高三生物总复习 专题九电化学原理 新人教版

陕西省汉中市陕飞二中2012届高三生物总复习 专题九电化学原理

新人教版

1．(2011年高考新课标全国卷)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

－－

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＋3H2O

2．(2011年高考山东卷)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )

A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用

3．(2011年高考北京卷)结合右图判断，下列叙述正确的是( ) A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护

－2＋

B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e===Fe

－－

C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e===4OH

D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀

4．(2011年高考安徽卷)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：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl

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：Ag＋Cl－e===AgCl

B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子

＋

C．Na不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物 5．(2011年高考浙江卷)

将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )

－

A．液滴中的Cl 由a区向b区迁移

－－

B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e===4OH

2＋

C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe由a区向b区迁移，与b区的OH－

形成Fe(OH)2 ，进一步氧化、脱水形成铁锈

1

D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反

－2＋

应为：Cu－2e===Cu

－－

6．(2011年高考海南卷)一种充电电池放电时的电极反应为H2＋2OH－2e===2H2O；

－－

NiO(OH)＋H2O＋e===Ni(OH)2＋OH，当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是( )

A．H2O的还原 B．NiO(OH)的还原 C．H2的氧化 D．Ni(OH)2的氧化 7．(2011年高考广东卷)

某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( ) ．A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

2＋－

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu＋2e===Cu

C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色

2＋

D．a和b分别连接直流电流正、负极，电压足够大时，Cu向铜电极移动 8．(2011年高考山东卷)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。 (1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为

________________________________________________________________________。

要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是__________。

(2)右图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na＋xS===Na2Sx，正极的电极反应式为__________________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________________。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的________倍。

(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为

________________________________________________________________________，

向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为

________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。

9.(2011年高考北京卷)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。 (1)溶液A的溶质是________。

(2)电解饱和食盐水的离子方程式是______________________________。

(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：

2

________________________________________________________________________。

2＋2＋＋2－2－2＋

(4)电解所用的盐水需精制，去除有影响的 Ca、Mg、NH4、SO4[c(SO4)＞c(Ca)]精致流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池)：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是________。

＋

②过程Ⅰ中将NH4转化为N2的离子方程式是________________________。

③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程Ⅱ中除去的离子有____________________。 ④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c中剩余Na2SO3的含量小于5 mg/L。若盐水b中NaClO 的含量

3

是7.45 mg/L，则处理10 m 盐水b，至多添加10%Na2SO3溶液________kg(溶液体积变化忽略不计)。

专题九 电化学原理

1．【解析】选C。由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故Fe为负极，Ni2O3为正极，A正确。放电时，Fe

－－

失电子被氧化，负极反应为Fe＋2OH－2e===Fe(OH)2，B正确。充电时，阴极发生还原反应，

－－

电极反应为Fe(OH)2＋2e===Fe＋2OH，pH增大，C错误。充电时，阳极发生氧化反应，电极

－－

反应为2Ni(OH)2＋2OH－2e===Ni2O3＋3H2O，D正确。

2．【解析】选C。A项，未通电时是原电池，但电镀过程并不是原电池的充电过程，故A错误；B项，消耗锌时转移的电子与通过的电量有确定的关系，故锌的析出量与通过的电量有确定关系，故B错误；C项，电镀时保持电流恒定，有利于保证电镀的质量，温度不影响电解的速率，故C正确；D项，镀锌层破损后与铁构成了原电池，锌作负极被腐蚀，保护了铁，故D错误。

3．【解析】选A。A项两个装置都是原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，

－2＋

原电池对正极起到了保护作用，故A正确；B项Ⅰ中的负极反应为Zn－2e===Zn，故B错

＋－

误；C项Ⅱ中的正极反应为2H＋2e===H2↑，故C错误；D项Ⅰ中不能生成蓝色沉淀。

4．【解析】选B。由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生

＋

成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10时，转移2 mol电子，故A、D错误；B正确；Na应向电池的正极移动，C错误。

－－－

5．【解析】选B。Cl由b区向a区迁移，A错；正极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH，B正确；由题干知铁板发生吸氧腐蚀，铁作负极，发生氧化反应，因此C项错；铜镙丝钉作正极，因此D错。

6．【解析】选D。该充电电池的反应方程式为：H2＋2NiO(OH) 2Ni(OH)2。电池充电时，与外电源正极连接的电极为阳极，发生氧化反应，Ni(OH)2被氧化。

7．【解析】选D。铁的活泼性强于铜，故铁能置换出铜且附着在铁棒上，A正确；B项构成原电池，铜片为正极，B正确；C项中无论a和b是否连接，都有铁被氧化生成亚铁离子，故C正确；D项中铜离子应移向铁电极，故D错误。

8．【解析】(1)试管壁上的硫可用CS2或热碱溶液来清洗。(2)正极上硫得电子被还原：－－

xS＋2e===S2x；M的两个作用：作固体电解质和隔膜(隔离钠与硫)；钠硫电池和铅蓄电池的负极分别为Na和Pb，则消耗等质量的Na和Pb时，钠硫电池的放电量(转移电子数)是铅蓄

1×123

电池的＝4.5倍。

1×2207

(3)Na2S溶液中离子浓度的大小可根据盐类水解原理不难作答，Na2S与CuSO4溶液反应：

3

Na2S＋CuSO4===CuS↓＋Na2SO4，溶液的pH减小，Na2S溶液长期放置会被空气中的氧气氧化为硫：

2S＋O2＋2H2O 2S↓＋4OH。 【答案】(1)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ CS2[或(热)碱溶液]

－2－＋－

(2)xS＋2e===Sx(或2Na＋xS＋2e===Na2Sx) 离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.5

(3)c(Na)>c(S)>c(OH)>c(HS)>c(H) 减小 2－－2S＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH

＋－

9．【解析】(1)根据电解原理以及H在阴极放电可知在阴极区有大量的OH剩余，所以

通电－－

溶质为NaOH。(2)电解饱和食盐水的离子反应为2Cl＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2OH。 (3)Cl2与水反应：C12＋H2O HCl＋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。

－2＋＋

(4)①pH调到11时(A溶液为NaOH溶液)，OH与Mg结合生成Mg(OH)2。②NH4中的氮元素转变为N2发生了氧化还原反应，根据除杂原则，不能引入新杂质，盐水的溶质是NaCl，所

＋－－

以需要氧化剂Cl2,2NH4＋3Cl2＋8OH===N2↑＋6Cl＋8H2O。③过程Ⅱ加碳酸钡引入了碳酸根和

2－2＋－2－

钡离子，所以会生成硫酸钡和碳酸钙沉淀，所以SO4、Ca会被除去。④由 ClO＋SO3===Cl

－

＋

2－

－

－

＋

2－

－

＋SO4，根据n(Na2SO3)＝n(NaClO)，可求出n(Na2SO3)，由n(NaClO)＝

－3

4

2－

mM＝

×10－34

＝1 mol可知，m(Na2SO3)＝1 mol×126 g/mol＋(5×10×10) g＝176

74.5 g/mol

－3

g，由此，不难得出至多添加10%的Na2SO3溶液应为176×10÷10%＝1.76 kg。

【答案】(1)NaOH

通电－－

(2)2Cl＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2OH (3)Cl2与水反应：Cl2＋H2＋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

＋－－

(4)①Mg(OH)2 ②2NH4＋3Cl2＋8OH===N2↑＋6Cl＋8H2O

2－2＋

③SO4、Ca ④1.76

4

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