【教材實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)】09化學(xué)能與電能

專題09化學(xué)能與電能

【教材實(shí)驗(yàn)梳理】

1.原電池

(1)雙液鋅銅原電池

(2)原電池工作原理圖解

在原電池內(nèi)部，兩電極引入電解質(zhì)溶液中，并通過陰、陽離子的定向移動(dòng)形成內(nèi)電路。

放電時(shí)，負(fù)極上的電子通過導(dǎo)線流向正極，再通過溶液中的離子形成的內(nèi)電路構(gòu)成閉合

回路。具體原理示意圖如下：

失電子，修沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生

何化反應(yīng)還原反應(yīng)

負(fù)極正極

不

2H++2e=H2T

斷

溶■,iL麗誦二二

解

電解質(zhì)溶液

失電子，e-沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生

還原反應(yīng)

氧化反應(yīng)

負(fù)極

-Cu2*+2e~==Cu

不

斷

溶

解

鹽橋、電解質(zhì)溶液

⑵對原電池裝置的認(rèn)識(shí)

①從反應(yīng)角度認(rèn)識(shí)原電池

原電池中有電流通過，因此其中一定存在電子的得失，其總反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。

當(dāng)原電池工作時(shí)，負(fù)極失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極得電子被還原，發(fā)生還原反

應(yīng)。因此，只有氧化還原反應(yīng)才能被設(shè)計(jì)成原電池，但是要注意，原電池中存在的氧化

反應(yīng)與還原反應(yīng)是分開進(jìn)行的。

②從能量角度認(rèn)識(shí)原電池

氧化還原反應(yīng)有放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)，一般放熱反應(yīng)才能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，產(chǎn)生電

流。

③從組成角度認(rèn)識(shí)原電池

a.要有兩個(gè)電極。這兩個(gè)電極的活潑性一般是不同的，一般情況下，負(fù)極是活潑性較強(qiáng)

的金屬，正極是活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的材料（包括非金屬或某些氧化物，如石建、

氧化鉛等），但只要求負(fù)極能與電解質(zhì)溶液自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與正極能否發(fā)生反

應(yīng)無關(guān)。

b.兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中。非電解質(zhì)由于不導(dǎo)電，不能參與形成原電池。

c.必須形成閉合回路。閉合回路的形式是多種多樣的，最常見的是通過導(dǎo)電將正、負(fù)極

相連，也可以將兩種金屬材料相接觸再插入電解質(zhì)溶液中，日常生活中的合金則是兩種

材料相互熔合在一起形成正、負(fù)極。因此在判斷是否形成閉合回路時(shí)，不能只看是否有

導(dǎo)線。如閉合回路可以有如卜.形式：

d.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)，若不能自發(fā)發(fā)生反應(yīng)，則不能形成原電池。而自發(fā)發(fā)生

的氧化還原反應(yīng)不一定是電極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，也可能是電極與電解質(zhì)溶液中溶解的

氧氣反應(yīng)，如將鐵與碳棒插入硫酸銅溶液中與食鹽水中的反應(yīng)不一樣。

I1I1

CuCg溶液NaCl溶液

④從轉(zhuǎn)移角度認(rèn)識(shí)原電池

原電池工作時(shí)，能夠發(fā)生電子、離子的定向移動(dòng)，能夠形成外電路與內(nèi)電路。在原電池

中，外電路通過電子的定向移動(dòng)形成電流，電子從負(fù)極流出，從正極流入，電流的方向

與電子移動(dòng)的方向相反：在原電池內(nèi)部則由電解質(zhì)溶液與電極構(gòu)成內(nèi)電路，內(nèi)電路中的

電流通過離子的定向移動(dòng)來形成（陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極）。因此，電子的流

向僅限在外電路，而電解質(zhì)溶液中沒有電子流過，但電流在內(nèi)、外電路同時(shí)形成。

（5）原電池原理的應(yīng)用

①比較不同金屬的活潑牡

比較方法：a.一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。b.一般電極質(zhì)量減少，作負(fù)極，

牧活潑。

c.一般有氣體生成、電極質(zhì)量不斷增加，作正極，較不活潑。

②加快反應(yīng)速率

構(gòu)成原電池往往能加快反應(yīng)速率。如實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，粗鋅比純鋅反應(yīng)快；或向溶液中

滴入兒滴硫酸銅溶液，反應(yīng)速率加快。

③用于金屬的防護(hù)

如要保護(hù)鐵制閘門，可用導(dǎo)線將其與鋅塊相連，使鋅作負(fù)極，鐵制閘門作正極，從而使

鐵制閘門受到保護(hù)。

④設(shè)計(jì)化學(xué)電源

設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣構(gòu)成原電池的條件，首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng),

然后根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料(負(fù)極是失電子的

物質(zhì)，正極用比負(fù)極活動(dòng)性差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘偃缡?及電解質(zhì)溶液。

2.電解池

(1)電解氯化銅溶液

(2)電解池工作原理圖解

還原反應(yīng)

陽極陰極

2-

陰

2Cl--2e-=Clf陽Cu'+2e^Cu

離

離

子

子

移

移

向

向

電解質(zhì)溶液

(3)電解池陰、陽極的判斷

①由電源的正、負(fù)極判斷：與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極；與電源正極相連的是電

解池的陽極。

②由電極現(xiàn)象確定：通常情況下，在電解池中某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少，則

該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極；某一電極質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，則該電極發(fā)生

還原反應(yīng)，為陰極。

③由反應(yīng)類型判斷：失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的是陽極：得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的是陰極。

(4)電解產(chǎn)物的判斷

①陽極產(chǎn)物的判斷

a.若陽極由活性材料(除Pl、Au外的其他金屬)做成，則陽極反應(yīng)是陽極金屬失去電子而

被氧化成陽離子的反應(yīng)：

b.若陽極由C、Pt、Au等惰性材料做成，則陽極反應(yīng)是電解液中的陰離子在陽極失去電

子被氧化的反應(yīng)。陰離子失去電子能力的大小順序?yàn)?2->k>Br->含氧酸根

離子。

②陰極產(chǎn)物的判斷

陰極反應(yīng)一般是溶液中的陽離子得到電子的還原反應(yīng)，陽離子得到電子能力的大小順序

為Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>A134->Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

（4）電解原理的應(yīng)用

①電解飽和食鹽水——制取燒堿、氯氣和氫氣

陽極（石墨）：2c2e-=C12T（氧化反應(yīng)）

陰極（鐵或石墨）：2H++2c-=H2T（還原反應(yīng)）

電解

總反應(yīng)：2NaCl+2H2O=2NaOH+C12t+H2t

②電鍍

應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。

實(shí)例——電鍍銅

陽極（銅片）：Cu-2e-=Cu2+

陰極（待鍍鐵件）：Cu2++2c-=Cu

③銅的精煉

陽極（粗銅）:Cu—2e—=Cu2+（雜質(zhì)金屬的溶解：Fe-2e-=Fe2+,Zn-2e-=Zn2+,Ni-2e-=Ni2+

等）

陰極（純銅）：Cu2++2e-=Cu

④電冶金

a.電解熔融NaCl制取金屬鈉

NaCl在高溫下熔融，并發(fā)生電離：NaCl=Na++Cl-o

電解

通直流電后，陰極：2Na-H-2e-=2Na,陽極：2C1—2e-=CI2t，息反應(yīng)：2NaCl（熔融）=

2Na+C12fo

b.電解熔融MgC12制取金屬鎂

電解

陰極：Mg2++2e-=Mg,陽極：2C1—2e-=C12f,總反應(yīng)：MgC12（熔融）==Mg+C12t

c.電解熔融A12O3制取金屬鋁

陰極：4A13++I2e-=4A1,陽極：6O2—12e-=3O2f,總反應(yīng)：2Al203（熔融）==

冰晶石

4A1+3O2T

【例題講解】

1.電化學(xué)方法是化工生產(chǎn)及生活中常用的一種方法?；卮鹣铝袉栴}：

（1）二氧化氯（CIO?）為一種黃綠色氣體，是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌

消毒劑。目前已開發(fā)出用電解法制取002的新工藝如圖所示。

%。（含少離子精制飽和

量NaOH）交換膜NaCl溶液

①圖中用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取C102。產(chǎn)生C102的電極應(yīng)連

接電源的（填“正極”或“負(fù)極）對應(yīng)的電極反應(yīng)式為O

②a極區(qū)pH（填“增大皿減小”或“不變”）。

③圖中應(yīng)使用（填“陰”或“陽”）離子交換膜。

⑵電解KzMMh溶液制備KMMh。工業(yè)上，通常以軟錦礦（主要成分是MnCh）與KOH

的混合物在鐵生煙（熔融池）中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的

K2MnO4,

化學(xué)方程式為。用銀片作陽極（銀不參與反應(yīng)），鐵板為陰極，電解K2MnO4溶液

可制備KMnCb。上述過程用流程圖表示如下:

D溶液D固體

則D的化學(xué)式為；陽極的電極反應(yīng)式為

【鞏固練習(xí)】

2.NaCl是我們生活中必不可少的物質(zhì)。將NaCl固體溶于水，溶解過程如圖1所示,

下列說法不正確的是

A.圖1中水合鈉離子的圖示不科學(xué)

B.NaCl溶液導(dǎo)電的原因是溶液中有自由移動(dòng)的Na卡和C\~

C.NaCl溶液通電后才發(fā)生電離

D.熔融NaCl通電后離子移動(dòng)方向如圖2

3.以石墨作電極，電解AgNOa溶液，可在兩極分別得到Ag和02,下列說法正確的是

A.氧化性：Ag+>H+,還原性：NO>OH

B.Ag附著在陽極：Ag++e=Ag

C.電解過程中溶液的酸性將逐漸減弱

D.電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，可生成ImolAg和0.25molCh

4.熱激活電池（又稱熱電池）可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)

如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKC1混合物一旦受熱熔融，電池瞬間即可輸出

電能。該電池總反應(yīng)為：關(guān)于該電池的下

PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pbo

列說法中，不?正?確?的是

A.負(fù)極的電極反應(yīng)：Ca-2e-=Ca2+

B.放電時(shí)，K+向硫酸鉛電極移動(dòng)

C.硫酸鉛作正極材料，LiCl為正極反應(yīng)物

D.常溫時(shí)，在正負(fù)極之間連上檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)

5.鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其充、放電時(shí)的電池反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO4

放電

2PbSO+2HOO下列說法正確的是

充電42

二視化鉛鉛溶液

A.放電時(shí)Pb為負(fù)極,發(fā)生反應(yīng)：Pb-2e=Pb2+

B.放電時(shí)H+向正極移動(dòng)，正極區(qū)域酸性增強(qiáng)

C.充電時(shí)PbCh與外電源的負(fù)極相連

+

D.充電時(shí)陽極發(fā)生反應(yīng)：PbSO4-2e+2H2O=PbO2+SO；+4H

6.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其電極分別為Ag?O和Zn,電解質(zhì)溶液為

KOH溶液，總反應(yīng)式為Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列說法中不正確的是()

A.原電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Zn

B.正極發(fā)生的反應(yīng)是Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH

C.工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液c(OH)減小

D.溶液中OH向正極移動(dòng)，短、H+向負(fù)極移動(dòng)

7.控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe3++21=2Fe2++b設(shè)計(jì)成如圖所示原電池，下列判斷

不正確的是

靈敏電流計(jì)

石墨鹽橋石墨

|FeCI,|KI

溶液溶液

甲乙

A.反應(yīng)開始時(shí)，電流方向是從甲池石墨棒流向乙池石墨棒

B.反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3+被還原

C.電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

D.電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCL固體，乙中石墨電極為負(fù)極

8.將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合(已知：鹽橋中裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含KC1),下列判斷

正確的是

用悒和疏酸鈉.的

Itt溶液浸濕的沙紙

Imol?L’ZnSO,溶液Imol?L'CuSO』溶液

甲乙

A.Cu電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.電子沿Zn—a—b—Cu路徑移動(dòng)

C.片刻后甲池中c(Cr)增大

D.片刻后可觀察到濾紙b處變紅色

9.科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CO?水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅

和選擇性催化材料，放電時(shí)，溫室氣體CO?被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能

源問題提供了一種新途徑。

HCOOH

雙極隔膜

下列說法錯(cuò)誤的是

A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH?=Zn(OH)；-

B.放電時(shí)，1molCCh轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2moi

C.充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)j=2Zn+O2T+40H-+2H2。

D.充電時(shí)，正極溶液口OH濃度升高

10.一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下：

PH2466.5813.514

腐蝕快慢較快慢較快

2+

主要產(chǎn)物FeFesOjFe2O3FeO2

下列說法不正確的是A.在pHV4的溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕

B.在pH>6的溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕

C.在pH>14的溶液中，碳鋼腐蝕的反應(yīng)為O2+4OH+4e==2H2O

D.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減慢

11.執(zhí)法交警最常用的一種酒精檢測儀的工作原理示意圖如圖所示，其反應(yīng)原理為

CH3cH2OH+O2CH3coOH+FhO,被測者呼出氣體中所含的酒精被輸送到電池中反應(yīng)產(chǎn)

生微小電流，該電流經(jīng)電子放大器放大后在液晶顯示屏上顯示其酒精含量。下列說法不

正確的是()

液晶顯示屏

A.電解質(zhì)溶液中的S0：移向a電極

B.b為正極，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH

C.呼出氣體中酒精含量越高，微處理器中通過的電流越大

D.a極上的電極反應(yīng)式為CH3cH2OH+H2O-4e=CHa8OH+4H+

12.如圖裝置(I)為一種可充電電池的示意圖，其中的離子交換膜只允許K，通過，該電

充電

池放電、充電時(shí)的電池反應(yīng)為K?S4+3Kl32K2s2+KI3。裝置(H)為電解池的示意圖當(dāng)

閉合開關(guān)K時(shí)，電極X附近溶液先變紅。則閉合K時(shí)，下列說法正確的是

呼A離子:換膜電號B

電解質(zhì)I電解質(zhì)

1

-品1曜黑艘色可」

（rH

A.K+從右到左通過離子交換膜

B.電極A上發(fā)生的反應(yīng)為13+20:31-,

C.電極Y上發(fā)生的反應(yīng)為2Cr-2e-=C12T，

D.當(dāng)有O.lmoHC通過離子交換膜時(shí),X電極上產(chǎn)生1.12L氣體

13.天津理工大學(xué)劉喜正等人利用Na2s2O4的生成和分解，研制出Na-SCh可充電電池，

電解質(zhì)溶液為乙二胺的乙醛溶液。該電池放電時(shí)的工信原理如圖所示。下列關(guān)于放電時(shí)

的說法正確的是（）

A.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.電子從Na極經(jīng)電解質(zhì)流向石墨極

C.石墨電極反應(yīng)式為2Na++2so2+2e=Na2s2O4

D.若轉(zhuǎn)移3moi電子，則消耗33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）SO2

14.電鍍行.業(yè)產(chǎn)生的酸性含銘廢水對環(huán)境有污染，其中所含的+6價(jià)鋁（以CnO：形式存

在）是主要污染物，可采用電解法將其除去。向酸性含輅廢水中加入適量Na。固體，以

Fe為陰、陽電極進(jìn)行電解。經(jīng)過一段時(shí)間，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成，從而使廢

水中珞含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。裝置如圖所示。

兒■f■不公C”VI低冬

已知：pH=3.2時(shí)Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3；pH=5.6時(shí)C產(chǎn)完全轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3

(I)向酸性含鋁廢水中加入適量NaCl固體的作用是。

(2)B極上有大量氫氣產(chǎn)生，電極反應(yīng)為o

(3)結(jié)合化學(xué)用語分析酸性廢水中CnO：轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3的主要原因.

15.某小組同學(xué)利用原電池裝置探究物質(zhì)的性質(zhì)。資料顯示：原電池裝置中，負(fù)極反應(yīng)

物的還原性越強(qiáng)，或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，原電池的電壓越大。

(1)同學(xué)們利用卜.表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。

編電極

裝置溶液B操作及現(xiàn)象

號A

pH=2的連接裝置后，石墨表面產(chǎn)生無色氣泡；

IFe

電極/電壓表指針偏轉(zhuǎn)

H2SO4

---pH=2的連接裝置后，石墨表面無明顯現(xiàn)象；電

溶液■

BIICu

H2so4壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為a

①同學(xué)們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)I中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，其正極反應(yīng)式是。

②針對實(shí)驗(yàn)II現(xiàn)象：甲同學(xué)認(rèn)為不可能發(fā)生析氫腐蝕，其判斷依據(jù)是；乙同學(xué)

認(rèn)為實(shí)驗(yàn)II中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕，其正極的電極反應(yīng)式是o

(2)同學(xué)們?nèi)杂蒙鲜鲅b置并用Cu和石墨為電極繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)H指針偏轉(zhuǎn)原因及

影響02氧化性因素。

編

溶液B操作及現(xiàn)象

號

經(jīng)煮沸的溶液表面用煤油覆蓋，連接裝置后，電壓表指針微微偏轉(zhuǎn)，記錄

III

pH=2的讀數(shù)為b

H2SO4

在石墨一側(cè)緩慢通入02并連接裝置.，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)

pH=2的

IV為c；取出電極，向溶液中加入數(shù)滴濃Na2s溶液混合后，插入

H2SO4

電極，保持。2通入，電壓表讀數(shù)仍為c

pH=12的在石墨一側(cè)緩慢通入02并連接裝置.，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)

V

NaOH為d

①丙同學(xué)比較實(shí)驗(yàn)n、III、IV的電壓表讀數(shù)為：c>a>b,請解釋原因是o

②丁同學(xué)對IV、V進(jìn)行比較，其目的是探究對02氧化性的影響；

實(shí)驗(yàn)N中加入Na2s溶液的目的是。

16.I.利用下列給出的試劑與材料，將氧化還原反應(yīng)2FeA+Cu=2FeA+Cu2+設(shè)計(jì)成

一個(gè)帶有鹽橋的原電池。

試劑：CuCl2溶液、FeCU溶液、FeCh溶液、AgNO、溶液、蒸飽水等。

材料：鋅棒、鐵棒、銅棒、石墨棒、500mL燒杯2個(gè)、鹽橋（裝有含瓊膠的KQ飽和溶

液）等。

回答卜列問題：

⑴選用作正極，此電極的電極反應(yīng)式

是.

⑵在答題卡方框中畫出一個(gè)符合上述要求的原電池的裝置圖（標(biāo)出電解質(zhì)溶液及外電路

中電子流動(dòng)方向）。

II.如圖所示，E為浸過含酚酸的Na2s04溶液的濾紙。A、B分別為銷片，壓在濾紙兩

端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni制成的電極，在堿溶液中可視為恬性

電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中夬

滴一滴紫色的KMnOq溶液，將開關(guān)K打開，接通電源一段時(shí)間后，C、D中有氣體產(chǎn)

生，氣體的體積見圖。

請回答下列問題:

(DR為(填“正”或“負(fù)，極。

(2)A附近溶液的現(xiàn)象是,

B附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為=

(3)濾紙上的紫色點(diǎn)向(填“A”或"B”)方向移動(dòng)。

(4)當(dāng)C、D中的氣體產(chǎn)生到一定量時(shí)，切斷外電源并接通開關(guān)K,經(jīng)過一段時(shí)間后，C、

D中的氣體逐漸減少，C中的電極為(填“正”或"負(fù)”)極，電極反應(yīng)式為

HI.若一開始n中的電源選用了I中自己設(shè)計(jì)的原電池，連接起來工作一段時(shí)間后，測

得U中C和D試管氣體總體積為336mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則你設(shè)計(jì)的原電池I的

負(fù)極質(zhì)量至少要減輕克？(結(jié)果保留兩位小數(shù))

17.某小組同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕原理的探究實(shí)驗(yàn)：

裝置分別進(jìn)行的操作現(xiàn)象

i.連好裝置一段時(shí)間后，向燒杯

A中滴加酚獻(xiàn)

an-

_1.(1molL1ii.連好裝置一段時(shí)間后，向燒杯鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色

NaQ溶液

_1/中滴加K3[Fe(CN)6]溶液沉淀

(1)小組同學(xué)認(rèn)為以上兩種檢驗(yàn)方法，均能證明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。

①實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象是o

②用化學(xué)用語解釋實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象：o

(2)直閱資料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①據(jù)此有同學(xué)認(rèn)為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，理由是

②進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，在實(shí)臉幾分鐘后的記錄如下:

實(shí)驗(yàn)滴管試管現(xiàn)象

11iii.蒸儲(chǔ)水無明顯變化

0.5mol-L-1

iv.1.0molL'NaCl溶液鐵片表面產(chǎn)生大量藍(lán)

K3[Fe(CN)61色沉淀

溶液

V.0.5moll/Na2s04溶液無明顯變化

a.以上實(shí)驗(yàn)表明：在條件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以與鐵片發(fā)生反應(yīng)。

b.為探究cr的存在對反應(yīng)的影響，小組同學(xué)將鐵片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗凈)后再進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)iii,發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。此補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)表明cr的作用是。

⑶有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)仍不嚴(yán)謹(jǐn)。為進(jìn)一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性對實(shí)驗(yàn)ii結(jié)果的

影響，又利用(2)中裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。其中能證實(shí)以上影響確實(shí)存在的是(填字母序

號)。

實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象

A酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除0"產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

B酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除Ch)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

C鐵片、K3[Fe(CN)6]?NaCl混合溶液(已除O2)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

D鐵片、K3[Fe(CN)6]和鹽酸混合溶液(已除02)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

18.實(shí)驗(yàn)室有如下材料:銅片、鐵片、石墨棒、CuCb溶液、FeCb溶液、導(dǎo)線、電流表、

鹽橋(裝有瓊脂-KC1的U形管)、燒杯等。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖I的原電池裝置，但乙同學(xué)

發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置效率不高，電流在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)衰減，為解決以上問題,

將原電池設(shè)計(jì)成了帶鹽橋的裝置，如圖2所示。

f溶K

圖1：

⑴①事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，卜.列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)

計(jì)成原電池的是______(填序號，下同).

a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH>0

b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH<0

c.NaOH(aq)+HCI(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)AH<0

②甲同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池,若將石墨棒改為鐵片，則總電極反應(yīng)式是否改變，若是，寫出

改變后總的電極反應(yīng)式.若否，請寫出理由：O

⑨乙同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池電極反應(yīng)與甲的相同，但電池的效率高很多。乙同學(xué)設(shè)計(jì)的原電

池兩電極分別為：a是(填“銅片”“鐵片”或“石墨棒”，下同)，b是。負(fù)極

的電極反應(yīng)式為,正極的電極反應(yīng)式為。

(2)關(guān)于乙同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池，下列說法中錯(cuò)誤的是。

a.實(shí)驗(yàn)過程中，左側(cè)燒杯中C「濃度增大

b.實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池不能繼續(xù)工作

c.電子通過鹽橋從右側(cè)燒杯進(jìn)入左側(cè)燒杯中

19.脫除煙氣中SO?有電化學(xué)法及液相催化氧化法等,

(l)Dcnnis等設(shè)計(jì)的電化學(xué)膜法脫除SO2的工藝如圖」所示。

含?的?r

多國用蚓I

交三或七

N]?Uiiid

多孔陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)為一；多孔陰極一側(cè)發(fā)生的反應(yīng)包括:

_-

2s2。7+2e=3SO:一+SCh(g)、和2so3+2SO；=2S2O;。

(2)研究FeSCh液相催化氧化脫硫的實(shí)驗(yàn)流程如圖-2所示，循環(huán)槽中循環(huán)液的pH變化如

圖-3所示(起始時(shí)在脫硫塔中加入9LFeS0j溶液并向循環(huán)槽中鼓入空氣5min)。

分析xt樣a.A

①圖-2中設(shè)置分析取樣點(diǎn)A和B的目的是一。

②脫硫塔中發(fā)生的主要反應(yīng)為一;循環(huán)槽中產(chǎn)生的氣體為

③圖?3中430min后脫硫率基本穩(wěn)定在93.5%左右的原因是

參考答案:

A

=

1.正極C「-5e+2HQ=CIO2T+4H+增大陽2MnO2+4KOH+O2

2K2M11O4+2H2OKOHMnO；--e-MnO4

【分析】(1)陽極與電源正極連接，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極連接電源負(fù)極，陰極發(fā)

生還原反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)式判斷溶液酸堿性的變化情況；

(2)MnO2sKOH、O2混合加熱，發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生KzMnO4，電解KzMnCU溶液，陰極

上水得到電子變?yōu)镠?和。什，陽極上MnO：失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生MnO,。

【詳解】(1)①圖中用石墨作電極，在■定條件下電解飽和食鹽水制取CIO?。cr失去電子,

發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生CIO?，則產(chǎn)生CIO2的電極為陽極，應(yīng)連接電源的正極，陽極的電極反應(yīng)

+

式為：CI-5e+2H2O=ClO2t+4H；

②b極為陽極，a極為陰極，水電離產(chǎn)生的H+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生Hz，H+不斷放電，

使a電極區(qū)c(H+)減小，c(OH-)增大，因此溶液pH增大；

③根據(jù)圖示可知，離子通過離子交換膜由陽極區(qū)進(jìn)入到陰極區(qū)。由于陽極b電極上陰離子

cr不斷放電，使附近的陽離子濃度增大，為維持平衡，溶液中的陽離子通過交換膜進(jìn)入到

陰極區(qū)，故圖中使用的離子交換膜是陽離子交換膜；

(2)根據(jù)題意可知MnCh、KOH、O2混合加熱，發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生KzMnCU,根據(jù)電子守

A

恒、原子守恒，可知生成物還有H?O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2MnO2+4KOH+O2=

2K2MnO4+2H2Oo然后電解反應(yīng)產(chǎn)生的K2MW4溶液，在陽極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)：MnO；-e'=

MnO4,在陰極上發(fā)生反應(yīng)：2H2O+2c=H2t+2OH-,離子交換膜為陽離子交換膜，陽極區(qū)的

K+通過交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，則D物質(zhì)是KOH溶液；陽極的電極反應(yīng)式為MnO：-e?二Mn5。

2.C

【詳解】A.Na?帶正電荷，應(yīng)該吸引帶有部分負(fù)電荷的氧離子，所以水合Na+圖應(yīng)為,

則圖中水合Na+的圖示不科學(xué)，故A止確；

B.NaCl是電離出陰陽離子而導(dǎo)電，因此氯化鈉溶液導(dǎo)電的原因是溶液中有自由移動(dòng)的Na'

和C「，故B正確；

C.NaCl溶于水，在水分子的作用下發(fā)生電離，電離不需要通電，故C錯(cuò)誤；

D.熔融NaCl通電后陽離子向陰極即向與電源負(fù)極相連的電極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)即

向與電源正極相連的電極移動(dòng)，故D正確;

故答案選C。

3.D

【詳解】A.根據(jù)放電順序可知，氧化性：Ag+>H+,還原性：OH->NO3，A錯(cuò)誤；

B.Ag附著在陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)：Ag++e=Ag,B錯(cuò)誤；

C.電解過程中陽極上氫氧根離子不斷發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，陽極附近水的電離平衡被破

壞，氫離子濃度增大，溶液的酸性將逐漸增強(qiáng)，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒4Ag~Ch~4e-可知，電路中每轉(zhuǎn)移Imol電子，可生成ImolAg和

0.25molO2>D正確；

答案為D。

4.C

【分析】電池總反應(yīng)為：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCb+Li2sO4+Pb,Ca化合價(jià)升高，失去

電子，作負(fù)極，PbSCh化合價(jià)降低，得到電子，作正極。

【詳解】A.根據(jù)前面分析得到負(fù)極的電極反應(yīng)：Ca-2c-=Ca2+,故A正確；

B.放電時(shí)，根據(jù)離子移動(dòng)方向“同性相吸”，因此K+向正極（硫酸鉛）移動(dòng)，故B正確；

C.硫酸鉛作正極材料，熔融的LiCl作為電解質(zhì)，根據(jù)PbSO4+2LiCl+Ca=CaCh+Li2SO4

+Pb信息，PbSO4為正極反應(yīng)物，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)題中信息，電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物一旦受熱熔融，因此常溫時(shí)，在正負(fù)極

之間連上檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)，故D正確。

綜上所述，答案為C。

5.D

放電

【分析】由鉛蓄電池的總反應(yīng)Pb+PbO2+2H2sCh.IPbSCh+ZFhO可知，放電時(shí)，Pb被

充電

氧化,應(yīng)為電池負(fù)極反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ph-2e-+SO：=PbSO4,正極上PbCh得電子被還原.

電極反應(yīng)式為PbO2+SO：+2e+4H+=PbSO4+2H2O,在充電時(shí)，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極

反應(yīng)式和放電時(shí)的正極反應(yīng)互為逆反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式和放電時(shí)的負(fù)極

反應(yīng)互為逆反應(yīng)，由此解答；

【詳解】A.放電時(shí)，該原電池的負(fù)極材料是鉛,鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Pb+SO

4-2e=PbSO4,故A錯(cuò)誤；

B.原電池中陽離子向正極移動(dòng)，所以放電時(shí)，溶液中的H+向正極區(qū)移動(dòng)與PbO2反應(yīng)生成

水，則正極區(qū)域的溶液濃度減小，即酸性減弱，故B錯(cuò)誤；

C.充電時(shí)為電解池，此時(shí)的PbO2外電源的正極相連，故C錯(cuò)誤；

D.充電時(shí)，陽極上電極反應(yīng)式為PbSO4-2e+2H2O=PbO2+SO：+4H+,故D正確；

故選D。

6.D

【詳解】A.根據(jù)總反應(yīng)式Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2可知，放電時(shí)Zn元素化合價(jià)由0

價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以負(fù)極上Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；

B.正極上Ag2。得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為AgaO+2e+H2O===2Ag+2OH,故B正

確；

C.電解質(zhì)溶液為KOH溶液，所以負(fù)極反應(yīng)為Zn+2OH「2e-===Zn(OH)2，在負(fù)極區(qū)，OFT

被消耗導(dǎo)致氫氧根離f濃度減小，故C止確；

D.放電時(shí)，溶液中的OFT向負(fù)極移動(dòng)，K+、H+向正極移動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案選D。

7.D

【分析】由總反應(yīng)方程式得，「被氧化，F(xiàn)e3?被還原，因此甲中石墨為正極，乙中石墨為負(fù)

極。

【詳解】A.乙中r被氧化，F(xiàn)￥+被還原，因此甲中石墨為正極，乙中石墨為負(fù)極，電流方

向是從正極導(dǎo)線流向負(fù)極，所以從甲池石墨棒流向乙池石墨棒，A正確；

B.由總反應(yīng)方程式知，F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,B正確；

C.當(dāng)電流計(jì)為零時(shí)，說明沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；

D.加入Fe2+,導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，則Fe?+失去電子生成Fe3+,作為負(fù)極，D錯(cuò)誤；

故選D。

8.C

【詳解】甲、乙裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以是原電池，鋅易失電子作負(fù)極，銅作

正極，則含有硫酸鈉溶液的濾紙是電解池，a是陰極，b是陽極。

A.該原電池中鋅作負(fù)極，銅作正極，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該A錯(cuò)誤；

B.電子從Zn-a,b-Cu路徑流動(dòng)，電子不進(jìn)入電解質(zhì)溶液，故B錯(cuò)誤；

C.原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即鹽橋中的cr移向甲燒杯，所以片刻后甲池中c(CD增

大,故c正確；

D.電解池中，a電極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)a電極附近生成氫氟根離子，導(dǎo)致溶液

堿性增強(qiáng)，所以a極變紅色，故D錯(cuò)誤；

故答案選C。

9.D

【分析】由題可知，放電時(shí)，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,即CO2發(fā)生還原反應(yīng)，故放電時(shí)右側(cè)電

極為正極，左側(cè)電極為負(fù)極，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)：；充電時(shí)，右側(cè)為陽極，H2O

發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2,左側(cè)為陰極，Zn(OH)：發(fā)生還原反應(yīng)生成Zn,以此分析解答。

【詳解】A.放電時(shí)，負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e+4OH=Zn(OH)t,

故A正確，不選；

B.放電時(shí)，CO?轉(zhuǎn)化為HCOOH,C元素化合價(jià)降低2,則ImolCCh轉(zhuǎn)化為HCOOH時(shí)，

轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2m01,故B正確，不選；

C.充電時(shí)，陽極上氏0轉(zhuǎn)化為02,負(fù)極上Zn(OH)：轉(zhuǎn)化為Zn,電池總反應(yīng)為：

2Zn(OH)>2Zn+O2t+40H+2H2O,故C正確，不選；

+

D.充電時(shí)，正極即為陽極，電極反應(yīng)式為：2H2O-4C=4H+O2T,溶液中H+濃度增大，

溶液中c(H+)?c(OH-)=Kw,溫度不變時(shí)，Kv不變，因此溶液中OH濃度降低，故D錯(cuò)誤，符

合題意；

答案選D。

10.C

【詳解】A.當(dāng)pHV4溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，負(fù)極電極反應(yīng)式為：Fe-2e=Fe2+,

正極上電極反應(yīng)式為：2H++2e=H2T，故A正確；

B.當(dāng)pH>6溶液中，碳鋼主耍發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極電極反應(yīng)式為：Fc?2c-二F/+,正極上電

極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4c=4OH,故B正確；

C.在pH>14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應(yīng)O2+2H2O+4e=4OH,故C錯(cuò)誤；

D.將堿性溶液煮沸除去氧氣后，正極上氧氣生成氫氧根離子的速率減小，所以碳鋼腐蝕速

率會(huì)減緩，故D正確；

故選C。

11.B

【分析】根據(jù)圖示及總反應(yīng)方程式可知，電解質(zhì)溶液為酸性環(huán)境，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，b極

為正極，a極為負(fù)極，CHCH20H發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此解答。

【詳解】A.電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故S0：移向a電極，A正確；

B.b為正極，電解質(zhì)溶液為酸性環(huán)境，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，所以電極

反應(yīng)式為0?+4e-+4H+=2HQ,B錯(cuò)誤：

C.單位時(shí)間內(nèi)，人呼出的氣體中酒精含量越多，酒精失電子數(shù)越多，所以微處理器中通過

的電流越大，c正確；

D.a極是負(fù)極，CH3cH20H失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成CH3coOH,所以a極的電極反應(yīng)式

為：CH3cH2OH+H?O-4e=CH3coOH+4H+,D正確；

答案選B。

12.C

【分析】當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)，X附近溶液先變紅，說明X極生成0H,應(yīng)為電解池的陰極，Y

為電解池的陽極，則A為原電池的負(fù)極，B為原電池的正極，以此解答該題。

【詳解】A.原電池中陽離子向正極移動(dòng)，即從左向右通過離子交換膜，故A錯(cuò)誤；

B.A為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2K2s2-2e=K2s4+2K+,故B錯(cuò)誤；

C.Y為電解池陽極，氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2Cr-2e-=Cb3故C正確；

D.未指明溫度和壓強(qiáng)，無法確定氣體的體積，故D錯(cuò)誤；

綜上所述答案為C。

13.C

【分析】Na單質(zhì)為活潑金屬，所以Na電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨電極為正極，SO2

在電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)。

【詳解】A.可充電電池放電時(shí)相當(dāng)于原電池，能量變化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.電解質(zhì)中沒有電子流動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.石墨極是正極，SO?在電極上得電子結(jié)合遷移到正極的Na+生成Na2s20』，電極反應(yīng)為

2Na++2so2+2—Na2s2O4,C項(xiàng)正確；

D.根據(jù)以上電極反應(yīng)式,該電池中轉(zhuǎn)移3moi電子，消耗3molSO2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為67.2L,

D項(xiàng)錯(cuò)誤；

綜上所述答案為C。

2+-t3+

14.增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性2H++2e-=H2T6Fe-J-Cr2O；+14H=7H2O+2Cr+

3+3

6Fe,酸性減弱，Cr\Fe3+水解生成Cr(0H)3、Fe(OH)3

【分析】根據(jù)信息得到B為陰極，酸中的氫離子得到電子產(chǎn)生氫氣，陽極是鐵失去電子變

為亞鐵離子，亞鐵離子和CnO；在酸性條件下反應(yīng)生C尸、Fe3+,Cr3+、Fe3+水解生成Cr(OH)3、

Fe(OH)3o

【詳解】(1)向酸性含鋁廢水中加入適量NaCl固體的作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性；故答案為：

增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性。

+

(2)B極上有大量氫氣產(chǎn)生，電極反應(yīng)為2H++2e—=臼7：故答案為：2H+2e-=H2To

(3)結(jié)合化學(xué)用語分析酸性廢水中CnO；轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3的主要原因6Fe2++Cr2O^+14H+

32+

=7H?O+2Cr3++6Fe3+,酸性減弱，Cr\Fe?+水解生成Cr(OH)3、Fe(OH)3;故答案為：6Fe

+3+3+

+Cr2O,+14H=7H2O+2Cr+6Fe,酸性減弱，CB、Fe3+水解生成Cr(OH)3、Fe(OH)3o

【點(diǎn)睛】該題主要考杏學(xué)生思維邏輯性，陽極的鐵失去電子變?yōu)閬嗚F離子，亞鐵和重銘酌根

反應(yīng)生成鐵離子、銘離子，

+

15.2H++2-H2T在金屬活動(dòng)性順序中，Cu在H后，Cu不能置換出H2O2+4H+

4e=2H2OO2濃度越大，其氧化性越強(qiáng)，使電壓值增大溶液的酸堿性排除溶液中的

Na+(或S04〉)對實(shí)驗(yàn)的可能干擾；

【詳解】(1)①同學(xué)們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)【中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，即為溶液中的H+得電子生成

H2,其正極反應(yīng)式是2H++2C-H23

②針對實(shí)驗(yàn)I【現(xiàn)象，甲同學(xué)考慮到：在金屬活動(dòng)順序表中，Cu排在H的后面，所以他認(rèn)為

不可能發(fā)生析氫腐蝕。乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)II中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕，其正極是溶解在溶液中的02

得電子，電極反應(yīng)式是O?+4H++4e-=2H2O。

(2)①丙同學(xué)比較實(shí)驗(yàn)H、HI、IV,同樣是pH=2的H2s04溶液，只是溶解的02量不同，

導(dǎo)致電壓表讀數(shù)為：c>a>b,因此可以看出，氧氣濃度越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。

②丁同學(xué)對IV、V進(jìn)行比技，其變量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液的酸堿性對

02氧化性的影響。實(shí)驗(yàn)IV中加入Na2s04溶液，結(jié)果溶液的導(dǎo)電能力未變，從而說明溶液中

的Na+(或SO』二)對實(shí)驗(yàn)不產(chǎn)生干擾，也由此得出實(shí)驗(yàn)IV中加入Na2s04溶液的目的是排除

溶液中的Na+(或SO4')對實(shí)驗(yàn)的可能干擾。

16.石墨棒Fe3++e=Fe2+cq薄液F’CI、溶液負(fù)溶液變

--

紅2H2O-4e=C)2T+4H+B負(fù)H2+2OH-2e=2H2O0.64

【分析】利用反應(yīng)2Fe3++Cu=2Fe"+Cu”設(shè)計(jì)原電池時(shí)，從價(jià)態(tài)變化切入，Cu由0分升

高為+2價(jià)，則Cu作負(fù)極材料，F(xiàn)e?+由+3價(jià)降低為十2價(jià)，則電解質(zhì)中應(yīng)含有可溶性鐵鹽，

同時(shí)還需考慮到，正極材料若為金屬，其金屬活動(dòng)性應(yīng)比Cu弱。分析電池組的電極時(shí)，應(yīng)

從電解KOH溶液的電解池中電極產(chǎn)物入手，體積大的氣體為H2,此電極(M)為陰極，體積

小的氣體為。2,此電極(N)為陽極。由C、D極氣體的體積計(jì)算消耗Cu電極的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)

利用得失電子守恒建立關(guān)系式。

【詳解】I.(1)由以上分析知，正極應(yīng)選用石墨棒，此電極中，溶液中的Fe3+得電子生成

Fe2\電極反應(yīng)式是Fe3++e-=Fe，答案為：石墨棒；Fe^+e=Fe2"；

(2)符合上述要求的原電池的裝置圖中，一個(gè)電極為Cu,電解質(zhì)為CuCb溶液，另一個(gè)電極

為石墨棒，電解質(zhì)為FeCb溶液，即為：CuQ,溶液F㈤，溶液。答案為：eg,溶液F網(wǎng)溶液

I[.(1)由分析知，C試管中生成H2,則M電極為陰極，R為負(fù)極。答案為：負(fù)；

(2)A為陰極，發(fā)生反應(yīng)2H2O+2e-=2OH-+H2f，生成的OH使酚儆變紅色，則附近溶液的現(xiàn)

象是溶液變紅，B極為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2cMe-==O2f+4H+。答案為：溶液變紅；

+

2H2O-4e=O2t+4H：

(3)MnO：帶負(fù)電荷，應(yīng)向陽極移動(dòng)，則濾紙上的紫色點(diǎn)向B方向移動(dòng)。答案為：B；

(4)C中比失電子，M電極為負(fù)極，在此電極，出得電子后的產(chǎn)物與OH反應(yīng)生成HQ,

電極反應(yīng)式為此+20丁-2-二2比0。答案為：負(fù)；H24-2OH--2e-=2H2O：

川.H中C和D試管氣體總體積為336mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則C電極生成H2224mL(標(biāo)

況)，物質(zhì)的量為W^^7=0.01mol,依據(jù)得失電子守恒，可與Cu建立如下關(guān)系式:Cu——H2,

22.4L/mol

則Cu電極至少要減輕的質(zhì)量為0.01molx64g/mol=0.64克。答案為：0.64。

【點(diǎn)睛】因?yàn)榫€路中會(huì)出現(xiàn)電量的損耗，所以電池實(shí)際供應(yīng)的電量應(yīng)比理論計(jì)算多，所耗負(fù)

極金屬的質(zhì)量也應(yīng)比理論計(jì)算多。

24

17.碳棒附近溶液變紀(jì)O2+4e+2H2O=4OH-K31Fe(CN)6網(wǎng)能氧化Fe生成Fe,會(huì)

干擾由于電化學(xué)腐蝕負(fù)極生成F/+的檢驗(yàn)cr存在cr破壞了鐵片表面的氧化膜AC

【分析】根據(jù)圖像可知，該裝置為原電池裝置，鐵作負(fù)極，失電子生成亞鐵離子；c作正極

氧氣得電子與水反應(yīng)生成氫氧根離了?，正極附近顯紅色。要驗(yàn)證K3Fe(CN)6具有氧化性，則

需要排除其它氧化劑的干擾，如氧氣、鐵表面的氧化膜等，據(jù)此分析解答。

【詳解】(1)①實(shí)驗(yàn)i中，發(fā)生吸氧腐蝕，碳棒為正極，發(fā)生02得電子生成的反應(yīng)，從

而使碳棒附近溶液變紅；

②正極氧氣得電子與水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式O2+4e-+2H2O=4OH；

(2)①有同學(xué)認(rèn)為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，理由是既然K4Fe(CN)6］具

有氧化性，可能氧化Fe為亞鐵離子，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

②a.對比試驗(yàn)iv和v,溶液中的Na+、SCh?一對鐵的腐蝕元影響，使反應(yīng)加快；實(shí)驗(yàn)表明：