1、2013化学复习知识点深度剖析教案： 专题六 化学反应与能量（人教版）化学应用 电解熔融 NaCl 制 Na（装置如图）： 熔融氯化钠的电离方程式：NaCl=Na+Cl 通直流电后，阴极：2Na+2e=2Na；阳极：2Cl2e=Cl2 总反应方程式为：2NaCl(熔融) 2Na Cl2练一练：（1）电解法还可以用来冶炼哪些金属？（2）对比用惰性电极电解氯化钠水溶液和电解熔融氯化钠的异同？已知有关物质的熔沸点数据如下表：MgOAl2O3MgCl2AlCl3溶点28522027714190（2.5105Pa）沸点360029801412182.7请参考上述数据回答问题：能不能用电解MgO的方法生产
2、镁?写出原因?能不能用电解AlCl3的方法生产铝?原因是?们用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。核心考点真题回放1.（2011广东）某小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。下列叙述不正确的是（ ）Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2+2e-= CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色2.（2011全国卷）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2 下列有关该电池的说法不正确的是（ ） A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
3、B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D. 电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O3.（2011安徽）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：。下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是（ ） A.正极反应式： B.每生成1 mol转移2 mol电子 C.不断向“水”电池的负极移动 D.是还原产物答案：B解析：A项，正极反应是得电子的一极，错。B项，Ag从0价升至+1价，反应中生成1mol Na2Mn5O10
4、时，Ag失去2mol电子，即反应中转移2mol 电子，正确。C项，原电池中阳离子向正极移动，故错。D项，反应中Ag作还原剂，对应的产物AgCl为氧化产物，错。4.（2011北京）结合右图判断，下列叙述正确的是（ ）A和种正极均被保护B. 和中负极反应均是 C. 和中正极反应均是D. 和中分别加入少量溶液，均有蓝色沉淀5.（2011北京）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。溶液A的溶质是 。电解饱和食盐水的离子方程式是 。电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用： 。电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(C
5、a2)。精制流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程I中将NH4转化为N2的离子方程式是 。BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程II中除去的离子有 。经过程III处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m3盐水b，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。答案：NaOH 2Cl+2H2O H2+Cl2+2OH Cl2与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动。减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出 Mg(OH)2 2NH4+3C
6、l2+8OHN2+6Cl+8H2O SO42、Ca2 1.76解析：电解饱和食盐水时，阴极产物为NaOH和H2，阳极产物是Cl2，反应的离子方程式是2Cl+2H2O H2+Cl2+2OH，据此可以确定溶液A的溶质是NaOH；电解时用盐酸控制综合提高 一、考题预测 1.（2012江西）下列说法正确的是（ ）A蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程B MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料，也常用于电解法冶炼镁、铝金属C铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应D由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键，不可能有非极性键答案：C解析：A项油脂不是高分子化合物
7、；B项MgO熔点太高，常用电解熔融氯化镁冶炼镁；H2O2中存在非极性键，D项不正确。2. （2012唐山）碱性锌锰电池的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnO（OH），下列说法不正确的是（ ）A该电池Zn为负极，MnO2为正极，电解质是KOHB放电时外电路电流由Zn流向MnO2C电池工作时OH-向锌电极移动D该电池的正极反应为：MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH答案：B解析：放电时，Zn为负极，MnO2为正极反应物，电子流从Zn流向MnO2，电流方向与电子流向相反，故B项错误。3.（2012山东莱芜）锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，电池总反应式为
8、：，下列说法不正确的是（ ） A.向外供电时，锂离子向负极移动 B.负极上反应的物质是锂，正极上反应的物质是 C.正极的电极反应为: D.负极的电极反应为：答案：A解析：该电池的负极为锂，产生的Li+移向正极，A项错误。4.（2012南昌）用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是（ ）A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl答案：C解析：电解HCl溶液生成氢气和氯气，溶质减少，PH增大；电解NaOH实质是电解水，NaOH浓度增大，PH也增大，电解NaCl生成NaOH，PH增大。5.（2012福建泉州）右图是模拟电化学反应装置图。下列说法正确的是（
9、）A若X为碳棒，开关K置于N处，会加快铁的腐蚀B若X为锌，开关K置于N处，则X极上有黄绿色气体生成C若X为碳棒，开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为：Fe3eFe3D若X为锌，开关K置于M处，则总反应方程式为：2ZnO22H2O2Zn(OH)2答案：D解析：A项构成电解池，此时Fe为阴极被保护，不正确；B项锌为活泼电极放电，不会产生黄绿色气体；C项构成原电池，铁为负极失电子生成Fe2+，不正确。6.（2012山东济宁）控制合适的条件，将反应设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）A反应开始时，乙中石墨电极上发生的电极反应式为2I2e=I2B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C电
10、流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极答案：D解析：该反应不是可逆反应，故不能逆向进行，D项说法错误。7.(2012浙江宁波)在1L K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-) = 2.0 molL1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标准状况）气体，则原溶液中c(K+)为 A2.0 molL1B1.5 molL1 C1.0 molL1 D0.5 molL1 8.(2012浙江宁波)某心脏起搏器的动力来源于Li-SOCl2电池。该电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +
11、SO2。下列关于该电池的说法正确的是（ ）A放电过程中Li+向负极移动B该电池的电解质溶液为NaCl水溶液C正极电极反应式为： 2SOCl2+4e- = 4Cl +S +SO2D当0.4mol Li完全溶解时，流经电解液的电子个数为2.40810239.(2012九江)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（ ）A溶液的质量变化：甲减小乙增大B溶液pH值变化：甲减小乙增大C相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙D电极反应式：甲中阴极：Cu2+2e= Cu， 乙中负极：Mg - 2e= Mg2+ 10.（2012山东莱芜）工业
12、上金属的冶炼过程复杂。（1）炼铁涉及的2个热化学方程式：则反应的 。（2）工业上电解硫酸锌溶液可实现湿法炼锌(控制条件，使难放电、阳极电极不溶解)。写出电解总方程式 。（3）将干净的铁片浸于熔融的液态锌水中可制得镀锌钢板，这种钢板具有很强的耐腐蚀能力。镀锌钢板的镀层一旦被破坏后，锌将作为原电池的 极发生 反应。（填“氧化”或“还原”）（4）实验室用镀锌钢板与稀硫酸制取标准状况下的氢气4.48L，则该反应转移的电子数为 ，消耗硫酸的物质的量是 。二、过关强化训练 一、选择题(每小题有仅有一个选项，每小题3分，共48分)1.下列常见的反应，在理论上不能用于设计原电池的是（ ）AH2SO4(aq)B
13、aCl2(aq)2HCl(aq)BaSO4(s)；H0BCH3CH2OH(l)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)；H0C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)4Fe(OH)3(s)；H0D3Cu(s)8HNO3(aq)3Cu(NO3)2(aq)2NO(g)4H2O(l)；H0答案：A解析：理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池，分析选项中给出的反应中，A为复分解反应，不属于氧化还原反应，其不能设计成原电池。2.（2012福建泉州）1g 氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出热量1209 kJ，则（ ） A反应的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)2H2O(g) H= +
14、4836 kJmol1 B氢气的燃烧热为2418 kJmol1C1 mol H2O(1)的能量大于1 mol H2O(g)的能量 D2 mol H2和1 mol O2的能量总和大于2 mol H2O(g)的能量答案：D解析：氢气燃烧为放热反应，A不正确；此时生成的为气态水，B项不正确；等物质的量的液态水具有的能量比气态水的小，D项错误。3铁锈的成分中含有铁的氧化物、铁的氢氧化物研究证明，铁器的生锈与大气中的氧气、水蒸气有关下列做法中最有利于减缓铁器生锈的是 ()A铁锅用完后用水刷洗干净其表面的油污B久置不用的铁刀涂抹凡士林在空气中保存C将铁壶盛水后保存D铁勺、铁铲放在阴湿处保存4同温同压下，用
15、惰性电极在U型管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积最大的是 （ ） A饱和食盐水 BCuCl2溶液 CCuSO4溶液 DNaOH溶液5.(2012九江)已知：热化学方程式：由此可知Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l） H=_ A-441.8kJmol-1B- 254.8kJmol-1 C-438.9kJmol-1 D-260.4kJmol-1答案：D解析：利用盖斯定律可知：-/2，可得Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l） H=-260.4kJmol-16.电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：阳极质量减小，阴极质量增加，电解过程中Cu2+浓度不变。则可
16、选用的电极是 ( )A石墨作阳极，铁作阴极 B粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极，纯铜作阴极 C纯铜作阳极，铁作阴极 D铁作阳极，纯铜作阴极答案：C 解析：本题中所述的电解过程实际就是电镀过程：阳极质量减少，必须用活泼金属作阳极，则A选项不符合题意；由于Cu2+的放电能力比H+的大，阴极质量增加，但是要使Cu2+浓度不变，则阳极必需用纯铜，所以选C。7如图所示，下列叙述正确的是（) AY为阴极，发生还原反应 BX为正极，发生氧化反应CY与滤纸接触处有氧气生成 DX与滤纸接触处变红8. 将Fe片和Zn片放在盛有NaCl溶液（其中滴有酚酞）的表面皿中，如图所示。最先观察到变为红色的区域为( ) A.
17、和 B.和C.和 D.和9.右图为用直流电源电解析Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，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电极附近呈红色答案：D解析：根据右图可以写出电极反应式，阳极（b极）：4OH4e=O2+2H2O，阴极（a极）：4H+4e=2H2，在两极滴入石蕊溶液，b极溶液显酸性而呈红色，a极溶液显碱性而呈蓝色；逸出气体体积a电极大于b电极；且H2和O2均为无色无味气体。10.甲乙两同学做下表所述的水果电池实验，其测得
18、的数据如下表：实验序号电极材料选用的水果电极间距/cm电压/mVI锌铜菠萝3900II锌铝菠萝3650III锌铝苹果3450下列叙述中错误的是（ ）AI中锌为负极，电子由锌经导线流向铜BII中铝为负极，铝失去电子，电流由锌经导线流向铝CIII中铝为负极，电极反应为：Al-3e-=Al3+D水果电池的电压只与水果的种类有关答案：D解析：从表中数据可以看出，水果电池的电压即与水果种类有关，也与电极材料有关，D错；其余选项均正确。11.（2012合肥）意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如下图所示，已知断裂1 mol NN键吸收167kJ热量，
19、生成1 mol NN键放出942kJ热量。根据以上信息和数据，判断下列说法中正确的是（ ）AN4与N2互为同位素 B14N原子核内的中子数为14CN4沸点比P4（白磷）低 DN4是一种比N2稳定的物质答案：C解析：N4与N2互为同素异形体，A项不正确；14N的质量数是14，中子数为7，B项错误；键能越大，共价键的稳定性越大，故N4比N2稳定性差，D项不正确。12.在25时，将两个铂电极插入一定质量的饱和硫酸钠溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出amol气体，同时有Wmol Na2SO410H2O晶体析出。若温度不变，则剩余溶液中溶质的质量分数为 ( )A B C D13（2011马鞍山）
20、下列有关电化学的说法中正确的是（ ）碳 A、铅酸蓄电池充电时的阳极反应为：PbSO4+2H2OPbO2+SO42-+4H+2e- B、氢氧固体燃料电池中的正极反应为（固体电解质只允许O2-通过）：O2+2H2O+4e-4OH- C、用石墨电极电解CuCl2溶液一段时间后，向所得溶液中加入少量的CuO可使电解液复原 D、可用如图所示的装置实现反应：Cu+H2SO4=CuSO4+H2答案：A解析：A项，阳极发生氧化反应，失去电子，正确；B项，正极应生成O2，即O2+4eO2，错误；C项，电解CuCl2,生成Cu和Cl2，故应补充CuCl2，错误；D项，Cu与H2SO4不能发生自发的氧化还原反应，错
21、误。14（2011辽宁锦州）用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含ClBr NaMg2）的装置如图所示 （ab为石墨电极）。下列说法中不正确的是 （ ） A电池工作时，正极反应式为：O2 +4H + 4e 2H2OB电解时，a 电极周围首先放电的是Br而不是Cl，说明当其它条件相同时前者的还原性强于后者C电解时，电子流动路径是：负极外电路阴极溶液阳极正极D忽略能量损耗，当电池中消耗0.02g H2 时，b 极周围会产生0.02g H2 答案：C 解析：从电池中相应的电极材料及电解质溶液可知，A项正确；电解时，总是还原性强、氧化性强的离子在两极首先放电，b与原电池中正极相连，故充当阳极，放电的是还原性
22、强的阴离子，B项正确；在电解过程中，电解质溶液的导电是通过阴阳离子的定向移动完成的，电子不可能在溶液中流动，C项错误；根据整个过程中的电子得失守恒可知，D项正确。15.将V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示(实验中始终保持 V1 + V2= 50mL)。下列叙述正确的是 （ ）A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可能转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.0mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应16.（2012南昌）将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液,i.以电流强度为1A通电
23、10分钟；ii.10min后，反接电源，以电流强度为2A继续通电10分钟；下列图像分别表示：银电极质量，铂电极质量，及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。正确的是（ ）A. B. C. D. 答案：A解析：一开始银作阳极失电子形成Ag+，质量减少；铂作阴极，Ag+在阴极得电子生成银单质，所以铂电极质量增加；反接后银作阴极，质量增加，铂上的银失电子，质量减少，当银反应完后，由于铂是惰性电极所以OH-失电子产生氧气，再从电流强度和时间关系可得出正确。二、非选择题（共5个题）17.（9分）依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题：（
24、1）电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 ；（2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X电极上发生的电极反应为 ；（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。属材料容易失去电子，因此负极是铜 ，正极是银，电极反应分别为：2Ag2e2Ag Cu2eCu2。电池工作时电子定向移动，由负极流向正极，溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动。18（11分）（2011云南）用如图所示的装置进行电解。A中盛有AgNO3溶液，B中盛有饱和Na2SO4溶液通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。则：（1）电源的F端为_极。（2）A中发生反应的化学方程式为_。（3）在B中观察到
25、的现象是_、_、_。（4）室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0168L,，B中析出硫酸钠晶体g。若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后，A中溶液体积恰为1000mL，则A溶液的pH为_。电解前饱和Na2SO4溶液的质量分数为_（列出算式即可。）答案：（1）正 （2）4AgNO32H2O4AgO24HNO3 （3）石墨极有气泡产生，Cu极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成 （4）2 100%解析：以湿润的淀粉KI试纸为研究对象。由于C端变为蓝色，可知C端有I2生成：2I-2eI2。该极为阳极，连接电源正极。由题意可知：4HO22H2根据气体体积可求出n（H）
26、、c（H）及pH。对于B池，阳极反应式为：Cu2eCu2，阴极反应式为：2H2eH2。电解的总反应式为Cu2H2OCu（OH）2H2。当阴极析出00025molH2,耗水0005mol，析出晶体的质量和消耗的水的质量即为饱和溶液的质量。19.（10分）A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Na+、K+、Cu2+ 阴离子SO42 、OH 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题： （
27、1）M为电源的_极（填写“正”或“负”）电极b上发生的电极反应为_； （2）计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积：_； （3）写出乙烧杯的电解池反应_ （4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ _。 （5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来的状态，操作是_ 。 20.（13分）（2012.潍坊）(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射，标志着我国的航空航天技术迈进了一大步.火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼来制备. 用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反
28、应生成氮气和气态水. 已知：N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) H=10.7kJ mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-543 kJ mol-1写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 . 已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，它很容易转化为二氧化氮.试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)： . (2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空.如图l所示装置中，以稀土金属材料做惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2-离子(O
29、2+4e 2O2-). c电极的名称为 ,d电极上的电极反应式为 .如图2所示电解l00mL0.5 molL-1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为 .若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填序号).为恢复电解质溶液的原状，根据“出什么加什么”原理，只要相当于加入CuO即可，a可以，b 项Cu(OH)2可以拆为CuOH2O，c的CuCO3拆为CuOCO2，d项Cu2(OH)2CO3可拆为CuOH2OCO2，其中c项也可选。 21.（9分）含铬(Cr)工业废水的处理原理是将Cr2O72转化为Cr3，再将C
30、r3转化为沉淀。转化过程中，废水pH与Cr2O72转化为Cr3的关系左图，实验室模拟工业电解法处理含铬废水的装置如右图： 请根据以上知识回答下列问题：(1)含铬废水预处理的方法是 。(2)写出下列反应的离子方程式： 电解过程中的阴极反应式 _ ；Cr2O72转化为Cr3的离子方程式 。(3)当废水颜色不再发生明显变化时，切断电源，取出电极，再调节电解液的pH至8左右。调节pH的目的是 。(4)含铬废水国家排放标准为含量0.1000mg/L。取上述电解后的废水200.00 mL，调节pH1后置于锥形瓶中，用浓度为0.0001 mol/L的KI溶液滴定，至滴定终点时，用去KI溶液9.00 mL。已知酸性条件下，I被Cr2O72氧化的产物为I2。用计算所得数据说明上述电解法处理后的废水是否符合国家排放标准 。答案：（1）调节pH为1左右 2H2eH26Fe2Cr2O7214H6Fe32Cr37H2O 使溶液中的Fe3、Cr3全部转化为氢氧化物沉淀经计算知，上述电解后的废水中含量0.0780 mg/L，符合国家排放标准