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.
| A. | 1molCu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子 | |
| B. | 3mol单质Fe与足量水蒸气完全反应,失去9NA个电子 | |
| C. | 过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA | |
| D. | 22.4L的Cl2与足量水反应,转移电子数为1NA |
| A. | 磷元素位于元素周期表的第三周期第ⅤA族 | |
| B. | 磷元素是非金属元素 | |
| C. | 磷原子比氮原子和硫原子的得电子能力强 | |
| D. | 磷的最高价氧化物的水化物可以写成H3PO4或HPO3 |
| A. | 电池工作时,锌失去电子,锌是负极 | |
| B. | 电池工作时,溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动 | |
| C. | 电池负极的电极反应式为:Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2 | |
| D. | 外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g |
①Fe为正极,Cu为负极; ②H+向负极移动;
③电子是由Fe经外电路流向Cu;④Cu极上有H2产生;
⑤若有1mol电子流过导线,则产生的H2为11.2L;
⑥负极的电极反应式为Fe-3e-═Fe3+.
| A. | ①②③ | B. | ③④ | C. | ③④⑤ | D. | ③④⑥ |
| A. | 能发生加成、取代、氧化反应 | |
| B. | 1 mol该物质最多可与7mol NaOH反应 | |
| C. | 1 mol该物质最多可与6 mol H2反应 | |
| D. | 能与FeCl3溶液发生显色反应 |
| A. | 青蒿素的分子式为C15H22O5 | |
| B. | 由青蒿素制备双氢青蒿素的反应属还原反应 | |
| C. | 青蒿素分子中含有过氧键和酯基、醚键 | |
| D. | 双氢青蒿素分子中有2个六元环和2个七元环 |