《專題10：電化學(xué)及其應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《專題10：電化學(xué)及其應(yīng)用（21頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題 10：電化學(xué)及其應(yīng)用1【 2015 新課標(biāo)卷理綜化學(xué)】微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A正極反應(yīng)中有CO2 生成B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O2【2015 浙江理綜化學(xué)】在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2OCO2 混合氣體制備H2 和 CO 是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確 的是（）A X 是電源的負(fù)極B陰極的反應(yīng)式是：H2O 2e H2 O2CO2 2eCO O2通電C總反應(yīng)可表示為：H2

2、O CO2=H2 CO O2D陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1 13【 2015 天津理綜化學(xué)】鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是（）A 銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO42 )減小C電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D陰陽(yáng)離子離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡4【 2015 四川理綜化學(xué)】用右圖所示裝置除去含CN 、Cl 廢水中的 CN 時(shí)，控制溶液PH 為 910，陽(yáng)極產(chǎn)生的 ClO 將 CN氧化為兩種無(wú)污染的氣體，下列說(shuō)法不正確 的是（）A 用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B陽(yáng)極的電極反應(yīng)式

3、為：Cl + 2OH 2e = ClO + H 2OC陰極的電極反應(yīng)式為：2H 2O + 2e= H 2 + 2OH的反應(yīng)： 2CND除去 CN+ 5ClO+ 2H + = N 2 + + 5Cl+ H2 O2CO5【2015 四川理綜化學(xué)】用右圖所示裝置除去含CN 、Cl 廢水中的CN 時(shí)，控制溶液PH 為 910，陽(yáng)極產(chǎn)生的 ClO 將 CN 氧化為兩種無(wú)污染的氣體，下列說(shuō)法不正確的是（）A 用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：Cl + 2OH 2e = ClO + H 2OC陰極的電極反應(yīng)式為：2H 2O + 2e= H 2 + 2OH的反應(yīng)： 2CN+ 2H + = N 2D除

4、去 CN+ 5ClO+ 2CO + 5Cl+ H2 O6【 2015 福建理綜化學(xué)】 某模擬 人工樹葉 ”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如右 圖 所 示 ， 該 裝 置 能 將 H 2 O 和 CO 2轉(zhuǎn) 化 為 O2 和燃料 (C 3H 8 O)。下列說(shuō)法正確的是（）A該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能從 b 極區(qū)向 a 極區(qū)遷移B該裝置工作時(shí)， HC每生成 1 mol O2，有 44 g CO2被 還 原D a 電極的反應(yīng)為：3C O2 + 16H -18e = C3H 8 O+4H 2O7【2015 江蘇化學(xué)】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是（）點(diǎn)燃通電電解催化劑= = A反

5、=應(yīng)CH4 H2O = 3H2CO,每消耗 1molCH4 轉(zhuǎn)移 12mol電子B電極 A 上 H2 參與的電極反應(yīng)為： H2 2OH 2e =2H2O32向電極 B 移動(dòng)C電池工作時(shí)， COD電極 B 上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2 2CO2 4e=2CO328【 2015 上海化學(xué)】研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A d 為石墨，鐵片腐蝕加快2B d 為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：2O + 4e 4OHO + 2HCd 為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D d 為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H+ 2e 2H9【 2015 上海化學(xué)】（本題共 12 分）氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方

6、法制取氯氣、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(yáng)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）”（ 4） KClO 3 可以和草酸（ H 2C2O4 ）、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO 2，還生成 CO2 和 KHSO 4 等物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（ 5）室溫下， 0.1 mol/L NaClO溶液的 pH0.1 mol/L Na 2SO3 溶液的 pH。（

7、選填 “大于 ”、“小于 ”或 “等于 ”）。濃度均為0.1 mol/L 的 Na 2SO3 和 Na2CO3 的混合溶液中，22SO3 、 CO3 、 HSO 3 、HCO 3 濃度從大到小的順序?yàn)椤Ｒ阎?H2SO3K i1=1.54 10-2Ki2 =1.02 10-7HClOK i1=2.95 10-8H2CO3K i1=4.3 10-7Ki2 =5.6 10-1110【 2015 北京理綜化學(xué)】 （ 14 分）研究 CO2 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(wú)機(jī)碳形式存在，其中 HCO -23占95% ， 寫 出 CO2 溶

8、于水 產(chǎn) 生HCO3- 的 方 程式：。（ 2）在海洋循環(huán)中，通過右圖所示的途徑固碳。 寫出鈣化作用的離子方程式：。 同位素示蹤法證實(shí)光合作用釋放出的O2 只來(lái)自于H2O，用 18O 標(biāo)記物質(zhì)的光合作用的化學(xué)方程式如下，將其補(bǔ)充完整：+=(CH2O)x+x18O2+xH2O（ 3）海水中溶解無(wú)機(jī)碳占海水總碳的 95%以上，其準(zhǔn)確測(cè)量是研究海洋碳循環(huán)的基礎(chǔ)，測(cè)量溶解無(wú)機(jī) 碳，可采用如下方法： 氣提、吸收 CO2，用 N2 從酸化后的還說(shuō)中吹出CO2 并用堿液吸收（裝置示意圖如下） ，將虛線框中的裝置補(bǔ)充完整并標(biāo)出所用試劑。 滴定。將吸收液洗后的無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化為NaHCO3，再用xmol/LHCl溶

9、液 滴 定 ， 消 耗ymlHCl溶 液 ， 海 水 中 溶 解 無(wú) 機(jī) 碳 的 濃 度 =mol/L 。（ 4）利用右圖所示裝置從海水中提取 CO2，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CO2 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。11【 2015 北京理綜化學(xué)】 （ 15 分）為 探 討 化 學(xué) 平 衡 移 動(dòng) 原 理 與 氧 化 還 原 反 應(yīng) 規(guī) 律 的 聯(lián) 系 ， 某 同 學(xué) 通 過 改 變 濃 度 研 究3+-2+3+2+“ 2Fe+2I2Fe +I2”反應(yīng)

10、中 Fe 和 Fe 的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如下：（ 1 ） 待 實(shí) 驗(yàn)I溶 液 顏 色 不 再 改 變 時(shí) ， 再 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn)II ， 目 的 是 使 實(shí) 驗(yàn)I的 反 應(yīng) 達(dá)到。（ 2） iii 是 ii 的對(duì)比試驗(yàn)，目的是排除有ii 中造成的影響。（ 3 ） i和ii 的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng)，F(xiàn)e2+ 向Fe3+ 轉(zhuǎn)化 。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因：。（ 4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，該同學(xué)推測(cè)i 中 Fe2+向 Fe3+轉(zhuǎn)化的原因： 外加 Ag+使 c(I-)降低，導(dǎo)致 I-的還原性弱于Fe2+，用右圖裝置（ a、 b 均為石墨電極）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 K 閉合時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，b 作極。 當(dāng)

11、指針歸零（反應(yīng)達(dá)到平衡） 后，向 U 型管左管滴加0.01mol/LAgNO3 溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè)，該現(xiàn)象是。（ 5）按照（ 4）的原理，該同學(xué)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了ii 中 Fe2+向 Fe3+轉(zhuǎn)化的原因， 轉(zhuǎn)化原因是。 與（ 4）實(shí)驗(yàn)對(duì)比，不同的操作是。（ 6）實(shí)驗(yàn) I 中，還原性：I-Fe2+；而實(shí)驗(yàn)II 中，還原性： Fe2+I-，將（ 3）和（ 4）、（5）作對(duì)比，得出的結(jié)論是。12【 2015 海南化學(xué)】（ 9 分）銀是一種貴金屬，古代常用于制造錢幣及裝飾器皿，現(xiàn)代在電池和照明器材等領(lǐng)域亦有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}。（ 1）久存的銀制器皿表面會(huì)變黑，失去銀白色的光澤，原

12、因是。-10-1的 AgNO3溶液中加入-1的鹽（ 2）已知 Ksp(AgCl)=1 8 10 ,若向 50mL0 018mol L50mL0 020molL酸，混合后溶液中的 Ag+的濃度為molL-1， pH 為。（ 3 ） AgNO3 溶 液 光 照 易 分 解 ， 生 成Ag 和 紅 棕 色 氣 體 等 物 質(zhì) ， 其 光 照 分 解 的 化 學(xué) 方 程 式為。（ 4）右圖所示原電池正極的反應(yīng)式為。13【 2015 安徽理綜化學(xué)】 （ 14 分） C、 N、 O、 Al、Si、 Cu 是常見的六種元素。（ 1） Si 位于元素周期表第_周期第_族。（ 2）N 的基態(tài)原子核外電子排布式為

13、_；Cu 的基態(tài)原子最外層有_個(gè)電子。（ 3）用 “或”“CO3 HCO3HSO3 。【解析】（ 2）圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通，是陽(yáng)離子交換膜，可以允許陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極產(chǎn)生的Cl 2 和陰極產(chǎn)生的H 2 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(yáng)極連接的圖中 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 口不斷加入蒸餾水，

14、從c 位置流出的是稀的NaCl溶液。（ 4）KClO3 有氧化性，H2C2O4 有還原性，在酸性條件下KClO 3 可以和草酸（H 2C2O4）生成高效的消毒殺菌劑ClO 2，還生成CO2 和 KHSO 4 等物質(zhì)。則根據(jù)電子守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式是： 2KClO 3+ H2C2O4+ 2H 2SO4= 2ClO 2+2CO2+2KHSO 4+2H 2O.（ 5）NaClO 、Na 2SO3 都是強(qiáng)堿弱酸鹽，弱酸根離子發(fā)生水解反應(yīng)，消耗水電離產(chǎn)生的H+ ，破壞了水的電離平衡，當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)，溶液中c(OH -)c(H +) ，所以溶液顯堿性。形成鹽的酸越弱，鹽水解程度就越大。

15、 消耗的離子濃度越大， 當(dāng)溶液達(dá)到平衡時(shí)， 剩余的離子濃度就越小。 由于 H 2SO3的 Ki2 =1.02 10-7 ；HClO 的 K i1=2.95 10-8，所以酸性：HSO3-HClO ，因此溶液的 pH: NaClO Na 2SO3 。由于電離程度： H2 SO3 H 2CO3HSO 3-HCO 3- ，濃度均為0.1 mol/L的 Na 2SO3 和 Na2CO3 的混合溶液中，水解程度：2222-CO3 SO3，所以離子濃度： SO3CO 3 ；水解產(chǎn)生的離子濃度： HCO3 -SO32HSO 3 。但是鹽水解程度總的來(lái)說(shuō)很小，主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在。所以在該溶液中、222

16、CO 3 、 HSO3 、 HCO 3 濃度從大到小的順序?yàn)镾O3 CO 3 HCO 3 HSO 3。10.【答案】 （ 1） CO2 +H2OH2 CO3，H2 CO3+H+HCO3（ 2） Ca2+ 2HCO3 = CaCO3+CO2+H2O xCO 2 2x H218O（ 3） xy/zb 室，發(fā)生反應(yīng)： HCO3（ 4）a 室：2H2O-4e = O2 +4H+，H+ 通過陽(yáng)離子膜進(jìn)入+H+= CO2 +H2O。c室的反應(yīng)： 2H2O+2e-=2OH-+H2 ，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 ） CO2可 與 水 反 應(yīng)

17、 生 成 碳 酸 ， 碳 酸 可 微 弱 電 離 生 成 碳 酸 氫 根 和 氫 離 子 ：CO2+H2OH2CO3HCO3 +H+（ 2） 根據(jù)反應(yīng)物是 HCO3 ，生成物是 CaCO3 和 CO2，易知本題的反應(yīng)方程式為：Ca2+ 2HCO3 = CaCO3+CO2+H2O 。 根據(jù)元素守恒法，及示蹤原子的標(biāo)記可知方程式中的填空為：xCO2 ， 2x H218O（ 3） 注意酸化的試劑要用硫酸，一定不能用鹽酸，因?yàn)镠Cl 會(huì)揮發(fā)出來(lái)影響后續(xù)的滴定。 該滴定過程轉(zhuǎn)化的關(guān)系式為：CO2 HCO3 HCl11n(CO2)x mol/L-3 yL 10解得： n(CO2)=xy -310mol 所

18、以： c(CO2)=xy/z mol/L（ 4） 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(yáng)極反應(yīng)： 2H2O-4e = O2 +4H+,c(OH )下降，H2OOH +H+平衡右移， c(H+)增大，H+從 a 室進(jìn)入 b 室，發(fā)生反應(yīng)：HCO3 +H+= CO2+H2O。c 室的反應(yīng)： 2H2O+2e-=2OH-+H2，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 。11.【答案】（ 1）化學(xué)平衡狀態(tài)（ 2）溶液稀釋對(duì)顏色變化（ 3）加入 Ag+發(fā)生反應(yīng)： Ag+I-=AgI ， c(I-)降低；或增大 c(Fe2+)平衡均逆向移動(dòng)（

19、4） 正 左管產(chǎn)生黃色沉淀，指針向左偏轉(zhuǎn)。（ 5） Fe 2+隨濃度增大，還原性增強(qiáng)，使 Fe2+還原性強(qiáng)于I- 向 U 型管右管中滴加1mol/L FeSO4 溶液。（ 6）該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng)，在平衡時(shí)，通過改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，并影響平衡移動(dòng)方向12.【答案】（1） Ag 與空氣中氧及含硫化合物反應(yīng)生成黑色硫化銀；-7（2 ）1.8 10mol/L ； 2光照（3 ）2AgNO3 = Ag+2NO2 +O2 （ 4）Ag+e-=Ag【解析】（1）根據(jù)金屬的腐蝕可知Ag 變黑是發(fā)生了化學(xué)腐蝕，Ag 與空氣中氧及含硫化合物反應(yīng)生成黑色硫化銀；（ 2 ）根據(jù)反應(yīng)中

20、HCl 和硝酸銀的物質(zhì)的量可知 HCl 過量，則計(jì)算剩余的氯離子的物質(zhì)的量濃度為（ 0.02-0.018） mol/L/ 2=0.001mol/L ，根據(jù) AgCl 的溶度積的表達(dá)式計(jì)算即可；因?yàn)樵摲磻?yīng)中氫離子未參加反應(yīng)，所以溶液的體積變?yōu)?00mL 時(shí)，氫離子的濃度為0.01mol/L ，則 pH=2；（ 3 ）根據(jù)氧化還原反應(yīng)理論，硝酸銀分解生成 Ag 和二氧化氮?dú)怏w，無(wú)元素化合價(jià)升高的，所以該反應(yīng)中有氧氣生成。（ 4）該原電池的實(shí)質(zhì)是Cu 與銀離子發(fā)生置換反應(yīng)生成Ag 單質(zhì)，所以正極是生成Ag 單質(zhì)的還原反應(yīng)。2 23+-13.【答案】（1）三 IVA ，（ 2） 1s 2s 2p， 1

21、 個(gè)（ 3）， ，（ 4） 2H+ NO3+e =NO2 + H2O，正，Al 在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了Al 進(jìn)一步反應(yīng)【解析】（1） Si 的核電荷數(shù)為14，位于元素周期表第三周期IVA 族；（ 2） N 原子的核外電子數(shù)為 7，根據(jù)電子排布式的書寫規(guī)則，N 的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3；Cu 的基態(tài)原子核外電子排布式為： 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 故最外層有1 個(gè)電子（ 3）同周期元素原子隨核電荷數(shù)遞增，原子半徑減小；非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大；金剛石和晶體硅都屬于原子晶，但C-C鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能大，故熔點(diǎn)更高；組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分

22、子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高。（ 4）正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為： 2H+ + NO 3-+e-=NO2 + H2O；在電場(chǎng)作用下，陽(yáng)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(shuō)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)?！究键c(diǎn)定位】 本題屬于實(shí)驗(yàn)題， 考查知識(shí)點(diǎn)覆蓋范圍較廣， 包括元素周期表和元素周期律、核外電子排布、晶體類型、原電池原理等知識(shí)，難度也由簡(jiǎn)入難。14.【答案】（1） LiOH；2Cl 2e2=Cl；B（ 2） 2Co(OH)3+4H+SO32=2Co2+SO4 2+5H2O； +3； Co3O4【解析】（1）根據(jù)示意圖，B 極區(qū)生產(chǎn) H2，同時(shí)生成LiO

23、H，則 B 極區(qū)電解液不能是 LiCl 溶液，如果是 LiCl溶液則無(wú)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(yáng)極，陽(yáng)極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl 溶液，根據(jù)放電順序，陽(yáng)極上Cl 失去電子，則陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2Cl 2e=Cl2；根據(jù)電流方向，電解過程中 Li+向 B 電極遷移。（ 2）在酸性條件下， Co(OH)3 首先與 H+反應(yīng)生成 Co3+， Co3+具有氧化性，把 SO32氧化為 SO42，配平可得+22+2+3 價(jià)；離子方程式： 2Co(OH)3+4H +SO3 =2Co +SO4 +5H2O；鐵渣中鐵元素的化合價(jià)應(yīng)該為高價(jià)，為CO2 的物質(zhì)的量為： 1.3

24、44L 22.4L/mol=0.06mol，根據(jù) CoC2O4 的組成可知 Co 元素物質(zhì)的量為0.03mol ，設(shè) 鈷 氧 化 物 的 化 學(xué) 式 為CoxOy ， 根 據(jù) 元 素 的 質(zhì) 量 比 可 得 ： 59x ： 16y=0.03mol 59g/mol ：（ 2.41g0.03mol 59g/mol），解得 x： y=3:4，則鈷氧化物的化學(xué)式為：Co3O4。15.【答案】 11.(14 分 )（ 1）四（ 2） 10:1（ 3） A、 B（ 4）Ag2OO+2CuCl=2AgCl+Cu(5) c22Cu+3OH +Cl =Cu2(OH)3Cl 0.448【解析】（1）銅為29 號(hào)元

25、素，根據(jù)核外電子排布規(guī)則可知，銅元素位于元素周期表中第四周期。（ 2）根據(jù) N=m/MN A，青銅器中 Sn、Pb 的質(zhì)量分別為119g、 20.7g，則該青銅器中Sn 和 Pb 原子數(shù)目之比為（ 119119）：（20.7 207）=10:1.（ 3）催化劑能降低反應(yīng)的活化能，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率，但是催化劑不能改變反應(yīng)的焓變，也不能改變化學(xué)平衡常數(shù)，選 A、 B.（ 4） Ag2O 與 CuCl 發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，沒有化合價(jià)的升降，則化學(xué)方程式為Ag2OO 。+2CuCl=2AgCl+Cu2，則負(fù)極是銅，選c；（ 5） 根據(jù)圖示，腐蝕過程中，銅失電子生成Cu 根據(jù)上述分析，正極產(chǎn)物是2，環(huán)境

26、中的-OH ，負(fù)極產(chǎn)物為CuCl 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2Cu2+3OH +Cl =Cu2(OH)3Cl ； 4.29gCu 2(OH)3Cl 的物質(zhì)的量為4.29/241.5=0.02mol, 根據(jù)銅原子守恒，Cu2的物質(zhì)的量為 0.04mol,則理論上耗負(fù)極反應(yīng)為： 2Cu-4e =2Cu2 ,正極反應(yīng)為 O2+4e+2H2O = 4OH ，根據(jù)正負(fù)極放電量相等，氧體積為 0.02mol 22.4Lmol -1=0.448L.MnOOH ；Zn 2MnO2 2H2 2MnOOH（2） 0.05g16.【答案】（1） M

27、nO2 e H Zn（ 3）加熱濃縮、 冷卻結(jié)晶；鐵粉、MnOOH；在空氣中加熱； 碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)?CO2，MnOOH 氧化為 MnO 2 （ 4）Fe3 ； 2.7； 6； Zn2 和 Fe2分離不開； Fe(OH)2 和 Zn(OH)2 的 Ksp 相近【解析】（ 1）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，鋅是活潑的金屬，鋅是負(fù)極，電解質(zhì)顯酸性，則負(fù)極電極反應(yīng)式為 Zn2e Zn2 。中間是碳棒，碳棒是正極，其中二氧化錳得到電子轉(zhuǎn)化為MnOOH，則正極電極反應(yīng)式為 MnO 2 e H MnOOH，所以總反應(yīng)式為 Zn2MnO 2 2H Zn2 2MnOOH。（ 2）維持電流強(qiáng)度為0.5A

28、，電池工作五分鐘，則通過的電量是0.5 300 150，因此通過電子的物質(zhì)的 量 是150 1554 10 3 mol ， 鋅 在 反 應(yīng) 中 失 去 2 個(gè) 電 子 ， 則 理 論 消 耗 Zn 的 質(zhì) 量 是965000.001554 mol265g / mol0.05g 。（ 3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化銨。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知氯化鋅的溶解度受溫度影響較大， 因此兩者可以通過結(jié)晶分離回收， 即通過蒸發(fā)濃縮、 冷卻結(jié)晶實(shí)現(xiàn)分離。二氧化錳、鐵粉、MnOOH 均難溶于水，因此濾渣的主要成分是二氧化錳、碳粉、MnOOH。由于碳燃燒生成 CO2，MnOOH 能被氧化轉(zhuǎn)

29、化為二氧化錳，所以欲從中得到較純的二氧化錳，最簡(jiǎn)便的方法是在空氣中灼燒。（ 4）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能把鐵氧化為鐵離子，因此加入稀硫酸和雙氧水，溶解后鐵變?yōu)榱蛩徼F。根據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知，當(dāng)鐵離子完全沉淀時(shí)溶液中鐵離子濃度為105 mol/L ，則溶液中氫39氧根的濃度105 1012mol / L ，所以氫離子濃度是3mol/L ， pH2.7，因此加堿調(diào)節(jié)3 521010pH 為 2.7 時(shí)鐵剛好完全沉淀。Zn2 濃度為 0.1mol/L ，根據(jù)氫氧化鋅的溶度積常數(shù)可知開始沉淀時(shí)的氫氧根濃度為10 17 108 mol/L ，氫離子濃度是106mol/L ， pH6 ，即繼續(xù)加堿調(diào)節(jié) pH 為 6 時(shí)鋅0.1開始沉淀。如果不加雙氧水，則鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，由于氫氧化亞鐵和氫氧化鋅的溶度積常數(shù)接近，因此在沉淀鋅離子的同時(shí)亞鐵離子也沉淀，導(dǎo)致生成的氫氧化鋅不純，無(wú)法分離開Zn2 和Fe2 。