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铁是用途最广泛的金属材料之一，但生铁易生锈，请讨论电化学实验中有关铁的性质。 （...

铁是用途最广泛的金属材料之一，但生铁易生锈，请讨论电化学实验中有关铁的性质。

（1）某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应为_________，左侧烧杯中的c(Cl-)________（填“增大”“减小”或“不变”）。

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（2）已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。

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（3）用高铁酸盐设计的高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。

①写出正极电极反应式________________________________。

②用高铁电池做电源，以铁为阳极，以铜作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当电池中有0.2molK2FeO4反应时，则在电解池中生成H2________L。（标准状况）

 

（1）2H++2e-=H2↑；增大；（2）甲池中：左-Fe 右-C 乙池中：左-Fe 右-C； （3）①FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-；②6.72 【解析】 试题分析：（1）根据某原电池装置示意图可知，在右侧烧杯中的电极为正极，发生还原反应，由于电解质溶液显酸性，所以电极反应式为2H++2e-=H2↑；左侧烧杯中的电极为负极，发生氧化反应：Fe-2e-=Fe2+，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，c(Cl-)向左侧的烧杯中移动，所以左侧烧杯中的c(Cl-)增大；（2）由于左侧为原电池，右侧为电解池，发生的总反应方程式是Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，根据右侧装置图可知在两个烧杯中，左电极是Fe电极，右侧电极为C电极；（3）①根据总反应方程式可知，K2FeO4在正极上获得电子，发生还原反应，正极上发生的电极反应式是FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-；②根据反应方程式可知：每有1molK2FeO4发生反应，转移电子的物质的量是3mol，由于在整个闭合回路中电子转移的物质的量相等，则当电池中有0.2molK2FeO4反应时，转移电子的物质的量是0.6mol，在电解池中阴极发生反应：2H++2e-=H2↑，会产生0.3molH2，在标准状况下的气体的体积是V(H2)=0.3mol×22.4L/mol=6.72L。 考点：考查原电池、电解池的反应原理及应用的知识。  
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考点分析：
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有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径，发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料，经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程：

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（1）以CO和CO2分别与H2为原料，在一定条件下均可合成甲醇（CH3OH）。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念：（用化学反应方程式表示）____________；

（2）下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下，0.5molCO2和1.5molH2反应得到甲醇蒸气，产率达80%时的能量变化示意图。

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①写出该反应的热化学方程式：_____________________。

②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________________。

a.容器中压强不变                          b.H2的体积分数不变

c.c(H2)=3c(CH3OH)                          d.容器中气体密度不变

（3）如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：负极______。

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（4）“催化还原”反应制乙二醇（HOCH2-CH2OH）原理如下：

CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)满分5 manfen5.comHOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g)    △H=-34kJ/mol

为探究实际生产的最佳条件，某科研小组进行了多方面研究，下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况，则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。

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（5）草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸。H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________；草酸氢钾溶液中存在如下平衡：H2O满分5 manfen5.comH++OH-，HC2O4-满分5 manfen5.comH++C2O42-和___________；一定温度下，往CaC2O4饱和溶液[已知Ksp(CaC2O4=2.3×10-9)]中加入少量CaCl2固体，c(Ca2+)将_________，CaC2O4的溶解度将____________。（填“增大”“减小”或“不变”）

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硫化汞（HgS）难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。某温度时HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）

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A．向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液，硫化汞的Ksp减小

B．图中a点对应的是饱和溶液

C．向c点的溶液中加入0.1mol/LHg(NO3)2，则c(S2-)减小

D．升高温度可以实现c点到b点的转化

 

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已知反应2NO2(g)满分5 manfen5.comN2O4(g) △H<0，在100℃时，将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）

0

20

40

60

80

n(NO2)/mol

0.40

n1

0.26

n3

n4

n(N2O4)/mol

0.00

 

 

0.08

0.08

下列分析合理的是（    ）

A．从反应开始直至60s和80s时，二氧化氮的平均反应速率是相等的

B．80s后将容器的体积缩小为1L，平衡向正反应方向移动，气体颜色变浅

C．n1的范围是0.28<n1<0.33

D．升高温度，既能加快反应速率，也能提高N2O4的体积分数

 

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已知25℃时：①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H1=-57.3kJ/mol

②HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) △H2=-67.7kJ/mol

③Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s) △H3<0

下列说法正确的是（    ）

A．△H1=-57.3kJ/mol是强酸和强碱在稀溶液中反应生成可溶性盐的中和热

B．在氢氧化钠溶液与盐酸的反应中，盐酸量一定，氢氧化钠溶液量越多，中和热越大

C．HF的电离方程式及热效应：HF(aq)满分5 manfen5.comH+(aq)+F-(aq)    △H>0

D．稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为

H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)   △H=-114.6kJ/mol

 

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下列说法正确的是（     ）

A．常温下将pH=2的硫酸和pH=12的MOH溶液等体积混合，所得溶液pH≤7

B．已知同温度相同浓度的NaNO2溶液比NaF溶液的碱性强，所以氢氟酸的酸性比亚硝酸的弱

C．常温下，将醋酸钠、盐酸两溶液混合后，溶液呈中性，则有c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)

D．pH相等的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4三种溶液物质的量浓度为c(NH4Cl)>c((NH4)2SO4)=c(NH4HSO4)

 

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