高考必备——高考化学试题分类解析汇编电化学基础

高考必备——高考化学试题分类解析汇编电化学基础

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编：电化学基础（2013大纲卷）9、电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72－）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是A.阳极反应为Fe－2e－Fe2＋B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成D.电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O72－被还原【答案】B【解析】根据总方程式可得酸性减弱，B错误。阳-yang-氧，↑失氧，A正确；Fe－2e－＝Fe2＋~~~~2e－，则6mol的铁发生变化时候转移电子数12mol，又据能够处理的关系式，得6Fe~~~~12e－~~~6Fe2＋~~~Cr2O72－，所以D正确。在阴极，发生还原反应，↓得还，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，C正确。（2013江苏卷）9.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl－向正极移动【参考答案】C【解析】本题是电化学基础的一条简单综合题，着力考查学生对原电池基础知识的理解能力。A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水，溶液PH值增大。D.溶液中Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动。（2013海南卷）4．Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl- C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电[答案]D[解析]：根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错，C是指电解质溶液可用KCl溶液代替。（2013海南卷）12．下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是选项XYA．MgSO4CuSO4B．AgNO3Pb(NO3)2C．FeSO4Al2(SO4)3D．CuSO4AgNO3[答案]D[解析]：题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中（H）以后，只有D符合题意。（2013上海卷）8.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e→Fe3+C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e→4OH-D.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）答案：D【解析】在脱氧过程中，由铁、碳做电极，氯化钠溶液做电解质溶液形成原电池，发生吸氧腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳做正极，铁做负极，失电子发生氧化反应生成Fe2+；在脱氧过程中，Fe失电子氧化为Fe2+，Fe2+最终还是被氧气氧化为Fe3+，由电子守恒知消耗氧化剂氧气的体积（标况下）V(O2)＝22.4L·mol-1×（3×1.12g/56g·mol-1）/4＝336mL。 （2013安徽卷）10.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca＝CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是A．正极反应式：Ca+2Cl--2e-＝CaCl2B．放电过程中，Li＋向负极移动C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转【答案】D【解析】A、正极发生还原反应，故为，错误；B、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；C、每转移0.1mol电子，生成0.05molPb，为10.35g，错误；D常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。【考点定位】考查化学基本理论，电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。（2013新课标卷2）11.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子C.正极反应为：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析：考察原电池原理。原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。据此可知负极是液体金属Na，电极反应式为：Na－e－＝Na＋； 正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e－=Ni+2Cl－；总反应是2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni。所以A、C、D正确，B错误，选择B。答案：B（2013浙江卷）11、电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O下列说法不正确的是A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3—C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O＝KIO3+3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变【解析】电解的电极反应为：阳极2I——2e—==I2左侧溶液变蓝色3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O一段时间后，蓝色变浅阴极2H2O+2e—==H2↑+2OH—右侧放出氢气如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：电极反应为：阳极2I——2e—==I2阴极2H2O+2e—==H2↑+2OH—多余K+通过阳离子交换膜迁移至阴极保证两边溶液呈电中性，所以选项D不正确，答案选D。答案：D（2013天津卷）6、为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑电解过程中，以下判断正确的是电池电解池AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3molPb生成2molAl2O3 C正极：PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O阳极：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+D【解析】该题考查原电池和电解池的基本知识。A选项H+离子在原电池中移向PbO2电极，错误。B选项每消耗3molPb，根据电子守恒生成lmolAl2O3，错误。C选项在原电池的正极电极反应是生成PbSO4，错误。D选项在原电池中Pb电极的质量由于生成PbSO4，质量增加，在电解池中，Pb阴极，质量不变，正确。答案：D（2013北京卷）7.下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护拦表面涂漆C.汽水底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块【答案】A【解析】A、钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法，故正确；BC、是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误D、镁比铁活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。（2013北京卷）9.用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应：Cu2++2e-=CuD.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体【答案】A【解析】A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a端是电源的负极，故正确； B、通电使CuCl2发生电解，不是电离，故错误；C、阳极发生氧化反应，Cl-在阳极放电2Cl--2e-=C12↑，故错误；D、Cl-发生氧化反应，在阳极放电生成C12，故D错误。（2013全国新课标卷1）10．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是A、处理过程中银器一直保持恒重B、银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C、该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D、黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl答案：B解析：A错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加；C错，Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3；D错，黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl（2013全国新课标卷1）27.锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）回答下列问题：⑴LiCoO2中，Co元素的化合价为___________。 ⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_________________________________。⑶“酸浸”一般在80oC下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式__________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_________。⑷写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________。⑸充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。⑹上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是___________________________。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________________(填化学式）。答案：（1）+3；（2）2Al+2OH—+6H2O＝2Al(OH)4—+3H2↑（3）2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O；2H2O22H2O＋O2↑；有氯气生成，污染大（4）CoSO4+2NH4HCO3＝CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（5）Li1-xCoO2+LixC6＝LiCoO2+6C（6）Li+从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中；Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4解析：（1）Li和O元素的化合价分别是＋1和－2价，所以该化合物中Co的化合价是＋（2×2－1）＝＋3价。（2）正极材料中的金属铝能和氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式是2Al+2OH—+6H2O＝2Al(OH)4—+3H2↑。（3）根据后面流程可知，有CoSO4生成，这说明在反应中LiCoO2是氧化剂，双氧水是还原剂，因此该反应的化学方程式是2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O；在反应中双氧水是过量的，则过量的双氧水还会发生自身的氧化还原反应，即2H2O22H2O＋O2↑；如果用盐酸代替，则氯化氢能被氧化生成氯气，会造成环境污染。（4）根据原子守恒可知，在反应中还应该有硫酸铵、CO2和H2O生成，所以反应的化学方程式是CoSO4+2NH4HCO3＝CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑。（5）根据充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6可知，放电时LixC6在负极失去电子，则Li1-xCoO2在正极得到电子，所以该反应式是Li1-xCoO2+LixC6＝LiCoO2+6C。 （6）由于放电时Li+从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中，所以有利于锂在正极的回收；根据工艺流程图可知，在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4。（2013全国新课标卷1）28.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：①CO(g）+2H2(g)＝CH3OH(g)            △H1=-90.1kJ·mol-1②CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)         △H2=-49.0kJ·mol-1水煤气变换反应：③CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)          △H3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反应：④2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g)          △H4=-24.5kJ·mol-1⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是                             （以化学方程式表示）。⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响                       。⑶由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为              。⑷有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。 ⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW·h·kg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_______个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_____（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J）答案：（1）Al2O3（铝土矿）+2NaOH+3H2O＝2NaAl(OH)4；NaAlO2+CO2+2H2O＝NaHCO3+Al(OH)3↓；2Al(OH)3Al2O3＋3H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应①平衡向右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应③消耗部分CO。（3）2CO(g)+4H2(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。（4）反应放热，温度升高，平衡左移（5）CH3OCH3－12e－＋3H2O＝2CO2＋12H＋；12。 （1）工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是：用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，然后过滤，在滤液中通入过量的CO2，得到氢氧化铝，然后高温煅烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。（2）合成二甲醚消耗甲醇，对于CO参与的反应相当于减小生成物的浓度，有利于平衡向右移动，使CO的转化率提高。（3）根据盖斯定律可知，将①×2＋④即得到反应2CO(g)+4H2(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g)，所以该反应的放热△H＝－90.1kJ/mol×2－24.5kJ/mol＝－204.7kJ/mol。（4）该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。（5）原电池中负极失去电子，所以负极电极反应式是CH3OCH3－12e－＋3H2O＝2CO2＋12H＋；二甲醚中碳原子的化合价是－2价，反应后变为＋4价，失去6个电子，所以一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度＝电池输出电能/燃料质量，所以该电池的能量密度＝。（2013北京卷）26.（14分）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_.(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:①写出该反应的热化学方程式:_。②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_。（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。①当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_。 ②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO<2oCaO<38SrO<56BaO。原因是，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下:①Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。②写出NiO电极的电极反应式:。【答案】（1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO；（2）①N2(g)+O2（g）=2NO(g)△H=+183KJ/mol；②增大；（3）①2NO+2CON2+2CO2②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数，得知它们均为第ⅡA族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；（4）①还原；②NO+O2--2e-＝NO2；【解析】（1）NO2与H2O反应生成HNO3与NO；（2）①△H=945kJ/mol+498kJ/mol-2×630KJ/mol=+183KJ/mol；②该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应移动，化学平衡常数增大；（3）①NO被CO还原N2，CO被氧化为CO2；②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第ⅡA族，同一主族自上而下，原子半径增大，金属性增强；（4）①由工作原理示意图可知，O2在Pt电极发生还原反应生成O2-；②在O2-参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。（2013山东卷）28．（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。 （1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是。a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2＝4CuSO4+2H2O，该反应的还原剂是，当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是。（3）右图为电解精炼银的示意图，（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为。（4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为。解析：（1）NaCl与Al2O3冶炼需要用电解法，Fe2O3与Cu2S可以用热还原法，所以答案为b、d。（2）在该反应中，Cu元素化合价由+1升高到+2，S元素化合价由-2升高到+6，Cu2S做还原剂；当有1molO2参与反应转移的电子为4mol，由于Cu2+水解呈酸性，加入镁条时，镁与H+反应生成了氢气。（3）电解精炼时，不纯金属做阳极，这里就是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO，遇空气氧化生成的NO2，电极反应：NO3-+3e-＋4H+＝NO↑+2H2O。或NO3-+e-＋2H+＝NO2↑+H2O（4）做电解质溶液，形成原电池。答案：（1）b、d（2）Cu2S；4；氢气（3）a；NO3-+e-＋2H+＝NO2↑+H2O（4）做电解质溶液（或导电）直流电源Pt电极Ag-Pt电极H2ONO3—N2质子交换膜题11图AB[2013高考∙重庆卷∙11](14分)化学在环境保护中趁着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。(1)催化反硝化法中，H2能将NO3—还原为N2，25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。①N2的结构式为。②上述反应离子方程式为， 其平均反应速率v(NO3—)为mol∙L—1∙min—1③还原过程中可生成中间产物NO2—，写出3种促进NO2—水解的方法。(2)电化学降解NO3—的原理如题11图所示。①电源正极为(填“A”或“B”)，阴极反应式为。②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(△m左－△m右)为g。答案：（1）①N≡N②2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O0.001③加酸，升高温度，加水（2）①A，2NO3-+6H2O+10e-＝N2+12OH-②14.4【解析】（1）①N2分子中氮原子间通过氮氮三键结合，因此其结构式为N≡N；②利用溶液pH变化可知有OH-生成，再结合原子守恒可写出反应的离子方程式；利用离子方程式知v(NO3-)＝v(OH-)＝(10-2-10-7)/10＝0.001mol/(L·min)；③水解是吸热反应，NO2-水解使溶液中c(OH-)变大，因此可促进NO2-水解的措施有加热、加水或加酸等。（2）①由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有OH-生成；②转移2mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗1mol水，产生2molH+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极室中放出0.2molN2（5.6g），同时有2molH+（2g）进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）＝18g-3.6g＝14.4g。（2013福建卷）23.（16分）利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既廉价又环保。（1）工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质量数之和为27，则R的原子结构示意图为_________②常温下，不能与M单质发生反应的是_________（填序号） a.CuSO4溶液b.Fe2O3c.浓硫酸d.NaOHe.Na2CO3固体（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种①高温热分解法已知：H2S(g)==H2+1/2S2(g)在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为cmol·L-1测定H2S的转化率，结果见右图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________；说明温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：___________②电化学法该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是___________；反应池中发生反应的化学方程式为_____________________。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_______________________。【答案】（1）①②b、e（2）①温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短（或其它合理答案）②增大反应物接触面积，使反应更反分H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl2Fe2＋+2H＋2Fe3＋+H2↑ 【解析】本题考查元素推断、原子结构、化学平衡的影响因素及计算、电化学等化学反应原理的知识，同时考查学生的图表分析能力。（1）R为+4价，位于第3周期，应为Si元素，同理M为Al元素。常温下铝与Fe2O3不反应，与Na2CO3也不反应；（2）①K===。温度越高，反应速率越快，反应物的转化率越高，与平衡转化率差距越小，所以离得近。②FeCl3具有强氧化性，能够氧化H2S：2FeCl3＋H2S＝2FeCl2＋S＋2HCl。该逆流原理与浓硫酸中SO3的吸收相类似，气体从下端通入，液体从上端喷，可以增大气液接触面积，反应充分。从图可知电解过程中从左池通入的Fe2+生成Fe3+（阳极反应），循环使用；而另一电极产生的则为H2（阴极反应）。故电解总的离子方程式为：2Fe2+＋2H＋2Fe3+＋H2↑。2012年高考化学试题．(2012大纲∙11)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④答案：B．(2012安徽∙11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是含酚酞的饱和食盐水K1K2石墨直流电源A铜A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl−Cl2↑+H2↑B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl2+2e—＝2Cl−D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极答案：D ．(2012北京∙12)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是催化剂b催化剂aH＋质子交换膜太阳光e−A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D．催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e一=HCOOH答案：C．(2012福建∙9)将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是A．电极上发生还原反应B．电子沿ZnabCu路径流动C．片刻后甲池中c（SO42−）增大D．片刻后可观察到滤纸b点变红色答案：A．(2012海南∙16)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示： 回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、；(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是，电解氯化钠溶液的总反应方程式为；(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电最为(法拉第常数F=9.65×104C∙mol－1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为L(标准状况）。答案：(1)2O2+4H2O+8e－=8OH－，CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O            (2)H22NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(3)×8×9.65×104C·mol-1=3.45×104C4L．(2012山东∙13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是Fe海水图aZnCuCu－Zn合金NM图b稀盐酸稀盐酸PtZn图c图dZnMnO2NH4Cl糊状物碳棒A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B．图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D．图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的答案：B．(2012上海∙14)右图所示装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H＋Zn2＋+H2↑，下列说法错误的是A．a，b不可能是同种材料的电极B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D．该装置可看作是铜一锌原电池，电解质溶液是稀硫酸答案：A．(2012四川∙11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋。下列有关说法正确的是A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD．正极上发生的反应为：O2+4e－+2H2O=4OH－答案：C ．(2012浙江∙10)已知电极上每通过96500C的电量就会有1mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确的是A．电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上发生的电极反应是：Ag++e-=AgB．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为108.0mg，则电解过程中通过电解池的电量为96.5CC．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高。D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连。答案：D．(2012新课标∙26)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物；⑴要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH−的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换，交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol∙L−1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL，计算该样品中的物质的量，并求出FeClx中x值：(列出计算过程)；⑵现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为，在实验室中，FeCl2可用铁粉和反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备；⑶FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为；⑷高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO3在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为。与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为。答案：⑴n(Cl)=0.0250L×0.40mol·L－1=0.010mol0.54g－0.010mol×35.5g·mol－1=0.19gn(Fe)=0.19g/56g·mol－1=0.0034moln(Fe):n(Cl)=0.0034:0.0010=1:3，x=3⑵0.10，盐酸氯气⑶2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2(或2Fe3＋＋3I－2Fe2＋＋I3－) ⑷2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeO42－＋5H2O＋3Cl－FeO42－＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－2FeO42－＋8H2O＋3Zn=2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－．(2012天津∙7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。回答下列问题：⑴Y在元素周期表中的位置为。⑵上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是(写化学式)。⑶Y、G的单质与量元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有(写出其中两种物质的化学式))。⑷X2M的燃烧热∆H＝－akJ/mol，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：。⑸ZX的电子式为；ZX与水反应放出气体的化学方程式为。⑹熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为：2Z+FeG2Fe+2ZG放电时，电池的正极反应式为；充电时，(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为。答案：⑴Y第2周期VIA⑵最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，非金属性越弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是H2S⑶Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂⑷根据燃烧热的含义，写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2，2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l),△H=−2aKJ·mol－1⑸，NaH＋H2O=NaOH＋H2⑹2Na+FeCl2Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应，应该是Fe2+得电子，电极反应式为Fe2＋＋2e－=Fe。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3．(2012北京∙25)直接排放含SO2，的烟气会形成胶雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2，(1)用化学方程式表示SO2：形成硫酸型胶雨的反应:(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2：制得，该反应的离子方程式是(3)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－)，n(HSO3－)变化关系如下表 ：n(SO32－)：n(HSO3－)91：91：11：91 PH8.27.26.2①上表判断Na2SO3溶液显　　　　　　性，用化学平衡原理解释:　　　　　　　　　②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):　　　　　　　　　　a．c(Na＋)=2c(SO32－)＋c(HSO3－)b．c(Na＋)>c(HSO3－)>c(SO32－)>c(H＋)=c(OH－)c．c(Na＋)＋c(H＋)=c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(OH－)(4)当吸收液的pH降至约为6时，满送至电解槽再生。再生示意图如下:pH约为6的吸收液pH>8的吸收液稀H2SO4浓的H2SO4H2Na＋SO42－HSO3－SO32－阳离子交换膜阳离子交换膜①HSO3−在阳极放电的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　。②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:　　　　答案：(1)SO2＋H2O==H2SO3，2H2SO3＋O2==2H2SO4；(2)SO2＋2OH－=SO32－＋H2O(3)酸；HSO3−：HSO3－=SO32－＋H＋和HSO3－＋H2O=H2SO3＋OH－，HSO3－的电离程度强于水解程度；ab；(4)HSO3－＋H2O－2e－=3H＋＋SO42－；H+在阴极得电子生成H2，溶液中的c(H+)降低，促使HSO3－电离生成SO32－，且Na＋进入阴极室，吸收液得以再生。．(2012重庆∙29)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。⑴工业上尿CO2和NH3，在一定条件下合成，其反应方程式为。⑵当氨碳比=4，CO2的转化率随时间的变化关系如题29图1所示．02040603060时间/minCO2的转化率/%AB①A点的逆反应速率v逆(CO2)点的正反应速率为v正(CO2)（填“大于”、“小于”或“等于”）②NH3的平衡转化率为。 ⑶⑶⑶人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图29图2．①电源的负极为（填“A”或“B”）．②阳极室中发生的反应以此为、。③点解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为g（忽略气体的溶解）．直流电源质子交换膜H2CO2+N2NaCl溶液NaCl－尿素混合溶液惰性电极Cl2NaCl溶液答案：⑴2NH3＋CO2一定条件CO(NH2)2＋H2O⑵①小于②30%⑶①B②2Cl－－2e－==Cl2↑CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O==N2＋CO2＋6HCl③不变；7.22011年高考化学试题．(2011浙江∙10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－4OH－C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－Cu2＋答案：B．(2011安徽∙12)研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物答案：B．(2011北京∙8)结合下图判断，下列叙述正确的是A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－＝Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀答案：A．(2011福建∙11)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH－向正极移动D．总反应为：2Li＋2H2O2LiOH＋H2↑答案：C ．(2011广东∙12)某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确的是A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－＝CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动答案：D．(2011山东∙15)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D．镀锌层破损后对铁制品失去保护作用答案：C．(2011新课标∙11)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O＝Fe(OH)2＋2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH−−2e−＝Fe(OH)2C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH−−2e−＝Ni2O3＋3H2O答案：C．(2011海南∙6)一种充电电池放电时的电极反应为H2＋2OH－−2e－＝2H2O；NiO(OH)＋H2O＋e－＝Ni(OH)2＋OH－当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是A．H2O的还原B．NiO(OH)的还原C．H2的氧化D．NiO(OH)2的氧化 答案：D．(2011海南∙12)根据下图，下列判断中正确的是NaCl溶液G盐桥ZnFeO2N2abe-A．烧杯a中的溶液pH升高B．烧杯b中发生氧化反应C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－＝H2D．烧杯b中发生的反应为2Cl－−2e－＝Cl2答案：AB．(2011全国II卷∙10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·5H2O答案：C．(2011上海∙16)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物答案：B．(2011江苏∙13)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O回答下列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是。 (2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：。(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag2O)2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag和O2，得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。答案：(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn(OH)4＋2Ag(3)n(O2)＝224mL/22.4L·mL－1·1000mL·L－1＝1.000×10－2mol设样品中Ag2O2的物质的量为x，Ag2O的物质的量量为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。．(2011北京∙26)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：(1)溶液A的溶质是；(2)电解饱和食盐水的离子方程式是；(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用；(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)＞c(Ca2＋)]。精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池)： ①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是。②过程Ⅰ中将NH4＋转化为N2的离子方程式是③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L，若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m3盐水b，至多添加10%Na2SO3溶液kg(溶液体积变化忽略不计)。答案：(1)NaOH(2)2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑(3)氯气与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。(4)①Mg(OH)2②2NH4＋＋3Cl2＋8OH－＝8H2O＋6Cl－＋N2↑③SO42－、Ca2＋④1.76．(2011四川∙29)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。请回答下列问题：(1)已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。(3)用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是____________。(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M①电池放电时，负极的电极反应式为____________。 ②充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为____________答案：(1)4FeS2(s)＋11O2(g)2Fe2O3(s)＋8SO2(g)△H＝－3408kJ/mol(2)2H2O＋SO2＝H2SO4＋H2(3)减小氢气的浓度，使HI分解平衡正向移动，提供HI的分解率(4)MH＋OH－－e－＝M＋H2O2H2O＋O2＋4e－＝4OH－2010年高考化学试题．(2010全国卷I∙10)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料(S)涂覆在TiO纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：(激发态)下列关于该电池叙述错误的是：A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．电池工作时，I－离子在镀铂导电玻璃电极上放电C．电池中镀铂导电玻璃为正极D．电池的电解质溶液中I－和I3—的浓度不会减少答案 ：B．(2010浙江卷∙9)Li—Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－＝Li2S＋Fe有关该电池的下列中，正确的是A．Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价B．该电池的电池反应式为：2Li＋FeS＝Li2S＋FeC．负极的电极反应式为Al−3e－＝Al3＋D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S＋Fe－2e－=2Li＋＋FeS答案：C ．(2010安徽卷∙11)某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极答案：D．(2010福建卷∙11)铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O研读右图，下列判断不正确的是A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋＋SO42－B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2molC．K闭合时，II中SO42－向c电极迁移D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极答案：C．(2010江苏卷∙8)下列说法不正确的是A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加B．常温下，反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H>0C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D．相同条件下，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的氧化性依次减弱答案：AC．(2010江苏卷∙11)右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是A．该系统中只存在3种形式的能量转化B．装置Y中负极的电极反应式为：C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化答案：C．(2010天津卷∙7)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：⑴L的元素符号为________；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。⑵Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为___，B的结构式为____________。⑶硒(se)是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2~5周期元素单质分别与H2反应生成lmol气态氢化物的反应热如下，表示生成1mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。a．＋99.7mol·L－1b．＋29.7mol·L－1c．－20.6mol·L－1d．－241.8kJ·mol－1⑷用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式：______________；由R生成Q的化学方程式：_______________________________________________。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＋3CO2↑2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。．(2010山东卷∙29)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法： ①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。答案：(1)①2Al＋2OH－＋4H2O2Al(OH)4－＋3H2↑；c②2Al＋3H2O－6e－Al2O3＋6H＋；因为Al3＋和HCO3—发生了互促水解；Al3＋＋3HCO3－Al(OH)3↓＋CO2↑(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2＋(3)N牺牲阳极保护法。．(2010安徽卷∙27)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究，设计实验流程如下：废旧锂离子电池正极材料①加过量NaOH溶液滤液LiMn2O4、碳粉沉淀X②通入过量CO2过滤③加稀H2SO4通入空气滤液MnO2、碳粉④加入一定量Na2CO3滤液Li2CO3过滤过滤过滤(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为。(2)第③步反应的离子方程式是。(3)第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：、。 (4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L−1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3，剩至少有Na2CO3参加了反应。答案：(1)Al(OH)3(2)4LiMn2O4＋O2＋4H＋＝4Li＋＋8MnO2＋2H2O(3)漏斗玻璃棒烧杯；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等(4)5.3．(2010四川∙27)碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。请回答下列问题：(1)碘是(填颜色)固体物质，实验室常用方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2＋6KOH＝5KI＋KIO3＋3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为；阴极上观察到的实验现象是。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：步骤②的操作名称是，步骤⑤的操作名称是。步骤④洗涤晶体的目的是。 答案：(1)紫黑色升华(2)有气泡产生(3)实验方法实验现象及结论取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。如果不变蓝，说明无。(如果变蓝，说明有。)(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质．(2010重庆卷∙29)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂．①一定条件下，SO2与空气反映tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为amol/L和bmol/L，则SO2起始物质的量浓度为mol/L；生成SO3的化学反应速率为mol/(L·min)。②工业制硫酸，尾气SO2用_______吸收．(2)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示．①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为．②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由色变为色．③放电过程中氢离子的作用是和；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为．答案：(1)①；②氨水(2)①②绿紫③参与正极反应；通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol 2009年高考化学试题．(09广东理科基础∙25)钢铁生锈过程发生如下反应：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m①2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3＝Fe2O3＋3H2O。下列说法正确的是A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀答案：A2．(09安徽卷∙12)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取。Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2O。下列说法正确的是A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。答案：A．(09江苏卷∙12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是A．该电池能够在高温下工作B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋C．放电过程中，从正极区向负极区迁移D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体L答案：B ．(09浙江卷∙12)市场上经常见到的标记为Li—ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li＋2Li0.35NiO2放电充电2Li0.85NiO2下列说法不正确的是A．放电时，负极的电极反应式：Li−e＝LiB．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li向负极移动答案：D．(09广东理科基础∙34)下列有关电池的说法不正确的是A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极答案：B．(09福建卷∙11)控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是石墨KI溶液FeCl3溶液灵敏电流计盐桥甲乙A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极答案：D ．(09广东化学∙10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是A．锡青铜的熔点比纯铜高B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程答案：BC．(09广东化学∙14)可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案：A．(09北京卷∙6)下列叙述不正确的是A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：2Cl－＋2e－=Cl2↑答案：A．(09上海卷∙13)右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀答案：B．(09上海理综∙11)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ①铝合金是阳极②铝合金是负极www.ks5u.com③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③B．②④C．①②D．①④答案：A．(09天津卷∙10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是　　　　　　，在导线中电子流动方向为　　　　　(用a、b表示)。(2)负极反应式为　　　　　　　　。(3)电极表面镀铂粉的原因为　　　　　。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.mⅠ．2Li＋H22LiHⅡ．LiH＋H2OLiOH＋H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是　　　　　，反应Ⅱ中的氧化剂是　　　　　。②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为　　　　　　　　。③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为　　　　　mol。答案：(1)由化学能转变为电能由a到b(2)或 (3)增大电极单位面积吸附、分子数，加快电极反应速率(4)①　　②或　　　③32．(09全国卷Ⅰ∙28)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。⑴接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为极；②电极b上发生的电极反应为；③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：；④电极c的质量变化是g；⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液；乙溶液；丙溶液；⑵如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？答案：(1)①正极②4OH－—4e－＝2H2O＋O2↑。③2.8L④16g⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH－放电，H＋增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应．(09山东卷∙31)(化学－化学与技术)金属铝的生产是以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O3通电Na3AlF6750-970℃4Al＋3O2↑请回答下列问题：(1)冰品石(Na3AlF6)的作用是　　　　。(2)电解生成的金属铝是在熔融液的　　　　(填“上层”或“下层”)。 (3)阴极和阳极均由　　　　材料做成；电解时所消耗的电极是　　　　(填“阳极”或“阴极”)。(4)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成　　　　(填代号)。a。冰品石　　　　b。氧化铝　　　　c。铝锭　　　　d。硫酸铝答案：(1)降低Al2O3的熔化温度(2)下层(3)碳棒(或石墨)阳极(4)c．(09山东卷∙29)Zn—MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是　　　　。电池工作时，电子流向　　　　(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是　　　　。欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的　　　　(填代号)。a。NaOHb。Zn　　　　c。Fed。NH3·H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是　　　　。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为　　　　。答案：(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H＋＋2e－H2↑，87g．(09重庆卷∙26)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。(1)题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是；NaOH溶液的出口为(填字母)；精制饱和食盐水的进口为(填字母)；干燥塔中应使用的液体是。题26题－电解槽cdba离子交换膜化工产品循环冷却水洗、冷却干燥塔＋ (2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为。②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为kg。(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气(标准状况)。答案：(1)①氯气；a；d；浓硫酸(2)①SiCl4＋2H2＋O2SiO2＋4HCl②0.35(3)134.4．(09海南卷∙15)Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2＝4LiCl＋S＋SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为，发生的电极反应为；(2)电池正极发生的电极反应为；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是，反应的化学方程式为；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。答案：(1)锂(2分)(2)(2分)(3)出现白雾，有刺激性气体生成(3分)(4)锂是活泼金属，易与、反应；也可与水反应(2分)．(09宁夏卷∙37)[化学—选修化学与技术]请回答氯碱的如下问题：(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k＝_______(要求计算表达式和结果)； (2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。①图中X、Y分别是_____、_______(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_________；②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______；负极：_____；③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。答案：(1)k＝M(Cl2)/2M(NaOH)＝71/80＝1：1.13或0.89(2)③①②(3)①Cl2H2a％小于b％②O2＋4e－＋2H2O＝4OH－H2－2e－＋2OH－＝2H2O③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗(其他合理答案也给分)．(2010广东卷∙23)铜锌原电池(如图9)工作时，下列叙述正确的是A正极反应为：Zn－2e－＝Zn2＋B电池反应为：Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋CuC在外电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液答案：BC