專(zhuān)題10電化學(xué)及其應(yīng)用教學(xué)案2014年高考二輪復(fù)習(xí)原卷版

電化學(xué)是化還原應(yīng)知識(shí)應(yīng)用和伸，是考的熱點(diǎn)容。考的主要識(shí)點(diǎn)：電池和解池電化學(xué)問(wèn)題的探究設(shè)計(jì)、實(shí)物圖分析及新型電池的分析是近年來(lái)高的熱點(diǎn)，通過(guò)在練習(xí)中總結(jié)和反二電解質(zhì)是使負(fù)極放電的物質(zhì)。因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他Zn2＋Cu2＋的溶液中。4④惰性電極。例如，氫氧電池中，兩根電極均可用Pt。pHX

充電負(fù)極：Pb正極：PbO2②主產(chǎn)物負(fù)極 ③由化合價(jià)升降確定電子得失的數(shù)目負(fù)極 正極：424④電極反應(yīng)關(guān)系式負(fù)極 42444負(fù)極：Pb－2e－＋SO2-＝PbSO44442442444442244224五電解質(zhì)溶液的電解規(guī)律（惰性電極六①活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極(連形成閉合回路電源正電解池)導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)電源負(fù)極導(dǎo)線(xiàn)反應(yīng)原理負(fù)極2 Zn2＋＋H2陽(yáng)極：2Cl2e 電解食鹽水(氯堿工難點(diǎn)一1)對(duì)于可充電電池的反應(yīng)，需要看清楚“充電、放電”的方向，放電過(guò)程應(yīng)用原電池原理，【點(diǎn)評(píng)】書(shū)寫(xiě)原電池電極反應(yīng)式要特別注意介質(zhì)與電極生成物的反應(yīng)：(1)負(fù)極生成的金屬離子與電解質(zhì) 322322233有人制造了一種電池，一個(gè)電極通入O2(含有少量CO2)，另一個(gè)電極通入CH4，電池的電解質(zhì)是熔融的KCO該電池的負(fù)極反應(yīng)式為 電池工作時(shí)電解質(zhì)里的CO2－(向 233某科研小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖10－3 ，用該電池電解CuCl2溶液，當(dāng)產(chǎn)生33.6LCl2(標(biāo) 電 電 若C處通入O2，則A極的電極反應(yīng)式 若C處不通入O2，D、E處分別收集到xL和yL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則E處收集的氣體中O3所占的體積 。(忽略O(shè)3的分解)【變式探究】中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)、二是氯堿工業(yè)、三 C．H2，NaOH難點(diǎn)三2NaOH、H2SO4、K2SO4等)的電解。陰極：4H＋＋4e－＝2H2 總反應(yīng)CuSO4、AgNO3等。 總反應(yīng)CuSO4CuO。pHpH ，B池 鋅極為 ，石墨棒C1為 ，石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 g考點(diǎn)一 apH2222【特別提醒】把氧化劑、還原劑均為溶液狀態(tài)的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，必須使用鹽橋才能實(shí)現(xiàn)氧【變式探究2】用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線(xiàn)和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U形管)構(gòu)成一個(gè) Ag＋＋e－===Ag仍繼續(xù)工作

33 考點(diǎn)二考查不同“介質(zhì)”下電池電極反應(yīng)式的書(shū)不同“介質(zhì)”下電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，大多數(shù)考生感到較難。主要集中在：一是得失電子數(shù)目的判斷，二是電極產(chǎn)物的判斷。下面以CH3OH、O2電池為例，分析電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。32223222 O2＋6e＋6H23333321molCHOH6mole－，OOH－32 O2＋6e＋23332233322232333223322 O2＋6e＋2233233 O2＋6e===2例2、一種基于酸性電池原理設(shè)計(jì)的檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為：CH3CH2OH–4e－+H2O=CH3COOH+4H+。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48L氧氣C．電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3CH2OHO2CH3COOHH2OD．正極上發(fā)生的反應(yīng)為：O2+4e－+2H2O=4OH－考點(diǎn)三 A極 B極為 考點(diǎn)四考查金屬的腐蝕與防護(hù)是：電解原理保護(hù)（作陰極）>原電池原理保護(hù)（作正極）>一般的保護(hù)措施。2AgClMgMg22Ag+2Cl-A．MgB．負(fù)極反應(yīng)為AgCl+eCKCl下列說(shuō)法正確的是（）B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是（）A.NaCl（2013·卷）6.為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽(yáng)極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。其反應(yīng)原理如下：電池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)； （2013·江蘇卷）1．電池能有效提高能源利用率，具有廣泛的應(yīng)用前景。下列物質(zhì)均可用作電池的，其中最環(huán)保的是（ A．甲 （2013·江蘇卷）11.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A．反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H<0

A.水中的連接電源的負(fù)極 連接鎂（2013·浙江卷（2013·浙江卷）11KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開(kāi)。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已B．電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IO3—①寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: .NOX在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式： < LiCoO2中，Co元素的化合價(jià) 充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程 △ △（2013·I卷）28．（15分）二甲醚（CH3OCH3）是無(wú)色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣（H2、COCO2）直接 由H2和CO直接二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為 有研究者在催化劑（含Cu—Zn—Al—O和Al2O3）、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下，由H2和CO直接二甲醚，結(jié)果如下圖所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是 ①普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。該電池中，負(fù)極材料主要是 ，電解質(zhì)的主要成分是 ，正極發(fā)生的主要反應(yīng) ②操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中，綠色的K2MnO4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑 ③采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D，則陰極處得到的主要物質(zhì) ⑴催化反硝化法中，H2能將NO3－N2。2510minpH712①N2的結(jié)構(gòu)式 ②上述反應(yīng)的離子方程式 ，其平均反應(yīng)速率－) ③還原過(guò)程中可生成中間產(chǎn)物NO2－，寫(xiě)出3種促進(jìn)NO2－水解的方 B， g （WCWCCo。工藝流程簡(jiǎn)圖如下： ⑵凈化步驟所得濾餅的主要成分是 。回收的洗滌液代替水配制電解液，目的是回收利用其中的 。⑶溶液I的主要成分是 。洗滌CoC2O4不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無(wú)明顯影響，但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán) ⑷將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式 固體混合物B的組成 ；在生成固體B的過(guò)程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過(guò)量 完成煅燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式： Al2O3CuAlO2 若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 molCuAlO2，至少需要1.0mol?L—1的Al2(SO4)3溶液 ）33（17 15 根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保原理，為減緩電解質(zhì)溶液片的腐蝕，在（2）的材料中應(yīng)選）23（16①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為27，則R的原子結(jié)構(gòu)示意 a．CuSO4溶 e．Na2CO3固利用H2S廢氣氫氣來(lái)的方法有多已知 （2012·福建）9.KCuZn→a→b→Cu（2012·大綱版）11．①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，①②相連時(shí)，外電路A ③④ ③① 2OH―＋H2↑4在陽(yáng)極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因?yàn)殛?yáng)極區(qū)H＋濃度增大，使平衡2CrO247Cr2O2＋H2O74K2CrO4＋4H2O測(cè)定陽(yáng)極液中KCrKCrdα＝212．人工光合作用能夠借助能，用CO2和H2O化學(xué)原料。下圖是通過(guò)人工光合作用B．催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有O2C．催化劑abDbCO2+2H++2e一OH-Cl-OH-發(fā)生交換。交換完成FeClxx值：20.(14分)鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。(1)真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) △H=akJ·mol－1 ②Al4C3是反應(yīng)過(guò)程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式 鎂鋁合金(Mg17Al12)是一種潛在的貯氫材料，可在氬氣保護(hù)下，將一定化學(xué)計(jì)量比的Mg、Al單質(zhì)在一定合物Y(17MgH2+12Al)在一定條件下可釋放出氫氣。 ②在6.0mol·L-1HCl溶液中混合物Y能完全釋放出H21molMg17Al12完全吸氫后得到的混合物Y與上述鹽酸完全反應(yīng)，釋放出H2的物質(zhì)的量為 混合物Y均只能部分放出氫氣，反應(yīng)后殘留固體物質(zhì)的X－射線(xiàn)衍射譜圖如圖8所示(X－射線(xiàn)衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中產(chǎn)生 （2012·海南）13．(8分 NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式 肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)+2O2(g)=N2O4(1) △H1=-19.5kJ·mol-1②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2 寫(xiě)出肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程 （2012·海南）16.(9分新型高效的甲烷電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究 SO2的過(guò)程中，pH隨n(SO32﹣):n(HSO3﹣)變化關(guān)系如下表①上表判斷NaHSO3溶液 ②當(dāng)吸收液呈中性時(shí)，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是(選填字母):）＋c（HSO3－b．c（Na＋）>c（HSO3－）>c（SO32-c．c（Na＋）+c（H＋）=c（SO32-）+(4)當(dāng)吸收液的pH降至約為 時(shí)，需送至電解槽再生。再生示意圖如下 7．(14分)）X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個(gè)短周期，且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族，可形成離ZX；Y、MMY2、MY3兩種分子。⑴Y在元素周期表中的位置 ⑵上述元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是 ⑶Y、G的單質(zhì)或兩元間形成的化合物可作水劑的 X2MΔH＝akJ·mol－1X2M ⑸ZX的電子式 ）28（12（1）氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中 吸收a．濃 c．NaOH溶 用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加 離子符號(hào)檢驗(yàn)溶液中還存在Fe2+的方法是 以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說(shuō)法正確 a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 c．溶液中Cu2＋向陽(yáng)極移動(dòng) d．利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4＝2CuSO4＋2H2O可以CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電 （2012·福建）24.16分 pH變化如右圖所示。該鍍銅過(guò)程中，鍍液pH12.5左右。據(jù)圖中①步驟（i）中Cu2(OH)2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ②步驟（ii）所加試劑起調(diào)節(jié)pH作用的離子 ③在步驟（iii）發(fā)生的反應(yīng)中，1molMnO2轉(zhuǎn)移2mol電子，該反應(yīng)的離子方程式 （iv）3Fe3++NH4++2SO42-+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6＋6H4過(guò)濾液的pH=2.0,c(Fe3+)=amol·L-1，,c(NH4+）=bmol·L-1，,c(SO2-）=dmol·L-1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=＿ （用含a、b、d的代數(shù)式表示）。4在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)B.1molNa2Mn5O102molD.AgClBCD.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3Fe(CN)6（2011·福建卷）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為L(zhǎng)iOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法的是A．水既是氧化劑又是溶劑COH－向正極移動(dòng)（2011·山東卷）以KClZnCl2（2011·新課標(biāo)卷）鐵鎳蓄電池又稱(chēng)愛(ài)迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3H2O=A.Ni2O3B.Fe+2OH--2eC.pHD.2Ni（OH）2+2OH--2e(2011·海南卷)一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為H2+2OH--2e-=2H2O；NiO(OH)+H2O+eA.H2O的還 C.H2的氧 D.NiO(OH)2的氧(2011·II卷)用石墨做電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，欲使用電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶 B．H2OC．CuOC．用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物溶液,生成Ag2O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80℃，邊攪拌邊將一定量K