题目内容

某蓄电池反应为NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2。
（1）该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是     （填下列字母），放电时生成Fe(OH)2的质量18 g，则外电路中转移的电子数是             。

A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2
（2）为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与该蓄电池这样的直流电源的      极（填“正”或“负”）相连。
（3）以该蓄电池做电源，用右图所示装置，在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）。                              。

（4）精炼铜时，粗铜应与直流电源的      极（填“正”或“负”）相连，精炼过程中，电解质溶液中c(Fe2＋)、c(Zn2＋)会逐渐增大而影响进一步电解，甲同学设计如下除杂方案：

已知：
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀时的pH
2.3
7.5
5.6
6.2
完全沉淀时的pH
3.9
9.7
6.4
8.0
 
则加入H2O2的目的是                                                  ，乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点      （填“正确”或“不正确”），理由是                           。

（1）C    0.4NA或2.408×1023（2）负
（3）Al＝Al3++3e-    Al3++3HCO3-＝Al(OH)3↓+3CO2↑
（4）正 将Fe2+氧化为Fe3+         不正确    因同时会使Cu2+生成沉淀而除去

解析试题分析：（1）充电时Fe(OH)2得到电子，被还原，发生还原反应，变为Fe。内产生1mol的Fe(OH)2，转移电子2mol,现在产生Fe(OH)2的物质的量为18g÷90g/mol=0.2mol,所以转移电子的物质的量为0.4NA。（2）为防止轮船被腐蚀，应该把轮船的船体与外界电源的负极相连，这样轮船就不会失去电子，从而得到保护。（3）Al作阳极，发生反应：Al-3e-=Al3+;在溶液中发生反应：Al3++3HCO3-＝Al(OH)3↓+3CO2↑。因此可看到溶液变浑浊同时冒气泡。（4）精炼铜时，粗铜应与直流电源的正极相连，精铜与直流电源的负极相连，粗铜在的Fe、Zn也逐渐被氧化变为Fe2+、Zn2+，加入H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+，调整溶液的PH至3.9，这时Fe3+完全为Fe(OH)3沉淀，而Cu2+仍然以离子的形式存在于溶液中。乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点不正确。这是因为PH=8时会使Cu2+生成沉淀而除去。
考点：考查电化学反应原理及金属的精炼的知识。

练习册系列答案
相关题目

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防治碘缺乏病，KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。
(1)工业上可以通过铁屑法生产KI，其工艺流程如下：

①反应Ⅰ生成铁与碘的化合物，若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21∶127，则加入足量碳酸钾时，反应Ⅱ的化学方程式为____________________。
②操作A包括__________________；用冰水洗涤的目的是__________________。
(2)KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3，然后再用KOH中和的方法进行生产。
①烹饪时，含KIO3的食盐常在出锅前加入，其原因是_____________________________
②若制得1 284 kg KIO3固体，理论上至少需消耗质量分数为30%的双氧水________ kg。
③KIO3还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为____________。若忽略溶液体积的变化，则电解结束后阴极区的pH与电解前相比________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

工业上利用铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼铬的工艺流程如下:

（1）实验室焙烧铬铁矿可选用的装置是__________（填序号）。

（2）完成下列化学方程式（在横线上填写物质的化学式及计量数）：4CrO42－＋6S＋7H2O＝4Cr(OH)3↓＋3S2O32－＋_____________。
（3）操作I包括过滤与洗涤，简述实验室中洗涤沉淀的操作：__________________。
（4）Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，写出Cr(OH)3溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式________________________________。
（5）由Cr2O3冶炼Cr的化学方程式为____________________________。
（6）目前有一种采用以铬酸钠(Na2CrO4)为原料，用电化学法制备重铬酸钠(Na2Cr2O7)的实验装置如下图所示（已知：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O）。

①写出阴极的电极反应式为________________________________________。
②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na＋物质的量由a mol变为b mol，则此时铬酸钠的转化率为___。

工业上采用的一种污水处理方法是：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。某科研小组用此法处理污水，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，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的________。

A．BaSO4B．CH3CH2OHC．Na2SO4D．NaOH
（2）电解池阳极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：
①___________________________________________________；
②___________________________________________________。
（3）电极反应①和②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。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32－－8e－=5CO2+2H2O。则正极的电极反应是                       。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，此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。

(1)[2013·四川理综，11(4)]以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2该电池反应的化学方程式是______________________________。
(2)[2013·重庆理综，11(2)]化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3—的原理如图所示。

①电源正极为__________(填A或B)，阴极反应式为__________________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为__________克。
(3)[2013·新课Ⅱ，36(1)]锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图所示。

回答下列问题：
普通锌锰电池放电时发生的主要反应为
Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是________，电解质的主要成分是________，正极发生的主要反应是_____________________________________________。
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是________________。

蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2 + Fe + 2H2OFe(OH)2 + Ni(OH)2。
（1）若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是      （填序号）。

A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2
（2）用此蓄电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02 mole-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。
①电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了g M，则金属M的相对原子质量为         （用含“、x”的表达式表示）。
②电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是          ；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的PH=          。

一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2－。按要求回答下列问题：
（1）通入空气的极发生的反应类型为___________（填“氧化”或“还原”）反应。
（2）在电池工作过程中，O2－向_______移动，负极反应式为______________________。
（3）每有1mol丁烷参加反应，理论上消耗氧气的物质的量为_____________。

新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［(CH3­COO) Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如下：

请回答下列问题：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）在方法一所发生的反应中， 除生成磷酸亚铁锂、乙酸外， 还有　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　（填化学式）生成。
（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，利用2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr反应原理进行工作,电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过。

（1）当蓄电池工作放电时，电池中Na+的移动方向是：____   （填“电极a→b”或“电极b→a”），电极a的电极名称为       ，发生的电极反应为                       。
（2）当蓄电池处于充电状态时，电极a应接外电源         极（填“正”或“负”），电极b的电极名称为        ，发生的电极反应为                      。
（3）若左侧储罐的中溶液体积为VL（导管、泵及电池内部溶液忽略不计），一段时间观察，溶液中Na+的平均浓度由c1mol·L－1降至c2mol·L－1，则此装置该段时间正处于       （填“放电”或“充电”）状态，此过程中电极b上转移电子的物质的量共有__         mol。

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网