【步步高】高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義第3講電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)_第1頁(yè)
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1、第3講電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)考綱解讀1.了解電解池的工作原理,能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。學(xué)案療學(xué)問(wèn)案號(hào)思基礎(chǔ)再現(xiàn),深度思考考點(diǎn)一電解的原理1 .電解定義在作用下,電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生和的過(guò)程。2 .能量轉(zhuǎn)化形式轉(zhuǎn)化為。3 .電解池(1)構(gòu)成條件有與相連的兩個(gè)電極。(或)。形成。電源霜(2)電極名稱(chēng)及電極反應(yīng)(如圖)電槌名稱(chēng):反應(yīng)賽型:反應(yīng)檸雷手和反應(yīng)類(lèi)型:夙厘電極反應(yīng)式:J法莘和電極反應(yīng)式二6日工解裱(3)電子和離子移動(dòng)方向電子:從電源流向電解池的;從電解池的流向電源的離子:陽(yáng)離子移向電解池的;陰離子移向電

2、解池的。4 .分析電解過(guò)程的思維程序(1)首先判斷陰、陽(yáng)極,分析陽(yáng)極材料是惰性電極還是活潑電極。(2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成,找全離子并分陰、陽(yáng)兩組(不要忘記水溶液中的hT和OH)。(3)然后排出陰、陽(yáng)兩極的放電順序陰極:陽(yáng)離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H(水)>Al3+>Mg+>Na+>Ca2>K+。陽(yáng)極:活潑電極>S">>B>C>OH>含氧酸根離子。(4)分析電極反應(yīng),判斷電極產(chǎn)物,寫(xiě)出電極反應(yīng)式,要注意遵循原子守恒和電荷守恒。(5)

3、最后合并兩個(gè)電極反應(yīng)式得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。5 .用分析電解過(guò)程的思維程序分析電解下列物質(zhì)的過(guò)程,并總結(jié)電解規(guī)律(用惰性電極電解)電解質(zhì)(水溶液)電極方程式被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的原因、結(jié)果電解質(zhì)溶液復(fù)原陽(yáng)極陰極含氧酸(如HSQ)陽(yáng)極:水減少,酸溶液的濃度,pH加陰極:強(qiáng)堿(如NaOH)陽(yáng)極:陰極:水減少,堿溶液的濃度,pH加活潑金屬的含氧酸鹽(如KNNaSO)陽(yáng)極:陰極:水減少,鹽溶液的濃度,pH(水解的鹽)加無(wú)氧酸(如HCl),除HF外陽(yáng)極:陰極:(如C12)h+放電,c(H+)減小,pH不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如CuCl2),除氟化物外陽(yáng)極:(如C12)加陰極:

4、pH基本/、艾(如Cu)活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如NaCl)陽(yáng)極:(如C12)4放電,c(h+)減小,C(OH)增大,pH陰極:不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO)陽(yáng)極:OH放電,c(OH)減小,C(H+)增大,pH加或陰極:(如Cu)X深度思考1.分別寫(xiě)出用惰性電極電解上述5中各物質(zhì)的化學(xué)方程式或離子方程式:(2)(4)2 .電解過(guò)程中放H生堿型和放Q生酸型的實(shí)質(zhì)是什么?3 .用惰性電極電解,若要使電解后的溶液復(fù)原,應(yīng)怎樣操作?4 .I.以鋁材為陽(yáng)極,在HSO溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為n.用Al單質(zhì)作陽(yáng)極,石墨作陰極,NaHCO§液作電解液進(jìn)行電解,生成難溶物R,R

5、受熱分解生成化合物Q。寫(xiě)出陽(yáng)極生成R的電極反應(yīng)式:。5 .CuI是一種不溶于水的白色固體,可以由反應(yīng):2Cu"+4I一=2CuIJ+I2得到?,F(xiàn)以石墨為陰極,以Cu為陽(yáng)極電解KI溶液,通電前向電解液中加入少量酚配和淀粉溶液。回答下列問(wèn)題:(1)陽(yáng)極區(qū)的現(xiàn)象。(2)陽(yáng)極電極反應(yīng)式。X反思申納(1)書(shū)寫(xiě)電解池中電極反應(yīng)式時(shí),要以實(shí)際放電的離子表示,但書(shū)寫(xiě)總電解反應(yīng)方程式時(shí),弱電解質(zhì)要寫(xiě)成分子式。(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同,且注明條件“電解”。(3)電解水溶液時(shí),應(yīng)注意放電順序中J、OH之后的離子一般不參與放電??键c(diǎn)二電解原理的應(yīng)用1 .電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)式:(反應(yīng)

6、)陰極反應(yīng)式:(反應(yīng))(2)總反應(yīng)萬(wàn)程式:2NaCl+2H2O=NaOHFH4+C12T巾,解.離子反應(yīng)萬(wàn)程式:2Cl+2H2O=2OH+HT+C12T(3)應(yīng)用:氯堿工業(yè)制、和。2 .電鍍右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖,據(jù)此回答下列問(wèn)題:(1)鍍件作極,鍍層金屬銀作極。(2)電解質(zhì)溶液是(3)電極反應(yīng):陽(yáng)極:陰極:。(4)特點(diǎn):極溶解,極沉積,電鍍液的濃度。3 .電解精煉銅(1)電極材料:陽(yáng)極為;陰極為。(2)電解質(zhì)溶液:含ClT的鹽溶液。(3)電極反應(yīng):陽(yáng)極:陰極:4 .電冶金利用電解熔融鹽的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、CaMehAl等。(1)冶煉鈉一,一一電解一.2NaCl(熔融)=2Na+

7、Cl2f電極反應(yīng):陽(yáng)極:陰極:(2)冶煉鋁一,一一電解一.2Al2c3(熔融)=4Al+3C2?電極反應(yīng):陽(yáng)極:陰極:X深度思考6 .(1)如何檢驗(yàn)電解飽和食鹽水時(shí)的陽(yáng)極產(chǎn)物?(2)氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中必須把陽(yáng)極室和陰極室用離子交換膜隔開(kāi),原因是什么?7 .工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì),可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò)),其工作原理如圖所示:(1)該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式是。(2)通電開(kāi)始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因(3)除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口(填"A”或"B”)導(dǎo)出。8 .利用電解法可將含有Fe、Zn、A

8、g、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純,下列敘述正確的是()A.電解時(shí)以精銅作陽(yáng)極B.電解時(shí)陰極發(fā)生氧化反應(yīng)C.粗銅連接電源負(fù)極,其電極反應(yīng)是Cu2e=Cij+D.電解后,電解槽底部會(huì)形成含少量Ag、Pt等金屬的陽(yáng)極泥考點(diǎn)三金屬的腐蝕和防護(hù)1 .金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子變?yōu)?金屬發(fā)生2 .金屬腐蝕的類(lèi)型(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬跟接觸不純金屬或合金跟接觸現(xiàn)象電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被較活潑金屬被聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生,_腐蝕更晉遍(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析:析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極正極總反應(yīng)式聯(lián)系更晉遍鐵銹的形成:4Fe(OH”+Q+2屋O=4Fe(OH)

9、,2Fe(OH)3=FeQxhkO(鐵銹)+(3x)H2Q3 .金屬的防護(hù)(1)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法一原理a. :比被保護(hù)金屬活潑的金屬;b. :被保護(hù)的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護(hù)法一原理c. :被保護(hù)的金屬設(shè)備;d. :惰性金屬。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護(hù)層,如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。*深度思考9.下列對(duì)幾種常見(jiàn)的金屬防腐方法的描述錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)方法對(duì)相應(yīng)方法的描述A改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)此法實(shí)際上是將金屬制成合金,增強(qiáng)抗腐蝕能力B在金屬表囿覆蓋保護(hù)層保護(hù)層破損后,就完全失去了對(duì)金屬的保護(hù)作用C外加電源的陰極保護(hù)法

10、接外加直流電源構(gòu)成電解池,被保護(hù)的金屬作陰極D犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法構(gòu)成原電池,被保護(hù)的金屬作正極10.炒菜后未洗的鐵鍋,很快就會(huì)產(chǎn)生紅褐色的銹斑。關(guān)于該生銹過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A.鐵與NaCl反應(yīng)生成FeCl3B.發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)直接生成了Fe(OH)3C.發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)吸收了QD.發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)生成了氫氣11.下面各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是()pgSlijTwflmjiFfiZnjrrmnriFCr-4J_-A.量小B.小會(huì)C.(2)(3)(1)D.嗎考*反思ja納判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律電解池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。高考熱點(diǎn)一

11、專(zhuān)題突破規(guī)律方法解題指導(dǎo)規(guī)律方法1 .根據(jù)電子守恒法計(jì)算用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、相同電量等類(lèi)型的計(jì)算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。2 .根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算凡是總反應(yīng)式中反映出的物質(zhì)的量關(guān)系都可以列比例式計(jì)算。3 .根據(jù)關(guān)系計(jì)算由得失電子守恒定律關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁,建立計(jì)算所需的關(guān)系式,如物質(zhì):H2O2C12CuAgH*OHen(mol)21224444【例1】在如圖中,甲燒杯中盛有100mL0.50molLtAgNO溶液,乙燒杯中盛有100mL0.25molL-CuClz溶液,A、B、CD均為質(zhì)量相同的石墨電極,如果電解一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9g,則ABCD甲乙(

12、1)電源E為極,F(xiàn)為極。(2)A極的電極反應(yīng)式為,析出物質(zhì)mol。(3)B極的電極反應(yīng)式為,析出氣體mL(標(biāo)準(zhǔn)犬況)。(4)C極的電極反應(yīng)式為,析出的物質(zhì)mol。(5)D極的電極反應(yīng)式為,析出氣體mL(標(biāo)準(zhǔn)犬況)。(6)甲燒杯中滴入石蕊試液,極附近變紅,如果繼續(xù)電離,在甲燒杯中最終得到溶液。解題指導(dǎo)涉及電化學(xué)的計(jì)算題,可依據(jù)電子得失守恒原理,通過(guò)“轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等”之橋,尋找關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。友情提示:通過(guò)4mole一為橋可構(gòu)建如下關(guān)系式:4e2cl2(B2、I2)Q4H+'V'陽(yáng)極產(chǎn)物4.4OH2H22Cu4Ag一MnY陰極產(chǎn)物說(shuō)明:M為金屬,n為其化合價(jià)。當(dāng)然,也可根據(jù)電池總反

13、應(yīng)式列比例式求解。【例2】?jī)蓚€(gè)惰性電極插入500mLAgNO3溶液中,通電電解。當(dāng)電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(shí),(設(shè)電解過(guò)程中陰極沒(méi)有H2放出,且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計(jì))電極上析出銀的質(zhì)量最大為()A.27mgB.54mgC.106mgD.216mg【例3】(1)用惰性電極電解400mL一定濃度的硫酸銅溶液(不考慮電解過(guò)程中溶液體積的變化),通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1molCuO后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH,電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH,電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為

14、mol。(3)如果向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CQ后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮CO的溶解),電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為mol。規(guī)律方法電解原理的應(yīng)用電解池的工作原理及應(yīng)用是電化學(xué)的重要內(nèi)容,有關(guān)電解時(shí)電解質(zhì)溶液的變化、電極產(chǎn)物的判斷、溶?pH的變化等內(nèi)容都是每年高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容,涉及電解原理與工業(yè)生產(chǎn)密切聯(lián)系的氯堿工業(yè)、電解精煉、電解法處理污水等內(nèi)容成為高考考查的重點(diǎn)。【例4】某課外活動(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問(wèn)題。(1)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為(2)若開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為總反應(yīng)的離子方程式為。有關(guān)上述實(shí)驗(yàn),

15、下列說(shuō)法正確的是(填序號(hào))。溶液中Na卡向A極移動(dòng)從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉試紙變藍(lán)反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的度若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子(3)該小組同學(xué)認(rèn)為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,裝置電解硫酸鉀溶液來(lái)制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。那么可以設(shè)想用如圖HQ交換膜交換膜(含少量)(含少量KOH)L惰性電極土直航電激里離子交換膜4一冷卻水的方法來(lái)分離提純含有少該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為。此時(shí)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于")通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。制得的氫氧化鉀溶液從出口(填"

16、;A'、"B”、"C或"D')導(dǎo)出。通電開(kāi)始后,陰極附近溶液pH會(huì)增大,請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式為O【例5】碘被稱(chēng)為“智力元素”,科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病。碘酸鉀(KIO3)是國(guó)家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過(guò)氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)碘。以碘為原料,通過(guò)電解制備碘酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)碘是(填顏色)固體物質(zhì),實(shí)驗(yàn)室常用量雜質(zhì)的固體碘。(2)電解前,先將一定量的精制碘溶于過(guò)量氫氧化鉀溶液,溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng):3I2+6K

17、OH=5KI+KIO3+3H2Q將該溶液力口入陽(yáng)極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻。電解時(shí),陽(yáng)極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為每生成1molKIO3,電路中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為。(3)電解過(guò)程中,為確定電解是否完成,需檢驗(yàn)電解液中是否有I-。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)電解液中是否有I-的實(shí)驗(yàn)方案,并按要求填寫(xiě)下表。要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實(shí)驗(yàn)儀器及相關(guān)用品自選。試劑:淀粉溶液、淀粉-KI試紙、過(guò)氧化氫溶液、稀硫酸。步驟的操作名稱(chēng)是,步驟的操作名稱(chēng)是步驟洗滌晶體的目的是真題重組,規(guī)范集訓(xùn)U高考題組一電解原理及其應(yīng)用(一)電解精煉銅、廢液中銅的提取1. (2011上海,16)用電解法提取

18、氯化銅廢液中的銅,方案正確的是()A.用銅片連接電源的正極,另一電極用鉗片B.用碳棒連接電源的正極,另一電極用銅片C.用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物D.用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物(二)電鍍2. (2011山東理綜,15)以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說(shuō)法正確的是()A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池,電鍍過(guò)程是該原電池的充電過(guò)程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,電鍍時(shí)通過(guò)的電量與鋅的析出量無(wú)確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用(三)氯堿工業(yè)、電解制氫26)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示。精制飽和食勘水水(

19、含少城NdOH)3. (2011北京理綜,(1)溶液A的溶質(zhì)是。(2)電解飽和食鹽水的離子方程式是(3)電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在23。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用:4. 氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其中電解法是一種重要方法,其原理是電解尿素CO(NH)2的堿性溶液,制氫的裝置示意圖如下(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為(四)電解法制備03的原理5.若C處通入02則A極的電極反應(yīng)式為。若C處不通入02,DE處分別收集到xL和yL氣體(標(biāo)準(zhǔn)大況),則E處收集的氣體中03所占的體積分?jǐn)?shù)為。(忽略O(shè)3的分解

20、)高考題組二電解規(guī)律及有關(guān)計(jì)算6. (2011大綱全國(guó)卷,10)用石墨作電極電解CuSO溶液。通電一段時(shí)間后,欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),應(yīng)向溶液中加入適量的()A.CuSOB.H2OC.CuOD.CuSO-5H2O7. (2009全國(guó)理綜I,28)下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH§液、足量的CuSO溶液和100g10.00%的K2SO溶液,電極均為石墨電極。(1)接通電源,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得丙中K2SO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問(wèn)題:電源的N端為極;電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體

21、積。電極c的質(zhì)量變化是g;電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化,簡(jiǎn)述其原因:甲溶液乙溶液丙溶液(2)如果電解過(guò)程中銅全部析出,此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什么?高考題組三金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)8. (2011浙江理綜,10)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如右圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說(shuō)法正確的是鐵銹環(huán)(b)腐慟區(qū)(心A.液滴中的C由a區(qū)向b區(qū)遷移8. 液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為O+2HO+4e=4OHC.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕,生成的Fe

22、2+由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的OH一形成Fe(OH)2,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e=Cij+9.(2010北京理綜,()6)下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是A.鋼管與電源正極連接,鋼管可被保護(hù)B.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化,可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕C.鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí),鋼管不易被腐蝕D.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí),負(fù)極反應(yīng)是Fe-3e=F3+10. (2011廣東理綜,32)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下:塔弱中精煉粗

23、鋁700C,通入Cl2鯉|高苑鋁液|絲|高純鋁錠(注:NaCl熔點(diǎn)為801C;AlCl3在181C升華)(1)精煉前,需清除增期表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì),相關(guān)的化學(xué)方程式為和一(2)將Cl2連續(xù)通入塔期中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有;固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在(3)在用廢堿液處理氣體A的過(guò)程中,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為極。熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl4和Al2Cl7形式存在,鋁電極的主要電極反應(yīng)式為。(5)鋼材鍍鋁后,表面形成的致密氧化鋁膜能防

24、止鋼材腐蝕,其原因是。11. (2009海南,15)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4-SOCbo電池的總反應(yīng)可表示為4Li+2SOC2=4LiCl+S+SO4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)電池的負(fù)極材料為,發(fā)生的電極反應(yīng)為(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為。(3)SOCl2易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH容液吸收SOCl2,有N*SO和NaCl生成。如果把少量水滴到SOC2中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是,反應(yīng)的化學(xué)方程式為(4)組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行,原因是規(guī)范答題簡(jiǎn)述原因要點(diǎn)要準(zhǔn)確考生答卷案例一一找錯(cuò)糾錯(cuò)【案例1】£2oh-rsa

25、1;r3z(5)j凌)桐材戢錦局,盍目形成的致密判北鋁噢里酹止鋼材腐案例21E2OO9海南,15(4)Li-SOCb電池可用于心臟起捋器.詼電池的電極材料分別為鋰和優(yōu)電幅液是口A(yíng)ICL-S()CI;.電池的總反應(yīng)可表示為4Li2soeh-4LiCI+$+SaLH)組筏談電池必領(lǐng)在無(wú)水、無(wú)料的條件下遇行,原因E劇&疑需菽.失分原因分析【案例1】所答是氧化鋁膜能存在的原因,不是鋼材被腐蝕的原因?!景咐?】沒(méi)有針對(duì)“無(wú)水、無(wú)氧的條件”闡述。解決方案與規(guī)范指導(dǎo):考場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng):審題要準(zhǔn)確,把握出題意圖,選擇合適的答題原理和方向。如:【案例1】應(yīng)圍繞鋼鐵被腐蝕的因素展開(kāi)闡述?!景咐?】應(yīng)圍繞鋰與水、氧

26、氣的反應(yīng)展開(kāi)闡述。課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練教材習(xí)題回扣1 .(選彳4B31)下列關(guān)于電解槽的敘述中不正確的是A.與電源正極相連的是電解槽的陰極B.與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極C.在電解槽的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線(xiàn)流入電解槽的陰極2 .(選彳4B32)下列關(guān)于銅電極的敘述中不正確的是A.鋅銅原電池中銅是正極B.在鍍件上鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽(yáng)極C.用電解法精煉粗銅時(shí)粗銅作陽(yáng)極D.用電解法精煉粗銅時(shí)純銅作陽(yáng)極3 .(選彳4%6)以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比純鐵容易生銹C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生鐵銹D.銀質(zhì)物品久置表面變暗4.(選彳

27、4P884改編)下列裝置中(杯中均盛有海水)能使鐵受到保護(hù)不被腐蝕的是ABCD5.(選彳4P836)用鉗作電極電解某金屬的氯化物(XC12)溶液,當(dāng)收集到1.12L氯氣時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況),陰極增重3.2g,則該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)能力提升訓(xùn)練1.關(guān)于電解飽和NaCl水溶液,下列敘述正確的是()A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽(yáng)極附近白溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚配試液,溶液呈無(wú)色D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行? .化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下列用來(lái)表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語(yǔ)中,正確的是()A.

28、用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Cl-2e=Cl2tB.氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:Q+2HB4e=4OHC.粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的是純銅,陽(yáng)極反應(yīng)式為Cu2e=C(j+D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式:Fe-2e=Fe+3 .某研究性學(xué)習(xí)小組的課題為“Mg-C原電池電解淀粉-KI溶液的研究”,其研究裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是F±Ck溶4、淀粉-KI溶液鹽酸曲歐溶液骯電池電解池A.鎂為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)B.原電池中碳極反應(yīng)式為C.電解池中陽(yáng)極處變藍(lán)D.電解池中陰極處變紅Fe3+e=Fe選項(xiàng)電極材料通電后的變化陰極陽(yáng)極A石墨石墨陰極質(zhì)量增加,溶液的pH增

29、大B銅銅陽(yáng)極質(zhì)量減小,陰極質(zhì)量增加C鐵鐵兩極的質(zhì)量不發(fā)生變化D鉗鐵陰極質(zhì)量減小,溶液的pH小艾4.如圖電解池中裝有硫酸銅溶液,選用不同材料的電極進(jìn)行電解。下列說(shuō)法正確的是(硫酸銅溶液5 .如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置圖。發(fā)現(xiàn)開(kāi)始時(shí)U形管左端紅墨水水柱下降,一段時(shí)間后U形管左端紅墨水水柱又上升。下列說(shuō)法不正確的是(A.開(kāi)始時(shí)發(fā)生的是析氫腐蝕8. 一段時(shí)間后發(fā)生的是吸氧腐蝕C.兩種腐蝕負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe-2e=Fe+D.析氫腐蝕的總反應(yīng)式為2Fe+Q+2屋O=2Fe(OH)6 .如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入1L1mol-L-1食鹽水中。下列說(shuō)法確的是()A.若電鍵K與N連接,鐵被保護(hù)不會(huì)腐

30、蝕B.若電鍵K與N連接,正極反應(yīng)式是4OH-4e=2HO>+O4C.若電鍵K與M連接,將石墨棒換成銅棒,可實(shí)現(xiàn)鐵棒上鍍銅D.若電鍵K與M連接,當(dāng)兩極共產(chǎn)生28L(標(biāo)準(zhǔn)犬況)氣體時(shí),生成了正7.磷酸鐵鋰電池是一種新型鋰電池(如圖所示),是未來(lái)鋰離子電池的發(fā)展方向。該電池的總反應(yīng)式為L(zhǎng)i+FePO4LiFePO4。該電池所用的磷酸亞鐵鋰可按如下方法生產(chǎn):將一定濃度的磷酸二氫錢(qián)、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽(yáng)極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰1molNaOH沉淀。沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥,在800C左右、惰性氣體氛圍中灼燒即得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.在電解制備磷酸亞鐵鋰的過(guò)

31、程中,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為=LiFePQ+2H+()Fe+HPCT+Li+2eB.該鋰電池放電時(shí)正極反應(yīng)式為FePQ+Li+e=LiFePQC.該鋰電池充電時(shí),陰極反應(yīng)式為L(zhǎng)i+e=LiD.圖中出現(xiàn)了“Fe”的符號(hào),說(shuō)明磷酸鐵鋰電池的負(fù)極反應(yīng)物為Fe8.某同學(xué)按下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),A、B為兩種常見(jiàn)金屬,它們的硫酸鹽可溶于水。當(dāng)K閉合時(shí),在交換膜處SO從右向左移動(dòng)。下列分析正確的是A一陰離子'A.B.C.D.溶液中A2+濃度減小B電極的反應(yīng):B-2e-=B2+丫電極上有H2產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng)反應(yīng)初期,X電極周?chē)霈F(xiàn)白色膠狀沉淀,不久沉淀溶解9.如圖所示甲、乙兩個(gè)裝置,所盛溶液體積和濃度

32、均相同且足量,當(dāng)兩裝置電路中通過(guò)的電子都是1mol時(shí),下列說(shuō)法不正確的是A.B.C.D.CuSO*溶液甲溶液的質(zhì)量變化:甲減小乙增大溶液pH變化:甲減小乙增大相同條件下產(chǎn)生氣體的體積:V甲=V乙電極反應(yīng)式:甲中陰極:乙Cu2+2e=Cu乙中負(fù)極:Mg2e=Mcj+10.如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)天觀(guān)察:(1)若試管內(nèi)液面上升,則原溶液呈腐蝕,電極反應(yīng):負(fù)極:正極:(2)若試管內(nèi)液面下降,則原溶液呈負(fù)極:正極:11.按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并回答下列問(wèn)題:性,發(fā)生性,發(fā)生腐蝕。電極反應(yīng):CuSP溶液KCI的嗽溶液(1)判斷裝置的名稱(chēng):A池為,B池為(2)鋅極為極,電極反應(yīng)式為;銅極為

33、極,電極反應(yīng)式為;石墨棒C1為極,電極反應(yīng)式為;石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。(3)當(dāng)C2極析出224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)大況)時(shí),鋅的質(zhì)量(填“增加”或“減少”)g,CuSO給液的質(zhì)量(填“增加”或“減少”)go12.下列四種裝置中,盛200mL0.005mol-L一硫酸銅溶液盛200mL0.01mol-L(1)上述四種裝置中,為電解池的是(用編號(hào)回答),裝置中兩電極的電極反應(yīng)式分別是(注明電極名稱(chēng));(2)用離子方程式回答:通電時(shí)裝置中的總反應(yīng)式是,溶液中可能發(fā)生的副反應(yīng)是;工作一段時(shí)間后,測(cè)得導(dǎo)線(xiàn)上均通過(guò)0.002mol電子,則上述四種裝置中溶液pH最小的是(用編號(hào)回答,溶液體積變化忽略不計(jì)

34、);(4)若將裝置中的外加電源拆去,用導(dǎo)線(xiàn)將兩個(gè)電極連接,則Fe極上發(fā)生的反應(yīng)是C極上發(fā)生的反應(yīng)是答案基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考考點(diǎn)一1 .電流氧化反應(yīng)還原反應(yīng)2 .電能化學(xué)能3.(1)電源閉合回路電解質(zhì)溶液熔融鹽(2)電鍍名稱(chēng)后血鼠反應(yīng)類(lèi)型殛位應(yīng)電相反應(yīng)式:20-2r.反鹿類(lèi)型:凰盤(pán)反應(yīng)電糙反胸式:=5(3)負(fù)極5.(從左至右,Ha增大陰極陽(yáng)極正極陰極陽(yáng)極從上至下)4OH-4e=OT+2H2O減小H2O+A4H+4e=2HT4OH4e=OT+2H2O4OH-4e=OT+2H2O2Cl-2e=Cl2?2HI+4H+4e=2HT水Q4H+4e=2HT水Q2e=Hf酸非金屬單質(zhì)2cl2e=CbT2cl2e=

35、CbTH增大通入HCl氣體Cif+2e=Cu鹽非金屬單質(zhì)2H+2e=HT金屬單質(zhì)增大H2O不變或略變化HOCuCl2水和鹽非金屬單質(zhì)4OH4e=OT+2H2O增大通入HCl氣體2+2Cu+4e=2Cu水和鹽Q金屬單質(zhì)減小CuOCuCO考點(diǎn)二(1)2Cl2e=Cl2T氧化2H+2e=HT還原燒堿氯氣氫氣2.(1)陰陽(yáng)(2)AgNO3溶液等含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液(3)Age=AgAg+e=Ag3.4.(4)陽(yáng)陰不變粗銅純銅(3)Cu(1)2Cl2e=cn(2)6O212e=3OT_2+_2+_2e=CuCu+2e=Cu2Na+2e=2Na4Al3+12e=4Al考點(diǎn)三1 .失去電子金屬陽(yáng)離子氧化

36、反應(yīng)2 .(1)(從左至右,從上至下電化學(xué))非金屬單質(zhì)直接電解質(zhì)溶液無(wú)有微弱氧化氧化(2)(從左至右,從上至下)水膜酸性較強(qiáng)(pHW4.3)水膜酸性很弱或呈中性Fe-2e=F(2+2H+2e=HTQ+2H284e=4OHFe+2HI+=F(2+H2T2Fe+Q+2H2O=2Fe(OH)吸氧腐蝕3 .(1)原電池a.負(fù)極b.正極電解a.陰極b.陽(yáng)極深度思考一電解八一.1. (1)2H2O=2HT+QT由解.(2)2HCl=Hd+C12T一一電解一一八CuCl2="葉Cl2T電解AA(4)2C1+2H2O=C12f+H4+2OH(5)2Cu2+2HO=2Cu+QT+4H+2. 放H2生堿

37、型的實(shí)質(zhì)是水電離出的H放電,破壞了水的電離平衡,使O口濃度增大,放Q生酸型的實(shí)質(zhì)是水電離出的OH放電,破壞了水的電離平衡,使H+濃度增大。3. 用惰性電極電解時(shí),若要使電解后的溶液恢復(fù)到原狀態(tài),應(yīng)遵循“缺什么加什么,缺多少加多少”的原則,一般加入陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物形成的化合物。4. I.2A16e+3H2O=A2Q+6H+n.Al+3HCO3e=A1(OH)3+3COT5. (1)銅電極逐漸溶解,有白色沉淀產(chǎn)生,溶液變?yōu)樗{(lán)色(2)2Cu+4I-4e=2CuIJ+I26. (1)濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)(2)防止H2和C12混合爆炸,防止C12與溶液中的NaOH應(yīng)。7. (1)4OH-4e=2H0+QT(2)H+放電,促進(jìn)水的電離,OH濃度增大(3)B8. D9.B10.C11.A規(guī)律方法解題指導(dǎo)例1(1)負(fù)正(2)4Ag+4e=4Ag0.025(3)4OH4e=2H8QT140_2+_(4)Cu+2e=Cu0.0125(5)2C1-2e=C12?280(6)BHNO3【例2】B【例3】

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