7电化学原理综合应用-三年高考(201-2017)化学试题分项版解析含解析

1、学必求其心得，业必贵于专精1【2017江苏卷】（12分）铝是应用宽泛的金属。以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程以下：注:SiO2在“碱溶时转变成铝硅酸钠积淀。3)“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易耗资,原因是_.(4）“电解”是电解Na2CO3溶液，原理以以下图。阳极的电极反响式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。2【答案】（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）4CO3+2H2O-4e-=4HCO+O2H23学必求其心得，业必贵于专精2【2017天津卷】（14分)某混淆物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2C

2、rO4，。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完好被水浸出,某研究小组利用设计的电解分别装置（见图2），使浆液分别成固体混淆物和含铬元素溶液，并回收利用。回答和中的问题.含铬元素溶液的分别和利用4）用惰性电极电解时，CrO42能从浆液中分别出来的原因是_，分别后含铬元素的粒子是_;阴极室生成的物质为_（写化学式）。【答案】（4）在直流电场作用下,CrO42-经过阴离子互换膜向阳极室搬动，走开浆液CrO42和Cr2O72-NaOH和H2学必求其心得，业必贵于专精3【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等，其一种生产工艺以下：回答以下问题:3）“电解”所用食

3、盐水由粗盐水精制而成，精制时,为除掉Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为_、_.“电解”中阴极反响的主要产物是_。-【答案】（3)NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2（或NaClO2)；【剖析】(3）食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+,可利用过分NaOH溶液除掉Mg2+，利用过分Na2CO3溶液除掉Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，进行电解,阳极发生反响2Cl-2e-=Cl2，反响产生Cl2，阴极发生反响产生NaClO2，可见“电解中阴极反响的主要产物是NaClO2;4【2016北京卷】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。学必求其心得，业必贵于

4、专精（1）Fe复原水体中NO3的反响原理以以下图。作负极的物质是_。正极的电极反响式是_。(2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定率和pH，结果以下：-NO3的去除初始pHpH=2.5pH=4。5NO3的50凑近100去除率24小时凑近中性凑近中性pH铁的最后物质形态pH=4.5时，NO3的去除率低。其原因是_。（4)其他条件与(2）相同，经1小时测定NO3-的去除率和pH，结果以下:初始pHpH=2。5pH=4。5NO3的去除率约10%约31小时pH凑近中性凑近中学必求其心得，业必贵于专精性与（2）中数据对照，讲解（2）中初始pH不相同时，-NO3去除率和铁的最后物质形态不相同的原因：_.

5、【答案】（1)铁NO3+8e+10H+=NH4+3H2O(2)由于铁表面生成不导电的FeO(OH)，阻拦反响进一步发生4）Fe2H=Fe2H2,初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大,促进FeO（OH）转变成可导电的Fe3O4，使反响进行的更完好，初始pH高时,产生的Fe2+浓度小，进而造成NO3去除率和铁的最后物质形态不同。【剖析】（1）Fe是开朗的金属，依照复原水体中的NO3的反响原理图可知，Fe被氧化作负极；正极发生获得电子的复原反响，因此正极是硝酸根离子被复原为NH4+，该溶液为酸性电解质溶液，联合元素和电荷守恒可知电极反响式为：NO3-+8e+10H+=NH4+3H2O；（

6、2)从pH对硝酸根去除率的影响来看，初始pH=4。5时去除率低，主假如由于铁离子简单水解生成FeO(OH),同时生成的Fe3O4产率降低，且生成的FeO(OH)不导电，因此NO3-的去除率低；（4）Fe2H=Fe2H2,初始pH较小，氢离子浓度学必求其心得，业必贵于专精高，产生的Fe2+浓度大，促进FeO（OH）转变成可导电的Fe3O4，使反响进行的更完好;初始pH高时,由于Fe3+的水解，Fe3+越简单生成FeO（OH），产生的Fe2+浓度小，进而造成NO3-去除率和铁的最后物质形态不相同.5【2016江苏卷】铁炭混淆物(铁屑和活性炭的混淆物）、纳米铁粉均可用于办理水中污染物。（1)铁炭混淆

7、物在水溶液中可形成很多微电池。将含有Cr2O72的酸性废水经过铁炭混淆物,在微电池正极上Cr2O72转变成Cr3，其电极反响式为_。【答案】（1)Cr2O72+6e+14H+2Cr3+7H2O6【2016天津卷】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、贮备和应用三个环节.回答以下问题：(1）可是氢气直接焚烧的能量变换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反响式：_。5)化工生产的副产氢也是氢气的根源。电解法制取有宽泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2，工作原理如图1所示.装置通电后,铁电极相邻生成紫红色的FeO42-，镍电极有气泡产生。若

8、氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生学必求其心得，业必贵于专精红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下牢固，易被H2复原.电解一段时间后，c(OH-)降低的地区在_（填“阴极室”或“阳极室）。电解过程中,须将阴极产生的气体实时排出,其原因是_。c(Na2FeO4)随初始c（NaOH）的变化如图2,任选M、两点中的一点，剖析c（Na2FeO4）低于最高值的原因：_.【答案】（1）H2+2OH2e=2H2O（5）阳极室防止Na2FeO4与H2反响使产率降低M点：c（OH-）低，Na2FeO4牢固性差，且反响慢(或N点：（cOH-）过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。学

9、必求其心得，业必贵于专精7【2016浙江卷】催化复原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一.5）研究证明,CO2也可在酸性水溶液中经过电解生成甲醇,则生成甲醇的反响发生在极，该电极反响式是。【答案】(5）阴CO2+6H+6e-=CH3OH+H2O【剖析】（5)二氧化碳变甲醇，碳元素的化合价降低，获得电子,说明其在阴极反响，其电极反响为：CO2+6H+6e-CH3OH+H2O8【2015安徽卷】(4）常温下,将除掉表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1），测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示，反响过程中有红棕色气体产生.学必求其心得，业必贵于专精0t1时

10、，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反响式是_，溶液中的H+向_极搬动，t1时，原电池中电子流动方向发生改变,其原因是_.【答案】（4）2H+-=NO2+H2O,正，Al在浓硝酸+NO3+e中发生钝化,氧化膜阻拦了Al进一步反响【剖析】(4）正极得电子发生复原反响，故电极反响式为:2H+NO3+e=NO2+H2O；在电场作用下，阳离子向电池正极搬动；由图像得t1时刻电流方向改变，说明电负极发生变化,Al由于发生钝化不再进一步反响。9【2015北京卷】（14分）研究CO2在海洋中的转移和归宿，是现在海洋科学研究的前沿领域。4）利用以以下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量

11、。学必求其心得，业必贵于专精联合方程式简述提取CO2的原理:。用该装置产生的物质办理b室排出的海水，合格后排回海洋。办理至合格的方法是。【答案】（4）a室:2H2O-4e=O2+4H+，H+经过阳离子膜进入b室,发生反响:HCO3+H+CO2+H2O。c室的反响：2H2O+2e2OH-+H2，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调治至凑近装置入口海水的pH10【2015新课标2卷】（14分）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒,其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收办理该废电池可获得多种化工原料，相关数据下表所

12、示：学必求其心得，业必贵于专精溶解度/（g/100g水）化合ZnFe(OH)2Fe（OH）物（OH)23Ksp近似10-17101710-39值回答以下问题：（1)该电池的正极反响式为，电池反应的离子方程式为（2）保持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zng。（已经F96500C/mol）3）废电池糊状填充物加水办理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，两者可经过_分别回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和，欲从中获得较纯的MnO2,最简易的方法是，其原理是.【答案】（1）MnO2eHMnOOH；Zn2MnO22HZn22MnOOH(2)0。05g3）加热浓缩、冷却结晶;铁粉

13、、MnOOH;在空气中加热；碳粉转变成CO2，MnOOH氧化为MnO2学必求其心得，业必贵于专精3)废电池糊状填充物加水办理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵。依照表中数据可知氯化锌的溶解度受温度影响较大，因此两者能够经过结晶分别回收,即经过蒸发浓缩、冷却结晶实现分别。二氧化锰、铁粉、MnOOH均难溶于水，因此滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉、MnOOH。由于碳焚烧生成CO2，MnOOH能被氧化转变为二氧化锰，因此欲从中获得较纯的二氧化锰，最简易的方法是在空气中灼烧。11【2015新课标2卷】（15分）二氧化氯（ClO2,黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答以下问題:2）实验室用N

14、H4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，经过以下过程制备ClO2：电解时发生反响的化学方程式学必求其心得，业必贵于专精为.【答案】（2）NH4Cl2HCl电解3H2NCl3【剖析】（2）依照流程图可知电解时生成氢气和NCl3，则电解时发生反响的化学方程式为NH4Cl2HCl电解3H2NCl3。12【2015重庆卷】（14分）我国古代青铜器工艺精深，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多碰到环境腐化，故对其进行修复和防备拥有重要意义。5)以以下图为青铜器在润湿环境中发生电化学腐化的原理表示图。腐化过程中，负极是（填图中字母“a”或“b”或“c”）;环境中的Cl-扩散到孔口,并与正

15、极反响产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈u2（OH）3Cl，其离子方程式为；若生成4。29gCu2（OH)3Cl，则理论上耗氧体积为L（标准状况）.【答案】（5）c2+3OH23Cl2Cu+Cl=Cu（OH)学必求其心得，业必贵于专精0。44813【2015四川卷】（16分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组经过以下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4(反响条件略）。活化硫铁矿复原Fe3+的主要反响为：FeS2+7Fe2SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反响。请回答以下问题:5)FeSO4在必然条件下可制得

16、FeS2（二硫化亚铁）纳米资料。该资料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反响为4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正极反响式是.【答案】(5)FeS2+4eFe+2S2【剖析】（5）正极得电子,化合价降低，可得正极方程式：FeS2+4eFe+2S2。14【2015上海卷】（此题共12分)氯碱工业以电解精制饱和学必求其心得，业必贵于专精食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。以以下图是离子互换膜法电解食盐水的表示图，图中的离子互换膜只赞同阳离子经过。达成以下填空:（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式.（2)离子互换膜的作用为：、.(3）精制饱和食盐水从图中地点补充，氢氧

17、化钠溶液从图中地点流出（选填“a”、“b”、“c”或“d。”）【答案】（1）2Cl2H2OCl2H22OH。（2）阻拦OH进入阳极室,与Cl2发生副反响：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻拦阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混淆发生爆炸。（3）a;d；（2）图中的离子互换膜只赞同阳离子通,是阳离子互换膜，能够赞同阳离子经过,不能够使阴离子经过，这样即可学必求其心得，业必贵于专精以阻拦阴极溶液中的OH进入阳极室，与氯气发生反响,阻拦Cl-进入阴极室，使在阴极区产生的NaOH纯度更高。同时能够阻拦阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混淆发生爆炸。(3)随着电解的进行，溶质NaCl不断耗资，因此应当实时补充。精制饱和食盐水从与阳极连结的图中a地点补充，由于阴极H+不断放电,相邻的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d地点流出；水不断耗资，因此从b口不断加入蒸馏水，从c地点流出的是稀的NaCl溶液。15【2015山东卷】（15分）利