2019届高三化学第二轮复习化学反应原理9学案含答案

班级______________姓名________________学号__________________

Ⅰ  学习目标及重难点：

【例1】【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：

（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后，__________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

【变式1-1】次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：

（4）H3PO2也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式                       

②分析产品室可得到H3PO2的原因                    

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：

将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是                 杂质。该杂质产生的原因是：                    

【变式1-2】【2017天津】某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使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(如图所示)，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Ⅰ和Ⅱ中的问题。

 (4)用惰性电极电解时，CrO能从浆液中分离出来的原因是_________，分离后含铬元素的粒子是_______；阴极室生成的物质为____________(写化学式)。

二．惰性电极且主线元素价态变化的电化学过程

【例2】【2018新课标3卷】KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式______。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________，其迁移方向是_____________。

【变式2-1】【2016天津】氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（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。

 ①电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。

【变式2-2】【2014北京】NH3经一系列反应可以得到HNO3 和 NH4NO3，如下图所示。

（4）IV中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A。A是_____________，说明理由：________________。

三．活性阳极且主线元素价态变化的电化学过程

【例3】铋（Bi）的无毒与不致癌性有很多用途，其化合物广泛应用于电子、医药等领域。

（4）“粗铋”中含有的杂质主要是Pb，通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的，其装置示意图如右。电解后，阳极底部留下的为精铋。写出电极反应式：阳极________；阴极________。

【变式3】【2013山东】金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。

（3）如图为电解精炼银的示意图，　　　 （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为　　　　　　　　　　　。

【跟踪练习】

1. 【2012北京】直接排放含SO2，的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得。吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32－):n(HSO3－)变化关系如下表:

①HSO3－在阳极放电的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　。

②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：　　　　　

2.【2015山东】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,

两极区电解质溶液分别为LiOH和LiCl溶液，B极区电解质溶液为         溶液（填化学式），阳极电极反应式为                    ，电解过程中Li+向        （填“A”或“B”）电极迁移。

3.【2017江苏】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。

(4)“电解Ⅱ”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________。

4.【2015北京】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。

①结合方程式简述提取CO2的原理:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

②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　　                                     

5.【2014重庆】氢能是最重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。（4）一定条件下，下图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。

①导线中电子转移方向为　　　　　　　　 。（用A、D表示）

②生成目标产物的电极反应式为　　　　　　。

6.【2013福建】利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。

（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种。

② 电化学法

该法制氢过程的示意图如图。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是_____；反应池中发生反应的化学方程式为_________________。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为__________________。

7.【2013重庆】化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中盐的污染。

⑵ 电化学降解NO3－的原理如图所示。

①电源正极为　　　　　 （填A或B），阴极反应式为　　　　　　　　　 。

8.【2012重庆】尿素[CO(NH2)2 ]是首个由无机物人工合成的有机物。⑶人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图。

①电源的负极为　　　　　　　　　 （填“A”或“B”）。

②阳极室中发生的反应依次为　　　　 、　　　　　　　　。

③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将　　　　　　　　 ；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为　　　　g（忽略气体的溶解）。

9.【2012国标】由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（3）粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极____（填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为______；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为_____。

2019届高三第二轮复习——反应原理9答案

【例1】2H2O－4e－＝4H＋+O2↑  a  

【变式1-1】（4）①2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋；②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室．二者反应生成    ③PO43－；H3PO3或H2PO2被氧化

【变式1-2】(4)在直流电场作用下，CrO通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液　

CrO和Cr2O　NaOH和H2

【例2】2H2O+2e－2OH－+H2↑  K+  a到b  

【变式2-1】（5）①阳极室

【变式2-2】（4）NH3　根据反应8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，电解产生HNO3多

【例3】（4）Pb—2e－Pb2+（2分）   Pb2++2e－Pb（2分）

【变式3】（3）a；NO3－+ e－＋2H+＝NO2↑+H2O

【跟踪练习】 1. 答案：（4）①HSO3－+ H2O－2e－= SO42－+3H+

②H+在阴极得电子生成H2，溶液中c（H+）降低，促使HSO3－电离成SO32－，且Na+进入阴极室，吸收液得以再生

2. （1）LiOH；   2Cl－-2e－=Cl2↑  ； B

3. (4)4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑　H2

4. (4)①a室(阳极区)发生如下反应：2H2O－4e－=O2↑ +4H+, H+通过阳离子膜进入b室，与其中的HCO3－发生反应：H+ + HCO3－== H2O + CO2↑ ，产生CO2

②c室发生反应：2H2O+2e－=H2↑ +2OH-，用其生成的产物碱溶液调节b室流出的酸性溶液的pH至pH≈8

5. （4）①AD　　 ②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12　　 

6.② 增大反应物接触面积，使反应更充分  

H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S↓ + 2HCl     2Fe2＋+ 2H＋  2Fe3＋+ H2↑

7.⑵①A，2NO3－＋12H+＋10e－＝N2↑＋6H2O

8.. 答案： (3)①B

②2Cl－－2e－===Cl2↑        CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl

③不变      7.2 

9. 答案：（3）c  Cu2++2e-=Cu  Au、Ag以单质的形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe2+的形式进入电解液中