2019年高三化學(xué)復(fù)習(xí)主觀題一遍過專題08電極反應(yīng)方程式專練(含解析)

1、專題8電極反應(yīng)方程式專練1 .鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鉆酸鋰(LiCoOz)、導(dǎo)電劑乙快黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi +xe- = Li xG?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。秋電9府通凌.回，回(二案.國(guó)體演圖酸值-曬訶矣在用一一r犯邛-*，1壽取一L水桁心卬加)一窣四藥匚飆。時(shí)AELHCOi 溶注(1)充放電過程中，發(fā)生 LiCoO2與Li 1-xCoO之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式。(2)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是 。在整個(gè)回收工藝中，可回收到的

2、金屬化合物有 (填化學(xué)式)。【答案】(1) Li i-xCoO+ Li xC6= LiCoO2+ 6C(2) Li +從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中Al(OH) 3、CoC® Li 2SC4【解析】(1)充放電過程中，LiCoC2和Li 1-xCoC發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成LiCoCz和C,反應(yīng)方程式為 Li i-xCoC+ Li xQ=LiCoC2+ 6C0(2)放電時(shí)，負(fù)極上生成鋰離子，鋰離子向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中，所以“放電處理”有利于鋰在正極的回收，根據(jù)流程圖知，可回收到的金屬化合物有Al (CH 3、CoCQ Li 2SQ02. CO是一種廉價(jià)的碳資源，

3、其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：含3%海十沌汴 用t（1） Q輔助的AlCO電池工作原理如圖 4所示。該電池電容量大，能有效利用CO,電池反應(yīng)產(chǎn)物 A12（C2Q）3 是重要的化工原料。電池的負(fù)極反應(yīng)式： 。電池的正極反應(yīng)式：6O>+6e6O26CO+6c2-=3C2O2-反應(yīng)過程中02的作用是 。該電池的總反應(yīng)式： 。【答案】Al - 3e =Al 3+ （或 2Al - 6e =2Al3+）催化劑 2Al+6CO2=Al2（C2Q） 3【解析】（1）明顯電池的負(fù)極為 Al,所以反應(yīng)一定是 Al失電子，該電解質(zhì)為氯化鋁離子液體，所以 Al失 電子應(yīng)轉(zhuǎn)化為 Al3+,方程式為：Al

4、 - 3e=Al3+ （或2Al - 6e=2Al3+）。根據(jù)電池的正極反應(yīng)，氧氣再第一步被 消耗，又在第二步生成，所以氧氣為正極反應(yīng)的催化劑。將方程式加和得到，總反應(yīng)為：2Al+6CQ=Al2（C2Q）3。3 .利用LiOH和鉆氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鉆氧化物可通過處理鉆渣獲得。（1）利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為 溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為 ,電解過程中Li +向 電極遷移（填" A或“B”）?！敬鸢浮?1) LiOH; 2Cl-2eyCl2f； B【解析】(1)根據(jù)示意圖，B極區(qū)生

5、產(chǎn)H2,同時(shí)生成LiOH,則B極區(qū)電解液不能是 LiCl溶液，如果是LiCl溶液則無法得到純凈的LiOH,則B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液；電極 A為陽極，陽極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液，根據(jù)放電順序，陽極上Cl失去電子，則陽極電極反應(yīng)式為：2C1=2eyCl2f;根據(jù)電流方向，電解過程中Li +向B電極遷移。4 .石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級(jí)石墨中含SiO2 (7.8%)、Al 20(5.1%)、Fe2Q(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)的提純和綜合應(yīng)用工藝如下：唯此為軍 -f一»(注：SiCl4的沸點(diǎn)是57.6oC,金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于1500。(1)石墨可用于自然水體中

6、銅件的電化學(xué)防腐，完成下圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注?！敬鸢浮?5)【解析】(5)銅的化學(xué)性質(zhì)比石墨活潑，所以應(yīng)用外加電流的陰極保護(hù)法保護(hù)銅，所以石墨作陽極，銅作陰極。在 圖中注明電源的正負(fù)極，石墨與正極相連，銅與負(fù)極相連。LiClO 4,溶5 .鋰鎰電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)(1)外電路的電流方向是由極流向.極(填字母)。于混合有機(jī)溶劑中，Li +通過電解質(zhì)遷移入 MnO晶格中，生成LiMnQ?；卮鹣铝袉栴}:5(2)電池正極反應(yīng)式為(3)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑?(填“是”或“否”)，原因是【答案】b a MnO 2+e +Li +=

7、LiMnO2否 電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)【解析】試題分析：(1)外電路的電流方向是由正極 b流向負(fù)極a。(2)在電池正極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 MnO+e-+Li +=LiMnQ; (3)由于負(fù)極材料Li是活潑的金屬，能夠與水發(fā)生反應(yīng)，所以不可用水代替電池中的 混合有機(jī)溶劑。6 . NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到 HNQ如下圖所示。*0 小01I1V .TOUNOj(1) IV中，電解NO制備NH4NO,其工作原理如右圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為 NHNO,需補(bǔ)充物質(zhì)A,A是,說明理由：。NS。M潘液【答案】電解（4）氨氣；根據(jù)反應(yīng) 8NO+7HO=3NHNO+2HNO,電解產(chǎn)生的 HNO

8、多【解析】（1）電解NO制備硝酸錢，陽極反應(yīng)為：NO-3e-+2H2O=N（3）+4H,陰極反應(yīng)為：NO+5e+6H+=NH+H2O,從兩極反應(yīng)可看出若要使電子得失守恒，陽極產(chǎn)生的NO-的量大于陰極產(chǎn)生的NH+的量，總反應(yīng)為電解|8NO+7HO 3NHNO+2HNQ故應(yīng)補(bǔ)充適量的氨氣。7 .鋅鎰電池（俗稱干電池）在生活中的用量很大。兩種鋅鎰電池的構(gòu)造圖如圖（a）所示。:4U常普通停法電池谷粉中初規(guī)化磬 的覆合物二氧化愜金M界充修持牌"電池圖a）兩種干串油的杼Jifi示意圖回答下列問題:（1）普通鋅鎰電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn+2NHCl+2MnO=Zn（NH3）2Cl2+2Mn

9、OOH該電池中，負(fù)極材料主要是 ,電解質(zhì)的主要成分是 ,正極發(fā)生的主要反應(yīng)是與普通鋅鎰電池相比，堿性鋅鎰電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是 。與普通鋅鎰電池相比，堿性鋅鎰電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是 ?！敬鸢浮浚?）Zn NH 4Cl MnO 2+NH+e = MnOOH+ NH堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄露，因?yàn)橄牡呢?fù)極改裝在電池的內(nèi)部，堿性電池的使用壽命較長(zhǎng)，因?yàn)?金屬材料在堿性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高?！窘馕觥?1)根據(jù)化學(xué)方程式 Zn+2NHCl+2MnO=Zn(NH)2Cl2+2MnOOH鋅是負(fù)極材料，氯化俊是電解質(zhì)的主要成分， 二氧化鎰和錢根離子在正極發(fā)生反應(yīng),MnONH+e-= MnOOH

10、NH。與普通鋅鎰電池相比，堿性鋅鎰電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是堿性電池不易發(fā)生電解質(zhì)的泄露，因?yàn)橄牡呢?fù)極改裝在電池的內(nèi)部，堿性電池的使用壽命 較長(zhǎng)，因?yàn)榻饘俨牧显趬A性電解質(zhì)中比在酸性電解質(zhì)中的穩(wěn)定性提高。8 .化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1)電化學(xué)降解 NO 的原理如圖所示。題子費(fèi)攪置電源正極為 (填A(yù)或B),陰極反應(yīng)式為 。若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Am左一 Am右)為 g ?！敬鸢浮?14分)(1)A , 2NO不6H2O+10e=lM+12OH- 14.4【解析】(1)NO-在陰極得電子生成 N2

11、,所以B極為電源的負(fù)極，則 A極為電源的正極，根據(jù)原子守恒和電荷守恒，反應(yīng)物還有 H2O生成物還有 OHT配平地離子方程式。除了電極反應(yīng)會(huì)造成電解液的質(zhì)量變化，質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜導(dǎo)電也會(huì)產(chǎn)生電解液的質(zhì)量變化，轉(zhuǎn)移2mol電子，會(huì)有2molH+從左側(cè)移動(dòng)到右側(cè)，使左側(cè)電解液質(zhì)量減少2g,右側(cè)電解液質(zhì)量增加 2g左側(cè)電極反應(yīng)為 H2O電離的OH放電：4OHT4e=2H2O+OT4mol 32g所以轉(zhuǎn)移2mol電子，左側(cè)電解液共減少：16g+2g=18g右側(cè)電極反應(yīng)為：2NOT 6H 2O + 10e;N 2 T +12OHT10moi 28g2mol 5.6gH+移向右側(cè)，所以轉(zhuǎn)移 2moi電子，

12、右側(cè)電解液共減少：5.6g-2g=3.6g因此兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化為：18g-3.6g=14.4g 。9 .金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)下圖為電解精煉銀的示意圖， (填“a”或"b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若 b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為 ,港凝(2)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2s轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用為?！敬鸢浮?1) a； 2H+NO +eNO+HO; (2)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?。【解析】(1)電解精煉時(shí)，粗銀做陽極，所以粗銀是a極；b電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成了紅棕色氣體是NO,電極

13、反應(yīng)：NO +e +2H+=NOT +H2O故答案為：a； NO +e +2H+=NOT +HO;(2)該裝置構(gòu)成原電池，氯化鈉溶液作電解質(zhì)溶液，促進(jìn)溶液的導(dǎo)電能力，故答案為：作電解質(zhì)溶液，形成原電池。10 .利用化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2s廢氣制取氫氣，既廉價(jià)又環(huán)保。(1)利用H2S廢氣制取氫氣來的方法有多種21JI.慚性電股臨林電根H $ 丁丁嵇 T 也林淞電化學(xué)法該法制氫過程的示意圖如右。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，其目的是;反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為?！敬鸢浮吭龃蠓磻?yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更反分_ _ _ _2+ +

14、 通電 _ 3+人HkS + 2FeCl 3 = 2FeCl 2 + S J + 2HCl 2Fe +2H = 2Fe +H2 T【解析】采用氣液逆流是保證有充足的接觸時(shí)間和接觸面積，反應(yīng)更加充分。11 . KIO3是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用“KC1O3氧化法”制備 KIO3工藝流程如下圖所示：逋液氏。LKg是。(2) KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。KOHIiKOH寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式 。電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為 ,其遷移方向是 。與“電解法”相比，“ KC1O 3氧化法”的主要不足之處有 （寫出一點(diǎn)）?！敬鸢浮?

15、HO+2e一2OH +H2 T K+ a到b產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境【解析】（1）由圖示，陰極為氫氧化鉀溶液，所以反應(yīng)為水電離的氫離子得電子，反應(yīng)為2H2O + 2e = 2OH+ H2T。電解時(shí)，溶液中的陽離子應(yīng)該向陰極遷移，明顯是溶液中大量存在的鉀離子遷移，方向?yàn)橛勺笙蛴?，即由a到b。12.某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞 （如圖1）。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。（1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）：編R實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0醋酸濃度的

16、影響0.536.00.22.090.0（2）編號(hào)實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了 腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了 _( “氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是%時(shí)同圖2【答案】(1)2.0碳粉含量的影響(2)吸氧腐蝕電找屬布同事| 圖3還原反應(yīng) 2H2O+O+4e=4OH (或 4H+Q+4e-=2H2O)【解析】(1)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率，每次只能改變一個(gè)變量，故有中鐵的量不變，為2.0g ;中改變了碳粉的質(zhì)量，故為探究碳粉的量對(duì)速率的影響。(2)壓強(qiáng)與氣體的物質(zhì)的量成正比，從圖中可以看出，氣

17、體的量開始增加，后減少，故為吸氧腐蝕；活潑 金屬做負(fù)極，故碳為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。13 . NQ (主要指N5口 NO)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NQ是環(huán)境保護(hù)的重要課題。(1)用稀硝酸吸收 NQ,得到HN解口 HNQ的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽 極的電極反應(yīng)式： 。【答案】HNa2e-+HQ3H+NG【解析】(1)根據(jù)電解原理，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)為HNQ失去電子生成 HNQ, 1molHNQ反應(yīng)失去2mol電子，結(jié)合原子守恒和溶液呈酸性，電解時(shí)陽極電極反應(yīng)式為HN2e-+HQ=NQ+3H+。14 .焦亞硫酸鈉(NaSzQ)在醫(yī)藥、橡膠、

18、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1)制備NaSzQ也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SQ堿吸收液中含有 NaHSQ NaSQ。陽極的電極反應(yīng)式為 。電解后，室白NaHSQM度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水， 可得到N&SQ。陽鹿廣交換股版Esjso,觸啜也波【答案】2H2O 4e = 4H+ +O T a【解析】（1）陽極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，陽極區(qū)是稀硫酸，氫氧根放電，則電極反應(yīng)式為2H2O 4e = 4H+ +QT。陽極區(qū)氫離子增大， 通過陽離子交換膜進(jìn)入 a室與亞硫酸鈉結(jié)合生成亞硫酸氫鈉。陰極是氫離子a室中亞硫酸氫鈉的濃度增大。放電，氫氧根濃度增大，與亞硫酸氫鈉

19、反應(yīng)生成亞硫酸鈉，所以電解后15 .某混合物漿液含 Al（OH）3、MnO和少量NaCQ?？紤]到膠體的吸附作用使N&CQ不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置（見圖2）,使?jié){液分離成固體混合物和含銘元素溶液，并回收利用?；卮餓和n中的問題。?。涸旌衔锓诛柪玫牧骼?soiM 口儲(chǔ)/服用國(guó)儲(chǔ)Nag出砒帕2I .固體混合物的分離和利用（流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標(biāo)明） n .含銘元素溶液的分離和利用（1）用惰性電極電解時(shí)，CrQ2-能從漿液中分離出來的原因是 ,分離后含銘元素的粒子是;陰極室生成的物質(zhì)為 （寫化學(xué)式）。【答案】在直流電場(chǎng)作用下，CQ42-通過陰離子交

20、換膜向陽極室移動(dòng)，脫離漿液CrO 42-和CrzQ2- NaOH和H2【解析】（1）用惰性電極電解時(shí)，在直流電場(chǎng)作用下，CrO2-通過陰離子交換膜向陽極室移動(dòng)，脫離漿液，從而使CrO2-從漿液中分離出來；因 2CrO2-+2HLCr2O2-+HO,所以分離后含銘元素的粒子是CrO2-和CrzO2-;陰極室H+放電生成H2,剩余的OH與透過陽離子交換膜移過來的Na+結(jié)合生成NaOH所以陰極室生成的物質(zhì)為NaOH H2016 .鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦（主要成分為Al 2Q,含SiO2和FezQ等雜質(zhì)）為原料制備鋁的一種工藝流程如下:NaDHNaliCO5AlO加離子支損帽陰城NKt忖蘇?！敬?/p>

21、案】4+2HO4e=43+QT H 2注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。（1） “電解n”是電解 N&CO溶液，原理如圖所示。 陽極的電極反應(yīng)式為 生的物質(zhì)A的化學(xué)式為【解析】（4）由圖可知，陽極反應(yīng)為 4CO2+2HO-4e4HCO-+QT,陰極上氫離子得到電子生成氫氣，則陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為Hao17 .用零價(jià)鐵（Fe）去除水體中的硝酸鹽（NO-）已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。（1） Fe還原水體中NO-的反應(yīng)原理如圖所示。NO； NH；F鈉6 （疏松.能導(dǎo)電）作負(fù)極的物質(zhì)是。正極的電極反應(yīng)式是 ?！敬鸢浮浚?）鐵 NO +8e +10H+=NH+3HO【解析】（1

22、）Fe是活潑的金屬，根據(jù)還原水體中的NO-的反應(yīng)原理圖可知，F(xiàn)e被氧化作負(fù)極;正極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，因此正極是硝酸根離子被還原為NH+,該溶液為酸性電解質(zhì)溶液，結(jié)合元素和電荷守恒可知電極反應(yīng)式為：NO-+8e-+10H+=NH+3H2O。18 .氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)。回答下列問題：(1)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的NxFeQ,同時(shí)獲得氫氣：涌由Fe+2HZO+2OH2三2FeO2-+3HT ,工作原理如圖1所示。裝置通電后， 鐵電極附近生成紫紅色的 FeQ2-,饃電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐

23、色物質(zhì)。已知：NxFeQ只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。NaOH凝溶液612 14 懂 ctNaOHymokL b圖1也電解一段時(shí)間后，c(OH-)降低的區(qū)域在 (填“陰極室”或“陽極室”)。電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因是 。c( Na 2FeO)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析 c(Na?FeO)低于最高值的原因:【答案】(5)陽極室防止N*FeQ與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低M點(diǎn)：c(OH')低，NaFeQ穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢(或N點(diǎn)：c(OH-)過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使NaFeQ產(chǎn)率降低)?！窘馕觥?1)根據(jù)題意饃電極有氣泡產(chǎn)生是氫

24、離子放電生成氫氣，鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的氫氧根離子減少，因此電解一段時(shí)間后，c(OH)降低的區(qū)域在陽極室，故答案為：陽極室；氫氣具有還原性，根據(jù)題意NaFeQ只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被 代還原。電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，防止 N*Fe。與世反應(yīng)使產(chǎn)率降低，故答案為：防止N*FeQ與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低；根據(jù)題意NFeQ只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定， 在M點(diǎn)，c(OH-)低，N&FeQ穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢，在N點(diǎn)：c(OH-) 過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使 NaaFeO產(chǎn)率降低，故答案為： M點(diǎn)：c(OH-)低，NxFeQ穩(wěn)定性差，且 反應(yīng)慢(或N點(diǎn)：c(OH)過高，鐵電極上

25、有氫氧化鐵生成，使 N&FeQ產(chǎn)率降低)。19 . (14分)研究CO在海洋中的轉(zhuǎn)移和歸宿，是當(dāng)今海洋科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。(1)溶于海水的 CO主要以4種無機(jī)碳形式存在，其中 HCO占95%寫出CO溶于水產(chǎn)生HCO的方程式：。(2)利用下圖所示裝置從海水中提取CO,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。結(jié)合方程式簡(jiǎn)述提取 CO的原理： 。用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是 ?！敬鸢浮?1) CO+HO=iH2CO, HCO=iHC。+H+(2)a室：2HaO-4e= 02T +4H+, H+通過陽離子膜進(jìn)入 b室，發(fā)生反應(yīng)：HCGT+H+= COd+HQ c

26、室的反應(yīng)：2HaO+2e=2OH+H4 ,用c室排出的堿液將從 b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近裝置入口海水的pH【解析】(1)考查碳酸的第1步電離：CO+HO=iHC+H+(2)海水pH>8,顯堿性，需要 H+中和降低海水的堿性，a室發(fā)生陽極反應(yīng)：2HzO-4e= O T+4H+, c (OH 一)下降，H2O=iOH +H+平衡右移，c (H)增大，H從a室進(jìn)入b室，發(fā)生反應(yīng)：HC。+H+="=" CO2+HO。c室的反應(yīng)：2H2O+2e=2OH+Hd ,用c室排出的堿液將從 b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至接近裝置入口海水的 pH。20 .氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法

27、制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是 離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空:(1) .寫出電解飽和食鹽水的離子方程式 。(2) .離子交換膜的作用為： 、。(3) .精制飽和食鹽水從圖中 位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出(選填“ a”、 “b”、"c” 或 “d”)。【答案】(1) , 2Cl+2HO 通電 CI2T + HT+ 2OHT。(2) . 阻止OHS入陽極室，與 C12發(fā)生副反應(yīng)：2NaOH+C2=NaCl+NaClO+HQ阻止陽極產(chǎn)生的 C12和陰極 產(chǎn)生的H混合發(fā)生爆炸。(3) . a ; d;【解析

28、】(1) .電解飽和食鹽水時(shí)，溶液中的陽離子H位陰極得到電子變?yōu)?H2逸出，使附近的水溶液顯堿性，溶液中的陰離子Cl-在陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。產(chǎn)生Cl 20反應(yīng)的離子方程式是 2Cl +2HOJS電 Cl21十H4 + 2OH。(2) .圖中的離子交換膜只允許陽離子通，是陽離子交換膜，可以允許陽離子通過，不能使陰離子通過，這樣就可以阻止陰極溶液中的OH進(jìn)入陽極室，與氯氣發(fā)生反應(yīng)，阻止Cl-進(jìn)入陰極室，使在陰極區(qū)產(chǎn)生的 NaOH純度更高。同時(shí)可以阻止陽極產(chǎn)生的C12和陰極產(chǎn)生的 H混合發(fā)生爆炸。(3) .隨著電解的進(jìn)行，溶質(zhì) NaCl不斷消耗，所以應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充。精制飽和食鹽水從與陽極連接的

29、圖中a位置補(bǔ)充，由于陰極 H+不斷放電，附近的溶液顯堿性，氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出；水不斷消耗，所以從b 口不斷加入蒸儲(chǔ)水，從 c位置流出的是稀的 NaCl溶液。21 . C、Z O Al、Si、Cu是常見的六種元素。(1)常溫下，將除去表面氧化膜的 Al、Cu片插入濃HNO中組成原電池(圖1),測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度 (I) 隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。0-t1時(shí)，原電池的負(fù)極是 Al片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是 ，溶液中的H+向極移動(dòng)，t1時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是 。【答案】(4) 2H+ NQ-+e=NOT + H2Q正，Al在濃硝酸中發(fā)

30、生鈍化，氧化膜阻止了Al進(jìn)一步反應(yīng)【解析】(1)正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為：2H+ NO-+e-=NOT + H2Q在電場(chǎng)作用下，陽離子向電池正極移動(dòng)；由圖像得 t1時(shí)刻電流方向改變，說明電負(fù)極發(fā)生變化，Al因?yàn)榘l(fā)生鈍化不再進(jìn)一步反應(yīng)。22 .我國(guó)古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值，但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對(duì) 其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。(1)下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。腐蝕過程中，負(fù)極是 (填圖中字母" a”或"b”或"c”)；環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹

31、U2 (OH 3Cl,其離子方 程式為;若生成4.29 g Cu 2 (OH 3Cl ,則理論上耗氧體積為 (標(biāo)準(zhǔn)狀況)?！敬鸢浮?1) c 2Cu 2+3OH +Cl =Cu2 (OH 3Cl J 0.448【解析】(1)根據(jù)圖示，腐蝕過程中，銅失電子生成Cu2+,則負(fù)極是銅，選 c；根據(jù)上述分析，正極產(chǎn)物是OH,負(fù)極產(chǎn)物為Cu2+,環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口，與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2 (OH 3Cl,則離子方程式為 2CuT+3OH+Cl =Cu2 (OH 3Cl J ;4.29gCu2 (OH 3Cl的物質(zhì)的量為4.29/241.5=0.02mol, 根據(jù)銅原子

32、守恒，ClT的物質(zhì)的量為0.04mol,負(fù) 極反應(yīng)為：2Cu-4e-=2CiJ+,正極反應(yīng)為 Q+4e-+2H2O = 4OH ,根據(jù)正負(fù)極放電量相等，則理論上耗氧體積為 0.02mol X22.4L - mol -1=0.448L.23.次磷酸(H3PO)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性，回答下列問題：(1) (H3PQ)也可以通過電解的方法制備.工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):石墨陽膜 明膜 陽鎮(zhèn)石墨UI I 箱硫酸|桶i零肱|徐溶藏 稀溶液陽橫室 產(chǎn)層室 原科室 陽極室寫出陽極的電極反應(yīng)式 ;分析產(chǎn)品室可得到 WPO的原因;早期采用“三室電滲析法”制備HPO

33、,將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用HPO稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是 雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原 因是。【答案】（1）4OH-4e-=QT+2H2Q陽極室的H+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，3-二者反應(yīng)生成 HPQ;PQ ; H2PO或H3PO被氧化【解析】（1）由于陽極中陰離子為硫酸根離子、氫氧根離子和 HPO-,其中放電能力最強(qiáng)的是氫氧根離子，則陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH-4e -=O2 T +2H2Q故答案為：4OH-4e =Q T +2H2Q產(chǎn)品室可得到 HPO的原因是因?yàn)椋宏枠O室的H+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的HbPO-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成 HPO,故答案為：陽極室的 H+穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的HPO-穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成 HPO早期采用“三室電滲析法”制備HPO,將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用HPO稀