【高考化学】专题1电化学及其应用(教师版)(2013年高考)

三年高考二年模拟一年备战【考点预测】综观历年高考试题可发现，可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反应式；书写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应式，既要弄清得失电子的物质，还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与电解池的阴极反应互为逆反应，即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出以后，即可正确解题。预测2013年电化学及其应用仍为高考命题的重点。原电池和电解池原理及应用一、考点归纳：从高考试题看，考查的知识点主要是：①原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式；②根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱；③根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；④新型电池的电极反应及应用；⑤有关电解产物的判断和计算。从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。⑴五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；⑵二写是书写电极反应式和总反应方程式；⑶一比较是利用电化学知识比较金属的活动性；⑷三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反应速率加快的原因。考点一、原电池工作原理1．原电池的定义：把化学能转化为电能的装置叫原电池。2．形成条件：（1）活泼性不同的两电极：一个是较活泼的金属，另一个是较不活泼的金属、石墨（碳棒）或某些金属氧化物（如PbO2）。（2）电解质溶液（3）形成闭合回路3．工作原理：原电池是利用能发生的氧化还原反应设计而成，较活泼的金属材料作为负极，失去电子，经外电路流向较不活泼金属，再经电解质溶液回到负极，构成闭合回路，电流反向流动。溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。4．原电池的正负极的判断方法：（1）金属与金属或金属与导电非金属做电极时，较活泼金属做负极；较不活泼金属做正极。（2）根据电子的流向判断：电子流出的极为负极，电子流入的极为正极；也可以根据电流方向判断：电流流出极为正极，电流流入极为负极；（3）根据发生的反应判断：发生氧化反应的极为负极，发生还原反应的极为正极；（4）根据反应现象判断：一般来说，溶解的一极为负极，有气体或固体析出的一极为正极；（5）如果给出一个方程式判断电极反应，则化合价升高的电极为负极，化合价降低的电极为正极，由此可设计原电池。=2\*GB3②看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存，若不能共存，则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝电极（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。=3\*GB3③当正极上的反应物质为O2时（吸氧腐蚀），要注意电解质溶液的性质。溶液为碱性时，电极反应式中不能出现H+；溶液为酸性时，电极反应式中不能出现OH－。=4\*GB3④知道总反应式时，可以先分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况），再写出其离子反应方程式；将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去较易写出一极（一般为负极）的电极反应式，即得另一极的电极反应式。=5\*GB3⑤对于可逆电池反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电过程是体现原电池原理，充电过程是体现电解池原理。6．原电池原理的应用：（1）设计化学电源：根据氧化还原反应的特点，将其拆成两个半反应：氧化反应和还原反应，分别作为原电池的负极反应式和正极反应式；若发生氧化反应的物质为金属单质，则用该金属作为负极材料，若为气体或溶液中的某种离子，则用惰性材料做负极；而作为正极的材料必须不如负极活泼，或为惰性电极；电解质溶液选择反应中的电解质即可，若与电解质无关，则需选择一种不能使电极材料消耗的电解质溶液，以增强导电性；（2）判断反应速率：如在制取氢气的过程中，加入少量铜或硫酸铜可形成锌－铜原电池，使反应速率加快；（3）判断金属的活泼性：一般情况下，作为负极的金属活泼性较强；如：锌－铜原电池；（4）金属防护。考点二、几种常见的电池1．几种常见的电池：（1）锌-锰干电池（一次电池）：锌为干电池的负极，碳棒为正极。以NH4Cl、ZnCl2、MnO2呈糊状液为电解质溶液。电极反应式：负极（锌筒）：Zn－2e－＝Zn2＋正极（石墨）：2NH4＋＋2e－＝2NH3↑＋H2↑2NH4＋＋2MnO2＋2e－＝2NH3↑＋Mn2O3＋H2O总反应：Zn＋2NH4＋＝Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑Zn＋2NH4＋＋2MnO2＝Zn2＋＋2NH3↑＋Mn2O3＋H2O（2）铅蓄电池：Pb为负极，PbO2为正极，30%的H2SO4溶液为电解质溶液。负极Pb：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4正极PbO2：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O汽车用电池大多用铅蓄电池（3）燃料电池：氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造为：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。（一般以KOH为电解质溶液）负极H2：2H2＋4OH――4e－＝4H2O正极O2：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－总反应：O2＋2H2＝2H2O（4）高能电池─锌银电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金做负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，如：银-锌电池负极：Zn＋2OH――2e－＝ZnO＋H2O正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－总反应：Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag考点三、金属的腐蚀与防护化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质直接接触（不与电解质溶液接触）不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生（不发生原电池反应）有电流产生（发生原电池反应）本质发生氧化——还原反应，金属被腐蚀氧化反应和还原反应分两极进行，较活泼的金属被腐蚀相互关系两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍2．电化学腐蚀：例：钢铁的电化腐蚀。类型析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电解质溶液溶有CO2的水溶液溶有O2的水溶液负极Fe负极反应Fe-2e-=Fe2+正极C正极反应2H++2e-=H2↑2H2O+O2+4e-=4OH-电子如何流动形成电通路Fe失电子成为Fe2+进入溶液，Fe失去的电子流入C极，H+趋向于C极与C极上的电子结合成H2析出溶液Fe失电子成为Fe2+进入溶液，Fe失去的电子流入C极，O2在C极获得电子成为OH－进入溶液最终腐蚀产物铁锈（Fe2O3的复杂水合物）普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍3．金属的防护（1）制成合金以改变金属的内部结构，如不锈钢。（2）金属表面覆盖保护层：如电镀、喷油漆。（3）电化学保护法：利用原电池原理，可将比被保护金属更活泼的金属焊在被保护金属表面，形成原电池时，更活泼金属被腐蚀。4．金属腐蚀快慢的判断：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀；考点四、电解池原理1．定义：电解池借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。2．构成电解池的条件⑴电流必须是直流而不是交流⑵两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。⑶电解质溶液或熔融态电解质。3．电解结果：在两极上有新物质生成。4．电解质导电的实质5．原电池与电解池的区别

类型原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极：还原性较强的极或电子流出的极正极：还原性较弱的极或电子流入的极阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的极电极上的反应（1）负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应（2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子（1）阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应（2）阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金6．电解质溶液电解的类型(惰性电极)（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解（2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解7．用惰性电极电解电解质溶液的变化情况类型电极反应特点实例电解物质电解质溶液的浓度pH电解质溶液复原电解水型阴极：2H＋+2e－=H2↑阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2ONaOH水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水电解电解质电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小氯化铜放H2生碱型阴极：放出氢气生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型阳极：OH-放电生成酸阴极：电解质阳离子放电CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜8．电极产物的判断⑴阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。⑵阳极产物的判断：①用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。②用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。阴离子失电子。③水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞（NO3－、SO42－等）⑶阴极产物判断：在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H+)(酸中)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2＋＞(H+)(水中)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+9．以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为：⑴分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；⑵分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；五、电解原理的应用1．铜的电解精炼（1）电解法精炼铜的装置（如图）（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）：Cu－2e－=Cu2＋阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－=Cu说明：=1\*GB3①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分发生氧化反应。=2\*GB3②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：Zn－2e－=Zn2＋；Ni－2e－=Ni2＋但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）=3\*GB3③用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可达到99.95%～99.98%。2．电镀（1）电镀的涵义电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。（2）电镀的目的电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。（3）电镀的原理电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。3．氯碱工业（1）电解饱和食盐水反应原理=1\*GB3①实验步骤按图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。=2\*GB3②实验现象阳极上有气泡逸出，气体呈黄绿色，有刺激性气味，使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色，阳极区溶液由无色变为黄绿色。阴极上有气泡逸出，气体无色、无味。阴极区溶液由无色变为浅红色，红色逐渐加深、区域逐渐扩大。=3\*GB3③实验结论用惰性材料作阳极，电解食盐的饱和溶液，生成Cl2、H2和NaOH。阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑（放电顺序：Cl－>OH－）阴极：2H＋＋2e－=H2↑（放电顺序：H＋>Na＋）在上述反应中，由于H+在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH－的浓度增大而呈现碱性。总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑（2）离子交换膜法制烧碱=1\*GB3①离子交换膜电解槽的组成由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。下图表示一个单元槽的示意图。=2\*GB3②阳离子交换膜的作用将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na＋）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH－）和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。=3\*GB3③离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程（如下图）=4\*GB3④食盐的精制a.粗盐的成分：粗盐中的主要成分是NaCl，此外还含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－杂质。这样的粗盐不符合电解要求，因此必须经过精制。b.杂质的危害：Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。c.除杂质的过程：注意：a.除杂质时所加试剂的顺序要求是：a、Na2CO3必须在BaCl2之后；b、加入盐酸在过滤之后。b.试剂加入顺序有多种选择，如：a、BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl；b、BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl；c、NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl。【三年高考】【2012高考试题】（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.Cu电极上发生还原反应B.电子沿Zn→a→b→Cu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【解析】K闭合时，Zn当负极，铜片当正极构成原电池，使得a为阴极，b为阳极，电解饱和硫酸钠溶液。A项：正确。B项：在电解池中电子不能流入电解质溶液中，错误；C项：甲池中硫酸根离子没有放电，所以浓度不变。错误；D项：b为阳极，OH-放电，使得b附近溶液显酸性，不能使试纸变红，错误。【答案】A【考点定位】本题考查了原电池和电解池原理。（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【考点定位】本题考查原电池原理，涉及到电极反应式的书写，溶液中离子的定向移动及相关计算。（2011·大纲版）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A①③②④B①③④②C③④②①D③①②④【答案】B【解析】电流从正极流向负极，而负极活泼，则金属活泼性=1\*GB3①>=2\*GB3②；同理，=1\*GB3①>=3\*GB3③；H2在正极放出，则=4\*GB3④>=2\*GB3②；质量减少的一极为负极，则=3\*GB3③>=4\*GB3④。综上可推得，金属活泼性顺序为=1\*GB3①=3\*GB3③=4\*GB3④=2\*GB3②，B项正确。【考点定位】原电池原理（2011·山东）13.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是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【考点定位】金属的腐蚀（2012·浙江）10．以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是A．在阴极式，发生的电极反应为：2H2O＋2e－2OH―＋H2↑B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，使平衡2＋2H＋＋H2O向右移动C．该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为α＝10．【答案】D【解析】本题是电解法在制备物质中的具体应用。分析该制备时，重点要把握其中的K2CrO4在转变为K2Cr2O7的过程中没有发生化合价的变化，所以要抓住是由于溶液的pH变化实现目标物的合成，制备的过程是通过电解的方法改变溶液的pH来实现。阴极的反应是x=2-d，转化率为(2-d)/1。【考点定位】本题通过制备重铬酸钾考查电化学知识。（2011·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11、【答案】D【解析】断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，表明石墨为阳极，铜为阴极，（若铜为阳极，则铜溶解），反应为2Cl－＋2H2OH2↑＋2OH－＋Cl2↑，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近水的电离平衡被破坏使c(OH－)＞c(H＋)，溶液变红，（两极产生的气体收集在装置中可作断开K1、闭合K2时的反应的物质),故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极为负极，发生氧化反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，而石墨为正极，发生还原反应，电极反应为Cl2＋2e－2Cl－，故C项错误，D项正确。【考点定位】本题是对书本知识的改编，考查原电池及电解池工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。（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变化知识。（2012·海南）10．下列叙述错误的是A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀【答案】：C【解析】：生铁中含有能导电的碳，两者可以作为原电池的两极，加快铁的腐蚀，A对；铁和锡作为原电池的两极，当其腐蚀时，铁会被腐蚀，B对；电镀铜时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，C错；锌铁形成原电池，锌被腐蚀，D对。【考点定位】此题考查了电化学中的原电池知识。（2012·上海）14．右图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板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·全国新课标卷）26.（14分）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。（1）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，溶解后先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。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：（列出计算过程）；（2）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可用铁粉和盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备；（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为（4）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KClO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。（4）根据题意，FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，根据元素守恒、电子转移守恒，可得反应的离子方程式。根据原电池反应原理，锌做负极材料，失电子，发生氧化反应；K2FeO4在电池中作为正极材料，得电子，发生还原反应。【考点定位】铁及其化合物、酸碱中和滴定、离子方程式的书写、电化学、化学计算。（2012·江苏）20.(14分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)△H=akJ·mol－1图83AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g)△H=bkJ·mol－图8=1\*GB3①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。=2\*GB3②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为。(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。=1\*GB3①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是。=2\*GB3②在6.0mol·L-1HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为。=3\*GB3③在0.5mol·L-1NaOH和1.0mol·L-1MgCl2溶液中，图8图9混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X－射线衍射谱图如图8所示(X－射线衍射可用于判断某晶态物图9质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是(填化学式)。(3)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为。【答案】20.(14分)(1)=1\*GB3①a+b=2\*GB3②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑(2)=2\*GB3②防止Mg、Al被空气氧化=2\*GB3②52mol=3\*GB3③Al(3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O【解析】（1）根据盖斯定律，将题中所给两方程式相加得所求反应，对应的△H=（a+b）kJ·mol－1。含氢量最高的烃为CH4，根据碳原子守恒，3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4。再由铝原子守恒，4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3，所以Al4C3与HCl之间为1：12参加反应。（2）=1\*GB3①镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，以防止二者被氧化。=2\*GB3②1molMg17Al12完全吸氢17mol，在盐酸中会全部（2012·海南）13．(8分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：(1)氮元素原子的L层电子数为；(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为；(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(1)△H1=-19.5kJ·mol-1②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ·mol-1写出肼和N2O4反应的热化学方程式；(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为。【考点定位】此题以氮元素为载体，综合考查了电子层排布、化学方程式书写、盖斯定律的应用、原电池中电极反应式的书写等知识。（2012·海南）16.(9分)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量为（法拉第常数F=9.65×l04C.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）O2+2H2O+4e—=4OH—，CH4+10OH--8e—=CO32-+7H2O；（2）H2；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；（3）（1L/22.4L.mol-1）×8×9.65×104C.mol-1=3.45×104C【解析】：（1）燃料电池的总反应就是燃料燃烧的反应即：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，【考点定位】此题以燃料电池的使用为载体，考查了原电池的电极反应式书写、电极的判断和电解知识。（2012·北京）25.(13分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，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形成硫酸型酸雨的反应:。（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﹣)91：91：11：91pH８.２7.26.2①上表判断NaHSO3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，需送至电解槽再生。再生示意图如下: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:【解析】：（1）SO2形成硫酸型酸雨时，二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸：SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O22H2SO4；（2）二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收制备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。【考点定位】此题以二氧化硫形成酸雨为背景，综合考查了化学反应方程式书写、离子方程式书写、水溶液中的离子平衡、溶液中的离子浓度大小比较、电解原理等知识。（2012·天津）7．(14分)）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。请回答下列问题：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的单质或两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ΔH＝－akJ·mol－1，写出X2______________________________________________________。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】：（1）第二周期第VIA族；（2）HClO4；H2S；（3）Cl2、O3、ClO2（任写两种，其他合理答案均可）；（4）H2S(g)＋3/2O2(g)=SO2(g)＋H2O(l)△H=-akJ·mol-1；（5）Na+[:H]-；NaH＋H2O=NaOH＋H2↑；（6）Fe2++2e-=Fe；钠；β-Al2O3。【解析】：由于五种元素分属于三个短周期，且原子序数依次增大，X、Z同主族，故X一定是H元素；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，故Y是O元素，M是S元素；则Z是Na元素；G是Cl元素；（1）氧元素位于第二周期第VIA族；（2）上述元素中最高价氧化物的水化物酸性最强的是HClO4；非金属气态氢化物还原性最强的是H2S；（3）臭氧、氯气和二氧化氯等均可作为水的消毒剂；（4）硫化氢的燃烧热已知时，其燃烧的热化学方程式为：H2S(g)＋3/2O2(g)=SO2(g)＋H2O(l)△H=-akJ·mol-1；（5）氢化钠的电子式为：Na+[:H]-；氢化钠和水反应生成氢气和氢氧化钠：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑；（6）钠单质和FeCl2组成的可充电电池中，放电时做原电池，其正极反应式为：Fe2++2e-=Fe；充电时，金属钠所在的一极接电源负极；电解质为：β-Al2O3。【考点定位】此题以元素推断为基础，综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。（2011·山东）28．（12分）工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收。a．浓H2SO4b．浓HNO3c．NaOH溶液（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是（注明试剂、现象）。（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是。a．电能全部转化为化学能b．粗铜接电源正极，发生氧化反应c．溶液中Cu2＋向阳极移动d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属（5）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4＝2CuSO4＋2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为。【考点定位】Fe3+和Fe2+的性质及检验方法、铜的冶炼和精炼、原电池的原理。（2012·福建）24.(16分)

(1)电镀时，镀件与电源的极连接。

(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。①若用铜盐进行化学镀铜，应选用＿（填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。

②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下①步骤（i）中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为。

②步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是（填离子符号）。

③在步骤（iii）发生的反应中，1molMnO2转移2mol电子，该反应的离子方程式为。④步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为

3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6＋6H+过滤后母液的pH=2.0,c(Fe3+)=amol·L-1，,c(NH4+）=bmol·L-1，,c(SO42-）=dmol·L-1，该反应的平衡常数K=＿（用含a、b、d的代数式表示）。=3\*GB3③溶液中具有还原性的只有Fe2＋，再根据1molMnO2转移2mol电子，即可写出相应的离子方程式为MnO2+2Fe2＋+4H＋Mn2＋+2Fe3＋+2H2O。=4\*GB3④化学平衡常数就是达到化学平衡时，生成物浓度幂之绩与反应物浓度幂之绩的比值，注意溶液中的沉淀和水的浓度看作是1。=4\*GB3④【考点定位】本题考查了电镀原理、化学平衡的应用和物质的制备。【2011高考试题】1．（上海）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解析：用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为：Cu2++2e－＝Cu。答案：B2.（浙江）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【解析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。液滴边缘O2多，在C粒上发生正极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－。液滴下的Fe发生负极反应，Fe－2e－Fe2＋，为腐蚀区(a)。A．错误。Cl－由b区向a区迁移。B．正确。C．错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。D．错误。Cu更稳定，作正极，反应为O2＋2H2O＋4e－4OH－。3.（大纲版）用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的．A.CuSO4B.H2OC.CuOD.CuS04·5H2O4.（山东）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【解析】A选项直接用导线连起来构成图（1）所示装置，是个原电池，是锌的吸氧腐铁）破损，则由于铁比锡活泼，则铁被腐蚀，故D选项表述错误。5.（全国新课标）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解析：由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项AB均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。答案：C6.（江苏）下列说法正确的是A.一定温度下，反应MgCl2(1)＝Mg(1)＋Cl2(g)的△H＞0△S＞0B.水解反应NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应2H2O2＝2H2O＋O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率【答案】AD7、（广东）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解析：此题考查了电化学知识。分析图2所示的装置，由于金属铁的活泼性强于铜，当a、b不连接时，金属铁置换溶液中的铜，铁片上析出铜，A对；ab用导线连接时，形成原电池，铁片为负极，铜片为正极，铜片上发生反应：Cu2＋+2e-=Cu，B对；根据上述两选项分析，溶液中的铜离子析出，铁片溶解生成亚铁离子，故溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，C对；a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铁电极移动，D错。8.（安徽）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：B9.（北京）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，均有蓝色沉淀解析：锌比铁活泼，装置Ⅰ中锌作负极，方程式为Zn－2e－=Zn2＋。铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；铁比铜活泼，装置Ⅱ中铁作负极，负极反应为Fe－2e－＝Fe2＋。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H++2e－=H2↑。因为装置Ⅰ中没有Fe2＋生成，所以装置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项A是正确的。答案：A10.（福建）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：【答案】C11.（江苏）(12分)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（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＝x＋1/2y＝1.000×10－2molx＝9.500×10－3moly＝1.000×10－3molw(Ag2O2)＝＝0.91【解析】本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景，试图引导学生关注化学与社会生活，考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。12.（江苏）(14分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。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)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式：。(3)H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是。(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为。(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为【答案】(1)CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)△H＝165.0kJ·mol－1(2)为H2S热分解反应提供热量2H2S＋SO2＝2H2O＋3S(或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2)(3)H、O（或氢原子、氧原子）(4)CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O(5)2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2【解析】本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题，是以化学知识具体运用的典型试题。13、（广东）（15分）由熔盐电解法获得粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于刚才镀铝，工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是解析：此题综合考查元素化合物、化学实验、离子方程式和电化学知识。（1）石英砂绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，阻止电化学腐蚀和化学腐蚀发生。答案：（1）2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，4Al+3SiO22Al2O3+3Si；（2）HCl、AlCl3，NaCl；（3）2OH—＋Cl2=Cl—＋ClO—＋H2O，H++OH-=H2O；（4）阳，Al—3e—+7AlCl4―=4Al2Cl7―；（5）致密的氧化铝薄膜隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。14.（北京）（14分）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（2）见解析（1）（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。（4）由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A（即NaOH）调节溶液的pH时，会产生Mg(OH)2沉淀，即盐泥a中还含有Mg(OH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl－，方程式为2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑；沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42－就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClO＝Na2SO4+NaCl。10m3盐水b中含NaClO的物质的量为，由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol＝126g。若设需要10%Na2SO3溶液的质量为X，则有，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＋④1.7615.（四川）(14分)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______________I2和H2的生成。(4)①负极反应物MH失去电子，生成的H＋在碱性条件下生成H2O，电解反应式为：MH－e－＋OH－=H2O＋M。②O2与MH发生反应，生成H2O和M，电极反应式为：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)促使平衡向右移动，有利于碘和氢气的生成(4)①MH－e－＋OH－=H2O＋M②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M16.（四川）(15分)甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的成见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐；丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题：=1\*GB2⑴戊离子的结构示意图为_______。=2\*GB2⑵写出乙的单质的电子式：_______。=3\*GB2⑶戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2:4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为________。=4\*GB2⑷写出少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式：_________。=5\*GB2⑸按右图电解M的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总反应方程式：_______。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到得现象是__________。(1)Cl－的结构示意图为：。(2)乙单质N2的电子式为：(3)NH3与Cl2反应的化学方程式：4NH3＋3Cl2=N2＋2NH4Cl＋4HCl，在反应中氨气做还原剂，氯气做氧化剂，被氧化的物质与被还原的物质之比为：2:3。(4)将少量的盐酸滴入过量NaAlO2溶液中发生反应的离子方程式为：AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓。(5)按右图电解饱和氯化钠溶液，反应的方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。电解后得到NaOH溶液，滴入酚酞溶液中，观察到溶液变红。【答案】(1)(2)(3)2:3⑷AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(5)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑酚酞溶液溶液变红17.（天津）（14分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1：还原沉淀法该法的工艺流程为其中第①步存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显色.（2）能说明第①步反应达平衡状态的是。a．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同b．2v(Cr2O72—)=v(CrO42—)c．溶液的颜色不变（3）第②步中，还原1molCr2O72—离子，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)常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至。方法2：电解法该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。（5）用Fe做电极的原因为。（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）。溶液中同时生成的沉淀还有。解析：（1）pH=2说明溶液显酸性，平衡向正反应方向移动，Cr2O72—的浓度会增大，所以溶液显橙色；（2）在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时，该可逆反应就到达化学平衡状态，因此选项a不正确；在任何情况下Cr2O72—和CrO42—的反应速率之比总是满足1：2，因此选项b也不正确；溶液颜色不再改变，这说明Cr2O72—和CrO42—的浓度不再发生改变，因此可以说明反应已经达到化学平衡状态，c正确。（3）Cr2O72—中Cr的化合价是+6价，所以1molCr2O72—被还原转移2×（6－3）＝6mol电子；Fe2+被氧化生成Fe3+，转移1个电子，因此根据得失电子守恒可知需要FeSO4·7H2O的物质的量为6mol；答案：（1）橙（2）c（3）6（4）5（5）阳极反应为Fe－2e－＝Fe2+，提供还原剂Fe2+（6）2H++2e－＝H2↑Fe(OH)318.（重庆）（14分）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。（1）O3与KI溶液反应生成的两种单质是___________和_________。（填分子式）（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如题29表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216mol/L。①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是___________.②在30°C、pH=4.0条件下，O3的分解速率为__________mol/(L·min)。③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.（填字母代号）a.40°C、pH=3.0b.10°C、pH=4.0c.30°C、pH=7.0（3）O3可由臭氧发生器（原理如题29图）电解稀硫酸制得。①图中阴极为_____(填“A”或“B”)，其电极反应式为_____。②若C处通入O2，则A极的电极反应式为_____.③若C处不通入O2，D、E处分别收集到xL和有yL气体(标准情况)，则E处收集的气体中O3所占的体积分数为_____。(忽略O3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）臭氧具有强氧化性，能够将KI中的I－氧化为碘单质，此反应中共有三种元素，其中K单质具有强还原性，因此不可能得到此单质，所以确定为得到氧气。（2）①pH越大，OH－浓度越大，判断起催化作用的离子为OH－。②由表格可知，题目给定条件下所用时间为108min，而臭氧浓度减少为原来的一半，即有臭氧分解，速率为③所用时间越短，说明反应速率越快，因此确定温1molO3，可失去6mol电子，根据得失电子守恒得，生成氧气和臭氧的体积共yL，则，因此。③【2010高考试题】1．（2010全国卷1）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，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I3-氧化还原3I-的转化（还有I2+I-I3-），另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！氧化还原【答案】B2.（2010浙江卷）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Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+Fe负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+充电时，阴极发生的电极反应式为：解析：本题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时（原电池）负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反应。答案：C3.（2010广东理综卷）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溶液解析：Zn是负极，故A错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故D错误。答案：BC4.（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解析：首先明确a为负极，这样电子应该是通过外电路由a极流向b，A错；B选项反应应为O2+4e-+4H+=2H2O;C没有告知标准状况。5.（2010福建卷）11．铅蓄电池的工作原理为：研读右图，下列判断不正确的是A．K闭合时，d电极反应式：B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的为0．2molC．K闭合时，II中向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：C6.（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