电化学基础题组3.doc

PAGE  第  PAGE 16 页 共  NUMPAGES 16 页 佀进东 电化学基础题组3  AUTONUM ．(2015·山东，29，15分)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，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为________，电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A”或“B”)。 (2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下： Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为________________________。铁渣中铁元素的化合价为________。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2体积为1.344 L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为________。 【解析】　B极区，H＋得电子生成H2，故B极为电解池的阴极，则A极为阳极。(1)B极(阴极)消耗H＋，剩下OH－，故电解液为LiOH溶液，则A极电解液为LiCl溶液，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Li＋往阴极(B极)移动。(2)Co(OH)3被Na2SO3还原的离子方程式为：2Co(OH)3＋SOeq \o\al(2－,3)＋4H＋===2Co2＋＋SOeq \o\al(2－,4)＋5H2O。经NaClO3、O2氧化得来的铁渣中铁为＋3价。CoC2O4在空气中煅烧的方程式为： xCoC2O4＋eq \f(y,2)O2eq \o(=====,\s\up7(△))CoxOy　　＋　　2xCO2 (59x＋16y)g　 22.4 L×2x 2.41 g 1.344 L 联立得eq \f(y,x)＝eq \f(4,3)， 则钴的氧化物为Co3O4。 【答案】　(1)LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B (2)2Co(OH)3＋SOeq \o\al(2－,3)＋4H＋===2Co2＋＋SOeq \o\al(2－,4)＋5H2O [或Co(OH)3＋3H＋===Co3＋＋3H2O，2Co3＋＋SOeq \o\al(2－,3)＋H2O===2Co2＋＋SOeq \o\al(2－,4)＋2H＋]　＋3　Co3O4  AUTONUM ．(2014·山东，30，16分)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cleq \o\al(－,7)和AlCleq \o\al(－,4)组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。 (1)钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。 (2)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为________mol。 (3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 _____________________________________________________________。 a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg 取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是 __________________________________________________(用离子方程式说明)。 【解析】　(1)钢制品为镀件，电镀时作阴极，连接电源的负极；电镀铝则阴极应生成单质铝，所以阴极电极反应式为4Al2Cleq \o\al(－,7)＋3e－===Al＋7AlCleq \o\al(－,4)；若改用AlCl3水溶液作电解液，H2O电离产生的H＋放电生成H2。(2)用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，铝失电子， H＋得电子，由电子得失守恒，得：n(H2)＝eq \f(1,2)×6 mol＝3 mol。(3)铝热反应需要用Mg燃烧提供反应温度，用KClO3分解提供O2，所以b、d正确；H2SO4与Fe2O3反应可生成Fe3＋，但铝热反应生成的Fe可将Fe3＋还原为Fe2＋，发生的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KS