题目内容

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=          。

（1）A  （2）①50   ②0.168；  2

解析试题分析：分析蓄电池的反应可知发生还原反应的物质是NiO2,（2）Mx++xe-=M，当增加agM时其相对原子质量为50ax；电解混合溶液时阳极2Cl- -2e-=Cl2↑0.01molCl-失去0.01mole-，而电路中转移0.02mole-，所以溶液中的OH-放电，4OH- -4e-=2H2O+O2↑且失去0.01mole-，生成0.0025mol氧气，所以阳极生成气体的总量为0.0075mol，体积为0.168L.同时溶液中消耗0.01molOH-,H+的物质的量为0.01mol，1L溶液中的c（H+）=0.01mol/L.pH=2.
考点：原电池原理、原电池工作中的计算。

练习册系列答案
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（1）以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCl为原料可以合   成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质．合成路线如下：

① 生产过程中，反应Ⅰ中需鼓入足量空气，试写出该反应的总方程式                         。
② 反应Ⅱ中需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质（已知对苯二酚具有很强的还原性），其作用可能是           。
③ 反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为             。
④ 能用于测定尾气中SO2含量的是            。

A．滴有酚酞的NaOH溶液 B．酸性KMnO4
C．滴有淀粉的碘水 D．BaCl2溶液．
（2）已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：Pb-2e－＋SO42－＝PbSO4    正极：PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－=PbSO4＋2H2O
如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.80L，电解前硫酸溶液浓度为4.50mol.L-1，当制得29.12 L Cl2时（指在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）________ mol.L-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5.0～6.0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的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，设计装置示意图如下。

请回答下列问题。
(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．BaSO4　　　   c．Na2SO4
d．NaOH    e．CH3CH2OH
(2)电解池阳极的电极反应分别是：①__________；②4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。
(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)该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4＋4CO32—－8e－=5CO2＋2H2O。
①正极的电极反应是____________________________________________。
②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(见装置示意图)。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。

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)。 

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                           。

某课外活动小组同学用下图装置进行实验，一段时间后在C电极表面有铜析出，试回答下列问题。

（1）A为电源的            极；
（2）E的电极反应式为：                 ；
（3）在常温下，现用丙装置给铁镀铜，当丙中铁表面析出铜的3.2g时，乙中溶液的PH值为        （假设溶液体积为1L）；
（4）在电解一段时间后在甲中加入适量      可以使溶液恢复到原来的浓度。
（5）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为______________。

为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
 
I．用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是        （填序号）。

A．石墨 B．镁 C．银 D．铂
（2）实验过程中，SO42?     （填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象         。
II．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（3）电解过程中，X极溶液的pH        （填“增大”“减小”或“不变”）
（4）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH?－4e?=2H2O+O2↑和               。
（5）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为       mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
（6）K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应为：
2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的电极反应式为             。

铅蓄电池是最常用的化学电源，它在放电、充电时的电池反应为：
试回答：
（1）铅蓄电池负极的电极材料是_______。
（2）工作时铅蓄电池正极的电极反应是___________。
（3）铅蓄电池工作过程中，电解质溶液的密度会_______(填“减小”“增大”或“不变”，下同)，pH________。
（4）该铅蓄电池在充电时阳极的电极反应是___________。
（5）如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.8L，电解前硫酸溶液浓度为4.5mol.L-1，当制得26.88LCl2时（指在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）________ mol.L-1。

化工中把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业，其生产流程如下：

除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42—，应分别加入下列沉淀剂：①NaOH（aq）、
②Na2CO3(aq)、③BaCl2（aq），加入沉淀剂的顺序为                  （填序号）；加入盐酸的作用为                                         。
（2）下图为实验室电解饱和食盐水的实验装置。X、Y均为石墨电极，两极周围溶液均滴有几滴酚酞试液。

①电解一段时间后，X电极及附近溶液能观察到的现象是           ；
Y电极上的电极反应式为                          ，检验该极产生的气体的方法是                                         。
②电解饱和食盐水的离子方程式为                              ；若饱和食盐水体积为200mL，且忽略电解过程中的体积变化及气体溶解，当两极共收集到气体（共两种）44.8mL（标准状况）时，溶液的pH=          。

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