1、备战高考化学备考之化学能与电能压轴突破训练培优易错 难题篇附详细答案一、化学能与电能1 某研究小 探究弱酸性条件下 生 化学腐 型的影响因素,将混合均匀的新制 粉和碳粉置于 形瓶底部,塞上瓶塞 (如 1)。从胶 滴管中滴入几滴醋酸溶液,同 量容器中的 化。(1) 完成以下 表(表中不要留空格): 号 目的碳粉 /g 粉 /g醋酸 /% 以下 作参照0.52.090.0醋酸 度的影响0.5_36.0_0.22.090.0(2) 号 得容器中 随 化如 2。 t 2 ,容器中 明 小于起始 ,其原因是 生了_腐 , 在 3 中用箭 出 生 腐 子流 方向;此 ,碳粉表面 生了_( “氧化 ”或“
2、原 ”)反 ,其 极反 式是_ 。( 3) 小 2 中 0t 1 大的原因提出了如下假 , 你完成假 二:假 一: 生析 腐 生了气体;假 二: _ ;(4) 假 一,某同学 了 收集的气体中是否含有个 方案 假 一,写出 步 和 。H2 的方案。 你再 一 步 和 (不要求写具体操作 程): _【答案】 2.0碳粉含量的影响吸氧 原反 2H22- (或 4H+ 2-O+O +4e =4OH+O +4e=2H2O)反 放 ,温度升高,体 膨 步 和 (不要求写具体操作 程) 品用量和操作同 号 (多孔橡皮塞增加 、出 管) 通入氩气排净瓶内空气; 滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度
3、变化,检验如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。Fe2+等)。(本题属于开放性试题,合理答案均给分)【解析】【详解】(1)探究影响化学反应速率,每次只能改变一个变量,故有 中铁的量不变,为2.0g; 中改变了碳粉的质量,故为探究碳粉的量对速率的影响。(2) t2 时,容器中压强明显小于起始压强,说明锥形瓶中气体体积减小,说明发生了吸氧腐蚀,碳为正极,铁为负极,碳电极氧气得到电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:还原;O2 +2H2O+4e-=4OH-;(3) 图 2 中 0-t1 时压强变大的原因可能为:铁发生了析氢腐蚀、铁与醋酸的反应为放热反应
4、,温度升高时锥形瓶中压强增大,所以假设二为:反应放热使锥形瓶内温度升高,故答案为:反应放热使锥形瓶内温度升高;(4)基于假设一,可知,产生氢气,发送那些变化,从变化入手考虑实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)药品用量和操作同编号实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)通入氩气排净瓶内空气;滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。(本题属于开放性试题,合理答案均给分)。2 某同学设计了甲烷燃料电池并探究某些工业电解原理 (如图所示 ),其中乙装置为探究氯碱工业原理 (X 为阳离子交换膜, C 为石墨电极 ),丙装置为探究粗铜
5、精炼原理。请回答下列问题:(1)从 a 口通入的气体为 _。(2)B 电极的电极材料是 _。(3)写出甲中通甲烷一极的电极反应式:_ 。(4)写出乙中发生的总反应的离子方程式为_ 。【答案】氧气粗铜 CH4-8e-322222+ 10OH = CO+ 7H O2Cl 2H OCl H 2OH【解析】【分析】乙装置为探究氯碱工业原理,说明铁电极为阴极,则b 为电源的负极,即通入甲烷,a 为电源的正极,通入氧气。丙为电解精炼铜,则A 为精铜, B 为粗铜。【详解】乙装置为探究氯碱工业原理,说明铁电极为阴极,则b 为电源的负极,即通入甲烷,a 为电源的正极,通入氧气。丙为电解精炼铜,则A 为精铜,
6、B 为粗铜。 (1)根据分析a 极通入的为氧气;(2)B 连接电源的正极,是电解池的阳极,应为粗铜;(3)根据电解质溶液为氢氧化钾分析,甲烷失去电子生成碳酸根离子,电极反应为CH4 -8e- +10OH- = CO32 + 7H2O;(4)乙为电解氯化钠溶液,电解反应方程式为2Cl 2H2OCl2 H2 2OH 。【点睛】掌握电解池的工作原理。若阳极为活性电极,即是除了铂金以外的其它金属时,金属放电,不是溶液中的阴离子放电。阴极为溶液中的阳离子放电。掌握燃料电池的电极的书写。注意电解质的酸碱性。3 硝酸是氧化性酸,其本质是NO3有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3氧化性的探究(实验均在
7、通风橱中完成)。实验装置编号溶液 X实验6 mol L-1 稀硝酸15 mol L-1 浓硝实验酸实验现象电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色。电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色。( 1)实验中,铝片作 _(填“正”或“负”)极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是 _。(2)实验中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是 _。查阅资料:活泼金属与-1稀硝酸反应有+H2 的1 mol LH 和 NH 生成, NH 生成的原理是产生244过程中 NO3 被还原。( 3)用上图装置进行实验:溶液 X 为 1 mol L-1 稀硝
8、酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是 _ 。+生成 NH4 的电极反应式是_ 。(4)进一步探究碱性条件下NO3 的氧化性,进行实验:观察到 A 中有 NH生成, B 中无明显现象。 A、 B 产生不同现象的解释是3_。A中生成 NH 的离子方程式是 _。3(5)将铝粉加入到 NaNO3溶液中无明显现象,结合实验和说明理由_。【答案】负2NO+O=2NO Al 开始作电池的负极,Al 在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后,Cu 作负极取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含+-+NH43 8e
9、 10H NH4 3H2O Al 与 NaOH溶液反应产NO-NaOH溶液反应-生 H 的过程中可将 NO 还原为 NH,而 Mg不能与8Al 3NO 5OH2H O2332-H2 的过程,3NH 8AlO2 因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成NO3 无法被还原【解析】【分析】( 1)根据实验现象可知,实验 1 电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色,说明在原电池中铝作负极,发生氧化反应,铜做正极,硝酸根离子被还原成一氧化氮,在空气中被氧化成二氧化氮;( 2)实验 2 中电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色,说明开始铝是负极,同实
10、验1,铜表面有二氧化氮产生,很快铝被浓硝酸钝化,铜做负极,发生氧化反应,生成硝酸铜,溶液呈绿色,硝酸根离子在铝电极被还原成二氧化氮,据此答题;(3)溶液X 为1mol?L -1 稀硝酸溶液,反应后的溶液中含NH4+,说明硝酸根离子被还原成了铵根离子,原电池中铝做负极,铜做正极,硝酸根离子在正极还原成铵根离子;(4) Al与 NaOH溶液反应产生 H2 的过程中可将NO3- 还原为 NH3,根据电荷守恒和元素守恒可写出离子方程式,而镁与碱没有反应;(5)铝粉在中性溶液中不产生氢气,也就不与硝酸钠反应,据此分析。【详解】( 1)根据实验现象可知,实验 1 电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,
11、在液面上方变为红棕色,说明在原电池中铝作负极,发生氧化反应,铜做正极,硝酸根离子被还原成一氧化氮,在空气中被氧化成二氧化氮,反应方程式为2NO+O=2NO2;(2)实验 2 中电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色,说明开始铝是负极,同实验1,铜表面有二氧化氮产生,很快铝被浓硝酸钝化,铜做负极,发生氧化反应,生成硝酸铜,溶液呈绿色,硝酸根离子在铝电极被还原成二氧化氮;( 3)溶液 X 为 1mol?L -1 稀硝酸溶液,反应后的溶液中含NH4+ ,说明硝酸根离子被还原成了铵根离子,原电池中铝做负极,铜做正极,硝酸根离子在正极还原成铵根离子,实验室检验
12、NH4 +的方法是 取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含NH4+4+的电极反应式是NO3- -; 生成NH+8e+的过程中可将-还原为 NH;根+10 H =NH4+3H2O;( 4) Al 与 NaOH溶液反应产生 HNO233据电荷守恒和元素守恒可写出离子方程式,而镁与碱没有反应; 碱性条件下铝将硝酸根还原生成氨气,反应的离子方程式为8Al+3NO3-+5OH-+2H2 O=3NH3 +8AlO2-;( 5)铝与中性2。的硝酸钠溶液无生成 H 的过程,也就不与硝酸钠反应,所以无明显现象【点睛】原电池中失电子发生氧化反应的一极一定
13、是负极 ,得电子发生还原反应的一极一定是正极;电子流出的一极一定是负极 、电子流入的一极一定是正极 。4 某小组研究Na 2S 溶液与 KMnO4 溶液反应,探究过程如下。资料 : .MnO4 在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2. . 单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。(1)根据实验可知, Na2S 具有 _性。(2)甲同学预测实验 I 中 S2被氧化成 SO32- 。根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是_。乙同学取实验中少量溶液进行实验,检测到有SO42,得出 S 2 被氧化成 SO42的结论,丙同学否定该结论,理由是 _ 。同学们经讨论后,设计了如
14、右下图的实验,证实该条件下MnO4- 的确可以将 S 2 氧化成SO42 。a. 左侧烧杯中的溶液是_ 。b. 连通后电流计指针偏转,一段时间后,_(填操作和现象),证明2S 被氧化为SO42 。(3)实验 I 的现象与资料 i 存在差异,其原因是新生成的产物(2+Mn )与过量的反应物-_。4(MnO )发生反应,该反应的离子方程式是(4)实验的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方案 _。( 5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与 _因素有关。【答案】还原 溶液呈紫色 . 说明酸性 KMnO溶液过量2-能
15、被其继续氧化KMnO溶液是用SO434H2SO4 酸化的,故溶液中检测出2-不能证明一定是氧化新生成的0.1mol/LNa2S 溶液 取左SO4侧烧杯中的溶液 , 用盐酸酸化后 ,滴加 BaCl2 溶液 . 观察到有白色沉淀生成2MnO4-2+2 分离洗涤后 ( 或取 MnO2) ,加入0.1mol/LNa 2S+3Mn +2H2O=5MnO2+H将实验 I 中生成的 MnO溶液 . 观察到有浅粉色沉淀 . 且溶液呈淡黄色 F 证明新生成的 MnO2与过量的 S 反应 . 故没得到 MnO2 沉淀 用量、溶液的酸碱性【解析】 (1)根据实验 I 可知,高锰酸钾溶液的紫色变浅,说明Na2S 具有
16、还原性,故答案为:还原;(2)根据实验现象,溶液呈紫色,说明酸性KMnO4 溶液过量 , SO32-能被其继续氧化,因此甲的预测不合理,故答案为:溶液呈紫色,说明酸性KMnO4 溶液过量 ,SO32- 能被其继续氧化;KMnO4 溶液是用 H2SO4 酸化的,故溶液中检测出SO42- 不能证明一定是氧化新生成的,因此 S2被氧化成 SO42 的结论不合理,故答案为:KMnO4 溶液是用 H2SO4 酸化的,故溶液中检测出 SO4 2-不能证明一定是氧化新生成的;a.根据图示,左侧烧杯中发生氧化反应,为原电池的负极,根据题意,要达到MnO 4-将S2 氧化成 SO42 的目的,左侧烧杯中的溶液可
17、以是0.1mol/LNa 2 S 溶液,右侧烧杯中的溶液可以是 0.1mol/LKMnO 4 溶液,故答案为:0.1mol/LNa 2S 溶液;b.连通后,高锰酸钾与硫化钠溶液发生氧化还原反应,电流计指针偏转,一段时间后,取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加BaCl2 溶液,观察到有白色沉淀生成,证明S2 被氧化为 SO42 ,故答案为:取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加BaCl2 溶液,观察到有白色沉淀生成;(3)Mn 2+与过量的MnO4-反应生成二氧化锰沉淀,反应的离子方程式为2MnO 4-+3Mn 2+2H2O=5MnO2 +H+,故答案为: 2MnO 4 -+3Mn 2+2H2
18、O=5MnO2 +H+;(4)实验的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3) 相似,经验证猜想成立,实验方案可以为:将实验I 中生成的 MnO2 分离洗涤后(或取 MnO 2),加入0.1mol/LNa 2S 溶液 .观察到有浅粉色沉淀.且溶液呈淡黄色F 证明新生成的MnO 2 与过量的 S 反应 .故没得到MnO 2 沉淀,故答案为:将实验I 中生成的 MnO2 分离洗涤后 (或取 MnO2),加入0.1mol/LNa 2S 溶液 .观察到有浅粉色沉淀.且溶液呈淡黄色 F 证明新生成的MnO2 与过量的S 反应 .故没得到 MnO2 沉淀;(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体
19、现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与反应物的用量、溶液的酸碱性等因素有关,故答案为:反应物的用量、溶液的酸碱性。5( 1)天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为 _ 。将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuCl2 溶液中,铁棒接甲烷燃料电池负极,石墨棒接该电池正极,一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了6.4 克。写出铁棒电极上发生的电极反应式_;则理论上消耗CH4 的体积在标准状况下为_。(2)如图所示的实验装置中,丙为用碘化钾溶液润湿的滤纸,m、n 为夹在滤纸两端的铂夹;丁为直流电源,x、 y 为
20、电源的两极;G 为电流计; A、 B、C、 D 四个电极均为石墨电极。若在两试管中充满H2SO4 溶液后倒立于H2SO4 溶液的水槽中,闭合K2,断开 K1。丙电解时反应的离子方程式为_。继续电解一段时间后,甲池中A、 B 极均部分被气体包围,此时断开K21,闭合 K,电流计 G 指针发生偏转,则B 极的电极反应式为_ , C 极的电极反应为_ 。【答案】 CH4 -32-+7H22 2e-2O22-8e +10OH =COO Cu=Cu 0.56L 2I+2HI +H +2OHO2+4e-+4H+=2H2O 4OH-4e =O2 +2H2O【解析】( 1)总反应为甲烷和氧气反应生成二氧化碳和
21、水,二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾,所以总方程式为:CH 4 + 2O2 + 2OH - = CO32- + 3H 2O。正极是氧气得电子:O2 +2H 2O + 4e- = 4OH -,总反应减去正极反应(将正极反应扩大2 倍,以消去氧气),得到负极反应为: CH4-8e-2-+7H2O。+10OH =CO3将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuCl2 溶液中,铁棒接甲烷燃料电池负极,石墨棒接该电池正极,则铁棒为电解的阴极,反应为:Cu2+ + 2e -= Cu ;石墨棒为电解的阳极,反应为: 2Cl- - 2e- = Cl2。一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了6.4 克,这 6.4g 是生成
22、的单质铜 ( 0.1mol ),则根据电极反应得到转移电子为0.2mol ,1 个甲烷生成碳酸根失去8 个电子,所以参加反应的甲烷为0.025mol ,即 0.56L。(2) 丙是碘化钾溶液,电解时阴阳两极分别是水电离的氢离子和碘化钾电离的碘离子反应,所以总方程式为2I-222-+2H OI +H +2OH闭合 K2,断开 K1 时,是用直流电源对甲乙丙进行串联电解。A 中得到氢气 , B 中得到氧气(因为 A 中气体的体积大约是B 的 2倍),所以 A 为电解的阴极, B 为电解的阳极,进而得到直流电源x 为正极, y 为负极 。 断开 K2,闭合 K1,电流计G 指针发生偏转,说明形成原电
23、池。由题意只可能是甲中形成氢气氧气燃料电池,对乙丙进行电解。所以B 电极为原电池的正极,反应为氧气在酸性条件下得电子,方程式为O2+4e-+4H+=2H2O。因为 B 为正极,所以 C 为电解的阳极,注意此时c 电极表面应该有刚才断开K2 ,闭合 K1时,进行电解得到的单质银。所以此时c 电极的反应为 Ag e- = Ag+。6MnSO4在工业中有重要应用,用软锰矿浆(主要成分为 MnO2 和水,含有Fe O 、 FeO、Al O和少量 PbO 等杂质 )浸出制备 MnSO ,其过程如下:23234(资料)部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH离子Fe2+Fe3+Al3+Mn 2+Pb2+开始沉淀时
24、的pH7.62.73.88.38.0完全沉淀时的pH9.73.74.79.88.8(1)向软锰矿浆中通入 SO2 生成 MnSO4,该反应的化学方程是 _。(2)加入 MnO 2 的主要目的是 _;(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH, pH 应调至 _范围,生成的沉淀主要含有 _ 和少量 CaSO4。(4) 阳离子吸附剂可用于主要除去的离子是_。(5)用惰性电极电解MnSO4 溶液,可以制得高活性MnO 2。 电解MnSO4、 ZnSO4 和H2SO4 的混合溶液可制备MnO2 和 Zn,写出阳极的电极反应方程式_ 。【答案】 SO2 +MnO 2=MnSO4将 Fe2+氧化为 F
25、e3+4.7 pH8.3 Fe(OH)3、 Al(OH)3 Ca2+、 Pb2+Mn 2+-2e - +2H2O=MnO2 +4H+【解析】软锰矿浆 (主要成分为 MnO 2和水,含有 Fe2O3、 FeO、 Al2O3 和少量 PbO 等杂质 )通入 SO2 得到浸出液 ,MnO 22Mn2+,浸出液还含有与 SO 发生氧化还原反应,其中的金属离子主要是少量的 Fe2+、 Al3+等其他金属离子, Fe2+具有还原性,可以被 MnO 2 在酸性条件下氧化成Fe3+,在氧化后的液体中加入石灰浆,杂质中含有Fe2+、 Al3+、 Ca2+、 Pb2+四种阳离子,由沉淀的 pH 范围知, Fe3+
26、、Al3+阳离子通过调pH 值,转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,加入阳离子吸附剂,除去Ca2+、 Pb2+,过滤,滤液蒸发浓缩,冷却结晶,获得MnSO4 晶体 。(1)I 中向软锰矿浆中通入 SO 生成 MnSO , MnO2与 SO 发生氧化还原反应的化学方程式为242SO +MnO =MnSO;故答案为SO +MnO =MnSO ;224224(2)杂质离子中 Fe2+具有还原性,可以被MnO2 在酸性条件下氧化成Fe3+,故答案为将 Fe2+氧化为 Fe3+;(3)杂质中含有 Fe3+、 Al3+阳离子,从图可表以看出,大于4.7 可以将 Fe3+和 Al3+除去,小于8.3是防止 Mn
27、2+也沉淀,所以只要调节pH 值在4.7 8.3间即可 , Fe3+、 Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,故生成的沉淀主要为Fe(OH)3、 Al(OH)3 和少量 CaSO4;故答案为4.7 pH 8.3; Fe(OH)3、 Al(OH)3;(4)从吸附率的图可以看出,Ca2+、 Pb2+的吸附率较高,故答案为Pb2+、Ca2+;(5)电解MnSO4、 ZnSO4 和H2SO4 的混合溶液可制备MnO 2 和Zn,阳极上是发生氧化反应,元素化合价升高为 MnSO4 失电子生成 MnO 2, ZnSO4 反应得到电子生成 Zn,阳极电极反应为: Mn 2+-2e-+2H2O=MnO 2 +
28、4H+,故答案为 Mn 2+-2e-+2H2O=MnO2 +4H+。7 关于电解池应用的规律提炼题组某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,回答下列问题:(1)通 O2 的 Pt 电极为电池极(填电极名称),其电极反应式为。(2)若 B电池为电镀池,目的是在某镀件上镀一层银,则X 电极材料为质溶液为。(3)若 B电池为精炼铜,且粗铜中含有Zn、 Fe、 Ag、 Au 等杂质,在“X”或“ Y”)周围有固体沉积,该电极的电极反应式为。,电解电极(填(4)若 X、 Y 均为 Pt , B 电池的电解质溶液为 500 mL 1.0mol/L 的 NaCl 溶液,当电池工作一段时间断开电
29、源 K, Y 电极有 560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变)。恢复到常温下,B 电池溶液的pH=,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入(填物质并注明物质的量)。(5)若X、 Y 均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X 极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为。(6)若X、 Y 均是Pt ,电解质溶液为Na2SO4 溶液,通电一段时间后,在阴极上逸出c mol气体,同时有N g Na 2SO4?10H2O 晶体析出,若温度不变,此时剩余溶液的溶质的质量分数为。(学法题)通过以上题目,请总结书写电极反应式的关键
30、。【答案】( 1)正; O24e溶液 2H2O=4OH;( 2) Ag; AgNO3( 3) X,三个方程式( 4) 13; 0.05molHCl 2eCu2O H2O(6)%(5) 2Cu2OH【解析】试题分析:(1)根据装置图的特征, A 池是氢氧燃料电池,通O2 的 Pt 电极为电池正极,电极方程式为O 4e 2H O=4OH;( 2)在电镀池中,镀层金属做阳极,待镀金属做阴22极,含镀层金属阳离子的盐溶液做电解质溶液,所以若B 电池为电镀池,实现某镀件上镀一层银,则 X 电极材料为 Ag,电解质溶液为 AgNO溶液;( 3)精炼铜的过程中,比铜活泼3的金属在阳极失电子,不活泼的金属则成
31、为阳极泥,所以粗铜中若含有Zn、Fe、 Ag、 Au 等杂质,则该电池阳极泥的主要成分是Ag、 Au。( 4)根据装置图,通入氧气的Pt 电极是正极,则 Y 电极是阴极,电极反应为2H O+2e =H+2OH ,氢气的物质的量为220.56L 22.4L/mol=0.025mol ,则溶液中c(OH )=0.05mol 0.5L=0.1mol/L,c(H )=1 10 -13mol/L,PH=13 ;该电解过程有 0.025mol氢气和0.025mol 氯气生成,所以要使该溶液恢复到原来的状态,需加入0.05molHCl 。( 5)根据装置图, X 电极是阳极, Cu 失电子生成Cu2O,电极
32、反应式为2Cu 2OH 2e Cu2O H2O。( 6)用 Pt 作电极,电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上氢离子放电生成氢气,电解水后,溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体,剩余的电解质溶液仍是饱和溶液,析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液,N g Na2SO410H2O 硫酸钠的质量 = N g =g ,设电解水的质量为x:2H2OO2+2H2,36g2molxcmol解得, x=18cg所以饱和溶液的质量分数=(N+18a)g100%=%。【考点定位】原电池、电解池的工作原理,电极反应,电解的计算等【名师点睛】本题考查原电池、电解池的工作原理,电化学是重点也是难
33、点,注意:构成原电池的条件,一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、 Na、 Ca 等。原电池正负极的判断;电极反应式的书写:准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。要注意电解质溶液的酸碱性,要考虑电子的转移数目。8高铁酸钾( K2 FeO4)是一种集氧化、吸附、速凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产流程如下:(1)配制KOH溶液时,是在每100 mL 水中溶解61.6 g KOH 固体(该溶液的密度为1.47g/mL ),它的物质的量浓度是mol/L。(2)在溶液I 中加入 KOH固体的目的是(填编号)。A与溶液I
34、中过量的Cl2 继续反应,生成更多的KClOB KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率C为下一步反应提供碱性的环境D使副产物KClO3 转化为 KClO(3)每制得 59.4 克 K2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为mol。从溶液 中分离出K2FeO4 后,还得到副产品 KNO3 、KCl,写出 中反应的离子方程式:。(4)高铁酸钾(K2FeO4)溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,该反应的离子方程式是。(5)从环境保护的角度看,制备K242 所示。电解FeO 较好的方法为电解法,其装置如图过程中阳极的电极反应式为。【答案】( 15 分)前三空每空2 分,后三空每空3 分。( 1) 10 ( 2) A C( 3) 0.45; 2Fe3+3ClO-+10OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O ( 4) 4FeO42- +20H+=4Fe3+3O2 +10 H2O( 5) Fe+8OH 6e FeO42+4H2 O【解析】试题分