1997-2011年高考化学试题分类汇编 专题6-电化学及其应用
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| 名称 | 1997-2011年高考化学试题分类汇编 专题6-电化学及其应用 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | |||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-04-13 08:49:27 | ||
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1997-2011年高考化学试题分类汇编
电化学及其应用
（2011·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周中心区(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－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋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
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应为：Cu－2e－Cu2＋
【解析】液滴边缘O2多，在碳粒上发生正极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－。液滴下的Fe发生负极反应，Fe－2e－Fe2＋，为腐蚀区(a)。
A．错误。Cl－由b区向a区迁移
B．正确。
C．错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。
D．错误。Cu更稳定，作正极，反应为O2＋2H2O＋4e－4OH－。
【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。老知识换新面孔，高考试题，万变不离其宗，关键的知识内容一定要让学生自己想懂，而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也能回答。
【答案】B
（2011·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
【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为（4－18/5）×5＝2mol，因此选项B正确。
【答案】B
（2011·北京卷）结合下图判断，下列叙述正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－＝Fe2＋
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K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀
【解析】锌比铁活泼，装置Ⅰ中锌作负极，方程式为Zn－2e－=Zn2＋。铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；铁比铜活泼，装置Ⅱ中铁作负极，负极反应为Fe－2e－＝Fe2＋。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H++2e－=H2↑。因为装置Ⅰ中没有Fe2＋生成，所以装置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项A是正确的。
【答案】A
（2011·福建卷）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH－向正极移动
D．总反应为：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑
【解析】考生可能迅速选出C项是错误，因为原电池放电时OH－是向负极移动的。这个考点在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑。再写出其电极反应如下：（—）2Li—2e—＝2Li+ （+）2H2O+2e—＝2OH—＋H2↑
结合选项分析A、B、D都是正确的。此题情景是取材于新的化学电源，知识落脚点是基础，对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。
【答案】C
（2011·广东卷）某小组为研究电化学原理，设计如图2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
B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e－= Cu
C、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
D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
【解析】本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2＋发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，A正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：Fe－2e－＝Fe2＋、Cu2＋+2e－= Cu，B正确；有A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D是错误的。
【答案】D
（2011·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.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
【解析】电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极，由于锌比铁活泼，因此未通电前可以构成原电池，但此时锌作负极失去电子，铁作正极，而电镀是锌仍然失电子，所以选项A不正确；在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒，因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关，B不正确；由于电镀时保持电流恒定，因此导线中通过的电子速率是不变的，所以升高温度不能改变电解反应速率，C正确；镀锌层破损后，由于锌比铁活泼，所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁，即选项D也不正确。
【答案】C
（2011·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
【解析】由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项AB均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe+2OH--2e-= Fe(OH)2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。
【答案】C
(2011·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. NiO(OH) 2的氧化
【答案】D
【解析】考查二次电池中的氧化还原问题。由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO(OH) 2的氧化”正确。
【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点，这类题有规律。原电池时，先要分析氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；充电时（电解池），原电池负极反应反着写为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在阳极。
（2011·海南卷）根据下图，下列判断中正确的是
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2
【答案】AB
【解析】题中给出的物质表明，该电池的总反应是2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2，a烧杯中电极反应为O2 + 2H2O +4e- =4OH-， b中Zn-2e- = Zn2+，所以正确项为AB。
【技巧点拨】原电池的题是历届常考点，本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。主要是先要找到电池的总反应，反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计算才能有据可依。
(2011·全国II卷)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O
【解析】用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，根据缺什么补什么的，选项C正确。
【答案】C
（2011·上海卷）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
【解析】用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为：Cu2++2e－＝Cu。
【答案】B
(2011·江苏高考卷)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8 Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O
回答下列问题：
（1）上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是
。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为
K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式： 。
(3)准确称取上述制备的样品（设Ag2O2仅含和Ag2O）2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ，得到224.0mLO2（标准状况下）。计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。
【解析】本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景，试图引导学生关注化学与社会生活，考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。
【备考提示】高三复习重视化学与社会生活问题联系，要拓展搞活学科知识。化学计算要物质的量为基本，适当关注化学学科思想（如质量守恒、电荷守恒、极端分析等）等在化学计算中的运用。
【答案】(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）
(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn(OH)4＋2Ag
(3)n(O2)＝224mL/22.4L·mL－1·1000mL· L－1＝1.000×10－2 mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y
248g·mol－1 × x ＋ 232 g·mol－1 × y ＝2.588 g
x＋1/2 y ＝1.000×10－2 mol
x＝9.500×10－3 mol
y＝1.000×10－3 mol
w(Ag2O2)＝＝0.91。
（2011·北京卷）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：
（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 ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)＞c(Ca2＋)]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：
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5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /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）。
【解析】（1）电解时在电极的作用下，溶液中的阳离子向阴极作定向运动，阴离子向阳极作定向运动，所以电解饱和食盐水时Na＋和H＋向阴极运动并放电，但H＋比Na＋易得电子，所以H＋首先放电，方程式为2H＋＋2e－=H2↑。由于H＋是水电离出的，所以随着H＋的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡，OH－的浓度就逐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。由于Cl－比OH－易失电子，所以在阳极上CI－首先放电，方程式为2Cl－－2e－=Cl2↑。因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
（2）见解析（1）
（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A（即NaOH）调节溶液的pH时，会产生Mg(OH)2沉淀，即盐泥a中还含有Mg(OH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl－，方程式为2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑；沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42－就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClO＝Na2SO4+NaCl。10m3 盐水b中含NaClO的物质的量为，由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol＝126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X，则有，解得x＝1760g，即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。
【答案】（1）NaOH
（2）2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
（3）氯气与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）①Mg(OH)2
②2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑
③SO42－、Ca2＋
④1.76
（2011·四川卷）
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
请回答下列问题：
（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是____________。
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M
①电池放电时，负极的电极反应式为____________。
②充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为____________
【解析】本题主要考察热化学方程式的书写、勒夏特列原理的应用和电极反应方程式的书写。
【答案】（1）4FeS2(s)＋11O2(g)2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408kJ/mol
（2）2H2O＋SO2=H2SO4＋H2
（3）减小氢气的浓度，使HI分解平衡正向移动，提供HI的分解率
（4）MH＋OH－－e－=M＋H2O
2H2O＋O2＋4e－=4OH－
（2010·全国卷Ⅰ）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：
（激发态）
下列关于该电池叙述错误的是：
A．电池工作时，是将太阳能转化为电能
B．电池工作时，离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C．电池中镀铂导电玻璃为正极
D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
【解析】B选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：I3-+2e-=3I-；A选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；C正确，见B选项的解析；D正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质就是：I3-3I-的转化（还有I2+I-I3-），另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！
【答案】B
【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素质，能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等
【点评】本题立意很好，但是考查过为单薄，而且取材不是最新的，在3月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17题（3）问，与此题极为相似的模型，这对一些考生显得不公平！
（2010·浙江卷）9. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是
Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价
该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+Fe
负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
充电时，阴极发生的电极反应式为：
【解析】本题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时（原电池）负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反应。
【答案】C
教与学提示：原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式：可以自发进行的氧化还原反应，负极反应（因负极就是参加反应的电极）开始。电解池的教学要从外加电源的正负极，分析阳极（活性电极时本身参加反应）开始，最终获得被进行的氧化还原反应。简单记住：沸（负）羊（阳）羊（氧化）。
（2010·广东卷）23.铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是
A 正极反应为：Zn—2e-=Zn2+
B电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外电路中，电子从负极流向正极
D 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
【解析】Zn是负极，故A错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故D错误。
【答案】BC
（2010·安徽卷）11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D.H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
【答案】D
【解析】首先明确a为负极，这样电子应该是通过外电路由a极流向b，A错；B选项反应应为O2+4e-+4H+=2H2O ; C没有告知标准状况。
（2010·福建卷）11．铅蓄电池的工作原理为：研读 右图，下列判断不正确的是
A．K 闭合时，d电极反应式：
B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的为0．2 mol
C．K闭合时，II中向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极
【解析】本题考查电化学（原电池、电解池）的相关知识。K闭合时Ⅰ为电解池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移0．2mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0．2mol，所以B对。K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，所以D也正确。K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以C错。
【答案】C
（2010·江苏卷）8．下列说法不正确的是
A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D．相同条件下，溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知的氧化性大于，综上分析可知，本题选AC项。
（2010·江苏卷）11．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
下列说法正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
【答案】C
【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能力的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。
（2010·天津卷）7．（14分）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题：
⑴ L的元素符号为________ ；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________（用元素符号表示）。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为___，B的结构式为____________。
⑶ 硒（se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________（填字母代号）。
a．+99.7 mol·L－1 b．+29.7 mol·L－1 c．－20.6 mol·L－1 d．－241.8 kJ·mol－1
⑷ 用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：______________；由R生成Q的化学方程式：_______________________________________________。
【解析】(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的元素，为Al，其在周期表的位置为第3周第ⅢA族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al＞C＞N＞O＞H。
(2) N和H 1：3构成的分子为NH3，电子式为；2：4构成的分子为N2H4，其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层，共4个电子层，1→4电子层上的电子数分别为：2、8 、18、6，故其原子序数为34；其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4，为H2SeO4。
非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故2→5周期放出的热量依次是：d、c、b、a，则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【答案】
(1)O 第三周第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意：本题以元素的推断为背景，综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较；考查了电子式、结构式的书写，元素周期律，和电极反应式、化学方程式的书写，是典型的学科内综合试题。
（2010·山东卷）29．（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。
【解析】(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；
使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了互促水解。
(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。
(3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。
【答案】
（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c
②2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解；
Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+
(3)N 牺牲阳极保护法。
（2010·安徽卷）27.（14分）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
（2）第③步反应的离子方程式是 。
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：
、 。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。
【答案】（1）Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ； 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
（4）5.3
【解析】第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
（2010·四川）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题：
(1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。
电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。
(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
实验方法 实验现象及结论
(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：
步骤②的操作名称是 ，步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是
。
【答案】（1）紫黑色 升华
（2）
有气泡产生
（3）
实验方法 实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。 如果不变蓝，说明无。（如果变蓝，说明有。）
（4）冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
【解析】（1）考查物质的物理性质，较容易。（2）阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。（3）考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。（4）考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
（2010·重庆卷）29．（14分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂．
①一定条件下，与空气反映t min后，和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为 mol/L ；生成的化学反应速率为 mol/(L·min) ．
②工业制硫酸，尾气用_______吸收．
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示．
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 ．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色．
③放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为 ．
29．答案（14分）
（1）①；
②氨水
（2）①
②绿 紫
③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol
【解析】本题考查以钒为材料的化学原理题，涉及化学反应速率和电化学知识。
（1）由S守恒可得，的起始浓度为（a+b）mol/L。的速率为单位时间内浓度的变化，即b/tmol/(L﹒min)。可以用碱性的氨水吸收。
（2）①左槽中，黄变蓝即为生成，V的化合价从+5降低为+4，得一个电子，0原子减少，从图中知，其中发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。②作为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，有槽中则为得电子，对应化合价降低，即为生成，颜色由绿生成紫。③由电极反应式知，参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，降低的作为阴极。两者之间的关系是：正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即为阴极反应式。
（2009·北京卷）下列叙述正确的是（ ）
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀
B.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失
D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变
【答案】C
【解析】考查元素化合物部分及原电池相关知识。SO2、CO2与BaCl2不反应，A错。在稀酸中加入，相当于稀HNO3,3Cu+8HNO3====3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，Cu溶解，B错。Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH+4，加入NaHSO4溶液相当于稀H2SO4，Al(OH)3全部溶解，C对。向其中加入CuSO4，Zn+Cu2+====Zn2++Cu,Zn、Cu构成原电池，加快氢气的产生速率，D错。
（2009·上海卷）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 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【答案】A
【解析】铝合金、Pt—Fe合金与海水电解液构成原电池，其中铝合金较Pt—Fe合金活泼而作原电池的负极，失电子被氧化而发生氧化反应，故②③正确。
（2009·广东卷）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
【答案】A
【解析】B项，负极反应为Al-3e-+4OH-====［Al(OH)4］-，总反应为4Al+3O2+4NaOH+6H2O====4Na［Al(OH)4］,从总反应看，电池工作过程中电解液的pH增大，B、C不正确；电池工作时，电子通过外电路由负极到正极，D不正确。
（2009·江苏卷）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。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：C6H12O6+6H2O-24e-====6CO2↑+24H+
C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体
【答案】B
【解析】高温条件下，微生物失去生理活性,A不正确；B正确；放电过程中，H+向正极移动，C不正确；结合B中负极反应和电子守恒可得电池总反应为：C6H12O6+6O26CO2+6H2O，消耗1 mol氧气，理论上生成CO2 1 mol，在标准状况下的体积应为22.4 L，D不正确。
（2009·广东卷）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
【答案】B
【解析】本题考查实用电池的有关知识。手机用电池是可充电电池,A对。铜锌原电池,Cu为正极,Zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,B错。燃料电池将化学能转化为电能,C对。锌锰干电池,Zn为负极,D对。
（2009·广东卷）钢铁生锈过程发生如下反应：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
【答案】A
【解析】本题综合考查“电化学腐蚀”与氧化还原反应的基本概念。由①②知,均转移4 mol电子,A正确。由①知,Fe是还原剂,O2是氧化剂,H2O在反应前后化合价不变,B错。Fe、Cu构成原电池,Fe为负极,加速腐蚀,C错。钢铁在潮湿的空气中能形成原电池,发生电化学腐蚀，D错。
（2009·北京卷）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：O2+2H2O +4e-====4OH-
D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-====Cl2↑
【答案】A
【解析】考查电化学基础知识及其应用。电镀体，镀件（Fe）作阴极，镀层金属（Zn）作阳极，A错。船体为铁壳，与Zn构成原电池，Zn作负极，被腐蚀，从而保护了船体，B对。
（2009·福建卷）控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成右图所示的原电池。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固体，乙中的石墨电极为负极
【答案】D
【解析】由图示结合原电池原理分析可知，Fe3+得电子变成Fe2+被还原，I-失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确。电流计读数为零时Fe3+得电子速率等于Fe2+失电子速率，反应达到平衡状态。D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2向左移动，I2被还原为I-，乙中石墨为正极，D不正确。
（2009·上海卷）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 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【答案】A
【解析】铝合金、Pt—Fe合金与海水电解液构成原电池，其中铝合金较Pt—Fe合金活泼而作原电池的负极，失电子被氧化而发生氧化反应，故②③正确。
（2009·上海卷）下图装置中,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:Fe-2e-Fe2+
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
【答案】B
【解析】a中发生吸氧腐蚀,气体压强减小,b中发生析氢腐蚀,气体压强增大,所以红墨水柱两边的液面变为左高右低,故B项错。
（2009·浙江卷）市场上经常见到的标记为Liion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式为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2
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，Li0.35NiO2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
【答案】D
【解析】放电过程中，负极发生氧化反应，Li失电子，阴离子要向负极移动，阳离子要向正极移动，由题干信息电解质为高分子材料，所以不能用水溶液作电解质。
（2009·安徽卷）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,电解总反应为:2Cu+H2OCu2O+H2↑。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0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成
【答案】A
【解析】此题考查电解原理。由反应前后化合价的变化，可知Cu的化合价升高，失电子，发生氧化反应，所以Cu电极应为电解池的阳极(接直流电源的正极)，发生的反应为：2Cu－2e－＋2OH－====Cu2O＋H2O，当反应中有0.1 mol电子转移时，生成的Cu2O应为0.05 mol，所以B、C、D均错误。而在原电池的阴极(石墨电极)则发生反应：2H＋＋2e－====H2↑，故A选项正确。
（2009·全国Ⅰ卷）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00％的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 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况下的体积:______________________________;
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？
____________________________________________________________。
【答案】
（1）①正 ②4OH--4e-====O2↑+2H2O ③设丙中电解H2O质量为x
100 g×10.00%=(100 g-x)·10.47%
解得x=4.5 g,
由关系式2H2O→O2↑
得b上气体体积为
V(O2)=0.25 mol××22.4 L·mol-1=2.8 L
④16
⑤见解析
(2)见解析
【解析】本题考查电化学——电解池原理相关知识。图中给出三个串联的电解池，电解质溶液互不相同，因而电解过程及结果都不同，但它们有一个联系点，就是导线上通过的电子相等，即电子守恒。这是解该类计算题的基本依据。本题的突破口之一在于发现丙中K2SO4浓度前后变化情况——浓度由10.00%变为10.47%，结合阴、阳离子放电顺序可知，丙中实质是电解水。经过简单计算：100×10.00%=(100-x)×10.47%,可知x=4.5 g,即n(H2O)=0.25 mol,据2H2O2H2+O2可知0.25 mol水放电转移电子数为0.5 mol，由此求得③④两问。另一突破口即是：乙中C电极质量增加。说明C为阴极，析出铜。由此推知各电极名称及电源M、N的名称。进而判断书写各电极反应式及产物。相关计算：③问：b极析出O2：。④问：C极析出铜质量为:。⑤问：甲为NaOH溶液，属电解H2O型，故c（NaOH）变大，pH增大；乙为CuSO4溶液，属“放氧生酸”型，故pH减小；丙是K2SO4溶液，属电解水型，原本是中性，故pH不变。
（2）若Cu全部析出，溶液为稀硫酸，电解仍然继续进行。
（2009·山东卷）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2 mol电子，MnO2的理论产量为__________ g。
【答案】
(1)Zn（或锌） 正极
（2）锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
（3）2H++2e-====H2↑ 87
【解析】本题考查电化学原理。（1）由原电池原理可知，负极材料是Zn，电池工作时，电子由负极经外电路流向正极。（2）在金属活泼性顺序表中，Cu排在Zn的后面，Cu2+能将Zn氧化为Zn2+，从而使Zn电极受到腐蚀，利用反应Cu2++Zn====Cu+Zn2+，可用Zn除去Cu2+，另外几种试剂在除Cu2+时会引入杂质。（3）电解时阴极发生还原反应，溶液中的H+在阴极得电子被还原。由关系式Mn2+MnO22e-可得电路中通过2 mol电子时，MnO2的理论产量为87 g。
（2009·四川卷）新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［（CH3COO）2Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800 ℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800 ℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如下：
请回答下列问题：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是______________________________________________________。
（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有_________、_________、_________（填化学式）生成。
（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为__________________。
（4）写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________________________。
（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为___________________________。
【答案】
（1）为了防止亚铁化合物被氧化（3分）
（2）CO2 H2O NH3（每空1分，共3分）
（3）Fe++Li+-2e-====LiFePO4+2H+（3分）
（4）
（3分）
（5）FePO4+Li++e-====LiFePO4（3分）
【解析】本题以新型锂离子电池为载体，考查化学反应基本规律、电化学知识。
（1）认真读题，不难发现是由于要求生成Fe2+的缘故。
（2）依据元素原子守恒，题干指明产物全部为气体，可确定产物为CO2、H2O、NH3。
（3）书写电极反应式遵循两步：先确定参与电极反应的物质为Fe，阳极失电子，写出Fe失去2e-，再依据产物、介质，综合写出电极反应式。
（4）分析M结构，发现除有一个“”外，还有“”相当于2个“，故共消耗3 mol NaOH，
与NaOH生成Na2CO3。
（5）可充电电池，充电时阳极被氧化，放电时正极被还原。过程可逆，因此电极反应式相反。
充电—阳极：LiFePO4-e-====FePO4+Li+；
放电—正极：Li++FePO4+e-====LiFePO4
（2009·宁夏、辽宁卷）请从给出的3道化学题中任选一题做答
1.［化学——选修化学与技术］
请回答氯碱工业中的如下问题：
(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+、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(写出2处)
___________________________、___________________________。
【答案】
1(1)或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2 H2 a%小于b%
②O2+H2O+2e-====2OH- H2+2OH--2e-====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(其他合理答案也给分)
【解析】本题考查氯碱工业生产原理、除杂及电化学原理。
(1)电解食盐水的化学方程式为：
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
k=71∶80
(2)除杂时，加入的Na2CO3、盐酸、BaCl2溶液均过量，后加试剂应能将前面引入的杂质除去，所以添加试剂的合理顺序为③①②。
(3)①由装置图可知，燃料电池左边为负极，Y为H2，燃料电池右边为正极，Na+通过离子膜进入正极区，O2在正极得电子生成OH-，所以正极区NaOH浓度增大，a%＜b%。
（2009·天津卷）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0.82 g/cm3，用锂吸收224 L（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。
【答案】
（1）由化学能转变为电能 由a到b
（2）2H2+4OH--4e-====4H2O或H2+2OH--2e-====2H2O
（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
（4）①Li H2O ②或8.71×10-4 ③32
【解析】（1）氢氧燃料电池中，负极通H2，正极通O2，所以导线中电子由a到b。（2）负极H2被氧化，写反应式时要注意电解质溶液的组成。（3）本题考查读题能力，铂粉作用在题设中有说明，在学习中要注意自学能力的培养。
（4）②2Li+H22LiH
22.4 L 16 g
吸收224 L H2时，生成的LiH的质量为160 g，LiH体积与被吸收的H2体积比为：
③LiH+H2O====LiOH+H2↑
8 g 1 mol
160 g LiH与H2O作用生成20 mol H2,H2完全被氧化失40 mol电子，若能量转化率为80%，则导线中通过的电子的物质的量为40 mol×80%=32 mol。
（2008·天津卷）下列叙述正确的是( )
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOH
D.镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
【答案】C
【解析】原电池负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应，A项错误。用惰性电极电解Na2SO4溶液，相当于电解水，阴阳两极产物分别为H2和O2，其物质的量之比应为2∶1，B项错误。当镀层破损后，镀锡铁板中铁作负极，而镀锌铁板铁作正极，因此镀锡铁板比镀锌铁板更易腐蚀，D项错误。
（2008·上海卷）取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是（ ）
A.b电极是阴极 B.a电极与电源的正极相连接
C.电解过程中，水是氧化剂 D.b电极附近溶液的pH变小
【答案】D
【解析】电解饱和NaCl溶液，阳极生成Cl2，Cl2与水反应生成HClO和HCl，HClO具有漂白性，盐酸具有酸性，可使pH试纸变红色，HClO又可将红色漂白，故内圆为白色，外圈为红色，可推出a为阳极，A正确；①a为阳极与电源正极相连，B正确；电解过程中，H2O得电子，为氧化剂，C正确；b电极附近有OH-生成，pH增大，D错。
（2008·广东卷）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（ ）
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中，电池正极材料的质量减少
D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-LiFePO4
【答案】CD
【解析】放电时，负极：Li-e-Li+，正极：FePO4+Li++e-LiFePO4；充电时，阳极：LiFePO4-e-FePO4+Li+；阴极：Li++e-Li，所以易知C、D正确。若加入硫酸，与Li单质（固体）发生反应，所以A错；放电时，Li+向正极移动，故B错。
（2008·海南卷）关于铅蓄电池的说法正确的是：
A.在放电时，正极发生的反应是Pb(S)+(aq)PbSO4(s)+2e-
B.在放电时，该电池的负极材料是铅板
C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-Pb(s)+(aq)
【答案】B
【解析】铅蓄电池正极为PbO2，负极为Pb，电解质为硫酸。两极的反应产物均为PbSO4，电池反应如下：
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
放电时：负极：Pb+-2e-PbSO4
正极：PbO2+4H+++2e-PbSO4+2H2O
充电时：阴极：PbSO4+2e-Pb+，阳极：PbSO4+2H2O-2e-PbO2++4H+
放电时电池中硫酸的浓度不断变小。
（2008·全国Ⅰ卷）电解100mL含 c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是
A.0.10mol/LAg+ B.0.02mol/L Zn2+
C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+
【答案】C
【解析】电解含有Zn2+、Pb2+溶液，H+得电子生成H2，不能析出金属，B、D项错；电解含有Ag+溶液，可得Ag 0.1 mol·L-1×0.1 L×108 g·mol-1=1.08 g，电解含有Cu2+溶液，可得Cu 0.2 mol·L-1×0.1 L×64 g·mol-1=1.28 g，故C正确。
（2008·全国Ⅱ卷）下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。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
C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
【答案】D
【解析】以石墨为电极电解Na2SO4溶液时，阳极（b极）：4OH--4e-2H2O+O2↑，阴极（a极）：4H++4e-2H2↑，则a极附近溶液显碱性，b极附近溶液显酸性，滴加石蕊试液后，a极附近呈蓝色，b极附近呈红色。
（2008·江苏卷）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e-+ OH- = NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
【答案】A
【解析】充电时Ni(OH)2发生氧化反应，Ni(OH)2-e-+OH-NiOOH+H2O，A正确；充电时电能转变为化学能，B错；放电时，发生反应Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2，c(OH-)浓度降低，碱性减弱，OH-移向负极，C、D错误。
（2008·北京卷）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是
A.正极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－
B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移
【答案】D
【解析】本题以氢氧燃料电池为载体考查原电池和电解池等知识。在氢氧燃料电池中，H2在负极上反应，电极反应式为：2H2+4OH--4e-2H2O；O2在正极上反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-4OH-，其总反应式为：2H2+O22H2O。工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变，但其浓度减小。用该电池电解CuCl2，当产生2.24 L（标准状况），即0.1 mol Cl2时，转移电子的物质的量为0.2 mol，D项错。
（2008·宁夏卷）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
A.CH3OH(g)+O2(g)H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-
B.O2(g)+4H+(aq)+4e-2H2O(l)
C.CH3OH(g)+H2O(l)CO2(g)+6H+(aq)+6e-
D.O2(g)+2H2O(l)+4e-4OH-
【答案】C
【解析】在酸性溶液中根据甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳设计的燃料电池中CH3OH在负极上发生氧化反应即CH3OH(g)+H2O(l)CO2(g)+6H+(aq)+6e-，而O2在正极上发生还原反应，即O2(g)+4H+(aq)+4e-2H2O(l)，答案为C。
（2008·重庆卷）如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。下列叙述正确的是（ ）
A.a中铁钉附近呈现红色 B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中铜丝上发生氧化反应 D.b中铝条附近有气泡产生
【答案】B
【解析】本题考查原电池反应原理的应用。a装置由铁钉、铜丝、NaCl溶液构成原电池，铁钉作负极发生氧化反应：Fe-2e-Fe2+，铁钉附近不会出现红色，A错误。铜丝上发生还原反应：O2+4e-+2H2O4OH-，C错误。B.装置，由铁钉、铝条、NaCl溶液构成原电池，铝条作负极，发生氧化反应：Al-3e-Al3+，不会有气泡生成，D错误。铁钉作正极发生还原反应：O2+4e-+2H2O4OH-，B正确。
（2008·广东卷）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是（ ）
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
【答案】C
【解析】A中碳棒是正极，工作中不会消耗；原电池是将化学能转化为电能的装置，B错误；原电池工作时，氢气在负极上失去电子被氧化，C正确；SiO2是制造光导纤维的材料，太阳能电池的主要材料是晶体硅。
（2008·天津卷）下列叙述正确的是( )
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOH
D.镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
【答案】C
【解析】原电池负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应，A项错误。用惰性电极电解Na2SO4溶液，相当于电解水，阴阳两极产物分别为H2和O2，其物质的量之比应为2∶1，B项错误。当镀层破损后，镀锡铁板中铁作负极，而镀锌铁板铁作正极，因此镀锡铁板比镀锌铁板更易腐蚀，D项错误。
（2008·广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
【答案】AC
【解析】当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，Fe作负极，不再起到保护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错。
（2008·广东卷）用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】Cu作负极，Ag作正极。负极：Cu-2e-Cu2+；正极：Ag++e-Ag。在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以①错。没有盐桥，原电池不能继续工作，③错。无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，④对。
（2008·海南卷）《化学与技术》模块（选考题）
如何防止铁的腐蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号 内容 实验现象
1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮
2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮
3 常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗
4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗
5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗
6 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序号）_______________；在电化学腐蚀中，负极反应是_______________；正极反应是_______________；
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_______________；
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_______________（答两种方法）。
【答案】
（1）3、4、5、6 Fe-2e-Fe2+（或2Fe-4e-2Fe2+） 2H2O+O2+4e-4OH-
（2）湿度、温度、O2的浓度、电解质存在
（3）电镀、发蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法等
【解析】（1）金属的电化学腐蚀一定是发生原电池反应的金属腐蚀，必须要有电解质溶液。实验1之所以“干燥的铁丝表面依然光亮”，就是由于空气是干燥的。从“铁丝表面已变得灰暗”说明铁已经被腐蚀，因此发生电化学腐蚀的是3、4、5、6。
对于铁在空气中的电化学腐蚀中，氧气是氧化剂，铁只能被氧化到Fe2+，所以反应为：
2Fe-4e-2Fe2+；O2+2H2O+4e-4OH-。
（2）对比实验2和实验4，可看出氧气浓度不同对反应速率的影响；对比实验4和实验5，可看出温度不同对反应速率的影响；对比实验5和实验6可看出电解质溶液成分的不同对反应速率的影响。
（2008·山东卷）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=156.6 kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g)CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=32.4 kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为___________；放电时，移向电池的_______(填“正”或“负”)极。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3+H+的平衡常数K1＝_____________。（已知：10-5.60＝2.5×10-6）
(4)常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液c(H2CO3)______c()(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是__________（用离子方程式和必要的文字说明）。
【答案】
(1)124.2
(2)C3H8+5O23CO2+4H2O 负
(3)4.2×10-7 mol·L-1
(4)＞ +H2O + (或 +H+)
+H2O H2CO3 +OH- 、的水解程度大于电离程度
【解析】（1）①-②得C3H8（g）CH3CH=CH2（g）+H2（g） ΔH=ΔH1-ΔH2=124.2 kJ·mol-1。
（2）该电池中，O2在正极得电子，与CO2结合成，生成的向负极移动。
（3）K1==4.2×10-7 mol·L-1。
（4）pH＞8，溶液显碱性，则说明水解程度大于电离程度，水解：+H2O H2CO3 +OH-，电离：+H2O+H3O+，所以c（H2CO3）＞c（）。
（2008·重庆卷）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是____________________________。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：
2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）；ΔH＞0
①反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将___________。（填““增大”“减小”或“不变”）
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s 0 500 1 000
c（N2O5）/mol·L-1 5.00 3.52 2.48
则500 s内N2O5的分解速率为__________。
③在T2温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2___________T1。
（3）下图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_______区生成，其电极反应式为____________________________________________________________________。
【答案】
(1)
(2)①不变
②0.002 96 mol·L-1·s-1
③“＜”或“小于”
(3)阳极 N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+
【解析】本题主要对化学反应速率平衡以及电解原理进行考查。
（1）硝基苯的结构简式是。
（2）①在恒温、恒容条件下，充入氮气，对平衡体系无影响，平衡不移动，N2O5转化率不变。
②v（N2O5）=
=2.96×10-3 mol·L-1·s-1
③T2温度下，2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g） ΔH＞0
起始： 5.0 mol·L-1
转化： 2.49 mol·L-1 4.98 mol·L-1
平衡： 2.51 mol·L-1 4.98 mol·L-1
T2温度剩余c（N2O5）为2.5 mol·L-1＞2.48 mol·L-1，说明该温度下反应正向进行程度小，温度T2＜T1。
（3）从电解原理来看，N2O4制备N2O5为氧化反应，则N2O5应在阳极区生成，反应式为N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+。
（2008·广东卷）铜在自然界存在于多种矿石中，如:
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是______________。
（2）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是________________。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是_______________；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称_________________。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：___________________________________。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________（填字母）。
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；有
B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有
C 铁比铜活泼 铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 Ⅰ对；Ⅱ对；有
D. 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无
【答案】
（1）Cu2S
（2）Cu2O、Cu2S
（3）形成酸雨 硫酸，硫酸铵
（4）电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu-2e－Cu2+；阴极上发生还原反应，Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2++2e-Cu,从而达到精制Cu的目的
（5）AD
【解析】（1）铜的质量百分含量：CuFeS2（34.8%） Cu5FeS4（63.5%） Cu2S（80%） CuCO3·Cu(OH)2（57.6%）。
（2）Cu2O、Cu2S的Cu由+1被还原为0价，作氧化剂；Cu2S的S有-2价被氧化为+4价，作还原剂。
（3）处理SO2尾气一般为循环制备硫酸，和用氨水吸收，最后可得到（NH4）2SO4等有价值的化学品。
（5）稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿〔CuCO3·Cu(OH2)〕，A正确。
铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO2和水，反应很慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B错误。因为Fe比Cu活泼，所以Fe-Cu形成的原电池中，Fe作负极，更容易被氧化生锈，C错误。蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，有新物质生成，属于化学变化；CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。
综上所述，答案选A、D。
（2007·海南卷）《化学与技术》模块(选考题)28.目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是
A.硬水的软化 B. 电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg
【答案】D
【解析】本题是化工生产中有关离子交换技术的应用，A、B、C三项中都涉及离子交换技术。?
（2007·广东卷）20.三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是
A 可用铁作阳极材料
B 电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C 阳极反应方程式为：2Cl－－2e－=Cl2
D 1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。
【答案】CD
【解析】本题考查电解的知识。由题意知阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H++2e－===H2↑，阴极溶液呈碱性，pH升高，故A、B错误；由Ni2+Ni3+，失去1 mol e－故外电路中转移1 mol e－，即Cl－失去1 mol e－，H+得到1 mol e－。
（2007·广东卷）9.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：
A H2+2OH－=2H2O+2e－ B O2+4H++4e－=2H2O
C H2=2H++2e－ D O2+2H2O+4e－=4OH－
【答案】C
【解析】本题考查原电池的知识。由题意可知在磷酸为电解质的燃料电池中，负极电极反应式为H2－2e－===2H+,正极反应式为：O2+4e－+4H+===2H2O。
（2007·广东卷）25.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O22Fe2++4OH-。以下说法正确的是
A.负极发生的反应为：Fe-2e-Fe2+
B.正极发生的反应为：2H2O+O2+2e-4OH-
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【答案】A
【解析】本题考查了电化学腐蚀的知识。钢铁发生吸氧腐蚀；负极：Fe－2e－===Fe2+,正极：2H2O+O2+4e－===4OH－;选项A正确。
（2007·上海卷）16.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是
A 铅笔端作阳极，发生还原反应 B 铂片端作阴极，发生氧化反应
C 铅笔端有少量的氯气产生 D a点是负极，b点是正极
【答案】D
【解析】本题考查电解池的有关知识。由题意铅笔在滤纸上写字会出现红色字迹，铅笔作阴极，接电源负极。电解氯化钠溶液，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极2H++2e－===H2↑，破坏水的电离平衡，阴极呈碱性，遇酚酞变红色。铅笔端作阴极，发生还原反应，铂片端作阳极，发生氧化反应，有少量Cl2产生。
（2007·江苏卷）11.某同学按下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
A.电解过程中，铜电极上有H2产生
B.电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
【答案】BC
【解析】本题主要考查电解的基本原理，由题目所给图示可知，活泼金属铜作阳极发生反应：Cu－2e－===Cu2+，同时溶液中的H+在阴极石墨上发生反应：2H++2e－===H2↑，总反应方程式为Cu+H2SO4CuSO4+H2↑，所以A不正确，B正确，D不正确。随着电解过程不断进行，溶液中的Cu2+浓度不断增大，一定时间后即当Cu2+移动到阴极附近时，由于Cu2+的氧化性大于H+，故此时阴极发生反应：Cu2++2e－===Cu，所以C正确。
（2007·重庆卷）11.如下图所示，下列叙述正确的是
A.Y为阴极，发生还原反应
B.X为正极，发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成
D.X为滤纸接触处变红
【答案】A
【解析】本题对电化学进行了综合考查。
左边的装置为原电池，Zn片为负极，Cu片为正极；
右装置为电解池，Y与Zn片相连，为阴极，发生的反应为：2H++2e－===H2↑(还原反应)；
X与Cu片相连，为阳极，反应：4OH－－4e－===O2↑+2H2O(氧化反应)。
（2007·天津卷）12.下列有关工业生产的叙述正确的是
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率
B.硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室生产的Cl2进入阳极室
D.电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
【答案】D
【解析】本题主要考查化学原理在工业生产中的应用。在合成氨工业中，使氨冷却液化，降低NH3浓度，平衡向正反应方向移动可提高N2、H2的转化率，但其反应速率减慢，A项不正确；在硫酸工业中，在接触室安装热交热器是为了控制反应温度使催化剂保持最佳活性，B项不正确；电解饱和食盐水时阳极室产生Cl2，阴极室产生H2，显然C项不正确；由于粗铜中含有Fe、Zn等活泼金属，它们比Cu易失电子，而在它们失电子的同时，阴极仍有Cu析出，故D选项是正确的。
（2007·天津卷）13.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时，LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6 CoO2+LiC6，下列说法正确的是
A.充电时，电池的负极反应为LiC6-e-=Li++C6
B.放电时，电池的正极反应为CoO2+Li++e-=LiCoO2
C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D.锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
【答案】B
【解析】本题综合考查电解原理和原电池原理的应用。电池充电时发生电解反应，接电池负极的为阳极发生氧化反应：LiCoO2－e－===Li++CoO2，A项不正确；放电时，正极发生还原反应：CoO2+Li++e－===LiCoO2，B项正确；由于Li为较活泼的金属，可与羧酸、H2O及醇中的活泼氢反应，故它们不能作电池的电解质，C项不正确；由于锂的相对分子质量小，故等质量的物质含Li的物质的量多，故比能量高，D项不正确。
（2007·全国Ⅱ）10.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是
A.正极附近的离子浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
【答案】D
【解析】本题主要考查有关原电池的基本原理等内容。用导线连接的Zn片与Cu片放入稀H2SO4中组成原电池，Zn作负极失去电子变为Zn2+而进入溶液，电子通过导线流向铜片，溶液中的阴离子、OH－等移向负极，H+移向正极，并在正极上得到电子而放出H2，故本题答案为D。
（2007·全国Ⅰ卷）8.以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为
A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12g
【答案】B
【解析】本题主要考查电解原理基本知识，根据阴阳两极的电极反应阴极：Cu2++2e－===Cu,阳极：4OH－－4e－===2H2O+O2↑,且每个电极通过的电量相等有：n(O2)·4=·2，所以m(Cu)=0.010 0 mol×2×64 g·mol－1=1.28 g，答案为B。
（2007·四川卷）29.二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效，具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。
请填写下列空白：
（l）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是：_________________________。
（2）二甲醚可由合成气（CO+H2）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：______________________________。
（3）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________________________。
（4）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水蒸气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下：
①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应.增大体系的压强对甲烷转化率的影响是__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②在上述炼铁过程的某时间段内，若有x m3（标准状况）的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有5 y kg（即×103mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进人催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______m3（标准状况）。
【答案】
（1）CH3CH2OH、HCOOH
（2）3CO+3H2＝CH3OCH3+CO2或2CO+4H2＝CH3OCH3+H2O
（3）CH3OCH3+16OH--12e-＝2+11H2O
（4）①减小 ②12(x+y）
【解析】本题以二甲醚为载体，考查考生综合应用同分异构体，原电池及化学平衡等内容解决实际问题的能力。
(1)由于醇与等碳原子数的醚为同分异构体，显然相对分子质量相等，C2H5OH符合条件，由于1 mol O的质量等于1 mol CH4的质量。1 mol碳的质量等于12 mol H的质量，在C2H6O的基础上去掉1个CH4而同时增加一个氧即CH2O2应符合条件，经验证，没有其他的分子符合题意。
(2)根据质量守恒定律及氧化还原反应规律可得如下符合条件的化学方程式：3CO+3H2===CH3OCH3+CO2或2CO+4H2===CH3OCH3+H2O。
(3)由原电池原理可知负极发生氧化反应失电子，由于CH3OCH3被氧化的产物在碱性溶液中不能存在，故负极反应产物应为CO和H2O，即CH3OCH3+16OH－－12e－===2CO+11H2O。
(4)由CH4+H2O(g)CO+3H2①和反应CH4+CO22CO+2H2②知，增大压强可使上述平衡向逆反应方向移动，减少CH4的转化率。由反应CH4+2O2CO2+2H2O知
x m3的CH4可产生3x m3的CO2与H2O的混合气体；又由Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，Fe2O3+3H22Fe+3H2O知，生成·103 mol的Fe产生3y m3的高温尾气，故由反应①②知最后可得合成气12(x+y) m3。
（2007·山东卷）29.铁及铁的化合物应用广泛.如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_______________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应___________________ 负极反应________________________
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤__________________________。
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时约pH
Fe3+Fe2+Cu2+ 1.97.04.7 3.29.06.7
提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢。但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式__________________________
劣质不锈钢腐蚀的实验现象_________________________________
【答案】
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)装置图
正极反应：Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+)
负极反应：Cu=Cu2++2e-(或Cu-2e-=Cu2+)
(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；
③过滤(除去Fe(OH)3)
(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
不锈钢表面有紫红色物质生成
【解析】本题考查电化学及铁的化合物的知识。把Cu与FeCl3溶液反应设计为原电池，Cu作负极、惰性电极石墨作正极，FeCl3溶液为电解质溶液。除去含Cu2+的溶液中的Fe3+、Fe2+，先把Fe2+氧化为Fe3+，由表中条件可加CuO调pH 3.2～4.7，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。由不锈钢在酸中不易被腐蚀，在某些盐中易被腐蚀，取少量CuO，加入适量H2SO4制成CuSO4溶液，取不锈钢放入CuSO4溶液，若不锈钢表面有红色物质出现，证明易被盐溶液腐蚀。
（2007·宁夏卷）26.（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应： ；
银片上发生的电极反应： 。
（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。（已知NA＝6.02×1023/mol，电子电荷为1.60×10－19C）
【答案】
(1)Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑
(2)①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
65g 22.4L
60g-47g＝13g x
x＝13g×22.4L÷65g＝4.5L
②反应消耗的锌为：13g÷65g/mol＝0.20mol
1molZn变为Zn2+ 时，转移2mole-，则通过的电量为：
0.20mol×2×6.02×1023mol-1×1.6×10-19C=3.8×104C
【解析】本题考查原电池的知识。
锌—银在稀H2SO4中组成原电池，锌比银活泼，锌作负极失去电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2+。银作正极，电极反应为2H++2e－===H2↑。
(2)Zn+2H+===Zn2++H2↑，减少的质量就是参加反应锌的质量，故参加反应的锌为60 g－47 g=13 g，用锌来计算生成氢气的体积。消耗锌计算转移电子的物质的量，计算通过的电量。
（2007·海南卷）14.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：
（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。
【答案】
（1）铜 AgNO3溶液
（2）正 Ag++e-＝Ag Cu-2e-=Cu2+
（3）铜 银
【解析】本题考查原电池的知识。根据离子反应Cu(s)+2Ag+(aq)=== Cu2+ (aq)+2Ag(s)，设计成原电池，Cu置换Ag,Cu的活泼性大于Ag,所以Cu为负极，Ag为正极，电解质溶液为AgNO3溶液。
（2007·广东卷）24.二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2 CuS ZnS MnS FeS
pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0 ≥–0.42 ≥2.5 ≥7 ≥7
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）滤渣A的主要成分是 。
（3）加入MnS的目的是除去 杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。
【答案】
（1）MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O
（2）Fe（OH）3 Al（OH）3
（3）Cu2+ Zn2+
（4）MnO2+H2O+e－=MnOOH+OH－（或2MnO2+H2O+2e－=Mn2O3+2OH－）
（5）锌、二氧化锰
【解析】本题考查元素及其化合物的主要性质及电极反应方程式的书写。软锰矿加入H2SO4与过量FeSO4发生下列反应：MnO2+2FeSO4+2H2SO4===MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O，加入氨水调pH至5.4，只有Fe(OH)3、Al(OH)3以沉淀析出，加入MnS后，据沉淀与pH关系可知，Cu、Zn又变成CuS、ZnS沉淀析出。碱性锌锰干电池中负极：Zn－2e－+2OH－===Zn(OH)2，正极：2MnO2+2e－+2H2O===2MnOOH+2OH－。
（2007·山东卷）(选做题)31.（化学-化学与技术）
工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。
（1）电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽。离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是______________。电解槽中的阳极材料为__________________。
（2）本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2和CaSO4的顺序制备？______________________原因是______________________。
（3）溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是______________________。
【答案】
（1）阳离子（或Na+）；钛（或石墨）
（2）否。如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯。
（3）四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重。
【解析】本题是考查电解饱和食盐水、除杂顺序及元素化合物知识。电解槽必须分为阳极室、阴极室，所用的离子膜只能通过阳离子，不能通过气体分子。CaSO4沉淀在Mg(OH)2沉淀前，若先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中一定混入CaSO4。
（2007·北京卷）27.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应____________________________________________________________；
化合反应____________________________________________________________。
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。
持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是__________________________ __________________________________。
解释此现象的离子方程式是________________________、_________________________。
（3）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO2）反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示）
________________________________________________
电化学及其应用
（2011·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周中心区(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－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋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
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应为：Cu－2e－Cu2＋
【解析】液滴边缘O2多，在碳粒上发生正极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－。液滴下的Fe发生负极反应，Fe－2e－Fe2＋，为腐蚀区(a)。
A．错误。Cl－由b区向a区迁移
B．正确。
C．错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。
D．错误。Cu更稳定，作正极，反应为O2＋2H2O＋4e－4OH－。
【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。老知识换新面孔，高考试题，万变不离其宗，关键的知识内容一定要让学生自己想懂，而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也能回答。
【答案】B
（2011·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
【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为（4－18/5）×5＝2mol，因此选项B正确。
【答案】B
（2011·北京卷）结合下图判断，下列叙述正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－＝Fe2＋
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K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀
【解析】锌比铁活泼，装置Ⅰ中锌作负极，方程式为Zn－2e－=Zn2＋。铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；铁比铜活泼，装置Ⅱ中铁作负极，负极反应为Fe－2e－＝Fe2＋。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H++2e－=H2↑。因为装置Ⅰ中没有Fe2＋生成，所以装置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项A是正确的。
【答案】A
（2011·福建卷）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是
A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH－向正极移动
D．总反应为：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑
【解析】考生可能迅速选出C项是错误，因为原电池放电时OH－是向负极移动的。这个考点在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑。再写出其电极反应如下：（—）2Li—2e—＝2Li+ （+）2H2O+2e—＝2OH—＋H2↑
结合选项分析A、B、D都是正确的。此题情景是取材于新的化学电源，知识落脚点是基础，对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。
【答案】C
（2011·广东卷）某小组为研究电化学原理，设计如图2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
B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e－= Cu
C、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
D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
【解析】本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2＋发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，A正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：Fe－2e－＝Fe2＋、Cu2＋+2e－= Cu，B正确；有A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D是错误的。
【答案】D
（2011·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.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
【解析】电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极，由于锌比铁活泼，因此未通电前可以构成原电池，但此时锌作负极失去电子，铁作正极，而电镀是锌仍然失电子，所以选项A不正确；在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒，因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关，B不正确；由于电镀时保持电流恒定，因此导线中通过的电子速率是不变的，所以升高温度不能改变电解反应速率，C正确；镀锌层破损后，由于锌比铁活泼，所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁，即选项D也不正确。
【答案】C
（2011·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
【解析】由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项AB均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe+2OH--2e-= Fe(OH)2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。
【答案】C
(2011·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. NiO(OH) 2的氧化
【答案】D
【解析】考查二次电池中的氧化还原问题。由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO(OH) 2的氧化”正确。
【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点，这类题有规律。原电池时，先要分析氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；充电时（电解池），原电池负极反应反着写为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在阳极。
（2011·海南卷）根据下图，下列判断中正确的是
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2
【答案】AB
【解析】题中给出的物质表明，该电池的总反应是2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2，a烧杯中电极反应为O2 + 2H2O +4e- =4OH-， b中Zn-2e- = Zn2+，所以正确项为AB。
【技巧点拨】原电池的题是历届常考点，本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。主要是先要找到电池的总反应，反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计算才能有据可依。
(2011·全国II卷)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O
【解析】用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，根据缺什么补什么的，选项C正确。
【答案】C
（2011·上海卷）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
【解析】用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为：Cu2++2e－＝Cu。
【答案】B
(2011·江苏高考卷)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8 Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O
回答下列问题：
（1）上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是
。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为
K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式： 。
(3)准确称取上述制备的样品（设Ag2O2仅含和Ag2O）2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ，得到224.0mLO2（标准状况下）。计算样品中Ag2O2的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。
【解析】本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景，试图引导学生关注化学与社会生活，考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。
【备考提示】高三复习重视化学与社会生活问题联系，要拓展搞活学科知识。化学计算要物质的量为基本，适当关注化学学科思想（如质量守恒、电荷守恒、极端分析等）等在化学计算中的运用。
【答案】(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（或取少许最后一次洗涤滤液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全）
(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn(OH)4＋2Ag
(3)n(O2)＝224mL/22.4L·mL－1·1000mL· L－1＝1.000×10－2 mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y
248g·mol－1 × x ＋ 232 g·mol－1 × y ＝2.588 g
x＋1/2 y ＝1.000×10－2 mol
x＝9.500×10－3 mol
y＝1.000×10－3 mol
w(Ag2O2)＝＝0.91。
（2011·北京卷）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：
（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 ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)＞c(Ca2＋)]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：
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5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /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）。
【解析】（1）电解时在电极的作用下，溶液中的阳离子向阴极作定向运动，阴离子向阳极作定向运动，所以电解饱和食盐水时Na＋和H＋向阴极运动并放电，但H＋比Na＋易得电子，所以H＋首先放电，方程式为2H＋＋2e－=H2↑。由于H＋是水电离出的，所以随着H＋的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡，OH－的浓度就逐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。由于Cl－比OH－易失电子，所以在阳极上CI－首先放电，方程式为2Cl－－2e－=Cl2↑。因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
（2）见解析（1）
（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A（即NaOH）调节溶液的pH时，会产生Mg(OH)2沉淀，即盐泥a中还含有Mg(OH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl－，方程式为2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑；沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42－就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClO＝Na2SO4+NaCl。10m3 盐水b中含NaClO的物质的量为，由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol＝126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X，则有，解得x＝1760g，即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。
【答案】（1）NaOH
（2）2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
（3）氯气与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）①Mg(OH)2
②2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑
③SO42－、Ca2＋
④1.76
（2011·四川卷）
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
请回答下列问题：
（1）已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是____________。
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M
①电池放电时，负极的电极反应式为____________。
②充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为____________
【解析】本题主要考察热化学方程式的书写、勒夏特列原理的应用和电极反应方程式的书写。
【答案】（1）4FeS2(s)＋11O2(g)2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408kJ/mol
（2）2H2O＋SO2=H2SO4＋H2
（3）减小氢气的浓度，使HI分解平衡正向移动，提供HI的分解率
（4）MH＋OH－－e－=M＋H2O
2H2O＋O2＋4e－=4OH－
（2010·全国卷Ⅰ）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：
（激发态）
下列关于该电池叙述错误的是：
A．电池工作时，是将太阳能转化为电能
B．电池工作时，离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C．电池中镀铂导电玻璃为正极
D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
【解析】B选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：I3-+2e-=3I-；A选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；C正确，见B选项的解析；D正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质就是：I3-3I-的转化（还有I2+I-I3-），另一部分就是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！
【答案】B
【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素质，能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等
【点评】本题立意很好，但是考查过为单薄，而且取材不是最新的，在3月份江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试题第17题（3）问，与此题极为相似的模型，这对一些考生显得不公平！
（2010·浙江卷）9. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是
Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价
该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+Fe
负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+
充电时，阴极发生的电极反应式为：
【解析】本题涵盖电解池与原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题。根据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时（原电池）负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反应。
【答案】C
教与学提示：原电池与电解池的教学一定要重视电极反应式书写。电极反应式书写是原电池和电解池内容或原理的核心。原电池的教学可以从原电池反应的总反应式：可以自发进行的氧化还原反应，负极反应（因负极就是参加反应的电极）开始。电解池的教学要从外加电源的正负极，分析阳极（活性电极时本身参加反应）开始，最终获得被进行的氧化还原反应。简单记住：沸（负）羊（阳）羊（氧化）。
（2010·广东卷）23.铜锌原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是
A 正极反应为：Zn—2e-=Zn2+
B电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外电路中，电子从负极流向正极
D 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
【解析】Zn是负极，故A错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故D错误。
【答案】BC
（2010·安徽卷）11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D.H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
【答案】D
【解析】首先明确a为负极，这样电子应该是通过外电路由a极流向b，A错；B选项反应应为O2+4e-+4H+=2H2O ; C没有告知标准状况。
（2010·福建卷）11．铅蓄电池的工作原理为：研读 右图，下列判断不正确的是
A．K 闭合时，d电极反应式：
B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的为0．2 mol
C．K闭合时，II中向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极
【解析】本题考查电化学（原电池、电解池）的相关知识。K闭合时Ⅰ为电解池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正确。在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移0．2mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0．2mol，所以B对。K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，所以D也正确。K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以C错。
【答案】C
（2010·江苏卷）8．下列说法不正确的是
A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D．相同条件下，溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知的氧化性大于，综上分析可知，本题选AC项。
（2010·江苏卷）11．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
下列说法正确的是
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为：
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
【答案】C
【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能力的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。
（2010·天津卷）7．（14分）X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题：
⑴ L的元素符号为________ ；M在元素周期表中的位置为________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________（用元素符号表示）。
⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为___，B的结构式为____________。
⑶ 硒（se）是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为_______，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________（填字母代号）。
a．+99.7 mol·L－1 b．+29.7 mol·L－1 c．－20.6 mol·L－1 d．－241.8 kJ·mol－1
⑷ 用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：______________；由R生成Q的化学方程式：_______________________________________________。
【解析】(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大，故分别为：H、C、N、O元素；M是地壳中含量最高的元素，为Al，其在周期表的位置为第3周第ⅢA族；再根据五种元素在周期表的位置，可知半径由大到小的顺序是：Al＞C＞N＞O＞H。
(2) N和H 1：3构成的分子为NH3，电子式为；2：4构成的分子为N2H4，其结构式为。
(3)Se比O多两个电子层，共4个电子层，1→4电子层上的电子数分别为：2、8 、18、6，故其原子序数为34；其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4，为H2SeO4。
非金属性越强，与氢气反应放出的热量越多，故2→5周期放出的热量依次是：d、c、b、a，则第四周期的Se对应的是b。
(4)Al作阳极失去电子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【答案】
(1)O 第三周第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e-Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
命题立意：本题以元素的推断为背景，综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较；考查了电子式、结构式的书写，元素周期律，和电极反应式、化学方程式的书写，是典型的学科内综合试题。
（2010·山东卷）29．（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。
【解析】(1) ①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；
使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了互促水解。
(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。
(3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。
【答案】
（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c
②2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解；
Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+
(3)N 牺牲阳极保护法。
（2010·安徽卷）27.（14分）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。
（2）第③步反应的离子方程式是 。
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：
、 。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。
【答案】（1）Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ； 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
（4）5.3
【解析】第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
（2010·四川）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题：
(1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。
电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。
(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
实验方法 实验现象及结论
(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：
步骤②的操作名称是 ，步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是
。
【答案】（1）紫黑色 升华
（2）
有气泡产生
（3）
实验方法 实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。 如果不变蓝，说明无。（如果变蓝，说明有。）
（4）冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
【解析】（1）考查物质的物理性质，较容易。（2）阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。（3）考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。（4）考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
（2010·重庆卷）29．（14分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂．
①一定条件下，与空气反映t min后，和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为 mol/L ；生成的化学反应速率为 mol/(L·min) ．
②工业制硫酸，尾气用_______吸收．
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示．
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 ．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色．
③放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为 ．
29．答案（14分）
（1）①；
②氨水
（2）①
②绿 紫
③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol
【解析】本题考查以钒为材料的化学原理题，涉及化学反应速率和电化学知识。
（1）由S守恒可得，的起始浓度为（a+b）mol/L。的速率为单位时间内浓度的变化，即b/tmol/(L﹒min)。可以用碱性的氨水吸收。
（2）①左槽中，黄变蓝即为生成，V的化合价从+5降低为+4，得一个电子，0原子减少，从图中知，其中发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。②作为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，有槽中则为得电子，对应化合价降低，即为生成，颜色由绿生成紫。③由电极反应式知，参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，降低的作为阴极。两者之间的关系是：正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即为阴极反应式。
（2009·北京卷）下列叙述正确的是（ ）
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀
B.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失
D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变
【答案】C
【解析】考查元素化合物部分及原电池相关知识。SO2、CO2与BaCl2不反应，A错。在稀酸中加入，相当于稀HNO3,3Cu+8HNO3====3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，Cu溶解，B错。Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH+4，加入NaHSO4溶液相当于稀H2SO4，Al(OH)3全部溶解，C对。向其中加入CuSO4，Zn+Cu2+====Zn2++Cu,Zn、Cu构成原电池，加快氢气的产生速率，D错。
（2009·上海卷）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 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【答案】A
【解析】铝合金、Pt—Fe合金与海水电解液构成原电池，其中铝合金较Pt—Fe合金活泼而作原电池的负极，失电子被氧化而发生氧化反应，故②③正确。
（2009·广东卷）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
【答案】A
【解析】B项，负极反应为Al-3e-+4OH-====［Al(OH)4］-，总反应为4Al+3O2+4NaOH+6H2O====4Na［Al(OH)4］,从总反应看，电池工作过程中电解液的pH增大，B、C不正确；电池工作时，电子通过外电路由负极到正极，D不正确。
（2009·江苏卷）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如下图所示。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：C6H12O6+6H2O-24e-====6CO2↑+24H+
C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体
【答案】B
【解析】高温条件下，微生物失去生理活性,A不正确；B正确；放电过程中，H+向正极移动，C不正确；结合B中负极反应和电子守恒可得电池总反应为：C6H12O6+6O26CO2+6H2O，消耗1 mol氧气，理论上生成CO2 1 mol，在标准状况下的体积应为22.4 L，D不正确。
（2009·广东卷）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
【答案】B
【解析】本题考查实用电池的有关知识。手机用电池是可充电电池,A对。铜锌原电池,Cu为正极,Zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,B错。燃料电池将化学能转化为电能,C对。锌锰干电池,Zn为负极,D对。
（2009·广东卷）钢铁生锈过程发生如下反应：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
【答案】A
【解析】本题综合考查“电化学腐蚀”与氧化还原反应的基本概念。由①②知,均转移4 mol电子,A正确。由①知,Fe是还原剂,O2是氧化剂,H2O在反应前后化合价不变,B错。Fe、Cu构成原电池,Fe为负极,加速腐蚀,C错。钢铁在潮湿的空气中能形成原电池,发生电化学腐蚀，D错。
（2009·北京卷）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：O2+2H2O +4e-====4OH-
D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-====Cl2↑
【答案】A
【解析】考查电化学基础知识及其应用。电镀体，镀件（Fe）作阴极，镀层金属（Zn）作阳极，A错。船体为铁壳，与Zn构成原电池，Zn作负极，被腐蚀，从而保护了船体，B对。
（2009·福建卷）控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成右图所示的原电池。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固体，乙中的石墨电极为负极
【答案】D
【解析】由图示结合原电池原理分析可知，Fe3+得电子变成Fe2+被还原，I-失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确。电流计读数为零时Fe3+得电子速率等于Fe2+失电子速率，反应达到平衡状态。D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2向左移动，I2被还原为I-，乙中石墨为正极，D不正确。
（2009·上海卷）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 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
【答案】A
【解析】铝合金、Pt—Fe合金与海水电解液构成原电池，其中铝合金较Pt—Fe合金活泼而作原电池的负极，失电子被氧化而发生氧化反应，故②③正确。
（2009·上海卷）下图装置中,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:Fe-2e-Fe2+
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
【答案】B
【解析】a中发生吸氧腐蚀,气体压强减小,b中发生析氢腐蚀,气体压强增大,所以红墨水柱两边的液面变为左高右低,故B项错。
（2009·浙江卷）市场上经常见到的标记为Liion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式为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2
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，Li0.35NiO2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
【答案】D
【解析】放电过程中，负极发生氧化反应，Li失电子，阴离子要向负极移动，阳离子要向正极移动，由题干信息电解质为高分子材料，所以不能用水溶液作电解质。
（2009·安徽卷）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,电解总反应为:2Cu+H2OCu2O+H2↑。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0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成
【答案】A
【解析】此题考查电解原理。由反应前后化合价的变化，可知Cu的化合价升高，失电子，发生氧化反应，所以Cu电极应为电解池的阳极(接直流电源的正极)，发生的反应为：2Cu－2e－＋2OH－====Cu2O＋H2O，当反应中有0.1 mol电子转移时，生成的Cu2O应为0.05 mol，所以B、C、D均错误。而在原电池的阴极(石墨电极)则发生反应：2H＋＋2e－====H2↑，故A选项正确。
（2009·全国Ⅰ卷）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00％的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 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况下的体积:______________________________;
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？
____________________________________________________________。
【答案】
（1）①正 ②4OH--4e-====O2↑+2H2O ③设丙中电解H2O质量为x
100 g×10.00%=(100 g-x)·10.47%
解得x=4.5 g,
由关系式2H2O→O2↑
得b上气体体积为
V(O2)=0.25 mol××22.4 L·mol-1=2.8 L
④16
⑤见解析
(2)见解析
【解析】本题考查电化学——电解池原理相关知识。图中给出三个串联的电解池，电解质溶液互不相同，因而电解过程及结果都不同，但它们有一个联系点，就是导线上通过的电子相等，即电子守恒。这是解该类计算题的基本依据。本题的突破口之一在于发现丙中K2SO4浓度前后变化情况——浓度由10.00%变为10.47%，结合阴、阳离子放电顺序可知，丙中实质是电解水。经过简单计算：100×10.00%=(100-x)×10.47%,可知x=4.5 g,即n(H2O)=0.25 mol,据2H2O2H2+O2可知0.25 mol水放电转移电子数为0.5 mol，由此求得③④两问。另一突破口即是：乙中C电极质量增加。说明C为阴极，析出铜。由此推知各电极名称及电源M、N的名称。进而判断书写各电极反应式及产物。相关计算：③问：b极析出O2：。④问：C极析出铜质量为:。⑤问：甲为NaOH溶液，属电解H2O型，故c（NaOH）变大，pH增大；乙为CuSO4溶液，属“放氧生酸”型，故pH减小；丙是K2SO4溶液，属电解水型，原本是中性，故pH不变。
（2）若Cu全部析出，溶液为稀硫酸，电解仍然继续进行。
（2009·山东卷）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2 mol电子，MnO2的理论产量为__________ g。
【答案】
(1)Zn（或锌） 正极
（2）锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
（3）2H++2e-====H2↑ 87
【解析】本题考查电化学原理。（1）由原电池原理可知，负极材料是Zn，电池工作时，电子由负极经外电路流向正极。（2）在金属活泼性顺序表中，Cu排在Zn的后面，Cu2+能将Zn氧化为Zn2+，从而使Zn电极受到腐蚀，利用反应Cu2++Zn====Cu+Zn2+，可用Zn除去Cu2+，另外几种试剂在除Cu2+时会引入杂质。（3）电解时阴极发生还原反应，溶液中的H+在阴极得电子被还原。由关系式Mn2+MnO22e-可得电路中通过2 mol电子时，MnO2的理论产量为87 g。
（2009·四川卷）新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［（CH3COO）2Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800 ℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800 ℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如下：
请回答下列问题：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是______________________________________________________。
（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有_________、_________、_________（填化学式）生成。
（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为__________________。
（4）写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________________________。
（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为___________________________。
【答案】
（1）为了防止亚铁化合物被氧化（3分）
（2）CO2 H2O NH3（每空1分，共3分）
（3）Fe++Li+-2e-====LiFePO4+2H+（3分）
（4）
（3分）
（5）FePO4+Li++e-====LiFePO4（3分）
【解析】本题以新型锂离子电池为载体，考查化学反应基本规律、电化学知识。
（1）认真读题，不难发现是由于要求生成Fe2+的缘故。
（2）依据元素原子守恒，题干指明产物全部为气体，可确定产物为CO2、H2O、NH3。
（3）书写电极反应式遵循两步：先确定参与电极反应的物质为Fe，阳极失电子，写出Fe失去2e-，再依据产物、介质，综合写出电极反应式。
（4）分析M结构，发现除有一个“”外，还有“”相当于2个“，故共消耗3 mol NaOH，
与NaOH生成Na2CO3。
（5）可充电电池，充电时阳极被氧化，放电时正极被还原。过程可逆，因此电极反应式相反。
充电—阳极：LiFePO4-e-====FePO4+Li+；
放电—正极：Li++FePO4+e-====LiFePO4
（2009·宁夏、辽宁卷）请从给出的3道化学题中任选一题做答
1.［化学——选修化学与技术］
请回答氯碱工业中的如下问题：
(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+、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(写出2处)
___________________________、___________________________。
【答案】
1(1)或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2 H2 a%小于b%
②O2+H2O+2e-====2OH- H2+2OH--2e-====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(其他合理答案也给分)
【解析】本题考查氯碱工业生产原理、除杂及电化学原理。
(1)电解食盐水的化学方程式为：
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
k=71∶80
(2)除杂时，加入的Na2CO3、盐酸、BaCl2溶液均过量，后加试剂应能将前面引入的杂质除去，所以添加试剂的合理顺序为③①②。
(3)①由装置图可知，燃料电池左边为负极，Y为H2，燃料电池右边为正极，Na+通过离子膜进入正极区，O2在正极得电子生成OH-，所以正极区NaOH浓度增大，a%＜b%。
（2009·天津卷）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0.82 g/cm3，用锂吸收224 L（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。
【答案】
（1）由化学能转变为电能 由a到b
（2）2H2+4OH--4e-====4H2O或H2+2OH--2e-====2H2O
（3）增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
（4）①Li H2O ②或8.71×10-4 ③32
【解析】（1）氢氧燃料电池中，负极通H2，正极通O2，所以导线中电子由a到b。（2）负极H2被氧化，写反应式时要注意电解质溶液的组成。（3）本题考查读题能力，铂粉作用在题设中有说明，在学习中要注意自学能力的培养。
（4）②2Li+H22LiH
22.4 L 16 g
吸收224 L H2时，生成的LiH的质量为160 g，LiH体积与被吸收的H2体积比为：
③LiH+H2O====LiOH+H2↑
8 g 1 mol
160 g LiH与H2O作用生成20 mol H2,H2完全被氧化失40 mol电子，若能量转化率为80%，则导线中通过的电子的物质的量为40 mol×80%=32 mol。
（2008·天津卷）下列叙述正确的是( )
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOH
D.镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
【答案】C
【解析】原电池负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应，A项错误。用惰性电极电解Na2SO4溶液，相当于电解水，阴阳两极产物分别为H2和O2，其物质的量之比应为2∶1，B项错误。当镀层破损后，镀锡铁板中铁作负极，而镀锌铁板铁作正极，因此镀锡铁板比镀锌铁板更易腐蚀，D项错误。
（2008·上海卷）取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是（ ）
A.b电极是阴极 B.a电极与电源的正极相连接
C.电解过程中，水是氧化剂 D.b电极附近溶液的pH变小
【答案】D
【解析】电解饱和NaCl溶液，阳极生成Cl2，Cl2与水反应生成HClO和HCl，HClO具有漂白性，盐酸具有酸性，可使pH试纸变红色，HClO又可将红色漂白，故内圆为白色，外圈为红色，可推出a为阳极，A正确；①a为阳极与电源正极相连，B正确；电解过程中，H2O得电子，为氧化剂，C正确；b电极附近有OH-生成，pH增大，D错。
（2008·广东卷）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（ ）
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中，电池正极材料的质量减少
D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-LiFePO4
【答案】CD
【解析】放电时，负极：Li-e-Li+，正极：FePO4+Li++e-LiFePO4；充电时，阳极：LiFePO4-e-FePO4+Li+；阴极：Li++e-Li，所以易知C、D正确。若加入硫酸，与Li单质（固体）发生反应，所以A错；放电时，Li+向正极移动，故B错。
（2008·海南卷）关于铅蓄电池的说法正确的是：
A.在放电时，正极发生的反应是Pb(S)+(aq)PbSO4(s)+2e-
B.在放电时，该电池的负极材料是铅板
C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-Pb(s)+(aq)
【答案】B
【解析】铅蓄电池正极为PbO2，负极为Pb，电解质为硫酸。两极的反应产物均为PbSO4，电池反应如下：
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
放电时：负极：Pb+-2e-PbSO4
正极：PbO2+4H+++2e-PbSO4+2H2O
充电时：阴极：PbSO4+2e-Pb+，阳极：PbSO4+2H2O-2e-PbO2++4H+
放电时电池中硫酸的浓度不断变小。
（2008·全国Ⅰ卷）电解100mL含 c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是
A.0.10mol/LAg+ B.0.02mol/L Zn2+
C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+
【答案】C
【解析】电解含有Zn2+、Pb2+溶液，H+得电子生成H2，不能析出金属，B、D项错；电解含有Ag+溶液，可得Ag 0.1 mol·L-1×0.1 L×108 g·mol-1=1.08 g，电解含有Cu2+溶液，可得Cu 0.2 mol·L-1×0.1 L×64 g·mol-1=1.28 g，故C正确。
（2008·全国Ⅱ卷）下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。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
C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
【答案】D
【解析】以石墨为电极电解Na2SO4溶液时，阳极（b极）：4OH--4e-2H2O+O2↑，阴极（a极）：4H++4e-2H2↑，则a极附近溶液显碱性，b极附近溶液显酸性，滴加石蕊试液后，a极附近呈蓝色，b极附近呈红色。
（2008·江苏卷）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e-+ OH- = NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
【答案】A
【解析】充电时Ni(OH)2发生氧化反应，Ni(OH)2-e-+OH-NiOOH+H2O，A正确；充电时电能转变为化学能，B错；放电时，发生反应Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2，c(OH-)浓度降低，碱性减弱，OH-移向负极，C、D错误。
（2008·北京卷）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是
A.正极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－
B.工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C.该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移
【答案】D
【解析】本题以氢氧燃料电池为载体考查原电池和电解池等知识。在氢氧燃料电池中，H2在负极上反应，电极反应式为：2H2+4OH--4e-2H2O；O2在正极上反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-4OH-，其总反应式为：2H2+O22H2O。工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变，但其浓度减小。用该电池电解CuCl2，当产生2.24 L（标准状况），即0.1 mol Cl2时，转移电子的物质的量为0.2 mol，D项错。
（2008·宁夏卷）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
A.CH3OH(g)+O2(g)H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-
B.O2(g)+4H+(aq)+4e-2H2O(l)
C.CH3OH(g)+H2O(l)CO2(g)+6H+(aq)+6e-
D.O2(g)+2H2O(l)+4e-4OH-
【答案】C
【解析】在酸性溶液中根据甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳设计的燃料电池中CH3OH在负极上发生氧化反应即CH3OH(g)+H2O(l)CO2(g)+6H+(aq)+6e-，而O2在正极上发生还原反应，即O2(g)+4H+(aq)+4e-2H2O(l)，答案为C。
（2008·重庆卷）如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。下列叙述正确的是（ ）
A.a中铁钉附近呈现红色 B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中铜丝上发生氧化反应 D.b中铝条附近有气泡产生
【答案】B
【解析】本题考查原电池反应原理的应用。a装置由铁钉、铜丝、NaCl溶液构成原电池，铁钉作负极发生氧化反应：Fe-2e-Fe2+，铁钉附近不会出现红色，A错误。铜丝上发生还原反应：O2+4e-+2H2O4OH-，C错误。B.装置，由铁钉、铝条、NaCl溶液构成原电池，铝条作负极，发生氧化反应：Al-3e-Al3+，不会有气泡生成，D错误。铁钉作正极发生还原反应：O2+4e-+2H2O4OH-，B正确。
（2008·广东卷）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献，下列有关电池的叙述正确的是（ ）
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
【答案】C
【解析】A中碳棒是正极，工作中不会消耗；原电池是将化学能转化为电能的装置，B错误；原电池工作时，氢气在负极上失去电子被氧化，C正确；SiO2是制造光导纤维的材料，太阳能电池的主要材料是晶体硅。
（2008·天津卷）下列叙述正确的是( )
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOH
D.镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
【答案】C
【解析】原电池负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应，A项错误。用惰性电极电解Na2SO4溶液，相当于电解水，阴阳两极产物分别为H2和O2，其物质的量之比应为2∶1，B项错误。当镀层破损后，镀锡铁板中铁作负极，而镀锌铁板铁作正极，因此镀锡铁板比镀锌铁板更易腐蚀，D项错误。
（2008·广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
【答案】AC
【解析】当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，Fe作负极，不再起到保护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错。
（2008·广东卷）用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag++e-Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】Cu作负极，Ag作正极。负极：Cu-2e-Cu2+；正极：Ag++e-Ag。在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以①错。没有盐桥，原电池不能继续工作，③错。无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，④对。
（2008·海南卷）《化学与技术》模块（选考题）
如何防止铁的腐蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号 内容 实验现象
1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮
2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮
3 常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗
4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗
5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗
6 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序号）_______________；在电化学腐蚀中，负极反应是_______________；正极反应是_______________；
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_______________；
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_______________（答两种方法）。
【答案】
（1）3、4、5、6 Fe-2e-Fe2+（或2Fe-4e-2Fe2+） 2H2O+O2+4e-4OH-
（2）湿度、温度、O2的浓度、电解质存在
（3）电镀、发蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法等
【解析】（1）金属的电化学腐蚀一定是发生原电池反应的金属腐蚀，必须要有电解质溶液。实验1之所以“干燥的铁丝表面依然光亮”，就是由于空气是干燥的。从“铁丝表面已变得灰暗”说明铁已经被腐蚀，因此发生电化学腐蚀的是3、4、5、6。
对于铁在空气中的电化学腐蚀中，氧气是氧化剂，铁只能被氧化到Fe2+，所以反应为：
2Fe-4e-2Fe2+；O2+2H2O+4e-4OH-。
（2）对比实验2和实验4，可看出氧气浓度不同对反应速率的影响；对比实验4和实验5，可看出温度不同对反应速率的影响；对比实验5和实验6可看出电解质溶液成分的不同对反应速率的影响。
（2008·山东卷）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=156.6 kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g)CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=32.4 kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H3(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为___________；放电时，移向电池的_______(填“正”或“负”)极。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3+H+的平衡常数K1＝_____________。（已知：10-5.60＝2.5×10-6）
(4)常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液c(H2CO3)______c()(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是__________（用离子方程式和必要的文字说明）。
【答案】
(1)124.2
(2)C3H8+5O23CO2+4H2O 负
(3)4.2×10-7 mol·L-1
(4)＞ +H2O + (或 +H+)
+H2O H2CO3 +OH- 、的水解程度大于电离程度
【解析】（1）①-②得C3H8（g）CH3CH=CH2（g）+H2（g） ΔH=ΔH1-ΔH2=124.2 kJ·mol-1。
（2）该电池中，O2在正极得电子，与CO2结合成，生成的向负极移动。
（3）K1==4.2×10-7 mol·L-1。
（4）pH＞8，溶液显碱性，则说明水解程度大于电离程度，水解：+H2O H2CO3 +OH-，电离：+H2O+H3O+，所以c（H2CO3）＞c（）。
（2008·重庆卷）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是____________________________。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：
2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）；ΔH＞0
①反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将___________。（填““增大”“减小”或“不变”）
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s 0 500 1 000
c（N2O5）/mol·L-1 5.00 3.52 2.48
则500 s内N2O5的分解速率为__________。
③在T2温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2___________T1。
（3）下图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_______区生成，其电极反应式为____________________________________________________________________。
【答案】
(1)
(2)①不变
②0.002 96 mol·L-1·s-1
③“＜”或“小于”
(3)阳极 N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+
【解析】本题主要对化学反应速率平衡以及电解原理进行考查。
（1）硝基苯的结构简式是。
（2）①在恒温、恒容条件下，充入氮气，对平衡体系无影响，平衡不移动，N2O5转化率不变。
②v（N2O5）=
=2.96×10-3 mol·L-1·s-1
③T2温度下，2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g） ΔH＞0
起始： 5.0 mol·L-1
转化： 2.49 mol·L-1 4.98 mol·L-1
平衡： 2.51 mol·L-1 4.98 mol·L-1
T2温度剩余c（N2O5）为2.5 mol·L-1＞2.48 mol·L-1，说明该温度下反应正向进行程度小，温度T2＜T1。
（3）从电解原理来看，N2O4制备N2O5为氧化反应，则N2O5应在阳极区生成，反应式为N2O4+2HNO3-2e-2N2O5+2H+。
（2008·广东卷）铜在自然界存在于多种矿石中，如:
矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石
主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是______________。
（2）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是________________。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是_______________；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称_________________。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：___________________________________。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________（填字母）。
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；有
B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有
C 铁比铜活泼 铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 Ⅰ对；Ⅱ对；有
D. 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无
【答案】
（1）Cu2S
（2）Cu2O、Cu2S
（3）形成酸雨 硫酸，硫酸铵
（4）电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu-2e－Cu2+；阴极上发生还原反应，Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2++2e-Cu,从而达到精制Cu的目的
（5）AD
【解析】（1）铜的质量百分含量：CuFeS2（34.8%） Cu5FeS4（63.5%） Cu2S（80%） CuCO3·Cu(OH)2（57.6%）。
（2）Cu2O、Cu2S的Cu由+1被还原为0价，作氧化剂；Cu2S的S有-2价被氧化为+4价，作还原剂。
（3）处理SO2尾气一般为循环制备硫酸，和用氨水吸收，最后可得到（NH4）2SO4等有价值的化学品。
（5）稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿〔CuCO3·Cu(OH2)〕，A正确。
铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO2和水，反应很慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B错误。因为Fe比Cu活泼，所以Fe-Cu形成的原电池中，Fe作负极，更容易被氧化生锈，C错误。蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，有新物质生成，属于化学变化；CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。
综上所述，答案选A、D。
（2007·海南卷）《化学与技术》模块(选考题)28.目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是
A.硬水的软化 B. 电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg
【答案】D
【解析】本题是化工生产中有关离子交换技术的应用，A、B、C三项中都涉及离子交换技术。?
（2007·广东卷）20.三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是
A 可用铁作阳极材料
B 电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C 阳极反应方程式为：2Cl－－2e－=Cl2
D 1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。
【答案】CD
【解析】本题考查电解的知识。由题意知阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H++2e－===H2↑，阴极溶液呈碱性，pH升高，故A、B错误；由Ni2+Ni3+，失去1 mol e－故外电路中转移1 mol e－，即Cl－失去1 mol e－，H+得到1 mol e－。
（2007·广东卷）9.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：
A H2+2OH－=2H2O+2e－ B O2+4H++4e－=2H2O
C H2=2H++2e－ D O2+2H2O+4e－=4OH－
【答案】C
【解析】本题考查原电池的知识。由题意可知在磷酸为电解质的燃料电池中，负极电极反应式为H2－2e－===2H+,正极反应式为：O2+4e－+4H+===2H2O。
（2007·广东卷）25.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O22Fe2++4OH-。以下说法正确的是
A.负极发生的反应为：Fe-2e-Fe2+
B.正极发生的反应为：2H2O+O2+2e-4OH-
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【答案】A
【解析】本题考查了电化学腐蚀的知识。钢铁发生吸氧腐蚀；负极：Fe－2e－===Fe2+,正极：2H2O+O2+4e－===4OH－;选项A正确。
（2007·上海卷）16.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是
A 铅笔端作阳极，发生还原反应 B 铂片端作阴极，发生氧化反应
C 铅笔端有少量的氯气产生 D a点是负极，b点是正极
【答案】D
【解析】本题考查电解池的有关知识。由题意铅笔在滤纸上写字会出现红色字迹，铅笔作阴极，接电源负极。电解氯化钠溶液，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极2H++2e－===H2↑，破坏水的电离平衡，阴极呈碱性，遇酚酞变红色。铅笔端作阴极，发生还原反应，铂片端作阳极，发生氧化反应，有少量Cl2产生。
（2007·江苏卷）11.某同学按下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
A.电解过程中，铜电极上有H2产生
B.电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
【答案】BC
【解析】本题主要考查电解的基本原理，由题目所给图示可知，活泼金属铜作阳极发生反应：Cu－2e－===Cu2+，同时溶液中的H+在阴极石墨上发生反应：2H++2e－===H2↑，总反应方程式为Cu+H2SO4CuSO4+H2↑，所以A不正确，B正确，D不正确。随着电解过程不断进行，溶液中的Cu2+浓度不断增大，一定时间后即当Cu2+移动到阴极附近时，由于Cu2+的氧化性大于H+，故此时阴极发生反应：Cu2++2e－===Cu，所以C正确。
（2007·重庆卷）11.如下图所示，下列叙述正确的是
A.Y为阴极，发生还原反应
B.X为正极，发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成
D.X为滤纸接触处变红
【答案】A
【解析】本题对电化学进行了综合考查。
左边的装置为原电池，Zn片为负极，Cu片为正极；
右装置为电解池，Y与Zn片相连，为阴极，发生的反应为：2H++2e－===H2↑(还原反应)；
X与Cu片相连，为阳极，反应：4OH－－4e－===O2↑+2H2O(氧化反应)。
（2007·天津卷）12.下列有关工业生产的叙述正确的是
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率
B.硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室生产的Cl2进入阳极室
D.电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
【答案】D
【解析】本题主要考查化学原理在工业生产中的应用。在合成氨工业中，使氨冷却液化，降低NH3浓度，平衡向正反应方向移动可提高N2、H2的转化率，但其反应速率减慢，A项不正确；在硫酸工业中，在接触室安装热交热器是为了控制反应温度使催化剂保持最佳活性，B项不正确；电解饱和食盐水时阳极室产生Cl2，阴极室产生H2，显然C项不正确；由于粗铜中含有Fe、Zn等活泼金属，它们比Cu易失电子，而在它们失电子的同时，阴极仍有Cu析出，故D选项是正确的。
（2007·天津卷）13.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时，LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6 CoO2+LiC6，下列说法正确的是
A.充电时，电池的负极反应为LiC6-e-=Li++C6
B.放电时，电池的正极反应为CoO2+Li++e-=LiCoO2
C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
D.锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
【答案】B
【解析】本题综合考查电解原理和原电池原理的应用。电池充电时发生电解反应，接电池负极的为阳极发生氧化反应：LiCoO2－e－===Li++CoO2，A项不正确；放电时，正极发生还原反应：CoO2+Li++e－===LiCoO2，B项正确；由于Li为较活泼的金属，可与羧酸、H2O及醇中的活泼氢反应，故它们不能作电池的电解质，C项不正确；由于锂的相对分子质量小，故等质量的物质含Li的物质的量多，故比能量高，D项不正确。
（2007·全国Ⅱ）10.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是
A.正极附近的离子浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
【答案】D
【解析】本题主要考查有关原电池的基本原理等内容。用导线连接的Zn片与Cu片放入稀H2SO4中组成原电池，Zn作负极失去电子变为Zn2+而进入溶液，电子通过导线流向铜片，溶液中的阴离子、OH－等移向负极，H+移向正极，并在正极上得到电子而放出H2，故本题答案为D。
（2007·全国Ⅰ卷）8.以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为
A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12g
【答案】B
【解析】本题主要考查电解原理基本知识，根据阴阳两极的电极反应阴极：Cu2++2e－===Cu,阳极：4OH－－4e－===2H2O+O2↑,且每个电极通过的电量相等有：n(O2)·4=·2，所以m(Cu)=0.010 0 mol×2×64 g·mol－1=1.28 g，答案为B。
（2007·四川卷）29.二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效，具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。
请填写下列空白：
（l）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是：_________________________。
（2）二甲醚可由合成气（CO+H2）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是：______________________________。
（3）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是：______________________________________________________。
（4）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水蒸气或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下：
①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应.增大体系的压强对甲烷转化率的影响是__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②在上述炼铁过程的某时间段内，若有x m3（标准状况）的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有5 y kg（即×103mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进人催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______m3（标准状况）。
【答案】
（1）CH3CH2OH、HCOOH
（2）3CO+3H2＝CH3OCH3+CO2或2CO+4H2＝CH3OCH3+H2O
（3）CH3OCH3+16OH--12e-＝2+11H2O
（4）①减小 ②12(x+y）
【解析】本题以二甲醚为载体，考查考生综合应用同分异构体，原电池及化学平衡等内容解决实际问题的能力。
(1)由于醇与等碳原子数的醚为同分异构体，显然相对分子质量相等，C2H5OH符合条件，由于1 mol O的质量等于1 mol CH4的质量。1 mol碳的质量等于12 mol H的质量，在C2H6O的基础上去掉1个CH4而同时增加一个氧即CH2O2应符合条件，经验证，没有其他的分子符合题意。
(2)根据质量守恒定律及氧化还原反应规律可得如下符合条件的化学方程式：3CO+3H2===CH3OCH3+CO2或2CO+4H2===CH3OCH3+H2O。
(3)由原电池原理可知负极发生氧化反应失电子，由于CH3OCH3被氧化的产物在碱性溶液中不能存在，故负极反应产物应为CO和H2O，即CH3OCH3+16OH－－12e－===2CO+11H2O。
(4)由CH4+H2O(g)CO+3H2①和反应CH4+CO22CO+2H2②知，增大压强可使上述平衡向逆反应方向移动，减少CH4的转化率。由反应CH4+2O2CO2+2H2O知
x m3的CH4可产生3x m3的CO2与H2O的混合气体；又由Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，Fe2O3+3H22Fe+3H2O知，生成·103 mol的Fe产生3y m3的高温尾气，故由反应①②知最后可得合成气12(x+y) m3。
（2007·山东卷）29.铁及铁的化合物应用广泛.如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_______________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应___________________ 负极反应________________________
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤__________________________。
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时约pH
Fe3+Fe2+Cu2+ 1.97.04.7 3.29.06.7
提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢。但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式__________________________
劣质不锈钢腐蚀的实验现象_________________________________
【答案】
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)装置图
正极反应：Fe3++e-=Fe2+(或2Fe3++2e-=2Fe2+)
负极反应：Cu=Cu2++2e-(或Cu-2e-=Cu2+)
(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；
③过滤(除去Fe(OH)3)
(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
不锈钢表面有紫红色物质生成
【解析】本题考查电化学及铁的化合物的知识。把Cu与FeCl3溶液反应设计为原电池，Cu作负极、惰性电极石墨作正极，FeCl3溶液为电解质溶液。除去含Cu2+的溶液中的Fe3+、Fe2+，先把Fe2+氧化为Fe3+，由表中条件可加CuO调pH 3.2～4.7，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。由不锈钢在酸中不易被腐蚀，在某些盐中易被腐蚀，取少量CuO，加入适量H2SO4制成CuSO4溶液，取不锈钢放入CuSO4溶液，若不锈钢表面有红色物质出现，证明易被盐溶液腐蚀。
（2007·宁夏卷）26.（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应： ；
银片上发生的电极反应： 。
（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。（已知NA＝6.02×1023/mol，电子电荷为1.60×10－19C）
【答案】
(1)Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑
(2)①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
65g 22.4L
60g-47g＝13g x
x＝13g×22.4L÷65g＝4.5L
②反应消耗的锌为：13g÷65g/mol＝0.20mol
1molZn变为Zn2+ 时，转移2mole-，则通过的电量为：
0.20mol×2×6.02×1023mol-1×1.6×10-19C=3.8×104C
【解析】本题考查原电池的知识。
锌—银在稀H2SO4中组成原电池，锌比银活泼，锌作负极失去电子，电极反应为Zn－2e－===Zn2+。银作正极，电极反应为2H++2e－===H2↑。
(2)Zn+2H+===Zn2++H2↑，减少的质量就是参加反应锌的质量，故参加反应的锌为60 g－47 g=13 g，用锌来计算生成氢气的体积。消耗锌计算转移电子的物质的量，计算通过的电量。
（2007·海南卷）14.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：
（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。
【答案】
（1）铜 AgNO3溶液
（2）正 Ag++e-＝Ag Cu-2e-=Cu2+
（3）铜 银
【解析】本题考查原电池的知识。根据离子反应Cu(s)+2Ag+(aq)=== Cu2+ (aq)+2Ag(s)，设计成原电池，Cu置换Ag,Cu的活泼性大于Ag,所以Cu为负极，Ag为正极，电解质溶液为AgNO3溶液。
（2007·广东卷）24.二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2 CuS ZnS MnS FeS
pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0 ≥–0.42 ≥2.5 ≥7 ≥7
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）滤渣A的主要成分是 。
（3）加入MnS的目的是除去 杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。
【答案】
（1）MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O
（2）Fe（OH）3 Al（OH）3
（3）Cu2+ Zn2+
（4）MnO2+H2O+e－=MnOOH+OH－（或2MnO2+H2O+2e－=Mn2O3+2OH－）
（5）锌、二氧化锰
【解析】本题考查元素及其化合物的主要性质及电极反应方程式的书写。软锰矿加入H2SO4与过量FeSO4发生下列反应：MnO2+2FeSO4+2H2SO4===MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O，加入氨水调pH至5.4，只有Fe(OH)3、Al(OH)3以沉淀析出，加入MnS后，据沉淀与pH关系可知，Cu、Zn又变成CuS、ZnS沉淀析出。碱性锌锰干电池中负极：Zn－2e－+2OH－===Zn(OH)2，正极：2MnO2+2e－+2H2O===2MnOOH+2OH－。
（2007·山东卷）(选做题)31.（化学-化学与技术）
工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。
（1）电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽。离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是______________。电解槽中的阳极材料为__________________。
（2）本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2和CaSO4的顺序制备？______________________原因是______________________。
（3）溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是______________________。
【答案】
（1）阳离子（或Na+）；钛（或石墨）
（2）否。如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯。
（3）四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重。
【解析】本题是考查电解饱和食盐水、除杂顺序及元素化合物知识。电解槽必须分为阳极室、阴极室，所用的离子膜只能通过阳离子，不能通过气体分子。CaSO4沉淀在Mg(OH)2沉淀前，若先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中一定混入CaSO4。
（2007·北京卷）27.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应____________________________________________________________；
化合反应____________________________________________________________。
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。
持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是__________________________ __________________________________。
解释此现象的离子方程式是________________________、_________________________。
（3）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO2）反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示）
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