（全国通用版）2019版高考化学大一轮复习 第26讲 新型化学电源的视角及解题策略课时达标.doc

课时达标第24讲1某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：_fecu2=fe2cu_(用离子方程式表示)，设计的原电池装置，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_0.2_mol电子。(2)其他条件不变，若将cucl2溶液换为nh4cl溶液，石墨电极反应式为_2h2e=h2_，这是由于nh4cl溶液显_酸性_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：_nhh2onh3h2oh_；用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：_2fe2cl2=2fe32cl_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为feo，试写出该反应的离子方程式：_2fe33cl28h2o=2feo6cl16h_。(3)其他条件不变，若将盐桥换成铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在装置甲中铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_溶液变红_，电极反应式为_o22h2o4e=4oh_；装置乙中石墨(1)为_阴_极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，装置乙中与铜丝相连的石墨电极上发生的反应式为_2cl2e=cl2_，产物常用_湿润的淀粉ki试纸_检验，反应的离子方程式为_cl22i=2cli2_。解析(1)设导线中通过的电子的物质的量为x mol，则负极减少28x g，正极增重32x g,28x32x12，x0.2。(2)nh4cl水解溶液显酸性，正极上h得电子，负极上fe失电子生成fe2。cl2将fe2氧化为fe3，cl2过量时，发生的反应为2fe33cl28h2o=2feo6cl16h。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后装置甲成为原电池，装置乙成为电解池。装置甲中fe为负极，cu为正极，正极电极反应式为o22h2o4e=4oh，滴加酚酞后变红色。 装置乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2cl2e=cl2，cl2可用湿润的淀粉ki试纸检验。2锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(licoo2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6cxlixe=lixc6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)licoo2中，co元素的化合价为_3_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式为_2al2oh6h2o=2al(oh)3h2_。(3)“酸浸”一般在80 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：_2licoo23h2so4h2o2li2so42coso4o24h2o、2h2o22h2oo2_；可用盐酸代替h2so4和h2o2的混合液，但缺点是_有氯气生成，污染环境_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：_coso42nh4hco3=coco3(nh4)2so4h2oco2_。(5)充放电过程中发生licoo2与li1xcoo2之间的转化，写出放电时电池的反应方程式：_li1xcoo2lixc6=licoo26c_。(6)上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_li从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中_。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_al(oh)3、coco3、li2so4_(填化学式)。解析(1)li和o的化合价分别是1和2，所以该化合物中co的化合价是(221)3。(2)正极材料中的金属铝能和氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式是2al2oh6h2o=2al(oh)3h2。(3)根据流程可知，有coso4生成，这说明在反应中licoo2是氧化剂，双氧水是还原剂，因此该反应的化学方程式是2licoo23h2so4h2o2li2so42coso4o24h2o；在反应中双氧水是过量的，则过量的双氧水会发生自身的氧化还原反应，即2h2o22h2oo2；如果用盐酸代替，则氯化氢会被氧化生成氯气，会造成环境污染。(4)根据原子守恒可知，在反应中还有硫酸铵、co2和h2o生成，所以反应的化学方程式是coso42nh4hco3=coco3(nh4)2so4h2oco2。(5)根据充电时该锂离子电池负极发生的反应6cxlixe=lixc6可知，放电时lixc6在负极失去电子，则li1xcoo2在正极得到电子，所以放电时电池反应式是li1xcoo2lixc6=licoo26c。3熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的k2co3(其中不含o2和hco)为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为2c4h1026co52e=34co210h2o。试回答下列问题：(1)该燃料电池的化学反应方程式为_2c4h1013o2=8co210h2o_。(2)正极电极反应式为_o22co24e=2co_。(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是_co2_，它来自_负极生成的产物_。(4)某学生想用该燃料电池和如图所示装置来电解饱和食盐水。写出反应的离子方程式：_2cl2h2ocl2h22oh_。将湿润的淀粉ki试纸放在该装置附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的cl2将生成的i2氧化。若反应的cl2和i2的物质的量之比为51，且生成两种酸。该反应的化学方程式为_5cl2i26h2o=10hcl2hio3_。若电解后得到200 ml 3.25 mol/l naoh溶液，则消耗c4h10的体积在标准状况下为_560_ml。解析(2)用总化学方程式减去负极电极反应式即得正极电极反应式。(3)因为负极消耗co而生成co2，所以要保持稳定，正极需要生成co，所需co2可以由负极生成的产物提供。(4)根据串联电路中各电极得失电子数相等，电解后得到naoh的物质的量为3.25 mol/l0.2 l0.65 mol，即电解池阴极有0.65 mol h得到了0.65 mol电子，所以燃料电池的负极消耗c4h10的体积为(0.65 mol26)22.4 l/mol0.56 l560 ml。4如图所示的装置，x、y都是惰性电极。将电源接通后，向装置甲中滴入酚酞溶液，在fe极附近显红色。试回答下列问题：(1)在电源中，b电极为_负_极(填电极名称，下同)；装置丙中y电极为_阴_极。(2)在装置甲中，石墨(c)电极上发生_氧化_(填“氧化”或“还原”)反应；装置甲中总的化学方程式是_2nacl2h2ocl2h22naoh_。(3)装置丙在通电一段时间后，x电极上发生的电极反应式是_2cl2e=cl2_。(4)如果装置乙中精铜电极的质量增加了0.64 g，请问装置甲中，铁电极上产生的气体在标准状况下为_0.224_l。解析(1)电源接通后，向装置甲中滴入酚酞溶液，在fe极附近显红色，说明在fe电极附近的水溶液显碱性，则在该电极上是h放电，所以fe为阴极，与直流电源的负极相连。因此在电源中，b电极为负极，a电极为正极。在装置丙中y电极为阴极。(2)在装置甲中，石墨(c)电极为电解池的阳极，发生氧化反应。由于在nacl溶液中放电能力：cloh，所以在c电极上发生氧化反应：2cl2e=cl2。装置甲中总的化学方程式是2nacl2h2ocl2h22naoh。(4)如果装置乙中精铜电极的质量增加了0.64 g，n(cu)0.01 mol，则n(e)0.02 mol。由于在整个闭合回路中电子转移数目相等，所以铁电极上产生的氢气为0.01 mol，在标准状况下为0.224 l。5(1)二氧化氯(clo2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取clo2的新工艺。图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取clo2。则阳极产生clo2的电极反应式为_cl5e2h2o=clo24h_。电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 ml(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_0.01_mol；用平衡移动原理解释阴极区ph增大的原因：_在阴极发生反应：2h2e=h2，h浓度减小，使h2ohoh的平衡向右移动，oh浓度增大，ph增大_。(2)为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了y2o3的zro2晶体，在高温下它能传导o2。电池工作时正极反应式为_o24e=2o2_。若以该电池为电源，用石墨作电极电解100 ml含有以下离子的溶液。离子cu2hclsoc/(moll1)1441电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气的物质的量为_0.1_mol。解析(1)阳极cl失去电子发生氧化反应。水电离产生的h在阴极上放电产生h2，转移电子的物质的量n(e)2n(h2)20.01 mol，则在内电路中移动的电荷为0.01 mol，每个na带一个单位的正电荷，则通过的na为0.01 mol。(2)电池工作