1、單元復習九【章節知識網絡】化學應用 電解熔融 NaCl 制 Na（裝置如圖）： 熔融氯化鈉的電離方程式：NaCl=Na+Cl 通直流電后，陰極：2Na+2e=2Na；陽極：2Cl2e=Cl2 總反應方程式為：2NaCl(熔融) 2Na Cl2練一練：（1）電解法還可以用來冶煉哪些金屬？（2）對比用惰性電極電解氯化鈉水溶液和電解熔融氯化鈉的異同？（3） 已知有關物質的熔沸點數據如下表： MgOAl2O3MgCl2AlCl3溶點28522027714190（2.5×105Pa）沸點360029801412182.7請參考上述數據回答問題：能不能用電解MgO的方法生產鎂?寫出原因

2、?能不能用電解AlCl3的方法生產鋁?原因是?們用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產鋁。【章節鞏固與提高】一、選擇題1. （2012·唐山模擬）堿性鋅錳電池的總反應為：Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnO（OH），下列說法不正確的是（ ）A該電池Zn為負極，MnO2為正極，電解質是KOHB放電時外電路電流由Zn流向MnO2C電池工作時OH-向鋅電極移動D該電池的正極反應為：MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH【解析】B。放電時，Zn為負極，MnO2為正極反應物，電子流從Zn流向MnO2，電流方向與電子流向相反，故B項錯誤。2.（2012·福建

3、泉州）右圖是模擬電化學反應裝置圖。下列說法正確的是（ ）A若X為碳棒，開關K置于N處，會加快鐵的腐蝕B若X為鋅，開關K置于N處，則X極上有黃綠色氣體生成C若X為碳棒，開關K置于M處，則鐵電極的電極反應式為：Fe3eFe3D若X為鋅，開關K置于M處，則總反應方程式為：2ZnO22H2O2Zn(OH)2【解析】D。 A項構成電解池，此時Fe為陰極被保護，不正確；B項鋅為活潑電極放電，不會產生黃綠色氣體；C項構成原電池，鐵為負極失電子生成Fe2+，不正確。3.（2012·南昌）將質量相等的銀片和鉑片分別作為陽極和陰極用來電解硝酸銀溶液,i.以電流強度為1A通電10分鐘；ii.10min后，

4、反接電源，以電流強度為2A繼續通電10分鐘；下列圖像分別表示：銀電極質量，鉑電極質量，及電解池產生氣體質量和電解時間的關系圖。正確的是（ ）A. B. C. D. 【解析】A。一開始銀作陽極失電子形成Ag+，質量減少；鉑作陰極，Ag+在陰極得電子生成銀單質，所以鉑電極質量增加；反接后銀作陰極，質量增加，鉑上的銀失電子，質量減少，當銀反應完后，由于鉑是惰性電極所以OH-失電子產生氧氣，再從電流強度和時間關系可得出正確。4.（2013·安徽省阜陽一中屆高三第一次月考）目前固體電解質在制造全固態電池及其它傳感器、探測器等方面的應用日益廣泛。如RbAg4I5晶體，其中遷移的離子全是Ag+。利

5、用RbAg4I5晶體，可以制成電化學氣敏傳感器，下圖是一種測定O2含量的氣體傳感器示意圖。被分析的O2可以透過聚四氟乙烯薄膜，由電池電動勢變化可以得知O2的含量。在氣體傳感器工作過程中，下列變化肯定沒有發生的是AI2+2Rb+2e-=2RbIBI2+2Ag+2e-=2AgICAge-=Ag+D4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2【解析】A原電池中較活潑的電極作負極，所以銀是負極，失去電子生成Ag。石墨是正極，單質碘得到電子，而單質碘是被氧氣氧化的，由于遷移的離子全是Ag+，所以選項A是不可能發生的，答案選A。5.（2013·浙江省溫州市龍灣中學高三第一次月考）以硫酸銅溶液作電解液

6、，對含有雜質Fe、Zn、Ag的粗銅進行電解精煉。下列敘述正確的是（   ）粗銅與直流電源負極相連陰極發生的反應為Cu2+2e-=Cu電路中每通過30l×1023個電子，得到的精銅質量為16g雜質Ag以Ag2SO4的形式沉人電解槽形成“陽極泥” ABCD6.(2012·福州模擬)鐵鎳蓄電池放電時的總反應為：Fe+Ni2O3+3 H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有關該電池的說法不正確的是（ ） A電池的電解液為堿性溶液 B電池的正極為Ni2O3、負極為Fe C電池放電時，負極反應為Fe+2OH一一2e一 Fe(OH)2 D電池充電時，

7、陽極附近溶液的pH升高【解析】D。放電時的總反應知生成物均為氫氧化物，所以電池的電解液應為堿性溶液；由化合價的變化知Fe失去電子應作負極，Ni2O3作正極；充電時陽極為Ni（OH）2失電子，其電極反應式為2Ni（OH）2+2OH-2e-Ni2O3+3H2O，所以陽極附近溶液的pH降低，D項錯誤。7(2012·邯鄲市高三第一次模擬）利用生活中常見的材料可以進行很多科學實驗，甚至制作出一些有實際應用價值的裝置來，下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅動玩具的電池的示意圖。當電池工作時， 有關說法正確的是( )A鋁罐將逐漸被腐蝕B炭棒上發生的反應為：O22H2O4e=4OHC炭棒應與玩具電機

8、的負極相連D該電池工作一段時間后炭棒的質量會減輕【解析】A。在原電池工作時，活潑金屬鋁作負極，電極反應式為Al3e=Al3，炭棒作正極，電極反應式為O22H2O4e=4OH，由此可知炭棒和碳粒的質量不會改變。由于炭棒作正極，因此應與玩具電機的正極相連。8(2012·福建省晉江市四校高三第二次期末聯考)右圖是模擬電化學反應裝置圖。下列說法正確的是（ ）A若X為碳棒，開關K置于N處，會加快鐵的腐蝕B若X為鋅，開關K置于N處，則X極上有黃綠色氣體生成C若X為碳棒，開關K置于M處，則鐵電極的電極反應式為：Fe3eFe3D若X為鋅，開關K置于M處，則總反應方程式為：2ZnO22H2O2Zn(O

9、H)2 【答案】D9(2012·山東省濰坊市高三一模) 2011年9月29日，我國成功發射“天宮一號”，為將來建立空間站作準備。下圖是空間能量轉化系統的局部示意圖，其中該燃料電池采用KOH溶液為電解質溶液，下列有關說法錯誤的是( )A該能量轉化系統中的水是可以循環的B燃料電池系統產生的能量實際上來自于太陽能C水電解系統中的陽極反應：D燃料電池放電時的正極反應：【答案】D10(2012·長春市高中畢業班第一次調研測試)下圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關的判斷正確的是( )Aa為負極、b為正極 Ba為陽極、b為陰極C電解過程中，氯離子濃度不變 D電

10、解過程中，d電極質量增加【解析】D 。解題關鍵是根據電流方向進行推斷。 11(2012·湖北省八市屆高三3月聯考）已知在pH為45的溶液中，Cu2+幾乎不水解，而Fe3+幾乎完全水解。某學生擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質量。該同學向pH=3.8酸化的、含有Fe2(SO4)3雜質的CuSO4溶液中加入過量的黑色粉末X，充分攪拌后將濾液用下圖所示裝置電解，其中某電極增重a g，另一電極上產生標準狀況下的氣體VmL。下列說法正確的是( ) A. 黑色粉末X是鐵粉 B. 銅電極連接電源正極 C. 石墨電極上發生的反應是4OH-4e-=O22H2OD. 銅的相對原子質量的計算式

11、是【答案】C12.（2012·合肥模擬）一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態下能傳導O2-。下列對該燃料電池說法正確的是（ ）A在熔融電解質中，O2-由負極移向正極B通入空氣的一極是正極，電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-C通入丁烷的一極是負極，電極反應為：C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2OD在電池反應中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標準狀況下CO2氣體【解析】D。燃料電池的O2-在正極產生，移向負極，A不正確；因是非水溶液，故B、C項不正確。13（2012·晉

12、中聯考）某原電池反應的離子方程式為Zn2H=Zn2H2，則下列說法正確的是()AHNO3可作電解質溶液B在電解質溶液中電子從正極流向負極C鋅極質量不變D石墨可作原電池的正極【解析】D。A項HNO3與鋅反應不能生成氫氣，錯誤；B項電子是通過外電路從負極流向正極，錯誤；C項反應過程中，Zn失電子變成Zn2進入溶液，鋅的質量減少，錯誤。14.(2012·濟南模擬)能夠使反應Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2發生的是( )A.銅片作原電池的負極，碳棒作原電池的正極，氯化鈉作電解質溶液B.銅鋅合金在潮濕的空氣中發生電化學腐蝕C.用銅片作陰、陽電極，電解硫酸鈉水溶液D.用銅片作陰、陽電極，電解

13、硫酸銅水溶液【解析】選C。由電極反應式可知，這是一個不能自發進行的氧化還原反應，故只能設計成電解池，由于銅失電子，故銅作電解池的陽極和陰極，電解水。故答案選C。15.(2012·北京西城區模擬)如圖是某固體酸燃料電池基本結構示意圖，其中以Ca(HSO4)2固體為電解質傳遞H+，電池總反應式為：2H2+O2=2H2O，下列有關說法不正確的是( )A.H2通過多孔電極時能增大H2的接觸面積，加快反應B.a極上的電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-C.每轉移01 mol電子，消耗標準狀況下的H2 1.12 LD.H+由b極通過固體酸電解質傳遞到a極【解析】選B。由電極反應式可知，

14、氫氣通入的一極為負極，氧氣通入的一極為正極，故a為正極、b為負極，因此b電極產生的H+通過固體電解質流向a極，故D選項是正確的；a極上的電極反應式應為O2+4e-+4H+=2H2O，故B選項是錯誤的；根據電池的反應式可以得出轉移0.1 mol電子，消耗H2的物質的量為0.05 mol,在標準狀況下的體積為1.12 L，故C選項是正確的；b電極的材料是多孔物質，能夠增大H2反應的接觸面積，加快反應的速率，故A選項是正確的。16.(2012·成都模擬)關于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是( )A.用裝置精煉銅，則a極為粗銅，電解質溶液為CuSO4溶液B.裝置的總反應式是Cu+2Fe3+=

15、Cu2+2Fe2+C.裝置中鋼閘門應與外接電源的負極相連D.裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕【解析】選B。裝置中a為陽極，電解精煉銅時，應是粗銅；裝置中，鐵的金屬活動性大于銅，總反應式應是Fe+2Fe3+=3Fe2+；裝置中為保護鋼閘門不被腐蝕，應使閘門與外接電源的負極相連；裝置中由于濃硫酸有強的吸水性，鐵釘在干燥的空氣中不易被腐蝕。17(2012·開封模擬)圖中乙是甲的電解池進行電解時的某個量(縱坐標x)隨時間變化的曲線(各電解池都用石墨作電極，不考慮電解過程中溶液濃度變化對電極反應的影響)，則x表示( )A.各電解池析出氣體體積總數的變化B.各電解池陽極質量的增加C.各電解池陰極質量的增

16、加D.各電極上放電的離子總數的變化【解題指南】解答本題要注意以下三點：(1)各電池中的具體反應；(2)圖像中的變化趨勢；(3)D項是各電極的放電離子的變化總數。【解析】選C。隨著電解的進行x值始終為0，可排除A項；三個電解池的陽極上都是陰離子放電，其中中析出的都是氧氣，質量相同，故可排除B項。各電極上放電的離子總數是相同的，所以D項也不正確。18.下列關于四個圖像的說法正確的是（ ）氧氣入口氫氣入口能量反應過程反應物CO(g)+H2O(g)HCO2(g)+H2(g) 生成物總能量生成物總能量反應物 a電極b電極電解液 溶解度/g溫度/ab /min A圖表示化學反應中能量的變化，反應CO(g)

17、+H2O(g)= CO2(g)+H2(g)的H>0B圖為氫氧燃料電池示意圖，正、負極通入的氣體體積之比為21C圖表示物質a、b的溶解度曲線，可以用結晶方法從a、b 混合物中提純aD圖可以表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響，且乙的壓強大【答案】C【解析】圖表示反應物的總能量高于生成物的總能量，因此該反應為放熱反應H0，A錯。圖 氫氧燃料電池的總反應式為2H2+O2=2H2O，正極發生還原反應，通入O2，負極發生氧化反應，通入H2，故正負極通入的氣體體積之比為1:2，B錯，選項D注意到生成物D是固體，該反應是氣體體積不等的反應，因此不合要求。應選C。【考點】化

18、學反應速率與化學平衡、電化學19.鉛蓄電池是一種典型的可充電電：池。電池總反應式為：Pb+PbO2+4H+2SO42-2PbSO4+2H2O下列說法正確的是A放電時：電子流動方向由A經導線流向BB放電時：兩極質量增加相等C充電時：鉛蓄電池的負極應與充電器電源的正極相連D充電時：陽極反應是PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO42-+4H+【答案】D20.下列有關金屬鐵的腐蝕與防護，說法正確的是A酸酸雨后易發生析氫腐蝕、炒鍋存留鹽液時易發生吸氧腐蝕B當鍍錫鐵和鍍鋅鐵鍍層破損時，后者更易被腐蝕C鐵與電源正極連接可實現電化學保護D將鋼管與銅管一起堆放時可保護鋼管少受腐蝕【答案】A21. 用堿性

19、氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如下所示。下列說法中正確的是A燃料電池工作時，負極反應為：H2 2e 2H+ B若要實現鐵上鍍銅，則a極是鐵，b極是銅 C若a極是粗銅，b極是純銅時，a極逐漸溶解，b極上有銅析出Da、b兩極均是石墨時，在相同條件下當電池中消耗H222.4L（標準狀況）時，a極析出銅64g【答案】C二、非選擇題一、選擇題22.（2013·黑龍江省哈三中高三10月月考）（14分) (1) 2009年，長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術上獲得新突破，原理如下圖所示。請寫出從C口通入O2發生的電極反應式_。以石墨電極電解飽和食鹽水，電解開始后在_的周圍（填“陰極”

20、或“陽極”）先出現紅色。假設電池的理論效率為80%（電池的理論效率是指電池產生的最大電能與電池反應所釋放的全部能量之比），若消耗6.4g甲醇氣體，外電路通過的電子個數為_(保留兩位有效數字)。(2)工業廢水中常含有Cu2+等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業廢水處理過程中，依據沉淀轉化的原理，常用FeS等難溶物質作為沉淀劑除去這些離子。已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2L-2，Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2L-2。請用離子方程式說明上述除雜的原理_。(3)工業上為了處理含有Cr2O72的酸性工業廢水，用綠礬（FeSO4·7

21、H2O）把廢水中的六價鉻離子還原成三價鉻離子，再加入過量的石灰水，使鉻離子轉變為Cr(OH)3沉淀。氧化還原過程的離子方程式為_。常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp =1×1032 mol4L-4，溶液的pH至少為_，才能使Cr3+沉淀完全。現用上述方法處理100m3含鉻（6價）78mgL1的廢水，需用綠礬的質量為        kg。（保留主要計算過程）【答案】(14分) (1) O2+4e+4H+=2H2O(2分)陰極（1分）   5.8×1023（2分）(2) FeS

22、(s)+ Cu2+(aq)= CuS(s)+Fe2+(aq) （2分）(3)Cr2O726Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O（2分）5 （2分）Cr3+        3 FeSO4·7H2O    (3分) n(FeSO4·7H2O)=450mol     m(FeSO4·7H2O)= 450mol×278gmol1=125.1kg23.（2012·浙江模擬）下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依

23、次分別盛放足量的HCl溶液、CuSO4溶液和K2SO4溶液，電極均為石墨電極。（1）接通電源后，觀察到甲中b電極上產生刺激性氣味氣體。據此回答問題： 電源的N端為 極； 電極c上的現象為 ； 電極f上的電極反應式為 ； 乙中加入_，可使溶液恢復原狀。 （2）若丙中盛裝190g質量分數為10%的K2SO4溶液，當電極b上產生的刺激性氣味氣體在標準狀況下的體積為112L時，則丙中質量分數變為： ；（過程中無晶體析出） （3）如果乙裝置電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續進行，_ ；為什么？ 。【答案】（共13分）（1）正（1分） 電極c上覆蓋一層紅色物質（2分） 4OH- - 4e- = 2H2

24、O+O2 （2分） CuO（2分） （2）19% （2分） （3）能 （2分） 此時溶液變為稀硫酸，實質為電解水（2分）24.（2012·廈門模擬）溶液HO2H2OCO2H2OC6H12O6質子交換膜石墨鉑碳微生物（8分）微生物燃料電池（MFC）是燃料電池中特殊的一類，它利用微生物作為反應主體，將有機物的化學能轉化為電能。以葡萄糖溶液作底物為例，其工作原理如右圖所示。微生物已知石墨電極上反應為：C6H12O66H2O24e 6CO224H 電池中的質子交換膜只允許質子和水分子通過。電池工作時，質子移向電源的 極，鉑碳上所發生的電極反應式為_。燃燒熱是指1摩爾物質完全燃燒生成穩定的物質

25、（如H轉化為液態水，C轉化為二氧化碳 ）所放出的熱量。葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol，寫出葡萄糖燃燒的熱化學方程式 。 化學需氧量（COD）是重要的水質指標，其數值表示將1L水中的有機物氧化為CO2、H2O所需消耗的氧氣的質量。科學家設想利用微生物燃料電池來處理某些污水，并進行發電，該設想已經在實驗室中獲得成功。但如果1L廢水中有機物（折算成葡萄糖）氧化提供的化學能低于5.6kJ，就沒有發電的必要。則下列污水中，不適合用微生物燃料電池發電的是 （填序號）。序號ABCDE污水類型生活污水印染電鍍造紙硫酸工業廢水COD值(mg/L)52087020960120【答案】（8分） 正（2分） O

26、24e4H2H2O（2分） C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)；H2800kJ·mol1（2分） CE（2分）25.（10分）惰性電極電解NaCl溶液或CuSO4溶液都得到三種產物A、B、C，各物質之間的轉化關系如下圖所示（圖中參與反應和生成的水都已略去）。已知甲是短周期元素的單質，它是日常生活中常用的包裝材料。回答下列問題：若電解的是NaCl溶液：甲與A反應的化學方程式是            。A與B反應的離子方程式是    

27、        。若電解100mL0.1 mol·L1NaCl溶液，陰、陽兩極各產生112mL氣體（標準狀況），則所得溶液的pH為（忽略反應前后溶液的體積變化及氣體溶于水的影響）。若電解的是CuSO4溶液：E的化學式是         ；電解時陽極的電極反應式是           。加熱時，A的濃溶液可與B發生反應，A的濃度隨時間變化的圖像正確是  &#