2015电化学专题(答案)

2015电化学专题 （2015新课标2）二氧化氯（ClO 2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：

（1）工业上可用KC1O 3与Na 2SO 3在H 2SO 4存在下制得ClO 2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为

（2）实验室用NH 4Cl 、盐酸、NaClO 2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO 2：

【答案】

（3）①2ClO 2＋10I －＋8H ＋＝2Cl －＋5I 2＋4H 2O ②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出）

③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700 （4）d

解：（1）KClO 3在H 2SO 4存在下与Na 2SO 3反应制得ClO 2，可知SO 32-被氧化成SO 42-，由电子、电荷守恒可知该离子反应为2ClO 3-+SO 32-+2H +═2ClO 2+SO 42-+H 2O ，氧化剂为KClO 3，还原剂为Na 2SO 3，由离子反应可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；

（2）①由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中电解，阴极生成氢气，阳极生成NCl 3，电解方程式为

NH 4Cl+2HCl=NCl 3+3H 2↑，故答案为：NH 4Cl+2HCl=NCl 3+3H 2↑；

②在NCl 3溶液中加入NaClO 2，可生成ClO 2、NH 3和X ，溶液X 中大量存在的阴离子有Cl -、OH -，

故答案为：Cl -、OH -；

③a ．ClO 2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，故错误；

b ．碱石灰不能吸收氨气，故错误；

c ．浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO 2，故正确；

d ．ClO 2易溶于水，不能利用水吸收氨，故错误；

故答案为：c ；

（3）①由题目信息可知，ClO 2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I -为I 2，自身被还原为Cl -，同时生成水，反应离子方程式为2ClO 2+10I -+8H +═2Cl -+5I 2+4H 2O ，

故答案为：2ClO 2+10I -+8H +═2Cl -+5I 2+4H 2O ；

②玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO 2气体（避免碘的逸出），故答案为：吸收残留的ClO 2气体（避免碘

③V 中加入的指示剂通常为淀粉溶液，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色，故答案为：淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；

④含有Na 2S 2O 3物质的量为0.02 L×0.1mol/L=0.002 mol ，则：

根据关系式：2ClO 2～5I 2～10Na 2S 2O 3，

2 10

n （ClO 2） 0.002mol

所以n （ClO 2）=0.0004mol ，所以m （ClO 2）=0.004 mol×67.5g/mol=0.02700g ，

故答案为：0.02700；

（4）若要除去超标的亚氯酸盐，ac 均不能还原亚氯酸盐，b 中KI 具有还原性但氧化产物不适合饮用水使用，只有d 中Fe 2+将ClO 2-还原成Cl -，Fe 2+ 被氧化为铁离子，且铁离子水解生成胶体可净化饮用水，则最适宜的是d ，故答案为：d ．

（2014新课标2）2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，

下列叙述错误的是（ C ）

A ．a 为电池的正极

B ．电池充电反应为LiMn 2O 4=Li 1-x Mn 2O 4+xLi

C ．放电时，a 极锂的化合价发生变化

D ．放电时，溶液中Li +从b 向a 迁移

【解析】根据题给装置图判断，电极b 是原电池的负极，电极反应式为Li-e - =Li +，电极a 是原电池的正极，电

极反应为LiMn 2O 4 +xLi +xe - =Li 1-x Mn 2O 4。

综上所述，a 是原电池的正极，A 正确；B 、根据正负极的电极反应可知，电池充电反应为

LiMn 2O 4=Li 1-x Mn 2O 4+xLi ，B 正确；C 、放电时，a 极锰的化合价发生变化，Li 的化合价没有变化，C

错误；D 、放电时，溶液中的Li +从b 向a 迁移，D 正确。 试题分析：A 、由图示可知：活动性b>a,所以b 是负极，a 是正极。Li 失电子为负极，LiMn 2O 4得电子

为正极，所以a 为电池的正极，正确；B 、充电时，Li +在阴极得电子，Li 1-x Mn 2O 4在阳极失电子，电池

充电反应为LiMn 2O 4=Li 1-x Mn 2O 4+xLi ，因此选项B 正确；C 、放电时，a 为正极，正极上LiMn 2O 4中

Mn 元素得电子，所以锂的化合价不变，错误；D 、放电时，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸

引的原则，溶液中阳离子向负电荷较多的正极移动，即溶液中Li +从b 向a 迁移，因此该选项正确。

（2014新课标2）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X 射线防护材料等。回答下列问题：

（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在周期表的位置为 周期，第 族：

PbO 2的酸性比CO 2的酸性 （填“强”或“弱”）。

（2）PbO 2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。

（3）PbO 2可由PbO 与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 ：PbO 2也可以通

过石墨为电极，Pb(NO 3)2和Cu(NO 3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式 ，阴极观察到的现象是 ：若电解液中不加入Cu(NO 3)2，阴极发生的电极反应式 ，这样做的主要缺点是 。

（4）PbO 2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a 点为样品失重 4.0%（-×100%a 样品起始质量点固体质量

样品起始质量）的残留固体，若a 点固体表示为PbO x 或mPbO 2·nPbO ，

列式计算x 值和m:n 值 。