高考电化学专题 13页

一、原电池 ‎1、概念:将化学能转化成电能的装置叫做原电池.‎ ‎2、构成原电池的条件 ‎（1）、活泼性不同的两种电极（可以是金属和金属、金属和非金属、金属和金属氧化物等）‎ ‎（2）、电解质溶液（3）、形成闭合回路 ‎3、原电池的原理 由正负电极和适当的电解质溶液组成原电池，用导线连接原电池的正负电极时，原电池便开始工作。原电池的正负电极是由电极材料决定的。还原性相对较强的金属做负极（即活泼金属做负极），原电池放电时，电子从负极流出，负极发生氧化反应；电子流入的一极为正极，氧化剂在正极上得到电子被还原。‎ 原电池放电时正负电极反应可表示如下：‎ 负极反应：负极上发生失电子的反应，即氧化反应。‎ 正极反应：正极发生还原反应。‎ ‎（1）若电池的负极能直接与电解质反应时，正极反应：Nn+ + ne- =N ‎ ‎（2）若电池负极不与电解质反应，则原电池中其他氧化剂在正极得电子，例如：2H2O+O2+4e-=4OH-‎ ‎3、电极反应式和原电池总反应式的书写 ‎（1）负极——失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）‎ ‎（2）正极——得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子，或正极本身得电子）‎ ‎（3）总反应式 = 正极反应式 + 负极反应式 ‎（4）怎样书写电极反应式和总反应式？可逆电池如何书写电极反应式？‎ 可逆电池电极反应式书写的关键是要弄清电解液是酸性还是碱性（H+ 和OH-不能乱用）然后是方向 ‎（5）怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？‎ 书写步骤：写出燃烧反应；根据电解液改写燃料电池总反应；写出正极的电极反应式(一般较简单);由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式(但要注意电极反应式中不能有氧化剂)‎ 以金属铂做电极，KOH为电解质，在两极上分别通入甲烷和氧气构成燃料电池，请写出电极反应式和总反应方程式。‎ ‎①.(燃烧总反应) CH4+2O2→CO2+2H2O ‎②.(电池总反应)CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O ‎③.正极：2O2+4H2O+8e-→8OH-‎ ‎④.负极：CH4+10OH--8e-→CO32-+7H2O ‎（6）、原电池原理的应用 ‎①制作多种化学电源，如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池 ‎②加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H2反应速率较慢，若滴入几滴CuCl2溶液，使置换出来的铜紧密附在锌表面，形成许多微小的原电池，可大大加快化学反应。‎ ‎③金属的电化学保护，牺牲阳极的阴极保护法 ‎④金属活动性的判断 二、金属的腐蚀和防护 ‎1、金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。金属与氧化剂（一般非电解质）接触，直接发生化学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁与氯气接触发生的腐蚀为化学腐蚀。而更普遍存在的，危害也更为严重的是电化学腐蚀，即不纯的金属或合金与电解质溶液发生原电池反应引起的腐蚀。如钢铁在水膜酸性较强条件下发生析氢腐蚀Fe-2e-=Fe2+，2H++2e-=H2↑；在水膜酸性很弱或中性条件下，则发生吸氧腐蚀：2Fe-4e-=2Fe2+，2H2O+O2+4e-=4OH-。‎ ‎2、金属的防护方法 ‎①改变金属的内部结构；②覆盖保护层；③使用电化学保护法 三、电解原理及应用 ‎1、电解池 ‎（1）电解池是在外电源作用下工作的装置。电解池中与电源负极相连的一极为阴极，阳离子在该极接受电子被还原；与电源正极相连的一极为阳极，阴离子或电极本身（对电镀而言）在该极失去电子被氧化。‎ ‎（2）电解池（或电镀池）中，根据反应现象可推断出电极名称。凡发生氧化的一极必为阳极，凡发生还原的一极必为阴极。例如用碳棒做两极电解溶液，析出Cu的一极必为阴极；放出的一极必为阳极。‎ 注意：‎ ‎·电解池中，与外电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极，这一点与原电池的负对阳，正对阴恰恰相反。‎ ‎·电解池的电极常称阴阳极，不称正负极。‎ ‎·电镀池是一种特殊的电解池，电极名称的判定同电解池。‎ ‎2、电解原理的应用 ‎（1）制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。‎ ‎（2）电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。‎ ‎（3）精炼铜：以精铜作阴极，粗铜作阳极，以硫酸铜为电解质溶液，阳极粗铜溶解，阴极析出铜，溶液中Cu2+浓度减小 ‎（4）电冶活泼金属：电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。‎ 四、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算 ‎1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序 阴极： 放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是 K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Fe3+ 、Ag+、Au3+ ‎ 放电由难到易 阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是 S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-‎ 失电子由易到难 若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。‎ 要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。‎ ‎2、电解时溶液pH值的变化规律 电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；③若阴极上有H2，阳极上有O2，且，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH 值会变大，成中性溶液。‎ ‎3、进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH值或推断金属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。‎ 五、原电池和电解池的比较 装置 比较 原电池 电解池 装置判断 无外接直流电源 有外接电源 组成条件 活泼性不同的两个电极；相应的电解质溶液；两个电极和电解质的必须形成闭 ‎ 合回路 两个电极；有外接电源；有电解质溶液 电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属 阴极：与电源负极相连 阳极：与电源正极相连 电极反应 负极：电极本身失电子，发生氧化反应 正极：一般是电极本身不发生反应，溶液中的阳离子得电子，发生还原反应 阴极：本身不反应，溶液中阳离子得电子发生还原反应。‎ 阳极：发生氧化反应，若是惰性中极，则是溶液中阴离子失电子；若是非惰性电极，则电极本身失电子 电子流向 负极正极 电源负极阴极，阳极电源正极 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 六、各种典例：‎ ‎ 例1、锌锰电池，负极是锌，正极是炭棒。电解质是拌湿的NH4Cl、MnO2是去极剂，除去炭棒上的氢气膜，减小电池的内阻。正极反应是NH4+水解而提供的H+，所以电极反应和总反应分别为：‎ ‎ 负极：Zn—2e-= Zn2+ （失电子，电荷平衡）‎ ‎ 正极：2 NH4++2e-+2 MnO2=2NH3+H2O+Mn2O3 (得电子，电荷平衡)‎ ‎ 总：Zn+2 NH4++2 MnO2= Zn2++2NH3+ H2O+ Mn2O3‎ ‎ 例2、铅蓄电池（放电），负极是Pb，正极是PbO2、H2SO4是电解质。正负极生成的Pb2+同时SO42-结合生成难溶的PbSO4‎ ‎ 负极：Pb-2e-+ SO42-= PbSO4 （失电子，电荷平衡）‎ ‎ 正极：PbO2+2e-+4H++ SO42-= PbSO4+2 H2O (得电子，电荷平衡)‎ 总：Pb+ PbO2+4H++2 SO42-放电2 PbSO4+2 H2O ‎ 例3、氢氧燃料电池，分别以KOH和H2SO4作电解质的电极反应如下：‎ 碱作电解质：负极：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极：O2+4e-+2 H2O=4OH-‎ ‎ 酸作电解质：负极：H2—2e-=2H+ 正极：O2+4e-+4H+=2 H2O 总反应都是：2H2+ O2=2 H2O ‎ 例4、甲烷、空气、KOH燃料电池，CH4被氧气氧化，因此通CH4的一极是负极，且生成的CO2会与OH-反应。‎ 负极：CH4 -8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O 正极：O2+4e-+2 H2O= 4OH-‎ 总：CH4+2 O2+2OH-= CO32-+3H2O（总反应合理）‎ ‎ 例5、甲醇、空气（含CO2），与碳酸锂熔融盐燃料电池。甲醇被氧化，因此通甲醇的一极是负极，CO32-参与反应。‎ ‎ 负极：CH3OH-6e-+3 CO32-=4CO2+2 H2O （失电子，电荷平衡）‎ ‎ 正极：O2+4e-+2CO2=2CO32- (得电子，电荷平衡)‎ 总：2CH3OH+3 O2=2CO2+4H2O （总反应合理）‎ ‎ 例6、以Al空气，海水为能源的海水电池。H2O中的OH-参与负极反应，可以直接写成OH-‎ 负极：Al-3e-+3OH-=Al（OH）3 正极：O2+4e-+2 H2O= 4OH-‎ 总：4 Al+3 O2+6H2O=4 Al（OH）3‎ ‎ 例7、银器日久表面生成黑色Ag2S，可将硫银器置于盛食盐水的铝制容器中，又能恢复银白。H2O中的OH-和H+分别参与了两极的反应。‎ 负极：Al-3e-+3OH-=Al（OH）3 正极：Ag2S+2e-+2 H+=2Ag+H2S ‎ 总：2 Al+3 Ag2S+6 H2O=2 Al（OH）3↓+　6 Ag　↓+3 H2S↑（H2O的电离）‎ 例8、已知反应：AsO43-+2I-+2 H+==== AsO33-+I2+ H2O ‎ 是可逆电池反应如图装置，‎ ‎（Ⅰ）向B杯中逐滴加浓盐酸电流计指针偏转。‎ ‎ （Ⅱ）若向B杯中滴加40%HaOH渗液，电流 计指针又会向上述相反方向偏转。‎ ‎（Ⅰ）负极（碳1）：2I-—2e-=I2 （氧化反应）‎ ‎ 正极（碳2）：AsO43-+2e-+2 H+= AsO33-+ H2O （还原反应）‎ ‎ （Ⅱ）负极（碳2）：AsO33--2e-+2OH-= AsO43-+ H2O ‎ ‎ 正极（碳1）：I2 +2e- = 2 I- ‎ ‎ 例9、丁烷、空气燃料电离、电池，其电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态能传导O2-因此O2-参与负极反应。‎ 负极：C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5 H2O ‎ 正极：O2+4e-= 2O2-‎ ‎ 总：‎2C4H10+13O2=8CO2+ 10H2O ‎ ‎ 例10、氢氧燃料电池，固体电解质在熔融状态分别能传导O2- 或H+书写时要依据电解质的性质。‎ ‎（Ⅰ）传导O2- ：负极：H2—2e-+ O2- = H2O ‎ 正极：O2+4e-= 2O2-‎ ‎（Ⅱ）传导H+：负极：H2—2e-=2 H+‎ ‎ 正极：O2+4e-+4H+= 2H2O 总反应都是：2H2+ O2=2H2O ‎ 例11、以惰性电极，电解硫酸溶液，H2O中的H+、OH-参与电极反应，电极方程式中直接写与H+、OH-。‎ ‎ 阳极：4OH--4e-= 2H2O+ O2↑ （氧化反应）‎ ‎ 阴极：2 H++2e-= H2↑ （还原反应）‎ ‎ 总反应：2H2O电解2H2↑+ O2↑ （左边有H2O的电离）‎ 例12、高铁电池总反应为：‎ ‎ 3Zn+2K2FeO4+8H2O 充电 放电 3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH ‎ ‎ ‎ 放电：负极：Zn—2e-+2OH-= Zn（OH）2‎ ‎ 正极：FeO42- +3e-+4H2O= Fe（OH）3+5OH-‎ ‎ 充电：阳极： Fe（OH）3+5OH--3e-= FeO42-+4H2O ‎ 阴极：Zn（OH）2+2e-= Zn+2OH-‎ 七、分散系 ‎1、分散系的概念 分散系：由一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里说形成的混合物，统称为分散系。‎ 分散质：分散系中分散成粒子的物质。‎ 分散剂：分散质分散在其中的物质。‎ ‎2、三种分散系的比较 ‎3、胶体 ‎（1）概念：分散质粒子直径在1nm～100nm之间的分散系叫做胶体。‎ ‎（2）胶体的性质 ‎①丁达尔效应：让光线通过胶体，在胶体内形成光亮的“通路”的现象。它是区别胶体和其它分散系的重要性质。‎ ‎②布朗运动：胶体粒子在胶体中不停地、无规则的运动。‎ ‎③电泳：在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里做定向移动的现象。‎ ‎4、胶体的制备 制备Fe（OH）3胶体的方法是：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液继续煮沸，直至得到红褐色胶体。‎ Fe3+＋3H2O ‎△‎ Fe（OH）3（胶体）＋3H+‎ ‎5、胶体的提纯 利用胶体粒子不能透过半透膜，而溶液中溶质的分子或离子能透过半透膜的性质差别使离子或分子从胶体分离出去的方法。医学上利用该原理进行血液透析。‎ ‎6、胶体带电规律 ‎①金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子吸附阳离子，带正电荷。‎ ‎②非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子吸引阴离子，带负电荷。‎ ‎7、胶体聚沉 ‎①加入电解质②加热③加入带有相反电荷胶粒的胶体。‎ 例如:在下列横线上填写恰当的鉴别、分离或提纯的方法 ‎（1）鉴别Fe（OH）3胶体和浓溴水，用丁达尔效应 ‎（2）除去Fe（OH）3胶体中的沉淀物，用过滤 ‎（3）分离Fe（OH）3胶体和FeCl3溶液，用渗析 ‎（4）除去水泥、冶金工厂部分烟尘，减少对大气的污染，用电泳 ‎1、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,当阴极质量恰好不再增加时，标准状况下阳极产生11.2L的气体，则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为（ ）‎ ‎ A.0.5‎mol/L B.1.0mol/L ‎ ‎ C.1.5mol/L D.2mol/L ‎2、用铂电极电解CuSO4溶液500mL,经过一段时间后，标准状况下两极均产生11.2L的气体，则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为 （ ） ‎ ‎ A.0.5‎mol/L B.0.8mol/L ‎ ‎ C.1.0mol/L D.1.5mol/L ‎3、用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时,设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后的体积变化可以忽略，电极上应析出的银的质量是： （ ） A．27mg　 B．54mg　　 C．108mg　 D．216mg ‎4、用惰性电极电解2L饱和氯化钠溶液,经过一段时间以后,电解液的pH上升至13，则电解过程中两极上共产生的气体在标准状况下体积为：（ ） A．2.24L　　　B．4.48L　　C．1.12L　　D．11.2L ‎5、用两支惰性电极插入500mLNaCl溶液中,通电电解,当阴极析出的氢气为56mL(标准状况,设电解液在是解前后体积变化忽略)时,此时溶液中的PH值约为 ( ) A.10 B.11 C.12 D.13 ‎ ‎6.将物质的量浓度相等的CuSO4和NaC1两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，能正确表示溶液的pH随时间（t）的变化图像是图9一1所示的（B）‎ ‎　　‎ ‎　　　　　　　　　　图9-1‎ ‎7．（09广东理科基础25）钢铁生锈过程发生如下反应：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ‎ ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；‎ ‎ ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；‎ ‎ ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。‎ ‎ 下列说法正确的是 ‎ A．反应①、②中电子转移数目相等 ‎ B．反应①中氧化剂是氧气和水 ‎ C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 ‎ D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 ‎8．（09安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O。下列说法正确的是 A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。‎ ‎9．（09江苏卷12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为： ‎ C．放电过程中，从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下气体 ‎10．（09浙江卷12）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：‎ ‎ Li+2Li 下列说法不正确的是 A．放电时，负极的电极反应式：Li-e=Li B．充电时，Li既发生氧化反应又发生还原反应 C．该电池不能用水溶液作为电解质 D．放电过程中Li向负极移动 ‎11．（09广东理科基础34）下列有关电池的说法不正确的是 ‎ A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 ‎ B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 ‎ C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 ‎ D．锌锰干电池中，锌电极是负极 ‎12．（09福建卷11） 控制适合的条件，将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是 ‎ A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 ‎ B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 ‎ C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 ‎ D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 ‎13. （09广东化学10）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 A. 锡青铜的熔点比纯铜高 ‎ B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 ‎ C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 ‎14．（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－‎ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓‎ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 ‎15．（09北京卷6）下列叙述不正确的是 A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：‎ D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：‎ ‎16．（09上海卷13）右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：‎ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 ‎17. (09上海理综11)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ‎①铝合金是阳极 ②铝合金是负极www.ks5u.com ‎③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应 A．②③ B．②④ ‎ C．①② D．①④‎ ‎18. (09天津卷10)（14分）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。‎ 下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，‎ 性质稳定，请回答：‎ ‎（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是　　　　　　，在导线中电子流动方向为 ‎ ‎　　　　　（用a、b 表示）。‎ ‎（2）负极反应式为　　　　　　　　。‎ ‎（3）电极表面镀铂粉的原因为　　　　　 。‎ ‎（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ.2Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑‎ ‎①反应Ⅰ中的还原剂是　　　　　，反应Ⅱ中的氧化剂是　　　　　。‎ ‎②已知LiH固体密度为‎0.82g/cm3。用锂吸收‎224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为　　　　　　　　。‎ ‎③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为　　　　 　mol。‎ ‎19.(09全国卷Ⅰ28）（15分）‎ 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放‎100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和‎100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。‎ ‎（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：‎ ‎①电源的N端为 极；‎ ‎②电极b上发生的电极反应为 ；‎ ‎③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ；‎ ‎④电极c的质量变化是 g；‎ ‎⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：‎ ‎ 甲溶液 ；‎ ‎ 乙溶液 ；‎ ‎ 丙溶液 ；‎ ‎（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？‎ ‎ ‎ ‎20.（09山东卷31）（8分）（化学－化学与技术）金属铝的生产是以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）冰晶石（Na3AlF6）的作用是　　　　。‎ ‎（2）电解生成的金属铝是在熔融液的　　　　（填“上层”或“下层”）。‎ ‎（3）阴极和阳极均由　　　　材料做成；电解时所消耗的电极是　　　　（填“阳极”或“阴极”）。‎ ‎（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成　　　　（填代号）。‎ a.冰晶石　　　　b.氧化铝　　　　c.铝锭　　　　d.硫酸铝 ‎21.（09山东卷29）（12分）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。‎ ‎（1）该电池的负极材料是　　　　。电池工作时，电子流向　　　　（填“正极”或“负极”）。‎ ‎（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是　　　　。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的　　　　（填代号）。‎ a.NaOH b.Zn　　　　c.Fe d.NH3·H2O ‎(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 ‎　　　　。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为　　　　。‎ ‎22. (09重庆卷26)（14分）工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。‎ ‎（1）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 （填字母）；精制饱和食盐水的进口为 （填字母）；干燥塔中应使用的液体是 。‎ ‎（2）多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。‎ ①SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为 。‎ ②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在‎20L恒容密闭容器中的反应：‎ ‎ 3 SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）4SiHCl3（g）‎ 达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。‎ ‎（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠‎213.0kg，则生成氢气 （标准状况）。‎ ‎23.（09海南卷15）(9分)‎ ‎ Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎ (1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；‎ ‎ (2)电池正极发生的电极反应为 ；‎ ‎(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；‎ ‎ (4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。‎ ‎24.（09宁夏卷37）［化学—选修化学与技术］（15分）‎ 请回答氯碱的如下问题：‎ ‎（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k ‎＝_______（要求计算表达式和结果）;‎ ‎（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是______________（填序号）‎ ‎（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。‎ ‎①图中X、Y分别是_____、_______（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小_________;‎ ‎②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______; 负极：_____; ‎ ‎③这样设计的主要节（电）能之处在于： 。‎ ‎1.D　2.C　3.B　4.B　5C　6B　7.A　8A　9B　10D　11B　12D　13.ＢＣ　１４.Ａ　１５.Ａ　１６.Ｂ　１７.Ａ ‎18. （1）由化学能转变为电能 由a到b（2）或（3）增大电极单位面积吸附、分子数，加快电极反应速率（4）① ②或③32‎ ‎19. 1）①正极 ②4OH－-4e－=2H2O + O2↑。③‎2.8L ④‎16g ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH－放电， H＋增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应 ‎20. （1）降低Al2O3的熔化温度（2）下层 （3）碳棒（或石墨） 阳极 （4）c ‎21. （1）Zn（或锌） 正极 （2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b （3）2H++2e-→H2 ,‎‎87g ‎22. （1）①氯气；a；d；浓硫酸（2）①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35（3）134.4‎ ‎23. （1）锂 （2分）（2）（2分）‎ ‎（3）出现白雾，有刺激性气体生成 （3分）（4）锂是活泼金属，易与、反应；也可与水反应（2分）24.（1）k=M(Cl2)/‎2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89（2）③①② ‎ ‎（3）①Cl2 H‎2 a％小于b％ ②O2+4e-+2H2O＝4OH- H2－2e-+2OH-＝2H2O ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗