1、例题:例题: 用用 Fe 和碳棒和碳棒做电极电解含做电极电解含 Cr2O2 7的酸性废水, 随着电解的进行, 在阴极附近 的酸性废水, 随着电解的进行, 在阴极附近 pH 升高, 产生升高, 产生 Cr(OH)3 和和 Fe(OH)3沉淀沉淀,从而净水。,从而净水。 (1)电极材料:)电极材料: 阴极阴极 ,阳极,阳极 ,电解质溶液:,电解质溶液:含含 Cr2O2 7的酸性废水 的酸性废水。 (2)电极反应:)电极反应: 阴极阴极 ,阳极,阳极 除去除去 Cr2O2 7有关反应的离子方程式: 有关反应的离子方程式: , , 【课堂练习】【课堂练习】 1某污水中含有某污水中含有 Fe3+、Ag+
2、、Cu2+等离子,某工厂采用电解的方法处理该污水,具体的做法是:保持污水等离子,某工厂采用电解的方法处理该污水,具体的做法是:保持污水 的的 pH 在在 5.06.0 之间,通过电解生成之间,通过电解生成 Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,有净化水的作具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,有净化水的作 用,阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。用,阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。 该厂污水处理设计装置如图所示,下列说法正确的是该厂污水处理设计装置如图所
3、示,下列说法正确的是 A为了增加污水的导电能力,可向污水中如入适量的为了增加污水的导电能力,可向污水中如入适量的 Na2SO4固体固体 B甲装置中甲装置中 Fe 电极的反应为电极的反应为 Fe-3e-=Fe3+ C为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环物质为为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时,循环物质为 H2O D当乙装置中有当乙装置中有 1.6 g CH4参加反应,则参加反应,则 C 电极理论上生成气体在标准状况下为电极理论上生成气体在标准状况下为 8.96 L 2如图所示是利用电化学降解法治理水中的硝酸盐污染,电解槽
4、中间用质子交换膜隔开,污水放入如图所示是利用电化学降解法治理水中的硝酸盐污染,电解槽中间用质子交换膜隔开,污水放入 II 区,区, 通电使转通电使转 NO3 化为 化为 N2,下面说法不正确的是,下面说法不正确的是 ( ) A电解时电解时 H+从从 I 区通过离子交换膜迁移到区通过离子交换膜迁移到 II 区区 BAg-Pt 电极上发生发应:电极上发生发应:2 NO3 +10e+6H 2O= N2+12OH C当电解过程中转移了当电解过程中转移了 1moL 电子,则电子,则 II 区电解液质量减少区电解液质量减少 2.8g D为增强溶液的导电性,为增强溶液的导电性,I 区水中可加入少量区水中可加
5、入少量 Na2SO4固体固体 3电电Fenton 法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术,其反应原理如图所示,其中电解产生的法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术,其反应原理如图所示,其中电解产生的 H2O2与与Fe2+发生发生Fenton反应,反应, Fe2+H2O2=Fe3+OH OH, 生成的烃基自由基, 生成的烃基自由基(OH)能氧化降解有机污染物。能氧化降解有机污染物。 下列说法正确的是(下列说法正确的是( ) A电解池左边电极的电势比右边电极的电势高电解池左边电极的电势比右边电极的电势高 B电解池中只有电解池中只有 O2和和 Fe3+发生还原反应发生还原反应 C消耗消耗 1
6、 molO2,电解池右边电极产生,电解池右边电极产生 4mol OH D电解池工作时,右边电极附近溶液的电解池工作时,右边电极附近溶液的 pH 增大 增大 4 用铁和石墨作电极电解酸性废水, 可将废水中的用铁和石墨作电极电解酸性废水, 可将废水中的 PO4 3-以 以 FePO4(不溶于水不溶于水)的形式除去, 其装置如图所示。的形式除去, 其装置如图所示。 下列说法正确的是下列说法正确的是 A若若 X、Y 电极材料连接反了,则仍可将废水中的电极材料连接反了,则仍可将废水中的 PO4 3- 除去 除去 BX 极为石墨,该电极上发生氧化反应极为石墨,该电极上发生氧化反应 C电解过程中电解过程中
7、Y 极周围溶液的极周围溶液的 pH 减小减小 D电解时废水中会发生反应电解时废水中会发生反应:4Fe2+02-4H +4P0 43 -=4FePO 4+2H2O 5微电解法是利用原电池原理处理、净化高浓度有机废水的一种理想方法。在酸性、充入氧微电解法是利用原电池原理处理、净化高浓度有机废水的一种理想方法。在酸性、充入氧 气条件下的铁碳微电解法处理有机废水的过程中,有如下一些反应:气条件下的铁碳微电解法处理有机废水的过程中,有如下一些反应: O2+ 4H +4e= 2H 2O O2+ 2H2O+ 4e = 4OH 4Fe2 +O 2+4H = 2H 2O+ 4Fe 3 下列有关这种铁碳微电解法处
8、理有机废水说法不合理的是下列有关这种铁碳微电解法处理有机废水说法不合理的是 A在处理废水的过程中,在处理废水的过程中,pH 升高升高 B铁做负极,电极反应式是铁做负极,电极反应式是 Fe2e = Fe2 C处理、净化过程中发生的反应都是氧化还原反应处理、净化过程中发生的反应都是氧化还原反应 DFe(OH)3胶体,可净化除去废水中的悬浮物胶体,可净化除去废水中的悬浮物 6 工业上采用的一种污水处理方法如下工业上采用的一种污水处理方法如下:保持污水的保持污水的pH在在5.06.0之间之间,通过电解生成通过电解生成Fe(OH)3沉淀。沉淀。 Fe(OH)3 有吸附性有吸附性,可吸附污物而沉积下来可吸
9、附污物而沉积下来,具有净化水的作用。 阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层具有净化水的作用。 阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去刮去 (或撇掉或撇掉)浮渣层浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用该原理处理污水即起到了浮选净化的作用。某科研小组用该原理处理污水,设计装置示意图如图所示。设计装置示意图如图所示。 (1)实验时若污水中离子浓度较小实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差导电能力较差,产生气泡速率缓慢产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。 此时应向污水中加入无法使悬浮物形成浮渣。 此时应向污水中加入 适量的适量的 。 a.H2SO4 b.CH3CH2
10、OH c.Na2SO4 d.NaOH e.BaSO4 (2)电解池阳极实际发生了两个电极反应电解池阳极实际发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是则阳极的电极反应式分别是 . ;. 。 (3)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料为燃料,空气为氧化剂空气为氧化剂,稀土金属材料作电极。 为了使该燃料电池长时稀土金属材料作电极。 为了使该燃料电池长时 间稳定运行间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分电池工作时必须有部分 A 物质参加循环物质参加循环(
11、见上图见上图)。A 物质的化学式物质的化学式 是是 。 (4)已知燃料电池中有已知燃料电池中有 1.6 g CH4参加反应参加反应,则则 C 电极理论上生成气体电极理论上生成气体 L(标准状况标准状况)。 7太阳能电池可用做电解的电源太阳能电池可用做电解的电源(如图如图)。 (1)若若 c、d 均为惰性电极,电解质溶液为硫酸铜溶液,电解过程中,均为惰性电极,电解质溶液为硫酸铜溶液,电解过程中,c 极先无气体产生,后又生成气体,则 极先无气体产生,后又生成气体,则 c 极极 为为_极,在电解过程中,溶液的极,在电解过程中,溶液的 pH_(填填增大增大、减小减小或或不变不变),停止电解后,为使溶液
12、恢复,停止电解后,为使溶液恢复 至原溶液应加入适量的至原溶液应加入适量的_。 (2)若若 c、d 均为铜电极,电解质溶液为氯化钠溶液,则电解时,溶液中氯离子的物质的量将均为铜电极,电解质溶液为氯化钠溶液,则电解时,溶液中氯离子的物质的量将_(填 填增大增大、 减小减小或或不变不变)。 (3)若用石墨、铁作电极材料,可组装成一个简易污水处理装置。其原理是:加入试剂调节污水的若用石墨、铁作电极材料,可组装成一个简易污水处理装置。其原理是:加入试剂调节污水的 pH 在在 5.06.0 之间。接通电源后,阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去,起到浮选净化作用;阳极产生的有色沉之间。接通电源后,阴
13、极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去,起到浮选净化作用;阳极产生的有色沉 淀具有吸附性,吸附污淀具有吸附性,吸附污物而沉积,起到凝聚净化作用。该装置中,阴极的电极反应式为物而沉积,起到凝聚净化作用。该装置中,阴极的电极反应式为 _;阳极区生成的有色沉淀是;阳极区生成的有色沉淀是_。 8二氧化氯(二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂,目前已开发)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂,目前已开发 出用电解法制取出用电解法制取 ClO2的新工艺的新工艺 (1)如图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取如图示
14、意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2。写出阳极产生。写出阳极产生 ClO2的电极反应式:的电极反应式: _ 电解一段时间,当阴极产生的气体体积为电解一段时间,当阴极产生的气体体积为 112mL(标准状况)时,停止电解(标准状况)时,停止电解通过阳离子交换膜的阳离子的通过阳离子交换膜的阳离子的 物质的量为物质的量为_mol;用平衡移动原理解释阴极区;用平衡移动原理解释阴极区 pH 增大的原因增大的原因_。 (2)ClO2对污水中对污水中 Fe2+、Mn2+、S2-和和 CN-等有明显的去除效果某工厂污水中含等有明显的去除效果某工厂污水中含 CN-amg/L,现用,现用 ClO
15、2将将 CN- 氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为_;处理;处理 100m3这种污水,至少需要这种污水,至少需要 ClO2_mol (3)为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇)为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇 气体, 电解质是掺入了气体, 电解质是掺入了 Y2O3的的 ZrO2晶体, 在高温下它能传导晶体, 在高温下它能传导 O2 。 电池工作时正极反应式为 。 电池工作时正极反应式为_。 9 ( (14 分)分)CrO3主要用于电镀
16、工业,做自行车、仪表等日用五金电镀铬的原料。主要用于电镀工业,做自行车、仪表等日用五金电镀铬的原料。CrO3具有强氧化性,热具有强氧化性,热 稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示。稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图所示。 请回答下列问题:请回答下列问题: (1)B 点时剩余固体的化学式是点时剩余固体的化学式是_。 (2)加热至)加热至 A 点时反应的化学方程式为点时反应的化学方程式为_。 (3)CrO3具有两性,写出具有两性,写出 CrO3溶解予溶解予 KOH 溶液的反应化学方程式溶液的反应化学方程式_。 (4) 三氧化铬还用于交警的酒精测试仪,
17、以检查司机是否酒后驾车。 若反应后红色的) 三氧化铬还用于交警的酒精测试仪, 以检查司机是否酒后驾车。 若反应后红色的CrO3变为绿色的变为绿色的Cr2(SO4) 3,酒精被完全氧化为 ,酒精被完全氧化为 CO2,则其离子方程式为,则其离子方程式为_。 (5)由于)由于 CrO3和和 K2Cr2O7均易溶于水,所以电镀废水的排放是造成铬污染的主要原因。某工厂采用电解法处均易溶于水,所以电镀废水的排放是造成铬污染的主要原因。某工厂采用电解法处 理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图:理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图: A
18、为电源为电源_极,阳极区溶液中发生的氧化还原反应为极,阳极区溶液中发生的氧化还原反应为_。 已知电解后阳极区溶液中已知电解后阳极区溶液中 c(Fe3 )为 )为 2.0 10 13 mol L1,则 ,则 c(Cr3 )为 )为_mol L 1。 。已知已知 KspFe (OH)34.0 10 38, ,KspCr(OH)36.0 10 31 10电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的 pH 在 在 5.06.0,通过电解生成,通过电解生成 Fe(OH)3 沉淀。沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水
19、的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水 面形成浮渣层,弃去面形成浮渣层,弃去浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计的装置示浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计的装置示 意图如图所示。意图如图所示。 (1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污 水中加入适量的水中加入适量的_。 aH2SO4 bC
20、H3CH2OH cNa2SO4 dNaOH (2)电解过程中,电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个为电解过程中,电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个为 2H2O4e O24H ,则另一个电极反应式 ,则另一个电极反应式 为为_。 (3)电解池溶液中得到电解池溶液中得到 Fe(OH)3沉淀的离子方程式为沉淀的离子方程式为_。 (4)熔融盐燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,熔融盐燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。 负极的电极反应式为负极的电极反应式为_; 正极的电极反应式为正极的电极反应式为_。 (5)实验过程中
21、,若在阴极产生了实验过程中,若在阴极产生了 44.8 L(标准状况标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗气体,则熔融盐燃料电池消耗 CH4(标准状况标准状况)_L。 11电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的 pH 在 在 5.06.0,通过电解生成,通过电解生成 Fe(OH)3 沉淀。沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水 面形成浮渣层,弃去浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科
22、研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计的装置示面形成浮渣层,弃去浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计的装置示 意图如图意图如图 1 所示。所示。 回答下列问题:回答下列问题: (1)电解过程中,电解池阴极的电极反应式为)电解过程中,电解池阴极的电极反应式为_;控制电流,可使电解池阳极同时发生两个电极反应:其;控制电流,可使电解池阳极同时发生两个电极反应:其 中一个为中一个为 2H2O -4e = O2+ 4H+,另一个电极反应式为,另一个电极反应式为_。 (2)电解池溶液中得到)电解池溶液中得到 Fe(OH)3沉淀的离子方程式为沉淀的离子方程式为_。 (3)某熔融
23、盐燃料电池以熔融的多种碱金属碳酸盐混合物为电解质,)某熔融盐燃料电池以熔融的多种碱金属碳酸盐混合物为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材 料为电极,如图料为电极,如图 2。若该熔融盐燃料电池为电浮选凝聚法的电解电源,则:。若该熔融盐燃料电池为电浮选凝聚法的电解电源,则: 正极的电极反应式为正极的电极反应式为_; 为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分 A 物质参加物质参加 循环。则循环。则 A 物质的化学式是物质的化学式是_
24、。 实验过程中,若在阴极产生了实验过程中,若在阴极产生了 44.8L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池理论上消耗(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池理论上消耗 CH4_L(标准状(标准状 况) 。况) 。 12生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用电解法从溶液中去除。电解装置如图:以铁生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用电解法从溶液中去除。电解装置如图:以铁 作阴极、石墨作阳极,可进行除氮;翻转电源正负极,以铁作阳极、石墨作阴极,可进行除磷。作阴极、石墨作阳极,可进行除氮;翻转电源正负极,以铁作阳极、石墨作阴极,可进行除磷。 I电解除氮电解除氮 (1)在碱性溶液中,)在
25、碱性溶液中,NH3能直接在电极放电,转化为能直接在电极放电,转化为 N2,相应的电极反应式为:,相应的电极反应式为:_。 (2)有)有 Cl-存在时,除氮原理如图存在时,除氮原理如图 1 所示,主要依靠有效氯(所示,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将)将 NH4+ 或或 NH3氧化为氧化为 N2。在不同。在不同 pH 条件下进行电解时,氮条件下进行电解时,氮的去除率和水中有效氯浓度如图的去除率和水中有效氯浓度如图 2: 当当 pH10时,时, 反应反应中的中的 NaClO可快速地将氰离子可快速地将氰离子(CN)氧化为无毒的两种物质, 这两种物质是氧化为无毒的两种物质, 这两种物质是 、 (
26、写化学式写化学式); 若; 若pH8.5, 则生成剧毒的, 则生成剧毒的CNCl气体气体(沸点沸点13.1),写出该反应的离子方程式写出该反应的离子方程式 。 。 (4)经过经过反应反应和和反应反应将两种废水混合的目的是将两种废水混合的目的是 。 。 (5)含氰废水及含铬废水可以通过电化学的方法进行无害化处理。含氰废水及含铬废水可以通过电化学的方法进行无害化处理。 可采用惰性电极对含氰废水进行电解,氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,该电解工艺中,阳极电极可采用惰性电极对含氰废水进行电解,氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,该电解工艺中,阳极电极 反应式是反应式是 。 电解法处理酸性含铬废
27、水电解法处理酸性含铬废水(若铬元素以若铬元素以 Cr2O72形式存在形式存在)时,以铁板和石墨作电极,处理过程中存在反应时,以铁板和石墨作电极,处理过程中存在反应 Cr2O72+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O。 则阳极的电极反应式为。 则阳极的电极反应式为 , 当有, 当有 1 mol Cr2O72被还原时,被还原时, 电路中转移的电子为电路中转移的电子为 mol。 参考答案参考答案 1A 【解析】【解析】 试题分析:试题分析:A、保持污水的、保持污水的 pH 在在 5.06.0 之间,通过电解生成之间,通过电解生成 Fe(OH)3沉淀时,加入的使导电能力增强的电沉淀时,加入
28、的使导电能力增强的电 解质必须是可溶于水的、显中性的盐,故解质必须是可溶于水的、显中性的盐,故 A 正确;正确;B、电解池中、电解池中 Fe 为阳极,发生为阳极,发生 Fe-2e-=Fe2+,故,故 B 错误;错误;C、 电池是以熔融碳酸盐为电解质, 负极电极反应是电池是以熔融碳酸盐为电解质, 负极电极反应是 CH4+4CO32-8e-=5CO2+2H2O, 正极反应为, 正极反应为 O2+2CO2+4e-=2CO32-, 可以循环利用的物质只有二氧化碳,故可以循环利用的物质只有二氧化碳,故 C 错误;错误;D、阴极的电极反应为:、阴极的电极反应为:2H+2e-=H2,根据电池的负极电极反,根
29、据电池的负极电极反 应是应是 CH4+4CO32-8e-=5CO2+2H2O,当乙装置中有,当乙装置中有 1.6 gCH4参加反应,即参加反应,即 0.1mol 甲烷参加反应时,有甲烷参加反应时,有 0.8mol 电子转移,则电子转移,则 C 电极理论上生成气体在标准状况下为电极理论上生成气体在标准状况下为 8.96L,但是溶液含有的,但是溶液含有的 Fe3+、Ag+、Cu2+等离子可能参与等离子可能参与 阴极反应,这时,放出的气体就会小于阴极反应,这时,放出的气体就会小于 8.96L,故,故 D 错误。错误。 考点:考查燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识,难度较大注意把握电解池
30、和原电考点:考查燃料电池的工作原理和原电池和电解池串联的综合知识,难度较大注意把握电解池和原电池的工池的工 作原理,把握电极方程式的书写,为解答该题的关键。作原理,把握电极方程式的书写,为解答该题的关键。 2C 【解析】【解析】 试题分析:试题分析:A.由于污水放在由于污水放在 II 区,通电时污水中的区,通电时污水中的 NO3 得到电子转化为 得到电子转化为 N2,所以与,所以与 II 区电极连接的电源区电极连接的电源 B 是是 负极,负极,A 是正极。根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,电解时是正极。根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,电解时 H+从正电荷较多的从正电荷
31、较多的 I 区通过离子区通过离子 交换膜迁移到负电荷较多的交换膜迁移到负电荷较多的 II 区。正确。区。正确。B在电解时,在阴极在电解时,在阴极 Ag-Pt 电极上发生发应:电极上发生发应:2 NO3 +10e+6H 2O= N2+12OH 。正确。 。正确。C当电解时,在当电解时,在 II 区发生反应:区发生反应:42 NO3 +10e+6H 2O= N2+12OH ,转移电子转移电子 10mol,放放 出出 N2气体气体 28g,使溶液减轻使溶液减轻 28g,同时有同时有 10mol 的的 H+移向移向 II 区,质量又增加区,质量又增加 10g.总减轻总减轻 18g.所以当电解过程中转所
32、以当电解过程中转 移了移了 1moL 电子,则电子,则 II 区电解液质量减少区电解液质量减少 1.8g.错误。错误。D由于在由于在 I 区是区是 OH 放电,所以为增强溶液的导电性, 放电,所以为增强溶液的导电性, I 区水中可加入少量区水中可加入少量 Na2SO4固体。正确。固体。正确。 考点:考查电化学在污水处理中的应用的知识。考点:考查电化学在污水处理中的应用的知识。 3C 【解析】【解析】 【详解】【详解】 A. 电解池左边电极上电解池左边电极上 Fe2+失电子产生失电子产生 Fe3+,作为阳极,电势比右边电极的电势低,选项,作为阳极,电势比右边电极的电势低,选项 A 错误;错误;
33、B. O2、Fe3+在阴极上得电子发生还原在阴极上得电子发生还原反应,反应,H2O2与与 Fe2+反应,则反应,则 H2O2发生得电子的还原反应,选项发生得电子的还原反应,选项 B 错误;错误; C. 1 molO2转化为转化为 2 mol H2O2转移转移 2 mole-,由,由 Fe2+H2O2=Fe3+OH OH 可知,生成可知,生成 2mol OH,阳极电极,阳极电极 方程式为方程式为 H2O-e-=OH+H+,转移,转移 2 mole-,在阳极上生成,在阳极上生成 2mol OH,因此消耗,因此消耗 1 molO2,电解池右边电极产生,电解池右边电极产生 4mol OH,选项,选项
34、C 正确;正确; D. 电解池工作时,右边电极水失电子生成羟基和氢离子,其电极方程式为电解池工作时,右边电极水失电子生成羟基和氢离子,其电极方程式为 H2O-e-=OH+H+,附近溶液的,附近溶液的 pH 减减 小,选项小,选项 D 错误;错误; 答案选答案选 C。 4D 【解析】【解析】根据题意分析根据题意分析,X 电极材料为铁,电极材料为铁,Y 电极材料为石墨;若电极材料为石墨;若 X、Y 电极材料连接反了,铁就不能失电子变电极材料连接反了,铁就不能失电子变 为离子,也就不能生成为离子,也就不能生成 FePO4,A 错误错误;Y 电极材料为石墨,该电极附近发生还原反应,电极材料为石墨,该电
35、极附近发生还原反应,B 错误错误;电解过程中电解过程中 Y 极极反应:极极反应:02+4e-+4H+=2H2O,氢离子浓度减少,溶液的,氢离子浓度减少,溶液的 pH 变大,变大,C 错误错误;铁在阳极失电子变为铁在阳极失电子变为 Fe2+,通入的通入的 氧气把氧气把 Fe2+氧化为氧化为 Fe3+,Fe3+与与 PO43-反应生成反应生成 FePO4,D 正确正确;正确答案选正确答案选 D。 点睛:除金铂外点睛:除金铂外,金属做阳极材料,金属首先失电子,发生氧化反应;金属做阴极,金属相对稳定,不再失电,金属做阳极材料,金属首先失电子,发生氧化反应;金属做阴极,金属相对稳定,不再失电 子,只做导
36、体作用。子,只做导体作用。 5C 【解析】试题分析:【解析】试题分析:A、反应过程中不断消耗氢离子,生成氢氧根离子,、反应过程中不断消耗氢离子,生成氢氧根离子,pH 升高,升高,A 正确;正确;B、铁是活泼金属,、铁是活泼金属, 做负极,电极反应式是做负极,电极反应式是 Fe2e = Fe2, ,B 正确;正确;C、Fe3 生成 生成 Fe(OH)3胶体的过程没有化合价的变化,是非氧胶体的过程没有化合价的变化,是非氧 化还原反应,化还原反应,C 错误;错误;D、Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物, ,净化除去废水中的悬浮物,胶体可吸附水中的悬浮物, ,净化除去废水中的悬浮物,D 正确。答案选
37、正确。答案选 C。 考点:原电池原理考点:原电池原理 6(1)c (2)Fe-2e-Fe2+ 4OH-4e-O2+2H2O (3)CO2 (4)8.96 【解析】【解析】H2SO4显酸性、显酸性、CH3CH2OH 是非电解质、是非电解质、NaOH 显碱性、显碱性、BaSO4不溶于水不溶于水;Na2SO4是强电解质显中性是强电解质显中性, 电解时电解时 Na+、 S均不放电均不放电,只有只有 c 符合符合;(2)乙装置通入空气的电极为原电池正极乙装置通入空气的电极为原电池正极,所以甲装置所以甲装置 Fe 为阳极为阳极,铁失电子铁失电子, 由生成一种无色气体可知还生成氧气由生成一种无色气体可知还生
38、成氧气,所以还有所以还有OH-失电子失电子;(3)由乙中电解质可知由乙中电解质可知,甲烷燃烧生成甲烷燃烧生成CO2和和H2O,所以所以 A 为为 CO2,在正极发生电极反应式为在正极发生电极反应式为 O2+4e-+2CO22C;(4)首先标化合价看化合价变化首先标化合价看化合价变化:C - -4 4 H4C +4 O2,0.1 mol CH4转移转移 0.8 mol 电子电子,C 电极反应为电极反应为 2H+2e-H2,所以生成所以生成 n(H2)=0.4 mol 7(1)阴阴 减小减小 CuO 和和 H2O或或 Cu(OH)2、 、Cu2(OH)2CO3 (2)不变不变 (3)2H 2e =
39、H 2 Fe(OH)2 【解析】【解析】 (1)用惰性电极电解硫酸铜溶液,用惰性电极电解硫酸铜溶液,c 极上先无气体生成,后产生气体,说明极上先无气体生成,后产生气体,说明 c 极为阴极极为阴极(先生成先生成 Cu,后生成,后生成 H2), 电解电解 CuSO4溶液最终生成溶液最终生成 H2SO4,溶液的,溶液的 pH 减小。电解过程分两个阶段:第一阶段,阴极生成减小。电解过程分两个阶段:第一阶段,阴极生成 Cu,阳极生成,阳极生成 O2,溶液中减少的相当于,溶液中减少的相当于 CuO;第二阶段,阴极生成;第二阶段,阴极生成 H2,阳极生成,阳极生成 O2,溶液中减少的相当于,溶液中减少的相当
40、于 H2O。 (2)若若 c、d 为铜电极时,阳极:为铜电极时,阳极:Cu2e =Cu2,电解质溶液中 ,电解质溶液中 Cl 不放电,故其物质的量不变。 不放电,故其物质的量不变。 (3)若用石墨、铁作电极材料,阴极产生气体,阴极发生的反应只能是若用石墨、铁作电极材料,阴极产生气体,阴极发生的反应只能是 2H 2e =H 2,阳极生成有色沉淀,则阳极为铁放电, ,阳极生成有色沉淀,则阳极为铁放电,Fe2e =Fe2,该有色沉淀是 ,该有色沉淀是 Fe(OH)2。 8Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2+ 4H+0.01 在阴极发生在阴极发生 2H+ + 2e- =H2,H+浓度减小,
41、使得浓度减小,使得 H2OOH-+H+的平衡的平衡 向右移动,向右移动,OH-浓度增大,浓度增大,pH 增大增大 2ClO2+2CN- = N2+ 2CO2+2Cl- (或(或 3.85a)O2+4e-=2O2- 【解析】【解析】(1)阳极发生氧化反应,由题意可知,氯离子放电生成阳极发生氧化反应,由题意可知,氯离子放电生成 ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,结合,由元素守恒可知,有水参加反应,结合 电荷守恒可知,同时生成氢离子,阳极电极反应式为:电荷守恒可知,同时生成氢离子,阳极电极反应式为:Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+,故答案为:,故答案为: Cl-5e-+2H2O=ClO
42、2+4H+; 在阴极发生在阴极发生 2H+2e-=H2,氢气的物质的量为,氢气的物质的量为 . ./ =0.005mol,通过阳离子交换膜的阳离子为 ,通过阳离子交换膜的阳离子为+1 价离子,价离子, 故交换膜的阳离子的物质的量为故交换膜的阳离子的物质的量为 0.005mol 2=0.01mol,电解中阴极,电解中阴极 H+浓度减小,使得浓度减小,使得 H2OOH-+H+的平衡的平衡 向右移动,溶液的向右移动,溶液的 pH 增大,故答案为:增大,故答案为:0.01;在阴极发生;在阴极发生 2H+2e-=H2,H+浓度减小,使得浓度减小,使得 H2OOH-+H+ 的平衡向右移动,的平衡向右移动,
43、OH-浓度增大,浓度增大,pH 增大;增大; (2)ClO2将将 CN-氧化,只生成两种气体,应生成氮气与二氧化碳,同时生成氯离子,反应离子方程式为:氧化,只生成两种气体,应生成氮气与二氧化碳,同时生成氯离子,反应离子方程式为: 2ClO2+2CN-=N2+2CO2+2Cl-, 100m3废水中废水中 CN-质量质量=100m3 ag/m3=100ag, CN-的物质的量为的物质的量为 / = mol, 由方程式可知,至少需要由方程式可知,至少需要 ClO2的物质的量的物质的量= mol,故答案为:,故答案为:2ClO2+2CN-=N2+2CO2+2Cl-; ; (3)燃料电池,电池的一个电极
44、通燃料电池,电池的一个电极通 入空气,另一个电极通入甲醇气体入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了,电解质是掺入了 Y2O3的的 ZrO2晶体,在晶体,在 高温下它能传导高温下它能传导O2-离子, 根据原电池原理, 正极离子, 根据原电池原理, 正极O2得到电子生成负极得到电子生成负极O2-: O2+4e-=2O2-, 故答案为:, 故答案为: O2+4e-=2O2-。 9 ( (1)Cr2O3 (2)6CrO3= 2Cr3O8+O2 (3)CrO3+2KOH=K2CrO4+H2O (4)4CrO3+C2H5OH+12H+=4Cr3+2CO2+9H2O; (5)正;正;Cr2O72-+
45、6Fe2+14H+= 2Cr3+6 Fe3+7H2O;3 10-6 【解析】【解析】 试题分析: (试题分析: (1)100gCrO3的物质的量是的物质的量是 1mol,则,则 Cr 元素的物质的量是元素的物质的量是 1mol,质量是,质量是 52g;B 点时固体的质量点时固体的质量 是是 100g 76.00%=76g,则该固体中,则该固体中 O 元素的物质的量是(元素的物质的量是(76-52)g/16g/mol=1.5mol,所以该化合物中,所以该化合物中 Cr 与与 O 元素的个数比是元素的个数比是 1:1.5=2:3,所以该化合物的化学式是,所以该化合物的化学式是 Cr2O3; (2)A 点固体质量是点固体质量是 94.67g,其中,其中 O 元素的质量是元素的质量是 94.67-52=42.67g,所以,所以 O 元素的物质的量是元素的物质的量是 2.666875mol, 则则 Cr 与与 O 元素的个数比是元素的个数比是 1:2.666875=3:8,所以,所以 A 点固体的化学式是点固体的化学式是 Cr3O8,所以加热至,所以加热至 A 点时反应的化学点时反应的化学 方程式为方程式为 6CrO3= 2Cr3O8+O2; (3)CrO3具有两性,与具有两性,与 KOH