精校解析Word版---最新五年高考化学试题分类专题13 电化学综合应用

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1、高考专题13电化学综合应用1.【2017年高考江苏卷】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。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3 溶液，溶液的pH　　　　(填“增大”、“不变”或“减小”)。(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是　　　　　　　　　　　。(4)“电解Ⅱ”是电解Na

2、2CO3 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　　　　。(5)铝粉在1000℃时可与N2 反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是　。【答案】(1)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)4CO32–+2H2O-4e-4HCO3–+O2↑　H2(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜【解析】本题考查由铝土矿制备铝的工艺流程。(1)Al2O3

3、为两性氧化物，在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2。(2)加入的NaHCO3与过量的NaOH反应，导致溶液的pH减小。(3)电解Al2O3时阳极上生成O2，O2会氧化石墨。(4)阳极上OH-失去电子生成O2，由H2O电离出的H+可以与CO32–反应生成HCO3–。阴极上H2O放电生成H2。2.【2017年高考天津卷】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(见图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，

4、并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。固体混合物分离利用的流程图Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为　　　　，B→C的反应条件为　　　　，C→Al的制备方法称为　　　　。(2)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)　　　　。a.温度　　　b.Cl-的浓度　　　c.溶液的酸度(3)0.1molCl2与焦炭、TiO

5、2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O的液态化合物，放热4.28kJ，该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　。Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用(4)用惰性电极电解时，CrO42–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)。【答案】(1)加热(或煅烧)　电解法(2)ac(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)　ΔH=-85.6kJ·mol-1(4)在直流电场作用下，CrO42–通过阴

6、离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液　CrO42–和Cr2O72–　NaOH和H2【解析】本题考查化工流程分析、热化学方程式书写及电解原理等。(1)NaOH由Na+和OH-构成，电子式为。根据题中图示转化关系，向溶液A中通入CO2，发生反应:NaAlO2+2H2O+CO2Al(OH)3↓+NaHCO3，沉淀B为Al(OH)3，固体C为Al2O3，B→C的反应条件为加热或煅烧，Al2O3→Al的制备方法为电解熔融氧化铝。(2)根据“D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有Cl2生成”知温度对反应有影响；滴加硫酸，引入

7、H+，又产生Cl2，说明溶液的酸度对反应有影响。(3)该还原性气体为CO，易水解生成TiO2·xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)，结合题意知ΔH=-×2=-85.6kJ·mol-1。(4)题图2中电解分离装置采用离子交换膜，根据电解时阴离子向阳极移动，则在直流电场作用下，CrO42–通过阴离子膜向阳极室移动，脱离浆液。在阳极室，CrO42–发生可逆反应:2CrO42–+2H+Cr2O72–+H2O，故分离后含铬元素的粒子

8、是CrO42–、Cr2O72–。在阴极室，H2O放电:2H2O+2e-H2↑+2OH-，c(OH-)增大，且Na+向阴极室移动，故阴极室生成的物质为NaOH、H2。2016-2013年化学高考题1．【2015上海化学】（12分）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：（1