题型04 化学反应与电能的综合应用（期末真题汇编，北京专用）高二化学上学期

题型04 化学反应与电能的综合应用 1．(23-24高二上·北京昌平区·期末)高铁酸钾固体呈紫色，能溶于水，微溶于浓溶液，具有强氧化性和优良的絮凝功能，是一种多功能净水剂，可通过电解装置制备，示意图如下图所示。 (1)石墨电极连接电源 (填“正”、“负”)极。 (2)铁电极的电极反应式为 。 (3)结合化学用语解释左室浓溶液产生的原因 。 (4)装置中若缺少阳离子交换膜，的生成浓度会 (填“降低”、“不变”或“增加”)，可能的原因是 。 【答案】(1)负极 (2) (3)阴极发生反应增大，通过阳离子交换膜到达左侧，增大，从而得到溶液 (4) 降低 可能会在阴极区放电从而浓度降低(或迁移到阳极区放电影响铁放电转化为) 【分析】铁电极为阳极，电极反应式为，石墨为阴极，电极反应式为； 【详解】（1）由图可知制取高铁酸盐，铁电极是阳极应该接电源的正极，则石墨接电源的负极； （2）铁电极上铁失电子转化为，电解质是KOH溶液，平衡电荷用到OH-离子，则该电的电极反应式为； （3）石墨电极是阴极，阴极上水提供的氢离子放电产生氢气和OH-离子，阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，c(OH-)增大，K+ 通过阳离子交换膜到达左侧，c(K+)增大，从而得到KOH溶液； （4）装置中若缺少阳离子交换膜，K2FeO4的生成浓度会降低，因为可能会在阴极区放电或OH-迁移到阳极区放电，影响铁放电转化为从而使浓度降低。 2．(24-25高二上·北京十一学校·期末)直接乙醇（）燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。 (1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 。 (2)碱性乙醇燃料电池中，电极a的电极反应式为 。若使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性下降更快，其原因是（用离子方程式表示） 。 (3)酸性乙醇燃料电池中，电极的电极反应式为 。 (4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电极b的电极反应式为 。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）三种乙醇燃料电池中由于正极发生还原反应，所以正极反应物均为。 （2）碱性乙醇燃料电池中，乙醇在电极a（负极）发生氧化反应，结合碱性环境，乙醇失电子生成碳酸根离子和水，电极反应式为。若使用空气代替氧气，空气中的二氧化碳会与碱反应，导致碱性下降更快，离子方程式为。 （3）酸性乙醇燃料电池中，电极b为正极，氧气在正极得电子结合氢离子生成水，电极反应式为。 （4）熔融盐乙醇燃料电池中，选择熔融碳酸钾为介质，电极b为正极，氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，电极反应式为。 3．(23-24高二上·北京西城区·期末)某同学利用如图所示装置制作简单的燃料电池。 (1)闭合K1，断开K2。 ①电极a的电极反应式是 。 ②的迁移方向为 (填“a→b”或“b→a”)。 ③一段时间后，电极b附近的现象是 。 (2)一段时间后断开K1，闭合K2，电流表的指针偏转。 ①电极b的电极反应式是 。 ②总反应的化学方程式是 。 (3)下列说法中，不正确的是 (填字母)。 a．通过调节K1、K2可以实现化学能和电能的相互转化 b．若将Na2SO4溶液替换为稀硫酸，闭合K2后，电极反应不变 c．闭合K1，电路中每转移4 mol电子，电极a理论上产生的气体在标准状况下的体积为44.8 L 【答案】(1) 2H2O −4e－= O2+ 4H+ b→a 产生无色气泡，溶液变为红色 (2) H2 −2e－+ 2OH－ = 2H2O 2H2 + O2 = 2H2O (3)bc 【详解】（1）闭合K1，断开K2时，为电解池装置； ①电极a与电源正极相连，为电解池的阳极，水中氢氧根失电子放电，放氧生酸，电极反应为：2H2O −4e－= O2+ 4H+； ②电解池中阴离子由阴极移向阳极，即由b→a； ③b极为电解池的阴极，水中氢离子得电子放电，放氢生碱，则一段时间后，b极附近产生无色气泡，溶液变为红色； （2）一段时间后断开K1，闭合K2，电流表的指针偏转，此时为原电池装置，b极为原电池的负极，a极为原电池的正极； ①b电极产生的氢气失电子生成水，根据第1小问，该介质为碱性，电极方程式为H2 −2e－+ 2OH－ = 2H2O； ②正极氧气得电子生成水，总反应方程式为：2H2 + O2 = 2H2O； （3）a．由上两小问可知，通过调节K1、K2可以实现化学能和电能的相互转化，a正确； b．若将Na2SO4溶液替换为稀硫酸，则溶液变为酸性介质，闭合K2后，电极反应发生改变，b错误； c．闭合K1，根据a电极反应式：2H2O −4e－= O2+ 4H+，电路中每转移4 mol电子，电极a理论上产生的气体1mol，在标准状况下的体积为22.4 L，c错误； 故选bc。 4．(24-25高二上·北京第二十中学·期末)某实验小组尝试在钢制钥匙上镀铜。 实验1：将钥匙直接浸入溶液中，后取出，钥匙表面变红，但镀层疏松，用纸即可擦掉。 实验II：用下图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红，同时有细小气泡产生，精铜表面出现少量白色固体。后取出钥匙检验，镀层相对实验I略好，但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条件后获得了较好的电镀产品。 实验III：用溶液代替溶液重复实验II，精铜表面未出现白色固体。 回答下列问题： (1)实验I反应的化学方程式是 。 (2)实验II中钥匙应与电源的 极连接。 (3)钥匙表面产生的气体是 ，此电极上的电极反应式是 。 (4)常见化合物中铜元素有、两种价态，结合实验III推测实验II中精铜表面产生的白色固体的电极反应式是 。(已知是一种难溶于水的黄色固体) 【答案】(1) (2)负 (3) 、 (4) 【详解】（1）钢制钥匙的主要成分是Fe，实验I的化学方程式是：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu； （2）实验II中，电镀中镀件做阴极，钥匙是要被镀铜，则应该做阴极，即与电源的负极连接； （3）CuCl2溶液呈弱酸性，阴极上会有少量的H+放电形成H2，所以钥匙表面的气体为H2； 阴极上既有Cu析出又有H2放出，电极反应式为：、； （4）Cu(II)的化合物一般都是蓝色或绿色，Cu(I)的化合物中，白色固体为CuCl，则相应的电极反应式为：Cu−e−+Cl−=CuCl。 5．(23-24高二上·北京房山区·期末)改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。 (1)写出氯碱工业原理的方程式 。 (2)将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下： ① a极为 (填“正”或“负”)极。 ② 甲装置中，Na+向 极移动(填“a”或“b”)。 ③下列关于乙装置说法中，正确的是 。 A．在c极区获得氯气 B．在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C．当NaCl溶液浓度较低时，及时更换为精制饱和NaCl溶液，以保证生产效率 (3)向乙装置中的阴极区通入O2，能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式 。 (4)杂质离子可造成交换膜损伤，导致OH−迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因 。 【答案】(1) (2) 负极 b极 A、B、C (3) (4)阳极区发生反应：4OH−-4e− = O2↑+ 2H2O，生成氧气，使氯气不纯。(或生成的氯气会在阳极区与OH−发生反应，减少氯气产量) 【分析】氯碱工业原理是采用电解食盐水的方法产生氯气和烧碱，故称为氯碱工业； 根据题目所给图示，甲装置为氢氧燃料电池，乙为电解池，甲装置中氢气进入a极，则a电极为负极，发生氧化反应，b极为正极，发生还原反应，则a电极连接乙装置的d电极为阴极，b电极连接乙装置的c电极为阳极； 【详解】（1）根据分析，氯碱工业原理的方程式为； （2）①根据分析，甲装置为氢氧燃料电池，a电极为负极； ②根据分析，a电极发生氧化反应，即，要保持溶液电荷守恒，钠离子要向b电极移动； ③A．根据分析，c电极为阳极，发生氧化反应，即，故A正确； B．根据分析，d电极为阴极，发生还原反应，即，获得氢气可以继续供给甲装置使用，故B正确； C．随着电解过程中氯化钠的减少，若氯化钠溶液浓度降低，继续电解可能会将将溶液中的O元素转变成氧气，故C正确； （3）若向乙装置阴极区通入氧气，氧气得电子生成氢氧根，其电极反应式为； （4）若氢氧根迁移至阳极区，会代替Cl-失电子，生成氧气，使氯气不纯；也可能在阳极区氢氧根与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，减少氯气产量。 6．(24-25高二上·北京海淀区·期末)兴趣小组对铜锌原电池进行性能改进研究。 (1)装置1中，正极反应为 ，能证明该电极反应发生的实验现象是 。 (2)实验时发现装置1的电流强度很快降低，且锌片表面有红色海绵状固体析出，由此提出装置1原电池在能量转化上的缺点是 。 (3)为改进装置1的缺点，甲同学提出采用装置2，其中的盐桥由KCl和琼脂组成。装置2工作时，盐桥中的向 (填“左”或“右”)移动。 (4)装置2的电流虽然稳定但过小，乙同学提出继续电池改进为装置3。并测得3个装置的电流强度随时间变化的曲线如图。 ①由图可看出装置3的电流比装置1的电流稳定，原因是 。 ②由图还可看出装置3的电流明显高于装置2的电流。对比装置2的盐桥和装置3的阴离子交换膜，概括二者在原电池系统中的功能的异同：相同点是均作为 ；差异是 。 【答案】(1) 碳棒上出现红色固体 (2)部分Zn和硫酸铜直接反应，化学能未全部转化为电能(合理即可) (3)右 (4) 阴离子交换膜阻隔了向负极扩散，避免了直接氧化Zn，使化学能得以持续转化为电能 离子导体(或离子通道) 盐桥的离子传导能力弱于阴离子交换膜(或盐桥的内电阻大于阴离子交换膜) 【分析】装置1为铜锌单液原电池，锌片作负极，电极反应为：；碳棒作正极，得到电子，电极反应为：；装置2为铜锌双液原电池，锌片作负极，碳棒作正极，电极反应式与装置1中相同，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；装置3添加了阴离子交换膜，阻隔了向负极扩散，避免了反应：的发生，使化学能可以持续的转化为电能，所以装置3的电流比装置1的电流稳定； 【详解】（1）由分析可知，锌片作正极，电极反应为：；铜单质为红色固体，则能证明该电极反应发生的实验现象是碳棒上出现红色固体； （2）实验时发现装置1的电流强度很快降低，且锌片表面有红色海绵状固体析出，说明锌片会直接与硫酸铜发生反应，故装置1原电池在能量转化上的缺点是部分Zn和硫酸铜直接反应，化学能未全部转化为电能； （3）装置2工作时，盐桥中的向正极移动，碳棒作正极，则向右移动； （4）①由图可看出装置3的电流比装置1的电流稳定，原因是阴离子交换膜阻隔了向负极扩散，避免了直接氧化Zn，使化学能得以持续转化为电能； ②对比装置2的盐桥和装置3的阴离子交换膜，二者在原电池系统中的相同点是均作为离子导体(或离子通道)，可以选择性通过离子； 同时，由图还可看出装置3的电流明显高于装置2的电流，说明二者差异是盐桥的离子传导能力弱于阴离子交换膜(或盐桥的内电阻大于阴离子交换膜)。 7．(24-25高二上·北京朝阳区·期末)电镀是增强金属抗腐蚀能力的一种方法。小组同学进行铁件电镀实验。 (1)用砂纸打磨铁制镀件，用 (填序号，下同)除去油污，用 除去铁锈。 a．溶液        b．盐酸        c．溶液 (2)将铁制镀件与直流电源的 (填“正极”或“负极”)相连，铜片与电源另一极相连，将两极平行浸入溶液中，装置如图。一段时间后，铁件表面镀上一层铜，但镀层不致密。 (3)在溶液中加入氨水制得铜氨溶液：。用铜氨溶液代替溶液重复电镀实验，铁件表面均匀镀上一层致密的铜。 ①写出铁制镀件表面析出铜的电极反应式： 。 ②电镀过程中溶液中的浓度 (填序号)。 a．减小        b．增大        c．几乎不变 (4)将镀层状况不同的镀锌铁件置于稀硫酸中，实验现象如下。 序号 镀层状况 实验现象 i 镀层完整的镀锌铁件 锌表面产生气泡，未检出 ii 镀层破损的镀锌铁件 锌、铁表面均产生气泡，未检出 ii中未检出的原因是 。 【答案】(1) a b (2)负极 (3) c (4)形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极被保护 【详解】（1）碱性溶液可去除油污，故答案为a；铁锈为氧化铁，应用盐酸去除，故答案为b。 （2）铁质镀件表面发生的反应为Cu2++2e-=Cu，则为阴极，与电源负极相连。 （3）①铁制镀件表面发生的反应为[Cu(NH3)4]2+得到电子生成Cu，电极反应式为； ②根据电极反应式，不消耗和生成H+（或OH-），pH几乎不变，故答案为c。 （4）由于ii中形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极被保护，所以ii中未检出。 8．(24-25高二上·北京海淀区·期末)甲醇在化工生产中有着广泛的应用，利用制备甲醇的主要反应如下： ⅰ. ⅱ. 将一定量的和投入恒容密闭容器中进行上述反应，测得平衡转化率、选择性和CO选择性随温度变化情况如图。 已知：物质A的选择性(物质A代表或CO) (1)曲线 (填“a””b”或“c”)代表的选择性。 (2)，曲线a随温度升高而升高的原因是 。 (3)实际生产中采用的温度是，可能得原因是 。 (4)电解法也可制备甲醇，双极膜组合电解制备甲醇装置如图。图中双极膜由催化层、阳离子交换膜和阴离子交换膜组合而成，在直流电场作用下可将水解离，在双极膜两侧分别得到和。 ①与电源正极相连的电极为 (填“a”或“b”)。 ②结合化学用语判定并解释电解过程中阴极室溶液pH的变化情况： (电解液体积变化可忽略)。 (5)经提纯后的甲醇中常含有，采用电解法测定含量。向待测样品中加入和有机碱R，作为阳极室的电解质溶液。电解时阳极发生的反应如下： ①； ② 阴极反应不消耗水，样品中的水反应完测定即结束，根据电解消耗的电量可计算样品中的质量分数。若测得ag甲醇样品电解消耗的电量为x库仑(转移1mol电子消耗的电量为96500库仑)，则样品中的质量分数为 。 【答案】(1)b (2)反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，时，随温度升高，反应ⅰ逆移的程度小于反应ⅱ正移的程度 (3)时，催化剂活性高，反应速率快；或时，反应速率快 (4) b 阴极反应为，每转移6mol电子，消耗，同时又有从双极膜进入阴极室，因此阴极室溶液的pH基本不变 (5) 【详解】（1）反应为放热反应，反应为吸热反应，继续升温，反应平衡逆向移动，反应平衡正向移动，根据图象，二氧化碳的平衡转化率升高，所以曲线代表二氧化碳的转化率，而的选择性降低，说明曲线代表的选择性，则曲线代表的选择性。 （2）反应为放热反应，反应为吸热反应，当温度超过以后，随着温度的不断升高，反应逆向移动，而反应正向移动，同时反应逆移的程度小于反应正移的程度，导致曲线随温度升高而升高。 （3）实际生产中采用的温度是，可能得原因是：一是加快反应速率，二是此温度下，催化剂活性高，催化效果最佳。 （4）①利用电解法制备甲醇，根据化合价变化情况，左侧电极室二氧化碳转化为甲醇，碳元素化合价降低，得到电子，是阴极，电极反应式为：；右侧电极室失去电子，是阳极，生成氢气，电极反应式为：。据此分析可知，与电源正极相连的电极为。 ②阴极的电极反应式为：，当消耗电子，则会消耗，根据电荷守恒，双极膜离解产生的氢离子会进入阴极，会补充，故阴极室溶液基本不变。 （5）消耗的电量为库仑，则转移电子的物质的量为：，由于产品甲醇中含有水，将水的质量扣除以后，则为产品甲醇的质量，根据阳极反应消耗的电子的物质的量，结合①；②反应，可得关系式：，所以，，故甲醇的质量为：，所以样品中的质量分数为：。 9．(24-25高二上·北京昌平区·期末)电化学电池技术在能量储存及工业生产实现物质转化方面具有重要价值。 I.碱性甲醇(CH3OH)-空气燃料电池，是目前一种高能量密度电池，该电池装置的工作示意图如图所示。 (1)装置中铂电极a为 (填“正极”或“负极”)。 (2)装置中铂电极b上发生的电极反应式是 。 (3)装置中负极区的pH (填“升高”、“降低”或“不变”)。 II.碱性甲醇(CH3OH)-空气燃料电池作为电源，利用图所示方法可以从海水中提取CO2.海水中含有HCO等离子，呈弱碱性。 (4)结合化学用语说明b室如何实现CO2提取 。 (5)b室排出的海水不可直接排回大海，需用该装置中产生的物质处理b室排出的海水，合格后(海水pH≈8)才能排回大海。结合化学用语说明该物质是如何产生的 。 【答案】(1)负极 (2)O2+4e-+ 2H2O=4OH- (3)降低 (4)a室发生电极反应为2H2O-4e−=O2+4H+，H+通过阳离子交换膜移动到b室，HCO+H+= CO2↑+H2O，实现CO2的提取 (5)c室发生电极反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑，b室中的Na+通过阳离子交换膜进入c室，产生NaOH溶液 【分析】I．碱性甲醇空气燃料电池中，通入甲醇的电极为负极，发生氧化反应生成：CH3OH-6e-+8OH-=+7H2O，正极上发生还原反应，O2得电子与水反应得到OH-：O2+4e-+ 2H2O=4OH-； II．电解海水a室为阳极室发生氧化反应：2H2O-4e−=O2+4H+，H+通过阳离子交换膜移动到b室，HCO+H+= CO2↑+H2O，实现CO2的提取。 【详解】（1）经过分析，铂电极a发生氧化反应，铂电极a为负极； （2）铂电极b为正极，发生的电极反应式是：O2+4e-+ 2H2O=4OH-； （3）根据负极的反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+7H2O，消耗OH-离子，负极区的pH降低； （4）电解海水a室为阳极室发生氧化反应：2H2O-4e−=O2+4H+，H+通过阳离子交换膜移动到b室，HCO+H+= CO2↑+H2O，实现CO2的提取； （5）由于c室发生电极反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑，b室中的Na+通过阳离子交换膜进入c室，产生NaOH溶液，b室产生的是pH=6的酸性废水，需要用c室产生的NaOH中和后才能排回大海。 10．(24-25高二上·北京师范大学附属中学·期末)锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池，可使其中的Li电极表面生成只允许通过的和C保护层，工作原理如下图1，具体操作如下。 ⅰ．将表面洁净的Li电极和电极浸在溶有的有机电解质溶液中。 ⅱ．0~5min，a端连接电源正极，b端连接电源负极，电解，电极上生成和C。 ⅲ．5～10min，a端连接电源负极， b端连接电源正极，电解，电极上消耗和C，Li电极上生成和C，步骤ⅱ和步骤ⅲ为1个电沉积循环。 ⅳ．重复步骤ⅱ和步骤ⅲ的操作，继续完成9个电沉积循环。 (1)步骤ⅱ内电路中的由 向 迁移(填“Li电极”或“电极”)。 (2)已知下列反应的热化学方程式。       步骤ⅱ电解总反应的热化学方程式为 。 (3)步骤ⅲ中，Li电极的电极反应式为 。 (4)受上述“循环电沉积”法的启示，科学家研发了适用于火星大气(主要成分是)的“”可充电电池，装置工作原理如下图2。“”电池充电时，Li电极表面生成Li而不会形成和C沉积，原因是 。 【答案】(1) Li电极 电极 (2)   (3) (4)电解质中未溶解CO2，内电路的隔膜只允许通过不允许通过，阳极生成的无法迁移到阴极放电，转化为C和。 【详解】（1）步骤ⅱ中，a端连接电源正极，作阳极，b端连接电源负极，作阴极，电解池中阳离子向阴极移动，则由Li电极移向电极； （2）步骤ⅱ电解总反应的化学方程式为，反应I．；反应II．，根据盖斯定律：反应I×2-反应II得步骤ⅱ电解总反应的，所以步骤ⅱ电解总反应的热化学方程式为； （3）步骤ⅲ中，a端连接电源负极，作阴极，b端连接电源正极，作阳极，Li电极的电极反应式为：； （4）由图可知，电解质中未溶解CO2，“”电池充电时，内电路的隔膜只允许通过不允许通过，阳极生成的无法迁移到阴极放电，转化为C和。 11．(23-24高二上·北京丰台区·期末)一种流体电解海水提锂的工作原理如图所示，中间室辅助电极材料具有选择性吸附转化为/脱出转化为的功能。 (1)第一步吸附锂时，应接通电源 (填“1”或“2”)，中间室材料接电源 极(填“正”或“负”)。 (2)第二步脱出锂时，中间室材料发生的电极反应式为 。 (3)为完成锂离子的吸附/脱出，中间室两侧选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (4)结合化学用语解释阴极室生成的原因 。 (5)当阴极室得到时，理论上阳极室产生气体的体积为 (标准状况下)。 【答案】(1) 1 负 (2) (3)阳 (4)阴极室中，通入O2的N电极的电极反应式为，中间室材料的电极反应式为，锂离子通过阳离子交换膜进入阴极室 (5)1.12L 【分析】由题意可知，流体电解海水提锂的工作原理为第一步接通电源1，与直流电源正极相连的M电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为，中间室材料为阴极， 锂离子作用下在阴极得到电子发生还原反应生成，电极反应式为，锂离子通过阳离子交换膜由阳极室进入中间室，达到选择性提取锂的目的；第二步接通电源2，与直流电源正极相连的中间室材料为阳极，在阳极失去电子发生氧化反应生成和锂离子，电极反应式为，N电极为阴极，水分子作用下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，锂离子通过阳离子交换膜由中间室进入阴极室，从而达到使海水中的锂离子最终以氢氧化锂的形式被浓缩到阴极室的目的。 【详解】（1）由分析可知，第一步吸附锂时，应接通电源1，与直流电源负极相连的中间室材料为电解池的阴极，故答案为：1；阴； （2）由分析可知，第二步脱出锂时，与直流电源正极相连的中间室材料为阳极，在阳极失去电子发生氧化反应生成和锂离子，电极反应式为，故答案为：； （3）由分析可知，第一步选择性吸附锂过程中锂离子通过阳离子交换膜由阳极室进入中间室，第二步释放锂的过程中锂离子通过阳离子交换膜由中间室进入阴极室，所以中间室两侧的离子交换膜选用阳离子交换膜，故答案为：阳； （4）由分析可知，第二步接通电源2，与直流电源正极相连的中间室材料为阳极，在阳极失去电子发生氧化反应生成和锂离子，电极反应式为，N电极为阴极，水分子作用下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，锂离子通过阳离子交换膜由中间室进入阴极室，从而阴极室生成氢氧化锂，故答案为：阴极室中，通入O2的N电极的电极反应式为，中间室材料的电极反应式为，锂离子通过阳离子交换膜进入阴极室； （5）由得失电子数目守恒可知，当阴极室得到4.8g氢氧化锂时，理论上阳极室产生标准状况下氧气的体积为××22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2L。 12．(23-24高二上·北京海淀区·期末)电解水制氢所需的电压高、耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐(R-COO-)，同时产生的氢原子会重组成H2.该过程的示意图如下。 (1)已知：醛极易被氧化，电解所需电压与电解反应的难易程度相关。 ①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为 。 ②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢低的原因是 。 (2)补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式：_____。 □□ (3)上述电解装置工作时，每转移1mol电子时，生成H2的物质的量为 。 (4)电解一段时间后(忽略溶液体积变化)，制氢的效率会降低。 ①经检验，阳极表面产生了Cu2O，阻碍醛类的吸附。阳极表面产生Cu2O的电极反应式为 。 ②阳极区溶液的pH会逐渐降低，导致pH降低的可能原因有 (填字母)。 a．电极反应消耗OH-    b．产生H2O稀释溶液        c．产生的羧酸盐水解 【答案】(1) 4OH――4e－＝2H2O+O2↑ 醛容易被氧化，电解反应容易进行 (2)2R－CHO－2e－+4OH－＝2R－COO―+H2↑+2H2O (3)1mol (4) 2Cu－2e－+2OH－＝Cu2O+H2O ab 【分析】根据电子流向左侧电极是阳极，发生失去电子的氧化反应，右侧电极是阴极，发生得到电子的还原反应，据此解答。 【详解】（1）①碱性环境下，氢氧根浓度较大，阳极上是氢氧根失电子，生成水：4OH――4e－＝2H2O+O2↑； ②醛容易被氧化，电解反应容易进行，所需电压比电解水要低，故答案为：醛容易被氧化，电解反应容易进行； （2）根据氧守恒和电荷守恒，可得方程式为2R－CHO－2e－+4OH－＝2R－COO―+H2↑+2H2O； 两极均产生H2，转移2mol电子的时候两极各产生1mol H2，所以转移1mol 电子产生 1mol H2； （3）①阳极表面产生了Cu2O，是Cu在阳极放电形成的，其电极反应式为2Cu－2e－+2OH－＝Cu2O+H2O； ②由阳极的电极反应式2R－CHO－2e－+4OH－＝2R－COO―+H2↑+2H2O可知，反应消耗OH－离子，且有水生成，这两个因素都导致氢氧根离子的浓度减小，pH降低；羧酸盐的水解羧酸根离子要结合水电离出的氢离子，导致溶液的pH增大，故答案为：ab。 13．(24-25高二上·北京十一学校·期末)微生物代谢过程与电极反应相结合的微生物电化学，可以有效降低污水处理成本。 I．微生物燃料电池是以微生物作为催化剂，将污水中的有机物（如）转化为等无机物，如图所示。 (1)a电极为该电池的 填（“正极”或“负极”），电极反应式为 。 (2)电池使用时，负极区溶液的几乎不变，请解释原因 。 II．微生物电解池也以微生物为催化剂，将污水中的有机物转化为等无机物，如图所示。 (3)电镀、金属冶炼等行业会产生重金属废水，利用该生物电解池可以回收含铜废水中的铜，将废水中的转化为铜单质，从而进行回收再利用。则含铜废水应通入 室（填“阳极”或“阴极”），若有1.5mol电子发生了转移，理论上生成铜的质量为 。 (4)关于微生物原电池和微生物电解池的比较，下列说法正确的是 。 a．都需要外加电源    b．能量转化形式相同 c．都发生氧化还原反应    d．都能除去废水中的有机物 【答案】(1) 负极 C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+ (2)生成的H+通过质子交换膜向右侧移动，因此负极区溶液的几乎不变 (3) 阴极 48g (4)cd 【详解】（1）a电极将污水中的有机物(如)转化为等无机物，碳元素化合价上升，故a为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+； （2）负极电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+，当转移24mol电子时，生成的24molH+通过质子交换膜向右侧移动，故负极区溶液的几乎不变； （3）将废水中的转化为铜单质，铜元素化合价下降，得到电子，故含铜废水应通入阴极，发生反应，若有1.5mol电子发生了转移，则理论上生成铜的质量为； （4）a．微生物原电池不需要外加电源，a错误； b．微生物原电池是化学能转化为电能，微生物电解池是电能转化为化学能，能量转化形式不相同，b错误； c．均有元素化合价发生变化，都发生氧化还原反应，c正确； d．由题干信息可知，微生物原电池和微生物电解池都能将污水中的有机物转化为等无机物，d正确； 故选cd。 14．(23-24高二上·北京通州区·期末)铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。 Ⅰ． 生铁的腐蚀 下图实验装置中，U形管内为红墨水，a、b试管中分别盛有氯化铵溶液和食盐水，各加入生铁片，一段时间后，红墨水柱两边的液面变为左低右高。 (1)猜测a试管中生铁发生 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 (2)b试管中正极上发生的电极反应为 。 Ⅱ． 生铁的防护——电镀法 i.用电解的方法制备CuSO4电镀液，如图所示。 (3)与直流电源a 端相连的电极材料是 (填“铜片”或“石墨”)。 (4)将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是 。 ii.测定CuSO4溶液的浓度。实验操作为：准确量取V1 mL待测液于锥形瓶中，调节溶液，加入过量的kI，用a mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。上述过程中反应的离子方程式：2Cu2+ + 4I- = 2CuI(白色)↓+ I2 ，。 (5)CuSO4溶液的浓度是 mol/L(用含a、V1、V2的代数式表示)。 iii.生铁片上电镀铜。 已知：Cu2+放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。 (6)生铁片应与电源的 相连。 (7)向CuSO4溶液中加入过量氨水，发生反应Cu2+ + 4 NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++4H2O，制得铜氨溶液，可使镀层更加致密、细腻。原因是 。 【答案】(1)析氢 (2)O2+2H2O+4e-=4OH- (3)铜片 (4)将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4，则阴极的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极区c(OH-)＞c(H+)，氢氧根离子也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH比替换前升高 (5) (6)负极 (7)降低Cu2+的浓度，使得Cu2+放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的Cu2+，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用 【分析】酸性较强时发生析氢腐蚀，酸性极弱或接近中性时发生吸氧腐蚀，发生吸氧腐蚀时正极上O2得电子被还原生成OH-，此时正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-。析氢腐蚀正极上2H++2e-=H2↑；钢铁保护方法有牺牲阳极的阴极保护法，以及外加电源的阴极保护法等措施。 【详解】（1）导致U型管内红墨水左低右高，左边试管内气体的压强变大，右边试管内气体的压强减小，所以左边试管中是酸性溶液氯化铵（显酸性），发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液食盐水，发生吸氧腐蚀； （2）b试管中是中性溶液食盐水，铁作负极，发生失电子的氧化反应，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-； （3）由图可以看出，硫酸根离子向左侧移动，则左侧为阳极，右侧为阴极，则制备CuSO4电镀液，需要阳极自身放电，即选用Cu做电极； （4）将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4，则阴极的反应为2H2O+2e-=H2↑+2 OH-，阴极区c(OH-)＞c(H+)，氢氧根离子也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH比替换前升高； （5）根据方程式，有比例关系2Cu2+~I2~2Na2S2O3，则n(CuSO4)= n(Na2S2O3)= a mol/L×V2×10-3 L，CuSO4溶液的浓度是； （6）铁片渡铜时，阴极发生反应Cu2++2e-=Cu，则铁片与电源负极相连； （7）制得铜氨溶液，可使镀层更加致密、细腻的原因是降低Cu2+的浓度，使得Cu2+放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的Cu2+，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用。 15．(23-24高二上·北京延庆区·期末)烧碱、氯气都是重要的化工原料。习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，图(a)是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图。 (1)氯气的逸出口是 (填字母)，阳极的电极反应式是 ，装置中的离子膜只允许离子通过，浓度较大的从 口(填字母)流出。 (2)氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，向次氯酸的稀溶液中分别加入下列物质，请判断电离平衡移动的方向(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。 加入的物质 次氯酸电离平衡移动的方向 ① ② ③ (3)次氯酸的电离程度大小与溶液的酸碱性有关，其电离平衡体系中各成分的组成分数[，为或]与的关系如图()所示。的电离常数值为 。 (4)可以利用氯碱工业的副产物氢气设计成如图()所示的氢氧燃料电池，以实现物质的综合利用。写出该燃料电池的电极反应式 负极： ；正极： 。 【答案】(1) a 2Cl--2e-=Cl2↑ c (2) 正反应方向 正反应方向 逆反应方向 (3)10-7.5 (4) H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 【详解】（1）如图所示，a口通入精致的饱和食盐水，应为电解池的阳极，电解NaCl溶液时，阳极是阴离子放电发生氧化反应，即氯离子失去电子生成氯气，阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，氯气的逸出口是a口；阴极发生2H2O+2e-=2OH-+H2↑，装置中的离子膜只允许Na+离子通过，浓度较大的NaOH从c口放出，故答案为：a；2Cl--2e-=Cl2↑；c； （2）次氯酸的稀溶液中存在电离平衡，HClO⇌H++ClO-，加入NaOH时，NaOH中和氢离子使平衡正向移动；弱电解质的电离符合越稀越电离，加水使电离平衡正向移动；加入H2SO4溶液，硫酸电离出氢离子，氢离子浓度增大，使电离平衡逆反应方向移动，故答案为：①正反应方向；②正反应方向；③逆反应方向； （3）由HClO的电离平衡HClO⇌H++ClO-，可知其电离常数Ka=，如图(b)所示，X为HClO或ClO-，二者相等时Ka=c(H+)=10-7.5，故答案为：10-7.5； （4）如图(c)所示的氢氧燃料电池，碱性介质中负极是氢气失去电子生成水，负极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O；正极是氧气得到电子生成氢氧根离子，正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-。 24 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 化学反应与电能的综合应用 1．(23-24高二上·北京昌平区·期末)高铁酸钾固体呈紫色，能溶于水，微溶于浓溶液，具有强氧化性和优良的絮凝功能，是一种多功能净水剂，可通过电解装置制备，示意图如下图所示。 (1)石墨电极连接电源 (填“正”、“负”)极。 (2)铁电极的电极反应式为 。 (3)结合化学用语解释左室浓溶液产生的原因 。 (4)装置中若缺少阳离子交换膜，的生成浓度会 (填“降低”、“不变”或“增加”)，可能的原因是 。 2．(24-25高二上·北京十一学校·期末)直接乙醇（）燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。 (1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 。 (2)碱性乙醇燃料电池中，电极a的电极反应式为 。若使用空气代替氧气，电池工作过程中碱性下降更快，其原因是（用离子方程式表示） 。 (3)酸性乙醇燃料电池中，电极的电极反应式为 。 (4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电极b的电极反应式为 。 3．(23-24高二上·北京西城区·期末)某同学利用如图所示装置制作简单的燃料电池。 (1)闭合K1，断开K2。 ①电极a的电极反应式是 。 ②的迁移方向为 (填“a→b”或“b→a”)。 ③一段时间后，电极b附近的现象是 。 (2)一段时间后断开K1，闭合K2，电流表的指针偏转。 ①电极b的电极反应式是 。 ②总反应的化学方程式是 。 (3)下列说法中，不正确的是 (填字母)。 a．通过调节K1、K2可以实现化学能和电能的相互转化 b．若将Na2SO4溶液替换为稀硫酸，闭合K2后，电极反应不变 c．闭合K1，电路中每转移4 mol电子，电极a理论上产生的气体在标准状况下的体积为44.8 L 4．(24-25高二上·北京第二十中学·期末)某实验小组尝试在钢制钥匙上镀铜。 实验1：将钥匙直接浸入溶液中，后取出，钥匙表面变红，但镀层疏松，用纸即可擦掉。 实验II：用下图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红，同时有细小气泡产生，精铜表面出现少量白色固体。后取出钥匙检验，镀层相对实验I略好，但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条件后获得了较好的电镀产品。 实验III：用溶液代替溶液重复实验II，精铜表面未出现白色固体。 回答下列问题： (1)实验I反应的化学方程式是 。 (2)实验II中钥匙应与电源的 极连接。 (3)钥匙表面产生的气体是 ，此电极上的电极反应式是 。 (4)常见化合物中铜元素有、两种价态，结合实验III推测实验II中精铜表面产生的白色固体的电极反应式是 。(已知是一种难溶于水的黄色固体) 5．(23-24高二上·北京房山区·期末)改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。 (1)写出氯碱工业原理的方程式 。 (2)将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下： ① a极为 (填“正”或“负”)极。 ② 甲装置中，Na+向 极移动(填“a”或“b”)。 ③下列关于乙装置说法中，正确的是 。 A．在c极区获得氯气 B．在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C．当NaCl溶液浓度较低时，及时更换为精制饱和NaCl溶液，以保证生产效率 (3)向乙装置中的阴极区通入O2，能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式 。 (4)杂质离子可造成交换膜损伤，导致OH−迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因 。 6．(24-25高二上·北京海淀区·期末)兴趣小组对铜锌原电池进行性能改进研究。 (1)装置1中，正极反应为 ，能证明该电极反应发生的实验现象是 。 (2)实验时发现装置1的电流强度很快降低，且锌片表面有红色海绵状固体析出，由此提出装置1原电池在能量转化上的缺点是 。 (3)为改进装置1的缺点，甲同学提出采用装置2，其中的盐桥由KCl和琼脂组成。装置2工作时，盐桥中的向 (填“左”或“右”)移动。 (4)装置2的电流虽然稳定但过小，乙同学提出继续电池改进为装置3。并测得3个装置的电流强度随时间变化的曲线如图。 ①由图可看出装置3的电流比装置1的电流稳定，原因是 。 ②由图还可看出装置3的电流明显高于装置2的电流。对比装置2的盐桥和装置3的阴离子交换膜，概括二者在原电池系统中的功能的异同：相同点是均作为 ；差异是 。 7．(24-25高二上·北京朝阳区·期末)电镀是增强金属抗腐蚀能力的一种方法。小组同学进行铁件电镀实验。 (1)用砂纸打磨铁制镀件，用 (填序号，下同)除去油污，用 除去铁锈。 a．溶液        b．盐酸        c．溶液 (2)将铁制镀件与直流电源的 (填“正极”或“负极”)相连，铜片与电源另一极相连，将两极平行浸入溶液中，装置如图。一段时间后，铁件表面镀上一层铜，但镀层不致密。 (3)在溶液中加入氨水制得铜氨溶液：。用铜氨溶液代替溶液重复电镀实验，铁件表面均匀镀上一层致密的铜。 ①写出铁制镀件表面析出铜的电极反应式： 。 ②电镀过程中溶液中的浓度 (填序号)。 a．减小        b．增大        c．几乎不变 (4)将镀层状况不同的镀锌铁件置于稀硫酸中，实验现象如下。 序号 镀层状况 实验现象 i 镀层完整的镀锌铁件 锌表面产生气泡，未检出 ii 镀层破损的镀锌铁件 锌、铁表面均产生气泡，未检出 ii中未检出的原因是 。 8．(24-25高二上·北京海淀区·期末)甲醇在化工生产中有着广泛的应用，利用制备甲醇的主要反应如下： ⅰ. ⅱ. 将一定量的和投入恒容密闭容器中进行上述反应，测得平衡转化率、选择性和CO选择性随温度变化情况如图。 已知：物质A的选择性(物质A代表或CO) (1)曲线 (填“a””b”或“c”)代表的选择性。 (2)，曲线a随温度升高而升高的原因是 。 (3)实际生产中采用的温度是，可能得原因是 。 (4)电解法也可制备甲醇，双极膜组合电解制备甲醇装置如图。图中双极膜由催化层、阳离子交换膜和阴离子交换膜组合而成，在直流电场作用下可将水解离，在双极膜两侧分别得到和。 ①与电源正极相连的电极为 (填“a”或“b”)。 ②结合化学用语判定并解释电解过程中阴极室溶液pH的变化情况： (电解液体积变化可忽略)。 (5)经提纯后的甲醇中常含有，采用电解法测定含量。向待测样品中加入和有机碱R，作为阳极室的电解质溶液。电解时阳极发生的反应如下： ①； ② 阴极反应不消耗水，样品中的水反应完测定即结束，根据电解消耗的电量可计算样品中的质量分数。若测得ag甲醇样品电解消耗的电量为x库仑(转移1mol电子消耗的电量为96500库仑)，则样品中的质量分数为 。 9．(24-25高二上·北京昌平区·期末)电化学电池技术在能量储存及工业生产实现物质转化方面具有重要价值。 I.碱性甲醇(CH3OH)-空气燃料电池，是目前一种高能量密度电池，该电池装置的工作示意图如图所示。 (1)装置中铂电极a为 (填“正极”或“负极”)。 (2)装置中铂电极b上发生的电极反应式是 。 (3)装置中负极区的pH (填“升高”、“降低”或“不变”)。 II.碱性甲醇(CH3OH)-空气燃料电池作为电源，利用图所示方法可以从海水中提取CO2.海水中含有HCO等离子，呈弱碱性。 (4)结合化学用语说明b室如何实现CO2提取 。 (5)b室排出的海水不可直接排回大海，需用该装置中产生的物质处理b室排出的海水，合格后(海水pH≈8)才能排回大海。结合化学用语说明该物质是如何产生的 。 10．(24-25高二上·北京师范大学附属中学·期末)锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池，可使其中的Li电极表面生成只允许通过的和C保护层，工作原理如下图1，具体操作如下。 ⅰ．将表面洁净的Li电极和电极浸在溶有的有机电解质溶液中。 ⅱ．0~5min，a端连接电源正极，b端连接电源负极，电解，电极上生成和C。 ⅲ．5～10min，a端连接电源负极， b端连接电源正极，电解，电极上消耗和C，Li电极上生成和C，步骤ⅱ和步骤ⅲ为1个电沉积循环。 ⅳ．重复步骤ⅱ和步骤ⅲ的操作，继续完成9个电沉积循环。 (1)步骤ⅱ内电路中的由 向 迁移(填“Li电极”或“电极”)。 (2)已知下列反应的热化学方程式。       步骤ⅱ电解总反应的热化学方程式为 。 (3)步骤ⅲ中，Li电极的电极反应式为 。 (4)受上述“循环电沉积”法的启示，科学家研发了适用于火星大气(主要成分是)的“”可充电电池，装置工作原理如下图2。“”电池充电时，Li电极表面生成Li而不会形成和C沉积，原因是 。 11．(23-24高二上·北京丰台区·期末)一种流体电解海水提锂的工作原理如图所示，中间室辅助电极材料具有选择性吸附转化为/脱出转化为的功能。 (1)第一步吸附锂时，应接通电源 (填“1”或“2”)，中间室材料接电源 极(填“正”或“负”)。 (2)第二步脱出锂时，中间室材料发生的电极反应式为 。 (3)为完成锂离子的吸附/脱出，中间室两侧选用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (4)结合化学用语解释阴极室生成的原因 。 (5)当阴极室得到时，理论上阳极室产生气体的体积为 (标准状况下)。 12．(23-24高二上·北京海淀区·期末)电解水制氢所需的电压高、耗能大。醛类(R-CHO)可在很低的电压下被Cu催化氧化为羧酸盐(R-COO-)，同时产生的氢原子会重组成H2.该过程的示意图如下。 (1)已知：醛极易被氧化，电解所需电压与电解反应的难易程度相关。 ①在碱性条件下电解水制氢时，阳极发生的电极反应为 。 ②推测醛氧化制氢所需电压比电解水制氢低的原因是 。 (2)补全醛催化氧化时，阳极的电极反应式：_____。 □□ (3)上述电解装置工作时，每转移1mol电子时，生成H2的物质的量为 。 (4)电解一段时间后(忽略溶液体积变化)，制氢的效率会降低。 ①经检验，阳极表面产生了Cu2O，阻碍醛类的吸附。阳极表面产生Cu2O的电极反应式为 。 ②阳极区溶液的pH会逐渐降低，导致pH降低的可能原因有 (填字母)。 a．电极反应消耗OH-    b．产生H2O稀释溶液        c．产生的羧酸盐水解 13．(24-25高二上·北京十一学校·期末)微生物代谢过程与电极反应相结合的微生物电化学，可以有效降低污水处理成本。 I．微生物燃料电池是以微生物作为催化剂，将污水中的有机物（如）转化为等无机物，如图所示。 (1)a电极为该电池的 填（“正极”或“负极”），电极反应式为 。 (2)电池使用时，负极区溶液的几乎不变，请解释原因 。 II．微生物电解池也以微生物为催化剂，将污水中的有机物转化为等无机物，如图所示。 (3)电镀、金属冶炼等行业会产生重金属废水，利用该生物电解池可以回收含铜废水中的铜，将废水中的转化为铜单质，从而进行回收再利用。则含铜废水应通入 室（填“阳极”或“阴极”），若有1.5mol电子发生了转移，理论上生成铜的质量为 。 (4)关于微生物原电池和微生物电解池的比较，下列说法正确的是 。 a．都需要外加电源    b．能量转化形式相同 c．都发生氧化还原反应    d．都能除去废水中的有机物 14．(23-24高二上·北京通州区·期末)铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。 Ⅰ． 生铁的腐蚀 下图实验装置中，U形管内为红墨水，a、b试管中分别盛有氯化铵溶液和食盐水，各加入生铁片，一段时间后，红墨水柱两边的液面变为左低右高。 (1)猜测a试管中生铁发生 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 (2)b试管中正极上发生的电极反应为 。 Ⅱ． 生铁的防护——电镀法 i.用电解的方法制备CuSO4电镀液，如图所示。 (3)与直流电源a 端相连的电极材料是 (填“铜片”或“石墨”)。 (4)将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是 。 ii.测定CuSO4溶液的浓度。实验操作为：准确量取V1 mL待测液于锥形瓶中，调节溶液，加入过量的kI，用a mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。上述过程中反应的离子方程式：2Cu2+ + 4I- = 2CuI(白色)↓+ I2 ，。 (5)CuSO4溶液的浓度是 mol/L(用含a、V1、V2的代数式表示)。 iii.生铁片上电镀铜。 已知：Cu2+放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。 (6)生铁片应与电源的 相连。 (7)向CuSO4溶液中加入过量氨水，发生反应Cu2+ + 4 NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++4H2O，制得铜氨溶液，可使镀层更加致密、细腻。原因是 。 15．(23-24高二上·北京延庆区·期末)烧碱、氯气都是重要的化工原料。习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，图(a)是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图。 (1)氯气的逸出口是 (填字母)，阳极的电极反应式是 ，装置中的离子膜只允许离子通过，浓度较大的从 口(填字母)流出。 (2)氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，向次氯酸的稀溶液中分别加入下列物质，请判断电离平衡移动的方向(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。 加入的物质 次氯酸电离平衡移动的方向 ① ② ③ (3)次氯酸的电离程度大小与溶液的酸碱性有关，其电离平衡体系中各成分的组成分数[，为或]与的关系如图()所示。的电离常数值为 。 (4)可以利用氯碱工业的副产物氢气设计成如图()所示的氢氧燃料电池，以实现物质的综合利用。写出该燃料电池的电极反应式 负极： ；正极： 。 24 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $