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第四章 化学反应与电能
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悟真题
1.(2022·辽宁高考)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是( )
A.褪色原因为I2被Fe还原
B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D.溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
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解析 Zn比Fe活泼,更容易失去电子,故溶液褪色原因为I2被Zn还原,A错误;液体分层后,I2在CCl4层,下层呈紫红色,B错误;由于活泼性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C错误。
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解析 由图可知,a电极为阳极,碱性条件下[Fe(CN)6]4-在阳极失去电子发生氧化反应生成[Fe(CN)6]3-,催化剂作用下,[Fe(CN)6]3-与氢氧根离子反应生成[Fe(CN)6]4-、氧气和水,b电极为阴极,水分子作用下DHPS在阴极得到电子发生还原反应生成DHPS2H和氢氧根离子,催化剂作用下,DHPS2H与水反应生成DHPS和氢气,氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极室向阳极室移动,则M为氧气,N为氢气。b电极为电解池的阴极,A错误;隔膜为阴离子交换膜,B错误;M为氧气、N为氢气,由得失电子数目守恒可知,氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,C错误。
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3.(2022·山东高考改编)设计如图装置回收
金属钴。保持细菌所在环境pH稳定,借助其降
解乙酸盐生成CO2,将废旧锂离子电池的正极
材料LiCoO2(s)转化为Co2+,工作时保持厌氧环
境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是( )
A.装置工作时,甲室溶液pH逐渐增大
B.装置工作一段时间后,乙室不需要补充盐酸
C.乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-===Li++Co2++4OH-
D.若甲室Co2+减少200 mg,乙室Co2+增加300 mg,则此时已进行过溶液转移
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4.(2022·北京高考)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1 mol/L CuSO4+少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有Fe2+
② 0.1 mol/L CuSO4+过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素
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下列说法不正确的是( )
A.①中气体减少,推测是由于溶液中c(H+)减少,且Cu覆盖铁电极,阻碍H+与铁接触
B.①中检测到Fe2+,推测可能发生反应:Fe+2H+===Fe2++H2、Fe+Cu2+===Fe2++Cu
C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(Cu2+)减少,Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆移
D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,使得c(Cu2+)比①中溶液的小,Cu缓慢析出,镀层更致密
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解析 实验②中,阴极析出铜,阳极发生反应Cu-2e-===Cu2+,故溶液中c(Cu2+)不会减少,故C错误。
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5.(2022·广东高考节选)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。
(1)还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时,生成1 mol Pt3Y转移________ mol电子。
(2)Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为________________________。
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O2+4e-+2H2O===4OH-
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6.(2021·北京高考)环氧乙烷( ,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。
(1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有:____________________、CH2===CH2+HClO―→HOCH2CH2Cl。
②结合电极反应式说明生成溶液a的原理_______________________________________________________________________________________________________________________。
阴极发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-生成OH-,K+通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极,形成KOH和KCl的混合溶液
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KCl
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Ⅲ.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
……
ⅰ.检验电解产物,推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是_______