高三新人教版化學(xué)一輪復(fù)習(xí)大題沖關(guān)滾動練6 第六章 電化學(xué)原理綜合應(yīng)用題 Word版含答案（ 高考）

1、大題沖關(guān)滾動練之六電化學(xué)原理綜合應(yīng)用題1鐵和鐵的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有廣泛的用途。請回答下列問題：(1)鋼鐵銹蝕是目前難以解決的現(xiàn)實問題，電化學(xué)腐蝕最為普遍。寫出在潮濕空氣中鋼鐵銹蝕時發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_。鐵銹的主要成分是_(填寫化學(xué)式)，將生銹的鐵屑放入h2so4溶液中充分溶解后，在溶液中并未檢測出fe3，用離子方程式說明原因：_。(2)愛迪生蓄電池的反應(yīng)式為fenio22h2ofe(oh)2ni(oh)2；高鐵酸鈉(na2feo4)是一種新型凈水劑。用如圖裝置可以制取少量高鐵酸鈉。此裝置中愛迪生蓄電池的負(fù)極是_(填“a”或“b”)，該電池工作一段時間后必須充電，充電時生成

2、nio2的反應(yīng)類型是_。寫出在用電解法制取高鐵酸鈉時，陽極的電極反應(yīng)式_。你認(rèn)為高鐵酸鈉作為一種新型凈水劑的理由可能是_。a高鐵酸鈉溶于水形成一種膠體，具有較強(qiáng)的吸附性b高鐵酸鈉具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌c高鐵酸鈉在消毒殺菌時被還原生成fe3，水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體能吸附懸浮雜質(zhì)答案(1)o24e2h2o=4ohfe2o3xh2o2fe3fe=3fe2(2)a氧化反應(yīng)fe6e8oh=feo4h2obc解析(1)正極發(fā)生還原反應(yīng)，在潮濕的空氣中鋼鐵銹蝕正極反應(yīng)式為o22h2o4e=4oh，鐵銹的主要成分為fe2o3的水合物，可表示為fe2o3xh2o。由于在生銹的鋼鐵中，fe過量，當(dāng)fe2o36h=

3、2fe33h2o反應(yīng)后又發(fā)生2fe3fe=3fe2反應(yīng)，所以檢測不到fe3。(2)在該電解池中，fe一定做陽極，所以a為負(fù)極， b為正極，當(dāng)充電時，ni(oh)2生成nio2，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)。在feo中fe的化合價為6價，所以fe應(yīng)失去6e，電極反應(yīng)式為fe6e8oh=feo4h2o。na2feo4之所以能消毒凈水，是因為na2feo4具有強(qiáng)氧化性，其還原產(chǎn)物fe3能水解生成fe(oh)3膠體。26價鉻易被人體吸收，可致癌；3價鉻不易被人體吸收，毒性小。工業(yè)含鉻廢水的處理方法之一是將含6價鉻的廢水放入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的nacl后進(jìn)行電解：陽極區(qū)生成的fe2和cr2o發(fā)生

4、反應(yīng)，生成的fe3和cr3在陰極區(qū)與oh結(jié)合生成fe(oh)3和cr(oh)3沉淀除去。(1)若陽極鐵質(zhì)量減少16.8 g，則理論上被還原的cr2o的物質(zhì)的量為_mol。(2)在下圖裝置中，觀察到圖1裝置銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡，而在圖2裝置中當(dāng)開關(guān)k斷開時，鉻電極無現(xiàn)象，k閉合時，鉻電極上產(chǎn)生大量無色氣體，并變成紅棕色氣體。根據(jù)上述現(xiàn)象試推測金屬鉻的兩個重要化學(xué)性質(zhì)_、_。答案(1)0.05(2)鉻比銅活潑鉻在稀硝酸中可以發(fā)生鈍化解析其反應(yīng)原理為陽極：fe2e=fe2、陰極：2h2e=h2，cr2o6fe214h=2cr36fe37h2o，cr33oh=cr(oh)3，fe33oh=fe(

5、oh)3。(1)0.05 mol。(2)圖1中，cr作負(fù)極，cu作正極，cr比銅活潑。圖2中，cr在稀硝酸中無明顯現(xiàn)象，說明cr在稀硝酸中鈍化，而cu不鈍化，cu失電子通過導(dǎo)線到達(dá)cr電極，然后no在cr電極上得到電子，生成no。3(1)某課外活動小組同學(xué)用下圖1裝置進(jìn)行實驗，試回答下列問題：若開始時開關(guān)k與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的_腐蝕。若開始時開關(guān)k與b連接，則總反應(yīng)的離子方程式為_。圖1圖2(2)芒硝化學(xué)式為na2so410h2o，無色晶體，易溶于水，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學(xué)設(shè)想，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，用上圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣

6、、硫酸和氫氧化鈉，無論從節(jié)省能源還是從提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念。該電解槽的陽極反應(yīng)式為_。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)_(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。制得的氫氧化鈉溶液從出口(填“a”、“b”、“c”或“d”)_導(dǎo)出。通電開始后，陰極附近溶液ph會增大，請簡述原因：_。若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。已知h2的燃燒熱為285.8 kjmol1，則該燃料電池工作產(chǎn)生36 g液態(tài)h2o時，理論上有_ kj的能量轉(zhuǎn)化為電能。答案(1)吸氧2cl2h2o2ohh2cl2(2)4oh4e=2h2oo2小于d

7、h放電促進(jìn)水的電離，使oh濃度增大h22e2oh=2h2o571.6解析(1)開關(guān)k與a連接，形成原電池，由于電解質(zhì)溶液為飽和食鹽水，鐵發(fā)生吸氧腐蝕。開關(guān)k與b連接，為石墨作陽極電解飽和食鹽水，總反應(yīng)的離子方程式為2cl2h2o2ohcl2h2。(2)該電解槽中陽極為oh放電，電極反應(yīng)式為4oh4e=2h2oo2。陽極oh放電，因此so向陽極遷移，陰極h放電，因此na向陰極遷移，顯然通過相同電量時，通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)。naoh在陰極產(chǎn)生，因此從出口d導(dǎo)出。通電開始后，陰極上h放電，促進(jìn)水的電離，oh濃度增大，因此ph增大。堿性氫氧燃料電池中負(fù)極為h2放電，電極

8、反應(yīng)式為h22e2oh=2h2o。該電池的總反應(yīng)式為2h2o2=2h2o，由于h2(g)o2(g)=h2o(l)h285.8 kjmol1，當(dāng)電池工作產(chǎn)生36 g液態(tài)h2o時，理論上轉(zhuǎn)化的電能為285.8 kjmol12 mol571.6 kj。4如圖裝置，a、b中的電極為多孔的惰性電極；c、d為夾在濕的na2so4濾紙條上的鉑夾；電源有a、b兩極。若a、b中充滿koh溶液后倒立于koh溶液的水槽中。切斷k1，閉合k2、k3通直流電，回答下列問題：(1)判斷電源的正、負(fù)極：a為_極，b為_極。(2)在濕的 na2so4溶液濾紙條中心的kmno4液滴，有什么現(xiàn)象_。(3)寫出電極反應(yīng)式：a極_，

9、c極_。(4)若電解一段時間后，a、b中均有氣體包圍電極。此時切斷k2、k3，閉合k1，則電流表的指針是否移動(填“是”或“否”)_，說明理由_。答案(1)負(fù)正(2)紫色向d方向移動，兩極有氣體產(chǎn)生(3)4oh4e=2h2oo24h4e=2h2(4)是組成氫氧燃料電池解析根據(jù)a、b中產(chǎn)生氣體的體積判斷，b中產(chǎn)生h2，a中產(chǎn)生o2，所以a為負(fù)極，b為正極，mno向陽極移動，即向d移動，電極反應(yīng)式為陽極：4oh4e=2h2oo2，陰極：4h4e=2h2，所以兩極均有氣體產(chǎn)生，一段時間后，若斷開k2、k3，關(guān)閉k1，則形成氫氧燃料電池，所以電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。5某化學(xué)興趣小組對電化學(xué)問題進(jìn)行了實驗

10、探究。.利用右圖裝置探究金屬的防護(hù)措施，實驗現(xiàn)象是鋅電極不斷溶解，鐵電極表面有氣泡產(chǎn)生。(1)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式_。(2)某學(xué)生認(rèn)為，鐵電極可能參與反應(yīng)，并對產(chǎn)物作出假設(shè)：假設(shè)1：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成fe2假設(shè)2：鐵參與反應(yīng)，被氧化生成fe3假設(shè)3：_。(3)為了探究假設(shè)1、2，他采取如下操作：取0.01 moll1 fecl3溶液2 ml于試管中，加入過量鐵粉；取操作試管的上層清液加入2滴k3fe(cn)6溶液，生成藍(lán)色沉淀；取少量正極附近溶液加入2滴k3fe(cn)6溶液，未見藍(lán)色沉淀生成；取少量正極附近溶液加入2滴kscn溶液，未見溶液變血紅；據(jù)、現(xiàn)象得出的結(jié)論是_。(4)該實驗原理

11、可應(yīng)用于防護(hù)鋼鐵腐蝕，請再舉一例防護(hù)鋼鐵腐蝕的措施_。.利用右圖裝置作電解50 ml 0.5 moll1的cucl2溶液實驗。實驗記錄：a陽極上有黃綠色氣體產(chǎn)生，該氣體使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰埾茸兯{(lán)后褪色(提示：cl2氧化性大于io)；b電解一段時間以后，陰極表面除有銅吸附外，還出現(xiàn)了少量氣泡和淺藍(lán)色固體。(1)分析實驗記錄a中試紙顏色變化，用離子方程式解釋：_；_。(2)分析實驗記錄b中淺藍(lán)色固體可能是_(寫化學(xué)式)，試分析生成該物質(zhì)的原因_。答案.(1)zn2e=zn2(2)鐵參與反應(yīng)，被氧化生成fe2和fe3(3)正極附近溶液不含fe2和fe3(4)在鋼鐵表面刷一層油漆(其他合理答案均可)

12、.(1)2icl2=i22cl5cl2i26h2o=10cl2io12h(2)cu(oh)2電解較長時間后，cu2濃度下降，h開始放電，溶液ph增大，cu2轉(zhuǎn)化為cu(oh)2沉淀解析.該裝置形成鐵、鋅原電池，其負(fù)極反應(yīng)為zn2e=zn2，若正極鐵參與反應(yīng)，則生成fe2或fe3或fe2、fe3。(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷，正極附近無fe3、fe2，說明正極fe不參與反應(yīng)。(4)保護(hù)鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法之一就是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，也可以覆蓋一層保護(hù)層，如刷油漆，防止鐵被腐蝕。.反應(yīng)原理為(1)陽極：2cl2e=cl2，然后cl22i=i22cl，5cl2i26h2o=10cl2io12h。(2)陰極

13、：cu22e=cu，當(dāng)cu2放電完畢后，2h2e=h2，致使該電極附近呈堿性，cu22oh=cu(oh)2。6某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：fecl2、fecl3、cucl2、cu。(1)將上述反應(yīng)設(shè)計成的原電池如圖甲所示，請回答下列問題：圖中x溶液是_；cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_；原電池工作時，鹽橋中的_(填“k”或“cl”)不斷進(jìn)入x溶液中。(2)將上述反應(yīng)設(shè)計成的電解池如圖乙所示，乙燒杯中金屬陽離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙，請回答下列問題：m是_極；圖丙中的線是_的變化。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2 mol時，向乙燒杯中加入_ l 5 moll1 naoh溶液才能使所有的金屬陽離

14、子沉淀完全。(3)鐵的重要化合物高鐵酸鈉(na2feo4)是一種新型飲用水消毒劑，具有很多優(yōu)點。高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為fe2naoh2h2ona2feo43h2，則電解時陽極的電極反應(yīng)式是_。高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用naclo氧化fe(oh)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為_。na2feo4能消毒、凈水的原因：_。答案(1)fecl3、fecl2cu2e=cu2k (2)負(fù)fe22.8(3)fe8oh6e=feo4h2o2fe(oh)33clo4oh=2feo3cl5h2o高價鐵具有氧化性，能消毒殺菌，生成的fe3水解生成膠體，具有吸附懸浮物的凈水作用解析根據(jù)反應(yīng)物和生成物，該反應(yīng)方程式：2fecl3cu=cucl22fecl2，所以x應(yīng)為fecl3和fecl2，在該電池中，cu為負(fù)極，電極反應(yīng)式為cu2e=cu2，在甲中，由于2fe32e=2fe2，正電荷減少，所以k不斷地進(jìn)入x溶液中。(2)根據(jù)反應(yīng)式，cu應(yīng)作陽極，所以n為正極，m為負(fù)極，代表fe3的變化，代表fe2的變化，代表cu2的變化。根據(jù)2fe3cu=2fe2cu2，當(dāng)轉(zhuǎn)移2 mol電子時，有2 mol fe3