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1、单 元 优 化 总 结 专题一电解原理及其应用 电解是指电流通过溶液时在阴 阳两极发生化学反应的过程 此类题主要分析阴 阳两极反 应 理清溶液中的离子在电极上的放电顺序 阳极 金属 S 2 I Br Cl OH SO2 4 NO 3 CO 2 3 含氧酸根一般不放电 阴极 Ag Hg2 Fe 3 Cu2 H Pb 2 Sn2 Fe 2 Zn 2 Al3 Mg2 Na Ca2 K 利用电子守恒法去求解有关计算题 电化学常常涉及到物理学中的串联电路 并 联电路以及相关物理量 如电流强度 电压 电阻 时间 电量等 无疑有关电化学知识是 物理学和化学的交汇点 这将会成为理科综合测试的热点 有关电解计算
2、的方法与规律 通常是求电解后某产物的质量 气体的体积 某元素的化合价以及溶液的pH 物质的量浓度 等 解决此类题的方法有两种 一种是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解 另一种 是利用各电极 线路中转移的电子数目守恒列等式求解 以电子守恒较为简便 注意运用 一般计算电极产物时用电极反应 采用电子守恒法 计算电解后溶液的pH时用电解方程式 列比例求解 图示装置中 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
3、电极质量增加 据此 回答问题 电源的N端为 极 电极 b 上发生的电极反应为 电极 b 上生成的气体在标准状况下的体积 电极 c 的质量变化是 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 解析 首先从图示装置中有直流电源知 甲 乙 丙均为电解池 从乙中c 极质量增加 确定 c 极电极反应式为Cu 2 2e Cu c 为电解池的阴极 则 d 为电解池的阳极 N为电源 的正极 甲池为惰性电极电解NaOH 溶液 b 极为电解池阳极 电极反应式为4OH 4e 2H
4、2O O2 从丙池溶液浓度的改变计算出电解水的量 100 100 10 10 47 4 5 g 电解 水的物质的量为 4 5 18 mol 0 25 mol 生成 O2 0 25 2 22 4 L 2 8 L 电解 H2O 0 25 mol 算出 c 极流过电子0 5 mol 析出 Cu 0 5 mol 1 2 64 g mol 1 16 g 从甲 乙 丙三个装置中总的反应方程式 甲2H2O 电解 2H2 O2 乙2CuSO4 2H2O 电解 2H2SO4 2Cu O2 丙2H2O 电解 2H2 O2 得出甲 乙 丙三个装置溶液酸碱性的变化 当 Cu 2 全部放电后 乙中电解生成的 H2SO4
5、溶液仍为电解质溶液 电解仍能继续 答案 1 正 4OH 4e 2H 2O O2 2 8 L 16 g 甲 碱性增大 因为电解后水减少 溶液中NaOH浓度增大乙 酸性 增大 因为阳极OH 放电破坏水的电离平衡 溶液中 c H 增大 丙 酸碱性不变 电解K2SO4实质是电解水 K2SO4是强酸强碱盐 浓度增大 酸碱性不变 2 能继续进行 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液 反应也就变为水的电解反应 专题二使用化石燃料的利与弊及新能源的开发 1 重要的化石燃料 煤 石油 天然气 2 煤作燃料的利与弊的问题 1 煤是重要的化工原料 把煤直接作燃料简单烧掉太可惜 应该综合利用 2 煤直接燃烧 时产
6、生的SO2等有毒气体和烟尘会对环境造成严重污染 3 煤作为固体燃料 燃烧时的反应 速率慢 热效率低且运输不方便 4 可以通过使煤变成清洁能源的技术 如煤的液化和气化 以及实行烟气脱硫净化等 大大减小燃煤对环境造成的污染 提高煤的热效率 3 燃料充分燃烧的条件 1 充足的空气 2 与空气 氧气 有足够大的接触面积 4 新能源的开发 1 调整和优化能源结构 降低化石燃料在能源结构中的比率 2 最有希望的新能源是太阳 能 燃料电池 风能和氢能等 这些能源的特点是资源丰富 且有些可以再生 为可再生能 源 对环境没有污染或污染较小 航天飞机座舱内空气更新过程如下图所示 1 是 CO2和 H2的反应装置
7、该反应的化学方程式是 2 从装置 可看出 O2的来源是CO2和 H2O 宇航员每天消耗28 mol O2 呼出 23 mol CO2 则宇航员每天呼出的气体中含H2O mol 3 以下是另一种将CO2转化为 O2的实验设想 其中 由MgCl2 6H2O制取无水MgCl2的部分装置 铁架台 酒精灯已略 如下 上图中 装置a 由 双孔塞和导管组成 循环物质甲的名称是 制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行 原因是 装置 b 中填充的物质可能是 填入编号 e 硅胶f 碱石灰g 无水氯化钙h 浓硫酸 解析 由机舱内发生的反应可知 2H2O 电解 2H2 O2 56 mol 28 mol CO2 2H2 一定条件下 C 2H2O 23 mol 46 mol 宇航员呼出的CO2气体中含有H2O g 56 mol 46 mol 10 mol MgCl2 6H2O制取 MgCl2必须在 HCl 气流中加热失去结晶水 提供HCl 气体的装置为a 其中盛 放盐酸 b 中应为干燥剂 答案 1 2H2 CO2 一定条件下 2H2O C 2 10 3 分液漏斗圆底烧瓶 盐酸 抑制水解 g h
