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1、 模块四 几种重要的金属、电化学【知识网络】第一节 镁和铝【考点透视】一、考纲指要1了解金属的通性,了解铝的物理性质和用途2掌握镁和铝的化学性质 3了解铝的几种重要化合物4了解合金的定义和性质。二、命题落点本节命题落点:镁、铝单质性质的相似性和差异性;铝热反应及其运用,氧化铝、氢氧化铝和铝盐的性质、制备及主要用途;明矾净水原理;铝及其主要化合物间的铝三角关系;合金的概念。以铝三角为核心通过图象形式考查镁铝化合物的相互关系,特别是铝及其化合物的两性的考查;以镁和CO2反应及铝的两性为线索进行无机框图的考查。【典例精析】例1:将质量为w1g的钠、铝混合物投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收

2、集到标准状况下的气体V1 L。向溶液中逐滴加入浓度为a mol/L的HCl溶液,过程中有白色沉淀生成后又逐渐溶解,当沉淀恰好消失时所加HCl溶液体积为V2 L。将溶液蒸干灼烧得固体w2g。下列所列关系式中正确的是 ( )A 35.5a V2 w2w1 B 23n(Na)27n(Al)w1C n(Na)3n(Al) D a V2 解析:根据题目条件可知上述过程中发生的反应有:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2,由质量守恒可得23n(Na) + 27n(Al) = w1,由于金属没有剩余,所以产生的气体的物质的量为n

3、(Na) + n(Al)mol或mol。加入的盐酸的物质的量为aV2 mol或n(Na) + n(Al)mol,此时将溶液蒸干灼烧得固体为Al2O3和NaCl的混合物,其质量为51n(Al) + 58.5n(Na)g。答案:BC例2:将一定量Mg.Al合金溶于1molL-1的HCl溶液中,进而向所得溶液中滴加1mol L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与滴加的NaOH溶液(mL)体积的图示如下。下列分析的结论中正确的是 ( )A溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的体积为80mLB欲给出a的取值范围尚缺少一个条件 C无法认定Mg、Al合金中n(Mg)/n(Al)的最大值D无法给

4、出实验中产生H2的物质的量解析:根据图象和铝的有关性质知当加入的NaOH从80mL到90mL时Al(OH)3溶解,故可知Al的物质的量为n(Al)=1mol/L(90mL-80mL)10-3L/mol=0.01mol,当沉淀达到最大值时溶液中溶质只有NaCl,故盐酸的量为80mL;与金属铝反应的盐酸的物质的量为0.03mol,故金属镁的物质的量为0n(Mg)0.025mol,Mg、Al合金中n(Mg)/n(Al)的最大值为2.5;a的取值范围是0a50mL。答案:AD例3:向含1molKAl(SO4)2的溶液中,滴加Ba(OH)2溶液 请分别以沉淀物质的量n(mol)、沉淀质量m(g)对Ba(

5、OH)2的物质的量x(mol)作图解析:KAl(SO4)2KAl32SO42 Ba(OH)2Ba22OH Al3Al(OH)3 AlO2 SO42 BaSO4 1o 当加入Ba(OH)2 1.5mol时 沉 淀 物质的量 总质量 Al(OH)3 1.0 mol 78g生成 BaSO4 1.5 mol 349.5g 沉淀总量 2.5 mol 427.5g 2o 当加入Ba(OH)2 2 mol时 Al(OH)3已完全溶解 BaSO4 2 mol 总质量466g图象如下:【常见误区】 1在无机推断中常忽视镁的一些特殊性质。如镁和CO2发生置换反应、镁可以和氮气反应生成氮化镁,氮化镁和水反应生成沉淀

6、和气体。2特别注意在无机框图推断中铝及其化合物的两性及铝三角的转化。3了解合金的组成和合金中物理性质的变化。4氧化镁、氧化铝都是常见的耐火材料,注意它们的用途。【基础演练】1近年来,科学家试图探索利用铝粉作为新能源的可能性。假如铝作为一种普遍使用的新 型能源被开发利用,下列关于其有利因素的说法中,肯定不成立的是 ( )A铝矿资源比较丰富 B铝燃烧时热值高C铝质轻,有利于运输和贮存 D用电解法冶炼铝的工业技术是铝作为新能源的重要基础2某溶液中加入铝片有氢气产生,则该溶液中一定能大量共存的离子组是 ( )ACl NO3 Ba2 Fe3 BSO42 S2 Al3 Mg2 CNa K SO42 Cl

7、DNH4 Ba2 Cl HCO33等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量 的铝,生成氢气的体积比为56,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是 ( )A甲、乙中都是铝过量 B甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量 D甲中酸过量、乙中碱过量4把一块铁铝合金溶于足量的盐酸中,通入足量的氯气,再加入过量的NaOH溶液,过滤, 把滤渣充分灼烧,得到的固体残留物恰好是原来合金质量的一半,则此合金中,铁、铝 的质量之比为 ( ) A713 B137 C11D735铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质,如其氯化物分子内键型相同,故其氯化物晶体的熔点都较低。已

8、知反应:BeCl2+Na2BeO2+2H2O2NaCl+2Be(OH)2能完全进行,则下列推断正确的是 ( )ANa2BeO2溶液的pH7,将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeOBBeCl2溶液的pHCu,氧化性FeCl3CuCl2,故发生反应的顺序应为:Fe+2FeCl3 = 3FeCl2, Cu+2FeCl3 = CuCl2+2FeCl2,Fe+CuCl2 = Cu+FeCl2。 (1)反应完毕后,铁粉有剩余,溶液中一定含有Fe2+,一定没有Cu2+和Fe3+.剩余固体中一定是Fe 和Cu. (2)反应完毕后,铜有剩余,铁粉无剩余,故溶液中一定含有Fe2+,可能含有Cu2+,一定不含Fe3+

9、. (3)反应完毕后,溶液中含有Fe3+,则溶液中一定还含有Fe2+、Cu2+,无固体剩余.【常见误区】1不熟悉铁在周期表中的位置。注意的书写2不熟悉铁三角之间的转化关系。它是计算和无机推断的重要组成。3特别注意铁在常温下和浓硝酸、浓硫酸钝化。【基础演练】1下列物质不能只用一步化合反应制取的 ( )AFe(NO3)2 BFe(OH)3 CNH4Cl DH2SiO32下列有关金属冶炼的说法中,不正确的是 ( )A用电解熔融三氧化二铝的方法得到活泼金属铝B直接利用热分解法加热铁矿石炼铁C用铝热反应原理炼得熔点较高的金属铬D利用热分解法直接加热HgO得到金属Hg3类推的思维方法在化学学习与研究中常会

10、产生错误的结论,因此,类推的结论最终要经 过实践的检验才能决定其正确与否。以下几种类推结论中,正确的有 ( )AFe3O4可以写成FeOFe2O3,Pb3O4也可以写成PbOPb2O3B不能用电解AlCl3制取金属铝,也不能用电解MgCl2来制取金属镁CFe和S直接化合不能得到Fe2S3,Cu和S直接化合也不能得到CuSDFeS可以和稀硫酸反应制取硫化氢气体,FeS也可以和稀HNO3反应制取硫化氢气体4向含有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后,再加入过量稀 盐酸,溶液中大量减少的离子是 ( )ANH4+ BNH4+、Fe2+ CAl3+、Mg2+ DA

11、l3+5向某晶体的水溶液中 加入Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现 血红色。那么,由此得出下列的结论错误的是( )A该晶体中一定含有SCNBFe3+的氧化性比Br2的氧化性强CFe2+被Br2氧化为Fe3+DFe2+ 与SCN不能形成血红色的化合物6铁粉和铜粉的均匀混合物,平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在 标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO):编号稀硝酸体积/mL100200300400剩余金属/g18.09.600NO体积/mL224044806720V下列计算结果正确的是 ( )A硝酸的浓度为4mol/L B

12、中溶解了5.6gFeC中溶解了9.6gCu D中V=89607某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制 取FeCl36H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去) (1)装置B中发生反应的化学方程式是_ _。 (2)装置E中的现象是_ _ _。 (3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。 简述检验滤液中Fe3+的操作方法_。 (4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O晶体,设计流程如下: 步骤I中通入Cl2的作用是_。 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶体的主要操作包括: _。 该流程中需保持盐酸过

13、量,主要原因是(结合离子方程式简要说明) _ _。8某固体X由两种常见元素组成,其中金属元素与另一非金属元素的质量之比为141。 在一定条件下X可发生下列转化,有的反应标出全部产物,有的反应标出部分产物。P 为混合气体,R是无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,E是密度最小的常见气体。 常温下B为液体,C为红褐色沉淀,M为常见金属单质。 请填空: (1)X的化学式为 (2)从不引入杂质的角度考虑,N可以选择下列物质中的 (填序号)。 AKMnO4 BHNO3 CH2O2 DCl2 (3)写出反应DG的离子方程式: (4)写出反应B+M的化学方程式: 9为测定一种复合氧化物型的磁性粉末材料的组成

14、,称取12.52 g样品,将其全部溶于过量 稀硝酸后,配成100 mL溶液。取其一半,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、 洗涤、烘干后得4.66 g固体。在余下的50 mL溶液中加入少许KSCN溶液,显红色;如 果加入过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20 g固体。 (1)计算磁性材料粉末中氧元素的质量百分含量。 (2)确定该材料的化学式。10往2L Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中加入30g纯铁粉,待反应完全后,得到26g固体不溶物.在滤液中加入2L 0.25mol/L的BaCl2溶液,恰好使溶液中的SO42完全沉淀。求原混合液中CuSO

15、4 和Fe2(SO4)3的物质的量浓度.参考答案:1D 2B 3C 4B 5B 6AD7(1)3Fe+ 4H2O = Fe3O4 + 4H2 (2)黑色CuO变为红色 (3)取待测样滴加KSCN, 看是否呈现血红色(4)将Fe2+彻底氧化为Fe3+ 蒸发浓缩冷却结晶 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+,保持盐酸过量可抑制该水解8(1)Fe3C (2)CD(3)Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ (4)3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H29(1)钡的质量为5.48 g,铁4.48 g,氧为20.45% (2)原子个数比为BaFeO124,化学式为BaFe

16、2O4(BaOFe2O3)10cFe2(SO4)3 =0.05mol/L cCuSO4 =0.10 mol/L第三节 原电池原理及应用【考点透视】一、考纲指要1理解原电池原理、构成条件2掌握电极判断、电极反应及电极方程式的书写3了解化学电源4了解化学腐蚀和电化学腐蚀及一般防腐蚀的方法二、命题落点本节的命题落点:原电池工作原理及构成条件。电极判断、电极反应和电池反应方程式的书写。常见化学电源。化学腐蚀和电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。电化学是氧化还原反应知识的应用,围绕新型电池的命题是高考化学的命题方向。【典例精析】例1:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸

17、式和碱式两种,它们放电时的电池总反应方程式均可表示为:2H2O22H2O。酸式氢氧燃料电池中的电解质是酸,其负极反应为:2H24e4H,则其正极反应为_;碱式氢氧燃料电池中的电解质是碱,其正极反应为:O22H2O4e4OH,则其负极反应为_。解析:原电池正极发生还原反应:O22H2O4e4OH,在酸性溶液中:4OH4H4H2O,故正极反应为:O24H4e2H2O;在原电池负极发生氧化反应:2H24e4H,在碱性溶液中:4H4OH4H2O,故负极反应为:2H24OH4e4H2O。由此可知,在书写电极反应时要注意电解质参与电极反应。答案:O24H4e2H2O;2H24OH4e4H2O。例2:为了探

18、究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用不同金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结束时现象的描述不正确的是 ( )A实验结束时,装置左侧的液面一定会下降B实验结束时,装置一定比装置左侧液面低C实验结束时,装置中的铁钉腐蚀最严重D实验结束时,装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析:这是一道原电池原理应用于金属腐蚀的选择题,主要考查的是如何分析铁钉所处的环境,对铁钉的腐蚀起到促进还是保护作用,同时考查了盐酸具有挥发性,浓硫酸具有吸水性等知识点。装置中铁钉处于盐酸的蒸气中,被侵蚀而释放出H2,使左侧液面下降右铡液面上升;装置中铁钉同样处

19、于盐酸的蒸气中,所不同的是悬挂铁氧体的金属丝由铁丝换成了铜丝,由于Fe比Cu活泼,在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的被侵蚀而放出更多的H2,使左铡液面下降更多,右铡液面上升得更多;装置中虽然悬挂铁钉 的还是铜 丝,但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性,使铁钉处于一种较为干燥的空气中,因而在短时间内几乎没有被侵蚀。 答案:B例3:一种新燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是A在熔融电解质中,O2由负极移向正极B电池的总反应是:2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2OC通入空气的

20、一极是正极,电极反应为:O2 + 4e- = 2O2-D通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e- + 13O2 = 4CO2 + 5H2O解析:该燃料电池利用丁烷,氧气的反应:2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2O依据原电池反应规律:还原剂C4H10在负极被氧化,所以D错误;氧化剂O2在正极被还原O2 + 4e- = 2O2-。电子由负极流出沿外电路流入正极,所以负极正阴离子(O2-)向负极移动。所以A错误。答案:BC例4:有关右图装置的叙述不正确的是( )。A这是一个原电池装置B该装置中Pt为正极,电极反应为:O2 2H2O 4e= 4OHC该装置中Fe为

21、阴极,电极反应为:Fe2e 2OH= Fe(OH)2D溶液中会出现红褐色的沉淀。解析:铁和铂两种活动性不同的金属,放在电解质溶液NaOH溶液中,组成原电池,A正确;通入O2,发生类似于吸氧腐蚀的变化。Fe作负极,电极反应为:Fe2e 2OH Fe(OH)2,Pt为正极,电极反应为:O2 2H2O 4e 4OH,所以B正确C不正确;Fe(OH)2会和空气中的O2继续反应生成Fe(OH)3 : 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,出现白色沉淀变为灰绿色最终变成红褐色的现象,所以D正确。答案:C例5:(06江苏高考)锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密

22、度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为负极反应:C6Lixe=C6Li1xxLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)正极反应:Li1xMO2xLi+x e=LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是A锂离子电池充电时电池反应为C6LiLi1xMO2=LiMO2C6Li1xB电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小C锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLi+x e=C6Li解析:在A选项中,应为放电时的总反应。在B选项中,失去1mol电子时,锂、锌、银、铅的各自质量分别为7克、

23、32.5克、108克、103.5克,则锂为最少。在C选项中,锂离子电池放电时电池内部Li+向正极移动。在D选项中,锂离子电池充电时阴极反应即为锂离子电池放电时的负极反应,所以该选项正确。答案:BD【常见误区】 1不了解原电池的工作原理,构成原电池的条件。 2不会书写电极反应方程式。:原电池电极反应方程式的书写:(1)负氧正还,(2)要注意溶液的酸碱性(3)要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。3混淆析氢腐蚀和吸氧腐蚀。4掌握常见判断电极的方法。【基础演练】1据报道,氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头。下列说法正确的 ( )A电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法B发展氢燃料电池汽车不需要安

24、全高效的储氢技术C氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染D氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能2发生原电池的反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应是( )AC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);H0BBa(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)+2NH3H2O(aq)+8H2O(1); H0CCaC2(s)+2H2O(1)=Ca(OH)2(s)+C2H2(g);H0D2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);H03如右图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠 杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧

25、杯中央滴入浓CuSO4溶液, 一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考 虑铁丝反应及两球的浮力变化)( )A杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低B杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高C当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低D当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高4某甲烷一氧气燃料电池的结构如右图所示,该电池的两个电极均由 多孔碳制成,以30KOH溶液为电解质溶液,气体由多孔碳隙逸 出并在电极表面放电,其总反应的化学方程式为: CH4+202+2KOH=K2CO3+3H2O。下列说法正确的( ) A用多孔碳作电极是为了增大气体与溶液

26、的接触面积 B若b处通人的气体为氧气,则B极为正极 C若有2 mol电子发生转移,则消耗的O2为56 L(标准状况) D放电一段时间后正极附近溶液的c(H+)增大5有一种锂电池,用金属锂和石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯铝(LiAlCl4)溶 解在亚硫酰氯()中形成的,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3 +2S,下列叙述中正确的是 ( ) A若电解质溶液中混入水,对电池反应无影响B金属锂作电池的正极,石墨作电池的负极C电池工作过程中,亚硫酰氯(SOCl2)被还原为SD电池工作过程中,金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4:16固体氧化物燃料电池是以固

27、体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许 氧离子(O2)在其间通过,该电池的工作原理如图所示,其中多孔电极Ab均不参与 电极反应。下列判断正确的是( )A有O2参加反应的a极为电池的负极Bb极的电极反应为:H2 - 2e- + O2- =H2OCa极的电极反应为:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-D电池的总反应式为:2H2 + O2 2H2O7将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中, 用导线、电器连接成原电池,此电池工作时,下列 叙述中正确的是 ( )AMg比Al活泼,Mg 失去电子被氧化成Mg2+B负极反应式为:Al3e+4OHAlO2+2H2OC该电池的内外电

28、路中,电流均是由电子定向移动形成的DAl是电池正极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出8将洁净的金属片AB 、CD 分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。 在每次实验时,记录电压指针的移动方向和电压表的读数如右表所示: 已知构成原电池两电极的金属活动性相差越大,电压表读数越大。请判断: (1)ABCD四种金属中活泼性最强的是_(用字母表示) (2)若滤纸改用NaOH溶液浸润一段时间后,则在滤纸上能看到有白色物质析出,后迅速变为灰绿色,最后变成褐色。则滤纸上方的金属片为_(用字母表示),此时对应的电极反应式为:负极_ 正极_9铁生锈是比较常见的现象,某实验小组,为研究铁生锈的条件,

29、设计了以下快速、易行 的方法:首先检查制氧气装置的气密性,然后按图连接好装置,点燃酒精灯给药品加热,持续3分钟左右,观察到的实验现象为:直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗,发生锈蚀;直形管中干燥的铁丝表面依然光亮,没有发生锈蚀;中潮湿的铁丝依然光亮。试回答以下问题: (1)由于与接触的介质不同,金属腐蚀分成不同类型,本实验中铁生锈属于_。能表示其原理的反应方程式为_ (2)仪器A的名称为_,其中装的药品可以是_,其作用是_ (3)由实验可知,该类铁生锈的条件为_。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_10将铝件与另一种材料作电极,以某种溶液作电解液进行电解,通电后在铝件与电解液的接触面上

30、逐渐形成一层Al(OH)3薄膜,薄膜的某些部分存在着小孔,电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解,从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外兴趣小组根据上述原理,以铝件和铁棒为电极,一定浓度的NaHCO3溶液为电解液进行实验。 (1)铝件表面形成Al(OH)3的电极反应式是:_。 (2)电解过程中,必须使电解液pH保持相对稳定(不能太大,也不能太小)的原因是_。 (3)用NaHCO3溶液作电解液,会减缓阴极区溶液pH的增大,能说明这一原理的离子方程式为_。参考答案:1C 2D 3D 4AB 5CD 6BD 7B8(1)C (2)B 负极:2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极:O2 +

31、4e- + 2H2O = 4OH-9(1)电化腐蚀 负极:Fe 2e- = Fe2+,正极:2H2O + O2 + 4e- = 4OH-+ (2)球形干燥管 碱 石灰(或无水氯化钙) 干燥O2 (3)与O2接触 与水接触 氧气浓度10(1)Al3e+3HCO3 =A l(OH)3+3CO2(或Al3e=Al3+ Al3+3HCO3=Al(OH)3+3CO2)(2)Al(OH)3、Al2O3具有两性,电解液的酸性或碱性过强,都会使所形成的Al2O3薄膜溶解(3)HCO3+OH = CO32+6H2O第四节 电解原理及应用【考点透视】一、考纲指要1理解电解原理2了解铜的电解精炼、电镀、氯碱工业原理

32、3掌握电解产物的判断及计算二、命题落点本节命题落点:电解原理。电解池的结构。电解基本原理在生产中的应用如:电解精炼铜、电镀、氯碱工业。有关电解产物的判断和计算。原电池、电解池、电镀池的比较。电解原理在工业生产中的应用如氯碱工业是高考命题的趋势。【典例精析】例1:2005年2月14日新华社报道,我国镍氢电池居世界先进水平,我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池,。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6 (LaNi5H6中各元素化合价均为零),电池反应通常表示为LaNi5H6 + 6NiO(OH) LaNi5 + 6Ni(OH)2下列说法正确的是( )A放电时储氢合金作正极 B充电时储氢合金作阳

33、极 C充电时阳极周围c(OH-)增大D放电时负极反应:LaNi5H6 + 6OH- - 6e- = LaNi5 + 6H2O解析:镍氢电池放电时作原电池,发生反应:LaNi5H6 + 6NiO(OH)= LaNi5 + 6Ni(OH)2,由负氧正还,可知NiO(OH)发生还原反应,作正极,储氢合金作负极,得负极反应:LaNi5H6 + 6OH- - 6e = LaNi5 + 6H2O,正极反应为6NiO(OH) + 6H2O + 6e- = 6Ni(OH)2 + 6OH。充电时,LaNi5为阴极,Ni(OH)2作阳极,由放电时反应,可得电极反应方程式,所以D正确。答案:D例2:下列关于实验现象

34、的描述不正确的是( )A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌C把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快解析:本题中A,“把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中”,与铜片、铁片单独放在稀硫酸中是不同的,前者构成了原电池,铜片上的H 获得由铁片传递过来的电子:2H+2e- =H2 ,所以铜片表面出现气泡。对于B,用锌片做阳极,铁片做阴极电解ZnCl2溶液,实为电镀,阳极反应:Zn-2e- =Zn2+ 阴极反应:Zn2+2e-=Zn 阴极上析出锌,所以B的

35、描述正确。对于C,铜片插入三氯化铁溶液中,发生的反应是:Cu+2Fe3=Cu2+2Fe2 并没有单质铁的析出,所以选项C的描述不正确。对于D,向盛有锌粒和盐酸的试管中,滴入几滴氯化铜溶液,除Zn与盐酸的反应外,又发生反应:Zn+Cu2 =Zn2+Cu 置换的Cu与剩余的Zn接触,置于盐酸中,构成了原电池,加速了2H+2e-=H2 反应,可观察到“气泡放出速率加快”,所以选项D的描述也是正确的。答案:C例3:某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确

36、的是Aa为正极,b为负极;NaClO和NaCl Ba为负极,b为正极;NaClO和NaClCa为阳极,b为阴极;HClO和NaClDa为阴极,b为阳极;HClO和NaCl解析:本题从电极名称和电解后溶液的主要成分两方面进行设问。首先,Ab电极为电源上的电极,原电池的电极名称与电解池的电极名称不同,应为正极或负极,排除选项C和D。其次,如图所示的电解池中,要使Cl2能被溶液“完全吸收”,是让上边一个电极产生Cl2 ,还是让下边一个电极产生Cl2 ?让阳极产生的Cl2通过阴极附近的碱溶液,Cl2 才能被完全吸收。第三,电解池中产生Cl2的阳极对应的电源电极名称是正极。答案:B例4:用惰性电极电解一

37、定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1mol Cu2 (OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中共转移的电子数为A0.4mol B0.5mol C0.6mol D0.8mol解析:电解硫酸铜溶液的方程式为:2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4。要想使电解后的溶液恢复原状,我们可以加入CuO、CuCO3(反应后生成CO2脱离溶液)。现在加入0.1mol Cu2 (OH)2CO3和H2SO4反应后,相当于加入0.2 molCuO和0.1 molH2O,说明电解硫酸铜时,硫酸铜反应结束了还电解了水。由电子守恒可

38、得共转移了0.6 mol。答案:C【常见误区】 1三池的概念不清晰。不能正确判断原电池、电解池、电镀池。2不能正确判断惰性电极电解溶液后的pH值变化。3不能正确掌握氯碱工业流程。4不能正确掌握电极放电顺序。【基础演练】1下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是 ( )A粗铜板为阳极B电解时,阳极发生氧化反应,而阴极发生的反应为Cu2+2e-=CuC粗铜所含NAFe、Zn等杂质,电解后以单质形式沉积槽底,形成阳极泥D电解铜的纯度可达99.95%99.98%2已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线 柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“”。关于标有“+”的接线柱,下

39、列说法中正确 的是 ( )A充电时作阳极,放电时作正极 B充电时作阳极,放电时作负极C充电时作阴极,放电时作负极 D充电时作阴极,放电时作正极3高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳 定的放电电压。高铁电池的总反应为: 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确的是( ) A放电时负极反应为:Zn 2e + 2OH = Zn(OH)2 B充电时阳极反应为:Fe(OH)3 3e + 5OH = FeO42 + 4H2O C放电时每转移3moL电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强4以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的 Na2SO4 溶液进

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