2014年化學高考題分類解析考點9 電化學

高考試題分類解析PAGE考點9電化學一、選擇題1.(2014·浙江高考·5)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應方程式是:Ni(OH)2+MNiOOH+MH已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH-6Ni(OH)2+NO2下列說法正確的是()A.NiMH電池放電過程中,正極的電極反應式為:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-B.充電過程中OH-離子從陽極向陰極遷移C.充電過程中陰極的電極反應式:H2O+M+e-MH+OH-,H2O中的H被M還原D.NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)熟練運用電化學原理判斷所發(fā)生的反應及化合價變化的元素。(2)結合信息、氧化還原反應及守恒知識,熟練書寫及判斷電極反應式?！窘馕觥窟xA。正極發(fā)生得電子的還原反應,結合充電時的方程式知A正確;電解時陰離子移向陽極,B錯誤;MH中M和氫化合價都是0價,充電時陰極發(fā)生水中的氫得電子被還原的反應,不是被M還原,C錯誤;根據(jù)已知信息6NiOOH+NH3+H2O+OH-6Ni(OH)2+NO2-【誤區(qū)提醒】MH是金屬或合金吸收氫后的物質(zhì),但是化合價沒有變化,通過分析所給反應可以得到,否則容易將得電子的元素看作是金屬而錯選。2.(2014·上海高考·12)如右圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中。下列分析正確的是()A.K1閉合,鐵棒上發(fā)生的反應為2H++2e-H2↑B.K1閉合,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高C.K2閉合,鐵棒不會被腐蝕,屬于犧牲陽極的陰極保護法D.K2閉合,電路中通過0.002NA個電子時,兩極共產(chǎn)生0.001mol氣體【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)明確電化學原理;(2)注意電極材料及離子放電順序。【解析】選B。K1閉合形成原電池,鐵作負極,失電子被腐蝕,石墨電極是正極,氧氣得電子變?yōu)镺H-,pH逐漸升高,A錯誤、B正確;K2閉合,鐵棒作陰極被保護,不會被腐蝕,屬于外加電流的陰極保護法,C錯誤;K2閉合形成電解池,兩極分別產(chǎn)生氯氣和氫氣,電路中通過0.002NA個電子時,每極上產(chǎn)生0.001mol氣體,共0.002mol氣體,D錯誤。3.(2014·廣東高考·11)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置。電極Ⅰ為Al,其他電極均為Cu,則()A.電流方向:電極Ⅳ→→電極ⅠB.電極Ⅰ發(fā)生還原反應C.電極Ⅱ逐漸溶解D.電極Ⅲ的電極反應:Cu2++2e-Cu【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)掌握判斷電解池和原電池的方法;(2)電流方向與電子流動方向相反?！窘馕觥窟xA。電極Ⅰ是原電池的負極,電極Ⅱ是原電池的正極,電極Ⅲ是電解池的陽極,電極Ⅳ是電解池的陰極,故電流方向:電極Ⅳ→→電極Ⅰ,A正確;電極Ⅰ發(fā)生氧化反應,B錯誤;電極Ⅱ是原電池的正極,發(fā)生還原反應,有單質(zhì)銅析出,C錯誤;電極Ⅲ是電解池的陽極,發(fā)生氧化反應,電極反應為Cu-2e-Cu2+,D錯誤?！菊`區(qū)提醒】原電池與電解池串聯(lián)時,可通過電極的活性差異判斷裝置是不是原電池。一般情況下,若電極不同且其中的一極能與電解質(zhì)反應,則該裝置為原電池;若電極材料相同,則為電解池。4.(2014·海南高考·3)以石墨為電極,電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉),下列說法錯誤的是()A.陰極附近溶液呈紅色 B.陰極逸出氣體C.陽極附近溶液呈藍色 D.溶液的pH變小【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)電解池的兩極電極產(chǎn)物的判斷;(2)碘使淀粉變藍和堿使酚酞變紅?！窘馕觥窟xD。惰性電極電解碘化鉀溶液,陰極氫離子得電子生成氫氣,同時生成氫氧化鉀,因此溶液變紅(堿使酚酞變紅),A、B說法正確;陽極產(chǎn)生碘單質(zhì),碘使淀粉變藍,C說法正確;陰極氫離子得電子生成氫氣,同時生成氫氧化鉀,堿性增強,D說法錯誤?！菊`區(qū)提醒】(1)電極產(chǎn)物判斷不準確,而錯誤判斷電極產(chǎn)物為鉀和碘單質(zhì);(2)溶液的酸堿性變化不清晰,只考慮電極產(chǎn)物碘單質(zhì)和氫氣,而忽略氫氧化鉀的生成,導致溶液酸堿性判斷出錯。5.(2014·北京高考·8)下列電池工作時,O2在正極放電的是()【解題指南】解答本題需注意以下兩點:(1)明確正負極上發(fā)生的反應是解答本題的關鍵;(2)電極反應式的書寫要結合電解質(zhì)溶液的酸堿性。【解析】選B。鋅錳電池中電極反應式,負極:Zn-2e-Zn2+、正極:2MnO2+2NH4++2e-Mn2O3+2NH3+H2O,所以不符合題意,故A錯誤;酸性氫燃料電池電極反應式為2H2-4e-4H+、O2+4H++4e-2H2O,堿性氫燃料電池電極反應式為2H2-4e-+4OH-4H2O、O2+2H2O+4e-4OH-,所以符合題意,故B正確;鉛蓄電池放電時負極電極反應式:Pb-2e-+SO42-PbSO4,正極電極反應式:PbO2+2e-+4H++SO42-PbSO4+2H2O,所以不符合題意,故C錯誤;鎳鎘電池放電,正極:2NiOOH+2H2O+2e-2Ni(OH)2+2OH-、負極:Cd+2OH--2e-Cd(OH)2,所以不符合題意,故D錯誤。6.(2014·海南高考·16)鋰錳電池的體積小,性能優(yōu)良,是常用的一次電池。該電池反應原理如圖所示,其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機溶劑中,Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中,生成LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}:(1)外電路的電流方向是由極流向極。(填字母)(2)電池正極反應式為。(3)是否可用水代替電池中的混合有機溶劑?(填“是”或“否”),原因是。(4)MnO2可與KOH和KClO3在高溫下反應,生成K2MnO4,反應的化學方程式為,K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為?！窘忸}指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)原電池原理和兩極判斷,外電路的電流流向;(2)電極反應式書寫和電解質(zhì)溶液的探究?！窘馕觥?1)鋰錳電池的一個電極反應物為單質(zhì)鋰,另一個電極反應物為二氧化錳,則負極為金屬鋰,正極為二氧化錳,則外電路電流流向為正極經(jīng)導線到達負極,即b-導線-a;(2)正極為二氧化錳,而題干中給出鋰離子通過電解質(zhì)遷移入二氧化錳晶格中生成LiMnO2,故電極反應式為MnO2+e-+Li+LiMnO2;(3)由于負極為金屬鋰,鋰為活潑堿金屬元素,單質(zhì)鋰與水發(fā)生反應,所以不能用水溶液作電解質(zhì);(4)二氧化錳可與氫氧化鉀、氯酸鉀在高溫下生成錳酸鉀,則錳化合價升高,依據(jù)氧化還原反應化合價變化規(guī)律,氯元素化合價降低,生成氯化鉀,然后依據(jù)電子得失守恒配平化學方程式為3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;錳酸鉀溶液在酸性溶液中歧化,生成高錳酸鉀和二氧化錳,依據(jù)化合價升降相等快速判斷產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比(K2MnO4→KMnO4化合價升高1;K2MnO4→MnO2化合價降低2)為2∶1。答案:(1)ba(2)MnO2+e-+Li+LiMnO2(3)否電極Li是活潑金屬,能與水反應(4)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O2∶17.(2014·福建高考·11)某原電池裝置如圖所示,電池總反應為2Ag+Cl22AgCl。下列說法正確的是()A.正極反應為AgCl+e-Ag+Cl-B.放電時,交換膜右側溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應隨之改變D.當電路中轉移0.01mole-時,交換膜左側溶液中約減少0.02mol離子【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)原電池的正極得電子發(fā)生還原反應;(2)陽離子交換膜只允許陽離子通過?！窘馕觥窟xD。電池總反應為2Ag+Cl22AgCl,根據(jù)題干裝置圖和原電池原理,正極得電子,所以正極反應式為Cl2+2e-2Cl-,A錯誤;放電時,氯化銀/銀電極為負極,銀單質(zhì)失電子與鹽酸中的氯離子形成氯化銀沉淀,故交換膜左側溶液中有大量白色沉淀生成,B錯誤;若用氯化鈉溶液代替鹽酸,電極反應式不變,C錯誤;當轉移0.01mol電子,則負極生成了0.01mol氯化銀,則減少了0.01mol氯離子,正極氯氣得電子變?yōu)槁入x子,左側的溶液中的氫離子通過離子交換膜轉移到右側(物質(zhì)的量為0.01mol),故左側溶液中約減少0.02mol離子,D正確。【誤區(qū)提醒】(1)忽視了離子交換膜,弄不清楚何種離子通過交換膜。(2)電極判斷錯誤,應依據(jù)氧化還原反應中的氧化反應在負極,還原反應在正極進行確定。(3)溶液中離子濃度的減小不僅僅包含電極反應式中減少的,還包括通過離子交換膜轉移的。8.(2014·天津高考·1)化學與生產(chǎn)、生活息息相關,下列敘述錯誤的是()A.鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色污染C.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素D.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放【解題指南】解答本題需注意以下兩點:(1)原電池的正極都是被保護的。(2)聚乙烯塑料不能降解,聚乳酸塑料可降解?！窘馕觥窟xB。鐵表面鍍鋅時,鋅作負極失電子,鐵作正極被保護,所以可以增強鐵的抗腐蝕性,A正確;聚乙烯在自然界中很難分解,可以造成白色污染,B錯誤;大量燃燒化石燃料會產(chǎn)生煙塵等污染物,造成霧霾天氣,C正確;含有重金屬離子的電鍍廢液能造成水污染,不能隨意排放,D正確。9.(2014·天津高考·6)已知:鋰離子電池的總反應為LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2,鋰硫電池的總反應為2Li+SLi2S有關上述兩種電池說法正確的是()A.鋰離子電池放電時,Li+向負極遷移B.鋰硫電池充電時,鋰電極發(fā)生還原反應C.理論上兩種電池的比能量相同D.上圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電【解題指南】解答本題需注意參與電極反應的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小稱為該電池的比能量,若是同一種電極材料,比能量大小同該物質(zhì)的化合價密切相關?！窘馕觥窟xB。A項,原電池中陽離子向正極移動,則鋰離子電池放電時,Li+向正極遷移,錯誤;B項,鋰硫電池充電時,鋰電極與外接電源的負極相連,鋰電極上,Li+得電子發(fā)生還原反應,正確;C項,鋰硫電池放電時負極為Li,鋰離子電池放電時負極為LixC,兩種電池鋰的變價不同,兩種電池的負極材料不同,所以比能量不相同,錯誤;D項,充電時,正接正,負接負,所以Li電極接C電極,錯誤。【誤區(qū)提醒】(1)原電池放電時,陽離子向正極移動,很多同學誤以為向負極移動而誤選A。(2)給二次電池充電時,要使金屬離子變成金屬單質(zhì),必須發(fā)生還原反應,作電解池的陰極,必須連接原電池的負極,如本題D項就是對這一知識點的考查。10.(2014·新課標全國卷Ⅱ·12)2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A.a為電池的正極B.電池充電反應為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC.放電時,a極鋰的化合價發(fā)生變化D.放電時,溶液中Li+從b向a遷移【解題指南】解答本題時應注意解答電化學題目的流程:確定電池兩極判斷電子、離子移動方向書寫電極反應和電池反應【解析】選C。鋰離子電池中,b電極為Li,放電時,Li失電子為負極,LiMn2O4得電子為正極,所以a為電池的正極,故A正確;充電時,Li+在陰極得電子,Li1-xMn2O4在陽極失電子,電池充電反應為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi,故B正確;放電時,a為正極,正極上LiMn2O4中錳元素得電子,所以鋰的化合價不變,故C錯誤;放電時,溶液中陽離子向正極移動,即溶液中Li+從b向a遷移,故D正確。二、非選擇題11.(2014·重慶高考·11)氫能是重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關鍵技術,是當前關注的熱點之一。(1)氫氣是清潔能源,其燃燒產(chǎn)物為。(2)NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應生成NaBO2,且反應前后B的化合價不變,該反應的化學方程式為

,反應消耗1molNaBH4時轉移的電子數(shù)目為。(3)儲氫還可借助有機物,如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應來實現(xiàn)脫氫和加氫。(g)(g)+3H2(g)。在某溫度下,向恒容密閉容器中加入環(huán)己烷,其起始濃度為amol·L-1,平衡時苯的濃度為bmol·L-1,該反應的平衡常數(shù)K=。(4)一定條件下,如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫(忽略其他有機物)。①導線中電子轉移方向為。(用A、D表示)②生成目標產(chǎn)物的電極反應式為。③該儲氫裝置的電流效率η=。(η=生成目標產(chǎn)物消耗的電子數(shù)轉移的電子總數(shù)×【解題指南】解答本題注意以下兩點:(1)根據(jù)NaBH4與水反應時產(chǎn)物為NaBO2并且B的化合價不變,寫出反應的方程式并且配平,然后根據(jù)反應方程式計算轉移電子的數(shù)目;(2)燃料電池中的高分子電解質(zhì)膜只允許氫離子通過,說明兩個電極反應中均有氫離子參與?！窘馕觥?1)氫氣完全燃燒的產(chǎn)物是H2O。(2)NaBH4與水反應生成NaBO2,且反應前后B的化合價不變,NaBO2中硼元素化合價為+3價,所以NaBH4中氫元素的化合價為-1價,所以氫元素化合價由-1價、+1價變?yōu)?價,再結合轉移電子守恒配平方程式為NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑,反應消耗1molNaBH4時轉移電子的物質(zhì)的量=1mol×4×(1-0)=4mol,所以轉移電子數(shù)為4NA或2.408×1024。(3)利用三段式解題(g)(g)+3H2(g)起始

(mol·L-1) a 0 0轉化

(mol·L-1) b b 3b平衡

(mol·L-1) a-b b 3b化學平衡常數(shù)K=(3b)3(4)①根據(jù)題干圖示苯→環(huán)己烷知發(fā)生還原反應,則D是陰極,電子轉移方向為A→D;②苯得到電子生成環(huán)己烷是目標產(chǎn)物(儲氫),反應為C6H6+6H++6e-C6H12;③陽極生成2.8mol氣體應該是氧氣,轉移電子2.8mol×4=11.2mol,設陰極消耗苯的物質(zhì)的量為xmol,轉移電子6xmol,生成環(huán)己烷xmol,根據(jù)得失電子相等,陰極還生成氫氣(11.2-6x)÷2mol,(2.4-x)/[10+(11.2mol-6xmol)÷2]=0.1,x=1.2,因此儲氫裝置的電流效率η=(6x/11.2)×100%=64.3%。答案:(1)水(或H2O)(2)NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑4NA(或2.408×1024)(3)27(4)①A→D②C6H6+6H++6e-C6H12③64.3%12.(2014·新課標全國卷Ⅰ·27)次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品,具有較強還原性,回答下列問題:(1)H3PO2是一元中強酸,寫出其電離方程式:

。(2)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀,從而可用于化學鍍銀。①H3PO2中,磷元素的化合價為。②利用H3PO2進行化學鍍銀反應中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1,則氧化產(chǎn)物為(填化學式)。③NaH2PO2為(填“正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯(填“弱酸性”“中性”或“弱堿性”)。(3)H3PO2的工業(yè)制法是:將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2,后者再與H2SO4反應,寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應的化學方程式:

。(4)H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):①寫出陽極的電極反應式。②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因。③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產(chǎn)品室,其缺點是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是

。【解析】(1)一元中強酸電離時只電離出一個氫離子。(2)①根據(jù)化合物中正負化合價代數(shù)和為0,H是+1價,O是-2價,得出P為+1價;②氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1時,氧化劑得到4mol電子,1mol還原劑失去4mol電子,則P的化合價從+1價上升到+5價;③因為H3PO2是一元中強酸,所以NaH2PO2是正鹽,且是強堿弱酸鹽,溶液呈弱堿性。(3)白磷(P4)與氫氧化鋇溶液反應生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2,磷元素的化合價由0價變?yōu)?3價和+1價,根據(jù)得失電子守恒進行配平。(4)①電解時陽極氫氧根離子失電子生成氧氣;②陽極室的氫離子通過陽膜到達產(chǎn)品室,原料室中的H2PO2-通過陰膜進入產(chǎn)品室,二者生成產(chǎn)品;③由于陽極產(chǎn)生氧氣,如果陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,氧氣會把其氧化為P答案:(1)H3PO2H++H2PO2(2)①+1②H3PO4③正鹽弱堿性(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3↑(4)①2H2O-4e-O2↑+4H+②陽極室的H+穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室,原料室的H2PO2-穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室,二者反應生成H3③PO43-H3PO2或H2【誤區(qū)提醒】幾元酸的判斷不能根據(jù)分子式中氫原子的個數(shù),如果不注意,很容易把H3PO2的電離方程式誤寫為三步電離,把NaH2PO2誤認為酸式鹽。13.(2014·北京高考·26)NH3經(jīng)一系列反應可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖所示。(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化劑作用下反應,其化學方程式是。(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。在其他條件相同時,分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強(p1、p2)下溫度變化的曲線(如下圖)。①比較p1、p2的大小關系:。②隨溫度升高,該反應平衡常數(shù)變化的趨勢是。(3)Ⅲ中,將NO2(g)轉化為N2O4(l),再制備濃硝酸。①已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH12NO2(g)N2O4(l)ΔH2下列能量變化示意圖中,正確的是(選填字母)。②N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是。(4)Ⅳ中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如下圖所示,為使電解產(chǎn)物全部轉化為NH4NO3,需補充物質(zhì)A,A是,說明理由:

?！窘忸}指南】解答本題時應注意以下3點:(1)要注意常見的能量變化,如化合反應一般為放熱反應,物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)一般要放出熱量等。(2)要會分析化學平衡圖像,其基本方法是“定一議二”,如本題比較p1、p2的大小關系先固定溫度不變,看NO的轉化率和壓強的變化關系。(3)要熟練掌握常見方程式的書寫以及它們的變形?！窘馕觥?1)氨氣的催化氧化方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。(2)①該反應正反應方向是氣體物質(zhì)的量減小的反應,增大壓強,正向移動,即壓強越高,NO的轉化率越大,根據(jù)題圖可知,相同的溫度下,壓強為p1時的NO轉化率小于壓強為p2時的轉化率,故p1<p2;②其他條件不變時,升高溫度,平衡向吸熱方向移動,又根據(jù)題圖可知,隨著溫度升高,NO的轉化率降低,即升高溫度,平衡向逆反應方向移動,則正反應是放熱反應,隨著溫度的升高,平衡常數(shù)減小。(3)①二氧化氮轉化成四氧化二氮是化合反應,化合反應一般是放熱反應,又因為氣態(tài)四氧化二氮的能量大于液態(tài)四氧化二氮的能量,因此答案選A;②N2O4與O2和H2O反應生成HNO3的化學方程式為2N2O4+O2+2H2O4HNO3。(4)電解NO制備硝酸銨,陽極:NO-3e-+2H2ONO3-+4H+;陰極:NO+5e-+6H+NH4++H2O,由電子守恒可知,陽極產(chǎn)生的NO3-的量要大于陰極產(chǎn)生的NH4+的量,總反應為8NO+7H2O3NH4答案:(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)①p2>p1②減小(3)①A②2N2O4+O2+2H2O4HNO3(4)氨氣由電子守恒可知陽極產(chǎn)生的NO3-的量要大于陰極產(chǎn)生的NH14.(2014·北京高考·28)用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液,通過控制電壓電解得以再生。某同學使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1mol·L-1FeCl2溶液,研究廢液再生機理。記錄如下(a、b、c代表電壓值):序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物Ⅰx≥a電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生有Fe3+、有Cl2Ⅱa>x≥b電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生有Fe3+、無Cl2Ⅲb>x>0無明顯變化無Fe3+、無Cl2(1)用KSCN溶液檢驗出Fe3+的現(xiàn)象是。(2)Ⅰ中,Fe3+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽極放電,生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關反應:

。(3)由Ⅱ推測,Fe3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,原因是Fe2+具有性。(4)Ⅱ中雖未檢測出Cl2,但Cl-在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗,記錄如下:序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物Ⅳa>x≥c無明顯變化有Cl2Ⅴc>x≥b無明顯變化無Cl2①NaCl溶液的濃度是mol·L-1。②Ⅳ中檢測Cl2的實驗方法:。③與Ⅱ對比,得出的結論(寫出兩點):

。【解題指南】解答本題需注意以下兩點:(1)掌握鐵離子的檢驗方法和試劑顏色變化;(2)明確氯離子在陽極失電子生成氯氣,氯氣具有氧化性,氧化亞鐵離子生成鐵離子,溶液變黃色?！窘馕觥?1)用KSCN溶液檢測Fe3+的現(xiàn)象是溶液變紅色;(2)依據(jù)電解原理,氯離子在陽極失電子生成氯氣,電極反應式為2Cl--2e-Cl2↑,氯氣具有氧化性,氧化亞鐵離子生成鐵離子,溶液變黃色,反應的離子方程式為Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-;(3)由Ⅱ推測,Fe3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,元素化合價升高,依據(jù)氧化還原反應分析Fe2+具有還原性;(4)①電解pH=1的0.1mol·L-1FeCl2溶液,電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗,探究氯離子是否放電,需要在Cl-濃度相同的條件下進行,所以氯化鈉溶液的濃度為0.2mol·L-1;②依據(jù)檢驗氯氣的實驗方法分析,取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍色證明生成氯氣,否則無氯氣生成;③依據(jù)圖表數(shù)據(jù)比較可知,電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗與Ⅱ對比,通過控制電壓證明了亞鐵離子還原性大于氯離子,優(yōu)先放電,說明生成鐵離子有兩種原因。答案:(1)溶液變紅(2)2Cl--2e-Cl2↑、Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+(3)還原(4)①0.2②取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍色③通過控制電壓,證實了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因;通過控制電壓,驗證了Fe2+先于Cl-放電15.(2014·四川高考·11)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2(反應條件已省略)。請回答下列問題:(1)上述流程脫硫實現(xiàn)了(選填下列字母編號)。A.廢棄物的綜合利用B.白色污染的減少C.酸雨的減少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是

。(3)已知:25℃、101kPa時,Mn(s)+O2(g)MnO2(s)ΔH=-520kJ·mol-1S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-297kJ·mol-1Mn(s)+S(s)+2O2(g)MnSO4(s)ΔH=-1065kJ·mol-1SO2與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是

。(4)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應式是。(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時,正極的電極反應式是。(6)假設脫除的SO2只與軟錳礦漿中MnO2反應。按照圖示流程,將am3(標準狀況)含SO2的體積分數(shù)為b%的尾氣通入礦漿,若SO2的脫除率為89.6%,最終得到MnO2的質(zhì)量為ckg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時,所引入的錳元素相當于MnO2kg?！窘忸}指南】根據(jù)已知反應書寫未知熱化學方程式的流程:【解析】(1)二氧化硫對大氣的污染主要是形成酸雨。(2)碳酸錳能夠與溶液中的氫離子反應,降低溶液的酸性,從而促進了鋁離子和三價鐵離子的水解,從而使兩者變成氫氧化物沉淀下來。(3)將熱化學方程式從上到下依次標為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,將③-①-②可得到所要求的熱化學反應方程式:MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1。(4)電解池的陽極在反應中應該失去電子,反應物為硫酸錳,產(chǎn)物為二氧化錳,反應方程式為Mn2++2H2O-2e-MnO2+4H+。(5)原電池的正極在反應過程中應該得到電子,錳的化合價由+4價降低為+3價,反應方程式為MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-。(6)參加反應的二氧化硫的物質(zhì)的量為1000a×b%×89.6%22.4=0.4ab(mol),生成硫酸錳的物質(zhì)的量為0.4abmol,生成二氧化錳ckg,根據(jù)反應3MnSO4+2KMnO4+2HK2SO4+2H2SO4,消耗硫酸錳的物質(zhì)的量是1000c87×35mol,除去金屬雜質(zhì)時引入的錳元素的物質(zhì)的量是1000c87×35mol-0.4abmol,相當于二氧化錳的質(zhì)量是(1000c87×35mol-0.4abmol)×答案:(1)A、C(2)消耗溶液中的酸,促進Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀(3)MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)ΔH=-248kJ·mol-1(4)Mn2++2H2O-2e-MnO2+4H+(5)MnO2+H2O+e-MnOOH+OH-(6)116.(2014·江蘇高考·20)硫化氫的轉化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。(1)將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如下圖所示的電解池的