专题八电化学经典例题.doc

【经典题例】2017年全国卷一11支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是A 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整2017年全国卷二11.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为硫酸和草酸混合溶液。下列叙述错误的是A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为：-+=D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动2017年全国卷三11全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8）。下列说法错误的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14gC石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多 2016年全国卷一11.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是A.通电后中间隔室的硫酸根离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O4e=O2+4H+，负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成28.2NaClO是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：（1）2NaClO中Cl的化合价为_。（2）写出“反应”步骤中生成2ClO的化学方程式。（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去2Mg+和2Ca+，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是。（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量2ClO，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是。（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克2Cl的氧化能力。2NaClO的有效氯含量为。（计算结果保留两位小数）。2016年全国卷二11Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是A负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B正极反应式为Ag+e-=AgC电池放电时Cl-由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H22016年全国卷三11.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH+2H2O=2Zn(OH)24-。下列说法正确的是A.充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时，电解质溶液中(OH)c-逐渐减小C.放电时，负极反应为：Zn+4OH-2e=Zn(OH)24-D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）(2015课标全国卷，11，6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( ) A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O66O2=6CO26H2O26.（14分）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：回答下列问题：（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为： （2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn_g。（已经F96500C/mol）（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和_，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是 ，其原理是 。（4）用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为_时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于110-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_时，锌开始沉淀（假定Zn2浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H2O2后果是 原因是 。2017北京11（16分）某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下向硝酸酸化的0.05molL1硝酸银溶液（pH2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色（1）检验产物取少量黑色固体，洗涤后， （填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag取上层清液，滴加K3Fe（CN）6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 （2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是 （用离子方程式表示）针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：（资料：Ag+与SCN生成白色沉淀AgSCN）对Fe3+产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；假设b：空气中存在O2，由于 （用离子方程式表示），可产生Fe3+；假设c：酸性溶液中NO3具有氧化性，可产生Fe3+；假设d：根据 现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+下列实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因实验可证实假设d成立实验：向硝酸酸化的 溶液（pH2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色实验：装置如图其中甲溶液是 ，操作现象是（3） 根据实验现象，结合方程式推测实验中Fe3+浓度变化的因： 2017年天津卷如实17（14分）某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2），学 科&网使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答和中的问题。固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）（1）反应所加试剂NaOH的电子式为_。BC的反应条件为_，CAl的制备方法称为_。（2）该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化，加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）_。a温度 bCl-的浓度 c溶液的酸度（3）0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_。含铬元素溶液的分离和利用（4） 用惰性电极电解时，能从浆液中分离出来的原因是_，分离后含铬元素的粒子是_；阴极室生成的物质为_（写化学式）。2016年北京高考卷4212.用石墨电极完成下列电解实验。 实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；下列对实验现象的解释或推测不合理的是A、a、b处：B、b处：C、c处发生了反应：D、根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜2016年天津卷10.(14分)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_。（2）氢气可用于制备H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l) H1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) H2其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的H_0(填“”、“”或“=”)。（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) Hv(吸氢)（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_。（5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。 电解一段时间后，c(OH)降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_。c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。 2017年江苏高考16.(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。（2）向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_(填“增大”、“不变”或“减小”)。（3）“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。（4）“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。（5） 铝粉在1000时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_。2017年海南卷10一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是A Pd电极b为阴极 B阴极的反应式为：N2+6H+6e=2NH3 CH+由阳极向阴极迁移 D陶瓷可以隔离N2和H22016年江苏卷7.下列说法正确的是A.氢氧燃料电池工作时，H2在负极上失去电子B.0.1molL1Na2CO3溶液加热后，溶液的pH减小C.常温常压下，22.4LCl2中含有的分子数为6.021023个D.室温下，稀释0.1molL1CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强2016年浙江卷11金属（M）空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是A 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B 比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高(铝为+3价)C M空气电池放电过程的正极反应式：4Mn+nO2+2nH2O+4ne=4M(OH)n（4M-4ne=4Mn+）D在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜