高2016级高考复习电化学专题课堂训练典型题例

高2016级高考复习电化学专题课堂训练典型题例 1．Ⅰ.利用电解原理处理废水是一种科学有效的措施。

(1)甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后，将Co2氧化成Co3，然后以Co3作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。

＋

＋

＋

实验室用下图1所示装置模拟上述过程：

[来源:GKSTK.Com]

①写出阳极反应式________。

②在Co3氧化甲醇的反应中，________(填“消耗”或“生成”)H。

＋

＋

2

(2)实验室利用如图2所示装置模拟处理含Cr2O7的废水，阳极反应式是Fe－2e===Fe2，

－

－

＋

阴极反应式是2H＋2e===H2↑。Fe2与酸性溶液中的Cr2O27反应的离子方程式是

＋

－

＋

－

________________________________________________________________________， 得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，沉淀的成分是________。用电解法处理该溶液中0.01 mol Cr2O27时，至少得到沉淀的物质的量为________ mol。

－

Ⅱ.第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供动力，降低油耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH溶液)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意图如下，其总反应式为H2＋2NiOOH

2Ni(OH)2

根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为____________________________。 答案 Ⅰ.(1)①Co2－e===Co3 ②生成

＋

－

＋

233(2)Cr2O27＋6Fe＋14H===2Cr＋6Fe＋7H2O

－

＋

＋

＋

＋

Cr(OH)3和Fe(OH)3 0.08

Ⅱ.增大 NiOOH＋H2O＋e===Ni(OH)2＋OH

解析 Ⅰ.(1)根据题意，通电后产生氧化剂Co3，则Co3必为电解产物，由Co2―→Co3

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

－－

为氧化反应，在阳极发生反应Co2－e===Co3。根据CH3OH被氧化成CO2可知，必生成H。

(2)铁作阳极，阳极优先于溶液中的阴离子失电子，生成Fe2。Fe2作还原剂，将Cr2O27

＋

＋

＋

＋

－

－

＋

还原为Cr3，本身被氧化为Fe3，生成的这两种阳离子与阴极产生的OH结合成

2Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。根据电子守恒可得关系式：Cr2O2再根据原子守恒，7～6Fe，

－

＋

可知生成Cr(OH)3 0.02 mol、Fe(OH)30.06 mol，共生成沉淀0.08 mol。

Ⅲ.混合动力车上坡或加速时，该镍氢电池处于工作状态，由示意图并结合Ni的化合价由＋3→＋2，可知乙为正极，电极反应式为NiOOH＋H2O＋e===Ni(OH)2＋OH，故该处pH增大。

2．锌(Zinc)是第四“常见”的金属，仅次于铁、铝及铜，在现代工业中对于电池制造有不可

磨灭的贡献。 Ⅰ.湿法炼锌

某种冶炼过程可用下图简略表示

－

－

(1)ZnS焙烧反应的化学方程式为____________________________________________。 (2)电解过程中析锌一极的电极反应式为______________________________________。 (3)氧化锌像氧化铝一样，属于两性氧化物，则氧化锌与氢氧化钠反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 (已知：“锌酸”的化学式可写成H2[Zn(OH)4]) Ⅱ.锌电池

用锌作负极的电池生活中随处可见，如锌锰干电池、锌锰碱性电池、锌空电池等。 (4)锌锰碱性电池，以二氧化锰为正极，锌粉为负极，氢氧化钾溶液为电解液。因其具有容量大、放电电流大的特点而得到广泛应用。电池总反应式为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。

碱性电池中，负极锌由片状改变成粒状的优点是______________________________； 正极反应式为____________________________________________________________。 (5)新型锌空电池(如图)与锂电池相比，锌空气充电电池的储存电量是它的三倍，成

本是锂电池的一半，并且完全没有过热爆炸的安全隐患。该电池的总反应为 2Zn＋O2===2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为

________________________________________________________________________。 若以该电池为电源，用惰性电极电解硝酸银溶液，为保证阴极有10.8 g银析出，至少需要______L空气(折算成标准状况)进入该电池。 答案 (1)2ZnS＋3O2=====2SO2＋2ZnO (2)[Zn(NH3)4]2＋2e===Zn＋4NH3↑

＋

－

焙烧

(3)ZnO＋2OH＋H2O===[Zn(OH)4]2

－

－

(4)增大了负极的反应面积，提高了放电效率 2MnO2＋2H2O＋2e===2MnO(OH)＋2OH (5)Zn－2e＋2OH===ZnO＋H2O 2.8

解析 (2)析锌一极应是[Zn(NH3)4]2得到电子，还原为锌，同时释放出氨气。(4)碱性锌

＋

－

－－

－

锰电池中，负极锌失电子生成锌离子，再与溶液中的氢氧根结合生成氢氧化锌，负极反应：Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2，正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e===2MnO(OH)＋ 2OH。(5)锌空电池的负极反应式为2Zn－4e＋4OH===2ZnO＋2H2O，正极反应式为O2＋4e＋2H2O===4OH，用惰性电极电解硝酸银溶液的阴极反应式为Ag＋e===Ag，

10.8 g1

－1×4108 g·mol－－

则有O2～4e～4Ag，V(空气)＝×22.4 L·mol1＝2.8 L。

15

－

－

＋

－

－

－

－

－

－

－