《专题17 电化学原理综合应用—三年高考(2015-2017)化学真题(原卷版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题17 电化学原理综合应用—三年高考(2015-2017)化学真题(原卷版)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1 专题 17 电化学原理综合应用 1 【 2017 江苏卷】 (12 分 )铝是应用广泛的金属。以铝土矿 (主要成分为 Al2O3，含 SiO2 和Fe2O3等杂质 )为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注： SiO2在 “碱溶 ”时转化为铝硅酸钠沉淀。 （ 3） “电解 ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 _。 （ 4） “电解 ”是电解 Na2CO3 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质 A 的化学式为 _。 2 【 2017 天津卷】 （ 14 分）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
2、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 和 中的问题。 含铬元素溶液的分离和利用 （ 4）用惰性电极电解时， CrO42-能从浆液中分离出来的原因是 _，分离后含 2 铬元素的粒子是 _；阴极室生成的物质为 _（写化学式）。 3 【 2016 新课标 1 卷】 NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： 回答下列问题： （ 3） “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2+和 Ca2+，要加入的试剂分别为 _、 _。“电解”中阴极反应的主要产物是
3、 _。 4 【 2016 北京卷 】 用零价铁（ Fe）去除水体中的硝酸盐（ NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。 （ 1） Fe 还原水体中 NO3-的反应原理如图所示。 作负极的物质是 _。 正极的电极反应式是 _。 （ 2）将足量铁粉投入水体中，经 24 小时测定 NO3 的去除率和 pH，结果如下： 初始 pH pH=2.5 pH=4.5 NO3 的去除率 接近 100% 50% 24 小时 pH 接近中性 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5 时， NO3 的去除率低。其原因是 _。 Fe3O4 Fe3O4 3 （ 4）其他条件与（ 2）相同，经 1 小时测定 NO3 的去除
4、率和 pH，结果如下： 初始 pH pH=2.5 pH=4.5 NO3 的去除率 约 10% 约 3% 1 小时 pH 接近中性 接近中性 与（ 2）中数据对比，解释（ 2）中初始 pH不同时， NO3 去除率和铁的最终物质形态不同的原因： _。 5 【 2016 江苏卷】 铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。 （ 1）铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有 Cr2O72 的酸性废水通过铁炭混合物，在微电池正极上 Cr2O72 转化为 Cr3 ，其电极反应式为 _。 6 【 2016 天津卷 】 氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环
5、节。回答下列问题： （ 1）但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式： _。 （ 5）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4，同时获得氢气： Fe+2H2O+2OH FeO42+3H2 ，工作原理如图 1 所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的 FeO42，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知： Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被 H2还原。 电解一段时间后， c(OH)降低的区域在 _(填 “ 阴极室 ” 或 “ 阳极室 ”) 。 电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是
6、_。 c( Na2FeO4)随初始 c(NaOH)的变化如图 2，任选 M、 N 两点中的一点，分析 c(Na2FeO4)低于最高值的原因： _。 7 【 2016 浙江卷 】 催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。 （ 5）研究证实， CO2 也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生 4 在极，该电极反应式是。 8 【 2015 安徽卷】 （ 4）常温下，将除去表面氧化膜的 Al、 Cu 片插入浓 HNO3中组成原电池（图 1），测得原电池的电流强度（ I）随时间（ t）的变化如图 2 所示，反应过程中有红棕色气体产生。 0-t1时，原电池的负极是 Al 片
7、，此时，正极的电极反应式是 _， 溶液中的 H+向 _极移动， t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是 _。 9 【 2015 北京卷 】 （ 14 分）研究 CO2 在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。 （ 4）利用 下 图所示装置从海水中提取 CO2，有利于减少环境温室气体含量。 结合方程式简述提取 CO2的原理： 。 用该装置产生的物质处理 b 室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 。 10 【 2015 新课标 2 卷】 （ 14 分）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，其周围是碳粉， MnO2， ZnCl2 和 NH4Cl 等组
8、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） 5 化合物 Zn（ OH） 2 Fe（ OH） 2 Fe（ OH） 3 Ksp 近似值 10-17 10-17 10-39 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。（已经 F96500C/mol） （ 3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有 ZnCl2 和 NH4Cl， 二者 可通过 _分离回收 ； 滤渣的主要成分是 MnO2、
9、_和 ，欲从中得到较纯的 MnO2，最简便的方法是 ，其原理是 。 11 【 2015 新课标 2 卷】 （ 15 分） 二氧 化氯 （ ClO2，黄绿色 易 溶于水的气体）是高效、低 毒的消毒剂， 回答 下列问題： （ 2）实验室用 NH4Cl、盐酸、 NaClO2（亚 氯 酸钠）为原料 ， 通过以下过程制备 ClO2： 电解时发生反应的化学方程式为 。 12 【 2015 重庆卷 】 （ 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） 下 图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。 6 腐蚀
10、过程中，负极是 （填图中字母 “ a” 或 “ b” 或 “ c” ）； 环境中的 Cl-扩散到孔口，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 ； 若生成 4.29 g Cu2（ OH） 3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。 13 【 2015 四川卷 】 （ 16 分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以 Fe2O3 存在）转变成重要的化工原料 FeSO4（反应条件略）。 活化硫铁矿还原 Fe3+的主要反应为： FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，
11、不考虑其他反应 。 请回答下列问题： （ 5） FeSO4 在一定条件下可制得 FeS2(二硫化亚铁 )纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为 4Li+ FeS2= Fe +2Li2S，正极反应式是 。 14【 2015 上海卷】 （本题共 12 分）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。 完成下列填空： （ 1） 写出电解饱和食盐水的离子方程式 。 （ 2） 离子交换膜的作用为： 、 。 （ 3） 精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出（选填 “ a” 、 “ b” 、 “ c” 或 “ d” ） 。 15 【 2015 山东卷 】 (15 分 )利用 LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。 LiOH 可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。 （ 1）利用如图装置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液。 B 极 7 区电解液为 _溶液（填化学式），阳极电极反应式为 _，电解过程中 Li+向 _电极迁移（填 “ A” 或 “ B” ）。 16 【 2015 海南卷 】 （ 9 分 ） （ 4）右图所示原电池正极的反应式为 。
