高考化学一轮复习专题13 电化学综合应用文档格式.docx

1、【答案】（1）Al2O3+2OH-2 AlO2-+H2O （2）减小 （3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）4 CO32+2H2O-4e-4 HCO3 +O2H2（5）NH4Cl 分解产生的HCl 能够破坏Al表面的Al2O3薄膜【解析】本题考查由铝土矿制备铝的工艺流程。（1）Al2O3为两性氧化物，在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2。（2）加入的NaHCO3与过量的NaOH反应，导致溶液的pH减小。（3）电解 Al2O3时阳极上生成O2，O2会氧化石墨。（4）阳极上OH-失去电子生成O2，由H2O电离出的H+可以与CO32反应生成HCO3。阴极上H2O放电生成H2。2. 【2017年

2、高考天津卷】某混合物浆液含Al（OH）3、 MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答和中的问题。固体混合物分离利用的流程图.固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）（1）反应所加试剂NaOH的电子式为，BC的反应条件为，CAl的制备方法称为。（2）该小组探究反应发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）。a.温度b.

3、Cl-的浓度c.溶液的酸度（3）0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为。.含铬元素溶液的分离和利用（4）用惰性电极电解时，CrO42能从浆液中分离出来的原因是，分离后含铬元素的粒子是；阴极室生成的物质为（写化学式）。（1）加热（或煅烧）电解法 （2）ac（3）2Cl2（g）+TiO2（s）+2C（s）TiCl4（l）+2CO（g）H=-85.6 kJmol-1（4）在直流电场作用下，CrO42通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液CrO42和Cr2O72NaOH和H2【解析】本题考

4、查化工流程分析、热化学方程式书写及电解原理等。（1）NaOH由Na+和OH-构成，电子式为。根据题中图示转化关系，向溶液A中通入CO2，发生反应:NaAlO2+2H2O+CO2Al（OH）3+NaHCO3，沉淀B为Al（OH）3，固体C为Al2O3，BC的反应条件为加热或煅烧，Al2O3Al的制备方法为电解熔融氧化铝。（2）根据“D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成”知温度对反应有影响；滴加硫酸，引入H+，又产生Cl2，说明溶液的酸度对反应有影响。（3）该还原性气体为CO，易水解生成TiO2xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2（g）+TiO2（s）+2C（s

5、）TiCl4（l）+2CO（g），结合题意知H=-2=-85.6 kJmol-1。（4）题图2中电解分离装置采用离子交换膜，根据电解时阴离子向阳极移动，则在直流电场作用下，CrO42通过阴离子膜向阳极室移动，脱离浆液。在阳极室，CrO42发生可逆反应:2 CrO42+2H+ Cr2O72+H2O，故分离后含铬元素的粒子是CrO42、Cr2O72。在阴极室，H2O放电:2H2O+2e-H2+2OH-，c（OH-）增大，且Na+向阴极室移动，故阴极室生成的物质为NaOH、H2。2016-2013年 化学高考题1【2015上海化学】（12分）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯

6、的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式 。（2）离子交换膜的作用为 、 。（3）精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出。（选填“a”、“b”、“c”或“d”）（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式 。（5）室温下，0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。浓度均为0.1 mol/L 的N

7、a2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32、CO32、HSO3、HCO3 浓度从大到小的顺序为 。已知： H2SO3 Ki1=1.5410-2 Ki2=1.0210-7 HClO Ki1=2.9510-8 H2CO3 Ki1=4.310-7 Ki2=5.610-11（1） 2Cl2H2OCl2H22OH （2）阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生副反应 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。（3）a d（4）2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O（5）大于 SO32CO32HC

8、O3HSO3【解析】（1）电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子，发生氧化反应。产生Cl2。反应的离子方程式是2Cl2H2O Cl2H22OH。（2）图中的离子交换膜只允许阳离子通过，不能使阴离子通过，这样阻止了OH进入阳极室，阻止Cl进入阴极室，使在阴极区产生的NaOH纯度更高。同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。（3）随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应及时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H+不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；水不

9、断被消耗，所以从b口不断加入蒸馏水，从c位置流出的是稀的NaCl溶液。（4）KClO3有氧化性，H2C2O4有还原性，在酸性条件下KClO3可以和草酸（H2C2O4）生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。则根据电子守恒及原子守恒，可得该反应的化学方程式是：2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O。（5）NaClO、Na2SO3都是强碱弱酸盐，弱酸根离子发生水解反应，消耗水电离产生的H+，破坏了水的电离平衡，当最终达到平衡时，溶液中c（OH-）c（H+），所以溶液显碱性。形成盐的酸越弱，盐水解程度就越大。消耗的离子浓度越

10、大，当溶液达到平衡时，剩余的离子浓度就越小。由于H2SO3的Ki2=1.0210-7；HClO的Ki1=2.9510-8，所以酸性：HSO3-HClO，因此溶液的pH: NaClO Na2SO3。由于电离程度：H2SO3 H2CO3HCO3-，浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，水解程度：SO32，所以离子浓度：SO32CO32；水解产生的离子浓度：HCO3- HSO3-。但是盐水解程度总的来说很小，主要以盐电离产生的离子存在。所以在该溶液中SO32、CO32、HSO3、HCO3 浓度从大到小的顺序为SO32HSO3。【考点定位】考查电解原理的应用、氧化还原反

11、应方程式的书写、电离平衡常数在比较离子浓度大小的应用的知识。【名师点睛】氧化还原反应、电解原理、弱电解质的电离平衡理论、盐的水解、离子浓度大小比较是中学化学中的重要知识和理论，要掌握其反应原理、规律、方法、比较依据，再结合实际情况，进行正确的判断，得到相应的答案。2【2015北京理综化学】（节选）研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。（4）利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理： 。用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 。（4）a室：2H2O-4e=O2+4H+，H+通过阳离子膜

12、进入b室，发生反应： HCO3+H+=CO2+H2O。c室的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH（4）海水pH8，显碱性，需要H+中和来降低海水的碱性，a室发生阳极反应：O2+4H+，c（OH）下降，水电离平衡右移，c（H+）增大，H+从a室进入b室，发生反应：HCO3+H+=CO2+H2O。c室的反应：【考点定位】考查化学平衡移动、电解等。【名师点晴】本题以CO2在海洋中的转移和归宿为素材，考查有关化学反应原理知识，难度不大，要求学生掌握弱电解质的电离、化学方程式的书写以及利用守恒观点配平方程式，第（4）问利用电化学利用理

13、论从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量，体现了化学与环境保护、理论与实际相结合的特点。3【2015北京理综化学】（15分）为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3+2I-2Fe2+I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下：（1）待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验，目的是使实验的反应达到 。（2）是的对比试验，目的是排除有中 造成的影响。（3）和的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因：（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c（I）降低，导致I-的还原性弱于Fe2+，用右图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。K闭合时，指针向右偏转，b作 极。当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是 。（5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了中Fe2+向Fe3+转化的原因，