高考冲刺化学大题百题精练(第1期)专题03电化学问题的综合探究(解析版)

专题三电化学问题的综合探究1．（7分）KMnO4是一种常用的强氧化剂，工业上常用电解法制备，总反应为2K2MnO4+2H2O 2 KMnO4+2KOH+H2↑。

请回答下列问题：（1）电解时，分别用铂棒和铁棒作电极材料，其中铁棒为（填“阳”或“阴”，下同）极材料。

（2）通电后，电解质溶液中K+ 向极移动，MnO42－向极移动。

（3）电解一段时间后，向电解质溶液中滴加酚酞，极呈红色。

（4）铂棒上发生（填“氧化”或“还原”）反应，该极的电极反应式为。

2．(10分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。

请回答下列问题：（1）黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。

高温下可发生反应：3FeS2＋8O2高温6SO2＋Fe3O4该过程中若有1.5mol FeS2参加反应，则反应过程中转移_____mol电子。

（2）氯化铁溶液显酸性，原因是___________________(用适当的文字和离子方程式解释)，用惰性电极电解氯化铁溶液之初，阳极电极反应式为：____________________________________。

（3）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：放电时电池的负极反应式为____________________；充电时电解液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”之一)。

3．（10分）金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。

已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。

（1）铜铬构成原电池如右图1，其中盛稀硫酸烧杯中的现象为：。

盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液，下列关于此电池的说法正确的是：A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液B．理论上1molCr溶解，盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK+进入右池C．此过程中H+得电子，发生氧化反应D．电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥到转移到左烧杯中（2）如构成图2电池发现，铜电极上不再有图1的现象，铬电极上产生大量气泡，遇空气呈红棕色。

专题03 电化学问题的综合探究1．I．利用液化石油气中的丙烷脱氢可制取丙烯：C 3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H，起始时，向一密闭容器中充入一定量的丙烷，在不同温度、压强下测得平衡时反应体系中丙烷与丙烯的物质的量分数如图所示（已知p1为0.1MPa）。

（1）反应的△H_____0(填“>”“<”“=”下同)压强P2______0.1MPa（2）图中A点丙烷的转化率为________。

（3）若图中A、B两点对应的平衡常数用K(A)、K(B)表示，则K(A)______K(B) (填“>”“<”或“=”)。

II.为摆脱对石油的过渡依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示。

一个电极通入氧气，另一个电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3晶体，它在高温填能传导O2-。

（1）以辛烷(C8H18)代替汽油．写出该电池工作时的负极反应方程式：______。

（2）己知一个电子的电量是1.602×10-19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×105C的电量时，生成NaOH______g。

Ⅲ.煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一。

我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为原子利用率=（预期产物的总质量／全部反应物的总质量）×100%，将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环，如：a．6CO2+6H2O C6H12O6+6O2b．2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2Oc．CO2 + CH4CH3COOHd．2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O以上反应中，最节能的是_______，反应d中理论上原子利用率为________。

【答案】 > < 50% < C8H18−50e−+25O2−=8CO2+9H2O 80 a 28%点睛：本题的难点是电极方程式书写，因为信息说明电解质传导O2－，因此通氧气一极的电极反应式为O2＋4e－=2O2－，O2－在负极上参与反应，根据工作原理，C8H18中C转变成CO2，1molC8H18失去电子的物质的量为：(4＋9/4)×8mol=50mol，根据所带电荷数守恒，配平其他，即电极反应式为：C8H18＋25O2－－50e－=8CO2＋9H2O。

电化学选择题第I卷（选择题）一、选择题（题型注释）1．下列说法正确的是A．7.8克Na2S和Na2O2的固体混合物中含有的阴离子数目为0.1N AB．用铜做电极电解CuSO4溶液的反应方程式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋C．常温时，浓度均为0.01mol/L的 Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合，其溶液中粒子浓度关系为c(CO32－) ＋c(HCO3－)＋c(H2CO3) ＝0.02mol/LD．在蒸馏水中滴加浓H2SO4，K W不变【答案】A【解析】A项中，7.8克Na2S或Na2O2都是1mol，故化合物也是1mol，阴离子是1mol，正确。

B项中用铜做电极电解CuSO4溶液实质为电镀，没有总反应方程式。

C项中，没有考虑等体积混合溶液中粒子浓度减半的关系：c(CO32－) ＋c(HCO3－)＋c(H2CO3) ＝0.01mol/L。

D项中，在蒸馏水中滴加浓H2SO4，温度升高，K W变大。

2．X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的（）编号X Y ZA Zn Cu 稀硫酸B Cu Zn 稀硫酸C Cu Ag 硫酸铜溶液D Ag Zn 硝酸银溶液【答案】D【解析】试题分析：由于在实验中电流表指针发生偏转，说明构成了原电池。

同时X棒变粗，Y棒变细，则X为正极，活动性弱，Y为负极，活动性强，电解质溶液为不活泼的金属的盐溶液。

分析各个选项，可知正确的选项为D。

考点：考查原电池构成的条件及应用的知识。

3．在标准状况下，用铂电极电解CuSO4溶液，当阴极产生12.8g铜时，阳极放出的气体是（）A．1.12LH2 B．1.12LO2 C．2.24LH2 D．2.24LO2【答案】D【解析】试题分析：用铂电极电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO4+ 2H2O 2Cu + 2H2SO4+ O2↑.在整个闭合回路中电子转移数目相等。

2016年高考冲刺之化学大题百题精练（二)1．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为___________________、______________。

(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是__________，电解氯化钠溶液的总反应方程式为_______________________________________________;（3）若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况）,且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________（法拉第常数F＝9。

65×104C · mol－1,列式计算）,最多能产生的氯气体积为________L（标准状况）。

【答案】（1）O2＋2H2O＋4e－===4OH－CH4＋10OH－－8e－=== CO32—＋7H2O(2)H22NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑（3）×8×9.65×104C·mol－1＝3。

45×104 C 4考点：原电池和电解池的工作原理2．离子交换膜法为日前普遍使用的制碱技术，其生产流程如图l所示：（1)氯碱工业中需用精制的食盐水,精制食盐水的目的是。

由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质，在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式____（2）该流程中可以循环的物质是____。

（写物质名称)(3）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯,需要加入8％—9％的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为____ .（4）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）.则B 处产生的气体是____，c 电极的名称是____.采用无隔膜电解食盐水时，Cl 2与NaOH 充分接触，产物仅是NaClO 和H 2，相应的化学方程式为____。

高考电化学真题和答案解析高考电化学是化学科目中的一门重要内容，也是考生备战高考的重点之一。

在过去的几年里，电化学题目在高考试卷中占据了相当大的比重。

因此，掌握电化学的基本原理和解题技巧是高考化学备考的关键之一。

本文将通过分析历年高考电化学真题和答案的方式，为考生提供一些解题思路和方法。

一、电化学基础知识的复习在解答电化学问题之前，首先需要对电化学的基础知识进行复习。

这包括电池、电解池、电解液、电极和电解物质等内容。

了解电化学反应的标准电势和电解质溶液的离子反应是解决电化学问题的基础。

此外，还要掌握电导率和电极电势与溶液浓度的关系等基本理论。

二、历年高考电化学题目分析通过分析历年高考电化学真题，我们可以发现电化学问题主要涉及电极电势、电解质溶液、电池反应和电解反应等方面。

其中，电极电势和标准电势的求解是考察电化学原理的重点之一。

此外，常见的电池反应包括锌铜电池、银铜电池等，需要根据电极电势的大小判断电池的产生方向和电池的电动势。

而电解反应则需要通过电解液的离子反应和电解质溶液的浓度来解决。

三、电化学解题技巧与答案解析1. 对于涉及电极电势和标准电势的求解问题，可以根据标准电极电势表中给出的数据进行计算。

当涉及到溶液浓度变化时，需要根据浓度与电极电势的关系来进行推导。

2. 解决电池反应问题时，应先确定电池的产生方向，再根据电极电势差计算电池的电动势。

若电池中存在相同元素的反应物，应注意对应的电极电势值。

3. 在解决电解反应问题时，需要根据电解质溶液的离子反应和电解质溶液的浓度来分析。

可通过推导离子反应方程式、计算平衡常数和溶液中离子浓度的变化等来解决。

通过以上的分析和解题技巧，考生能够更好地应对高考电化学题目。

下面是一道典型的高考电化学题目及答案解析。

【例题】已知某电化学电池中，两个半电池分别是Cu|Cu^2+（0.01mol/L）和Ag|Ag^+（1mol/L）。

电池开路电动势为1.11V。

求该电池反应的标准电势。

专题03 电化学问题的综合探究1．铈元素（Ce ）是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。

请回答下列问题：（1）雾霾中含有大量的污染物NO ，可以被含Ce 4+的溶液吸收，生成NO 2-、NO 3-（二者物质的量之比为1：1），该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

（2）可采用电解法将上述吸收液中的NO 2-转化为无毒物质，同时再生Ce 4+，其原理如右图所示。

①Ce 4+从电解槽的______（填字母序号）口流出。

② 写出阴极的电极反应式________________。

（3）铈元素在自然界中主要以氟碳矿形式存在。

主要化学成分为CeFCO 3。

工业上利用氟碳铈矿提取CeCl 3的一种工艺流程如下：①焙烧过程中发生的主要反应方程式为__________________。

②有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好，他的理由是_________。

③Ce(BF 4)3、KBF 4的K sp 分别为a 、b ，则Ce(BF 4)3(s)+3KCl(aq)3KBF 4(s)+CeCl 3(aq)平衡常数为________（用a 、b 的代数式表示）。

④加热CeCl 3·6H 2O 和NH 4Cl 的固体混合物可得固体无水CeCl 3，其中NH 4Cl 的作用是______。

【答案】 2:1 a 2NO 2 - +8H ++6e —=N 2↑+4H 2O 4CeFCO 3+ O 23CeO 2+ CeF 4+4CO 2（没条件、不配平均扣1分） 不释放氯气，减少对环境的污染（只回答减少对环境的污染也得分） 3ab NH 4Cl 固体分解产生的HCl 可以抑制CeCl 3的水解（只回答抑制CeCl 3的水解也得分）2．燃煤烟气脱硫有很多方法方法I：先用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再通入空气氧化成(NH4)2SO4。

专题三 电化学问题的综合探究1．某化学爱好小组对电化学问题进行了试验探究。

I ．利用下图装置探究金属的防护措施，试验现象是锌电极不断溶解，铁电极表面有气泡产生。

（1）写出负极的电极反应：_____________。

（2）某同学认为，铁电极可能参与反应，并对产物作出假设：假设1：铁参与反应，被氧化生成+2Fe ； 假设2：铁参与反应，被氧化生成+3Fe ； 假设3：__________________________。

（3）为了探究假设1、2，他进行如下操作：①取L mol /01.03FeCl 溶液mL 2于试管中，加入过量铁粉；②取操作①试管的上层清液加入2滴()[]63CN Fe K 溶液，生成蓝色沉淀； ③取少量正极四周溶液加入2滴()[]63CN Fe K 溶液，未见蓝色沉淀生成； ④取少量正极四周溶液加入2滴KSCN 溶液，未见溶液变红。

据②、③、④现象得出的结论是_____________。

II ．利用下图装置做电解L mol mL /5.050的2CuCl 溶液试验。

试验记录：A ．阳极上有黄绿色气体产生，该气体使潮湿的碘化钾淀粉试纸先变蓝后褪色（提示：2Cl 氧化性大于-3IO 且含-3IO 的溶液是无色的）；B ．电解一段时间后，阴极表面除有铜吸附外，还消灭了少量气泡和浅蓝色固体。

（1）分析试验记录A 中试纸颜色变化，用离子方程式解释：①____________；②_____________。

（2）分析试验记录B 中浅蓝色固体可能是 （写化学式），试分析生成该物质的缘由________。

2．某爱好小组的同学用下图所示装置争辩有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K 时，观看到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：（1）甲池为 (填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A 电极的电极反应式为 。

（2）丙池中F 电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池总反应的化学方程式为 。

专题03 电化学冲刺问题的综合探究1．Ⅰ．(8分)利用下图装置作电解50mL 0.5 mol·L－1的CuCl2溶液实验。

实验记录：A．阳极上有黄绿色气体产生，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示：Cl2氧化性大于IO3－)；B．电解一段时间以后，阴极表面除有铜吸附外，还出现了少量气泡和浅蓝色固体。

（1）分析实验记录A中试纸颜色变化，用离子方程式解释：①；②。

（2）分析实验记录B中浅蓝色固体可能是 (写化学式)，试分析生成该物质的原因。

Ⅱ．(10分)A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，A＋核外无电子，B元素的一种单质是自然界中最硬的物质，C、D、E的简单离子具有相同的核外电子排布，舍勒是D元素单质的发现者之一，戴维最早制得了E元素的单质，F元素的单质历史上曾作为流通货币，A、C、D、F四种元素形成的化合物W 可用于制镜工业。

（1）D、E两元素通常可形成两种离子化合物，其中一种化合物X可用做供氧剂，X与A2D反应会产生大量气体，该气体能使带火星的木条复燃。

请写出X与A2D反应的化学方程式。

（2）A、B、D、E四种元素形成的某化合物，摩尔质量为68 g·mol－1，请用离子方程式解释其水溶液呈碱性的原因。

（3）B、C的氧化物是汽车尾气中的主要有害物质，通过钯碳催化剂，两者能反应生成无毒物质，请写出该反应的化学方程式。

（4）W的水溶液久置会析出一种沉淀物Z，Z由C、F两元素形成且两元素原子个数比为1:3，Z极易爆炸分解生成两种单质。

请写出Z分解的化学方程式。

请从化学反应原理的角度解释Z能发生分解反应的原因。

【答案】Ⅰ．（1）①Cl2+2I− == I2 + 2Cl−②5Cl2 + I2 + 6H2O == 2IO3− + 10Cl− + 12H+（2）CuCl2 Cu(OH)2(2分)电解较长时间后，Cu2＋浓度下降，H＋开始放电，溶液pH增大，Cu2＋转化为Cu(OH)2(2分)Ⅱ．（1）2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑(2分)（2）HCOO−＋H2O HCOOH＋OH－(2分)（3）2NO＋2CO＝N2＋2CO2或者2NO2＋4CO＝N2＋4CO2(2分)（4）2Ag3N＝6Ag＋N2↑(2分) 该分解反应熵增、放热(2分，注：反应物不稳定、产物稳定，所以反应放热。

压轴题12 电化学原理综合分析电化学是高考每年必考内容，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。

在复杂、陌生、新颖的研究对象和真实问题情境下，体现了对电化学知识基础性、综合性、创新性和应用性的考查。

通过陌生电化学装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。

预计2023年此热点持续，以装置图为载体来考查电化学的相关知识，成为近年高考的新亮点。

1．确定装置。

一看有无外接电源：有，为电解池，无，为原电池；二看是否自发反应：能自发反应的是原电池，不能自发反应的是电解池；三看串联特点：若有两个或多个装置串联，先看有无外接电源，若有，则整套装置均相当于电解池；若无，则其中一个装置是原电池，其余的均相当于电解池。

2．判断电极3.熟悉顺序。

电解池中阳极放电顺序为活泼金属电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子；阴极：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸，H＋浓度较大时)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋。

4．分析反应。

首先注意得失电子是否正确，其次注意是否有电解质参与，不足部分用H2O、H＋或OH－补全。

燃料电池中，一般先确定正极反应式，然后用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。

5．利用守恒。

与电化学有关的计算一般要与得失电子守恒相联系。

1．(2023·浙江省1月选考2)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是( )A．石墨电极为阴极，发生氧化反应B．电极A的电极反应：8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2OC．该体系中，石墨优先于Cl-参与反应D．电解时，阳离子向石墨电极移动【答案】C【解析】由图可知，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极相连，则电极A作阴极，TiO2和SiO2获得电子产生电池材料(TiSi)，电极反应为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-。

专题04 电化学问题的综合探究1．【2021重庆理综化学】（14分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。

（5）题11图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。

①腐蚀过程中，负极是（填图中字母“a”或“b”或“c”）；②环境中的Cl-集中到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈u2(OH)3Cl，其离子方程式为；③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为L（标准状况）。

【答案】(5) ① c ②2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2(OH)3Cl↓ ③0.448【考点定位】本题主要考查铜及其化合物的性质，催化剂的作用，化学方程式的书写，电化学的基本原理。

【名师点晴】生活中常见的金属，以铜为载体设计题目的较少，元素周期表的结构是同学需要把握的考点，物质的量的计算是同学的基本技能，化学方程式的书写考查了化学反应类型的基本特征，本题属于电化学学问，电化学是常考常新，新增了活化能的考查，去掉了有关离子交换膜的计算，将铜元素在周期表中的位置，物质的量的有关计算，催化剂的催化原理，活化能，化学反应速率，反应的焓变，化学平衡常数，复分解反应，原电池的电极推断，离子方程式的书写，电化学的有关计算，图像的分析等联系起来，试题背景留意化学与生活、社会、科技及历史等的有机结合和联系，突显了化学学科的特点，能较好的考查电化学基本学问。

2．【2021新课标Ⅱ卷】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其四周是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：溶解度/(g/100g水)温度/℃化合物0 20 40 60 80 100NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3ZnCl2343 395 452 488 541 614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题：（1）该电池的正极反应式为，电池反应的离子方程式为：（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn g。

电化学填空题第II卷（非选择题）1．某实验小组用以下几个实验装置探究电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响, 烧杯中都盛有稀H2SO4。

试回答：（1）B装置中Cu电极上的电极反应式为，D装置中Fe电极上的电极反应式为。

（2）D装置中的实验现象有，若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol，则Fe电极的质量变化为。

（3）B、C两个装置中Fe片被腐蚀的速率更快的是（填B或C）。

【答案】(1) 2H++2e-=H2 ↑，Fe-2e-=Fe2+。

（2）Cu电极上有气泡，Fe电极逐渐溶解，溶液逐渐变为浅绿色，减小5.6g。

（3）B 【解析】试题分析：（1）在B装置中由于活动性Fe＞Cu,所以Cu电极为原电池的正极，在正极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑，D装置为电解池。

由于在D装置中Fe电极与直流电源的正极相连接，所以为阳极。

在Fe电极上的发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。

（2）在D装置中可看到的实验现象有Fe电极逐渐溶解消耗，在Cu电极上不断有气泡产生。

同时溶液逐渐由无色变为浅绿色。

若用电流表测量反应时通过导线的电子流量为0.2mol，因为Fe是+2价的金属，则Fe电极消耗的物质的量为0.1mol,由于Fed的摩尔质量为56g/mol，所以其质量变化为减少5.6g，（3）由于金属活动性Zn＞Fe＞Cu.所以在B装置中Fe为原电池的负极，被氧化而腐蚀；在C装置中Fe片作原电池的正极，首先被腐蚀的是活动性强的Zn，Fe被保护起来。

因此在B、C两个装置中被腐蚀的速率更快的是B。

考点：考查电化学过程对金属与稀硫酸反应速率的影响及金属的腐蚀与保护的知识。

2．如图所示的装置，X、Y都是惰性电极。

将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe 极附近显红色。

试回答下列问题:（1）在电源中，B电极为极（填电极名称，下同）；丙装置中Y电极为极。

（2）在甲装置中，石墨（C ）电极上发生 反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是： 。

1．金属钒被誉为“合金的维生素”，常用于催化剂和新型电池。

钒(V)在溶液中主要以VO43-(黄色)、VO2+(浅黄色)、VO2+ (蓝色)、V3+(绿色)、V2+(紫色)等形式存在。

回答下列问题：（1）已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1 4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s) △H2写出V2O5与Al 反应制备金属钒的热化学方程式__________________。

（反应热用△H1、△H2表示）（2）V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液(含有VO2+)，试写出V2O5与浓盐酸反应的化学反应方程式：_________________________________。

（3）VO43-和V2O74-在pH≥13的溶液中可相互转化。

室温下，1.0mol·L-1的Na3VO4溶液中c(VO43-)随c(H+)的变化如图所示。

溶液中c(H+)增大，VO43-的平衡转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。

根据A点数据，计算该转化反应的平衡常数的数值为________。

（4）全钒液流电池是一种优良的新型蓄电储能设备，其工作原理如图2所示：①放电过程中，A电极的反应式为___________________。

②充电过程中，B电极附近溶液颜色变化为___________________。

③若该电池放电时的电流强度I=2.0A，电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜mg，则电流利用率为______________(写出表达式，不必计算出结果。

已知：电量Q=It，t为时间/秒；电解时Q=znF，z为每摩尔物质得失电子摩尔数，n为物质的量，法拉弟常数F=96500C/mol，电流利用效率=×100%)【答案】10Al(s)+3V2O3(s)=5Al2O3(s)+6V(s) △H=1/2(5△H1-3△H2)V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2↑+3H2O 增大0.4 VO2++2H++e-=VO2++H2O 溶液由绿色变为紫色【解析】（1）①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H1，②4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s)△H2，盖斯定律计算(①×5-②×3)×得到V2O5与A1反应制备金属钒的热化学方程式10Al(s)+3V2O3(s)=5Al2O3(s)+6V(s)△H= ×(5△H1-3△H2)，故答案为：10Al(s)+3V2O3(s)=5Al2O3(s)+6V(s)△H=×(5△H1-3△H2) （2）V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液为VO2+，V元素化合价+5价变化为+4价，做氧化剂，氯化氢被氧化生成氯气，结合电子守恒、原子守恒配平书写化学方程式V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2↑+3H2O，故答案为：V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2↑+3H2O；（4）①放电过程中A电极为原电池正极，电极的反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O，故答案为：VO2++2H++e-=VO2++H2O；②充电时，右槽B是电解池的阴极，该极上发生得电子的还原反应，即V2+→V3+，应该是绿色变为紫色；故答案为：溶液由绿色变为紫色；③电解精炼铜得到铜mg时，即铜的物质的量为mol，所以电解消耗的电量Q=2×mol×96500C/mol，根据放电的电流强度I=2.0A=2.0C/s，电池工作10分钟，可计算得电池的输出电量Q=It=2.0 C/s ×10min×60s/min，所以电流利用效率＝×100%=×100%，故答案为：×100%。

专题04 电化学问题的综合探究1．【2017天津卷】某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。

考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。

回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。

Ⅰ．固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）（1）反应①所加试剂NaOH的电子式为_________。

B→C的反应条件为__________，C→Al的制备方法称为______________。

（2）该小组探究反应②发生的条件。

D与浓盐酸混合，不加热，无变化，加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。

由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号）___________。

a．温度b．Cl−的浓度c．溶液的酸度（3）0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·x H2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为__________。

Ⅱ．含铬元素溶液的分离和利用学..科.网CrO 能从浆液中分离出来的原因是__________，分离后含铬元素的粒子是（4）用惰性电极电解时，24_________；阴极室生成的物质为___________（写化学式）。

【答案】（14分）（1） 加热（或煅烧） 电解法（2）ac（3）2Cl 2(g)+ TiO 2(s)+2C(s)===TiCl 4(l)+2CO(g) ΔH =−85.6 kJ·mol −1（4）在直流电场作用下，24CrO -通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液24CrO -和272Cr O - NaOH 和H 2 【解析】惰性电极电解混合物浆液时，Na +移向阴极，24CrO -移向阳极。

Al(OH)3、MnO 2剩余在固体混合物中。

固体混合物中加入NaOH 溶液时，Al(OH)3转化为2AlO -，通入CO 2转化为Al(OH)3沉淀，再加热分解为Al 2O 3，最后熔融电解得Al 。

高中化学学习材料唐玲出品学案7 电化学基础最新考纲展示 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

基础回扣1．按如图所示装置进行实验，并回答下列问题。

(1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。

(2)锌极为____极，Cu2＋在溶液中向________(填“Zn”或“Cu”)极运动。

(3)电极反应式正极________________________________________________________________________，负极________________________________________________________________________。

(4)若溶液X为滴有酚酞的KCl溶液①石墨棒C1的电极反应式为______________________，石墨棒C2附近发生的实验现象为__________________________，溶液中的K＋向__________(填“C1”或“C2”)电极移动；②当C2极析出224 mL 气体(标准状况时)，锌的质量变化________(填“增加”或“减少”)________g，此时B中的溶液的体积为200 mL，则pH为________。

(5)若溶液X为CuSO4溶液(足量)①B池中总反应的离子方程式为______________________________________________；②反应一段时间后，A池中Cu电极增重3.2 g，要使B池溶液恢复到起始状态，向溶液中加入适量的________，其质量为________g。

答案(1)原电池电解池(2)负Cu(3)Cu2＋＋2e－===Cu Zn－2e－===Zn2＋(4)①2Cl －－2e －===Cl 2↑ 产生无色气泡，溶液变红 C 2 ②减少 0.65 13 (5)①2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋4H ＋②CuO 4(或CuCO 3 6.2)2．如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于____(填“化学”或“电化学”)腐蚀。

大题冲关滚动练之三——电化学原理综合应用题1．铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。

请回答下列问题：(1)钢铁锈蚀是目前难以解决的现实问题，电化学腐蚀最为普遍。

写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时发生还原反应的电极反应式：________________________________________。

铁锈的主要成分是____________(填写化学式)，将生锈的铁屑放入H2SO4溶液中充分溶解后，在溶液中并未检测出Fe3＋，用离子方程式说明原因：____________________________。

(2)爱迪生蓄电池的反应式为Fe＋NiO2＋2H2O 放电充电Fe(OH)2＋Ni(OH)2；高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。

用如图装置可以制取少量高铁酸钠。

①此装置中爱迪生蓄电池的负极是________(填“a”或“b”)，该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成NiO2的反应类型是__________。

②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式________________________________________________________________________。

③你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由可能是________。

A．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性B．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌C．高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3＋，水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质答案(1)O2＋4e－＋2H2O===4OH－Fe2O3·xH2O2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(2)①a氧化反应②Fe－6e－＋8OH－===FeO2－4＋4H2O③BC解析(1)正极发生还原反应，在潮湿的空气中钢铁锈蚀正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，铁锈的主要成分为Fe2O3的水合物，可表示为Fe2O3·xH2O。

由于在生锈的钢铁中，Fe过量，当Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O反应后又发生2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋反应，所以检测不到Fe3＋。

2019年高考冲刺化学大题百题精练专题三电化学问题的综合探究1．六水合高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]是一种易溶于水的蓝色晶体，常用作助燃剂。

以食盐等为原料制备高氯酸铜晶体的一种工艺流程如下：回答下列问题：（1）Cu2(OH)2CO3在物质类别上属于__________(填序号)。

A．碱B．盐C．碱性氧化物（2）发生“电解I”时所用的是__________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。

（3）歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应，已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。

该反应的化学方程式为___________________。

（4）“电解II”的阳极产物为____________(填离子符号)。

（5）操作a的名称是______，该流程中可循环利用的物质是____________(填化学式)。

（6）“反应II”的离子方程式为___________________。

【答案】B 阳离子3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2ClO4-蒸发浓缩NaCl Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O【解析】【分析】根据流程图，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，生成的氯气与碳酸钠发生歧化反应生成氯化钠和NaClO3，同时生成二氧化碳，电解生成的NaClO3生成高氯酸钠和氢气，用盐酸酸化，过滤除去氯化钠晶体，蒸发浓缩得到60%以上的高氯酸溶液，在高氯酸溶液中加入碱式碳酸铜反应生成高氯酸铜溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到高氯酸铜晶体，据此分析解答。

【详解】（1）Cu2(OH)2CO3中含有金属阳离子和酸根阴离子，属于盐，故答案为：B；（2）“电解I”所发生的反应是电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，需要防止氢氧根离子与氯气反应，所以用的交换膜是阳离子交换膜，故答案为：阳离子；（3）“歧化反应”是氯气与碳酸钠反应生成氯化钠和NaClO3，氯元素从0价变为-1价和+5价，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2，故答案为：3Na2CO3+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3CO2；（4）通过电解，溶液中氯酸根离子失电子发生氧化反应在阳极生成高氯酸根离子，“电解II”的阳极产物为ClO4-，故答案为：ClO4-；（5）加入盐酸，过滤除去氯化钠晶体，滤液通过蒸发浓缩即可得到60%以上的高氯酸；从流程图可以看成，可循环利用的物质是NaCl，故答案为：蒸发浓缩；NaCl；（6）“反应II”中高氯酸与碱式碳酸铜反应生成高氯酸铜，二氧化碳和水，碱式碳酸铜不溶于水，高氯酸为强酸，反应的离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O，故答案为：Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O。