電化學(xué)簡(jiǎn)答題答案

2、電化學(xué)簡(jiǎn)答題答案

1、【答案】（14分）

(1)

編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/g

②

③碳粉含量的影響

電解質(zhì)溶液膜

（2）吸氧還原2H2O+O2+4"=40H—（或4H++

02+4"=2H20）

（3）放熱反應(yīng)，溫度升高

（4）

實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論（不要求寫具體操作過程）

①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)（多孔橡皮塞增加進(jìn)、出導(dǎo)管）

②通入鼠氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣；

③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化（也可測(cè)溫度變化，檢驗(yàn)Fe2+等）。

如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。

（本題屬于開放性試題，合理答案均給分）

漉率的影響；

（2）因?yàn)閴簭?qiáng)的大小與氣體的物質(zhì)的量成正比，從所給的圖像可看出，氣體的量開始增加，

后來逐漸減小，故.」2發(fā)生了吸氧腐蝕；原電池裝置中，活潑金屬（Fe）做負(fù)極，不活潑

的C作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H20+02+4"=40H—或4H++

02+4^=2H2O；

（3）從體積的影響因素著手，溫度升高，體積增大；

（4）基于假設(shè)一可知，產(chǎn)生氫氣，發(fā)生了哪些變化，具體參考答案。

2、【答案】（15分）

（1）溶液變紅

（2）2C1--2e-=ChtCh+lFe^ZCr+ZFe3+

（3）還原

3+的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe?+先于放電

【解析】(1)在電解池中，氮離子在陽(yáng)極放電：2C「-2T=ChT,生成的CL能夠與

2+3+

溶液中的Fe?+發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Cl24-2Fe=2CF+2Fe.

(2)陽(yáng)極產(chǎn)物沒有氯氣，二價(jià)鐵離子具有還原性，也可能是二價(jià)鐵離子失電子變?yōu)槿?/p>

價(jià)鐵離子，體現(xiàn)了其還原性。

(3)①根據(jù)對(duì)照試驗(yàn)，則需要C「濃度等于原FeCL溶液中CG產(chǎn)生，說明電壓較大

時(shí)C「放電；電壓較小時(shí)沒有Ch產(chǎn)生，說明在電壓較小的時(shí)候，C「沒有放電，即Fe2+放

電變?yōu)镕e3+,故放電順序：Fe2+>CPo

3、【答案】(14分)

,、催化劑

(1)4NH3+5O2-：4NO+6H2O

(2)?pi<p2②變小

(3)①A②2N2O4+O2+2HZO=4HNO3

電解

(4)NH3根據(jù)反應(yīng)8NO+7H2O^^=4NH4NO3+2HNO3,電解產(chǎn)生的HNO3多

【解析】(DNH3和02在催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物是NO和H20,所

催化劑

以反應(yīng)的萬程式為4NH3+5O2-4NO+6H2O：

(2)①由2NO(g)+O2(g)：;=i2>1024)可知該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，溫度相同，

增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，根據(jù)圖示和坐標(biāo)含義，判斷m<p2；②

再看同一壓強(qiáng)線，溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為

放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)減小。

(3)①降低溫度，N(h(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹zOMD,則A%〈0,反應(yīng)物能量高于生成物能量，C錯(cuò)

誤；N2Oj(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4⑴需要放出熱量，所以N5(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镹2tMg)比NCh(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

N2O4Q)放出的熱量少，B錯(cuò)誤，所以正確的圖示為A;②N2O4、02和HzO反應(yīng)生成硝酸的

反應(yīng)方程式為2N2O4+O2+2H20=4HNO3O

(4)根據(jù)工作原理裝置圖，可以確定陽(yáng)極為NO失去電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹OJ,陰極NO轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

NH1,根據(jù)電極反應(yīng)書寫電極反應(yīng)式為：

+

陽(yáng)極：NO—3e-4-2H2O=NOr+4H

+

陰極：NO+5L+6H=NHt+H2O

然后根據(jù)得失電子守恒，硝酸根離子物質(zhì)的量比鐵根離子物質(zhì)的量多，所以需要向溶

電解

液中加入的物質(zhì)為NH3(即8NO+7H2O=^3NH4NO34-2HNO3)?

4、【答案】(15分)

(1)①吸氧腐蝕②B

△

(2)①4HNO3^^^4NO2T+O2T+2H2。②4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)3+NH4NO3+3H2。

③氮氧化物排放少(或其他合理答案)

【解析】(D由圖看出，在海水中，該電化腐蝕屬于吸氧腐蝕，在ABCD四個(gè)區(qū)域中，

生成鐵銹最多是B區(qū)，能接觸到氧氣。(2)濃硝酸分解的化學(xué)方程式為

△

4HNO3-4NO2T+O2T+2H2O,剛酸氧化廢鐵皮中鐵的化學(xué)方程式為

4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)3+NH4NO3+3H2O,生產(chǎn)過程中體現(xiàn)綠色思想的是整個(gè)過程中氮氧化

物排放減少。

根據(jù)反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2w(CO):n(CO2

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)

5、【答案】(16分)

(1)排出空氣，作為保護(hù)氣，防止石墨被空氣中的氧氣氧化而損耗(1分)。

(2)CO(1分),SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O(2分)

(3)過濾(1分)。。一、AK)2-、OH-(3分)

△

(4)AIO2-+CH3COOCH2CH3+2H2O1CH3COO-+A1(OH)31+CH3CH2

(5)(3分)

【解析】(D開始前反應(yīng)器中存在氧氣，那么在加熱的條件下，石墨與氧氣發(fā)生反應(yīng)，

所以在反應(yīng)前必須排凈反應(yīng)器中的氧氣，故通入N2的目的就是排出空氣，作為保護(hù)氣，防

止石墨被空氣中的氧氣氧化而損耗；

(2)只能是CO不可能是CO2,因?yàn)槭cCO2高溫下也會(huì)轉(zhuǎn)化CO;根據(jù)題目中的

信息“SiCUi,SiCh再與NaOH反應(yīng)制備水玻璃(NazSKh),故發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;

(3)固體III含AICI3、FeCh、MgCL加過量NaOH溶液有沉淀MR(OH)2、Fe(OH)3和

溶液NaAKh、NaCL要分離出沉淀的操作是過濾；因?yàn)镹aOH過量，所以溶液中必存在

的陰離子是AIOz—、OH-,反應(yīng)由NaCl生成，則溶液中還存在陰離子CL,那么所得溶液

IV中的陰離子有CL、A1O2—、0H-;

（4）溶液IV中的陰離子有。一、AIOz一、OH一。加入了反應(yīng)物CH3COOCH2CH3,

能除去溶液中的OH1且能促進(jìn)偏鋁酸根離子發(fā)生水解生成沉淀A1（OH）3,則V是

△

AI（OH）3,所以反應(yīng)的方程式是AIO2-+CH3COOCH2CH3+2H2O,CH3COO-+

AI（OH）31+CH3cH20H;由AI2O3?2Al（0H）3可以計(jì)算：A1（OH）3

（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(yáng)極，銅作陰極。防腐示意圖如下：

【答案】（9分）

（I）ha（每空1分，共2分）

+

（2）MnO2+e-^Li=LiMnO2（2分）

（3）否電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)（每空1分，共2分）

高溫

（4）3MnO2+KClO3+6KOH=^=2K2MnO4+KCl+3H2O（2分）

2:1（1分）

6、【解析】（1）結(jié)合所給裝置圖以及原電池反應(yīng)原理，可知Li作負(fù)極材料，M11O2作正極

材料，所以電子流向是從a-b,那么電流方向則是b-a；

（2）根據(jù)題目中的信息“電解質(zhì)LiCKh溶于混合有機(jī)溶劑中，Li+通過電解質(zhì)遷移入

MnCh晶格中，生成LiMnCh”，所以正極的電極反應(yīng)式MnO2+e—+Li+=LiMnO2；

（3）因?yàn)樨?fù)極的電極材料Li是活潑的金屬.能夠與水發(fā)生反應(yīng).故不能用水代替電池

中的混合有機(jī)溶劑；

（4）由題目中的信息“MnCh可與KOH和KC1O4在高溫條件下反應(yīng)，生成K2MliOJ,

1一4

可知該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，Mn元素化合價(jià)升高（Mn-Mn）,則。元素的化合價(jià)

+5-1高溫

降低（ClfC1）,所以方程式為3MliO2+KCKh+6KOH^^=2K2MnO4+KCl+3H2。；根

K+7

據(jù)“K2MliO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4（K2MnO4KMnO4）和MnO2

w

（K2MnO4->MnO2）,根據(jù)電子得失守恒，可知生成的KMnO工和MMh的物質(zhì)的量

之比為2:lo

7、【答案】（14分）

(1)ZnO（2分）

（2）漫出（2分）

（3）鋅粉置換出Fe等（每空2分，共4分）

（4）O2（2分）

+2+分）

（5）2ZnS+4H+O2=2Zn+2Sl+2H2O（2

（6）ZnCO3+2C=^=Zn+3COf（2分）

【解析】（1）硫化鋅精礦的主要成分為ZnS,在沸騰爐中與氧%發(fā)生反應(yīng)的方程式為

K曰

ZnS+O2^^=ZnO+SO2,故產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式ZnO;

（2）從流程圖可以看出，“浸出”環(huán)節(jié)需要加入酸，所以用焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣

制取的酸，可用于后續(xù)的浸出操作；

（3）為了保證"浸出''環(huán)節(jié)焙砂能夠全部溶解，所以加入的酸是過量的，此時(shí)雜質(zhì)Fe"

也存在于“浸出液”中，所以加入鋅粉的目的就是置換出Fe;

（4）根據(jù)題目中的信息“陰極采用鋁板，陽(yáng)極采用Pb-Ag合金精性電極”，則陽(yáng)極為情

性電極，此時(shí)陽(yáng)極參加反應(yīng)的微粒是OH］電極反應(yīng)式4OH—+4e—=2H2O+O2T,故陽(yáng)極逸

出的氣體是02

（5）根據(jù)信息“氧壓酸浸”，可知參加反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)ZnS、02和酸提供的H+,生成物“有

+2+

工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)”即為S,所以離子方程式為2ZnS+4H+O2=2Zn+2Sl+2H2O;

（6）該煉鋅工藝參加反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)煤炭餅和爐甘石（碳酸鋅），得到的物質(zhì)是倭鉛（金

高瀉

屬鋅）和CO,ZnCO3+2C^^=Zn+3COt?

8、【答案】（14分）

（1）①2H2O+2e-=H2+2OH—②Si?+2H+=（n?l）S+H2s

（2）①銅、氫、氯②③提高混合氣體中空氣的比例

（3）2H2S===2H2+S2

【一解析】（1）①溶液呈堿性，電解時(shí)水得到電子，陰極的電極反應(yīng)式為：

2H2O+2e-=H2+2OH-;②電解后陽(yáng)極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，

2+

Sn+2H=（n-l）S+H2S

（3）根據(jù)困像，1400。（3時(shí)，硫化氫由85%減少到40%,氧氣由10%增加40%,另一種

氣體由5%增大到20%,生成物的物質(zhì)的量之比為2:1,2H2s===2H2+Sx根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒，

的X=2,反應(yīng)方程式為：2H2s===2H2+S2

9、【答案】（15分）

(1)六IVA弱

△

(2)PbO2+4HCl(濃)PbCl2+C12T+2H2O

2++

(3)PbO+CIO-=PbOz+Cl-Pb+2H2O-2e-=PbO2l+4H

石墨上包上銅鍍層Pb2++2e-=Pb]不能有效利用Pb2+

(4)根據(jù)PbO2=PbO+O2t,有—x32=239x4.0%,

X22

.239x4.0%2m+〃..m0.42

x=2-------------------2-nPbO,---------=1.4,—=——=—

16m+nn0.63

【解析】或在元素周期表中的位置是第二周期，IVA族，由圖中所給的信息“鉛是碳的

同族元素，比碳多4個(gè)電子層（相當(dāng)于比C的周期數(shù)大4）”，所以鉛在元素周期表的位置

為第六周期，IVA族；由于同主族元索隨著核電荷數(shù)的逐漸增大，元素的非金屬性逐漸減

弱，所以PbO2的酸性比CO2的酸性要弱；

（2）PbO?與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，則該黃色色氣體是Cl2,（則意味著該反應(yīng)

△

為氧化還原反應(yīng)），所以反應(yīng)的方程式為PbO2+4HCl（濃）PbCh+CizT+lHzO;

（3）由題目提供的信息可知，PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，Pb化合

價(jià)升高，Q元素化合價(jià)降低，故離子方程式為PbO+ClO—=PbO2+CL;

（4）電解池的陽(yáng)極發(fā)生失電子反應(yīng)（氧化反應(yīng)），因?yàn)镻b2+—PbO2屬于氧化反應(yīng)，所

2++

以發(fā)生的電極反應(yīng)為Pb+2H2O-2e-=PbO2l+4H;由于CiP+的放電能力強(qiáng)于Pb?+,故

陰極上的電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu,則陰極產(chǎn)生的現(xiàn)象是石墨上包上銅鍍層；若電解液中

不加入Cu（N5）2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Pb2++2e-=Pb],這樣一來就不能有效利用Pb2+o

△2—x

（5）樣品失重的原因是生成了氧氣，根據(jù)PbO2^=PbOv+o2t,有

2-x“_239x4.0%ns2m+n..m0.42

-------x32=239x4.0%,x=2-------------------rnPbO,----------=1.4,—=—=一。

216m+nn0.63

10、【答案】(1)H3Po2^^=H++H2P02

（2）①+1。②H3Po4。③正鹽，堿性。

（3）2P4+3Ba（OH）2+6H2O=2PH3T+3Ba（H2Po2）2

（4）①2HzO-4e=4H++02T或4OH-4e=2H2O+O2.

②由于陽(yáng)極室OH?放電，造成H+濃度增大，通過陽(yáng)膜擴(kuò)散進(jìn)入產(chǎn)品室，而原料室中的

H2P。2-可以通過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3P02.

③H3P04或PO43。由于H3P02具有還原性，電解時(shí)就會(huì)有H3P02在汨極放電而被氧

化生成H3P04。

【解析】（1）一元酸，只發(fā)生一步電離，中強(qiáng)酸是弱電解質(zhì)：H3PO2=H++H2POd

（2）①利用元素化合價(jià)代數(shù)和為零，得出P元素為+1價(jià)。

②H3P。2做還原劑，Ag+是氧化劑，二者1：4反應(yīng)，則H3P02失去4個(gè)電子，P元素

變?yōu)?5價(jià)，生成H3P04。

③由于H3PO2是一元酸，所以NaHzPOz是正鹽，弱酸強(qiáng)堿鹽水解顯堿性。

（3）反應(yīng)的反應(yīng)物與產(chǎn)物都給出，是P元素的歧化反應(yīng)，注意配平就可以：2P」+

3Ba（OH）2+6H2O=2PH3T+3Ba（H2Po2）2

（4）①陽(yáng)極室電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子的是OH72H2O-4e，=4H++O2T或4OH，

-4e=2H2O+O2T.

②由于陽(yáng)極室OH?放電，造成H+濃度增大，H+通過陽(yáng)膜進(jìn)入產(chǎn)品室，而原料室中的

H2P02-可以通過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室，生成H3P。2.

③由于H3P。2具有還原性，電解時(shí)就會(huì)有H3P02在陽(yáng)極放電而生成H3P0.3。

n、【答案】（1）負(fù)4AI2CI7-+3e~=A1+7A1C14-H2（2）3（3）b、d不能

+3+2+3+2+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2OFe=3Fe（或只寫Fe+2Fe=3Fe）

【解析】（1）在鋼制品上電鍍鋁時(shí)，即鋼制品為鑲件，電鍍時(shí)作為陰極（與電源的負(fù)

極相連）；在電鍍時(shí)，陰極生成A1單質(zhì)，所以電極反應(yīng)為4ALeb-+3e-=AI+7Ale14一；電

鍵時(shí)若用A1CL作為電解液.則由水電離出的H+也能在陰極放點(diǎn)生成Hz：

（2）用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的方程式為

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2f,該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是H2。根據(jù)與轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)

系：出~2",所以Hz的物質(zhì)的量是3mol。

（3）鋁熱反應(yīng)常用于冶煉高熔點(diǎn)的金屬，并且它是一個(gè)放熱反應(yīng)其中鎂條為引燃劑，

氮酸鉀為助燃劑，所以答案選bd;H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式為

3+

Fe2O3+6H+=2Fe+3H2O,鋁熱反應(yīng)生成的Fe可將Fe"還原為Fe2+,所以不能說明固體混

合物中無Fe2（）3。

12、【答案】（14分）

（1）H2O

24

(2)NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2t,4NA或

27b4

(3)a—bmoRLP

(4)①A——>D②C6H6+6H++6iT=C6H12

【解析】(D氧氣完全燃燒的產(chǎn)物是HzO;

(2)反應(yīng)前后B元素的化合價(jià)沒有變化，均顯+3價(jià)，所以NaBHU中H元素的化合價(jià)

為-1價(jià)，HzO中H元素顯+1價(jià)，所以該反應(yīng)是H元素之間的歸中反應(yīng)，即產(chǎn)物有Hz,故

反應(yīng)的方程式為NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2t；Imol.NaBH4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4mol<>

(3)利用三段式解題

FeSO4/AhO3◎>(g)+3H2(g)

起始(mnl/T.)

轉(zhuǎn)化(mol/L)

平衡(mol/L)

臭…(3b)3xb27b42°

化學(xué)平衡常數(shù)K=-~-——=-------mol3/L3;

a-ba-b

(4)①根據(jù)反應(yīng)的+3Hz=,可知H元素失去電子，做負(fù)極，所以

電子流向A—D;②反應(yīng)物是，產(chǎn)物是,介質(zhì)是H\所以電極反應(yīng)式為

+6H++6e'=0

13、【答案】(1)3NO2+2H2O=2HNO3+NO；

(2)@N2(g)+O2(g)=2NO(g)4H=+183KJ/mol：②增大；

(3)①2NO+2co型些N2+2CO二

②由Mg、Ca、Sr、Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為第UA族。同一主族的元素，從上到

F,原子半徑逐漸增大；

2

(4)①還原；@NO+O-2e-=NO2;

14＞【解析】(1)NO?與HzO反應(yīng)生成HN03與NO；

(2)@AH=945kJ/mol+498kJ/moI-2X630KJ/mol=+183KJ/mol；

②該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大；

(3)①NO被CO還原Nz，CO被氧化為CO?；

②由Mg、Ca、Sr、Ba的質(zhì)子數(shù)可知，它們均處于第HA族，同一主族自上而下，原

子半徑增大，金屬性增強(qiáng)；

(4)①由工作原理示意圖可知，在Pl電極發(fā)生還原反應(yīng)生成;

②在CP參加反應(yīng)下，NO在NiO電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2O

解析：(l)NaCl與AI2O3冶煉需要用電解法，F(xiàn)ezCh與Cu2s可以用熱還原法，所以答案為b、

do

(2)在該反應(yīng)中，Cu元素化合價(jià)由+1升高到+2,S元素化合價(jià)由-2升高到+6,Cu2s做還

原劑；當(dāng)有.ImolO?參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4mol,由于Cu》水解呈酸性，加入鎂條時(shí)，鎂與

H’反應(yīng)生成了氫氣。

(3)電解精煉時(shí)，不純金屬做陽(yáng)極，這里就是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,遇空氣氧化生成的NO2，電極反應(yīng)：NO3+3e-F4H=NOt+2H2Oo

或NO3+e+2H=NO2t+H2O

(4)做電解質(zhì)溶液，形成原電池。

答案：(1)b、d

(2)Cu2S；4；氫氣

(3)a；NO3+e+2H'=NO21+H2O

(4)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?

15、答案：⑴①N三N②2NO，+5H」里境N2+2OH+4Ha③加酸，升高溫度，加水

-

(2)?A,2N03+6H20+10e=N2+12OH②

【解析】(1)①凡分子中氮原子間通過氮氮三鍵結(jié)合，因此其結(jié)構(gòu)式為N三N；②利用溶液

pH變化可知有0萬生成，再結(jié)合原子守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式;利用離子方程式知V(N03)

=V(0H)=(102-10；?min)；③水解是吸熱反應(yīng)，N(V水解使溶液中c(OH~)變大，因此可促

進(jìn)N02冰解的措施有加熱、加水或加酸等。(2)①由圖示知在Ag-Pt電極上NOJ發(fā)生還原反

應(yīng)，因此Ag-Pt電極為陰極，則B為負(fù)極，A為電源正極；在陰極反應(yīng)是NOJ得電子發(fā)生還

原反應(yīng)生成用，利用電荷守恒與原子守恒知有HQ參與反應(yīng)且有0萬生成；②轉(zhuǎn)移2mol電子

時(shí)，陽(yáng)極(陽(yáng)極反應(yīng)為壓0失電子氧化為和H')消耗Imol水,產(chǎn)生2moi左-△!!!右