2019届高三化学第二轮复习化学反应原理9学案含答案

2019届高三第二轮复习——反应原理9

班级______________姓名________________学号__________________

Ⅰ学习目标及重难点：

一．惰性电极且主线元素价态不变的电化学过程

【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，CrO2－4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

电炉

Ni

Fe 图1

M

c (N a 2F e O 4)/m o l •L −1

6

物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题： （3）KIO 3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Na 2FeO 4，同时获得氢气：Fe+2H 2O+2OH

−

FeO 42−+3H 2↑，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FeO 42−，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：Na 2FeO 4只在强碱性条件下稳定，易被H 2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】NH 3经一系列反应可以得到HNO 3 和 NH 4NO 3，如下图所示。

（4）IV 中，电解NO 制备NH 4NO 3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH 4NO 3，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SO 2，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SO 2。在钠碱循环法中，Na 2SO 3

溶液作为吸收液，可由NaOH 溶液吸收SO 2制得。吸收液吸收SO 2的过程中，pH 随n(SO 32

－

－

(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：

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CO

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