化學能與電能

1.控制合適的條件，將反應2Fb+2IU2Fe2++L設(shè)計成如圖所示原電池，下

列判斷不正確的是

A.反應開始時，電流方向是從甲池石墨棒流向乙池石墨棒

B.反應開始時，甲中石墨電極上Fe“被還原

C.電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài)

D.電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCk固體，乙中石墨電極為負極

【答案】D

【解析】

【分析】

由總反應方程式得，I被氧化，F(xiàn)e＞被還原，因此甲中石墨為正極，乙中石墨為

負極。

【詳解】

A.乙中I被氧化，F(xiàn)e計被還原，因此甲中石墨為正極，乙中石墨為負極，電流方

向是從正經(jīng)導線流向負極，所以從甲池石墨棒流向乙池石墨棒，故A項正確；

B.由總反應方程式知，F(xiàn)e?+被還原成Fe",故B項正確；

C.當電流計為零時，說明沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，反應達到平衡，故C項正確；

D.加入Fe?+,導致平衡逆向移動，則Fe2+失去電子生成Fe*作為負極，故D項

錯誤；

故選Do

2.將如圖所示實驗裝置的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

用飽和硫酸鈉.附

取溶液浸濕的沙紙

Imol-L,ZnSO/ff液Imol-L’CiiSOj溶液

甲乙

A.Cu電極上發(fā)生氧化反應

B.電子沿Zn-*a~*b~*Cu路徑移動

c.片刻后甲池中C(C1)增大

D.片刻后可觀察到濾紙b處變紅色

【答案】C

【解析】

甲、乙裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應，所以是原電池，鋅易失電子作負極，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.該原電池中鋅作負極，銅作正極，正極上發(fā)生得電子的還原反應，該A錯誤;

B.電子從Zn-a,b->Cu路徑流動，電子不進入電解質(zhì)溶液，故B錯誤；

C.原電池中陰離子向負極移動，即鹽橋中的C1移向甲燒杯，所以片刻后甲池中

c(C1)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a電極附近生成氫氧根離子,

導致溶液堿性增強，所以a極變紅色，故D錯誤；

故答案選C。

3.科學家近年發(fā)明了一種新型Zn-C02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，溫室氣體C02被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，

為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是

A.放電時，負極反應為Zn-2e-+40田=Zn(OH)：

B.放電時，1molC02轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol

C.充電時，陽極溶液中0E濃度升高

D.充電時，電池總反應為2Zn(OH)：=2Zn+02T+40H-+2H20

【答案】C

【解析】

A.放電時，Zn變成Zn(OH)：發(fā)生氧化反應做負極，負極反應為：Zn-2e-+40H-

=Zn(OH)t,故A選項正確；

+

B.放電時，根據(jù)右側(cè)可知，電極方程式為：2H+C02+2e=HC00H,可知Imol二氧

化碳轉(zhuǎn)化為甲酸時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2m01,故B選項正確；

+

C.充電時，右側(cè)為陽極，陽極生成氧氣，電極方程式為：2H204e=02T+4H,生

成氫離子，所以氫氧根離子濃度降低，故C選項錯誤；

D.根據(jù)題中圖示可知，充電時電池的總反應為：2Zn(OH)t=2Zn+02T+40H-+2H20,

故D選項正確；

故選：Co

4.一定條件下，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+F62O3

主要產(chǎn)物FeFe304

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，碳鋼腐蝕的反應為02+40H+4e===2H2。

D.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減慢

【答案】C

【解析】

A.當pHV4溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，負極電極反應式為：Fe2e=Fe2+,

+

正極上電極反應式為：2H+2e=H2t,故A正確；

B.當pH>6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，負極電極反應式為：Fe2e=Fe2+,

正極上電極反應式為：02+2H20+4e=40H,故B正確；

C.在pH>14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應02+2H20+4e=40H,故C錯誤；

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

碳鋼腐蝕速率會減緩，故D正確；故選C。

5.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，其反應原理

為CH3CH2OH+O2<H3COOH+H2O,被測者呼出氣體中所含的酒精被輸送到電池中反應

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（）

B.b為正極，電極反應式為02+2H2（）+4e=40H

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極上的電極反應式為CH3CH20H+H204e=CH3C00H+4H

【答案】B

【解析】

【分析】

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

極為正極，a極為負極，CH3cH20H發(fā)生氧化反應，據(jù)此解答。

【詳解】

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生成水,

所以電極反應式為02+4e+4H=2H20,B錯誤；

C.單位時間內(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極是負極，CH3cH20H失電子發(fā)生氧化反應生成CRCOOH,所以a極的電極反

+

應式為：CH3CH20H+H204e=CH3C00H+4H,D正確;

答案選B。

A.I從右到左通過離子交換膜

B.電極A上發(fā)生的反應為L+2e=3I,

C.電極Y上發(fā)生的反應為2C12e<l21,

D.當有0.ImoHC通過離子交換膜時，X電極上產(chǎn)生1.12L氣體

【答案】C

【解析】

【分析】

當閉合開關(guān)K時，X附近溶液先變紅，說明X極生成0H,應為電解池的陰極，Y

為電解池的陽極，則A為原電池的負極，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，即從左向右通過離子交換膜，故A錯誤；

B.A為負極，失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為2K2s?2e=K2s4+21,故B錯誤;

C.Y為電解池陽極，氯離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應為2c12e=Ck3故

C正確；

D.未指明溫度和壓強，無法確定氣體的體積，故D錯誤；

綜上所述答案為Co

7.天津理工大學劉喜正等人利用Na2s2O4的生成和分解，研制出NaSOz可充電電

池，電解質(zhì)溶液為乙二胺的乙酸溶液。該電池放電時的工作原理如圖所示。下列

關(guān)于放電時的說法正確的是（）

A.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能

B.電子從Na極經(jīng)電解質(zhì)流向石墨極

C.石墨電極反應式為2Na++2soz+2e=Na2s2口

D.若轉(zhuǎn)移3moi電子,則消耗33.6L（標準狀況下）S02

【答案】C

【解析】

Na單質(zhì)為活潑金屬，所以Na電極為負極，發(fā)生氧化反應，石墨電極為正極，S02

在電極上得電子發(fā)生還原反應。

A.可充電電池放電時相當于原電池，能量變化為化學能轉(zhuǎn)化為電能，A項錯誤;

B.電解質(zhì)中沒有電子流動，B項錯誤；

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卡生成Na2s2O4,電極

反應為2Na++2so2+2e=Na2S204,C項正確；

D.根據(jù)以上電極反應式，該電池中轉(zhuǎn)移31noi電子，消耗3molS02,標準狀況下

體積為67.2L,D項錯誤；

綜上所述答案為Co

8.電鍍行業(yè)產(chǎn)生的酸性含鋁廢水對環(huán)境有污染，其中所含的+6價倍（以CoO二形

式存在)是主要污染物,可采用電解法將其除去。向酸性含鋁廢水中加入適量NaCl

固體，以Fe為陰、陽電極進行電解。經(jīng)過一段時間，有Cr(0H)3和Fe(0H)3沉淀

生成，從而使廢水中鋁含量低于排放標準。裝置如圖所示。

已知：pH=3.2時Fe"完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3;pH=5.6時Cf完全轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3

(1)向酸性含鋁廢水中加入適量NaCl固體的作用是o

(2)B極上有大量氫氣產(chǎn)生，電極反應為o

(3)結(jié)合化學用語分析酸性廢水中CoO：轉(zhuǎn)化為Cr(0H)3的主要原因

+2++

【答案】增強溶液的導電性2H+2e-=H2t6Fe+Cr20；+14H=7H20

3+3+3

+2Cr+6Fe,酸性減弱，Cr\Fe?+水解生成Cr(OH)3、Fe(0H)3

【解析】

【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CeO〉在酸性條件下反應生CF、Fe*Cr3\Fe"水解生

成Cr(0H)3、Fe(0H)3o

【詳解】

(1)向酸性含倍廢水中加入適量NaCl固體的作用是增強溶液的導電性；故答案

為：增強溶液的導電性。

(2)B極上有大量氫氣產(chǎn)生，電極反應為2H++2e一=乩1；故答案為：2H++2e

-

=H2fo

(3)結(jié)合化學用語分析酸性廢水中CRO；轉(zhuǎn)化為Cr(0H)3的主要原因6Fe2++

-+3+3+

Cr20v+14H=7H2O+2Cr+6Fe,酸性減弱,Cd'Fe"水解生成Cr(OH)3>Fe(OH)3;

2++3+3+3

故答案為：6Fe+Cr20；+14H=7H20+2Cr+6Fe,酸性減弱，Cr\Fe>水解

生成Cr(OH)3、Fe(0H)3o

【點睛】

該題主要考查學生思維邏輯性，陽極的鐵失去電子變?yōu)閬嗚F離子，亞鐵和重銘酸

根反應生成鐵離子、鋁離子。

9.某小組同學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

極反應物的還原性越強，或正極反應物的氧化性越強，原電池的電壓越大。

(1)同學們利用下表中裝置進行實驗并記錄。

電極

裝置編號溶液B操作及現(xiàn)象

A

pH=2的連接裝置后，石墨表面產(chǎn)生無色

IFe

H2S04氣泡；電壓表指針偏轉(zhuǎn)

電極A小墨

連接裝置后，石墨表面無明顯現(xiàn)

---

溶液-pH=2的

IICu象；電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)

H2S04

為a

①同學們認為實驗I中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，其正極反應式是

②針對實驗n現(xiàn)象：甲同學認為不可能發(fā)生析氫腐蝕，其判斷依據(jù)是

乙同學認為實驗n中應發(fā)生吸氧腐蝕，其正極的電極反應式是o

（2）同學們?nèi)杂蒙鲜鲅b置并用Cu和石墨為電極繼續(xù)實驗，探究實驗II指針偏轉(zhuǎn)

原因及影響氧化性因素。

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

m

pH=2的H2S04轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為b

在石墨一側(cè)緩慢通入O2并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，

記錄讀數(shù)為c；取出電極，向溶液中加入數(shù)滴濃Na2sO,

IVpH=2的H2sO4

溶液混合后，插入電極，保持通入，電壓表讀數(shù)仍為

C

在石墨一側(cè)緩慢通入并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，

VpH=12的NaOH

記錄讀數(shù)為d

①丙同學比較實驗II、IILIV的電壓表讀數(shù)為：c>a>b,請解釋原因是

②丁同學對IV、V進行比較，其目的是探究對氧化性

的影響；實驗IV中加入Na2s溶液的目的是o

【答案】2H++2e=H2t在金屬活動性順序中,Cu在H后,Cu不能置換出乩02

+4T+4e=2H20O2濃度越大，其氧化性越強，使電壓值增大溶液的酸堿

性排除溶液中的Na.（或S（V）對實驗的可能干擾；

【解析】

（1）①同學們認為實驗I中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，即為溶液中的1得電子生

+

成H2,其正極反應式是2H+2e=Hz3

②針對實驗H現(xiàn)象，甲同學考慮到：在金屬活動順序表中，Cu排在H的后面，

所以他認為不可能發(fā)生析氫腐蝕。乙同學認為實驗II中應發(fā)生吸氧腐蝕，其正極

是溶解在溶液中的得電子，電極反應式是O2+4田+4e-2H20o

（2）①丙同學比較實驗H、III、IV,同樣是pH=2的H2sO4溶液，只是溶解的

量不同，導致電壓表讀數(shù)為：c>a>b,因此可以看出，氧氣濃度越大，導電能

力越強。

②丁同學對IV、V進行比較，其變量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液

的酸堿性對氧化性的影響。實驗IV中加入Na2sO4溶液，結(jié)果溶液的導電能力未

變，從而說明溶液中的Na卡（或S（V）對實驗不產(chǎn)生干擾，也由此得出實驗IV中

加入Na2sO,溶液的目的是排除溶液中的Na卡（或SCV）對實驗的可能干擾。

10.電化學方法是化工生產(chǎn)及生活中常用的一種方法。回答下列問題：

（1）二氧化氯（C10J為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、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CIO2的新工藝如圖所示。

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

應連接電源的（填“正極”或“負極”），對應的電極反應式為o

②a極區(qū)pH（填“增大”“減小”或“不變”）。

③圖中應使用（填“陰”或“陽”）離子交換膜。

（2）電解及血。4溶液制備KMn04o工業(yè)上，通常以軟鎰礦（主要成分是Mn02）與K0H

的混合物在鐵生埸（熔融池）中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的

K2MnO4,化學方程式為。用銀片作陽極（鎮(zhèn)不參與反應），鐵板為陰極，電

解K2M11O4溶液可制備KMn04o上述過程用流程圖表示如下：

則D的化學式為；陽極的電極反應式為o

+

【答案】（1）正極C15e+2H20=C102f+4H增大陽

【解析】

【分析】

（1）陽極與電源正極連接，失去電子，發(fā)生氧化反應；陰極連接電源負極，陰

極發(fā)生還原反應，結(jié)合反應式判斷溶液酸堿性的變化情況；

【詳解】

（1）①圖中用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取CIO2。C1失去電

子，發(fā)生氧化反應產(chǎn)生C102,則產(chǎn)生CIO2的電極為陽極，應連接電源的正極，陽

+

極的電極反應式為：C15e+2H20=C102t+4H；

②b極為陽極，a極為陰極，水電離產(chǎn)生的IT得到電子發(fā)生還原反應產(chǎn)生慶，H+

不斷放電，使a電極區(qū)cGT）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)進入到陰極區(qū)。由于陽極b電極

上陰離子C1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

子通過交換膜進入到陰極區(qū)，故圖中使用的離子交換膜是陽離子交換膜；

11.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

圖1圖2

A.圖1中水合鈉離子的圖示不科學

B.NaCl溶液導電的原因是溶液中有自由移動的Na+和C「

C.NaCl溶液通電后才發(fā)生電離

D.熔融NaCl通電后離子移動方向如圖2

【答案】C

【解析】

A.Na+帶正電荷，應該吸引帶有部分負電荷的氧離子，所以水合Na+圖應為密，

則圖中水合Na卡的圖示不科學，故A正確；

B.NaCl是電離出陰陽離子而導電，因此氯化鈉溶液導電的原因是溶液中有自由

移動的Na+和C1，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錯誤；

D.熔融NaCl通電后陽離子向陰極即向與電源負極相連的電極移動，陰離子向陽

極移動即向與電源正極相連的電極移動，故D正確；故答案選C。

12.以石墨作電極，電解AgNOs溶液，可在兩極分別得到Ag和。2,下列說法正確

的是

++

A.氧化性：Ag>H,還原性：N03>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Imol電子，可生成ImolAg和0.25mol02

【答案】D

【解析】

A.根據(jù)放電順序可知，氧化性：Ag+>H+,還原性：0H->NO；,A錯誤；

B.Ag附著在陰極，陰極上發(fā)生還原反應：Ag++e-=Ag,B錯誤；

C.電解過程中陽極上氫氧根離子不斷發(fā)生氧化反應生成氧氣，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，C錯誤；

D.根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒4Ag~()2~4e可知，電路中每轉(zhuǎn)移lmol電子，可生成lmolAg

和0.25mol()2,D正確；

答案為D。

13.熱激活電池(又稱熱電池)可用作火箭、導彈的工作電源。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LiCKCl混合物一旦受熱熔融，電

池瞬間即可輸出電能。該電池總反應為:PbS04+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2S04+

Pbo關(guān)于該電池的下列說法中，不其確的是

A.負極的電極反應：Ca-2e-=Ca2+

B.放電時，I向硫酸鉛電極移動

C.硫酸鉛作正極材料，LiCl為正極反應物

D.常溫時，在正負極之間連上檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)

【答案】C

【解析】

電池總反應為：PbS04+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2S04+Pb,Ca化合價升高，失

去電子，作負極，PbS04化合價降低，得到電子，作正極。

A.根據(jù)前面分析得到負極的電極反應：Ca-2e-=Ca2+,故A正確；

B.放電時，根據(jù)離子移動方向“同性相吸”，因此I向正極（硫酸鉛）移動，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)PbS04+2LiCl+Ca=CaCl2

+Li2S04+Pb信息，PbS04為正極反應物，故C錯誤；

D.根據(jù)題中信息，電解質(zhì)的無水LiCIMCl混合物一旦受熱熔融，因此常溫時,

在正負極之間連上檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)，故D正確。

綜上所述，答案為C。

14.鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其充、放電時的電池反應為：Pb+PbO2

放電

+2H2s（hU2PbsCh+2H0O下列說法正確的是

充電2

二氧化鉛鉛溶液

H3SO4

A.放電時Pb為負極，發(fā)生反應：Pb2e=Pb2+

B.放電時不向正極移動，正極區(qū)域酸性增強

C.充電時Pb。?與外電源的負極相連

+

D.充電時陽極發(fā)生反應：PbS042e+2H20=PbO2+SO；+4H

【答案】D

【解析】

【分析】

放電

由鉛蓄電池的總反應Pb+Pb0+2H2s0402Pbsth+2H2。可知，放電時，Pb被

2充電

氧化，應為電池負極反應，電極反應式為Pb2e+S0：—PbSO”正極上PbO?得電子

被還原，電極反應式為Pb02+S0；+2e+4H+=PbS04+2H2。，在充電時，陽極上發(fā)生氧

化反應，電極反應式和放電時的正極反應互為逆反應，陰極上發(fā)生還原反應，電

極反應式和放電時的負極反應互為逆反應，由此解答；

【詳解】

A.放電時，該原電池的負極材料是鉛，鉛失電子發(fā)生氧化反應，電極方程式為

Pb+SO：2e=PbS(h,故A錯誤；

B.原電池中陽離子向正極移動，所以放電時，溶液中的H+向正極區(qū)移動與PbOz

反應生成水，則正極區(qū)域的溶液濃度減小，即酸性減弱，故B錯誤；

C.充電時為電解池，此時的PbOz外電源的正極相連，故C錯誤；

D.充電時，陽極上電極反應式為PbS()42e+2H2。=Pb02+S0；+4lT,故D正確；

故選D。

15.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其電極分別為AgzO和Zn,電解質(zhì)

溶液為KOH溶液，總反應式為Ag20+Zn+H20=2Ag+Zn(0H)2,下列說法中不正確的是

()

A.原電池放電時，負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是Zn

B.正極發(fā)生的反應是Ag20+2e-+H20=2Ag+20H

C.工作時，負極區(qū)溶液c(0H)減小

D.溶液中0H向正極移動，K\IT向負極移動

【答案】D

【解析】

A.根據(jù)總反應式Ag20+Zn+H20="2Ag+Zn(OH)2可知，放電時Zn元素化合價由0價

變?yōu)?2價，所以負極上Zn失電子發(fā)生氧化反應，故A正確；

B.正極上Ag2O得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為Ag20+2e-+H20^=2Ag+20H-,故

B正確；

C.電解質(zhì)溶液為KOH溶液，所以負極反應為Zn+201r_2e-===Zn(0H)2,在負極區(qū)，

0H被消耗導致氫氧根離子濃度減小，故C正確；

D.放電時，溶液中的OH.向負極移動，I、IT向正極移動，故D項錯誤。答案選D。

16.某小組同學利用下圖所示裝置進行鐵的電化學腐蝕原理的探究實驗：

裝置分別進行的操作現(xiàn)象

i.連好裝置一段時間

fi后，向燒杯中滴加酚酬

鐵片七ii.連好裝置一段時間

-碳棒鐵片表面產(chǎn)生

—1.0molL*1后，向燒杯中滴加

NaCl溶液藍色沉淀

K3[Fe(CN”]溶液

(1)小組同學認為以上兩種檢驗方法，均能證明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕。

①實驗i中的現(xiàn)象是o

②用化學用語解釋實驗i中的現(xiàn)象：O

(2)查閱資料：K3[Fe(CN)61具有氧化性。

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

②進行下列實驗，在實驗幾分鐘后的記錄如下:

實驗滴管試管現(xiàn)象

iii.蒸儲水無明顯變化

iv.1.0鐵片表面產(chǎn)生

1

I60.5mol,L

mol?I?NaCl溶液大量藍色沉淀

K[Fe(CN)]

J—鐵片36

2mL

溶液v.0.5

無明顯變化

mol?I?Na2sO4溶液

a.以上實驗表明：在條件下，JUFeGN）」溶液可以與鐵片發(fā)生反應。

b.為探究Cl的存在對反應的影響，小組同學將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）

后再進行實驗iii,發(fā)現(xiàn)鐵片表面產(chǎn)生藍色沉淀。此補充實驗表明C1的作用是

（3）有同學認為上述實驗仍不嚴謹。為進一步探究K3[Fe（CN）61的氧化性對實驗

ii結(jié)果的影響，又利用（2）中裝置繼續(xù)實驗。其中能證實以上影響確實存在的

是（填字母序號）。

實驗試劑現(xiàn)象

A酸洗后的鐵片、K3[Fe（CN）61溶液（已除。2）產(chǎn)生藍色沉淀

B酸洗后的鐵片、K31Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（未除O2）產(chǎn)生藍色沉淀

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

D鐵片、K3[Fe（CN）61和鹽酸混合溶液（已除02）產(chǎn)生藍色沉淀

【答案1碳棒附近溶液變紅02+4e+2H20=40HK3[Fe（CN）6]可能氧化Fe生成

Fe2+,會干擾由于電化學腐蝕負極生成Fe?*的檢驗C1存在C1破壞了鐵

片表面的氧化膜AC

【解析】

【分析】

根據(jù)圖像可知，該裝置為原電池裝置，鐵作負極，失電子生成亞鐵離子；C作正

極氧氣得電子與水反應生成氫氧根離子，正極附近顯紅色。要驗證“Fe(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實驗i中，發(fā)生吸氧腐蝕，碳棒為正極，發(fā)生得電子生成0H的反應,

從而使碳棒附近溶液變紅；

②正極氧氣得電子與水反應生成氫氧根離子，電極反應式02+4e+2H20=40H；

(2)①有同學認為僅通過ii中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學腐蝕，理由是既然

K3[Fe(CN”]具有氧化性，可能氧化Fe為亞鐵離子，影響實驗結(jié)果；

②a.對比試驗iv和v,溶液中的Na.、S(V對鐵的腐蝕無影響，C1使反應加快;

實驗表明：在C1存在的條件下，K3[Fe(CN)61溶液可以與鐵片發(fā)生反應；

b.用稀硫酸酸洗后，鐵片表面的氧化膜被破壞，再進行實驗iii,鐵片表面產(chǎn)

生藍色沉淀，則C1的作用與硫酸相同，也是破壞鐵表面的氧化膜；

(3)A.已除的鐵片不能發(fā)生吸氧腐蝕，只能發(fā)生鐵片、K3[Fe(CN)J溶液的反

應，從而表明K3[Fe(CN)J能與鐵作用生成Fe?+,故A符合題意；

B.酸洗后的鐵片、K3[Fe(CN)J和NaCl混合溶液(未除03同時滿足兩個反應發(fā)

生的條件，既可能是K3[Fe(CN)J與鐵作用生成Fe?十,也可能是鐵片發(fā)生了吸氧腐

蝕，故B不合題意；

C.鐵片、&[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除。2),不能發(fā)生吸氧腐蝕，只能是

Cl破壞氧化膜，然后K3［Fe（CN”］與鐵作用生成Fe2+,C符合題意；

D.鐵片、lUFeGN”］和鹽酸混合溶液（已除。2）反應產(chǎn)生藍色沉淀，可能是鐵

片與鹽酸直接反應生成Fe2+,也可能是K31Fe（CN）J與鐵作用生成Fe?+,故D不合

題意；

答案為ACo

【點睛】

鋼鐵在中性或堿性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，鐵失電子發(fā)生氧化反應做負極，正極是

氧氣得電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子；鋼鐵在酸性或堿性溶液中發(fā)生析氫腐

蝕，正極是氫離子得電子發(fā)生還原反應生成氫氣。

17.實驗室有如下材料：銅片、鐵片、石墨棒、CuCL溶液、FeCL溶液、導線、

電流表、鹽橋（裝有瓊脂KC1的U形管）、燒杯等。甲同學設(shè)計了如圖1的原電池

裝置，但乙同學發(fā)現(xiàn)甲同學設(shè)計的原電池裝置效率不高，電流在短時間內(nèi)就會衰

減，為解決以上問題，將原電池設(shè)計成了帶鹽橋的裝置，如圖2所示。

圖1圖2

（1）①事實證明，能設(shè)計成原電池的反應通常是放熱反應，下列化學反應在

理論上可以設(shè)計成原電池的是（填序號，下同）。

②甲同學設(shè)計的原電池，若將石墨棒改為鐵片，則總電極反應式是否改變,

若是，寫出改變后總的電極反應式，若否，請寫出理由：

③乙同學設(shè)計的原電池電極反應與甲的相同，但電池的效率高很多。乙同學

設(shè)計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o負極的電極反應式為，正極的電

極反應式為o

(2)關(guān)于乙同學設(shè)計的原電池，下列說法中錯誤的是o

a.實驗過程中，左側(cè)燒杯中C「濃度增大

b.實驗過程中取出鹽橋，原電池不能繼續(xù)工作

c.電子通過鹽橋從右側(cè)燒杯進入左側(cè)燒杯中

【答案】(1)①b

②2FeC13+Fe=3FeCb(或2Fe3++Fe=3Fe2+)

③銅片石墨棒Cu-2e-=Cu2+2Fe3++2e-=2Fe2+

(2)c

【解析】(1)①根據(jù)題中信息，設(shè)計成原電池的反應通常是放熱反應，排除a,

根據(jù)已學知識，原電池反應必是自發(fā)進行的氧化還原反應，排除c。

②若將石墨棒改為鐵片，則鐵的活潑性強于銅，總電極反應發(fā)生改變。

③因為乙同學設(shè)計的原電池總電極反應與甲同學的相同，均為Cu+2Fe3+=2Fe2+

+Cu2+,因此兩電極為銅片和石墨棒，再根據(jù)電解液即可確定兩電極的材料。

(2)該原電池的工作原理是Cu+2Fe"—Cu2++2Fe2+,鹽橋起形成閉合回路和平

衡電荷的作用，因此當電池工作時，鹽橋中的C「向負極移動，因此左側(cè)燒杯中

C「的濃度將增大，a正確。當取出鹽橋，不能形成閉合回路，電池處于斷路狀態(tài),

不能繼續(xù)工作，b正確。電子只能通過導線傳遞，鹽橋傳遞的是離子，c錯誤。

18.脫除煙氣中SO?有電化學法及液相催化氧化法等。

(1)Dennis等設(shè)計的電化學膜法脫除SO2的工藝如圖1所示。

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

-

2S20；+2e=3S0t+S02(g)、和2s0,+2S0『=2s2O；，

(2)研究FeS(X液相催化氧化脫硫的實驗流程如圖2所示，循環(huán)槽中循環(huán)液的

pH變化如圖3所示(起始時在脫硫塔中加入9LFeS(h溶液并向循環(huán)槽中鼓入空氣

5min)。

①圖2中設(shè)置分析取樣點A和B的目的是—o

②脫硫塔中發(fā)生的主要反應為—；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。

【解析】

【分析】

將含有二氧化硫的煙氣從多空陰極通入電池中，二氧化硫在五氧化二帆催化作用

下生成三氧化硫，三氧化硫通過空氣吹掃從多空陽極排出已達到除二氧化硫的目

的。將煙氣從A點通入脫硫塔中，煙氣中的二氧化硫會在循環(huán)液硫酸亞鐵的催化

作用下生成硫酸，硫酸會進入循環(huán)池，在循環(huán)池中加入鐵粉，鐵粉與硫酸反應有

生成硫酸亞鐵，達到脫硫的效果。

【詳解】

(1)多孔陽極發(fā)生失電子的氧化反應，其電極反應式為2so廣4e=2S03t+02

t,故答案為：2soi4e-=2S031+021;

(2)①由于A點是進樣口，B點是出樣口，計算A、B兩點的差值就可以算出

二氧化硫的含量，便于計算脫硫率，故答案為：監(jiān)測氣樣中SO?含量數(shù)據(jù)，便于

計算脫硫率；

②脫硫塔中進入煙氣，硫酸亞鐵被空氣鼓入到脫硫塔中，脫硫塔中在亞鐵離子催

F

化作用下二氧化硫和水和氧氣發(fā)生反應，反應方程式為2S02+2H20+02：2H2S04,

硫酸亞鐵和二氧化硫和氧氣發(fā)生反應，二氧化硫具有還原性，可以將硫酸鐵又還

原成硫酸亞鐵，化學方程式為：2FeS04+S02+02=Fe2(S04)3和Fe2(S04)3+S02+2lW=

2FeS04+2H2S04,循環(huán)槽中加入鐵粉，鐵粉與硫酸反應生成氫氣，所以在循環(huán)槽中

產(chǎn)生的氣體為H2；

③硫酸是在硫酸亞鐵催化二氧化硫產(chǎn)生的，鐵粉和硫酸反應有生成了硫酸亞鐵，

當二者的化學反應速率相等時，所以在430min后脫硫率基本穩(wěn)定在93.5%左右,

故答案為：SO?在FeSCh催化下產(chǎn)生硫酸的速率與鐵屑和硫酸反應消耗硫酸的速率

基本保持動態(tài)平衡。

材料：鋅棒、鐵棒、銅棒、石墨棒、500mL燒杯2個、鹽橋(裝有含瓊膠的KC1

飽和溶液)等。

回答下列問題：

(1)選用作正極，此電極的電極反應式是

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