng)為：Zn—2e-=Zn2+B電池反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2++CUC在外電路中，電子從負(fù)極流向正極D鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液解析：Zn是負(fù)極，故A錯(cuò)；電池總反應(yīng)和沒有形成原電池的氧化還原反應(yīng)相同，故B正確；根據(jù)閉合回路的電流方向，在外電路中，電子由負(fù)極流向正極，故C正確；在溶液中，陽離子往正極移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。答案：BC4.（2010安徽卷）11.某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H＋，其基本結(jié)構(gòu)見下圖，電池總反應(yīng)可表示為：2H2＋O2＝2H2O，下列有關(guān)說法正確的是A.電子通過外電路從b極流向a極B.b極上的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗1.12L的H2D.H＋由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極答案：D解析：首先明確a為負(fù)極，這樣電子應(yīng)該是通過外電路由a極流向b，A錯(cuò)；B選項(xiàng)反應(yīng)應(yīng)為O2+4e-+4H+=2H2O;C沒有告知標(biāo)準(zhǔn)狀況。5.（2010福建卷）11．鉛蓄電池的工作原理為：研讀右圖，下列判斷不正確的是A．K閉合時(shí)，d電極反應(yīng)式：B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0．2mol電子時(shí)，I中消耗的為0．2molC．K閉合時(shí)，II中向c電極遷移D．K閉合一段時(shí)間后，II可單獨(dú)作為原電池，d電極為正極【解析】K閉合時(shí)Ⅰ為電解池，Ⅱ?yàn)殡娊獬?，Ⅱ中發(fā)生充電反應(yīng)，d電極為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，其反應(yīng)式為PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-所以A正確。在上述總反應(yīng)式中，得失電子總數(shù)為2e-，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0．2mol電子時(shí)，可以計(jì)算出Ⅰ中消耗的硫酸的量為0．2mol，所以B對。K閉合一段時(shí)間，也就是充電一段時(shí)間后Ⅱ可以作為原電池，由于c表面生成Pb，放電時(shí)做電源的負(fù)極，d表面生成PbO2，做電源的正極，所以D也正確。K閉合時(shí)d是陽極，陰離子向陽極移動(dòng)，所以C錯(cuò)。答案：C6.（2010江蘇卷）8．下列說法不正確的是A．鉛蓄電池在放電過程中，負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加B．常溫下，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的C．一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率D．相同條件下，溶液中、、的氧化性依次減弱【答案】AC【解析】本題主要考查的是相關(guān)的反應(yīng)原理。A項(xiàng)，鉛蓄電池在放電過程中，負(fù)極反應(yīng)為其質(zhì)量在增加；B項(xiàng)，該反應(yīng)是典型的吸熱反應(yīng)，在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)，催化劑能改變反應(yīng)速率，不一定加快，同時(shí)它不能改變轉(zhuǎn)化率；D項(xiàng)，可知的氧化性大于，綜上分析可知，本題選AC項(xiàng)。7.（2010江蘇卷）11．右圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是A．該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化B．裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：C．裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生D．裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化【答案】C【解析】本題主要考查的是電化學(xué)知識。A項(xiàng)，在該裝置系統(tǒng)中，有四種能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，即太陽能、電能、化學(xué)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化；B項(xiàng)，裝置Y為氫氧燃料電池，負(fù)極電極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O；C項(xiàng)，相當(dāng)于用光能電解水，產(chǎn)生H2和O2，實(shí)現(xiàn)燃料（H2）和氧化劑（O2）的再生；D項(xiàng)，在反應(yīng)過程中，有能力的損耗和熱效應(yīng)的產(chǎn)生，不可能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的完全轉(zhuǎn)化。綜上分析可知，本題選C項(xiàng)。8.（2010天津卷）7．（14分）X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素，M是地殼中含量最高的金屬元素?；卮鹣铝袉栴}：⑴L的元素符號為________；M在元素周期表中的位置為________________；五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________（用元素符號表示）。⑵Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B，A的電子式為___，B的結(jié)構(gòu)式為____________。⑶硒（se）是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個(gè)電子層，則Se的原子序數(shù)為_______，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為_______。該族2~5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成lmol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下，表示生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是__________（填字母代號）。a．+99.7mol·L－1b．+29.7mol·L－1c．－20.6mol·L－1d．－241.8kJ·mol－⑷用M單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式：______________；由R生成Q的化學(xué)方程式：_______________________________________________。解析：(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的四種元素且原子序數(shù)依次增大，故分別為：H、C、N、O元素；M是地殼中含量最高的元素，為Al，其在周期表的位置為第3周第ⅢA族；再根據(jù)五種元素在周期表的位置，可知半徑由大到小的順序是：Al＞C＞N＞O＞H。(2)N和H1：3構(gòu)成的分子為NH3，電子式為；2：4構(gòu)成的分子為N2H4，其結(jié)構(gòu)式為。(3)Se比O多兩個(gè)電子層，共4個(gè)電子層，1→4電子層上的電子數(shù)分別為：2、8、18、6，故其原子序數(shù)為34；其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式類似H2SO4，為H2SeO4。非金屬性越強(qiáng)，與氫氣反應(yīng)放出的熱量越多，故2→5周期放出的熱量依次是：d、c、b、a，則第四周期的Se對應(yīng)的是b。(4)Al作陽極失去電子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3Al2O3+3H2O。答案：(1)O第三周第ⅢA族Al＞C＞N＞O＞H(2)(3)34H2SeO4b(4)Al-3e-Al3+Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO22Al(OH)3Al2O3+3H2O。命題立意：本題以元素的推斷為背景，綜合考查了元素符號的書寫、元素位置的判斷和原子半徑大小的比較；考查了電子式、結(jié)構(gòu)式的書寫，元素周期律，和電極反應(yīng)式、化學(xué)方程式的書寫，是典型的學(xué)科內(nèi)綜合試題。9.（2010山東卷）29．（12分）對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，原因是______（用離子方程式表示）。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的______．。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)為____。取少量廢電解液，加入NaHCO，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_____。（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的原因是______。（3）利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于______處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_______。解析：(1)①冒氣泡的原因是Al與NaOH反應(yīng)了，方程式為：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的話，沉淀容易溶解。②陽極是Al發(fā)生氧化反應(yīng)，要生成氧化膜還必須有H2O參加，故電極反應(yīng)式為：2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有Al3+，和HCO3-發(fā)生了互促水解。(2)電鍍時(shí)，陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+。(3)鐵被保護(hù)，可以是做原電池的負(fù)極，或者電解池的陰極，故若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護(hù)；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵是做負(fù)極，稱為犧牲陽極保護(hù)法。答案：（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c②2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；因?yàn)锳l3+和HCO3-發(fā)生了互促水解；Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+CO2↑(2)陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+(3)N犧牲陽極保護(hù)法。10.（2010安徽卷）27.（14分）鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰貨源成為重要課題：某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：（1）第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為。（2）第③步反應(yīng)的離子方程式是。（3）第④步反應(yīng)后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有。若過濾時(shí)發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實(shí)驗(yàn)操作的角度給出兩種可能的原因：、。（4）若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質(zhì)量為18.1g第③步反應(yīng)中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全為Li2CO3,剩至少有Na2CO3參加了反應(yīng)。答案：（1）Al(OH)3(2)4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O(3)漏斗玻璃棒燒杯；濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等（4）5.3解析：第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁，第三步是氧化還原反應(yīng)，注意根據(jù)第一步反應(yīng)LiMn2O4不溶于水。第（4）小題計(jì)算時(shí)要通過計(jì)算判斷出硫酸過量。11.（2010四川理綜卷）27．(16分)碘被稱為“智力元素”，科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病。碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)碘。以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。請回答下列問題：(1)碘是(填顏色)固體物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室常用方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。(2)電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。電解時(shí)，陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為；陰極上觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(3)電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗(yàn)電解液中是否有I—。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)電解液中是否有I—的實(shí)驗(yàn)方案，并按要求填寫下表。要求：所需藥品只能從下列試劑中選擇，實(shí)驗(yàn)儀器及相關(guān)用品自選。試劑：淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論(4)電解完畢，從電解液中得到碘酸鉀晶體的實(shí)驗(yàn)過程如下：步驟②的操作名稱是，步驟⑤的操作名稱是。步驟④洗滌晶體的目的是。答案：（1）紫黑色升華（2）有氣泡產(chǎn)生（3）實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論取少量陽極區(qū)電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液，觀察是否變藍(lán)。如果不變藍(lán)，說明無。（如果變藍(lán)，說明有。）（4）冷卻結(jié)晶干燥洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)解析：（1）考查物質(zhì)的物理性質(zhì)，較容易。（2）陽極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子。陰極區(qū)加入氫氧化鉀溶液，電解氫氧化鉀實(shí)質(zhì)是電解水。（3）考查I-的檢驗(yàn)此題借助與碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)色這一特性，要設(shè)法將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)。（4）考查實(shí)驗(yàn)的基本操作。要求考生對整個(gè)流程分析透徹。12.（2010重慶卷）29．（14分）釩（V）及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域．（1）V2O5是接觸法制硫酸的催化劑．①一定條件下，與空氣反映tmin后，和物質(zhì)的量濃度分別為amol/L和bmol/L,則起始物質(zhì)的量濃度為mol/L；生成的化學(xué)反應(yīng)速率為mol/(L·min)．=2\*GB3②工業(yè)制硫酸，尾氣用_______吸收．（2）全釩液流儲能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對的氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如題29圖所示．=1\*GB3①當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍(lán)，其電極反應(yīng)式為．=2\*GB3②充電過程中，右槽溶液顏色逐漸由色變?yōu)樯?3\*GB3③放電過程中氫離子的作用是和；充電時(shí)若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.011023個(gè)，左槽溶液中n(H+)的變化量為．答案：（1）①；②氨水（2）①②綠紫③參與正極反應(yīng);通過交換膜定向移動(dòng)使電流通過溶液；0.5mol【解析】本題考查以釩為材料的化學(xué)原理題，涉及化學(xué)反應(yīng)速率和電化學(xué)知識。由S守恒可得，的起始濃度為（a+b）mol/L。的速率為單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化，即b/tmol/(L﹒min)?？梢杂脡A性的氨水吸收。①左槽中，黃變藍(lán)即為生成，V的化合價(jià)從+5降低為+4，得一個(gè)電子，0原子減少，從圖中知，其中發(fā)生了移動(dòng)，參與反應(yīng)，由此寫成電極反應(yīng)式。②作為原電池，左槽得電子，而右槽失電子。充電作為電解池處理，有槽中則為得電子，對應(yīng)化合價(jià)降低，即為生成，顏色由綠生成紫。③由電極反應(yīng)式知，參與了反應(yīng)。溶液中離子的定向移動(dòng)可形成電流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol?！?009高考試題】1、（上海）13．右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤．兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕【答案】B【解析】生鐵塊在食鹽水和氯化銨溶液中均能形成原電池，生鐵塊中的碳為正極，鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)式為，所以A、C對。其中氯化銨溶液顯酸性，發(fā)生析氫腐蝕，而食鹽水顯中性，發(fā)生吸氧腐蝕，所以相同條件下，析氫腐蝕的速率幣吸氧腐蝕的快，所以紅墨水兩邊液面左高右低，所以B錯(cuò)D對。2、（海南）15．(9分)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。請回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為，發(fā)生的電極反應(yīng)為；(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為；(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是?！敬鸢浮俊敬鸢浮?1)鋰Li—e—=Li+；(2)2SOCl2+4e—=4Cl—+S+SO2(3)出現(xiàn)白霧，有剌激性氣味的氣體生成SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑(4)鋰是活潑金屬，易與水、氧等反應(yīng)，SOCl2也可與水反應(yīng)【解析】(1)Li在電池反應(yīng)中失電子,根據(jù)電子流出的一極是負(fù)極,故Li是負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為Li—e—=Li+；(2)SOCl2電池反應(yīng)中得電子為正極反應(yīng)物，其電極反應(yīng)式為2SOCl2+4e—=4Cl—+S+SO2(3)SOCl2與水強(qiáng)烈水解生成二氧化硫和HCl，HCl與水形成大量的白霧，故出現(xiàn)白霧同時(shí)聞到剌激性氣味的氣體生成。反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑(4)由于鋰是活潑的金屬與水、氧等反應(yīng)，SOCl2能與水反應(yīng)，所以組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行。3、（廣東）10．出土的錫青銅（銅錫合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是A．錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護(hù)作用C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程【答案】BC【解析】錫青銅合金具有合金的特性，熔點(diǎn)比任何一種純金屬的低，A錯(cuò)；由于錫的活潑性強(qiáng)于銅，故在形成電化學(xué)腐蝕時(shí)，錫對