高考化学一轮复习 电化学教案 新人教版Word格式.docx
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离子交换膜电解槽主要由等组成;
阳极用_制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;
阴极由制成,上面涂有镍涂层;
阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。
电极均为网状,可增大,阳极表面的特殊处理要考虑。
离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允通过,而和两极产无法通过,因而起到了。
氯碱工业的主要原料:
饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙等杂质,精制食盐水时经常加入等,使杂质成为沉淀,过滤除去,然
后加入调节盐水的pH。
六、原电池
原电池是把化学能转化成电能的装置。
原电池中电极、电极反应、电子流向(以Zn|H2SO4|Cu原电池为例)电池正极:
___________________负极:
_______________________电流方向:
________________钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀负极:
________________________正极:
_________________总反应:
____________________________巩固练习
一、选择题
1.阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为:
2H2+O2=2H2O,电解液为KOH,反应保持在较高温度,使H2O蒸发,下列叙述正确的是()
A.此电池能发出蓝色火焰B.H2为正极,O2为负极
C.工作时,电解液的pH不断减小D.电极反应为:
负极2H2+4OH--4e-=4H2O;
正极O2+2H2O+4e-=4OH-
2.在常温下,用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,下列说法中不正确的是()
A.溶液的pH不变B.溶液中Na2CO3的物质的量不变
C.Na2CO3溶液的浓度不变D.Na2CO3的水解程度不变
3.锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn+Br2Zn2++2Br-
下列各反应:
①Zn-2e-=Zn2+②Br2+2e-=2Br-③2Br--2e-=Br2④Zn2++2e-=Zn,其中充电时的阳极和放电时的负极的反应分别是()[:
学&
科&
网Z&
X&
K]
A.①②B.③①C.④②D.③②
4.下列试管中的铁钉腐蚀最快的是()
5.有a、b、c、d4种金属,可两两组成原电池,a都是正极;
把4种金属放入足量的盐酸中,其中b和c溶解,过滤后,向滤液中加入稀NaOH溶液,得到含c的沉淀,则4种金属的活动性由强至弱的顺序可能是()
A.a、c、b、dB.c、b、d、a
C.b、c、d、aD.a、b、c、d
6.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比是()
A.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2
7.用铂电极电解CuSO4溶液,当铜离子浓度降至一半时,停止通电,若使CuSO4溶液恢复原浓度、原体积,应加入的适量适当物质是()
A.CuSO4B.CuSO4·
5H2OC.CuOD.Cu(OH)2[:
学|科|网]
8.用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液mg。
当阴极产生amol气体时,从溶液中析出ng无水晶体。
则剩余溶液的溶质质量分数是()
A.B.C.D.[:
]
9.用Pt作电极,电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL0.3mol/LNaCl溶液和30mL0.2mol/L的AgNO3溶液,当产生0.56L(标准状况)Cl2时停止电解,取出电极,将两杯溶液混合,混合液的pH为(设混合后总体积为500mL)()
A.1.4B.5.6C.7D.12.6
10.某金属元素R的硝酸盐R(NO3)n溶液用Pt电极电解,阳极产生气体VL(标准状况下)时,阴极质量增加mg,若R的原子量为M下列叙述中不正确的是()
A.电路中通过电子molB.n=
C.溶液中增加molD.n=
二、非选择题
11.用惰性电极电解AgNO3溶液,经一段时间后,余下溶液的体积为2L。
pH=2,阴极上的产物和它的质量是________。
12.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解质溶液为稀硫酸。
工作时,该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据上述情况判断
(1)蓄电池的负极是______,其电极反应式为______。
(2)蓄电池的正极是______,其电极反应式为______。
(3)蓄电池工作时,其中电解质溶液的pH______(增大、减小、不变)。
13.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。
若用下图所法实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。
两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为_______,其电极反应式为_______________________。
②电解液d可以是_______,则白色沉淀在电极上生成;
也可以是_______,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A.纯水B.NaCl溶液
C.NaOH溶液D.CuCl2溶液
③液体c为苯,其作用是________________,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是_____________________。
④为了在短时间内看到白色沉淀,可以采取的措施是________________________。
A.改用稀硫酸做电解液B.适当增大电源电压
C.适当缩小两电极间距离D.适当降低电解液温度
⑤若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为________________________________。
14.100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。
在T温度下电解该溶液,电流强度I=6.00A,电解时间10.00h。
电解结束温度重新调至T,分离析出的KOH·
2H2O固体后,测得剩余溶液的总质量为164.8g。
已知不同温度下每100g氢氧化钾饱和溶液中氢氧化钾的质量为:
温度/℃
10
20
30
KOH/g
49.2
50.8
52.8
55.8
(已知电子的电量为1.6×
10-19c,最后结果要求三位有效数字。
)
(1)被电解的水的物质的量为________mol。
(2)计算电解后剩余溶液的质量分数(写出计算过程)。
(3)温度T为________。
电化学基础知识参考答案
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
电解池是电能转化为化学能的装置。
电解时,用粗铜作阳极,与直流电源的阳极相连;
用纯铜作阴极,与电源的负极相连,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。
电镀时,一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液;
把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负相连,作为阴极,而用镀层金属为阳极,与直流电源的正极相连。
[:
学+科+网Z+X+X+K]
(1)待镀件需酸洗除表面的锈。
(2)电镀液CuSO4中加氨水制成铜氨溶液以降低Cu2+浓度使镀层光亮。
在U型管里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液,用碳棒作阳极、铁棒作阴极,将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,接通电源,观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。
阴、阳两极均有气体放出,阳极气体有刺激性气味,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;
阴极区域溶液变红。
溶液存在Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。
2H++2e-=H2↑(还原反应);
2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)总反应:
2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成;
阳极用_金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;
阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;
电极均为网状,可增大反应接触面积,阳极表面的特殊处理要考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。
离子交换膜法制烧碱名称的由来,主要是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允Na+通过,而Cl-、OH-和两极产H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。
粗盐水中含有泥沙Ca2+、Mg2+、Fe3+、等杂质,精制食盐水时经常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等,后加入HCl调节盐水的pH。
2H++2e-=H2↑负极:
Zn-2e-=__Zn2+
电流方向:
__负极到正极____钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀负极:
_
Fe-2e-=_Fe_2+___正极:
4O2+2e-_+2H2O_=_4OH-__总反应:
___2Fe_+4O2+2H2O=_2Fe(OH)2_________________________
1.D2.B3.B4.D5.C6.D7.C8.C9.C10.D
11.析出Ag为2.16g
12.
(1)PbPb-2e+SO42-=PbSO4
(2)PbO2PbO2+2e+4H++SO42-=PbSO4+2H2O(3)增大
13.①Fe;
Fe-2e=Fe2+②C;
B
③隔绝空气防止Fe(OH)2被空气氧化;
排尽溶液中的氧气,防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化④B、C⑤白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
14.解:
①Q=I·
t=216×
103C相当于2.24mole相对于有1.12mol水被电解了(20.1g水)②从剩余溶液总质量164.8g,知有200g-164.8g=35.2g物质离开溶液,其中有20.1g水被电解,由此可知结晶的KOH·
2H2O的质量为35.2g-20.1g=15.1g结晶的KOH的质量为:
×
M(KOH)=9.2g结晶水的质量为:
2M(H2O)=5.9g剩余溶液的质量分数为:
100%=55.1%
③试题最终要求电解槽的温度。
根据上面的计算结果,每100g溶液里有55.1gKOH,利用表知T应在20~30℃之间。
现要求具体温度即不是温度范围,故有:
利用此温度间的温度与溶解度呈线性关系,故:
T=273-20-[×
10]K=300.7K=27.7℃[:
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2019-2020年高考化学一轮复习碳族元素和无机非金属材料教案新人教版
碳族元素
【考纲要求】
1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。
2.能熟练运用碳族元素原子结构的递变规律解释其性质的递变规律
3.掌握CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质在物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。
4.自主建立碳族元素的知识网络。
硅二氧化硅无机非金属材料
1.掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法,能从数学立体几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。
2.了解硅酸盐工业的含义和原理,掌握水泥和玻璃的工业制法,化学成分和化学反应原理。
3.了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途。
碳族元素新型无机非金属材料基础练习
1.碳族元素位于元素周期表族,包括、、、、
在元素周期表中的位置(周期、族、原子序数)
表示方法:
原子结构示意图Si
原子结构相同点:
最外层电子数相同,都是个
不同点:
电子层数不同
相似性:
得失电子,易形成键,
难形成键,
最高正价为,最低负价为。
递变性:
随原子序数递增,元素金属性,
非金属性;
主要性质
氢化物稳定性(CH4可燃,SiH4易自燃);
最高价氧化物对应水化物酸性,
碱性,Ge(OH)4呈两性。
碳族元素的金属性比同周期氮族元素,且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。
2.碳所形成的单质
金刚石:
构型、空间网状结构的晶体。
无色透明,熔沸点高,硬度大,难溶于溶剂,不导电。
石墨:
层状结构,层间以结合。
熔点很,质软,有滑腻感,电的良导体。
C60:
形似足球,俗称"
足球烯"
,晶体。
三者互称
3.硅及其化合物
⑴硅在地壳中含量仅次于,居第位。
在自然界中以存在
①结构类似金刚石的晶体,构型,空间网状结构。
②化学性质:
与NaOH溶液反应
⑵二氧化硅SiO2
溶于水,因此制H2SiO3的方程式为
与HF溶液反应
⑶硅酸盐①硅酸钠:
可溶于水,水溶液俗称,是一种无色粘稠的液体。
在空气中变质的方程式;
②硅酸盐硅酸盐种类很多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。
硅酸钠Na2SiO3镁橄榄石Mg2SiO4
③普通水泥的主要成分:
④制玻璃的反应原理:
参考答案
1.碳族元素位于元素周期表第ⅣA族,包括CSiGeSnPb
原子结构相同点:
最外层电子数相同,都是4个
电子层数不同
不易得失电子,易形成共价键,难形成离子键,
比较
最高正价为+4价,最低负价为—4价
递变性:
随原子序数递增,元素金属性增强,非金属性减弱;
氢化物稳定性减弱(CH4可燃,SiH4易自燃);
最高价氧化物对应水化物酸性减弱,碱性增强,Ge(OH)4呈两性。
碳族元素的金属性比同周期氮族元素弱,且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。
正四面体构型、空间网状结构的原子晶体。
层状结构,层间以共价键结合。
熔点很高,质软,有滑腻感,电的良导体。
学.科.网]
,分子晶体。
三者互称同素异形体
⑴硅在地壳中含量仅次于氧,居第二位。
在自然界中以二氧化硅、硅酸盐等存在,
①结构类似金刚石的原子晶体,正四面体构型,空间网状结构。
学。
科。
网Z。
X。
与NaOH溶液反应2Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
难溶于水,因此制H2SiO3的方程式为Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓
与NaOH溶液反应SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
与HF溶液反应SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
可溶于水,水溶液俗称水玻璃,是一种无色粘稠的液体。
在空气中变质的方程式Na2SiO3+CO2+2H2O==Na2CO3+H4SiO4↓
硅酸钠Na2SiO3Na2O·
SiO2镁橄榄石Mg2SiO42MgO·
SiO2
3CaO·
SiO22CaO·
Al2O3
[:
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
一、选择题
1、原始大气是还原性的,含但不含,今天地球上的大气却具有氧化性。
试推测在还原性大气向氧化性大气转变的过程中,大部分的游离氧于()
A.大量的火山喷发
B.强紫外线使水分解而释放出和
C.远古时代绿色植物的光合作用
D.火山熔岩流入水体中,使水在高温下分解
2、以下说法正确的是()
A.纳米材料是一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B.绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C.生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
3、下列物质有固定熔点的是()
A.钢化玻璃B.过磷酸钙C.消石灰D.水玻璃
4、绿柱石又称为绿宝石,其主要成分为,也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示,则n为()
A.1B.2C.3D.4
5、下列叙述中的四种非金属元素,所形成的气态氢化物的稳定性最差的是()
A.构成矿物质和岩石的主要元素
B.形成化合物种类最多的元素
C.空气中质量分数最高的元素
D.单质在常温下呈液态的元素
二、选择题
6、最近,科学家研究制得一种新的分子,它具有空心的类似足球状的结构,下列关于的说法错误的是()
A.是由60个碳原子构成的分子,相对分子质量是720
B.、石墨、金刚石都是碳的同分异构体
C.是一种新型的化合物,粒子间存在范德华力
D.将在超导、材料科学等领域有重要的应用价值
7、工业上制取金刚砂的化学反应方程式如下:
。
在这个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为()
A.1:
2B.2:
1C.5:
3D.3:
5
8、下列离子方程式不正确是()
A.石英与烧碱溶液反应
B.向澄清的石灰水中通入过量的
C.向小苏打溶液中加入过量的石灰水
D.向水玻璃中加入过量盐酸
9、下列说法摘自某科普杂志,你认为无科学性错误的是()
A.铅笔芯的原料是重金属铅,儿童在使用时不可能用嘴吮咬铅笔,以免引起铅中毒
B.一氧化碳有毒,生有煤炉的居室,可放置数盆清水,这样可有效地吸收一氧化碳,防止煤气中毒
C.“汽水”浇灌植物有一定的道理,其中二氧化碳的缓释,有利于作物的光合作用
D.硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”
10、将二氧化碳通入下列物质的溶液中不与其反应的是()
①②③④⑤⑥
⑦
A.①③④⑤⑥B.①⑥C.① D.⑥
11、下列盛放试剂的方法正确的是()
A.氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
B.汽油或煤油放存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
12、纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解,当剩余固体质量为原试样质量的一半时,碳酸氢钙的分解率是()
A.50%B.75% C.92.7% D100%.
13、第三周期元素R,它的原子核外最外层达到饱和所需电子数是最内层电子数的正整数倍,且小于次处层电子数的,则关于R的判断正确的是()
A.常温时,能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应
B.R的最高正价氧化物对应的水化物为强酸
C.R的单质在固态时,均属于分子晶体
D.R的气态氢化物在常温下都能稳定存在
14、下面是某环境监测兴趣小组的同学描绘的南京市中心新街口地区空气中含量变化曲线,横坐标表示北京时间0时到24时,纵坐标表示CO含量,你认为比较符合实际的是()
15、请据图8-1回答,经数小时后,U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况?
(实验装置里的空气足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)()
A.A处上升,B处下降
B.A、B两处都下降
C.A处下降,B处上升
D.A、B两处都不变
16、(8分)在没有现成的气体发生器的情况下,请你选用图8-2中的部分仪器,装配成一个简易并且能随用、随关、随停的气体发生装置。
(1)应用的仪器是_________(填入仪器的编号)。
(2)若用上述装置制取气体,而实验室只有稀、浓、水、纯碱、块状石灰石,比较合理的方案应选用的药品是_________。
17、在半导体工业中,有一道工序叫烧氢。
烧氢的工艺流程如图8-3所示。
工作时,是将石英管D出口处氢气点燃。
半导体硅片、焊片和金属零件从石英管口送入加热区,在氢气还原气氛中加热使焊片熔化,将单晶硅与金属零件焊接在一起。
焊接后再将零件拉至冷却区,冷却后取出。
烧氢工艺中的氢气纯度要求极高,工业氢气虽含氢量达99.9%,但仍含有极微量的水蒸气和氧气,所以点燃氢气前应检验氢气的纯度。
试回答下列问题。
(1)装置B的作用是__________________;
B中发生反应的化学方程式是___________。
(2)装置C中的物质是__________;
C的作用是___________。
(3)点燃氢气前将E(带导管胶塞)接在D的出口处,目的是___________________。
(4)装置A是安全瓶,可以防止氢气燃烧回火,引起爆炸,其中填充大量纯铜屑的作用是___________________。
18、
(1)绿色植物可以通过________作用吸收,可以通过________作用将释放到大气中。
(2)人类活动可以由多种途径增加大气中的,请写出下列会产生的化学方程式。
①石灰窑生产石灰__________;
②煤炭燃烧________________;
③汽油燃烧________________;
19、锡、铅两种元素的主要化合价是+2价和+4价,其中+2价锡元素和+4价铅元素的化合物均是不稳定的,+2价锡元素有强还原性,+4价铅元素的化合物有强氧化性,例如:
还原性比还原性强,的氧化性比的氧化性强,根据以上的叙述,回答有关的问题:
(1)写出下列反应的化学方程式:
①氯气与锡共热______________;
②氯气与铅共热______________;
③与浓盐酸共热_________________。
(2)能说明还原性比还原性强的离子方程式为______________________________
(3)可以写成,若把它看作一种盐时,又可
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