某反应中反应物与生成物有:FeCl2.FeCl3.CuCl2.Cu.(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示.请回答下列问题: ①图中X溶液是 ,②石墨电极上发生的电极反应式为 ,③原电池工作时.盐桥中的 (填“K+ 或“Cl- )不断进入X溶液中.(2)将上述反应设计成的电解池如图乙所示.乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙.请回答下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某反应中反应物与生成物有：FeCl₂、FeCl₃、CuCl₂、Cu。
（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：

①图中X溶液是                            ；
②石墨电极上发生的电极反应式为                                         ；
③原电池工作时，盐桥中的           (填“K^＋”或“Cl^－”)不断进入X溶液中。
（2）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：
①M是         极；     ②图丙中的②线是             的变化。
③当电子转移为2 mol时，向乙烧杯中加入        L 5 mol·L^－1 NaOH溶液才能使Cu²⁺沉淀完全。
（3）铁的重要化合物高铁酸钠(Na₂FeO₄)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H₂ONa₂FeO₄＋3H₂↑，则电解时阳极的电极反应式是                                 。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)₃生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为                                      。

(1) ①FeCl₃、FeCl₂②Fe³⁺+e^-＝Fe²⁺③K^＋ (2)①负
②Fe²^＋（或者FeCl₂）③2.8 (3)①Fe＋8OH^－－6e^－＝FeO₄^2-＋4H₂O
②2Fe(OH)₃＋3ClO^－＋4OH^－＝2FeO₄^2-＋3Cl^－＋5H₂O

解析试题分析：（1）①该反应应该是Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂，其中铜是还原剂作负极，正极是氯化铁得到电子被还原为氯化亚铁，所以装置中X应该是FeCl₃、FeCl₂。
②石墨是正极，铁离子得到电子，电极上发生的电极反应式为Fe³⁺+e^-＝Fe²⁺。
③原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，因此该原电池工作时，盐桥中的K^＋不断进入X溶液中。
（2）①根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu²⁺生成，因此Cu做阳极，石墨做阴极，所以M为负极，N为正极。
②根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知①为Fe³⁺，②为Fe²⁺，③为Cu²⁺。③当电子转移为2mol时，溶液中有Fe³⁺ 2mol，Fe²⁺ 3mol，Cu²⁺为1mol，所以需要加入NaOH溶液14mol，因此NaOH溶液等体积为14mol÷5mol/L＝2.8L。
（3）①电解时阳极发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH^--6e^-═FeO₄^2-+4H₂O；
②NaClO氧化Fe（OH）₃的反应方程式为2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O。
考点：考查电化学原理以及氧化还原反应的应用

练习册系列答案

浙江新课程三维目标测评课时特训系列答案

相关题目

（6分）按下图装置进行实验，回答下列问题（C、C₁、C₂均为石墨电极）。

（1）铁电极为__________极，电极反应式为__________；
（2）石墨棒C₁为__________极，石墨棒C₂附近的实验现象为____________________。
（3）当C₂极产生2．24 L气体（标准状态）时，A中CuSO₄溶液的质量改变了__________g。

【选修2化学与技术】（20分）
20-I（6分）下列有关叙述正确的是

A．碱性锌锰电池中，MnO₂是催化剂	B．银锌纽扣电池工作时，Ag₂O被还原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大	D．电镀时，待镀的金属制品表面发生还原反应

20-Ⅱ（14分）锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为____。
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的_______操作.
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________，其作用是__________________。
（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，阳极逸出的气体是____。
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为____________________。
（6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 “升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……，冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为____。（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）

图为相互串联的甲、乙两电解池．试回答：

（1）若甲电解池利用电解原理在铁上镀银，则A是     （填电极材料），电极反应式       ；B（要求同A）是      ，电极反应式       ；应选用的电解质溶液是        。
（2）乙电解池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈   ，C极附近呈        。
（3）若甲电解池阴极增重4.32g，则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是          。
（4）若乙电解池中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为        mol?L^-1，溶液的pH等于        。

某化学小组用下图装置电解CuCl₂溶液制少量漂白液：

（1）其阳极的反应式是：；导气管W端应与出气口连接。
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。
查阅资料显示：

物质名称及化学式	氯化亚铜CuCl	碱式氯化铜Cu₂( OH)₃Cl
性质	白色固体、不溶水	绿色固体、不溶水

化学小组分析提出：①红色物质可能有、或Cu₂O、或二者都有；②白色物质为CuCl
（3）为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：
取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W₁g ，并将其放入下图所示装置b中，

进行实验。实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H₂直至碳棒冷却后，称量其质量为W₂g 。
①碳棒上的红色物质是              ，无水硫酸铜的作用是                      ；
②d中反应的离子方程式是          ；
③装置b中发生反应的化学方程式是                         。
④电解CuCl₂溶液时，阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为                  。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是         ；若装置b冷却时不继续通H₂，则计算所得Cu⁺的产率会        （偏大、偏小、不变）。

科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH₄和空气，其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂固体，它在高温下能传导阳极生成的O²^－离子(O₂＋4e^－―→2O²^－)。

(1)c电极的名称为       ，d电极上的电极反应式为                        。
(2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L^－1CuSO₄溶液，a电极上的电极反应式为                                       ，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH＝       (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入       (填序号)。
a．CuO           b．Cu(OH)₂
c．CuCO₃         d．Cu₂(OH)₂CO₃

能量之间可相互转化：
(1)电解食盐水制备Cl₂是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO₄(aq)，FeSO₄(aq)，CuSO₄(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO₄(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是______________________________。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选__________作阳极。

如图为持续电解含有一定量CaCl₂水溶液(含酚酞)的装置(以铂为电极),A为电流表。电解一段时间t₁后,将CO₂连续通入电解液中。

(1)电解时,F极发生　　　　　　反应,电极反应为　　　　　　　,E极发生　　　　　　反应,电极反应为　　　　　　　　　　　,电解总反应为　　　　　　　　　　　　。
(2)电解池中产生的现象:
①　_____________________
②　_____________________
③　_____________________

太阳能电池可用做电解的电源(如图)。

(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为________极，在电解过程中，溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的________。
(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为__________________________；阳极区生成的有色沉淀是________。

试题分类