北京市2017-2018高三期末考试分类汇编电化学Word格式文档下载.docx
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③常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
阳离子
Fe3+
Fe2+
Cr3+
开始沉淀的pH
1.9
7.0
4.3
沉淀完全的pH
3.2
9.0
5.6
I．腐蚀电池法
（1）向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，利用原电池原理还原Cr（VI）。
下列关于焦炭的说法正确的是（填字母序号）。
a.作原电池的正极b.在反应中作还原剂c.表面可能有气泡产生
H2
酸性含Cr（VI）废水
A
B
几乎不含Cr（VI）废水
铁板
II．电解还原法
向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体，以Fe为电极电解，经过一段时间，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。
装置如右图所示。
（2）A极连接电源的极，A极上的电极反应式是。
（3）电解开始时，B极上主要发生的电极反应为2H++2e-=H2↑，此外还有少量Cr2O72-在B极上直接放电，该反应的电极反应式为。
t
（4）电解过程中，溶液的pH不同时，通电时间（t）与溶液中Cr元素去除率的关系如右图所示。
①由图知，电解还原法应采取的最佳pH范围为。
a.2~4b.4~6c.6~10
②解释曲线I和曲线IV去除率低的原因：
。
17.（10分，特殊标注外，每空2分）
（1）AC
（2）正（此空1分）Fe–2e-Fe2+
（3）Cr2O72-+6e-+14H+2Cr3++7H2O
（4）①B（此空1分）
②曲线I的pH较小，此时Cr（IV）被还原生成的Cr3+难以生成Cr（OH）3沉淀，仍以Cr3+存在于溶液中，导致去除率较低；
曲线IV的pH较大，铬元素主要以CrO42-存在，其氧化能力弱于Cr2O72-，Cr（IV）难以被还原继而生成沉淀，导致去除率较低
【西城】17．（6分）我国芒硝（Na2SO4·
10H2O）的储量丰富，它是重要的化工原料。
（2）制备烧碱和硫酸。
用右图所示装置，以惰性电极进行电解，ab、cd均为
离子交换膜。
则阳极区制备的溶液是________，
阴极的电极反应式是________。
【西城】19．（10分）甲醇是重要的化工原料，发展前景广阔。
（1）利用甲醇可制成微生物燃料电池（利用微生物将化学能直接转化成电能的装置）。
某微生物燃料电池装置如右图所示：
A极是________极（填“正”或“负”），
其电极反应式是________。
【东城】17．（10分）从废旧液晶显示器的主材ITO（主要成分是含铟、锡的氧化物）回收铟和锡，流程示意图如下。
资料：
物质
铟（In）
锡（Sn）
周期表位置
第五周期、第IIIA族
第五周期、第IVA族
颜色、状态
银白色固体
与冷酸作用
缓慢反应
与强碱溶液
不反应
反应
（1）为了加快步骤①的反应速率，可以采取的措施有______（至少答两点）。
（2）步骤①中铟的氧化物转化成In3+的离子方程式是______。
（3）步骤②中加入过量铟能够除去溶液中的Sn2+，根据所给资料分析其原因是______。
（4）步骤④和⑤中NaOH溶液的作用是______。
（5）下图是模拟精炼铟的装置图，请在方框中填写相应的物质。
17.（10分）
（1）增大盐酸浓度、加热、将废料粉碎
（2）In2O3+6H+==2In3++3H2O
（3）同周期主族元素从左向右原子半径减小，金属性减弱（还原性减弱）
（4）除去a、b两种滤渣中的锡和锌
（5）
【东城】18．（11分）二氧化碳是主要的温室气体，也是一种工业原料。
将其固定及利用，有利于缓解温室效应带来的环境问题。
（2）用二氧化碳合成低密度聚乙烯（LDPE）。
以纳米二氧化钛膜为工作电极，常温常压电解CO2，可制得LDPE，该电极反应可能的机理如下图所示。
①过程Ⅰ~Ⅲ中碳元素均发生________反应（填“氧化”或“还原”）。
②CO2转化为LDPE的电极反应式是（补充完整并配平）
2nCO2+□________+□________=+□________。
18.（11分）
（2）①还原
4n
12n
②2nCO2+e—+H+=+H2O
【朝阳】4．全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量的十分之一。
一种钢铁锈蚀原理示意图如右，下列说法不正确的是
A．缺氧区：
Fe－2e－===Fe2+
B．富氧区：
O2+2H2O+4e－===4OH－
C．Fe失去的电子通过电解质溶液传递给O2
D．隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈
【朝阳】10．微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。
下列说法不正确的是
图1图2
A．M为电源负极，有机物被氧化
B．电池工作时，N极附近溶液pH增大
C．处理1
mol
Cr2O72－时有6mol
H＋从交换膜左侧向右侧迁移
D．Cr2O72－离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活
【朝阳】14．高铁酸钠（Na2FeO4）是具有紫色光泽的粉末，是一种高效绿色强氧化剂，碱性条件下稳定，可用于废水和生活用水的处理。
实验室以石墨和铁钉为电极，以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液，控制一定电压电解制备高铁酸钠，电解装置和现象如下：
c（NaOH）
阴极现象
阳极现象
1mol·
L－1
产生无色气体
产生无色气体，10min内溶液颜色无明显变化
10mol·
产生大量无色气体
产生大量无色气体，3min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深
15mol·
产生大量无色气体，1min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深
A．a为铁钉，b为石墨
B．阴极主要发生反应：
2H2O+2e－===H2↑+2OH－
C．高浓度的NaOH溶液，有利于发生Fe－6e－+8OH－===FeO42－+4H2O
D．制备Na2FeO4时，若用饱和NaCl溶液，可有效避免阳极产生气体
金属锂
多孔电极
电解质
Li+
Li−e-
Li2O2
O2
【丰台】10.锂-空气电池由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。
其原理模型如图所示，下列说法不正确的是
A.可以用LiOH溶液做电解质溶液
B.锂既是负极材料又是负极反应物
C.正极反应为2Li++O2+2e-Li2O2
D.正极采用多孔碳材料是为了更好的吸附空气
【丰台】质子交换膜
+
−
H+
Na+
PbCl42−
SO42−
13.可从铅蓄电池中回收铅，实现铅的再生。
在工艺中得到
含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液后生成Pb，
如图所示。
A.阳极区会有气泡冒出，产生O2
B.一段时间后，阳极附近pH明显增大
C.阴极的电极反应方程式为PbCl42−+2e−Pb+4Cl－
D.Na2PbCl4浓度下降后可在阴极区加入PbO，实现电解液的继续使用
【丰台】16．（16分）工业上用蚀刻液浸泡铜板可制备印刷电路板，产生的蚀刻废液需要回收利用。
铜箔
蚀刻液
泵
阴离子交换膜
Cu+
BDD电极
SS电极
Cu
Cu2+
蚀铜槽
（4）与常规方法不同，有研究者用HCl-CuCl2做蚀刻液。
蚀铜结束，会产生大量含Cu+废液，采用如图所示方法，可达到蚀刻液再生、回收金属铜的目的。
此法采用掺硼的人造钻石BDD电极，可直接从水中形成一种具有强氧化性的氢氧自由基（HO•），进一步反应实现蚀刻液再生，结合化学用语解释CuCl2蚀刻液再生的原理。
16．（16分）
（4）在阳极发生反应H2O–e–HO•+H+，H++Cu++•OHCu2++H2O生成Cu2+，Cl－通过阴离子交换膜移入阳极区，CuCl2蚀刻液再生（3分）
【丰台】NH3（aq）
N2
NH4+（aq）
Cl2（少）
Cl2（多）
NO3－（aq）
18．（14分）氮及其化合物存在如下转化关系：
（2）电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的（NH4）2SO4与NaCl的酸性混合溶液来模拟。
①电解时，阳极的电极反应式为。
②电解过程中，溶液初始Cl－浓度和pH对氨氮去除速率与能耗（处理一定量氨氮消耗的电能）的影响关系如图1和图2所示。
初始pH
能耗（kW×
h×
g-1）
氨氮去除速率（mg×
L-1×
h-1）
Cl－浓度（mg×
L-1）
图1Cl－浓度对氨氮去除速率、能耗的影响图2初始pH对氨氮去除速率、能耗的影响
图1中当Cl－浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，均出现氨氮去除速率低而能耗高的现象，共同原因是；
图2中，pH为6时处理效果最佳，当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是。
③当溶液中Cl－浓度较高时，测得溶液中的NO浓度会随之增大，可能的原因是。
18．（14分）
（1）2a+b（2分）
（2）①2Cl－－2e－Cl2↑（或Cl－－2e－+H2OHClO+H+或2NH－6e－N2+8H+
或3H2O+NH－8e－NO+10H+）（2分）
②阳极可能OH－放电，产生大量氧气，消耗电能（2分，合理即给分）
c（H+）增加，Cl2与水反应平衡（Cl2+H2OCl－+H++HClO）逆向移动，产生的Cl2从溶液中逸出（2分，合理即给分）
③
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