第11章几种重要的金属电化学(本章综合提升).pdf

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1、2011 届高考化学一轮复习：综合提升本 章 综 合 提 升 高 频 考 点 专 练 考点1 镁铝及化合物的性质应用 1向 m g 镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体 b L。向反应后的溶液中加入 c mol/L 氢氧化钾溶液 V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到 的沉淀质量为 n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体 p g。则下列关 系不正确的是 ()Ac1 000b11.2V BpmVc125 Cnm17Vc D.53mp179m 解析：着重考查“守恒法”和“极限法”等常用运算技巧。设 Mg、Al 物质的量分别为 x mol、y mol，根

2、据题意写出物质之间的关系式：Mg H2，Al 32H2；x mol x mol y mol 1.5y mol 故 x1.5yb22.4 H2SO4H2 2KOHK2SO4 b22.4 mol cV103 mol 得：b22.42cV103 故 A 项正确。沉淀为 Mg(OH)2和 Al(OH)3：则 nmm(OH)m(2x3y)17=代入结果mcV17103，故 C 错。沉淀灼烧后得到固体为 Al2O3和 MgO，计算方法类似：pm(x1.5y)16=代入结果mcV125，B 项对。MgO，p1m24405m3；若全部是 Al，则 AlMgO，p1m24405m3；若全部是 Al，则 AlAl

3、2O3，p2m2712102179m。当然实际应介于二者之间。答案：C 2(2009山东)金属铝的生产是以 Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O3=750 970通电，Na3AlF64Al3O2 请回答下列问题：(1)冰晶石(Na3AlF6)的作用是_。(2)电解生成的金属铝是在熔融液的_(填“上层”或“下层”)。(3)阴极和阳极均由_材料做成；电解时不断消耗的电极是_(填“阳极”或“阴极”)。(4)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思 想的是将回收铝做成_(填代号)。a冰晶石 b氧化铝 c铝锭 d硫酸铝 解析：本题考查工业中铝的冶炼原理。工业

4、中利用电解 Al2O3冶炼 Al，因 Al2O3熔点 高，通过加冰晶石降低其熔点，降低生产成本。电解时阳、阴极电极材料均为石墨，因阳极生成 O2，高温下 O2将石墨氧化为 CO2，所以电解时阳极石墨需定期补充。为充分利用能源，减少废弃物排放，可将回收铝做成铝锭。答案：(1)降低 Al2O3的熔化温度(2)下层(3)碳素(或石墨)阳极(4)c 考点2 原电池原理的应用化学电源 3(2009广东)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电 解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 ()A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应都为：O

5、22H2O4e=4OH B以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=Al(OH)3 C以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 解析：B 项，负极反应为 Al3e4OH=Al(OH)4，总反应为 4Al3O24NaOH 6H2O=4NaAl(OH)4，从总反应看，电池工作过程中电解液的 pH 增大，B、C 不 正确；电池工作时，电子通过外电路由负极到正极，D 项不正确。答案：A 4(2009山东)Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电

6、池工作时，电子流向_(填“正极”或“负 极”)。(2)若 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2。会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 _。欲除去 Cu2，最好选用下列试剂中的_(填序号)。aNaOH bZn cFe dNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的 MnSO4溶液。阴极的电极反应 式是_。若电解电路中通过 2 mol 电子，MnO2的理论产量为_g。解析：本题考查电化学原理。(1)由原电池原理可知，负极材料是 Zn，电池工作时，电子由负极经外电路流向正极。(2)在金属活泼性顺序表中，Cu 排在 Zn 的后面，Cu2 能将 Zn 氧化为 Zn2，从而

7、使 Zn 电极受到腐蚀，利用反应 Cu2Zn=CuZn2，可用 Zn 除去 Cu2，另外几种试剂在除 Cu2时会引入杂质。(3)电解时阴极发生还原反 应，溶液中的 H在阴极得电子被还原。由关系式 Mn2 MnO2 2e可得电路中通 过 2 mol 电子时，MnO2的理论产量为 87 g。答案：(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b(3)2H2e=H2 87 考点3 电解原理的应用 5(2009全国)下图所示装置中，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

8、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 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_；列式计算电极 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_g；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：本题考查电化学电解池原理相关知识。图中给出三个串联的电解池，电 解质溶液互不相同，因而电解过程及结果都不同，但它们有一个联系点，就是导线 上通过的电子相等，即电子守恒。这是解

9、该类计算题的基本依据。本题的突破口之一在于发现丙中 K2SO4浓度前后变化情况浓度由 10.00%变为 10.47%，结合阴、阳离子放电顺序可知，丙中实质是电解水。经过简单计算：10010.00%(100 x)10.47%，可知 x4.5 g，即 n(H2O)0.25 mol，据 2H2O=电解2H2O2可知 0.25 mol 水放电转移电子数 为 0.5 mol，由此求得两问。另一突破口即是：乙中 c 电极质量增加。说明 c 为阴极，析出铜。由此推知各电极 名称及电源 M、N 的名称。进而判断书写各电极反应式及产物。相关计算：问：b 极析出 O2：0.5 mol422.4 L/mol2.8

10、L。问：c 极析出铜质量为：0.5 mol2 64 g/mol16 g。(2)能继续进行若 Cu 全部析出，溶液为稀硫酸，电解仍然继续进行。答案：(1)正 4OH4e=O22H2O 设丙中电解 H2O 质量为 x 100 g10.00%(100 gx)10.47%解得 x4.5 g，n(H2O)4.5 g18 gmol10.25 mol 由关系式 2O2O2 得 b 上气体体积为 V(O2)0.25 mol1222.4 Lmol12.8 L 16 甲为 NaOH 溶液，属电解 H2O 型，故 c(NaOH)变大，pH 增大 乙为 CuSO4溶 液，属“放氧生酸”型，故 pH 减小 丙是 K2SO4溶液，属电解水型，原本是中性，故 pH 不变(2)若 Cu 全部析出，溶液为稀硫酸，电解仍然继续进行。