高三原电池电解2.docVIP

原电池和电解2 21.某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。 图2Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。 (1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是______(填字母序号)。 A．铝 B．石墨 C．银 D．铂 (2)N极发生反应的电极反应式为____________________________________________。 (3)实验过程中，SO____________(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动； 滤纸上能观察到的现象有____________________________________。 Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。 (4)电解过程中，X极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (5)电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O和____________。 (6)若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况下的气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少__________ g。 (7)在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为： 2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为__________________________________。 22.工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0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。某科研小组用该原理处理污水，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．CH3CH2OH　　c．Na2SO4　　d．NaOH　　e．BaSO4 (2)电解池阳极实际发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是Ⅰ.________ ___；Ⅱ.______________。 (3)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，稀土金属材料作电极。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________________。 (4)已知燃料电池中有1.6 g CH4参加反应，则C电极理论上生成气体______ L(标准状况)。 23.铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题： (1)黄铁矿(FeS2，其中S为－1价)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，氧化产物为____________，若有3 mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为__________。 (2)①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。 ②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式 ____________________________ (3)高铁酸钾(K2FeO4)可作净水剂，也可用于制造高铁电池。高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ①该电池放电时正极反应式为____________。用该电池电解100 mL 1 mol·L－1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1 mol电子时，被电解溶液的pH为______(溶液体积变化忽略不计)。 ②高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，工业上可先制得高铁酸钠，制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下： 干法制备——2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑ 湿法制备——2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O 然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH，可析出高铁酸钾。 由以上信息可知：高铁酸钾溶解度比高铁酸钠________(填“大”或“小”)。 已知高铁酸钠和水反应，有氢氧化铁和氧气生成，请写出该反应过程的离子反应方程式________