高考化学大一轮复习 第26讲 新型化学电源的视角及解题策略课时达标试题VIP免费

课时达标第24讲1．某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：__Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu__(用离子方程式表示)，设计的原电池装置，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过__0.2__mol电子。(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为__2H＋＋2e－===H2↑__，这是由于NH4Cl溶液显__酸性__(“”“”“”填酸性碱性或中性)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：__NH＋H2ONH3·H2O＋H＋__；用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：__2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－__，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯“水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：溶液中的＋3价铁被氧化为”更高的价态。如果＋3价铁被氧化为FeO，试写出该反应的离子方程式：__2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋__。(3)其他条件不变，若将盐桥换成铜导线与石墨相连成n型，如图所示。一段时间后，在装置甲中铜丝附近滴加酚酞试液，现象是__溶液变红__，电极反应式为__O2＋2H2O＋4e－===4OH－__；装置乙中石墨(1)为__阴__极(“”“”“”“”填正负阴或阳)，装置乙中与铜丝相连的石墨电极上发生的反应式为__2Cl－－2e－===Cl2↑__，产物常用__湿润的淀粉－KI试纸__检验，反应的离子方程式为__Cl2＋2I－===2Cl－＋I2__。解析(1)设导线中通过的电子的物质的量为xmol，则负极减少28xg，正极增重32xg,28x＋32x＝12，x＝0.2。(2)NH4Cl水解溶液显酸性，正极上H＋得电子，负极上Fe失电子生成Fe2＋。Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Cl2过量时，发生的反应为2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋。(3)将盐桥改为铜丝和石墨后装置甲成为原电池，装置乙成为电解池。装置甲中Fe为负极，Cu为正极，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，滴加酚酞后变红色。装置乙中石墨(1)为阴极，与铜丝相连的电极为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可用湿润的淀粉－KI试纸检验。2．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为__＋3__。(2)“”写出正极碱浸中发生反应的离子方程式为__2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)＋3H2↑__。(3)“”酸浸一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：__2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2=====Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O、2H2O2=====2H2O＋O2↑__；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是__有氯气生成，污染环境__。(4)“”写出沉钴过程中发生反应的化学方程式：__CoSO4＋2NH4HCO3===CoCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑__。(5)充放电过程中发生LiCoO2与Li1－xCoO2之间的转化，写出放电时电池的反应方程式：__Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋6C__。(6)“”上述工艺中放电处理有利于锂在正极的回收，其原因是__Li＋从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中__。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有__Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4__(填化学式)。解析(1)Li和O的化合价分别是＋1和－2，所以该化合物中Co的化合价是＋(2×2－1)＝＋3。(2)正极材料中的金属铝能和氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)＋3H2↑。(3)根据流程可知，有CoSO4生成，这说明在反应中LiCoO2是氧化剂，双氧水是还原剂，因此该反应的化学方程式是2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2=====Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O；在反应中双氧水是过量的，则过量的双氧水会发生自身的氧化还原反应，即2H2O2=====2H2O＋O2↑；如果用盐酸代替，则氯化氢会被氧化生成氯气，会造成环境污染。(4)根据原子守恒可知，在反应中还有硫酸铵、CO2和H2O生成，所以反应的化学方程式是CoSO4＋2NH4HCO3===CoCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑。(5)根据充电时该锂离子电池负极发生...