2019-2020年高考化學(xué)二輪 專(zhuān)題訓(xùn)練 專(zhuān)題十 電化學(xué)原理教案（學(xué)生版）.doc

2019-2020年高考化學(xué)二輪 專(zhuān)題訓(xùn)練 專(zhuān)題十 電化學(xué)原理教案（學(xué)生版）【命題規(guī)律】電化學(xué)內(nèi)容是高考試卷中的?？?，對(duì)原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)、兩電極附近溶液性質(zhì)的變化、電子的轉(zhuǎn)移或電流方向的判斷等。在第卷中會(huì)以應(yīng)用性和綜合性進(jìn)行命題，如與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護(hù)等)相聯(lián)系，與無(wú)機(jī)推斷、實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算等學(xué)科內(nèi)知識(shí)綜合，尤其特別注意燃料電池和新型電池的正、負(fù)極材料分析和電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。題型新穎，但不偏不怪，只要注意基礎(chǔ)知識(shí)的落實(shí)，以及能力的訓(xùn)練便可以從容應(yīng)對(duì)?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)】【重點(diǎn)知識(shí)梳理】一、 原電池電極的判斷以及電極方程式的書(shū)寫(xiě)1.原電池正、負(fù)極的判斷方法：(1)由組成原電池的兩極材料判斷。一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流由正極流向負(fù)極；電子由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。原電池的負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(5)電極增重或減輕。工作后，電極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在電極(正極)放電，電極活動(dòng)性弱；反之，電極質(zhì)量減小，說(shuō)明電極金屬溶解，電極為負(fù)極，活動(dòng)性強(qiáng)。(6)有氣泡冒出。電極上有氣泡冒出，是因?yàn)榘l(fā)生了析出H2的電極反應(yīng)，說(shuō)明電極為正極，活動(dòng)性弱。2原電池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(1)題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式：首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。結(jié)合介質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。寫(xiě)出電極反應(yīng)式(注意兩極得失電子數(shù)相等)，將兩電極反應(yīng)式相加可得總反應(yīng)式。(2)題目中給出原電池的總反應(yīng)式：分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑參加的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時(shí)，還應(yīng)注意介質(zhì)的反應(yīng)。若有一電極反應(yīng)較難寫(xiě)出，可先寫(xiě)出較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)，然后再利用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)即得到另一電極反應(yīng)。說(shuō)明：在書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)要注意哪些方面？1兩極得失電子數(shù)目相等；2電極反應(yīng)式常用“”不用“”表示；3電極反應(yīng)式中若有氣體生成，需加“”；而弱電解質(zhì)或難溶物均以分子式表示，其余以離子符號(hào)表示；4寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)要保證電荷守恒、元素守恒，可在電極反應(yīng)式一端根據(jù)需要添加H或OH或H2O；5兩電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)的三個(gè)方程式，若已知其中兩個(gè)，可由方程式的加減得到第三個(gè)。二 原電池工作原理的應(yīng)用1依據(jù)原電池原理比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱(1)電子由負(fù)極流向正極，由活潑金屬流向不活潑金屬，而電流方向是由正極流向負(fù)極，二者是相反的。(2)在原電池中，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。(3)原電池的正極通常具備特定的現(xiàn)象：有氣體生成，或電極質(zhì)量增加或不變等；負(fù)極通常不斷溶解，質(zhì)量減少。2根據(jù)原電池原理，把各種氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成電池從理論上講，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，都可以設(shè)計(jì)成原電池。關(guān)鍵是選擇合適的電解質(zhì)溶液和兩個(gè)電極。(1)電解質(zhì)溶液的選擇電解質(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)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同的陽(yáng)離子。如，在銅鋅硫酸構(gòu)成的原電池中，負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2的電解質(zhì)溶液中，而正極銅浸泡在含有Cu2的溶液中。(2)電極材料的選擇電池的電極必須導(dǎo)電。電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子，因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料。正極和負(fù)極之間只有產(chǎn)生電勢(shì)差，電子才能定向移動(dòng)，所以正極和負(fù)極不用同一種材料。一般情況下，兩個(gè)電極的構(gòu)成分為4種情況：活潑性不同的兩種金屬。例如，鋅銅原電池中，鋅作電池的負(fù)極，銅作電池的正極。金屬和非金屬。例如，鋅錳干電池中，鋅片作電池的負(fù)極，石墨棒作電池的正極。金屬和化合物。例如，鉛蓄電池中，鉛板作電池的負(fù)極，二氧化鉛作電池的正極。惰性電極。例如，氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt。三、原電池正負(fù)極判斷的方法1由組成原電池的兩極材料判斷較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。2根據(jù)電流方向或電子流向判斷外電路中，電流由正極流向負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極。3根據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向判斷在原電池電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。4根據(jù)原電池中兩極發(fā)生的反應(yīng)判斷原電池中，負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。若給出一個(gè)總方程式，則可根據(jù)化合價(jià)升降來(lái)判斷。5根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷原電池工作后，某一電極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在該電極上放電，該極為正極，活潑性較弱；反之，如果某一電極質(zhì)量減輕，則該電極溶解，為負(fù)極，活潑性較強(qiáng)。6根據(jù)電極上有氣泡產(chǎn)生判斷原電池工作后，如果某一電極上有氣體產(chǎn)生，通常是因?yàn)樵撾姌O發(fā)生了析出H2的反應(yīng)，說(shuō)明該電極為正極，活潑性較弱。7根據(jù)某電極(X)附近pH的變化判斷析氫或吸氧的電極反應(yīng)發(fā)生后，均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的pH增大，因而原電池工作后，X極附近的pH增大了，說(shuō)明X極為正極，金屬活動(dòng)性較強(qiáng)。四 電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式前，我們應(yīng)首先明確電池的正負(fù)極、電極材料和電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，對(duì)于二次電池還要注意放電或充電的方向。(1)電極的判斷對(duì)于普通電池，我們通常比較兩個(gè)電極的金屬活動(dòng)性，通常金屬活動(dòng)性強(qiáng)的電極為電池的負(fù)極，金屬活動(dòng)性弱的電極或非金屬(通常為石墨)為電池的正極。對(duì)于燃料電池，兩個(gè)電極的材料通常相同，所以從電極材料上很難判斷電池的正負(fù)極。判斷電池正負(fù)極的方法，通常是利用電池總反應(yīng)式，含化合價(jià)升高元素的反應(yīng)物為電池的負(fù)極反應(yīng)物，此電極為負(fù)極；含化合價(jià)降低元素的反應(yīng)物通常為電池的正極反應(yīng)物，此電極為電池的正極。(2)電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)步驟例如，鉛蓄電池其總反應(yīng)式為：PbO2(s)Pb(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l) 其電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)步驟為：放電時(shí)，為原電池原理，總反應(yīng)式中已指明放電方向從左向右的過(guò)程，即可逆符號(hào)左邊為反應(yīng)物，右邊為生成物。由化合價(jià)的升降判斷負(fù)、正極的反應(yīng)物負(fù)極：Pb正極： PbO2主產(chǎn)物負(fù)極：PbSO4正極：PbSO4由化合價(jià)升降確定電子得失的數(shù)目負(fù)極：2e正極：2e電極反應(yīng)關(guān)系式負(fù)極：Pb2ePbSO4正極：PbO22ePbSO4考慮電解質(zhì)溶液，再利用電荷守恒、質(zhì)量守恒調(diào)整反應(yīng)式負(fù)極：Pb2eSO42-PbSO4正極：PbO22e4HSO42-PbSO42H2O充電時(shí)，是總反應(yīng)式的逆向過(guò)程，氧化劑、還原劑都為PbSO4分析反應(yīng)過(guò)程陰極(發(fā)生還原反應(yīng)或與外電源負(fù)極相連)反應(yīng)過(guò)程：PbSO4 陽(yáng)極(發(fā)生氧化反應(yīng)或與外電源正極相連)反應(yīng)過(guò)程：PbSO4 充電時(shí)電極反應(yīng)陰極：PbSO42ePbSO42-陽(yáng)極：PbSO42H2O2ePbO24HSO42-五 電解質(zhì)溶液的電解規(guī)律（惰性電極）1.以惰性電極電解電解質(zhì)溶液，分析電解反應(yīng)的一般方法和步驟(1)分析電解質(zhì)溶液的組成，找出離子，并分為陰、陽(yáng)兩組。(2)分別對(duì)陰、陽(yáng)離子排出放電順序，寫(xiě)出兩極上的電極反應(yīng)式。(3)合并兩個(gè)電極反應(yīng)式，得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。2反應(yīng)類(lèi)型(1)電解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)溶液的電解。如：陰極：4H4e2H2，陽(yáng)極：4OH4e2H2OO2，總反應(yīng)：(2)自身分解型：無(wú)氧酸(除HF外)、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(除氟化物外，如HCl 、CuCl2等)溶液的電解。如：陰極：Cu22eCu，陽(yáng)極：2Cl2eCl2，(3)放氫生堿型：活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外，如NaCl、MgCl2等)溶液的電解。如：陰極：2H2eH2，陽(yáng)極：2Cl2eCl2，(4)放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4、AgNO3等)溶液的電解。如：陰極：2Cu24e2Cu，陽(yáng)極：2H2O4eO24H，六 原電池、電解池和電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置舉例形成條件活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極(連接)；電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))；形成閉合回路直流電源；兩個(gè)電極接兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液；形成閉合回路電源正極；鍍層金屬接電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱(chēng)負(fù)極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)陽(yáng)極：與電源正極相連的極；陰極：與電源負(fù)極相連的極(由外加電源決定)陽(yáng)極：鍍層金屬；陰極：鍍件(同電解池)電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子；正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子；陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子陽(yáng)極：金屬電極失電子；陰極：電鍍液中陽(yáng)離子得電子電子流向負(fù)極正極電源負(fù)極陰極電源正極陽(yáng)極電源負(fù)極陰極電源正極陽(yáng)極反應(yīng)原理舉例負(fù)極：Zn2eZn2正極：2H2eH2總反應(yīng)：Zn2HZn2H2陽(yáng)極：2Cl2eCl2陰極：Cu22eCu總反應(yīng)：Cu22ClCuCl2陽(yáng)極：Zn2eZn2陰極：Zn22eZn溶液中Zn2濃度不變主要應(yīng)用金屬的電化學(xué)腐蝕分析；犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；制造多種新的化學(xué)電源電解食鹽水(氯堿工業(yè))；電冶金(冶煉Na、Mg、Al)；精煉銅鍍層金屬為鉻、鋅、鎳、銀等，使被保護(hù)的金屬抗腐蝕能力增強(qiáng)，增加美觀和表面硬度實(shí)質(zhì)使氧化還原反應(yīng)中的電子通過(guò)導(dǎo)線定向轉(zhuǎn)移，形成電流使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液，而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程聯(lián)系(1)同一原電池的正、負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。(2)同一電解池的陰極、陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等。 (3)串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)，得、失電子數(shù)要相等，在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí)，應(yīng)按得、失電子數(shù)相等計(jì)算【考點(diǎn)突破】考點(diǎn)一原電池原理及應(yīng)用例1控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe32I=2Fe2I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是 ( )A反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負(fù)極試回答：(1)乙池中若換為Fe電極和FeCl2溶液，則原電池是怎樣工作的？(2)電流計(jì)讀數(shù)為零后，若在乙中溶入KI固體，則原電池反應(yīng)能繼續(xù)發(fā)生嗎？若向甲中加入固體Fe呢？解析反應(yīng)開(kāi)始后，乙中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2I2e=I2，為氧化反應(yīng)，A說(shuō)法正確；甲中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2Fe32e=2Fe2，F(xiàn)e3被還原，B正確；電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，電極上得到和失去的電子數(shù)相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C正確；電流計(jì)讀數(shù)為零(反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài))后，在甲中溶入FeCl2固體，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，I2被還原，乙中的石墨電極為正極，D錯(cuò)誤。答案 D (1)原電池反應(yīng)變?yōu)?Fe3Fe=3Fe2，乙中Fe作負(fù)極，甲中石墨作正極，電極反應(yīng)分別為Fe2e=Fe2、Fe3e=Fe2。(2)乙中加入I后，導(dǎo)致平衡正向移動(dòng)，原電池按原方向繼續(xù)進(jìn)行；若向甲中加入固體Fe，會(huì)消耗Fe3，同時(shí)增大c(Fe2)，導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，則乙中石墨電極作正極，電極反應(yīng)為I22e=2I?！久麕燑c(diǎn)撥】有關(guān)原電池問(wèn)題的解題思路解決原電池問(wèn)題時(shí)，一般的思維程序是：根據(jù)電極材料的活潑性判斷出正、負(fù)極電極反應(yīng)的類(lèi)型(氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))變式探究1 銅鋅原電池(如下圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是 ()A正極反應(yīng)為：Zn2e=Zn2B電池反應(yīng)為：ZnCu2=Zn2CuC在外電路中，電子從正極流向負(fù)極D鹽橋中的K移向ZnSO4溶液解析銅鋅原電池工作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn2e=Zn2，正極反應(yīng)為：Cu22e=Cu，電池總反應(yīng)為：ZnCu2=Zn2Cu，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極由外電路流向正極，由于左池陽(yáng)離子增多、右池陽(yáng)離子減少，為平衡電荷，則鹽橋中的K移向CuSO4溶液，而Cl則移向ZnSO4溶液，故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B考點(diǎn)二 電解原理及其應(yīng)用例2Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的一制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)為：2CuH2OCu2OH2。下列說(shuō)法正確的是( )A石墨電極上產(chǎn)生氫氣B銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C銅電極接直流電源的負(fù)極D當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成解析由總反應(yīng)知失電子的為Cu，得電子的是H2O中的氫元素。因此Cu極為電解池的陽(yáng)極，接電源的正極，石墨為陰極，接電源的負(fù)極。當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，應(yīng)有0.05 mol Cu2O生成。 答案：A【規(guī)律總結(jié)】 1.電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷如果是活潑電極(金屬活動(dòng)性順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子；如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要看溶液中陰離子的失電子能力，此時(shí)根據(jù)陰離子放電順序加以判斷，常見(jiàn)陰離子放電順序：S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷，陽(yáng)離子放電順序與金屬活動(dòng)性順序相反，其中Ag>Fe3>Cu2>H。2電解池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法第一步：先檢查陽(yáng)極電極材料和確定溶液中的離子種類(lèi)；第二步：由放電順序確定放電產(chǎn)物和電極反應(yīng)；第三步：將電極反應(yīng)相加得總反應(yīng)式。變式探究2下圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個(gè)電解池，請(qǐng)回答：(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A極是_，材料是_，電極反應(yīng)為_(kāi)；B極是_，材料是_，主要電極反應(yīng)為_(kāi)，電解質(zhì)溶液為_(kāi)。答案(1)陰極精銅Cu22e=Cu陽(yáng)極粗銅Cu2e=Cu2CuSO4溶液(2)Fe(3)4.48 L(4)1 mol/L14考點(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)例3 如圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是 ()A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應(yīng)式是Fe2e=Fe2Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕解析a、b試管中均發(fā)生鐵的電化學(xué)腐蝕，在食鹽水中的Fe發(fā)生吸氧腐蝕，正極為碳：2H2OO24e=4OH，負(fù)極為鐵：2Fe4e=2Fe2，由于吸收O2，a管中氣壓降低；b管中的電解質(zhì)溶液是酸性較強(qiáng)的NH4Cl溶液，故發(fā)生析氫腐蝕，正極：2H2e=H2，負(fù)極：Fe2e=Fe2，由于放出氫氣，b管中氣壓增大，故U型管中的紅墨水應(yīng)是左高右低，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B【名師點(diǎn)撥】1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬腐蝕的本質(zhì)就是金屬失電子被氧化。金屬腐蝕有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種類(lèi)型。若金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起腐蝕，則是化學(xué)腐蝕，此類(lèi)腐蝕無(wú)電流產(chǎn)生；若合金或不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，其中活潑金屬作負(fù)極失去電子被腐蝕，稱(chēng)為電化學(xué)腐蝕，此類(lèi)腐蝕伴隨電流產(chǎn)生，且腐蝕速率比化學(xué)腐蝕快。電化學(xué)腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，水膜酸性較強(qiáng)時(shí)發(fā)生析氫腐蝕，水膜酸性很弱或非酸性時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕。2判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕(電解原理的防護(hù)>原電池原理的防護(hù))。(2)對(duì)同一種金屬來(lái)說(shuō)，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。變式探究3下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是 ()純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕A B C D解析純銀器表面在空氣中易生成硫化物失去光澤；當(dāng)鍍錫鐵制品鍍層破損時(shí)，由于鐵比錫活潑，形成原電池時(shí)，鐵作原電池的負(fù)極，加快鐵的腐蝕；鋅比鐵活潑，當(dāng)在海輪外殼上連接鋅塊后，鋅失電子而海輪外殼被保護(hù)；要采用電解原理保護(hù)金屬，應(yīng)將金屬與電源的負(fù)極相連，即作電解池的陰極。綜合上述分析，可知、正確。答案：C【高考失分警示】1只有氧化還原反應(yīng)才有電子的得失，只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才可能被設(shè)計(jì)成原電池如2Fe3Cu=2Fe2Cu，非自發(fā)氧化還原反應(yīng)可能被設(shè)計(jì)成電解池如Cu2H2OCu(OH)2H2。2無(wú)論什么樣的電極材料、電解質(zhì)溶液(或熔融狀態(tài)的電解質(zhì))構(gòu)成原電池，只要是原電池就永遠(yuǎn)遵守電極的規(guī)定：電子流出的電極是負(fù)極，電子流入的電極是正極。3.在化學(xué)反應(yīng)中，失去電子的反應(yīng)(電子流出的反應(yīng))是氧化反應(yīng)，得到電子的反應(yīng)(電子流入的反應(yīng))是還原反應(yīng)，所以在原電池中，負(fù)極永遠(yuǎn)發(fā)生氧化反應(yīng)，正極永遠(yuǎn)發(fā)生還原反應(yīng)。4.在電解池中分析陽(yáng)極上的電極反應(yīng)，應(yīng)首先看陽(yáng)極材料，因?yàn)榛顫婋姌O作陽(yáng)極會(huì)先放電。5.在原電池中兩種金屬電極的活動(dòng)性是相對(duì)的，即相對(duì)活潑的金屬作負(fù)極，而相對(duì)不活潑的金屬作正極，在不同的電解質(zhì)溶液中，它們活動(dòng)性的相對(duì)強(qiáng)弱可能會(huì)改變。如Mg和Al，在以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的原電池中，Mg比Al金屬性強(qiáng)，所以Mg作負(fù)極，Al作正極；將電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液，由于Mg不能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，而Al易與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，所以在NaOH溶液中Al比Mg活潑，Al作負(fù)極，而Mg作正極。由此可見(jiàn)，在判斷原電池的正負(fù)極時(shí)，不僅要比較兩種金屬的金屬活動(dòng)性，還要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)?！靖呖颊骖}精解精析】【xx高考試題】1（上海）用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是A用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片 B用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物 D用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物解析：用電解法提取氯化銅廢液中的銅時(shí)，銅必需作陰極，陽(yáng)極是銅或惰性電極，陰極的反應(yīng)式為：Cu2+2eCu。答案：B2.（浙江）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說(shuō)法正確的是A液滴中的Cl由a區(qū)向b區(qū)遷移B液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O22H2O4e4OHC液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2eCu2【答案】B【解析】本題考察電化學(xué)內(nèi)容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。液滴邊緣O2多，在C粒上發(fā)生正極反應(yīng)O22H2O4e4OH。液滴下的Fe發(fā)生負(fù)極反應(yīng)，F(xiàn)e2eFe2，為腐蝕區(qū)(a)。A錯(cuò)誤。Cl由b區(qū)向a區(qū)遷移。B正確。C錯(cuò)誤。液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕。D錯(cuò)誤。Cu更穩(wěn)定，作正極，反應(yīng)為O22H2O4e4OH。3.（大綱版）用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的 A. CuSO4 B.H2O C. CuO D. CuS045H2O【解析】從電解反應(yīng)入手,2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2,消耗了CuSO4+H2O,復(fù)原則要生成它們，復(fù)原的反應(yīng)是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故選C【答案】C4.（山東）以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說(shuō)法正確的是A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過(guò)程是該原電池的充電過(guò)程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過(guò)的電量與鋅的析出量無(wú)確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用【答案】C【解析】A選項(xiàng)直接用導(dǎo)線連起來(lái)構(gòu)成圖（1）所示裝置，是個(gè)原電池，是鋅的吸氧腐蝕，而不是鋅置換出鐵或鐵置換出鋅，當(dāng)接上電源時(shí)無(wú)論鋅或鐵做陽(yáng)極，都不可能與原來(lái)的吸氧腐蝕構(gòu)成可逆電池，更不是原來(lái)的充電過(guò)程，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)電解的電量與電流強(qiáng)度和時(shí)間有關(guān)：Q=It,只要保持恒定電流，則據(jù)法拉第電解定律可知，通過(guò)的電量與析出的鋅成正比，因而B(niǎo)選項(xiàng)錯(cuò)誤；電解（電鍍）時(shí)通常是陰、陽(yáng)離子分別同時(shí)在陽(yáng)極和陰極放電，放電的速率與電流強(qiáng)度成正比，溫度對(duì)離子的放電幾乎無(wú)影響（若不是離子就另當(dāng)別論了），故C正確；D選項(xiàng)中鍍鋅鐵我們也稱(chēng)之為白口鐵，鍍層破損后，構(gòu)成原電池，鋅做活潑做負(fù)極被腐蝕，鐵受保護(hù)（與輪船底的犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法一樣），如果鍍錫鐵（馬口鐵）破損，則由于鐵比錫活潑，則鐵被腐蝕，故D選項(xiàng)表述錯(cuò)誤。5.（全國(guó)新課標(biāo)）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= Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是A. 電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB. 電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2C. 電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的pH降低D. 電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O解析：由放電時(shí)的反應(yīng)可以得出鐵做還原劑失去電子，Ni2O3做氧化劑得到電子，因此選項(xiàng)AB均正確；充電可以看作是放電的逆過(guò)程，即陰極為原來(lái)的負(fù)極，所以電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Fe+2OH-2e-= Fe(OH)2，所以電池充電過(guò)程時(shí)陰極反應(yīng)為Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-，因此電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的pH會(huì)升高，C不正確；同理分析選項(xiàng)D正確。答案：C6.（江蘇）下列說(shuō)法正確的是A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1)Mg(1) Cl2(g)的 H0 S0B.水解反應(yīng)NH4H2ONH3H2OH達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動(dòng)C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng)D.對(duì)于反應(yīng)2H2O22H2OO2, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡(jiǎn)單綜合題，著力考查學(xué)生對(duì)熵變、焓變，水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，熵變、焓變都大于零，內(nèi)容來(lái)源于選修四化學(xué)方向的判斷。B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動(dòng)。C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。7、（廣東）某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖2裝置。下列敘述不正確的是A、a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B、a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2+2e-= CuC、無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D、a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2向銅電極移動(dòng)答案：D解析：此題考查了電化學(xué)知識(shí)。分析圖2所示的裝置，由于金屬鐵的活潑性強(qiáng)于銅，當(dāng)a、b不連接時(shí)，金屬鐵置換溶液中的銅，鐵片上析出銅，A對(duì)；ab用導(dǎo)線連接時(shí)，形成原電池，鐵片為負(fù)極，銅片為正極，銅片上發(fā)生反應(yīng)：Cu2+2e-= Cu，B對(duì)；根據(jù)上述兩選項(xiàng)分析，溶液中的銅離子析出，鐵片溶解生成亞鐵離子，故溶液顏色從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，C對(duì)；a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2向鐵電極移動(dòng)，D錯(cuò)。8.（安徽）研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水” 電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是：A.正極反應(yīng)式：AgCle=AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子C.Na不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)D. AgCl是還原產(chǎn)物解析：由電池總反應(yīng)可知銀失去電子被氧化得氧化產(chǎn)物，即銀做負(fù)極，產(chǎn)物AgCl是氧化產(chǎn)物，A、D都不正確；在原電池中陽(yáng)離子在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽(yáng)離子向電池的正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價(jià)是+18/5價(jià)，所以每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為（418/5）52mol，因此選項(xiàng)B正確。答案：B9.（北京）結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是A和中正極均被保護(hù)B. 和中負(fù)極反應(yīng)均是Fe2eFe2 C. 和中正極反應(yīng)均是O22H2O4e4OHD. 和中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍(lán)色沉淀解析：鋅比鐵活潑，裝置中鋅作負(fù)極，方程式為Zn2e=Zn2。鐵作正極，但溶液顯中性，所以發(fā)生鋅的吸氧腐蝕，正極反應(yīng)是O22H2O4e4OH；鐵比銅活潑，裝置中鐵作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Fe2eFe2。銅作正極，但溶液顯酸性，所以正極是溶液中的氫離子得電子，方程式為2H+2e=H2。因?yàn)檠b置中沒(méi)有Fe2生成，所以裝置中加入少量K3Fe(CN)6溶液時(shí)，沒(méi)有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生。綜上所敘，只有選項(xiàng)A是正確的。答案：A10.（福建）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH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)法不正確的是A.水既是氧化劑又是溶劑 B.放電時(shí)正極上有氫氣生成C.放電時(shí)OH-向正極移動(dòng) D.總反應(yīng)為：【答案】C【解析】根據(jù)題給信息鋰水電池的反應(yīng)方程式為：2Li2H2O=2LiOHH2，D正確；在反應(yīng)中氫元素化合價(jià)降低，因此H2O做氧化劑，同時(shí)又起到溶劑的作用，A正確；放電時(shí)正極反應(yīng)為：2H2O+2e=2OH+H2,B正確；正極周?chē)奂罅縊H，因此溶液中的陽(yáng)離子Li+向正極移動(dòng)；負(fù)極周?chē)奂罅縇i+，因此溶液中的陰離子OH向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤。11.（江蘇）(12分) Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，可通過(guò)下列方法制備：在KOH加入適量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀，保持反應(yīng)溫度為80，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應(yīng)完全后，過(guò)濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應(yīng)方程式為2AgNO34KOHK2S2O8 Ag2O22KNO3K2SO42H2O回答下列問(wèn)題：（1）上述制備過(guò)程中，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是 。(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫(xiě)出該電池反應(yīng)方程式： 。(3)準(zhǔn)確稱(chēng)取上述制備的樣品（設(shè)Ag2O2僅含和Ag2O）2.558g，在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ，得到224.0mLO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。計(jì)算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。【答案】 (1)取少許最后一次洗滌濾液，滴入12滴Ba(NO3)2溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（取少許最后一次洗滌濾液，滴入12滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全）(2)Ag2O22Zn4KOH2H2O2K2Zn(OH)42Ag(3)n(O2)224mL/22.4LmL11000mL L11.000102 mol設(shè)樣品中Ag2O2的物質(zhì)的量為x, Ag2O的物質(zhì)的量量為y248gmol1 x 232 gmol1 y 2.588 gx1/2 y 1.000102 mol x9.500103 moly1.000103 molw(Ag2O2)0.91【解析】本題以銀鋅堿性電池正極活性物質(zhì)Ag2O2制備、制備過(guò)程檢驗(yàn)洗洗滌是否完全的實(shí)驗(yàn)方法、電池反應(yīng)、以及成分分析與相關(guān)計(jì)算為背景，試圖引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)與社會(huì)生活，考查學(xué)生用化學(xué)的思維方式來(lái)解決一些現(xiàn)實(shí)生活中的一些具體問(wèn)題的能力。12.（江蘇）(14分)氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。已知： CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.2kJmol1CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H247.4 kJmol12H2S(g)2H2(g)S2(g) H169.8 kJmol1(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。(2)H2S熱分解制氫時(shí)，常向反應(yīng)器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是 。燃燒生成的SO2與H2S進(jìn)一步反應(yīng)，生成物在常溫下均非氣體，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。(3)H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖11所示。圖中A、B表示的物質(zhì)依次是 。(4)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖見(jiàn)圖12（電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，陰、陽(yáng)極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。 (5)Mg2Cu是一種儲(chǔ)氫合金。350時(shí)，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?！敬鸢浮?(1)CH4(g)2H2O(g) CO2(g) 4H2(g) H165.0 kJmol1(2)為H2S熱分解反應(yīng)提供熱量2H2SSO2 2H2O3S (或4H2S2SO24H2O3S2) (3)H、O（或氫原子、氧原子） (4)CO(NH2)28OH6eCO32N26H2O (5)2Mg2Cu3H2 MgCu23MgH2【解析】本題以新能源為背景涉及元素化合物性質(zhì)、熱化學(xué)方程式和電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、讀圖讀表的綜合題，是以化學(xué)知識(shí)具體運(yùn)用的典型試題。13、（廣東）（15分）由熔鹽電解法獲得粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于剛才鍍鋁，工藝流程如下：（注：NaCl熔點(diǎn)為801；AlCl3在181升華）（1）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為 和 （2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有 ；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 （3）在用廢堿液處理A的過(guò)程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 （4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為 極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在，鋁電極的主要電極反應(yīng)式為 （5）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是 解析：此題綜合考查元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、離子方程式和電化學(xué)知識(shí)。（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，鋁和氧化鐵、石英砂反應(yīng)的方程式分別為：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，4Al+3SiO22Al2O3+3Si；（2）粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣，向坩堝中的粗鋁熔體通入Cl2時(shí)，氯氣和氫氣反應(yīng)生成的氯化氫為氣體，鋁和氯氣反應(yīng)生成的氯化鋁（AlCl3在181升華為氣體）其存在于氣泡中；固態(tài)雜質(zhì)中含鈉和氯氣反應(yīng)生成的氯化鈉；（3）尾氣的主要成分包括Cl2和HCl，其中氣體A用廢堿液吸收的離子方程式為：2OHCl2=ClClOH2O、H+OH-=H2O；（4）鍍鋁電解池中，鍍層金屬作陽(yáng)極，故金屬鋁為陽(yáng)極，其得失電子時(shí)造成AlCl4 和Al2Cl7相互轉(zhuǎn)化，方程式可表示為：Al3e+7AlCl4=4Al2Cl7；（5）鍍鋁的鋼材表面有致密的氧化鋁薄膜，該薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，阻止電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕發(fā)生。答案：（1）2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，4Al+3SiO22Al2O3+3Si；（2）HCl、AlCl3，NaCl；（3）2OHCl2=ClClOH2O，H+OH-=H2O；（4）陽(yáng)，Al3e+7AlCl4=4Al2Cl7；（5）致密的氧化鋁薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生。14.（北京）（14分）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：（1）溶液A的溶質(zhì)是 ；（2）電解飽和食鹽水的離子方程式是 ；（3）電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在23，用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用 ；（4）電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(Ca2)。精致流程如下（淡鹽水和溶液A來(lái)電解池）：鹽泥a除泥沙外，還含有的物質(zhì)是 。過(guò)程中將NH4+轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過(guò)程中除去的離子有 經(jīng)過(guò)程處理，要求鹽水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若鹽水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，則處理10m3 鹽水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液體積變化忽略不計(jì)）。解析：（1）電解時(shí)在電極的作用下，溶液中的陽(yáng)離子向陰極作定向運(yùn)動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極作定向運(yùn)動(dòng)，所以電解飽和食鹽水時(shí)Na和H向陰極運(yùn)動(dòng)并放電，但H比Na易得電子，所以H首先放電，方程式為2H2e=H2。由于H是水電離出的，所以隨著H的不斷放電，就破壞了陰極周?chē)碾婋x平衡，OH的濃度就逐漸增大，因此溶液A的溶質(zhì)是NaOH。由于Cl比OH易失電子，所以在陽(yáng)極上CI首先放電，方程式為2Cl2e=Cl2。因此電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl2H2O2OHH2Cl2。（2）見(jiàn)解析（1）（3）由于陽(yáng)極上生成氯氣，而氯氣可溶于水，并發(fā)生下列反應(yīng)Cl2H2OHClHClO，根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。（4）由于溶液中含有Mg2，所以用溶液A（即NaOH）調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，會(huì)產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，即鹽泥a中還含有Mg(OH)2；淡鹽水中含有氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將NH4+氧化為N2，而氯氣被還原成Cl，方程式為2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2；沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)，一般說(shuō)來(lái)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42就結(jié)合Ba2+生成更難溶的BaSO4沉淀，同時(shí)溶液中還存在Ca2+而CaCO3也屬于難溶性物質(zhì)，因此還會(huì)生成CaCO3沉淀；NaClO具有強(qiáng)氧化性，可將Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式為Na2SO3+NaClONa2SO4+NaCl。10m3 鹽水b中含NaClO的物質(zhì)的量為，由方程式可知消耗Na2SO3的質(zhì)量為1mol126g/mol126g。若設(shè)需要10% Na2SO3溶液的質(zhì)量為X，則有，解得x1760g，即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。答案：（1）NaOH（2）2Cl2H2O2OHH2Cl2（3）氯氣與水反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動(dòng)，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。（4）Mg(OH)2 2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2SO42、Ca21.7615.（四川）(14分)開(kāi)發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過(guò)下列碘循環(huán)工藝過(guò)程既能制H2SO4，又能制H2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)已知1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)該循環(huán)工藝過(guò)程的總反應(yīng)方程式為_(kāi)。(3)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是_。(4)用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH)表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長(zhǎng)壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。充電完成時(shí)，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)【解析】(1)反應(yīng)方程式：4FeS211O2=2Fe2O38SO2，標(biāo)出各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；在反應(yīng)中4 mol FeS2的質(zhì)量為m(FeS2)=4 mol120 gmol1=480 g，放熱Q=480 g7.1 kJ/g=3408 kJ，對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4FeS2(s)11O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g) DH=3408 kJmol1。(2)在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)：SO2I22H2O=2HIH2SO4，在膜反應(yīng)器中的反應(yīng)為：2HII2H2，將兩個(gè)方程式相加得：SO22H2O=H2SO4H2。(3)在膜分離器中發(fā)生反應(yīng)：2HII2H2，將H2分離出來(lái)有利于平衡向右移動(dòng)，利于I2和H2的生成。(4)負(fù)極反應(yīng)物MH失去電子，生成的H在堿性條件下生成H2O，電解反應(yīng)式為：MHeOH=H2OM。O2與MH發(fā)生反應(yīng)，生成H2O和M，電極反應(yīng)式為：4MHO24e=2H2O4M。.【答案】(1)4FeS2(s)11O2(g)=2Fe2O3(s)8SO2(g) DH=3408 kJmol1(2)SO22H2O=H2SO4H2(3)促使平衡向右移動(dòng)，有利于碘和氫氣的生成(4)MHeOH=H2OM 4MHO24e=2H2O4M16.（四川）(15分)甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、丙處于同一主族，丙、丁、戊處于同一周期，戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子最外層電子數(shù)之和。甲、乙組成的成見(jiàn)氣體X能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；戊的單質(zhì)與X反應(yīng)能生成乙的單質(zhì)，同時(shí)生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1 mol/L的Y溶液pH1；丁的單質(zhì)既能與丙元素最高價(jià)氧化物的水化物的溶液反應(yīng)生成鹽L也能與Z的水溶液反應(yīng)生成鹽；丙、戊可組成化合物M。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：戊離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)。寫(xiě)出乙的單質(zhì)的電子式：_。戊的單質(zhì)與X反應(yīng)生成的Y和Z的物質(zhì)的量之比為2:4，反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。寫(xiě)出少量Z的稀溶液滴入過(guò)量L的稀溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。按右圖電解M的飽和溶液，寫(xiě)出該電解池中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式：_。將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到得現(xiàn)象是_?！窘馕觥考?、乙組成的常見(jiàn)氣體X能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則X是NH3，甲是H，乙是N。甲、丙處于同一主族，并且丙的原子序數(shù)大于N，則丙是Na。根據(jù)戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子的最外層電子數(shù)之和，則戊原子最外層電子數(shù)=115=7，則戊是Cl。戊的單質(zhì)是Cl2，與NH3反應(yīng)生成乙的單質(zhì)N2和NH4Cl、HCl；并且0.1 molL1的Y溶液的pH1，則Y是NH4Cl，Z是HCl。丁的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)，也能與HCl水溶液反應(yīng)，則丁是Na，生成的鹽L是NaAlO2。丙、戊組成的化合物M為NaCl。(1)Cl的結(jié)構(gòu)示意圖為：。(2)乙單質(zhì)N2的電子式為：(3)NH3與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式：4NH33Cl2=N22NH4Cl4HCl，在反應(yīng)中氨氣做還原劑，氯氣做氧化劑，被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)之比為：2:3。(4)將少量的鹽酸滴入過(guò)量NaAlO2溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：AlO2 HH2O=Al(OH)3。(5)按右圖電解飽和氯化鈉溶液，反應(yīng)的方程式為：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。電解后得到NaOH溶液，滴入酚酞溶液中，觀察到溶液變紅?！敬鸢浮?1) (2) (3)2:3 AlO2 HH2O=Al(OH)3(5)2NaCl2H2O2NaOHCl2H2 酚酞溶液溶液變紅 17.（天津）（14分）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42，它們會(huì)對(duì)人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。方法1：還原沉淀法該法的工藝流程為其中第步存在平衡：2CrO42（黃色）+2H+Cr2O72（橙色）+H2O（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯 色.（2）能說(shuō)明第步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 。aCr2O72和CrO42的濃度相同b2v (Cr2O72) =v (CrO42)c溶液的顏色不變（3）第步中，還原1mol Cr2O72離子，需要_mol的FeSO47H2O。（4）第步生成的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)常溫下，Cr(OH)3的溶度積Kspc(Cr3+)c3(OH)10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應(yīng)調(diào)至 。方法2：電解法該法用Fe做電極電解含Cr2O72的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。（5）用Fe做電極的原因?yàn)?。（6）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應(yīng)解釋?zhuān)?。溶液中同時(shí)生成的沉淀還有 。解析：（1）pH=2說(shuō)明溶液顯酸性，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，Cr2O72的濃度會(huì)增大，所以溶液顯橙色；（2）在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變時(shí)，該可逆反應(yīng)就到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)，因此選項(xiàng)a不正確；在任何情況下Cr2O72和CrO42的反應(yīng)速率之比總是滿(mǎn)足1：2，因此選項(xiàng)b也不正確；溶液顏色不再改變，這說(shuō)明Cr2O72和CrO42的濃度不再發(fā)生改變，因此可以說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，c正確。（3）Cr2O72中Cr的化合價(jià)是+6價(jià)，所以1mol Cr2O72被還原轉(zhuǎn)移2（63）6mol電子；Fe2+被氧化生成Fe3+，轉(zhuǎn)移1個(gè)電子，因此根據(jù)得失電子守恒可知需要FeSO47H2O的物質(zhì)的量為6mol；（4）由溶度積常數(shù)的表達(dá)式Kspc(C