题目内容
【题目】利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含Cr2O72-废水，如下图所示；电解过程中溶液发生反应：Cr2O72-＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
（1）甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。则石墨Ⅱ是电池的 极；石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为 。
（2）工作时，甲池内的NO3-离子向 极移动（填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”）；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为 。
（3）乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为 。
（4）若溶液中减少了0.01 mol Cr2O72-，则电路中至少转移了 mol电子。
（5）向完全还原为Cr3+的乙池工业废水中滴加NaOH溶液，可将铬以Cr(OH)3沉淀的形式除去，已知Cr(OH)3存在以下溶解平衡：Cr(OH)3(s) 
Cr3+(aq)＋3OH-(aq)，常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=1.0×10-32，要使c(Cr3+)降至10－5mol·L-1，溶液的pH应调至 。
【答案】（1）正 （1分） NO2＋NO3-－e-＝N2O5 （2分）
（2）石墨Ⅰ （1分） 1:4 （2分）
（3）Fe－2e-＝Fe2+ （2分）
（4）0.12 （0.06不给分）（2分）
（5）5 （2分）
【解析】
试题分析：（1）根据图示知甲池为燃料电池，电池工作时，石墨Ⅰ附近NO2转变成N2O5，发生氧化反应，电极反应式为NO2＋NO3-－e-＝N2O5；石墨Ⅱ是电池的正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e－+2N2O5
4NO3—。
（2）电池工作时，电解质中阴离子移向负极，即甲池内的NO3-离子向石墨Ⅰ极移动；根据两极的电极反应式NO2＋NO3-－e-＝N2O5、O2+4e－+2N2O54NO3—，利用电子守恒分析在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为1：4。
（3）乙池为电解池，Fe(Ⅰ)棒为电解池的阳极，发生的电极反应为Fe－2e-＝Fe2+。
（4）根据反应：Cr2O72-＋6Fe2+＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O知若溶液中减少了0.01 mol Cr2O72-，则参加反应的Fe2＋为0.06mol，根据电极反应：Fe－2e-＝Fe2+知电路中至少转移了0.12mol电子。
（5）常温下Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=1.0×10-32，c(Cr3+)=10－5mol·L-1，则c3(OH-)=1.0×10-27，c(OH-)=1.0×10-9 mol·L-1，c(H+)=10－5mol·L-1，溶液的pH应调至5。
新课标快乐提优暑假作业陕西旅游出版社系列答案
【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]
（1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
电离能（KJ/mol） | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 932 | 1821 | 15399 | 21771 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如下图所示，该同学所画的电子排布图违背 ，B元素位于周期表五个区域中的 区。
②ACl2分子中A的杂化类型为 ，ACl2的空间构型为 。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①以体心立方堆积形成的金属铁中，其原子的配位数为 。
②写出一种与CN-互为等电子体的单质的电子式 。
③六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4-中不存在 。
A．共价键
B．非极性键
C．配位键
D．σ键
E．π键
（3）一种Al－Fe合金的立体晶胞如右图所示。请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式 。
②若晶体的密度＝ρg/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为 cm。