7電化學原理綜合應用-三年高考(201-2017)化學試題分項版解析含解析

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精1【2017江蘇卷】（12分）鋁是應用寬泛的金屬。以鋁土礦（主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質)為原料制備鋁的一種工藝流程以下：注:SiO2在“堿溶時轉變成鋁硅酸鈉積淀。3)“電解”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易耗資,原因是_.(4）“電解”是電解Na2CO3溶液，原理以以下圖。陽極的電極反響式為_，陰極產生的物質A的化學式為_。2【答案】（3）石墨電極被陽極上產生的O2氧化（4）4CO3+2H2O-4e-=4HCO+O2H23學必求其心得，業(yè)必貴于專精2【2017天津卷】（14分)某混淆物漿液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2C

2、rO4，?？紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完好被水浸出,某研究小組利用設計的電解分別裝置（見圖2），使?jié){液分別成固體混淆物和含鉻元素溶液，并回收利用?；卮鸷椭械膯栴}.含鉻元素溶液的分別和利用4）用惰性電極電解時，CrO42能從漿液中分別出來的原因是_，分別后含鉻元素的粒子是_;陰極室生成的物質為_（寫化學式）?！敬鸢浮浚?）在直流電場作用下,CrO42-經過陰離子互換膜向陽極室搬動，走開漿液CrO42和Cr2O72-NaOH和H2學必求其心得，業(yè)必貴于專精3【2016新課標1卷】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等，其一種生產工藝以下：回答以下問題:3）“電解”所用食

3、鹽水由粗鹽水精制而成，精制時,為除掉Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_、_.“電解”中陰極反響的主要產物是_。-【答案】（3)NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2（或NaClO2)；【剖析】(3）食鹽溶液中混有Mg2+和Ca2+,可利用過分NaOH溶液除掉Mg2+，利用過分Na2CO3溶液除掉Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，進行電解,陽極發(fā)生反響2Cl-2e-=Cl2，反響產生Cl2，陰極發(fā)生反響產生NaClO2，可見“電解中陰極反響的主要產物是NaClO2;4【2016北京卷】用零價鐵（Fe）去除水體中的硝酸鹽（NO3-)已成為環(huán)境修復研究的熱點之一。學必求其心得，業(yè)必貴于

4、專精（1）Fe復原水體中NO3的反響原理以以下圖。作負極的物質是_。正極的電極反響式是_。(2）將足量鐵粉投入水體中，經24小時測定率和pH，結果以下：-NO3的去除初始pHpH=2.5pH=4。5NO3的50湊近100去除率24小時湊近中性湊近中性pH鐵的最后物質形態(tài)pH=4.5時，NO3的去除率低。其原因是_。（4)其他條件與(2）相同，經1小時測定NO3-的去除率和pH，結果以下:初始pHpH=2。5pH=4。5NO3的去除率約10%約31小時pH湊近中性湊近中學必求其心得，業(yè)必貴于專精性與（2）中數(shù)據對照，講解（2）中初始pH不相同時，-NO3去除率和鐵的最后物質形態(tài)不相同的原因：_.

5、【答案】（1)鐵NO3+8e+10H+=NH4+3H2O(2)由于鐵表面生成不導電的FeO(OH)，阻攔反響進一步發(fā)生4）Fe2H=Fe2H2,初始pH較小，氫離子濃度高，產生的Fe2+濃度大,促進FeO（OH）轉變成可導電的Fe3O4，使反響進行的更完好，初始pH高時,產生的Fe2+濃度小，進而造成NO3去除率和鐵的最后物質形態(tài)不同。【剖析】（1）Fe是開朗的金屬，依照復原水體中的NO3的反響原理圖可知，F(xiàn)e被氧化作負極；正極發(fā)生獲得電子的復原反響，因此正極是硝酸根離子被復原為NH4+，該溶液為酸性電解質溶液，聯(lián)合元素和電荷守恒可知電極反響式為：NO3-+8e+10H+=NH4+3H2O；（

6、2)從pH對硝酸根去除率的影響來看，初始pH=4。5時去除率低，主假如由于鐵離子簡單水解生成FeO(OH),同時生成的Fe3O4產率降低，且生成的FeO(OH)不導電，因此NO3-的去除率低；（4）Fe2H=Fe2H2,初始pH較小，氫離子濃度學必求其心得，業(yè)必貴于專精高，產生的Fe2+濃度大，促進FeO（OH）轉變成可導電的Fe3O4，使反響進行的更完好;初始pH高時,由于Fe3+的水解，F(xiàn)e3+越簡單生成FeO（OH），產生的Fe2+濃度小，進而造成NO3-去除率和鐵的最后物質形態(tài)不相同.5【2016江蘇卷】鐵炭混淆物(鐵屑和活性炭的混淆物）、納米鐵粉均可用于辦理水中污染物。（1)鐵炭混淆

7、物在水溶液中可形成很多微電池。將含有Cr2O72的酸性廢水經過鐵炭混淆物,在微電池正極上Cr2O72轉變成Cr3，其電極反響式為_。【答案】（1)Cr2O72+6e+14H+2Cr3+7H2O6【2016天津卷】氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、貯備和應用三個環(huán)節(jié).回答以下問題：(1）可是氫氣直接焚燒的能量變換率遠低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負極反響式：_。5)化工生產的副產氫也是氫氣的根源。電解法制取有寬泛用途的Na2FeO4,同時獲得氫氣：Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2，工作原理如圖1所示.裝置通電后,鐵電極相鄰生成紫紅色的FeO42-，鎳電極有氣泡產生。若

8、氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產生學必求其心得，業(yè)必貴于專精紅褐色物質。已知:Na2FeO4只在強堿性條件下牢固，易被H2復原.電解一段時間后，c(OH-)降低的地區(qū)在_（填“陰極室”或“陽極室）。電解過程中,須將陰極產生的氣體實時排出,其原因是_。c(Na2FeO4)隨初始c（NaOH）的變化如圖2,任選M、兩點中的一點，剖析c（Na2FeO4）低于最高值的原因：_.【答案】（1）H2+2OH2e=2H2O（5）陽極室防止Na2FeO4與H2反響使產率降低M點：c（OH-）低，Na2FeO4牢固性差，且反響慢(或N點：（cOH-）過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使Na2FeO4產率降低)。學

9、必求其心得，業(yè)必貴于專精7【2016浙江卷】催化復原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一.5）研究證明,CO2也可在酸性水溶液中經過電解生成甲醇,則生成甲醇的反響發(fā)生在極，該電極反響式是?！敬鸢浮?5）陰CO2+6H+6e-=CH3OH+H2O【剖析】（5)二氧化碳變甲醇，碳元素的化合價降低，獲得電子,說明其在陰極反響，其電極反響為：CO2+6H+6e-CH3OH+H2O8【2015安徽卷】(4）常溫下,將除掉表面氧化膜的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，反響過程中有紅棕色氣體產生.學必求其心得，業(yè)必貴于專精0t1時

10、，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反響式是_，溶液中的H+向_極搬動，t1時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變,其原因是_.【答案】（4）2H+-=NO2+H2O,正，Al在濃硝酸+NO3+e中發(fā)生鈍化,氧化膜阻攔了Al進一步反響【剖析】(4）正極得電子發(fā)生復原反響，故電極反響式為:2H+NO3+e=NO2+H2O；在電場作用下，陽離子向電池正極搬動；由圖像得t1時刻電流方向改變，說明電負極發(fā)生變化,Al由于發(fā)生鈍化不再進一步反響。9【2015北京卷】（14分）研究CO2在海洋中的轉移和歸宿，是現(xiàn)在海洋科學研究的前沿領域。4）利用以以下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

11、。學必求其心得，業(yè)必貴于專精聯(lián)合方程式簡述提取CO2的原理:。用該裝置產生的物質辦理b室排出的海水，合格后排回海洋。辦理至合格的方法是?！敬鸢浮浚?）a室:2H2O-4e=O2+4H+，H+經過陽離子膜進入b室,發(fā)生反響:HCO3+H+CO2+H2O。c室的反響：2H2O+2e2OH-+H2，用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調治至湊近裝置入口海水的pH10【2015新課標2卷】（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生MnOOH，回收辦理該廢電池可獲得多種化工原料，相關數(shù)據下表所

12、示：學必求其心得，業(yè)必貴于專精溶解度/（g/100g水）化合ZnFe(OH)2Fe（OH）物（OH)23Ksp近似10-17101710-39值回答以下問題：（1)該電池的正極反響式為，電池反應的離子方程式為（2）保持電流強度為0.5A，電池工作五分鐘，理論上消耗Zng。（已經F96500C/mol）3）廢電池糊狀填充物加水辦理后，過濾，濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl，兩者可經過_分別回收；濾渣的主要成分是MnO2、_和，欲從中獲得較純的MnO2,最簡易的方法是，其原理是.【答案】（1）MnO2eHMnOOH；Zn2MnO22HZn22MnOOH(2)0。05g3）加熱濃縮、冷卻結晶;鐵粉

13、、MnOOH;在空氣中加熱；碳粉轉變成CO2，MnOOH氧化為MnO2學必求其心得，業(yè)必貴于專精3)廢電池糊狀填充物加水辦理后，過濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化銨。依照表中數(shù)據可知氯化鋅的溶解度受溫度影響較大，因此兩者能夠經過結晶分別回收,即經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶實現(xiàn)分別。二氧化錳、鐵粉、MnOOH均難溶于水，因此濾渣的主要成分是二氧化錳、碳粉、MnOOH。由于碳焚燒生成CO2，MnOOH能被氧化轉變?yōu)槎趸i，因此欲從中獲得較純的二氧化錳，最簡易的方法是在空氣中灼燒。11【2015新課標2卷】（15分）二氧化氯（ClO2,黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，回答以下問題:2）實驗室用N

14、H4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料，經過以下過程制備ClO2：電解時發(fā)生反響的化學方程式學必求其心得，業(yè)必貴于專精為.【答案】（2）NH4Cl2HCl電解3H2NCl3【剖析】（2）依照流程圖可知電解時生成氫氣和NCl3，則電解時發(fā)生反響的化學方程式為NH4Cl2HCl電解3H2NCl3。12【2015重慶卷】（14分）我國古代青銅器工藝精深，有很高的藝術價值和歷史價值，但出土的青銅器大多碰到環(huán)境腐化，故對其進行修復和防備擁有重要意義。5)以以下圖為青銅器在潤濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐化的原理表示圖。腐化過程中，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

15、極反響產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹u2（OH）3Cl，其離子方程式為；若生成4。29gCu2（OH)3Cl，則理論上耗氧體積為L（標準狀況）.【答案】（5）c2+3OH23Cl2Cu+Cl=Cu（OH)學必求其心得，業(yè)必貴于專精0。44813【2015四川卷】（16分）為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組經過以下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉變成重要的化工原料FeSO4(反響條件略）?；罨蜩F礦復原Fe3+的主要反響為：FeS2+7Fe2SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反響。請回答以下問題:5)FeSO4在必然條件下可制得

16、FeS2（二硫化亞鐵）納米資料。該資料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反響為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反響式是.【答案】(5)FeS2+4eFe+2S2【剖析】（5）正極得電子,化合價降低，可得正極方程式：FeS2+4eFe+2S2。14【2015上海卷】（此題共12分)氯堿工業(yè)以電解精制飽和學必求其心得，業(yè)必貴于專精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品。以以下圖是離子互換膜法電解食鹽水的表示圖，圖中的離子互換膜只贊同陽離子經過。達成以下填空:（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式.（2)離子互換膜的作用為：、.(3）精制飽和食鹽水從圖中地點補充，氫氧

17、化鈉溶液從圖中地點流出（選填“a”、“b”、“c”或“d。”）【答案】（1）2Cl2H2OCl2H22OH。（2）阻攔OH進入陽極室,與Cl2發(fā)生副反響：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻攔陽極產生的Cl2和陰極產生的H2混淆發(fā)生爆炸。（3）a;d；（2）圖中的離子互換膜只贊同陽離子通,是陽離子互換膜，能夠贊同陽離子經過,不能夠使陰離子經過，這樣即可學必求其心得，業(yè)必貴于專精以阻攔陰極溶液中的OH進入陽極室，與氯氣發(fā)生反響,阻攔Cl-進入陰極室，使在陰極區(qū)產生的NaOH純度更高。同時能夠阻攔陽極產生的Cl2和陰極產生的H2混淆發(fā)生爆炸。(3)隨著電解的進行，溶質NaCl不斷耗資，因此應當實時補充。精制飽和食鹽水從與陽極連結的圖中a地點補充，由于陰極H+不斷放電,相鄰的溶液顯堿性，氫氧化鈉溶液從圖中d地點流出；水不斷耗資，因此從b口不斷加入蒸餾水，從c地點流出的是稀的NaCl溶液。15【2015山東卷】（15分）利