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江苏省海门市三厂中学2012届高三化学冲刺训练精编课时四 电化学基础（原电池和电解池、金属腐蚀与防腐）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：专题训练
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
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    • 更新时间：2012-05-28 13:16:22
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  • 江苏省海门市三厂中学2012届高三化学冲刺训练精编
    课时四 电化学基础(原电池、电解池、金属腐蚀与防腐)
     
    【常考点练】
    1.用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理如右图 
    所示。下列说法正确的是
    A.放电时，负极的电极反应为：H2－2e－＋2OH－=2H2O
    B.充电时，阳极的电极反应为：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiO(OH)＋H2O
    C.放电时，OH－移向镍电极
    D.充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连
    ☆☆☆2.(14分)钢铁生产中的尾气易造成环境污染，清洁生产工艺可消减污染源并充分利用资
    源。已知：
    ①3Fe2O3(s)＋CO(g) 2Fe3O4(s)＋CO2(g)       ΔH=－47 kJ•mol－1
    ②Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)        ΔH=－25 kJ•mol－1
    ③Fe3O4(s)＋CO(g) 3FeO(s)＋CO2(g)         ΔH=＋19 kJ•mol－1
    (1)试计算反应：FeO(s)＋CO(g)  Fe(s)＋CO2(g)的ΔH=               。
    已知1092℃该反应的平衡常数为0.357，则1200℃时该反应的平衡常数         0.357(填“＜”、“＞”或“=”)。在1L的密闭容器中，投入7.2g FeO和0.1 molCO,加热到1092℃并保持该温度，反应达平衡后，气相中CO气体的体积分数为
                            。
    (2)炼钢尾气净化后，可直接作熔融碳酸盐燃料电池(工作原理右图)的燃料，则负极的电极反应为                         。
    (3)转炉炼钢，尾气中CO体积分数达58%～70%，某钢厂先用NaOH吸收CO生成甲酸钠，再吸收SO2生成保险粉(Na2S2O4)试写出甲酸钠和氢氧化钠混合溶液与SO2生成保险粉同时生成二氧化碳的化学方程式                                       。
    (4)在550～650℃时，尾气烟尘中的Fe2O3与CO及H2气体可用于合成炼钢原料Fe3C，该反应的化学方程式为                                           。
    (5)目前我国大多数企业是将CO转换为H2，然后用H2和N2反应合成氨，若收集到3360m3尾气，其中CO体积分数为60%，由于循环操作，假定各步转化率均为100%，理论上可获得NH3            t。
    3.(10分)燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。
    (1)对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：
    CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H =－574 kJ•mol－1
    CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H =－1160 kJ•mol－1
    则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为                                 。(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：
    2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)
    ①若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式
                                             。
    ②在①所确定的电池中，若通入甲醚(沸点为－24.9 ℃)的速率为1.12 L•min－1(标准状况)，并以该电池作为电源电解 2 mol•L－1 CuSO4溶液500 mL，则通电30s后理论上在阴极可析出金属铜                g。
    (3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关电极反应可表示为                                        。

    【讨论总结】
    主要考查原电池与电解池的工作原理、电极反应及电池反应的方程式、电解产物、电子或电流流向、溶液pH的变化、电化学计算等。解题关键：①负失氧、阳氧化②密切关注介质条件、电极材料、放电顺序③正极与阳极、负极与阴极的关系④强化粗铜的精炼、氯碱工业、电镀、铅蓄电池的认识。电极反应式的书写：先确定阴阳极、正负极，然后确定主要反应物和生成物，并判断化合价变化，同时一定要考虑介质环境。金属腐蚀与防腐是原电池工作原理的具体应用。

    【检测训练】
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