题目内容

14．电化学技术在日常生活、化工生产、环境保护等方面都有重要研究和应用．

（1）有学者想以图1所示装置将CO2转化为重要的化工原料甲醇，电解质为稀硫酸，特殊电极材料不参与反应．A为CO2，B为H2，电池总反应式为CO2+3H2═CH3OH+H2O，
①正极反应式为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O；
②反应时溶液中H+通过质子膜向左（填“左”或“右”）槽移动；
（2）高铁酸酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂，用电解法可以直接制取高铁酸钠，电解装置如图2所示．
①a为电池负极（填“正”或“负”）；
②阳极的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；
③当制得99.6g高铁酸钠时，阳极区OH-的变化量为1.2mol；
④你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由可能是AC．
A．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌
B．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性
C．高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3+，水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质．

分析 （1）①正极上是二氧化碳得电子发生还原反应，在氢离子参与下生成甲醇与水；
②阳离子称向电池的正极；
（2）①电解时，铁棒作负极发生氧化反应才可能生成Na2FeO4，则碳棒作正极，据此判断a的电极；
②铁失电子和氢氧根离子生成高铁酸根离子和水；
③99.6g高铁酸钠的物质的量为0.6mol，根据阳极的电极反应式进行计算；
④高铁酸根离子有强氧化性，被还原生成的三价铁离子能发生生成胶体，胶体具有吸附性．

解答 解：（1）①A为CO2，B为H2，电池总反应式为CO2+3H2=CH3OH+H2O，正极上是二氧化碳得电子发生还原反应，在氢离子参与下生成甲醇与水，电极反应式为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O，
故答案为：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O；
②阳离子称向电池的正极，所以H+通过质子膜向正极，充入A（二氧化碳）的一极为正极，即H+通过质子膜向左槽移动，
故答案为：左；
（2）①电解时，铁棒作阳极发生氧化反应才可能生成Na2FeO4，则碳棒作阴极，则与阴极相连的a是电源的负极，
故答案为：负；
②阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水，离子方程式为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，
故答案为：Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O；
③99.6g高铁酸钠的物质的量为0.6mol，根据阳极的电极反应式Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O可知，每产生1mol高铁酸根离子，要失去6mol电子，此时从阴极转移6mol氢氧根离子，同时反应中消耗8mol氢氧化根，所以阳极区OH-的变化量为2mol，所以生成0.6mo高铁酸钠，阳极区OH-的变化量为1.2mol，
故答案为：1.2；
④高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒；高铁酸钠能被还原生成铁离子，铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附悬浮杂质，所以能净水，
故答案为：AC．

点评 本题考查了电解原理和原电池原理，为高考热点问题，难点是图象分析，正确判断各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．

练习册系列答案
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