單元複習九
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化學應用
電解熔融 nacl 制 na（裝置如圖）：
熔融氯化鈉的電離方程式：nacl===na+＋cl－
通直流電後，陰極：2na+＋2e－===2na；陽極：2cl－－2e－===cl2↑
總反應方程式為：2nacl(熔融) 2na＋ cl2↑
練一練：
（1）電解法還可以用來冶煉哪些金屬？
（2）對比用惰性電極電解氯化鈉水溶液和電解熔融氯化鈉的異同？
（3）已知有關物質的熔沸點資料如下表：
請參考上述資料回答問題：
①能不能用電解mgo的方法生產鎂?寫出原因?
②能不能用電解alcl3的方法生產鋁? 原因是?
們用電解al2o3與冰晶石熔融混合物的方法生產鋁。
【章節鞏固與提高】
一、選擇題
1. （2012·唐山模擬）鹼性鋅錳電池的總反應為：zn+2mno2+2h2o=zn（oh）2+2mno（oh），下列說法不正確的是（ ）
a．該電池zn為負極，mno2為正極，電解質是koh
b．放電時外電路電流由zn流向mno2
c．電池工作時oh-向鋅電極移動
d．該電池的正極反應為：mno2+e-+h2o=mno（oh）+oh—
【解析】b。放電時，zn為負極，mno2為正極反應物，電子流從zn流向mno2，電流方
向與電子流向相反，故b項錯誤。
2.（2012·福建泉州）右圖是模擬電化學反應裝置圖。下列說法正確的是（ ）
a．若x為碳棒，開關k置於n處，會加快鐵的腐蝕
b．若x為鋅，開關k置於n處，則x極上有黃綠色氣體生成
c．若x為碳棒，開關k置於m處，則鐵電極的電極反應式為：fe－3e－＝fe3＋
d．若x為鋅，開關k置於m處，則總反應方程式為：2zn＋o2＋2h2o＝2zn(oh)2
【解析】d。 a項構成電解池，此時fe為陰極被保護，不正確；b項鋅為活潑電極放電，不會產生黃綠色氣體；c項構成原電池，鐵為負極失電子生成fe2+，不正確。
3.（2012·南昌）將質量相等的銀片和鉑片分別作為陽極和陰極用來電解硝酸銀溶液,i.以電流強度為1a通電10分鐘；ii.
10min後，反接電源，以電流強度為2a繼續通電10分鐘；下列影象分別表示：銀電極質量，鉑電極質量，及電解池產生氣體質量和電解時間的關係圖。正確的是（ ）
a.①③ b. ①②③ c. ②③④ d. ①②③④
【解析】a。一開始銀作陽極失電子形成ag+，質量減少；鉑作陰極，ag+在陰極得電子生成銀單質，所以鉑電極質量增加；反接後銀作陰極，質量增加，鉑上的銀失電子，質量減少，當銀反應完後，由於鉑是惰性電極所以oh-失電子產生氧氣，再從電流強度和時間關係可得出①③正確。
4.（2013·安徽省阜陽一中屆高三第一次月考）目前固體電解質在製造全固態電池及其它感測器、探測器等方面的應用日益廣泛。如rbag4i5晶體，其中遷移的離子全是ag+。
利用rbag4i5晶體，可以製成電化學氣敏感測器，下圖是一種測定o2含量的氣體感測器示意圖。被分析的o2可以透過聚四氟乙烯薄膜，由電池電動勢變化可以得知o2的含量。在氣體感測器工作過程中，下列變化肯定沒有發生的是
a．i2+2rb++2e-=2rbi b．i2+2ag++2e--=2agi
c．ag－e--=ag+ d．4ali3+3o2==2al2o3+6i2
【解析】a原電池中較活潑的電極作負極，所以銀是負極，失去電子生成ag＋。石墨是正極，單質碘得到電子，而單質碘是被氧氣氧化的，由於遷移的離子全是ag+，所以選項a是不可能發生的，答案選a。
5.（2013·浙江省溫州市龍灣中學高三第一次月考）以硫酸銅溶液作電解液，對含有雜質fe、zn、ag的粗銅進行電解精煉。下列敘述正確的是（）
①粗銅與直流電源負極相連
②陰極發生的反應為cu2++2e-=cu
③電路中每通過3．0l×1023個電子，得到的精銅質量為16g
④雜質ag以ag2so4的形式沉人電解槽形成「陽極泥」
a．②③ b．②④ c．③④ d．①③
6.(2012·福州模擬)鐵鎳蓄電池放電時的總反應為：fe+ni2o3+3 h2o fe(oh)2+2ni(oh)2，下列有關該電池的說法不正確的是（ ）
a．電池的電解液為鹼性溶液
b．電池的正極為ni2o3、負極為fe
c．電池放電時，負極反應為fe+2oh一一2e一 fe(oh)2
d．電池充電時，陽極附近溶液的ph公升高
【解析】d。放電時的總反應知生成物均為氫氧化物，所以電池的電解液應為鹼性溶液；由化合價的變化知fe失去電子應作負極，ni2o3作正極；充電時陽極為ni（oh）2失電子，其電極反應式為2ni（oh）2+2oh-－2e-＝ni2o3+3h2o，所以陽極附近溶液的ph降低，d項錯誤。
7．(2012·邯鄲市高三第一次模擬）利用生活中常見的材料可以進行很多科學實驗，甚至製作出一些有實際應用價值的裝置來，下圖就是乙個用廢舊材料製作的可用於驅動玩具的電池的示意圖。當電池工作時， 有關說法正確的是( )
a．鋁罐將逐漸被腐蝕
b．炭棒上發生的反應為：
o2＋2h2o－4e－===4oh－
c．炭棒應與玩具電機的負極相連
d．該電池工作一段時間後炭棒的質量會減輕
【解析】a。在原電池工作時，活潑金屬鋁作負極，電極反應式為al－3e－===al3＋，炭棒作正極，電極反應式為o2＋2h2o＋4e－===4oh－，由此可知炭棒和碳粒的質量不會改變。由於炭棒作正極，因此應與玩具電機的正極相連。
8．(2012·福建省晉江市四校高三第二次期末聯考)右圖是模擬電化學反應裝置圖。下列說法正確的是（ ）
a．若x為碳棒，開關k置於n處，會加快鐵的腐蝕
b．若x為鋅，開關k置於n處，則x極上有黃綠色
氣體生成
c．若x為碳棒，開關k置於m處，則鐵電極的電極
反應式為：fe－3e－＝fe3＋
d．若x為鋅，開關k置於m處，則總反應方程式為：
2zn＋o2＋2h2o＝2zn(oh)2
【答案】d
9．(2012·山東省濰坊市高三一模) 2023年9月29日，我國成功發射「天宮一號」，為將來建立空間站作準備。下圖是空間能量轉化系統的區域性示意圖，其中該燃料電池採用koh溶液為電解質溶液，下列有關說法錯誤的是( )
a．該能量轉化系統中的水是可以迴圈的
b．燃料電池系統產生的能量實際上來自於太陽能
c．水電解系統中的陽極反應：
d．燃料電池放電時的正極反應：
【答案】d
10．(2012·長春市高中畢業班第一次調研測試)下圖是電解cucl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關的判斷正確的是( )
a．a為負極、b為正極
b．a為陽極、b為陰極
c．電解過程中，氯離子濃度不變
d．電解過程中，d電極質量增加
【解析】d 。解題關鍵是根據電流方向進行推斷。
11．(2012·湖北省八市屆高三3月聯考）已知在ph為4～5的溶液中，cu2+幾乎不水解，而fe3+幾乎完全水解。某學生擬用電解cuso4溶液的方法測定銅的相對原子質量。該同學向ph=3.
8酸化的、含有fe2(so4)3雜質的cuso4溶液中加入過量的黑色粉末x，充分攪拌後將濾液用下圖所示裝置電解，其中某電極增重a g，另一電極上產生標準狀況下的氣體vml。下列說法正確的是( )
a. 黑色粉末x是鐵粉
b. 銅電極連線電源正極
c. 石墨電極上發生的反應是4oh-－4e-=o2↑＋2h2o
d. 銅的相對原子質量的計算式是
【答案】c
12.（2012·合肥模擬）一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔（y2o3）的氧化鋯（zro2）晶體，在熔融狀態下能傳導o2-。下列對該燃料電池說法正確的是
a．在熔融電解質中，o2-由負極移向正極
b．通入空氣的一極是正極，電極反應為：o2+2h2o+4e-=4oh-
c．通入丁烷的一極是負極，電極反應為：c4h10+26e-+13o2-=4co2+5h2o
d．在電池反應中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標準狀況下co2氣體
【解析】d。燃料電池的o2-在正極產生，移向負極，a不正確；因是非水溶液，故b、c項
不正確。
13．（2012·晉中聯考）某原電池反應的離子方程式為zn＋2h＋===zn2＋＋h2↑，則下列說法正確的是( )
a．hno3可作電解質溶液
b．在電解質溶液中電子從正極流向負極
c．鋅極質量不變
d．石墨可作原電池的正極
【解析】d。a項hno3與鋅反應不能生成氫氣，錯誤；b項電子是通過外電路從負極流向正極，錯誤；c項反應過程中，zn失電子變成zn2＋進入溶液，鋅的質量減少，錯誤。
14.(2012·濟南模擬)能夠使反應cu+2h2o====cu(oh)2+h2↑發生的是( )
a.銅片作原電池的負極，碳棒作原電池的正極，氯化鈉作電解質溶液
b.銅鋅合金在潮濕的空氣中發生電化學腐蝕
c.用銅片作陰、陽電極，電解硫酸鈉水溶液
d.用銅片作陰、陽電極，電解硫酸銅水溶液
【解析】選c。由電極反應式可知，這是乙個不能自發進行的氧化還原反應，故只能設計成電解池，由於銅失電子，故銅作電解池的陽極和陰極，電解水。故答案選c。
15.(2012·北京西城區模擬)如圖是某固體酸燃料電池基本結構示意圖，其中以ca(hso4)2固體為電解質傳遞h+，電池總反應式為：2h2+o2====2h2o，下列有關說法不正確的是( )
通過多孔電極時能增大h2的接觸面積，加快反應
極上的電極反應式為：o2+2h2o+4e-====4oh-
c.每轉移0．1 mol電子，消耗標準狀況下的h2 1.12 l
由b極通過固體酸電解質傳遞到a極
【解析】選b。由電極反應式可知，氫氣通入的一極為負極，氧氣通入的一極為正極，故a為正極、b為負極，因此b電極產生的h+通過固體電解質流向a極，故d選項是正確的；a極上的電極反應式應為o2+4e-+4h+====2h2o，故b選項是錯誤的；根據電池的反應式可以得出轉移0.1 mol電子，消耗h2的物質的量為0.
05 mol,在標準狀況下的體積為1.12 l，故c選項是正確的；b電極的材料是多孔物質，能夠增大h2反應的接觸面積，加快反應的速率，故a選項是正確的。
第九章化學與材料教案
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第九章第2節化學與材料
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2019屆高考化學一輪複習試卷 化學實驗基本方法 6
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