1、2020-2021 备战高考化学备考之化学能与电能压轴突破训练培优篇及答案 (1) 一、化学能与电能1 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH 在 5.06.0之间，通过电解生成Fe(OH)3 沉淀。 Fe(OH)3 有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉 )浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。（ 1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的_。a H2SO4 b BaSO4cNa
2、2SO4d NaOH（ 2）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式分别是 ._ ； ._；（ 3）电极反应和的生成物反应得到Fe(OH)3 沉淀的离子方程式是_ ；（ 4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质， CH4 为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。负极的电极反应是 _；为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分 A 物质参加循环（见上图）。A 物质的化学式是 _；（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况） _L。【答案】 CFe 2e2-222 10H223=Fe4OH-4e =2H O
3、+O 4FeOO =4Fe(OH) 8H432 -22211.2 LCH -8e-+4CO=5CO +2H OCO【解析】【分析】（1）从所加入物质能增大溶液离子的浓度，并能保持污水的pH 在 5.06.0 之间进行分析；（ 2）根据阳极电极材料和离子的放电顺序分析放电的离子，书写电极反应；（ 3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化为三价；（ 4）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应；根据两极上发生的反应确定循环使用的物质；（ 5）在燃料电池和电解池的串联电路中，转移的电子数目是相同的。【详解】（ 1）为了增强溶液的导电性，可选用易溶的强电解质溶液，排除B 项，考虑到污水的 pH在 5.0
4、6.0 之间，因此不能使用氢氧化钠，硫酸能将Fe(OH)3 溶解，因此应向污水中加入适量的硫酸钠；（2）电解时，铁作阳极，失电子，发生反应Fe-2e-=Fe2+，同时溶液中的OH-失电子被氧化为 O2，因此，电极反应为： .Fe-2e-=Fe2+， . 4OH-4e-=2H2O+O2 ；（3） Fe2+具有还原性，能被氧气氧化为三价，那么得到Fe(OH)3 沉淀的离子方程式为： 4Fe2；10H2O O2=4Fe(OH)3 8H（4）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应为：CH4-8e- +4CO3 2 -=5CO2+2H2O；由电极反应可知电池工作时参加循环的物质为CO2；（5
5、）阴极的电极反应为2H+2e-=H2，阴极产生了44.8 L（即 2mol）气体，转移的电子的物质的量为 4mol ，由 CH4 -32-22O 可知，当转移的电子的物质的量为4mol-8e +4CO=5CO +2H时，消耗 CH4的体积为m1 4mol 22.4L/mol=11.2L 。V=nV =82 亚硝酰氯 NOCl 可用于合成清洁剂等。它可用Cl2与 NO 在常温常压下合成：它的熔点为-64.5，沸点为 -5.5，常温下是黄色的有毒气体，遇水易水解。 请按要求回答下列相关问题：(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO 的离子方程式为：(2)制备 NOCl 的装置如下图所示，连接顺序为:
6、a 向右方向，用小写字母表示)。_ 。( 按气流自左装置 A 和 B 作用是干燥NO 和 Cl2， _ 。装置 D 的作用是 _ 。装置 E 中 NOCl 发生反应的化学方程式为 _。(3)工业生产过程中NO 尾气处理方法有多种，其中间接电化学法，其原理如图所示：该过程中阴极的电极反应式为：_ 。【答案】 3Fe+8H+32+2+2NO=3Fe +2NO +4H O e f c bd或 f e c bd观察气泡调节气体流速防止E中水蒸气进入FNOCl的水解NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2，引起+H O+= S2O42+ 2H2O2HSO3+2e +2H【解析】【分析】（1）过量铁屑和
7、稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水；（2）将氯气和 NO 干燥后在装置F 中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、 NO 以及NOCl 均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，注意NOCl遇水易水解。（3）由间接电化学法示意图可知，阴极上HSO3放电生成S2O4 2， S2O42 在吸收塔中将NO 还原为 N2。【详解】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为+32+2+32+23Fe+8H +2NO=3Fe +2NO +4H O，故答案为3Fe+8H +2NO =3Fe +2NO +4H O；（2）将氯气和 NO 干燥后在装置 F 中发生反应，在冰盐中冷
8、凝收集NOCl，氯气、 NO 以及NOCl 均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，NOCl 遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置，故答案为e f （或 f e） c b d； 装置 A 和 B 作用是除干燥NO、 Cl2 外，另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速控制反应的发生，故答案为观察气泡调节气体流速； NOCl 遇水易水解，装置D 中氯化钙做干燥剂，吸收水蒸气，防止E 中水蒸气进入反应器 F 中，引起 NOCl 的水解，故答案为防止E 中水蒸气进入F，引起 NOCl 的水解； 装置 E 的目的吸收尾气，防止污染环境，NOCl 与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、 N
9、aNO2和 H2O，反应的化学方程式为 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O，故答案为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O；（3）由间接电化学法示意图可知，阴极上HSO3放电生成S2O4 2， S2O42 在吸收塔中将23+2 4223NO 还原为 N，阴极的电极反应式为 2HSO +2e +2H = S O+ 2H O，故答案为2HSO+2422+2e+2H = S O+ 2H O。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重考查分析问题和解决问题的能力，注意化学方程式的书写和排列实验先后顺序的方法，掌握电极反应式的书写方法是解答关键，3 钛工厂 TiCl 4 烟尘
10、中含有大量的 ScCl 3、 MgCl2 及 SiO2 小颗粒等物质，某研究所利用上述烟尘回收 Sc2O3 ，并制备钛白粉 (TiO 2) ，其工艺流程如下所示：（ 1）酸浸过程中， HCl 的作用是 _。（ 2）已知 Sc3+ +3HTBP Sc(TBP) 3+3H+，则上述洗脱剂最好选择 _( 选填“酸性”、“碱性”或“中性” ) 溶液。在实验室模拟完成上述操作和操作所涉及的玻璃仪器有 _。（ 3）草酸“沉钪”得到草酸钪的化学反应类型为_ 。（ 4）在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc 2O3) ，其化学反应方程式为_ 。（5）“水相”的主要离子有2-+、 Cl-及_，写出加入大量的水并
11、加热发生TiOCl 4、 H的相关离子反应方程式_ 。（6）钛的冶炼新法是剑桥电解法（如右图）。以含少量 CaCl2 的 CaO熔融物作为介质，电解时。在阴极生成的Ca 进一步还原 TiO2得钛。写出阳极电极主要反应方程式：_ ；利用中学所学知识可以预测 CaCl2 的作用包含增强导电性、_；F=96500C/mol ，当 I=0.5A ，通电 80 分钟，理论上获得Ti 的质量为 _g（计算表达式）。【答案】抑制 TiOCl 42-2+3+酸性 分液漏斗、烧的进一步水解（多答 Mg 、 Sc 水解亦给分）杯复分解反应22243232+2-+（ 1+x）3O+2Sc（ C O）2Sc O+12
12、COMgTiOCl 4222+-2-4e-2降低 CaO的熔点H OTiO xH O+2H+4Cl2O=O【解析】(1)为了防止 TiOCl42-、 Mg 2+、 Se3+水解，酸浸过程中加入HCl 可以，故答案为：抑制TiOCl42-的进一步水解；(2)3+3+，则上述洗脱剂最好选择酸性溶液洗涤，可以抑制Sc3+根据 Sc +3HTBPSc(TBP)+3H与 HTBP 的反应；操作和操作为分液，所涉及的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，故答案为：酸性；分液漏斗、烧杯；(3)ScCl 与草酸发生复分解反应生成草酸钪，故答案为：复分解反应；(4)在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc2O3)，同时草酸根
13、离子被氧化生成二氧化碳，反应的化学反应方程式为3O2 +2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2，故答案为：3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2；(5)根据流程图，钛工厂TiCl 烟尘中含有大量的ScCl、 MgCl及 SiO 小颗粒等物质，酸浸4322后，过滤除去了二氧化硅，再用有机溶剂萃取，“”TiOCl42-+-水相 中主要离子有、 H、 Cl 及Mg2+，在水相中加入大量的水并加热促进TiOCl42-水解生成 TiO2xH2O，反应的离子方程式为 TiOCl42-+(1+x)H2OTiO2xH2O+2H+ +4Cl-，故答案为： Mg2+；TiOCl42-+(1
14、+x)H2OTiO2xH2O+2H+4Cl-；(6)在阴极，氧化钙被还原生成Ca，被还原的Ca 进一步还原TlO2 获得钛，电极反应为Ca2+2e-=Ca、 2Ca+TlO2=2CaO+Ti，阳极石墨上氧离子失去电子生成氧气，电极反应式为2O2-4e-=O2，电解质为混有氯化钙的熔融的氧化钙，加入氯化钙可以增强电解质的导电性，同时可以降低CaO 的熔点，节约能量；电流强度为0.5A，电池工作 80 分钟，则电量为0.5A 80 60s=2400C，转移电子的物质的量 =，生成 Ti 的质量= 48g/mol=2-2；降低 CaO 48g，故答案为： 2O-4e =O的熔点；48。4 钢铁分析中
15、常用高氯酸 (HClO4)溶解矿样，某研究性学习小组欲制取少量高氯酸。该学习小组查阅到 ：a HClO4 浓度高于60%时遇含碳化合物易爆炸，浓度低于60%时比较稳定b NaClO4 与浓硫酸反应可制得高氯酸，若采用真空蒸馏可得纯高氯酸;c NaClO3 在 673K(400) 分解产生 NaClO4、 NaCl 和一种气体。该小组同学设计实验分三步制备高氯酸：（一）制氯气并使制得的氯气与氢氧化纳溶液反应制氯酸纳;（二）氯酸钠分解制高氯酸钠;（三）高氯酸纳与浓硫酸反应制高氯酸2NaClO4+H2SO4(浓)Na2SO4+2HClO4 。（ 1）制取氯酸钠的装置连接顺序为A,_（2） B 装置中
16、发生反应的离子方程式为_ 。（ 3）为了制备高氯酸钠并推出氯酸钠分解制高氯酸钠的化学方程式，该小组设计了两组装置(甲，乙 )如下 ：该小组经过分析决定选用甲装置制备高氯酸钠，取NaClO3 样品 2.13 g,加热充分反应后集气瓶中收集到 224 mL (标准状况下 )气体，则该反应的化学方程式为_ ；不选用乙装置的原因可能为_ 。（4）用丙裝置制备高氯酸，向烧瓶中加入高氯酸钠，然后加入浓硫酸后，加热可制取高氯酸。实验开始前，胶塞及导管接口需要包锡箔纸，其原因是_，仪器 E 的名称为_。该组同学发现操作中少加入一种物质，该物质的名称为_。 发现后的正确操作为_。（ 5）工业上大量制备 NaCl
17、O4 常用高电流密度电解 NaClO3 的方法，试写出以惰性电极电解时的阳极反应式 ： _ 。【答案】 C,B,D 3Cl2-3-2342+6OH5Cl+ClO +3HO 2 NaClONaClO +NaCl+O 乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集橡胶中含有 “碳”，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管极有可能会爆炸锥形瓶碎瓷片 (或沸石 )停止实验，冷却后加入碎瓷片 (或沸石 )再继续进行实验ClO -+3-2e+H2 O=ClO4 +2H【解析】（1） . 装置 A 制取的氯气通过装置C 除去氯化氢杂质，在装置B 中，氯气与氢氧化钠溶液反应制得氯酸钠，用 D 吸收多余的
18、氯气，防止污染环境，所以制取氯酸钠的装置连接顺序为 A， C，B， D，故答案为 C， B， D；（2） .在 B 装置中，氯气和氢氧化钠溶液在加热的条件下发生反应，生成氯化钠、氯酸钠和水，反应的离子方程式为：3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O，故答案为3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3 +3H2O；（ 3） . 用甲装置制备高氯酸钠， 2.13gNaClO3 样品的物质的量为 0.02mol ，224mL(标准状况下)气体的物质的量为0.01mol ，则该反应的化学方程式为2NaClO3NaClO4+NaCl+O2；因乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集，
19、所以不选用乙装置，故答案为 2NaClO3NaClO4+NaCl+O2；乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集；（4） . 实验开始前，胶塞及导管接口需要包锡箔纸，其原因是橡胶中含有“碳 ”，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管极有可能会爆炸；仪器 E 的名称为锥形瓶；该组同学发现操作中少加入一种物质，该物质的名称为碎瓷片（或沸石），发现后的正确操作为停止实验，冷却后加入碎瓷片（或沸石）再继续进行实验，故答案为橡胶中含有“碳”，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管极有可能会爆炸；锥形瓶 ；碎瓷片 (或沸石 )；停止实验，冷却后加入碎瓷片(或沸石 )再继续进行实验；（ 5） .工业
20、上大量制备 NaClO4 常用高电流密度电解 NaClO3 的方法，以惰性电极电解时 ，阳极发生氧化反应，则阳极反应式为 ： ClO3-2e- +H2O=ClO4-+2H+，故答案为 ClO3-2e-+H2O=ClO4-+2H+。5 电解原理在化学工业中有广泛应用。I 右图表示一个电解池，装有电解液a； X、 Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请完成以下问题：（ 1）若 X、 Y 都是惰性电极， a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：在X 极附近观察到的现象是_；电解一段时间后，该反应总离子方程式_ ；若用该溶液将阳极产物全部吸收，反应的离子方程式_
21、 。（2）若用该装置电解精炼铜，电解液a 选用 CuSO4 溶液，则： X 电极的材料是_，电解一段时间后，CuSO4 溶液浓度 _（填 “增大 ”、减小 ”或 “不变”）。（3）若X、 Y 都是惰性电极，a 是溶质为Cu(NO3)2 和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol) 关系如图所示，则Cu2+、 X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是_。II右图为模拟工业离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱的工作原理。下列说法正确的是_。A从 E 口逸出的气体是Cl2B从 B 口加入含少量NaOH 的水溶液以增强导电性C标准
22、状况下每生成 22.4 L Cl，便产生2 mol NaOH2D电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度【答案】 放出气体，溶液变红2Cl22OH222 2H O Cl H Cl 2OH = Cl ClOH2O 纯铜 减小 Cu2+H+X3+BC【解析】试题分析：本题考查电解的原理和电解原理的应用，离子放电顺序的判断和电化学的计算。I. X 与外加电源的负极相连，（1）若 X、 Y 都是惰性电极，X 为阴极，a 是饱和Y 为阳极 。NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞 试 液 。 X 电 极 的 电 极 反 应 式 为 2H+-2+2e =H ， X 电 极 附 近 水
23、的 电 离 平 衡（H 2OH+ +OH -）正向移动， H+继续放电，溶液中c（ OH -）c（H + ），溶液呈碱性，遇酚酞变红色， X 极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。Y 电极的电极反应式为-，电解一段时间后，该反应总离子方程式为-2Cl -2e =Cl2Cl +2H O2OH +H +Cl ；2222若用该溶液将阳极产物全部吸收，NaOH 与 Cl2反应的离子方程式为2 ClOCl 2OH = ClH2O。（2）电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，X 的电极材料为纯铜。阳极（ Y 电极）的电极反应为 ：比 Cu 活泼的金属发生氧化反应和Cu-2e-=Cu2+，阴极（ X 电极）
24、电极反应式为Cu2+2e-=Cu，根据电子守恒和原子守恒，电解一段时间后CuSO4 溶液浓度减小。（ 3）由图像知开始通过 0.2mol 电子析出固体的质量达到最大值，结合阳离子物质的量都为 0.1mol ，则 Cu2+优先在阴极放电， Cu2+的氧化能力最强，继续通电，阴极不再有固体析出，接着 H+放电， X3+不放电，则 Cu2+、X3+、 H+氧化能力由大到小的顺序是Cu2+H+ X3+。II.根据 Na+的流向可以判断装置左边电极为阳极，右边电极为阴极。A 项，右边电极的电极反应为 2H+2e-=H2， E 口逸出的气体是 H2，错误； B 项，装置图中的阴极室产生NaOH，从 B 口
25、加入含少量 NaOH 的水溶液，增大溶液中离子的浓度，增强导电性，正确；C 项， n（Cl2222）=22.4L 22.4L/mol=1mol ，根据电解方程式 2NaCl+2H O2NaOH+H +Cl ，生成 NaOH 物质的量为 2mol ，正确； D 项，根据元素守恒，电解一段时间后通入适量的HCl气体可以恢复到电解前的浓度，不是盐酸，错误；答案选BC。6 I 硫 代 硫 酸 钠 是 一 种 重 要 的 化 工 产 品 。 某 兴 趣 小 组 拟 制 备 硫 代 硫 酸 钠 晶 体（ Na2S2O35H2O）。【查阅资料】1. Na 2S2O3 5H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶
26、液与BaCl 2 溶液混合无沉淀生成。 向 Na2CO3 和 Na2S 混合液中通入SO2 可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3 和Na2 SO4。2. Na 2SO3 易被氧化； BaSO3难溶于水，可溶于稀 HCl。【制备产品】实验装置如图所示（省略夹持装置）实验步骤：按图 示加入试剂 之前 ，必须进行的操作是。 仪器a 的名称是； E 中的试剂是（选填下列字母编号）。A稀 H2SO4BNaOH溶液C饱和 NaHSO3溶液 先向 C中烧瓶加入Na2S 和 Na2 CO3混合溶液，再向A 中烧瓶滴加H2SO4。 等 Na2S 和 Na2CO3 完全消耗后，结束反应。过滤C
27、中混合物，将滤液（填写操作名称）、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。【探究与反思】为验证产品中含有Na2SO3 和 Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀 H2SO4、稀 HCl、蒸馏水中选择）取适量产品配成稀溶液，滴入足量的BaCl2 溶液，则可确定产品中含有Na2 SO3和 Na2SO4。 为减少装置C 中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤 进行了改进，改进后的操作是。 Na 2S2O35H2O的溶液度随温度升高显著增大，所得产品通过高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍（Ni ）、铁作电极电解浓方法提纯。NaOH溶
28、液制备高铁酸盐Na2FeO4 的装置如图所示（假设电解前后体积变化忽略不计）。下列推断不合理的是。2+A铁是阳极，电极反应为 Fe 6e + 4H O = FeO4+ 8H2B电解时电子的流动方向为：负极Ni电极溶液 Fe 电极正极C若隔膜为阴离子交换膜，则自右向左移动OHD电解时阳极区 pH 降低、阴极区pH 升高，撤去隔膜混合后，pH比原溶液降低【答案】 检查装置的气密性（2 分）分液漏斗（ 1分） B（1分） 蒸发（ 1 分） 有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生（2 分） 先向 A 中烧瓶滴加浓H2SO4，产生的气
29、体将装置中空气排尽后，再向C 中烧瓶加入Na2S 和 Na2CO混合溶液。（ 2 分） 冷却结3晶或重结晶（2 分） ABC （ 3 分）【解析】试题分析：（2）装置连接好以后必须进行的操作是检验装置的气密性。仪器a 的名称是分液漏斗； SO 有毒，需要进行尾气处理，E 中的试剂是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二2氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，与稀H SO 和饱和 NaHSO溶液不反应，故答243案选 B。将 Na2S2O3 结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥。（3）【探究与反思】根据： Na2S2O3?5H2O 是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl 2溶液混
30、合无沉淀生成； Na2SO3 易被氧化； BaSO3 难溶于水，可溶于稀HCl； BaSO4 难溶于水，难溶于稀HCl，以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知，取适量产品配成稀溶液，滴加足量 BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3 和Na2 SO4。因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠，所以为减少装置C 中生成 Na SO 的量，改进后的操24作是先向 A 中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C 中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。（ 4） Na2S2
31、O3?5H2O 的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过冷却结晶或重结晶方法提纯。 A、铁是阳极，但溶液显碱性，不可能生成H+， A 错误； B、电解时电子的流动方向为：负极 Ni 电极，溶液中是离子导电，电子再通过是Fe 电极正极， B 错误； C、因阳C 错误； D、电解时阳极吸引而极消耗 OH ，故 OH 通过阴离子交换膜自左向右移动，OHpH 升高；因为总反应消耗使附近的 pH 降低、阴极区因 OH 向右侧移动而OH ，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH 降低， D 正确，答案选 ABC。考点：考查物质制备实验设计及电化学原理的应用71、右图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能
32、的装置。请回答下列问题：（1）当电极a 为 Al、电极 b 为 Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：（2）当电极 a 为 Fe、电极 b 为 Cu、电解质溶液为浓硝酸时，该装置(填“能 ”或 “不能 ”)形成原电池，若不能，请说明理由，_；若能，请指出负极是该电极反应式是_。（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如 O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a 为正极，电极b 为负极， CH4 为燃料，采用酸性溶液为电解液；则 CH4 应通入极 (填 a 或 b，下同 )，电子从极流出。电池的负极反应方程式为： _2、已知锌与稀硫酸反应为放热反应，某学生为
33、了探究其反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：(反应速率最小的时间段(即 0 1、 l 2、 2 3、3 4、 4 5 min)为原因是。另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在硫酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率A蒸馏水B CuCl2 溶液 C NaCl 溶液你认为他上述做法中可行的是(填相应字母 )；做法中不可行的是_，理由是：_ 。8 高铁酸盐（如 K2FeO4）是一种高效绿色氧化剂，可用于饮用水和生活用水的处理。从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。（1）电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极，NaOH 溶液作为电解质溶液，其电流效率可达到 40%。写出阳极产生高铁酸钠的电极反应方程式：_。（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高至70%以上，原因是_ 。研究亦发现，铁电极在某一电压范围内会产生氧气使阳极表面生成Fe2O3膜而 “钝化 ”。写出产生（3） FeO42易与水 4hO2 的电极反应方程式：_。生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极，在中间环节（对应图中4h后）过滤掉氢氧化铁，反应过程中FeO42浓度以及电流效
