高考电化学分类大全

1、近两年高考化学电化学分类汇编1.电解法在金属精炼、保护环境、处理废水中起着十分重要的作用。(1)如图为电解精炼银的示意图， (填a或b)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应 式为(2)电解法处理酸性含铭废水(主要含有)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应+ 6Fe2+ + 14HT= 2Cr3+ 6Fe3+ 7HO,最后Cr3 +以Cr(OH)3形式除去。回答下列问题：写出电极反应式：阴极 阳极当生成1molCr(OH)3时，电路中转移电子的物质的量至少为 mol。电解过程中有Fe(OH沉淀生成，原因是 (3)电解降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电解降解

2、的原理如图所示。电源正极为(填A或B),阴极反应式为 若电解过程中转移了 2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(A m左一A m右)为 g。【答案】(1) a+3e +4H+ NOt +2HO或+e +2H+ NOT + H2O(2)2H+ + 2eHJ Fe 2e =Fe2+6阳极生成的Fe2+被溶液中的氧化Fe3+,阴极 即放电，随着溶液中的酸性下降，使 Fe" 的水解平衡右移，生成Fe(OH沉淀(3)A 2 + 6HO+ 10eNf +120H 【解析】本题主要考查电解池原理。(1)粗银作阳极，所以a极为含有杂质的粗银.若b极有少量红棕色气体生成则生成该气悻的电极反应式为

3、NO； + 3t-F 4Ht=N0T + 2H2。或 NO ； + uT 汨一一6T + JfcdQ)电报反应式；阴极21r+2c-=比匕阳极陛加-当生成ImHCrg明时，消耗I力 生成1 mMCr力 消耗3mUFW+,电路申转移电子的物质的 量至少为。moi ；电解过程中有F/OH)丁尻淀生成原因是E哦生成的F/-被溶液中的"氧化阴极ET放电？随看暮浦中的酸性下降，使Fd+的水解平衡右移/生成F«OH)3沉淀。(1)研究钢铁的防腐蚀措施意义重大(3)AgPr作限优所以电源正板为人加5成为无污染的因以阴极反应助2N5 + 8WCH(te-MT412OFT*左侧的嘟:反应为3

4、JBO- l(te-=10H+ |O2T,若电解过程中转移了 2 m8电子，阳极区减少的底里 为| mES的质量即M即右侧的阴极区瀛少的质量为7 m3延的质量即5E且，同时在阳极区生成的2 mci 士通过痍子交换膜到达阴根区，所以修两侧电解清的质量变化差(Am左-演t右)为a62K5,62)k任4go 利2.用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护，其中 Y为NaCl。为减缓铁的腐蚀：若X为碳棒，开关K应置于(填字母)处，此时X极发生的电极反应式为。 若X为锌，开关K置于M处，则此时铁极发生的电极反应式为。(2)在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，地上还铺有铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中

5、，并与金属管道形成回路时，就会引起后者的腐蚀。为表示其原理，某班级的学生绘制了下列装置图(假设电极材料均为铁，电解质溶液均为 NaCl溶液)。你认为其中能合理模拟金属管道的腐蚀原理的是；c( R)的总反应方程式是；若图d中接通电源，则平放的铁丝左侧附近产生的现象是；请你为防止地下金属管道腐蚀提供一种策略。n .1L某溶液中含有的离子如下表：离了/2+CuAl 3+_ ?Cl.物质的量浓度/(mol/L)214x用惰性电极电解该溶液。当电路中有 5mol电子通过时，溶液的pH=(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解 现象)。【答案】I . (1)N 2Cl?2e?Cl2 T O2+2

6、HO+4?40H(2) acd Fe+2HOFe(0H)4+HT 铁丝左侧有无色的气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后白色沉淀变成灰绿色，最后变为红褐色 将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(塑料或油漆等)n .0【解析】I. CD若X为碳棒，则开关K应置于N处，铁作阴极J被保护 , 止忸寸X极为阳极，发生反应2Cl-2e-口3门电）若?为？必开关K罡于M处,则利用牺牲口肝及的阴极保护法,跟成一个原电池装置，铁横发生反应+ O+2HiCM«-4OH-C.2观察四个装置 只有b装盘不符合要求，不能形成闭合回路。曳口）中阳极上铁失电子，阴极上水电离出的氯离子得电子生成氯气，总反应方程式为FE

7、W。一 FOHJal+fbT.装置c本暖置d等如 铁丝左侧为电解池的阴极，有氢气放出，阳极上铁失电子生成的Fd鑫合溶港中的。H-,铁丝左侧附近产4.离子交换膜法为目前普遍使用的制碱技术， 生少量白色沉淀，随后白色沉淀变成灰等色，最后变为红褐色。L根据溶液呈电中性得水丁尸3 m皿L,电解时.溶滞中离子故电顺序；阴报为阳根为口厘汨飞当电路中有5mH电子逋过时”山山01-在网连发生反应2。-2夕一Cbb然后1 mN坨。在阳极发生反应2珏1-一5TM的在阴极发生反应CiP2e-6,然后I皿1#在阴极发生反应2H+2cH/h此时澹液卬cflTKlmoKL,故洛港的pHKh其极反应为：CO3. （2017

8、江苏卷）铝是应用广泛的金属。以铝土矿一（主要成分为AI2Q,含SiO2和FeO等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程 如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（3） “电解I”是电解熔融 A12O,电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 （4） “电解 是电解Na2CO溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为 L阴极产生的物质A的化学式为【答案】（3）石墨电极被阳极上产生的 Q氧化（4） 4CGT+2HO?4e=4HC0 +OTH24.12017天津卷】（14分）某混合物浆液含有Al（OH）3、Mn研口少量NaCrQ,。考虑到胶体的吸附作用使 NaCrQ不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的

9、电解分离装置（见图 2）,使浆液分离成固体混合物和含铭元素溶液，并回收利用。回答I和R中的问题。II.含铭元素溶液的分离和利用（4）用惰性电极电解时，CrQ2-能从浆液中分离出来的原因是 ,分离后含铭元素的粒子是 ;阴极室生成的物质为 （写化学式）。【答案】（4）在直流电场作用下，CrQ2-通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液CrQ2-和 Cr2O2-NaOHf口 H25.12016新课标1卷】NaClO是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：（3） “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg+和Cf,要加入的11m分别为 > 。 “电

10、解”中阴极反应的主要产物是。【答案】（3） NaOH§ 液；NaCO 溶液；C1O2?（或 NaClO）;【解析】（3）食盐溶液中混有Mg+和C1,可利用过量NaOH§液除去Mg+,利用过量NaCO溶液除去C1;向NaCl溶液中加入CQ,进行 电解，阳极发生反应2c-2e-=Cl2。，反应产生C12,阴极发生反应产生NaClO,可见“电解”中阴极反应的主要产物是 NaClO;6.12016北京卷】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO-）已成为环境修复研究的热点之一。（1） Fe还原水体中NO的反应原理如图所示。作负极的物质是。正极的电极反应式是。（2）将足量铁粉投入水体

11、中，经 24小时测定NO一的去除率和pH,结果如下：初始pHpH=pH=NO一的去除率接近100%<50%24小时pH接近中性接近中性铁的最终物质形态pH=W, N»的去除率低。其原因是。(4)其他条件与(2)相同，经1小时测定NOT的去除率和pH,结果如下:初始pHpH=pH=NQ一的去除率约10%约3%1小时pH接近中性接近中性与(2)中数据对比，解释(2)中初始pH不同时，NOT去除率和铁的最终物质形态不同的原因： 【答案】(/ )铁NO +8e +10Hf=Nhf+3Ho(2)因为铁表面生成不导电的FeO(OH)阻止反应进一步发生(4) Fe+ 2州=Fe2+ + H4

12、,初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大，促使FeO(OH转化为可导电的FesQ,使反应进行的更 完全，初始pH高时，产生的Fe2+浓度小，从而造成NO去除率和铁的最终物质形态不同。【解析】(1)Fe是活泼的金属，根据还原水体中的 NG的反应原理图可知，Fe被氧化作负极；正极发生得到电子的还原反应，因此正极是硝酸根离子被还原为NH+,该溶液为酸性电解质溶液，结合元素和电荷守恒可知电极反应式为：NO+ge+IOHkNhf+SHQ(2)从pH对硝酸根去除率的影响来看，初始 pH=寸去除率低，主要是因为铁离子容易水解生成 FeO(OH)同时生成的FeO产率降低, 且生成的FeO(OH齐导电

13、，所以NO的去除率低；(4) Fe+ 2H+=Fe2+ + Hd,初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大，促使FeO(OH转化为可导电的FesQ,使反应进行的更 完全；初始pH高时，由于Fe3+的水解，Fe3+越容易生成FeO(OH)产生的Fe2+浓度小，从而造成NGT去除率和铁的最终物质形态不同。7.12016江苏卷】铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有 C2O2的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上CrzCT转化为Cr",其电极反应式为【答案】(1) C2O2 +6e +14H+= 2C

14、3+7HO8.12016天津卷】氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：(1)但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式： o(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的NaFeO,同时获彳#氢气：Fe+2HO+2OH FeO2?+3Hd ,工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的 FeO2?,锲电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色 物质。已知：NaFeQ只在强碱性条件下稳定，易被 H2还原。电解一段时间后，c(OH)降低的区域在(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是 。c(Na2FeO)随初始c(NaOH)B变化如图2,任选M N两点中的一点，分析c(NazFeO)低于最高值的原因： 【答案】(1) H+2OR2e-=2HO (5)阳极室防止NaFeQ与代反应使产率降低八点：c