考点9 电化学
1．右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+→Zn2++H2↑，下列说法错误的是
A．a、b不可能是同种材料的电极
B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸
C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸
D．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸
A【解析】本题通过电化学知识意在考查考生的电化学知识和考生对问题的分析、处理能力。图示装置既可以是电解池，阳极的电极材料为Zn、阴极的电极材料为Zn或其他可导电的材料，如Cu、石墨等，电解质溶液为盐酸或硫酸等，故A项错、B项正确；该装置也可是原电池，此时电池负极材料为Zn、正极材料为比Zn活泼性差的可导电的材料，如Cu、石墨等，电解质溶液为盐酸或硫酸等，故C、D项正确。
2、（2013·四川高考·11）11.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为。下列有关说法正确的是
检测室，电解质溶液中的向负极移动
若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气
电池反应的化学方程式为：
D．正极上发生的反应是：
【解题指南】燃料电池燃料总是在负极上反应，氧气在正极上反应时注意电解质溶液的酸碱性。
【解析】选C。正极反应为：O2+4H++=2H2O,负极反应生成氢离子，正极上消耗氢离子，因此氢离子应该向正极移动；由正极反应方程式中的比例关系可知，每转移0.4mol电子，反应掉氧气0.1mol即2.24L;将电池的正负极反应方程式相加即可得C项。
3、（2013·浙江高考·10）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：
下列说法不正确的是
A．在阴极式，发生的电极反应为：
2H2O＋2e－2OH―＋H2↑
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，平衡2＋2H＋＋H2O向右移动
C．该制备过程总反应的化学方程式为：
4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑
D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比（nK/nCr）为d，则此时铬酸钾的转化率为α＝1-0.5d
【解题指南】解答本题时应注意以下两点：
（1）看清阴阳极的电极材料；
（2）阴阳极上放电的离子分析。
【解析】选D。有反应的装置分析，惰性电极为阳极，则电解该溶液的实质是电解水，所以阳极是溶液中的氢氧根离子失电子，而阴极是氢离子得电子，故在阴极发生的电极反应为2H2O＋2e－2OH―＋H2↑，A对；由于阳极氢氧根放电所以剩余大量的氢离子会使氢离子的浓度变大，故使平衡2＋2H＋＋H2O向右移动，B对；根据阴阳极放电的离子可以得知总反应为4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑，C对；根据B选项中的转化关系，阳极4K2CrO4~2K2Cr2O7，设共有4mol K2CrO4，则在阳极每转化xmol K2CrO4，就减少xmol钾离子，即nK/nCr=（8-x）：4=d，解得铬酸钾的转化率为α＝x/4=(8-4d)/4=2-d，D不正确。
4、（2013·海南高考·3）3．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4
C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2
【解析】考查基本电解原理。电解时只生成氧气和氢气，则电解质所含阳离子在金属活动顺序表位于铜之前，阴离子不是简单离子。[来源:学科网]
【答案】C
5、（2013·海南高考·4）4．下列实验操作正确的是[来源:学科网]
A．可用氨水除去试管内壁上的银镜
B．硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中
C．将三氯化铁溶液蒸干，可制得无水三氯化铁[来源:学科网]
D．锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率可滴加少量硫酸铜
【解析】银镜用稀硝酸除去；硅酸钠是一种矿物胶不能用玻璃塞的瓶；蒸干三氯化铁时FeCl3水解，得不到晶体。
【答案】D
6、（2013·山东高考·13）下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A. 图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重[来源:学。科。网Z。X。X。K]
B. 图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小[来源:Zxxk.Com]
C. 图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D. 图d中，Zn -MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
【解题指南】解答本题时应理解原电池工作原理，电化学腐蚀和普通化学腐蚀的快慢不同的原因。
【解析】选B。A项，因溶液具有均一性，烧杯底端的溶液的浓度与上端相同，故腐蚀速度相同，A错误；B项，由M改置于N后，锌作原电池的负极，Cu-Zn合金应充当原电池的正极，明显受到了一定的保护，腐蚀速度减小，B正确；C项，接通开关时，锌作原电池的负极，腐蚀速率变大，但是气体不在锌上（负极）产生，而是在铂上（正极）产生，C错误；D项，Zn-MnO2干电池发生放电反应，导致Zn被腐蚀，主要原因是锌发生氧化反应，体现了锌的还原性，D错误。
7、（2013·广东高考·7）化学与生活息息相关，下列说法不正确的是
A 用食醋可除去热水壶内壁的水垢
B 淀粉，油脂 和蛋白质都是高分子化合物
C 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致
D新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮
【解题指南】解答本题时应从化学与生活的角度考虑
【解析】选B。因为在有机高分子化合物中，它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大,通过分析油脂的相对分子质量得知油脂不属于高分子化合物,由此判断B不正确，符合题意；A项中水垢的成分是碳酸钙和氢氧化镁，可以和食醋中乙酸反应而溶解，所以A项正确；C项中铁与碳、潮湿的空气组成原电池，铁发生电化学腐蚀，所以C项正确；D项符合新型复合材料的用途。
8、（2013·福建高考·9）9．将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是
A．电极上发生还原反应
B．电子沿ZnabCu路径流动
C．片刻后甲池中c（SO42—）增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
【解题指南】解答本题时应明确如下四点：
（1）甲和乙装置形成原电池做电源电解饱和硫酸钠溶液
（2）原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应
（3）阴离子分别移向原电池的负极和电解池的阳极
（4）电子在原电池中由负极移向正极，在电解池中由阳极移向阴极，但是不经过电解质溶液
【解析】选A。K闭合后，甲和乙装置通过盐桥形成原电池，Zn是负极，发生氧化反应，Cu是正极，发生还原反应，A选项正确；B选项貌似正确，迷惑学生。电子流向是负极到正极， 但a→b这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动，电子不经过溶液，B选项错误；在原电池中阴离子由正极移向负极，盐桥中的Cl－向甲池移动，K+向乙池移动，两池中的c（SO42－）均不变，C选项错误；D选项中是滤纸a点是电解池的阴极，电极反应是：2H++2e－H2↑，由于H+来自于水的电离，所以H+放电的同时溶液中产生了OH－，所以滤纸的a点变红，D选项错误。
9、（2013·大纲版全国卷·11）①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，①②相连时，外电路电流从②流向① ；①③相连时，③为正极，②④相连时，②有气泡逸出 ；③ ④ 相连时，③ 的质量减少 ，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是
A ①③②④ B ①③④② C ③ ④ ②① D ③ ① ②④
【解题指南】解答本题时应掌握电化学原理的有关知识
【解析】选B 。
选项
具体分析
结论（金属活动性）
A
电流从②流向①，①为负极
①＞②
B
①③相连时③为正极
①＞③
C
②④相连时②上有气泡逸出，②为正极
④＞②
D
③④相连时③的质量减少，③为负极
③＞④
10、（2013·北京高考·12）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O来制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生
C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强
D.催化剂b表面的反应是CO2 +2H++2e一=HCOOH
【解题指南】解答本题时应注意以下三个方面：
能从题目所给的电子、电流方向快速判断原电池的正、负极。
熟练的写出原电池的正、负极的电极反应式和电池反应式。
两极附近的酸（碱）性变化要从电极反应式得出。
【解析】选C。题中没有外加电源，应是原电池装置，由给出的反应物和生成物得出电池反应为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2 ，再根据电子从a流向b，a为负极，电极反应式是 2H2O-4e— =O2+4H+ ，由于产生H+，其附近酸性增强；b是正极，电极反应式是CO2 +2H++2e一=HCOOH，由于消耗H+，其附近酸性减弱。
11、(2013 ·安徽高考· 11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是
A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：
2H++2Cl—Cl2↑+H2↑
B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：
Cl2+2e—＝2Cl—
D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
【解题指南】解答本题时要注意做得“三看”，一看电源，断开K2，闭合K1时，有电源装置为电解池，断开K1、闭合K2时，无电源为原电池。二看电极，电极材料为石墨和铜，判断阴阳极和正负极。三看电解质溶液。[来源:学*科*网]
【解析】选D。断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl－＋2H2O H2↑＋2OH－＋Cl2↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH－，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，为正极，故C项错误，D项正确。
12、（2013·上海高考·18）为探究锌与稀硫酸的反应速率(以v(H2)表示)，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是
A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B．加入少量水，v(H2)减小
C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小 D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小
BC【解析】本题考查影响化学反应速率的因素，意在考查考生分析、理解能力。A项导致溶液中c(H+)增大，v(H2)加快，A项错误；B项导致溶液中c(H+)减小，v(H2)减小，B项正确；C项因发生CH3COO-+H+＝CH3COOH，导致溶液中c(H+)减小，v(H2)减小，C项正确；D项形成铜锌原电池，v(H2)加快，D项错误。
13、（2013·江苏高考·5）下列有关物质的性质与应用不相对应的是
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路
C.SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
D.Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料
【参考答案】C
【分析】本题属于元素及其化合物知识的考查范畴，这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3＋的氧化性、SO2和Zn的还原性等内容，看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开，也不失为一条有效途径。
【解题指南】解答本题时应牢记典型物质的性质和应用，搞清其中有关的化学原理。
【解析】选C。A项，明矾水解生成的氢氧化铝胶体有吸附性，可作净水剂，A项正确；B项，三氯化铁溶液可以与铜反应，三氯化铁溶液用于蚀刻电路，B项正确；C项，二氧化硫的漂白是二氧化硫的漂白性，而不是还原性，C项错误；D项，电池的电极应能导电，负极上发生氧化反应，D项正确。
14、（2013·江苏高考·10）下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0
B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率Ｖ(H2)和氢气的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应
【参考答案】B
【分析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。
A.分解反应一般是常识吸热反应，熵变、焓变都大于零，仅在高温下自发。内容来源于《选修四》P34-P36中化学方向的判断。
B.铁比铜活泼，组成的原电池中铁为负极，更易被氧化。
C.据平衡移动原理，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡转化率减小。
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是吸热反应，越热越电离，水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大。
【解题指南】解答本题时应注意深刻理解有关原理，利用相关原理分析具体问题。
【解析】选B。
选项
具体分析
结论
A
不能自发进行说明该反应△G=△H-T△S不小于零，该反应△S>0，△H>0
错误
B
铁比铜活泼，镀层受损后，形成原电池铁作负极，更易腐蚀
正确
C
合成氨为放热反应，升高温度，反应速率加快，氢气转化率变小（平衡逆向移动）
错误
D
水的离子积随温度升高增大，说明水电离吸热
错误
15、（2013·广东高考·31）(16分) 碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：[来源:学科网ZXXK]
向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32—）：n（S2O82—） ___
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
[来源:Zxxk.Com]
表中Vx=__ __mL，理由是_______ ____________。
(3)已知某条件下，浓度c（S2O82—）～反应时间t的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2O82—）～t的变化曲线示意图（进行相应的标注）
碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：
2Li（s）+I2（s）=2LiI （s） △H
已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s） △H1
4 LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s） △H2
则电池反应的△H=_______________；碘电极作为该电池的___________极。
【解题指南】解答本题时应从化学反应原理思考，主要分析反应物的量对实验现象的影响以及外界条件对化学反应速率的影响规律，还有就盖斯定律的应用。
【解析】第（1）问中要想得到蓝色溶液，根据已知两个反应分析可得出结论；
第（2）问中由表格数据观察分析得知其他条件不变，只要改变K2S2O8的浓度就可以达到探究反应物浓度对化学反应速率的影响；
第（3）中催化剂可以加快反应的反应速率，而降低温度会减慢反应的反应速率，所以可以根据图中标准线画出另外两条曲线，但要注意的有两点：第一是曲线的拐点，第二是曲线的终点；
第（4）中根据盖斯定律的原理可以求出△H的表达式。判断原电池的正负极时，可以根据原电池的反应原理判断，此处根据碘在反应中的化合价降低，发生还原反应，得出碘作正极。
【答案】（1）Na2S2O3，<2 （2）2.0 保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的不变，才到达实验目的。 （3）
（4）(△H1-△H2)/2; 正极
16、（2013·海南高考·13）13．(8分)
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： [来源:学+科+网Z+X+X+K]
(1)氮元素原子的L层电子数为 ；
(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 ；
(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1
②N2O4 (1)+ O2(g)= N2(g) + 2H2O(g) △H2= -534.2kJ·mol-1
写出肼和N2O4 反应的热化学方程式 ；
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 。
【解析】(2)NH3与NaClO反应中N的化合价升高，Cl的化合价降低得到-1价的氯化钠；（3）根据盖斯定律推导△H= △H2—△H1
（4）负极反应发生氧化反应，注意碱性条件。
【答案】（1）5[来源:Zxxk.Com][来源:Z#xx#k.Com]
（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
（3）2 N2H4 （l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9kJ/mol
（4）N2H4 +4OH- -4e- =4H2O+ N2↑[来源:学|科|网Z|X|X|K]
17、（2013·江苏高考·20）(14分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g) △H=a kJ·mol－1
3AlCl(g)=3Al(l)＋AlCl3(g) △H=b kJ·mol－1
①反应Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)的△H= kJ·mol－1(用含a、b的代数式表示)。
②Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式 。
(2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为
Mg17Al12＋17H2=17MgH2＋12Al。得到的混合物Y(17MgH2＋12Al)在一定条件下释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6.0mol·L－1HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为 。
③在0.5 mol·L－1 NaOH和1.0 mol·L－1 MgCl2溶液中，
混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质X-射线衍射谱图如右图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下
动力电源，其原理如右下图所示。该电池反应
的化学方程式为：
。
【参考答案】
(1)①a＋b
②Al4C3＋12HCl=4AlCl3＋3CH 4↑
(2)①防止Mg Al被空气氧化
②52 mol
③Al
(3)2Al＋3AgO＋2NaOH=2NaAlO2＋3Ag＋H2O
【分析】本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题，是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。
【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展，适度加强综合训练，把学生的能力培养放在高三复习的第一位。
【解题指南】解答本题时应注意题目提供的信息，结合相关化学原理和涉及到的物质的性质，分析解决具体问题。
【解析】
（1）①将题给的两个热化学方程式相加；②含氢量最高的烃为甲烷，由质量守恒推知另一产物为氯化铝；
（2）①镁、铝性质活泼，通入氩气防止镁、铝与空气反应；
②与盐酸反应后将释放出吸收的17mol氢气，另外，镁与盐酸反应生成17mol氢气，铝与盐酸反应生成18mol氢气，共52mol氢气；
③镁不与氢氧化钠溶液反应，铝可以与氢氧化钠溶液反应；
（3）原电池负极发生氧化反应（铝被氧化），正极发生还原反应（氧化银中的银被还原），结合电解质溶液可知，铝转化为偏铝酸钠；
【答案】[来源:学科网ZXXK]
18、（2013·重庆高考·29）（14分）
29.（14分）尿素［CO(NH2)2］是首个由无机物人工合成的有机物。
（1）工业上尿素CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为 。
（2）当氨碳比的转化率随时间的变化关系如题29图1所示：
①A点的逆反应速率 点的正反应速率为（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②的平衡转化率为 。版权所有：学科网(www.zxxk.com)
（3）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图29图2.
①电源的负极为 （填“A”或“B”）.
②阳极室中发生的反应依次为 、 。
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将 ；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为 g（忽略气体的溶解）。
【解题指南】解答本题时应注意一下两点：
（1）用“三阶段法”解决转化率问题；
（2）氢氧化性的物质与还原性物质相遇发生氧化还原反应。
【解析】（2）①随着反应的进行，产物的浓度逐渐增大，逆反应速率增大，且B点时，反应达到平衡状态，正逆反应速率相等；
② 2NH3 + CO2 CO(NH2)2+ H2O
初始浓度4x x
转化浓度1.2x 0.6x
因此氨气的转化率为1.2x/4x×100%=30%
（3）①图像中产生氯气的电极为阳极，与阳极相连的电极为正极；
②根据图像信息，阳极上先产生氯气，氯气具有氧化性，尿素中的氮原子为-3价，具有还原性，两者相遇发生氧化还原反应。
③反应过程中实际上发生两个反应（条件略去）：
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2
CO(NH2)2+ H2O=N2+ CO2+6HCl
两方程式相加消去中间产物可得：
总反应方程式：CO(NH2)2+H2O==N2↑+CO2↑+3H2↑
由此可知反应的最终结果是没有酸或者是碱生成，阴极室的酸碱性不会发生改变；
两极产生的气体是氢气、氮气和二氧化碳，根据反应方程式若设氢气的量为x,氮气和二氧化碳各为x/3，X=0.36求出X的值后根据尿素和氯气的反应方程式计算出尿素的量。
答案：（1）NH3 + CO2 CO(NH2)2+ H2O
（2）①小于②30%
（3）①B②2Cl- -2e-==Cl2↑、CO(NH2)2+H2O==N2↑+CO2↑+3H2↑
③不变；7.2
19、（2013·北京高考·25）(13分)
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境，利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:_____________________________________
在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是 _______________
吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO3 2—):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO3 2—):n(HSO3﹣)
91：9
1：1
1：91
pH
８.２
7.2
6.2
①上表判断NaHSO3溶液显 性，用化学平衡原理解释:
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a. c(Na+)=2c(SO32－)+c(HSO3－)
b. c(Na+)＞c(HSO3－)＞c(SO32－) ＞c（H+）=c(OH－)
c. c(Na+)+ c（H+）= c(SO32－)+c(HSO3－)+c(OH－)
当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下:
①HSO3—在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液pＨ升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：____________
______________________________________________________________________。
【解题指南】解答本题时应注意以下三个方面：
+4价的硫元素具有强的还原性，能被O2、C12、硝酸等强氧化剂氧化成+6价。
能根据混合溶液中物质量的关系结合电荷守恒来比较离子浓度大小关系。
阴离子在阳极放电发生氧化反应，化合价升高。
【解析】（1）SO2与水生成H2SO3，H2SO3被氧气氧化成H2SO4。
（3）根据溶液中电荷守恒，c(Na+)+ c（H+）= 2c(SO32－)+c(HSO3－)+c(OH－)，判断出c项错误，由溶液呈中性，c（H+）= c(OH－)，很溶液推断出a项是正确的。由数据表可分析得出，当Na2SO3和NaHSO3二者混合时，若前者过量或等量混合时，溶液均显碱性；当后者过量较多时溶液才显酸性，即NaHSO3溶液显酸性。因此当显中性时，HSO3－量稍多于SO32－，因此有c(Na+)＞c(HSO3－)＞c(SO32－) ＞c（H+）=c(OH－)，b项正确。
（4）HSO3—中的硫显+4价，在阳极失电子变为+6价；阴极室H+放电变成H2，c(H+)减小，促使HSO3—的电离平衡向电离方向移动，生成较多的SO32-，与通过阳离子交换膜的Na+重新得Na2SO3吸收液。
【答案】（1）SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2==2H2SO4
（2）2OH- + SO2 ==H2O + SO32-
（3）①酸 HSO3-H+ + SO32-和HSO3- +H2OH2SO3 + OH- ，HSO3-的电离程度强于水解程度
②ab
（4）①HSO3- +H2O-2e-= SO42- +3H+
②H+在阴极得到电子生成H2，溶液中c（H+）降低，促使HSO3-电离生成SO32-，且Na+进入阴极室，吸收液得以再生。
20、（2013·福建高考·24）（16分）24．（1）电镀时，镀件与电源的 极连接。
（2）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。
①若用铜盐进行化学镀铜，应选
用 （填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：
（3）酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下：
①步骤（i）中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 。
②步骤（ii）所加试剂起调节pH作用的离子是 (填离子符号)。
③在步骤（iii）发生的反应中，1molMnO2转移2个mol电子，该反应的离子方程式为 。
④步骤（iv）除去杂质的化学方程式可表示为
过滤后母液的pH=2.0，c（）=a mol·L—1，c（）=b mol·L—1，c（）=d mol·L—1，该反应的平衡常数K= （用含a、b、d的代数式表示）。
【解题指南】解答本题时应明确如下几点：
（1）电镀的原理和特点。[来源:学科网ZXXK]
（2）属于氧化还原反应的离子方程式的配平时，除了依据元素守恒、电子守恒外，还要考虑电荷守恒。
（3）先写出平衡常数表达式，再求平衡常数。
【解析】（1）电镀时，镀层金属作电解池的阳极，镀件作电解池的阴极，与电源的负极相连。（2）①镀铜是将Cu2+变成Cu，需要加入还原剂与之反应。②从图中可以看出，随着pH的升高，反应速率越来越快，pH＜9时，反应速率为0，所以要使反应停止，应该控制pH在8~9之间。（3）①Cu2（OH）2CO3可以看做Cu（OH）2·CuCO3，它与稀硫酸反应生成CuSO4、H2O和CO2。②步骤i所得溶液中含有过量的H2SO4，步骤ii加入NH4HCO3，发生反应：H++HCO3－H2O+CO2↑，使pH升高；③黄铵铁钒中，铁元素显+3价，所以加入MnO2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，因为1mol MnO2转移2mol电子，所以1mol变成Mn2+，依据元素守恒、电子守恒和电荷守恒可以得如下配平的离子方程式：MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。④pH＝2，c（H+）＝10－2mol/L，K＝＝＝。
【答案】（1）负 （2）①还原剂 ②调节溶液pH在8~9之间
（2）①Cu2（OH）2CO3+2H2SO42CuSO4+3H2O+CO2↑
②HCO3－ ③MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O ④
21、（2013·海南高考·16）16.(9分)
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为 （法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
【解析】（1）在碱性环境下，该燃料电池的总反应为：
CH4+2O2+2OH﹣=CO32﹣+3H2O，正极反应为：2O2+4H2O+8e- = 8OH-，则两式相减得出负极反应为：CH4+10OH-－8e-=CO32﹣+7H2O。
（2）根据图示得知该装置中两个串联的电源和一个电解池，由于甲烷发生氧化反应因而与甲烷相连的电解池的b极为阴极，产生的气体为氢气。
（3）1mol甲烷氧化失去电子8mol，电量为8×9.65×l04C，因题中燃料电池是串联的，但电子的传递只能用一个电池计算，由于甲烷失去电子是氯离子失电子数的8倍，所以CH4~4Cl2。
【答案】[来源:Zxxk.Com]
（1）2O2+4H2O+8e- = 8OH- CH4+10OH-－8e-=CO32﹣+7H2O
（2）H2 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
（3） 4L
22、（2013·山东高考·28）（12分） 工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：
（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。
a. 浓H2SO4 b.浓HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
（2）用稀H2SO4 浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在
（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是 （注明试剂、现象）。
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
（4）CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是 。
a. 电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极，发生氧化反应
c. 溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（5）利用反应2Cu+O2+ 2H2SO4 =2 CuSO4 + 2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。
【解题指南】解答本题时应理清无机化工流程，明确每一步的反应在流程中的作用。对于陌生的氧化还原反应要用正确的配平方法进行配平；掌握电解精炼铜的原理及相关电极反应式的书写。
【解析】（1）从冰铜的元素组成上看，其中含有硫元素，焙烧产物泡铜和熔渣中不再含有硫元素，故可推知A一定为SO2， 一般选用碱液溶液，故答案为c、d。
（2）向溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，可推知溶液中一定含有Fe3+；要检验溶液中还含有Fe2+，可取适量酸性KMnO4溶液于一只试管中，滴入几滴该溶液，若酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅，说明该溶液中含有Fe2+。
（3）泡铜制取粗铜，是Cu2O和铝发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的配平方法进行配平可得，化学反应方程式为3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu。
（4）在电解过程中，会有一部分电能损失转化为热能，因此电能不可能全部转化为化学能，A错误；C项，溶液中的Cu2+应向阴极（精铜）移动，C错误；正确答案为b、d。
（5）本题可采取两种方法书写：一是直接法，通过化学反应可以看出，O2 发生还原反应，正极反应物一定为O2，其对应的还原产物为H2O，故正极的电极反应为：O2-4e-+4H+=2H2O；方法二：先写出负极电极反应：铜作为负极反应物，氧化产物为CuSO4，故其电极反应式为Cu-2e-+SO42-= CuSO4，在电量相同的前提下，用总的电极反应式减去该电极反应式，可得正极的电极反应式为O2-4e-+4H+=2H2O。
【答案】（1）c、d
（2）Fe3+，取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色
（3）3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu
（4）b、d
（5）4H++O2+4e-=2H2O
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