高考化学高频热点特训：化学能与电能

化学能与电能

1.控制合适的条件，将反应2Fb+2IU2Fe2++L设计成如图所示原电池，下

列判断不正确的是

A.反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒

B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe“被还原

C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCk固体，乙中石墨电极为负极

【答案】D

【解析】

【分析】

由总反应方程式得，I被氧化，Fe＞被还原，因此甲中石墨为正极，乙中石墨为

负极。

【详解】

A.乙中I被氧化，Fe计被还原，因此甲中石墨为正极，乙中石墨为负极，电流方

向是从正经导线流向负极，所以从甲池石墨棒流向乙池石墨棒，故A项正确；

B.由总反应方程式知，Fe?+被还原成Fe",故B项正确；

C.当电流计为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，故C项正确；

D.加入Fe?+,导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe*作为负极，故D项

错误；

故选Do

2.将如图所示实验装置的K闭合(已知：盐桥中装有琼脂凝胶，内含KC1),下

列判断正确的是

用饱和硫酸钠.附

取溶液浸湿的沙纸

Imol-L,ZnSO/ff液Imol-L’CiiSOj溶液

甲乙

A.Cu电极上发生氧化反应

B.电子沿Zn-*a~*b~*Cu路径移动

c.片刻后甲池中C(C1)增大

D.片刻后可观察到滤纸b处变红色

【答案】C

【解析】

甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌易失电子作负极，铜

作正极，则含有硫酸钠溶液的滤纸是电解池，a是阴极，b是阳极。

A.该原电池中锌作负极，铜作正极，正极上发生得电子的还原反应，该A错误;

B.电子从Zn-a,b->Cu路径流动，电子不进入电解质溶液，故B错误；

C.原电池中阴离子向负极移动，即盐桥中的C1移向甲烧杯，所以片刻后甲池中

c(C1)增大，故C正确；

D.电解池中，a电极上氢离子放电生成氢气，同时a电极附近生成氢氧根离子,

导致溶液碱性增强，所以a极变红色，故D错误；

故答案选C。

3.科学家近年发明了一种新型Zn-C02水介质电池。电池示意图如图，电极为

金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体C02被转化为储氢物质甲酸等，

为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是

A.放电时，负极反应为Zn-2e-+40田=Zn(OH)：

B.放电时，1molC02转化为HCOOH,转移的电子数为2mol

C.充电时，阳极溶液中0E浓度升高

D.充电时，电池总反应为2Zn(OH)：=2Zn+02T+40H-+2H20

【答案】C

【解析】

A.放电时，Zn变成Zn(OH)：发生氧化反应做负极，负极反应为：Zn-2e-+40H-

=Zn(OH)t,故A选项正确；

+

B.放电时，根据右侧可知，电极方程式为：2H+C02+2e=HC00H,可知Imol二氧

化碳转化为甲酸时，转移的电子数为2m01,故B选项正确；

+

C.充电时，右侧为阳极，阳极生成氧气，电极方程式为：2H204e=02T+4H,生

成氢离子，所以氢氧根离子浓度降低，故C选项错误；

D.根据题中图示可知，充电时电池的总反应为：2Zn(OH)t=2Zn+02T+40H-+2H20,

故D选项正确；

故选：Co

4.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：

pH2466.5813.514

腐蚀快慢较快慢较快

2+F62O3

主要产物FeFe304

下列说法不正确的是

A.在pHV4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀

B.在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀

C.在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的反应为02+40H+4e===2H2。

D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢

【答案】C

【解析】

A.当pHV4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极电极反应式为：Fe2e=Fe2+,

+

正极上电极反应式为：2H+2e=H2t,故A正确；

B.当pH>6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe2e=Fe2+,

正极上电极反应式为：02+2H20+4e=40H,故B正确；

C.在pH>14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应02+2H20+4e=40H,故C错误；

D.将碱性溶液煮沸除去氧气后，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以

碳钢腐蚀速率会减缓，故D正确；故选C。

5.执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理

为CH3CH2OH+O2<H3COOH+H2O,被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应

产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下

列说法不正确的是（）

B.b为正极，电极反应式为02+2H2（）+4e=40H

C.呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越大

+

D.a极上的电极反应式为CH3CH20H+H204e=CH3C00H+4H

【答案】B

【解析】

【分析】

根据图示及总反应方程式可知，电解质溶液为酸性环境，氧气发生还原反应，b

极为正极，a极为负极，CH3cH20H发生氧化反应，据此解答。

【详解】

B.b为正极，电解质溶液为酸性环境，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,

所以电极反应式为02+4e+4H=2H20,B错误；

C.单位时间内，人呼出的气体中酒精含量越多，酒精失电子数越多，所以微处

理器中通过的电流越大，C正确；

D.a极是负极，CH3cH20H失电子发生氧化反应生成CRCOOH,所以a极的电极反

+

应式为：CH3CH20H+H204e=CH3C00H+4H,D正确;

答案选B。

A.I从右到左通过离子交换膜

B.电极A上发生的反应为L+2e=3I,

C.电极Y上发生的反应为2C12e<l21,

D.当有0.ImoHC通过离子交换膜时，X电极上产生1.12L气体

【答案】C

【解析】

【分析】

当闭合开关K时，X附近溶液先变红，说明X极生成0H,应为电解池的阴极，Y

为电解池的阳极，则A为原电池的负极，B为原电池的正极，以此解答该题。

【详解】

A.原电池中阳离子向正极移动，即从左向右通过离子交换膜，故A错误；

B.A为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为2K2s?2e=K2s4+21,故B错误;

C.Y为电解池阳极，氯离子失电子发生氧化反应，电极反应为2c12e=Ck3故

C正确；

D.未指明温度和压强，无法确定气体的体积，故D错误；

综上所述答案为Co

7.天津理工大学刘喜正等人利用Na2s2O4的生成和分解，研制出NaSOz可充电电

池，电解质溶液为乙二胺的乙酸溶液。该电池放电时的工作原理如图所示。下列

关于放电时的说法正确的是（）

A.该装置是将电能转化为化学能

B.电子从Na极经电解质流向石墨极

C.石墨电极反应式为2Na++2soz+2e=Na2s2口

D.若转移3moi电子,则消耗33.6L（标准状况下）S02

【答案】C

【解析】

Na单质为活泼金属，所以Na电极为负极，发生氧化反应，石墨电极为正极，S02

在电极上得电子发生还原反应。

A.可充电电池放电时相当于原电池，能量变化为化学能转化为电能，A项错误;

B.电解质中没有电子流动，B项错误；

C.石墨极是正极，SO?在电极上得电子结合迁移到正极的Na卡生成Na2s2O4,电极

反应为2Na++2so2+2e=Na2S204,C项正确；

D.根据以上电极反应式，该电池中转移31noi电子，消耗3molS02,标准状况下

体积为67.2L,D项错误；

综上所述答案为Co

8.电镀行业产生的酸性含铝废水对环境有污染，其中所含的+6价倍（以CoO二形

式存在)是主要污染物,可采用电解法将其除去。向酸性含铝废水中加入适量NaCl

固体，以Fe为阴、阳电极进行电解。经过一段时间，有Cr(0H)3和Fe(0H)3沉淀

生成，从而使废水中铝含量低于排放标准。装置如图所示。

已知：pH=3.2时Fe"完全转化为Fe(OH)3;pH=5.6时Cf完全转化为Cr(OH)3

(1)向酸性含铝废水中加入适量NaCl固体的作用是o

(2)B极上有大量氢气产生，电极反应为o

(3)结合化学用语分析酸性废水中CoO：转化为Cr(0H)3的主要原因

+2++

【答案】增强溶液的导电性2H+2e-=H2t6Fe+Cr20；+14H=7H20

3+3+3

+2Cr+6Fe,酸性减弱，Cr\Fe?+水解生成Cr(OH)3、Fe(0H)3

【解析】

【分析】

根据信息得到B为阴极，酸中的氢离子得到电子产生氢气，阳极是铁失去电子变

为亚铁离子，亚铁离子和CeO〉在酸性条件下反应生CF、Fe*Cr3\Fe"水解生

成Cr(0H)3、Fe(0H)3o

【详解】

(1)向酸性含倍废水中加入适量NaCl固体的作用是增强溶液的导电性；故答案

为：增强溶液的导电性。

(2)B极上有大量氢气产生，电极反应为2H++2e一=乩1；故答案为：2H++2e

-

=H2fo

(3)结合化学用语分析酸性废水中CRO；转化为Cr(0H)3的主要原因6Fe2++

-+3+3+

Cr20v+14H=7H2O+2Cr+6Fe,酸性减弱,Cd'Fe"水解生成Cr(OH)3>Fe(OH)3;

2++3+3+3

故答案为：6Fe+Cr20；+14H=7H20+2Cr+6Fe,酸性减弱，Cr\Fe>水解

生成Cr(OH)3、Fe(0H)3o

【点睛】

该题主要考查学生思维逻辑性，阳极的铁失去电子变为亚铁离子，亚铁和重铭酸

根反应生成铁离子、铝离子。

9.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负

极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。

(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。

电极

装置编号溶液B操作及现象

A

pH=2的连接装置后，石墨表面产生无色

IFe

H2S04气泡；电压表指针偏转

电极A小墨

连接装置后，石墨表面无明显现

---

溶液-pH=2的

IICu象；电压表指针偏转，记录读数

H2S04

为a

①同学们认为实验I中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是

②针对实验n现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是

乙同学认为实验n中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是o

（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验II指针偏转

原因及影响氧化性因素。

编

溶液B操作及现象

号

经煮沸的溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏

m

pH=2的H2S04转，记录读数为b

在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，

记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2sO,

IVpH=2的H2sO4

溶液混合后，插入电极，保持通入，电压表读数仍为

C

在石墨一侧缓慢通入并连接装置，电压表指针偏转，

VpH=12的NaOH

记录读数为d

①丙同学比较实验II、IILIV的电压表读数为：c>a>b,请解释原因是

②丁同学对IV、V进行比较，其目的是探究对氧化性

的影响；实验IV中加入Na2s溶液的目的是o

【答案】2H++2e=H2t在金属活动性顺序中,Cu在H后,Cu不能置换出乩02

+4T+4e=2H20O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大溶液的酸碱

性排除溶液中的Na.（或S（V）对实验的可能干扰；

【解析】

（1）①同学们认为实验I中铁主要发生了析氢腐蚀，即为溶液中的1得电子生

+

成H2,其正极反应式是2H+2e=Hz3

②针对实验H现象，甲同学考虑到：在金属活动顺序表中，Cu排在H的后面，

所以他认为不可能发生析氢腐蚀。乙同学认为实验II中应发生吸氧腐蚀，其正极

是溶解在溶液中的得电子，电极反应式是O2+4田+4e-2H20o

（2）①丙同学比较实验H、III、IV,同样是pH=2的H2sO4溶液，只是溶解的

量不同，导致电压表读数为：c>a>b,因此可以看出，氧气浓度越大，导电能

力越强。

②丁同学对IV、V进行比较，其变量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液

的酸碱性对氧化性的影响。实验IV中加入Na2sO4溶液，结果溶液的导电能力未

变，从而说明溶液中的Na卡（或S（V）对实验不产生干扰，也由此得出实验IV中

加入Na2sO,溶液的目的是排除溶液中的Na卡（或SCV）对实验的可能干扰。

10.电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：

（1）二氧化氯（C10J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CIO2的新工艺如图所示。

①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取CIO?。产生CIO?的电极

应连接电源的（填“正极”或“负极”），对应的电极反应式为o

②a极区pH（填“增大”“减小”或“不变”）。

③图中应使用（填“阴”或“阳”）离子交换膜。

（2）电解及血。4溶液制备KMn04o工业上，通常以软镒矿（主要成分是Mn02）与K0H

的混合物在铁生埸（熔融池）中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的

K2MnO4,化学方程式为。用银片作阳极（镇不参与反应），铁板为阴极，电

解K2M11O4溶液可制备KMn04o上述过程用流程图表示如下：

则D的化学式为；阳极的电极反应式为o

+

【答案】（1）正极C15e+2H20=C102f+4H增大阳

【解析】

【分析】

（1）阳极与电源正极连接，失去电子，发生氧化反应；阴极连接电源负极，阴

极发生还原反应，结合反应式判断溶液酸碱性的变化情况；

【详解】

（1）①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取CIO2。C1失去电

子，发生氧化反应产生C102,则产生CIO2的电极为阳极，应连接电源的正极，阳

+

极的电极反应式为：C15e+2H20=C102t+4H；

②b极为阳极，a极为阴极，水电离产生的IT得到电子发生还原反应产生庆，H+

不断放电，使a电极区cGT）减小，c（OH）增大，因此溶液pH增大；

③根据图示可知，离子通过离子交换膜由阳极区进入到阴极区。由于阳极b电极

上阴离子C1不断放电，使附近的阳离子浓度增大，为维持平衡，溶液中的阳离

子通过交换膜进入到阴极区，故图中使用的离子交换膜是阳离子交换膜；

11.NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl固体溶于水，溶解过程如图1

所示，下列说法不正确的是

图1图2

A.图1中水合钠离子的图示不科学

B.NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的Na+和C「

C.NaCl溶液通电后才发生电离

D.熔融NaCl通电后离子移动方向如图2

【答案】C

【解析】

A.Na+带正电荷，应该吸引带有部分负电荷的氧离子，所以水合Na+图应为密，

则图中水合Na卡的图示不科学，故A正确；

B.NaCl是电离出阴阳离子而导电，因此氯化钠溶液导电的原因是溶液中有自由

移动的Na+和C1，故B正确；

C.NaCl溶于水，在水分子的作用下发生电离，电离不需要通电，故C错误；

D.熔融NaCl通电后阳离子向阴极即向与电源负极相连的电极移动，阴离子向阳

极移动即向与电源正极相连的电极移动，故D正确；故答案选C。

12.以石墨作电极，电解AgNOs溶液，可在两极分别得到Ag和。2,下列说法正确

的是

++

A.氧化性：Ag>H,还原性：N03>OH-

B.Ag附着在阳极:Ag++e-=Ag

C.电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱

D.电路中每转移Imol电子，可生成ImolAg和0.25mol02

【答案】D

【解析】

A.根据放电顺序可知，氧化性：Ag+>H+,还原性：0H->NO；,A错误；

B.Ag附着在阴极，阴极上发生还原反应：Ag++e-=Ag,B错误；

C.电解过程中阳极上氢氧根离子不断发生氧化反应生成氧气，阳极附近水的电

离平衡被破坏，氢离子浓度增大，溶液的酸性将逐渐增强，C错误；

D.根据电子转移守恒4Ag~()2~4e可知，电路中每转移lmol电子，可生成lmolAg

和0.25mol()2,D正确；

答案为D。

13.热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的

基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCKCl混合物一旦受热熔融，电

池瞬间即可输出电能。该电池总反应为:PbS04+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2S04+

Pbo关于该电池的下列说法中，不其确的是

A.负极的电极反应：Ca-2e-=Ca2+

B.放电时，I向硫酸铅电极移动

C.硫酸铅作正极材料，LiCl为正极反应物

D.常温时，在正负极之间连上检流计，指针不偏转

【答案】C

【解析】

电池总反应为：PbS04+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2S04+Pb,Ca化合价升高，失

去电子，作负极，PbS04化合价降低，得到电子，作正极。

A.根据前面分析得到负极的电极反应：Ca-2e-=Ca2+,故A正确；

B.放电时，根据离子移动方向“同性相吸”，因此I向正极（硫酸铅）移动，故B

正确；

C.硫酸铅作正极材料,熔融的LiCl作为电解质，根据PbS04+2LiCl+Ca=CaCl2

+Li2S04+Pb信息，PbS04为正极反应物，故C错误；

D.根据题中信息，电解质的无水LiCIMCl混合物一旦受热熔融，因此常温时,

在正负极之间连上检流计，指针不偏转，故D正确。

综上所述，答案为C。

14.铅蓄电池的结构示意图如图所示，其充、放电时的电池反应为：Pb+PbO2

放电

+2H2s（hU2PbsCh+2H0O下列说法正确的是

充电2

二氧化铅铅溶液

H3SO4

A.放电时Pb为负极，发生反应：Pb2e=Pb2+

B.放电时不向正极移动，正极区域酸性增强

C.充电时Pb。?与外电源的负极相连

+

D.充电时阳极发生反应：PbS042e+2H20=PbO2+SO；+4H

【答案】D

【解析】

【分析】

放电

由铅蓄电池的总反应Pb+Pb0+2H2s0402Pbsth+2H2。可知，放电时，Pb被

2充电

氧化，应为电池负极反应，电极反应式为Pb2e+S0：—PbSO”正极上PbO?得电子

被还原，电极反应式为Pb02+S0；+2e+4H+=PbS04+2H2。，在充电时，阳极上发生氧

化反应，电极反应式和放电时的正极反应互为逆反应，阴极上发生还原反应，电

极反应式和放电时的负极反应互为逆反应，由此解答；

【详解】

A.放电时，该原电池的负极材料是铅，铅失电子发生氧化反应，电极方程式为

Pb+SO：2e=PbS(h,故A错误；

B.原电池中阳离子向正极移动，所以放电时，溶液中的H+向正极区移动与PbOz

反应生成水，则正极区域的溶液浓度减小，即酸性减弱，故B错误；

C.充电时为电解池，此时的PbOz外电源的正极相连，故C错误；

D.充电时，阳极上电极反应式为PbS()42e+2H2。=Pb02+S0；+4lT,故D正确；

故选D。

15.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为AgzO和Zn,电解质

溶液为KOH溶液，总反应式为Ag20+Zn+H20=2Ag+Zn(0H)2,下列说法中不正确的是

()

A.原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn

B.正极发生的反应是Ag20+2e-+H20=2Ag+20H

C.工作时，负极区溶液c(0H)减小

D.溶液中0H向正极移动，K\IT向负极移动

【答案】D

【解析】

A.根据总反应式Ag20+Zn+H20="2Ag+Zn(OH)2可知，放电时Zn元素化合价由0价

变为+2价，所以负极上Zn失电子发生氧化反应，故A正确；

B.正极上Ag2O得电子发生还原反应，电极反应式为Ag20+2e-+H20^=2Ag+20H-,故

B正确；

C.电解质溶液为KOH溶液，所以负极反应为Zn+201r_2e-===Zn(0H)2,在负极区，

0H被消耗导致氢氧根离子浓度减小，故C正确；

D.放电时，溶液中的OH.向负极移动，I、IT向正极移动，故D项错误。答案选D。

16.某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：

装置分别进行的操作现象

i.连好装置一段时间

fi后，向烧杯中滴加酚酬

铁片七ii.连好装置一段时间

-碳棒铁片表面产生

—1.0molL*1后，向烧杯中滴加

NaCl溶液蓝色沉淀

K3[Fe(CN”]溶液

(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验i中的现象是o

②用化学用语解释实验i中的现象：O

(2)查阅资料：K3[Fe(CN)61具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是

②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下:

实验滴管试管现象

iii.蒸储水无明显变化

iv.1.0铁片表面产生

1

I60.5mol,L

mol•I?NaCl溶液大量蓝色沉淀

K[Fe(CN)]

J—铁片36

2mL

溶液v.0.5

无明显变化

mol•I?Na2sO4溶液

a.以上实验表明：在条件下，JUFeGN）」溶液可以与铁片发生反应。

b.为探究Cl的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）

后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明C1的作用是

（3）有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe（CN）61的氧化性对实验

ii结果的影响，又利用（2）中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的

是（填字母序号）。

实验试剂现象

A酸洗后的铁片、K3[Fe（CN）61溶液（已除。2）产生蓝色沉淀

B酸洗后的铁片、K31Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（未除O2）产生蓝色沉淀

C铁片、K3[Fe（CN）6]^NaCl混合溶液（已除O2）产生蓝色沉淀

D铁片、K3[Fe（CN）61和盐酸混合溶液（已除02）产生蓝色沉淀

【答案1碳棒附近溶液变红02+4e+2H20=40HK3[Fe（CN）6]可能氧化Fe生成

Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe?*的检验C1存在C1破坏了铁

片表面的氧化膜AC

【解析】

【分析】

根据图像可知，该装置为原电池装置，铁作负极，失电子生成亚铁离子；C作正

极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，正极附近显红色。要验证“Fe(CN)6具

有氧化性，则需要排除其它氧化剂的干扰，如氧气、铁表面的氧化膜等，据此分

析解答。

【详解】

(1)①实验i中，发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，发生得电子生成0H的反应,

从而使碳棒附近溶液变红；

②正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式02+4e+2H20=40H；

(2)①有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是既然

K3[Fe(CN”]具有氧化性，可能氧化Fe为亚铁离子，影响实验结果；

②a.对比试验iv和v,溶液中的Na.、S(V对铁的腐蚀无影响，C1使反应加快;

实验表明：在C1存在的条件下，K3[Fe(CN)61溶液可以与铁片发生反应；

b.用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验iii,铁片表面产

生蓝色沉淀，则C1的作用与硫酸相同，也是破坏铁表面的氧化膜；

(3)A.已除的铁片不能发生吸氧腐蚀，只能发生铁片、K3[Fe(CN)J溶液的反

应，从而表明K3[Fe(CN)J能与铁作用生成Fe?+,故A符合题意；

B.酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)J和NaCl混合溶液(未除03同时满足两个反应发

生的条件，既可能是K3[Fe(CN)J与铁作用生成Fe?十,也可能是铁片发生了吸氧腐

蚀，故B不合题意；

C.铁片、&[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除。2),不能发生吸氧腐蚀，只能是

Cl破坏氧化膜，然后K3［Fe（CN”］与铁作用生成Fe2+,C符合题意；

D.铁片、lUFeGN”］和盐酸混合溶液（已除。2）反应产生蓝色沉淀，可能是铁

片与盐酸直接反应生成Fe2+,也可能是K31Fe（CN）J与铁作用生成Fe?+,故D不合

题意；

答案为ACo

【点睛】

钢铁在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，铁失电子发生氧化反应做负极，正极是

氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子；钢铁在酸性或碱性溶液中发生析氢腐

蚀，正极是氢离子得电子发生还原反应生成氢气。

17.实验室有如下材料：铜片、铁片、石墨棒、CuCL溶液、FeCL溶液、导线、

电流表、盐桥（装有琼脂KC1的U形管）、烧杯等。甲同学设计了如图1的原电池

装置，但乙同学发现甲同学设计的原电池装置效率不高，电流在短时间内就会衰

减，为解决以上问题，将原电池设计成了带盐桥的装置，如图2所示。

图1图2

（1）①事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在

理论上可以设计成原电池的是（填序号，下同）。

②甲同学设计的原电池，若将石墨棒改为铁片，则总电极反应式是否改变,

若是，写出改变后总的电极反应式，若否，请写出理由：

③乙同学设计的原电池电极反应与甲的相同，但电池的效率高很多。乙同学

设计的原电池两电极分别为：a是(填“铜片”“铁片”或“石墨棒”,

下同)，b是o负极的电极反应式为，正极的电

极反应式为o

(2)关于乙同学设计的原电池，下列说法中错误的是o

a.实验过程中，左侧烧杯中C「浓度增大

b.实验过程中取出盐桥，原电池不能继续工作

c.电子通过盐桥从右侧烧杯进入左侧烧杯中

【答案】(1)①b

②2FeC13+Fe=3FeCb(或2Fe3++Fe=3Fe2+)

③铜片石墨棒Cu-2e-=Cu2+2Fe3++2e-=2Fe2+

(2)c

【解析】(1)①根据题中信息，设计成原电池的反应通常是放热反应，排除a,

根据已学知识，原电池反应必是自发进行的氧化还原反应，排除c。

②若将石墨棒改为铁片，则铁的活泼性强于铜，总电极反应发生改变。

③因为乙同学设计的原电池总电极反应与甲同学的相同，均为Cu+2Fe3+=2Fe2+

+Cu2+,因此两电极为铜片和石墨棒，再根据电解液即可确定两电极的材料。

(2)该原电池的工作原理是Cu+2Fe"—Cu2++2Fe2+,盐桥起形成闭合回路和平

衡电荷的作用，因此当电池工作时，盐桥中的C「向负极移动，因此左侧烧杯中

C「的浓度将增大，a正确。当取出盐桥，不能形成闭合回路，电池处于断路状态,

不能继续工作，b正确。电子只能通过导线传递，盐桥传递的是离子，c错误。

18.脱除烟气中SO?有电化学法及液相催化氧化法等。

(1)Dennis等设计的电化学膜法脱除SO2的工艺如图1所示。

多孔阳极上发生的电极反应为—；多孔阴极一侧发生的反应包括：

-

2S20；+2e=3S0t+S02(g)、和2s0,+2S0『=2s2O；，

(2)研究FeS(X液相催化氧化脱硫的实验流程如图2所示，循环槽中循环液的

pH变化如图3所示(起始时在脱硫塔中加入9LFeS(h溶液并向循环槽中鼓入空气

5min)。

①图2中设置分析取样点A和B的目的是—o

②脱硫塔中发生的主要反应为—；循环槽中产生的气体为—。

③图3中430min后脱硫率基本稳定在93.5%左右的原因是。

【解析】

【分析】

将含有二氧化硫的烟气从多空阴极通入电池中，二氧化硫在五氧化二帆催化作用

下生成三氧化硫，三氧化硫通过空气吹扫从多空阳极排出已达到除二氧化硫的目

的。将烟气从A点通入脱硫塔中，烟气中的二氧化硫会在循环液硫酸亚铁的催化

作用下生成硫酸，硫酸会进入循环池，在循环池中加入铁粉，铁粉与硫酸反应有

生成硫酸亚铁，达到脱硫的效果。

【详解】

(1)多孔阳极发生失电子的氧化反应，其电极反应式为2so广4e=2S03t+02

t,故答案为：2soi4e-=2S031+021;

(2)①由于A点是进样口，B点是出样口，计算A、B两点的差值就可以算出

二氧化硫的含量，便于计算脱硫率，故答案为：监测气样中SO?含量数据，便于

计算脱硫率；

②脱硫塔中进入烟气，硫酸亚铁被空气鼓入到脱硫塔中，脱硫塔中在亚铁离子催

F

化作用下二氧化硫和水和氧气发生反应，反应方程式为2S02+2H20+02：2H2S04,

硫酸亚铁和二氧化硫和氧气发生反应，二氧化硫具有还原性，可以将硫酸铁又还

原成硫酸亚铁，化学方程式为：2FeS04+S02+02=Fe2(S04)3和Fe2(S04)3+S02+2lW=

2FeS04+2H2S04,循环槽中加入铁粉，铁粉与硫酸反应生成氢气，所以在循环槽中

产生的气体为H2；

③硫酸是在硫酸亚铁催化二氧化硫产生的，铁粉和硫酸反应有生成了硫酸亚铁，

当二者的化学反应速率相等时，所以在430min后脱硫率基本稳定在93.5%左右,

故答案为：SO?在FeSCh催化下产生硫酸的速率与铁屑和硫酸反应消耗硫酸的速率

基本保持动态平衡。

材料：锌棒、铁棒、铜棒、石墨棒、500mL烧杯2个、盐桥(装有含琼胶的KC1

饱和溶液)等。

回答下列问题：

(1)选用作正极，此电极的电极反应式是

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