电化学辅导资料1 (2).doc

电化学辅导资料1、（2014全国理综II化学卷，T27）（15分）铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：（1） 铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在元素周期表的位置为第_ _周期、第_ _族，PbO2的酸性比CO2的酸性 （填“强”“弱”）。（2） PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得反应的离子方程式为 ；PbO2也可以通过石墨为电极Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为_ _。阴极上观察到的现象是_ _；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 _，这样做的主要缺点是_ 。（3） PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（）的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2nPbO，列式计算x值和m:n值_ _。2、（2014四川化学卷，T11）（4）MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是_ _。（5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_。3、（2014山东理综化学卷，T30）（16分）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。（2）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为 mol。4、（2014北京理综化学卷，T26）NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。（1）I中，NH3 和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是 。（4）IV中，电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，说明理由： 。5、（2014重庆理综化学卷，T11）（14分）氢能是最重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。（1）氢气是清洁能源，其燃烧产物为 。（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为 ，反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为 。（3）储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。(g)高温FeSO4/Al2O3 (g)3H2(g)在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为amolL1，平衡时苯的浓度为bmolL1，该反应的平衡常数K （4）一定条件下，题11图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。H2O2.8mol气体(忽略水蒸汽)含苯的物质的量分数为10%的混合气10mol混合气,其中苯的物质的量分数为24%高分子电解质膜(只允许H通过)多孔性惰性电极D多孔性惰性电极E电源AB题11图导线中电子转移方向为 。（用A、D表示）生成目标产物的电极反应式为 。该储氢装置的电流效率 。（生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数100%，计算结果保留小数点后1位。）6、（2014北京理综化学卷，T28）（15分）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压数值）：序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ixa电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3+、有Cl2IIaxb电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3+、无Cl2IIIbx0无明显变化无Fe3+、无Cl2（1）用KSCN检验出Fe3+的现象是_。（2）I中，Fe3+产生的原因可能是Cl在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应：_。（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_性。（4）II中虽未检验出Cl2，但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物IVaxc无明显变化有Cl2Vcxb无明显变化无Cl2NaCl的浓度是_mol/L IV中检测Cl2的实验方法_。与II对比，得出的结论（写出两点）：_。7、（2013福建理综化学卷，T23）（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种高温热分解法已知：H2S(g)=H2+S2(g)在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c molL-1测定H2S的转化率，结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985时H2S按上述反应分解的平衡常数K= ；说明温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因： 。电化学法该法制氢过程的示意图如右图。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是_；反应池中发生反应的化学方程式为_。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_。8、（2014浙江理综化学卷，T11）镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH。已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH =6 Ni(OH)2 + NO2 下列说法正确的是ANiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e= Ni(OH)2 + OH B充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e= MH + OH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液9、（2014全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是A放电时正极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为：MHOHMH2OeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高10、（2014天津理综化学卷，T6）已知： 锂离子电池的总反应为LixCLi1xCoO2 CLiCoO2锂硫电池的总反应2LiS Li2S， 有关上述两种电池说法正确的是()A锂离子电池放电时， Li向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电11、（2013新课标I卷）27（15分）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6C+xLi+xe- = 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）。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式 。（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是 。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有 （填化学式）。12、（2014全国理综II化学卷，T12）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是Aa为电池的正极 B电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中的Li+从b向a迁移13、（2014海南单科化学卷，T16）（9分）锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+ 通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：（1）外电路的电流方向是由_极流向_极。（填字母）（2）电池正极反应式为_。（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_（填“是”或“否”）原因是_。Fe C K1 K2 饱和NaCl溶液 G（4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_。14、（2014上海单科化学卷，T12）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是AK1闭合，铁棒上发生的反应为2H+2eH2BK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.002 NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体15、（2014福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2AgCl22AgCl。下列说法正确的是A正极反应为AgCl eAg ClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子16、（2013全国新课标卷，T28）2013）二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源。（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kWhkg-1）。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生 个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E = （列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量，1 kWh = 3.6106J）。17、（2014福建理综化学卷，T24）(15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。（1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为 。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。18、（2014安徽理综化学卷，T28）（14分）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形图1瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/g为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0 （2）编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向；此时，碳粉表面发生了 （填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为_。 图2 图3 （3）该小组对图2中的0 时压强变大的原因提出如下假设。请你完成假设二： 假设一：发生析氢腐蚀产生气体； 假设二： ； （4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一种方案验证假设一实验步骤和结论（不要求写具体操作过程），写出实验步骤和结论。19、（2014广东理综化学卷，T32）16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：（注：SiCl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150）（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_。（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为_，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。（3）步骤为：搅拌、_、所得溶液IV中的阴离子有_。（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为_，100kg初级石墨最多可获得V的质量为_kg。（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。 20、（2014全国理综I化学卷，T27）（15分）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题：（3）H3PO2的工业制法是：将白磷（P4）与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应，写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式_。 （4）H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）： 写出阳极的电极反应_。分析产品室可得到H3PO2的原因_。早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是 。1、（1） 六 A 弱 （2）PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O（3）PbO+ClO= PbO2+Cl Pb2+2H2O - 2e = PbO2+ 4H+ 石墨上包上铜镀层 Pb2+2e =Pb 不能有效利用Pb2+（4） 根据PbO2 PbO+O2，有32=，=1.4 ，根据mPbO2nPbO，=2、（4）Mn2+ + 2H2O 2e =MnO2 + 4H+ （5）MnO2 + H2O + e = MnO(OH) + OH3、（1）负 4Al2Cl7+3=Al+7AlCl4 H2 （2）34、（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O（4）NH3 根据反应8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多5、（1）H2O（2）NaBH42H2O=NaBO24H2，4NA或2.4081024（3）mol3L3（4）AD C6H66H6eC6H12 64.3% （4）根据反应的+3H2 ，可知H元素失去电子，做负极，所以电子流向AD；反应物是，产物是，介质是H+，所以电极反应式为+6 H+6e-= 。 设参加反应的C6H6、生成H2的物质的量分别为x、y，根据图中信息及电子得失守恒，可得 6x+2y=11.2mol6、（1）溶液变红 （2）2Cl -2e =Cl2 Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+ （3）还原（4）0.2 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 通过控制电压，证实了产生Fe3的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2先于Cl放电与对比，电压较大时有Cl2产生，说明电压较大时Cl放电；电压较小时没有Cl2产生，说明在电压较小的时候，Cl没有放电，即Fe2放电变为Fe3，故放电顺序：Fe2Cl。7、今年北京高考命题专家通过实验探究给出了答案：这两种离子的放电顺序与电压有关。电压较大时有Cl2产生，说明电压较大时Cl放电；电压较小时没有Cl2产生，说明在电压较小的时候，Cl没有放电，即Fe2放电变为Fe3。 8、A 9、C 10、B11、12、C13、 （1）b a （2）MnO2+e