2015年高考化學真題分類匯編:專題10 電化學及其應用_第1頁
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文檔簡介

1、專題10:電化學及其應用1【2015新課標卷理綜化學】微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是( )A正極反應中有CO2生成B微生物促進了反應中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【答案】A【解析】首先根據(jù)原電池反應判斷出厭氧反應為負極側(cè),有氧反應為正極側(cè)。A、根據(jù)厭氧反應中碳元素的化合價的變化:葡萄糖分子中碳元素平均為0價,二氧化碳中碳元素的化合價為+4價,所以生成二氧化碳的反應為氧化反應,所以在負極生成。錯誤;B、在微生物的作用下,該裝置為原電池裝置。原電池能

2、加快氧化還原反應速率,故可以說微生物促進了電子的轉(zhuǎn)移。正確;C、原電池中陽離子向正極移動。正確;D、電池的總反應實質(zhì)是葡萄糖的氧化反應。正確。 【考點定位】原電池原理;難度為一般等級【名師點晴】本題是關于能量轉(zhuǎn)化的題目,電化學包括原電池和電解池。原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,組成有正負極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路,活動性強的電極為負極,發(fā)生氧化反應,活動性弱的電極為正極,正極上發(fā)生還原反應。電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。與外加電源正極連接的為陽極,與電源負極連接的為陰極。陽極發(fā)生氧化反應,陰極發(fā)生還原反應。若陽極是活性電極,則是電極本身失去電子,若電極是惰性電極,則電解質(zhì)溶液(或熔融狀

3、態(tài))陰離子發(fā)生還原反應。掌握好陰離子、陽離子的放電順序、清楚在閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等是本題的關鍵。2【2015浙江理綜化學】在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解H2OCO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式,基本原理如圖所示。下列說法不正確的是( )AX是電源的負極B陰極的反應式是:H2O2eH2O2CO22eCOO2C總反應可表示為:H2OCO2H2COO2D陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是11【答案】D【解析】A、從圖示可看出,與X相連的電極發(fā)生H2OH2、CO2CO的轉(zhuǎn)化,均得電子,應為電解池的陰極,則X為電源的負極,A正確;B、陰極H2OH2、CO2CO均得電子發(fā)生還

4、原反應,電極反應式分別為:H2O2eH2O2、CO22eCOO2,B正確;C、從圖示可知,陽極生成H2和CO的同時,陰極有O2生成,所以總反應可表示為:H2OCO2H2COO2,C正確;D、從總反應方程式可知,陰極生成2mol氣體(H2、CO各1mol)、陽極生成1mol氣體(氧氣),所以陰、陽兩極生成的氣體物質(zhì)的量之比21,D不正確。答案選D。3【2015天津理綜化學】鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,下列有關敘述正確的是( )A銅電極上發(fā)生氧化反應B電池工作一段時間后,甲池的c(SO42)減小C電池工作一段時間后,乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰陽離子離子分別通過交

5、換膜向負極和正極移動,保持溶液中電荷平衡【答案】C【解析】由圖像可知該原電池反應原理為Zn+ Cu2= Zn2+ Cu,故Zn電極為負極失電子發(fā)生氧化反應,Cu電極為正極得電子發(fā)生還原反應,故A項錯誤;該裝置中為陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,故兩池中c(SO42)不變,故B項錯誤;電解過程中溶液中Zn2由甲池通過陽離子交換膜進入乙池,乙池中Cu2+2e= Cu,故乙池中為Cu2Zn2,摩爾質(zhì)量M(Zn2)>M(Cu2)故乙池溶液的總質(zhì)量增加,C項正確;該裝置中為陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,電解過程中溶液中Zn2由甲池通過陽離子交換膜進入乙池保持溶液中電荷平衡,陰離子并不

6、通過交換膜,故D項錯誤;本題選C。【考點定位】本題主要考查了原電池的反應原理,涉及反應類型、離子濃度的變化、電極的判斷、離子的移動方向的判斷等【名師點睛】電化學反應原理是選修4中的重要內(nèi)容,也是難點之一。原電池的反應原理的應用,抓住化學反應的本質(zhì)、正負極的判斷、正負極反應類型的判斷、電極反應式的書寫、總反應方程式的書寫、電子的流向、電流的流向、溶液中離子的流向、電極是否參加反應、電子的轉(zhuǎn)移、有關氧化還原反應的計算、溶液質(zhì)量的變化、離子交換膜的判斷、溶液的pH的計算或變化、溶液顏色的變化是解題的關鍵。綜合性較強,針對每個知識點進行詳細剖析,使學生真正理解原電池的反應中所涉及的知識。4【2015四

7、川理綜化學】用右圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時,控制溶液PH為910,陽極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是( )A用石墨作陽極,鐵作陰極B陽極的電極反應式為:Cl + 2OH2e= ClO + H2OC陰極的電極反應式為:2H2O + 2e = H2 + 2OHD除去CN的反應:2CN+ 5ClO + 2H+ = N2 + 2CO2 + 5Cl+ H2O【答案】D 【解析】A、陽極要產(chǎn)生ClO,則鐵只能作陰極,不能作陽極,否則就是鐵失電子,A正確;B、陽極是Cl失電子產(chǎn)生ClO,電極反應式為:Cl + 2OH2e= ClO + H2O,B正確;C、陰極是H

8、+產(chǎn)生H2,堿性溶液,故陰極的電極反應式為:2H2O + 2e = H2 + 2OH,C正確;D、溶液為堿性,方程式應為2CN+5ClO+ H2O =N2+2CO2+5Cl+2OH。選D?!究键c定位】電化學基礎知識【名師點睛】原電池原理和電解池原理都是建立在氧化還原和電解質(zhì)溶液基礎上,借助氧化還原反應實現(xiàn)化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化,是高考命題重點,題目主要以選擇題為主,主要圍繞工作原理、電極反應的書寫與判斷、新型電池的開發(fā)與應用等進行命題。電化學的命題除在繼續(xù)加強基本知識考查的基礎上,更加注重了試題題材的生活化、實用化、情景化,同時也加強了不同知識間的相互滲透與融合,這與新課標所倡導的提高國民科學

9、素養(yǎng)與探究、創(chuàng)新、靈活解決實際問題的能力極為相符,相信今后的電化學命題將會有更新穎的形式與題材出現(xiàn)。5【2015四川理綜化學】用右圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時,控制溶液PH為910,陽極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是( )A用石墨作陽極,鐵作陰極B陽極的電極反應式為:Cl + 2OH2e= ClO + H2OC陰極的電極反應式為:2H2O + 2e = H2 + 2OHD除去CN的反應:2CN+ 5ClO + 2H+ = N2 + 2CO2 + 5Cl+ H2O【答案】D 【解析】A、陽極要產(chǎn)生ClO,則鐵只能作陰極,不能作陽極,否則就是鐵失電子,A正

10、確;B、陽極是Cl失電子產(chǎn)生ClO,電極反應式為:Cl + 2OH2e= ClO + H2O,B正確;C、陰極是H+產(chǎn)生H2,堿性溶液,故陰極的電極反應式為:2H2O + 2e = H2 + 2OH,C正確;D、溶液為堿性,方程式應為2CN+5ClO+ H2O =N2+2CO2+5Cl+2OH。選D?!究键c定位】電化學基礎知識【名師點睛】原電池原理和電解池原理都是建立在氧化還原和電解質(zhì)溶液基礎上,借助氧化還原反應實現(xiàn)化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化,是高考命題重點,題目主要以選擇題為主,主要圍繞工作原理、電極反應的書寫與判斷、新型電池的開發(fā)與應用等進行命題。電化學的命題除在繼續(xù)加強基本知識考查的基礎上,

11、更加注重了試題題材的生活化、實用化、情景化,同時也加強了不同知識間的相互滲透與融合,這與新課標所倡導的提高國民科學素養(yǎng)與探究、創(chuàng)新、靈活解決實際問題的能力極為相符,相信今后的電化學命題將會有更新穎的形式與題材出現(xiàn)。6【2015福建理綜化學】某模擬"人工樹葉”電化學實驗裝置如右圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是( )A該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為光能和電能B該裝置工作時,H從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C每生成1 mol O2,有44 g CO2被還原Da電極的反應為:3CO2 + 16H-18e= C3H8O+4H2O【答案】B【解析】A根據(jù)圖示可知,該裝

12、置將電能和光能轉(zhuǎn)化為化學能,錯誤。B根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原則,該裝置工作時,H從正電荷較多的陽極b極區(qū)向負電荷較多的陰極a極區(qū)遷移,正確。C該反應的總方程式是:6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2。根據(jù)反應方程式可知,每生成1 mol O2,有2/3molCO2被還原,其質(zhì)量是88/3 g,錯誤。D根據(jù)圖示可知與電源負極連接的a 電極為陰極,發(fā)生還原反應,電極的反應式為:3CO2 + 18H+18e= C3H8O+5H2O,錯誤?!究键c定位】考查電解池反應原理的應用的知識。供的信息,是本題解決的關鍵。7【2015江蘇化學】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電

13、池的說法正確的是( )A反應CH4H2O3H2CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol 電子B電極A上H2參與的電極反應為:H22OH2e=2H2OC電池工作時,CO32向電極B移動 D電極B上發(fā)生的電極反應為:O22CO24e=2CO32【答案】D【解析】A、1molCH4CO,化合價由-4價+2上升6價,1molCH4參加反應共轉(zhuǎn)移6mol電子,故錯誤;B、環(huán)境不是堿性,否則不會產(chǎn)生CO2,其電極反應式:COH22CO324e=3CO2H2O,故B錯誤;C、根據(jù)原電池工作原理,電極A是負極,電極B是正極,陰離子向負極移動,故C錯誤;D、根據(jù)電池原理,O2、CO2共同參加反應,其電極反應式:

14、O22CO24e=2CO32,故D正確?!究键c定位】考查原電池的工作原理和電極反應式書寫。【名師點睛】考查原電池的工作原理,負極上失電子,正極上得電子,陰離子一般向負極移動,陽離子向正極移動,電極反應式書寫,先寫化合價變化的物質(zhì)以及得失電子數(shù),然后根據(jù)所給條件配平其他,也可以用總電極反應式減去簡單的電極反應式,但要注意還原劑不出現(xiàn)在正極上,氧化劑不出現(xiàn)在負極上,培養(yǎng)學生對氧化還原反應的書寫。8【2015上?;瘜W】研究電化學腐蝕及防護的裝置如右圖所示。下列有關說法錯誤的是( )Ad為石墨,鐵片腐蝕加快Bd為石墨,石墨上電極反應為:O2 + 2H2O + 4e 4OHCd為鋅塊,鐵片不易被腐蝕Dd

15、為鋅塊,鐵片上電極反應為:2H+ + 2e H2【答案】D【解析】由于活動性:Fe>石墨,所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池,F(xiàn)e為負極,失去電子被氧化變?yōu)镕e2+進入溶液,溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原,比沒有形成原電池時的速率快,正確。B.d為石墨,由于是中性電解質(zhì),所以發(fā)生的是吸氧腐蝕,石墨上氧氣得到電子,發(fā)生還原反應,電極反應為:O2 + 2H2O + 4e 4OH,正確。C.若d為鋅塊,則由于金屬活動性:Zn>Fe,Zn為原電池的負極,F(xiàn)e為正極,首先被腐蝕的是Zn,鐵得到保護,鐵片不易被腐蝕,正確。D. d為鋅塊,由于電解質(zhì)為中性環(huán)境,發(fā)生的是吸氧腐蝕,在鐵片上

16、電極反應為:O2 + 2H2O + 4e 4OH,錯誤?!究键c定位】考查金屬的電化學腐蝕及防護的知識?!久麕燑c睛】電化學理論是化學學習的重要理論,特別是在科技迅速發(fā)展,人均能耗不斷增加,能源日趨緊張的今天,了解電化學理論,實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化,減少對環(huán)境的污染和保護,都是非常必要的。電化學知識包括原電池和電解池,首先要確定裝置是原電池還是電解池。確定方法是觀察圖示是否有電源,若有就是電解池,否則就是原電池。電解池工作時,陽極發(fā)生氧化反應,陰極發(fā)生還原反應。結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫電極反應式、總反應方程式,并根據(jù)電性作用原理:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引確定電解質(zhì)溶液中離子移動的方向。原電池工

17、作時,活動性強的電極為負極,發(fā)生氧化反應,活動性弱的電極為正極,正極上發(fā)生還原反應。要掌握電化學反應原理,結(jié)合電極及電解質(zhì)溶液的酸堿性正確書寫電極反應式,利用好圖示及題干提供的信息,是本題解決的關鍵。9【2015上?;瘜W】(本題共12分)氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖,圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空:(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式。(2)離子交換膜的作用為:、。(3)精制飽和食鹽水從圖中位置補充,氫氧化鈉溶液從圖中位置流出。(選填“a”、“b”、“c”或“d”)(4)KClO3可以和

18、草酸(H2C2O4)、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應的化學方程式。(5)室溫下,0.1 mol/L NaClO溶液的pH0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH。(選填“大于”、“小于”或“等于”)。濃度均為0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32、CO32、HSO3、HCO3 濃度從大到小的順序為。已知:H2SO3Ki1=1.54×10-2Ki2=1.02×10-7 HClOKi1=2.95×10-8 H2CO3Ki1=4.3×10-7Ki2=5.6×10-11

19、【答案】(1) 2Cl2H2OCl2H22OH。(2)阻止OH-進入陽極室,與Cl2發(fā)生副反應:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。(3)a;d;(4)2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.(5)大于;SO32>CO32>HCO3>HSO3。【解析】(1)電解飽和食鹽水時,溶液中的陽離子H+在陰極得到電子變?yōu)镠2逸出,使附近的水溶液顯堿性,溶液中的陰離子Cl-在陽極失去電子,發(fā)生氧化反應。產(chǎn)生Cl2。反應的離子方程式是2Cl2H2OCl2H22OH。(2)圖

20、中的離子交換膜只允許陽離子通,是陽離子交換膜,可以允許陽離子通過,不能使陰離子通過,這樣就可以阻止陰極溶液中的OH-進入陽極室,與氯氣發(fā)生反應,阻止Cl-進入陰極室,使在陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH純度更高。同時可以阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。(3)隨著電解的進行,溶質(zhì)NaCl不斷消耗,所以應該及時補充。精制飽和食鹽水從與陽極連接的圖中a位置補充,由于陰極H+不斷放電,附近的溶液顯堿性,氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出;水不斷消耗,所以從b口不斷加入蒸餾水,從c位置流出的是稀的NaCl溶液。(4)KClO3有氧化性,H2C2O4有還原性,在酸性條件下KClO3可以和草酸(H2C2O4

21、)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。則根據(jù)電子守恒及原子守恒,可得該反應的化學方程式是:2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.(5)NaClO、Na2SO3都是強堿弱酸鹽,弱酸根離子發(fā)生水解反應,消耗水電離產(chǎn)生的H+,破壞了水的電離平衡,當最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),所以溶液顯堿性。形成鹽的酸越弱,鹽水解程度就越大。消耗的離子濃度越大,當溶液達到平衡時,剩余的離子濃度就越小。由于H2SO3的Ki2=1.02×10-7;HClO的Ki1=2.95×10-8,所以酸性:

22、HSO3->HClO,因此溶液的pH: NaClO> Na2SO3。由于電離程度:H2SO3> H2CO3>HSO3->HCO3-,濃度均為0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,水解程度:CO32>SO32,所以離子濃度:SO32>CO32;水解產(chǎn)生的離子濃度:HCO3- > HSO3-。但是鹽水解程度總的來說很小,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在。所以在該溶液中SO32、CO32、HSO3、HCO3 濃度從大到小的順序為SO32>CO32>HCO3>HSO3?!究键c定位】考查電解原理的應用、氧化還原反應方程式

23、的書寫、電離平衡常數(shù)在比較離子濃度大小的應用的知識?!久麕燑c睛】氧化還原反應、電解原理、弱電解質(zhì)的電離平衡理論、鹽的水解、離子濃度大小比較是中學化學中的重要知識和理論,要掌握其反應原理、規(guī)律、方法、比較依據(jù),再結(jié)合實際情況,進行正確的判斷,得到相應的答案?!咀ⅰ勘绢}分類于專題4、1010【2015北京理綜化學】(14分)研究CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿,是當今海洋科學研究的前沿領域。(1) 溶于海水的CO2主要以4種無機碳形式存在,其中HCO3-占95%,寫出CO2溶于水產(chǎn)生HCO3-的方程式: 。(2) 在海洋循環(huán)中,通過右圖所示的途徑固碳。寫出鈣化作用的離子方程式: 。同位素示蹤法證實光合作

24、用釋放出的O2只來自于H2O,用18O標記物質(zhì)的光合作用的化學方程式如下,將其補充完整: + =(CH2O)x+x18O2+xH2O(3) 海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上,其準確測量是研究海洋碳循環(huán)的基礎,測量溶解無機 碳,可采用如下方法:氣提、吸收CO2,用N2從酸化后的還說中吹出CO2并用堿液吸收(裝置示意圖如下),將虛線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。滴定。將吸收液洗后的無機碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3,再用xmol/LHCl溶液滴定,消耗ymlHCl溶液,海水中溶解無機碳的濃度= mol/L。(4) 利用右圖所示裝置從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。結(jié)合方程式簡述提取C

25、O2的原理: 。用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水,合格后排回大海。處理至合格的方法是 ?!敬鸢浮?#160;(1)CO2+H2OH2CO3,H2CO3HCO3+H+ (2)Ca2+ 2HCO3= CaCO3+ CO2+H2O xCO2  2x H218O (3) xy/z  (4)a室:2H2O-4e= O2+4H+,H+通過陽離子膜進入b室,發(fā)生反應:HCO3+H+= CO2+H2O。 c室的反應:2H2O+2e-=2OH-+H2,用c室排出的堿液將

26、從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近裝置入口海水的pH 【解析】 (1)CO2可與水反應生成碳酸,碳酸可微弱電離生成碳酸氫根和氫離子:CO2+H2OH2CO3HCO3+H+ (2)根據(jù)反應物是HCO3,生成物是CaCO3和CO2,易知本題的反應方程式為:Ca2+ 2HCO3= CaCO3+ CO2+H2O 。 根據(jù)元素守恒法,及示蹤原子的標記可知方程式中的填空為:xCO2 , 2x H218O (3)注意酸化的試劑要用硫酸,一定不能用鹽酸,因為HCl會揮發(fā)出來影響后續(xù)的滴定。

27、60;該滴定過程轉(zhuǎn)化的關系式為:CO2    HCO3  HCl                                 1      

28、60;            1n(CO2)  x mol/L×y×10-3L 解得:n(CO2)=xy×10-3mol 所以:c(CO2)=xy/z mol/L(4)海水pH8,顯堿性,需要H+中和降低海水的堿性,a室發(fā)生陽極反應:2H2O-4e= O2+4H+, c(OH)下降,H2OOH+H+平衡右移,c(H+)增大,H+從a室進入b室,發(fā)生反應:HCO3+H+= CO2+H2O。

29、 c室的反應:2H2O+2e-=2OH-+H2,用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近裝置入口海水的pH ?!究键c定位】考查鹽類水解、方程式書寫、化學實驗、化學平衡移動、電解、化學計算等?!久麕燑c晴】本題以CO2在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿為素材,考查有關化學反應原理知識,難度不大,要求學生掌握弱電解質(zhì)的電離、化學方程式的書寫以及利用守恒觀點配平方程式,第(3)小問責考查學生化學實驗設計與計算能力,第(4)問利用電化學利用理論從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量,體現(xiàn)了化學與環(huán)境保護、理論與實際相結(jié)合的特點?!咀ⅰ勘绢}分類與專題14、1011【2015北京理綜化

30、學】(15分)為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規(guī)律的聯(lián)系,某同學通過改變濃度研究“2Fe3+2I-2Fe2+I2”反應中Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。實驗如下:(1)待實驗I溶液顏色不再改變時,再進行實驗II,目的是使實驗I的反應達到 。(2)iii是ii的對比試驗,目的是排除有ii中 造成的影響。(3)i和ii的顏色變化表明平衡逆向移動,F(xiàn)e2+向Fe3+轉(zhuǎn)化。用化學平衡移動原理解釋原因: 。(4)根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律,該同學推測i中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,導致I-的還原性弱于Fe2+,用右圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗驗證。K閉合時,指針向右偏

31、轉(zhuǎn),b作 極。當指針歸零(反應達到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測,該現(xiàn)象是 。(5)按照(4)的原理,該同學用上圖裝置進行實驗,證實了ii中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因,轉(zhuǎn)化原因是 。與(4)實驗對比,不同的操作是 。(6)實驗I中,還原性:I->Fe2+;而實驗II中,還原性:Fe2+>I-,將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結(jié)論是 ?!敬鸢浮?#160;(1)化學平衡狀態(tài)(2)溶液稀釋對顏色變化(3)加入Ag+發(fā)生反應:Ag+I-=AgI,c(I-)降低;或增大c(Fe2+)平衡均逆向移動(4)正 左管產(chǎn)生黃

32、色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)。 (5)Fe2+隨濃度增大,還原性增強 ,使Fe2+還原性強于I-向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液。 (6)該反應為可逆氧化還原反應,在平衡時,通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動方向【考點定位】考查化學平衡、電化學、以及化學實驗設計等知識【名師點晴】本題以“2Fe3+2I-2Fe2+I2”反應中Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化為基本素材,考查化學平衡狀態(tài)的判斷、平衡的移動、原電池原理、化學實驗設計等內(nèi)容,要求學生在解答本題時能充分接受、吸收、整合所給信息,分析和解決化學問題,同時本題第(2)(

33、5)等小問也體現(xiàn)了對化學實驗與科學探究能力的考查。題目難度不是很大。解答本題時還要注意答題的規(guī)范性?!咀ⅰ勘绢}分類與專題10、1112【2015海南化學】(9分)銀是一種貴金屬,古代常用于制造錢幣及裝飾器皿,現(xiàn)代在電池和照明器材等領域亦有廣泛應用?;卮鹣铝袉栴}。(1)久存的銀制器皿表面會變黑,失去銀白色的光澤,原因是 。(2)已知Ksp(AgCl)=18×10-10,若向50mL0018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0020mol·L-1的鹽酸,混合后溶液中的Ag+的濃度為 mol·L-1,pH為 。(3)AgNO3溶液光照易分解,生成Ag

34、和紅棕色氣體等物質(zhì),其光照分解的化學方程式為 。(4)右圖所示原電池正極的反應式為 ?!敬鸢浮浚?)Ag與空氣中氧及含硫化合物反應生成黑色硫化銀; (2)1.8×10-7mol/L;2 (3)2AgNO3Ag+2NO2 +O2 (4)Ag+e-=Ag【解析】(1)根據(jù)金屬的腐蝕可知Ag變黑是發(fā)生了化學腐蝕,Ag與空氣中氧及含硫化合物反應生成黑色硫化銀; (2)根據(jù)反應中HCl和硝酸銀的物質(zhì)的量可知HCl過量,則計算剩余的氯離子的物質(zhì)的量濃度為(0.02-0.018)mol/L/2=0.001mol/L,根據(jù)AgCl的溶度積的表達式計算即可;因為該反應中氫離子未參加反應,所以溶液的體積

35、變?yōu)?00mL時,氫離子的濃度為0.01mol/L,則pH=2; (3)根據(jù)氧化還原反應理論,硝酸銀分解生成Ag和二氧化氮氣體,無元素化合價升高的,所以該反應中有氧氣生成。 (4)該原電池的實質(zhì)是Cu與銀離子發(fā)生置換反應生成Ag單質(zhì),所以正極是生成Ag單質(zhì)的還原反應?!究键c定位】本題考查金屬的腐蝕、溶度積的應用、氧化還原反應理論的應用,電極反應式的書寫?!久麕燑c睛】以銀及其化合物為載體考查金屬銀的腐蝕、沉淀溶解平衡相關計算、氧化還原方程式的書寫及原電池原理的應用??疾閷W生分析問題、解決問題的能力,如(3)小題根據(jù)氧化還原反應的特點準確判斷產(chǎn)物、正確配平是得分的關鍵,考查了學生的計算能力如(1)

36、,是新課標高考每年的必考點?!咀ⅰ勘绢}分類于專題10、1213【2015安徽理綜化學】(14分)C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。(1)Si位于元素周期表第_周期第_族。(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_;Cu的基態(tài)原子最外層有_個電子。(3)用“>”或“<”填空:原子半徑電負性熔點沸點Al_SiN_O金剛石_晶體硅CH4_SiH4(4)常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示,反應過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。0-t1時,原電池的負極是Al片,此時,正極的電極反應式是_,溶液中的H+向

37、_極移動,t1時,原電池中電子流動方向發(fā)生改變,其原因是_。【答案】(1)三 IVA ,(2)1s22s22p3,1個(3)>,<,>,<(4)2H+ + NO3-+e-=NO2 + H2O,正,Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,氧化膜阻止了Al進一步反應【解析】(1)Si的核電荷數(shù)為14,位于元素周期表第三周期IVA族;(2)N原子的核外電子數(shù)為7,根據(jù)電子排布式的書寫規(guī)則,N的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3;Cu的基態(tài)原子核外電子排布式為:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1故最外層有1個電子(3)同周期元素原子隨核電荷數(shù)遞增,原子半徑減小;非

38、金屬性越強電負性越大;金剛石和晶體硅都屬于原子晶,但C-C鍵鍵長短,鍵能大,故熔點更高;組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,沸點越高。(4)正極得電子發(fā)生還原反應,故電極反應式為:2H+ + NO3-+e-=NO2 + H2O;在電場作用下,陽離子向電池正極移動;由圖像得t1時刻電流方向改變,說明電負極發(fā)生變化,Al因為發(fā)生鈍化不再進一步反應?!究键c定位】本題屬于實驗題,考查知識點覆蓋范圍較廣,包括元素周期表和元素周期律、核外電子排布、晶體類型、原電池原理等知識,難度也由簡入難。【名師點睛】關于元素周期表的掌握關鍵是規(guī)范表達元素在周期表中的位置,周期和族的表示書寫要規(guī)范;在書寫電子排布式時

39、要注意根據(jù)能量最低原理和泡利不相容原理,同時還要注意洪特規(guī)則中的特例,如半滿和全滿結(jié)構(gòu)的特殊性;晶體類型和分子的結(jié)構(gòu)對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響,化學鍵對物理性質(zhì)的影響也是本題的考查重點;判斷原電池的正負極關鍵在于理解原電池的本質(zhì)是氧化還原反應,根據(jù)這個原理來判斷正負極,負極失電子,發(fā)生氧化反應,進而再根據(jù)電極材料、電解質(zhì)溶液和題干信息書寫電極反應式。【注】本題分類與專題7、1014【2015山東理綜化學】(15分)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電

40、解液為_溶液(填化學式),陽極電極反應式為_ ,電解過程中Li+向_電極遷移(填“A”或“B”)。(2)利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為_,鐵渣中鐵元素的化合價為_,在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g,CO2的體積為1.344L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為_。【答案】(1)LiOH;2Cl2e=Cl2;B(2)2Co(OH)3+4H+SO32=2Co2+SO42+5H2O;+3;Co3O4【解析】(1)根據(jù)示意圖,B極區(qū)生產(chǎn)H2,同時生成LiOH,則B極區(qū)電解液不能

41、是LiCl溶液,如果是LiCl溶液則無法得到純凈的LiOH,則B極區(qū)電解液為LiOH溶液;電極A為陽極,陽極區(qū)電解液為LiCl溶液,根據(jù)放電順序,陽極上Cl失去電子,則陽極電極反應式為:2Cl2e=Cl2;根據(jù)電流方向,電解過程中Li+向B電極遷移。(2)在酸性條件下,Co(OH)3首先與H+反應生成Co3+,Co3+具有氧化性,把SO32氧化為SO42,配平可得離子方程式:2Co(OH)3+4H+SO32=2Co2+SO42+5H2O;鐵渣中鐵元素的化合價應該為高價,為+3價;CO2的物質(zhì)的量為:1.344L÷22.4L/mol=0.06mol,根據(jù)CoC2O4的組成可知Co元素物

42、質(zhì)的量為0.03mol,設鈷氧化物的化學式為CoxOy,根據(jù)元素的質(zhì)量比可得:59x:16y=0.03mol×59g/mol:(2.41g0.03mol×59g/mol),解得x:y=3:4,則鈷氧化物的化學式為:Co3O4?!究键c定位】本題考查了電極原理及應用,包括電極方程式的書寫、電解液的判斷、離子移動方向的判斷;還考查了離子方程式的書寫、元素化合價的判斷、根據(jù)化學計算推測物質(zhì)的化學式,【名師點睛】本題試題立意鮮明,以考查學生能力為主導,抓住學科知識的內(nèi)在聯(lián)系,首先通過電解法制備LiOH的分析考查了電解的原理及應用,然后利用鈷渣制備鈷氧化物的工藝流程,考查了離子方程式的

43、書寫和化學式的推斷,將化學學科知識的考查融于化工生產(chǎn)實踐中,體現(xiàn)了化學學科的科學和社會價值,側(cè)重于對考生分析問題、解決問題能力的考查?!咀ⅰ勘绢}分類與專題2、1015【2015重慶理綜化學】(14分)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術價值和歷史價值,但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進行修復和防護具有重要意義。 (1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第 周期。(2)某青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119g、20.7g,則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為 。(3)研究發(fā)現(xiàn),腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl。關于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,下列敘述正確的是 。A降低了

44、反應的活化能 B增大了反應的速率C降低了反應的焓變 D增大了反應的平衡常數(shù) (4)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀Ag2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復分解反應,該化學方程式為 。 (5)題11圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。腐蝕過程中,負極是 (填圖中字母“a”或“b”或“c”);環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反應產(chǎn)物和負極反應產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹u2(OH)3Cl,其離子方程式為 ;若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為 L(標準狀況)?!敬鸢浮?1.(14分) (1)四 (2)10:1 (3)A、B (

45、4)Ag2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O (5) c 2Cu2+3OH+Cl=Cu2(OH)3Cl 0.448【解析】(1)銅為29號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)則可知,銅元素位于元素周期表中第四周期。(2)根據(jù)N=m/M×NA,青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119g、20.7g,則該青銅器中Sn和Pb原子數(shù)目之比為(119÷119):(20.7÷207)=10:1. (3)催化劑能降低反應的活化能,從而加快化學反應速率,但是催化劑不能改變反應的焓變,也不能改變化學平衡常數(shù),選A、B. (4)Ag2O與CuCl發(fā)生復分解反應,沒有化合價的升降,則化學方程式為A

46、g2O +2CuCl=2AgCl+Cu2O 。(5)根據(jù)圖示,腐蝕過程中,銅失電子生成Cu2,則負極是銅,選c;根據(jù)上述分析,正極產(chǎn)物是OH,負極產(chǎn)物為Cu2,環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,與正極反應產(chǎn)物和負極反應產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,則離子方程式為2Cu2+3OH+Cl=Cu2(OH)3Cl;4.29gCu2(OH)3Cl的物質(zhì)的量為4.29/241.5=0.02mol,根據(jù)銅原子守恒,Cu2的物質(zhì)的量為0.04mol,負極反應為:2Cu-4e=2Cu2,正極反應為O2+4e+2H2O = 4OH,根據(jù)正負極放電量相等,則理論上耗氧體積為0.02mol×22.4L·mol-1=0.448L.【考點定位】本題主要考查銅及其化合物的性質(zhì),催化劑的作用,化學方程式的書寫,電化學的基本原理?!咀ⅰ勘绢}分類與專題8、10、1116【2015新課標卷理綜化學】(14分)酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物,該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可得到多種化工原料,有關數(shù)據(jù)下表所示:溶解度/(g/100g水) 溫度/化合物020406080

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