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金太阳新课标资源网 高二化学选修4高考题库：考点5 电解池考点5 电解池一、2010年高考试题1.（2010全国卷T2915分）如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的PH变色范围：6.88.0，酸色-红色，碱色-黄色）回答下列问题：（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 （填编号。；A管溶液由红变黄； B溶液由红变黄； A管溶液不变色； B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式 。 (3)写出B管中发生反应的反应式 。 (4)检验a管中气体的方法是 。(5)检验b管中气体的方法是 。(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 。 【命题立意】本题以电化学为考查对象，主要考查电极反应、指示剂的变色情况及气体的检验等。【思路点拨】由图可知该装置为电解池，根据阴、阳离子的放电顺序，可知A、B两极分别为H+和OH-放电，根据放电确定溶液的酸碱性及气体的检验方法。【规范解答】由装置图可知A为电解池的阴极，电极反应为:4H+4e-=2H2；B为电解池的阳极，电极反应为：4OH-4e-=2H2O+O2。根据放电情况可知A极由于H+放电附近显碱性，指示剂应显黄色，同时还会发生反应Mg2+2OH-=Mg(OH)2$；B极由于OH-放电附近显酸性，指示剂仍显本身的颜色红色。在检验H2时利用其可燃性，检验O2时用能使带火星的木条能否复燃性进行检验。由于该电解池实质是电解水，所以将电解液倒入烧杯后，整个溶液呈中性，故指示剂变红，Mg(OH)2沉淀会消失。答案：（1） （2） 2H+ + 2e- = H2 Mg2+2OH-=Mg(OH)2$；（3）4OH-4e-=2H2O+O2（4）用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰（5） 用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃（6）溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）【类题拓展】用惰性电极进行电解的规律电解类型电解质组成举 例电极反应式pH变化恢复原浓度方法1.电解电解质1.不活泼金属无氧酸盐(CuCl2)阳极：2Cl-2e-=Cl2减小加CuCl2(s)阴极：Cu2+2e-=Cu2.无氧酸（HCl）阳极：2Cl-2e-=Cl2增大加HCl(g)阴极：2H+2e-=H22.电解水含氧酸（H2SO4)阳极：40H-4e-=2H2O+O2阴极：4H+4e-=2H2减小加H2O强碱(NaOH)增大活泼金属含氧酸盐(K2SO4溶液)不变3.放氢生碱型活泼金属无氧酸盐 (KCl溶液)阳极：2Cl-2e-=Cl2 阴极：2H+2e-=H22KCl+2H2O=2KOH+H2+Cl2增大加HCl（g）4.放氧生酸型不活泼金属的含氧酸盐（CuSO4溶液）阳极：4OH-4e-=2H2O+O2阴极：2Cu2+4e-=2Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4减小加CuO（s）2.（2010福建理综T116分）(铅蓄电池的工作原理为：研读下图，下列判断不正确的是A. K 闭合时，d电极反应式：B. 当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的为0.2 molC. K闭合时，II中向c电极迁移D. K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极【命题立意】本题以蓄电池为载体，着重考查了考生对电化学相关知识的掌握情况，其中涉及到了电极反应式的书写、化学计算、离子移动方向的判断以及蓄电池的工作原理的考查。将电化学有关知识与元素化合物、化学计算等学科内知识综合在一起进行考查，是高考命题的一个新的变化。【思路点拨】解答本题应注意以下几个问题：（1）书写电极反应式时应看清充放电的方向，同时注意元素价态的变化。（2）结合装置，正确判断电极情况。（3）熟练掌握蓄电池工作原理。【规范解答】选C。选项A ：K闭合时为原电池，为电解池，中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。选项B：在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移0.2mol电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为0.2mol，所以B项正确。选项C：K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以C项错误。选项D：K闭合一段时间，也就是充电一段时间后可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，所以D项正确。3.（2010安徽高考T86分）下列实验操作或装置符合实验要求的是A量取15.00mL NaOH溶液 B.定容 C.电解制Cl2和H2 D.高温煅烧石灰石【命题立意】本题以教材实验为依托，考查了实验的基本操作、实验原理及常规仪器的使用方法。【思路点拨】根据实验操作过程中的实验操作知识进行判断分析。【规范解答】选A。B项，胶头滴管下端口不能伸入到容量瓶内；C项，铜电极应为电解池的阴极才能电解产生出氯气和氢气；D项，坩埚不能带盖密闭加热。4.（2010海南高考T94分）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是 A电解时以精铜作阳极 B电解时阴极发生还原反应 C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu =Cu2+ + 2e D电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥【命题立意】本题考查电解池的基本原理及其应用，理解工业精炼铜的原理方法。【思路点拨】电解精炼金属的过程：粗金属纯金属溶解，氧化反应金属离子得到电子，还原反应阳极电源正极电源负极阴极【规范解答】选BD。电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，Cu2+得到电子后析出，附着在阴极上，故精铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，A、C错误B正确；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的Fe、Zn先失去电子，变成Fe2+、Zn2+进入溶液，然后是铜失去电子，变成Cu2+进入溶液， 因Ag、Pt等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在阳极底部成为阳极泥，D正确。【类题拓展】电解原理的另一应用是电镀，其原理为：镀层金属待镀金属镀层溶解，氧化反应镀层金属离子得到电子，还原反应阳极电源正极电源负极阴极5.（2010山东高考T2912分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3 以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为_。取少量废电解液，加入NaHCO3，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。（3）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。【命题意图】考查铝及其化合物的性质、电极反应式的书写、盐类水解、电镀及金属防腐的方法。【思路点拨】Al(OH)3不溶于弱酸，也不溶于弱碱，但是碳酸的酸性强于偏铝酸，故NaAlO2溶液中通入CO2会有白色沉淀Al(OH)3生成；单种离子的水解程度不大，一般不会产生气体或沉淀，当两种离子相互促进水解时，往往容易产生气体或沉淀。【规范解答】(1) 冒气泡的原因是Al与NaOH反应，化学方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2；使AlO2-生成沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3，沉淀容易溶解。阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜,还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e -=Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+和HCO3-相互促进水解。(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+,以补充Cu2+.(3)铁被保护，可以是做原电池的正极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做正极，锌作负极，称为牺牲阳极的阴极保护法。答案：(1)2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2； b2Al+3H2O6e=Al2O3+6H+；因为Al3+和HCO3相互促进水解：Al3+3HCO3=Al(OH)3+3CO2(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。(3) N 牺牲阳极阴极保护法【类题拓展】1电镀：待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，阳极反应：M ne- =Mn+（进入溶液），阴极反应Mn+ + ne- =M（在镀件上沉积金属）2电解精炼铜：以粗铜为阳极，精铜为阴极，含铜离子的溶液作电解质溶液。电解时发生如下反应：阳极（粗铜）：Cu -2e- = Cu2+；阴极（纯铜）：Cu2+ + 2e- = Cu。3电冶金：Na、Mg、Al的制取，如，电解熔融NaCl制金属Na：2NaCl(熔融) =2Na + Cl2。4金属腐蚀的快慢：在相同的电解质溶液中，金属腐蚀的快慢一般为：电解池的阳极原电池负极化学腐蚀电解池阴极、原电池正极。5金属腐蚀和电化学腐蚀的比较：电化学腐蚀（吸氧腐蚀）化学腐蚀条件不纯金属或合金与电解质溶液接触构成微小原电池金属跟接触物质（多为非电解质）直接反应现象有微弱电流产生无电流产生结果活泼金属被腐蚀较不活泼金属得到保护各种金属都有可能被腐蚀实例负极： 2Fe-4e-=2Fe2+正极： O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+3Cl2=2FeCl3（某些工厂）本质金属原子失去电子被氧化而损耗联系两种腐蚀同时发生，但电化腐蚀较化学腐蚀普遍，钢铁以吸氧腐蚀常见金属的防护改变金属内部结构，如制成不锈钢；在金属表面覆盖保护层，如电镀、涂油、喷漆、搪瓷、镀氧化膜（致密），目的使金属制品与周围物质隔开；电化学保护法（被保护金属作为原电池的正极或电解池的阴极）6.（2010天津高考T26分）化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是A阿司匹林具有解热镇痛作用B可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品C在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀D禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂，可减少汽车尾气污染【命题立意】考查化学与STES。化学与日常生活、社会热点问题、食品、医药、能源、环保、化工生产、高新产品等方面的内容是高考考查的重要内容。【思路点拨】在平时的学习中多了解些化学常识知识。【规范解答】选C。阿司匹林是常用的解热阵痛药，这是生活常识，故A项正确；Si3N4、Al2O3是常用的高温结构陶瓷，故B项正确；铜和铁组成的原电池，铁作负极被腐蚀，故C项错误；铅是一种重要的污染物，故D项正确。【类题拓展】金属的腐蚀与防护（1）金属腐蚀快慢的判断：与构成原电池的材料有关，若两极材料的活泼性相差越大，两极间的电动势越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，活泼金属在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。一般而言，电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的防护。（2）金属防护的方法：改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。在金属表面覆盖保护层，使金属和周围物质隔离开来。牺牲阳极保护法：利用原电池反应将需要保护的金属作为原电池的正极而受到保护。阴极电保护法：利用电解原理将需要保护的金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴极而受到保护。7.（2010天津高考T714分）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题： L的元素符号为_ ；M在元素周期表中的位置为_；五种元素的原子半径从大到小的顺序是_（用元素符号表示）。 Z、X两元素按原子数目比l3和24构成分子A和B，A的电子式为_，B的结构式为_。 硒（se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_。该族2 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢反应热的是_（填字母代号）。a+99.7 molL1 b+29.7 molL1 c20.6 molL1 d241.8 kJmol1 用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：_；由R生成Q的化学方程式：_。【命题立意】本题以元素的推断为背景，综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较；考查了电子式、结构式的书写，元素周期律和电极反应式、化学方程式的书写，是典型的学科内综合试题。【思路点拨】解答本题的突破口是地壳中含量最高的金属元素和蛋白质的组成。【规范解答】(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的元素，为Al，其在周期表的位置为第3周第A族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：AlCNOH。(2) N和H 1：3构成的分子为NH3，电子式为；2：4构成的分子为N2H4，其结构式为。(3)Se比O多两个电子层，共4个电子层，14电子层上的电子数分别为：2、8 、18、6，故其原子序数为34；其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4，为H2SeO4。非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故25周期放出的热量依次是：d、c、b、a，则第四周期的Se对应的是b。(4)Al作阳极失去电子生成Al3+，Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3Al2O3+3H2O。答案：(1)O 第三周第A族 AlCNOH(2) (3) 34 H2SeO4 b(4) Al-3e-Al3+ Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。【类题拓展】电解时电极产物的判断（1）阳极产物的判断：首先看阳极电极材料，若阳极电极材料是活性电极（金属活动性顺序表中Ag之前的金属单质），则阳极电极材料失去电子，阳极溶解，溶液中的阴离子不发生变化；若阳极电极材料是惰性电极（Pt、Au、石墨），则要看溶液中阴离子的失电子能力，此时可根据阴离子放电顺序加以判断，阴离子的放电顺序为：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子F-。（2）阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序加以判断，阳离子的放电顺序与金属活动性顺序表相反，其中：Ag+Fe3+Cu2+H+；电镀时：Zn2+H+。强调：阴极电极材料与金属活动性无关。8.（2010浙江高考T96分） Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li+FeS+2e-Li2S+Fe有关该电池的下列说法中，正确的是ALi-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B该电池的电池反应式为：2Li+FeSLi2S+FeC负极的电极反应式为Al-3=Al3+D充电时，阴极发生的电极反应式为：【命题立意】本题主要以新型电池为载体，考查电极材料及电极反应式的书写。【思路点拨】解答本题可先根据正极的电极反应式判断负极材料，进而判断出负极的电极反应式和电池的电池反应式。【规范解答】选B。由正极的电极反应式知，在负极上Li失去电子被氧化，所以Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为0价，故A项错误；负极的电极反应式为：2Li-2=2Li+，故C项错误；该电池的电池反应式为正、负电极的电极反应式之和：2Li+FeSLi2S+Fe，故B项正确；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为：2Li+2=2Li，故D项错误。二、2009年高考试题1.(2009广东高考14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 ( )A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e = 4OH B以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e = Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【解析】正极O2得电子，溶液显碱性或中性时，正极反应都为：O22H2O4e4OH，A正确。铝作负极，铝失电子，中性溶液(NaCl)中的负极反应为：Al3e = Al3，碱性溶液(NaOH)中的负极反应为：Al4OH3e AlO2 2H2O，B不正确。在碱性时总的电池反应式为：4Al3O24OH = 4AlO2 2H2O，溶液pH降低，C项错。电池工作时，电子从负极流向正极，D项错。答案：A2.(2009江苏高考5)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率CMgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁【解析】从放电顺序K、Ca2、Na、Mg2、Al3、H(水)可知，电解氯化镁溶液时，阳离子只能是水电离出的H得电子，得不到单质Mg。制金属镁是电解熔融的氯化镁。答案：D3.(2009安徽高考12)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是 ( )A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成。【解析】判断二极是解题的关键。从电解总反应知：金属Cu被氧化，铜电极应为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2Cu2e2OHCu2OH2O，所以B项、C项均错；同时可知当有0.1 mol电子转移时，应有0.05 mol Cu2O生成，D项也错。石墨电极应与电源的负极相连，发生还原反应：2H2eH2，A项正确。答案：A4.(2009浙江高考12)市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2 下列说法不正确的是 ( )A放电时，负极的电极反应式：Lie =Li B充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中Li向负极移动【解析】此类题，在确定二极后，先考虑放电的各种情况，再考虑充电的各种情况。放电时，Li作负极，失电子(A项正确)，生成的Li从负极移向正极(D项错)。充电时，是电池反应的反方向，从总方程式可知，此时的Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应，B项正确。C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确。答案：D5.(2009全国卷I28)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为极；电极b上发生的电极反应为；列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：电极c的质量变化是g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液；乙溶液丙溶液；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？。【解析】(1)c电极质量增加是此题的突破口：说明c处有Cu析出，即c为阴极。由此可推出b为阳极(OH失电子)、a为阴极、M为负极、N为正极。丙中K2SO4浓度的变化，是此题计算的关键。电解K2SO4溶液相当于电解水，据溶质守恒有：10010% = 100m(水)10.47%，得m(水) = 4.5 g，即电解水0.25 mol。据电子守恒有如下关系：2H2O(丙) 4e O2(b极) 2Cu(c极) = = 解得：V(O2) = 2.8 L m(Cu) = 16 g 答案：(1)正极； 4OH4e = 2H2OO2。水减少的质量：100 g(1) = 4.5 g生成O2体积：22.4 Lmol1 = 2.8 L16 g 甲：碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大乙：酸性增大，因为阳极上OH生成O2，溶液中H离子浓度增加丙：酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。6.(2009四川高考29)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁(CH3COO)2Fe、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800 左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800 左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子转移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：请回答下列问题：(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是_。(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有_、_、_(填化学式)生成。(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为_。(4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：。(5)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为。【思路】(1)由亚铁的还原性可以想到选择惰性气氛的原因；(2)因为其他物质为气体，结合质量守恒进行配平可知有CO2、H2O、NH3生成。(3)由于阳极材料是Fe，又因该极生成LiFePO4可以该极的大体转化过程为“FeLiFePO4”，根据质量守恒可知还有H2PO4 和Li参加反应，从而完成电极反应的书写。(5)充电时，被充电池的正极与电源的正极相连，此时被充电池实为电解池，被充电池的正极即为电池解的阳极。【解析】(1)根据题给信息，磷酸亚铁锂中存在的是Fe2离子，很容易被空气中的O2氧化，故灼烧时需用惰性气体保护。(3)方法二中，阳极的电极反应包括Fe原子失去电子生成Fe2，还有Fe2与H2PO4 、Li的沉淀反应。(4)M分子中含3个酯键，跟足量NaOH反应时，这3个酯键都会断裂。(5)可充电电池充电时，发生的反应是电池放电时的逆过程，据此原理，原电池放电时，正极是+3价铁得电子成为+2价铁。答案： (1)为了防止亚铁化合物被氧化。(2)CO2 H2O NH3。(3)FeH2PO4 Li2eLiFePO42H。(4)+3NaOH+HOCH2CH2OH+Na2CO3+CH3OH(5)FePO4Lie LiFePO47.(2009重庆高考26)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。(1)如图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 (填字母)；精制饱和食盐水的进口为 (填字母)；干燥塔中应使用的液体是 。(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为 。SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：3SiCl4(g)2H2(g)Si(g)4SiHCl3(g)达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气 (标准状况)。【解析】本题主要考查电解饱和食盐水的原理、还涉及化学平衡和氧化还原反应的计算。(1)根据图示装置可知在d处加入的应是饱和食盐水，在阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，即阴极和阳极产物分别是H2和Cl2，并在阴极出口a处得到NaOH溶液；阳极产生的Cl2可用浓硫酸干燥处理。(2)根据信息可知白炭黑为SiO2，再据氧化还原反应原理可以写出制备气相白炭黑的反应。生成SiHCl3的消耗的n(H2) = 0.0120 = 0.2 mol，则起始时n(H2) = 0.20.1420 = 3.0 mol；根据2NaClH2和H2为3 mol，可以求得消耗NaCl为0.351 kg；(3)根据3H23Cl2NaClO3及213.0 kg NaClO3可以求得生成的H2为134.4 m3。答案： (1)氯气； a； d； 浓硫酸。(2)SiCl42H2O2SiO24HCl 0.35 (3)134.48.(2009江苏高考16)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入_(填字母)，以除去溶液中的Fe3。A锌粉 B铁屑 CKI溶液 DH2(2)反应I需控制反应温度低于35 ，其目的是 。(3)工业生产上常在反应III的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。(4)反应IV常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为 。【解析】先分析各步变化：经反应I后，过滤，所得溶液含(NH4)2SO4、过量的NH4HCO3；反应II是用稀H2SO4与该溶液反应，生成(NH4)2SO4；反应III是在主含(NH4)2SO4的溶液中加KCl，析出K2SO4，NH4Cl留在溶液中；反应IV暂不清楚。(1)除去FeSO4中的Fe3，可用Fe屑、I，但为不引入杂质，只能用铁屑：2Fe3Fe = 3Fe2。(2)温度过高，NH4HCO3会分解，会促进Fe2的水解。(3)反应III的目的是析出K2SO4固体，在水中加入极性较小的有机溶剂(如醇类)，可降低离子化合物(如K2SO4)在水中的溶解度。(4)电解时阳极发生氧化反应，S2O82 中S显7价，可知是由SO42 中6价的S被氧化得到。阴极是H放电生成H2。答案：(1)B。 (2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2的水解)。(3)降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出。 (4)2SO42 2e = S2O82 。9. (2009广东理基25)钢铁生锈过程发生如下反应：2FeO22H2O2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3；2Fe(OH)3Fe2O33H2O。下列说法正确的是 ( ) A反应、中电子转移数目相等B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀【解析】反应中水既不是氧化剂，也不是还原剂，B错。选项C中钢质(主要成分是Fe)水管与铜质(主要成分是Cu)水龙头构成原电池，较活泼的钢质水管腐蚀速率加快，C错。钢铁可认为是铁碳合金，在潮湿的空气中构成了原电池，易发生电化学腐蚀而使铁生锈。答案：A10.(2009北京高考6)下列叙述不正确的是( )A铁表面镀锌，铁作阳极B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O22H2O4e = 4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e = Cl2 【解析】本题考查电化学知识的应用。Fe与Zn构成原电池时，活泼的Zn作负极溶解(即阳极，A项错)，使正极Fe受到保护(B项对)。C项，钢铁吸氧腐蚀时，Fe作负极被腐蚀，O2在正极(碳)得电子，C项正确。D项，在阳极上失电子能力是ClOH，D项对。答案：A三、2008年高考试题1.(2008上海高考12)取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是 ( )Ab电极是阴极 Ba电极与电源的正极相连接 C电解过程中，水是氧化剂 Db电极附近溶液的pH变小【解析】根据题意，a电极应产生Cl2，为阳极，与电源正极相连，则b为阴 极。D项中b电极上H+放电，附近OH-浓度增大，pH变大。答案：D2.（2008全国卷13）电解100mL含c（H+）0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）A0.10mol/LAg+B0.02mol/L Zn2+C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+【解析】根据离子的放电顺序可知，当电路中通过0.04mol的电子时，能析出金属的只有选项A和C，根据Age-=Ag和Cu22e-=Cu可知，析出的金属的物质的量分别为0.04mol的Ag和0.02mol的Cu，其质量分别为4.32g和1.28g。答案：A。3.（2008广东高考12）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀【解析】银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，不再起到保护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错。答案：A、C4.（2008全国卷10）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是( ) A逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【解析】Na2SO4=2NaSO42，H2OHOH，SO42和OH移向b电极，Na和H移向a电极，在b电极 上：4OH-4e =2H2OO2，在a电极上：2H2e =H2，所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H放电，所以a电极附近的c(OH)c(H)，滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。答案：D。5.（2008天津高考12）下列叙述正确的是（ ）A在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两