《好题》人教版高中化学选修1-第4章填空题专项知识点(答案解析)

一、填空题

1．电化学手段对于研究物质性质以及工业生产中都有重要价值。

I．某实验小组利用原电池装置对FeCl3与Na 2SO3的反应进行探究。

装置实验现象

灵敏电流计指针发生偏转

1mol/LFeCl3溶液(pH≈1)

1mol/LNa2SO3溶液(pH≈9)

(1)取少量FeCl3溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明FeCl3转化成_______(化学式)。

(2)检验另一电极产物的实验操作及现象是_____。

(3)负极的电极反应式为_____。

II．工业上用Na2SO4溶液吸收工业烟气中的低浓度SO2形成吸收液后，再采用阳离子膜电解法，控制电压，电解吸收液可制成产品S和O2。工作原理示意图如图：

阴极区和阳极区的pH随时间的变化关系如图：

(4)阳极反应的电极反应物是______。结合电极反应式，说明阴极区pH升高的原因

_______。(写出一条即可)

答案：FeCl2取少量电解液于试管中，加入足量的盐酸，再加入氯化钡溶液，若产生白色

沉淀则证明有硫酸钠的生成SO2

3-+H

2

O-2e-=SO2

4

-+2H+H

2

O阴极电极反应式为

SO2+4H++4e-=S+2H2O，阴极区不断消耗氢离子并生成水

解析：I．根据(1)的提示，FeCl3转化成FeCl2发生了还原反应，该电极为正极，则另一电极发生氧化反应，为负极说明Na2SO3转化为Na2SO4，据此分析解答(1)～(3)；

II．(4)用Na2SO4溶液吸收工业烟气中的低浓度SO2，采用阳离子膜电解法，严格控制电压，电解吸收液制成产品硫和O2，根据图示，硫单质在阴极生成，氧气在阳极生成，因此阴极上二氧化硫得到电子生成硫单质和水，阳极上溶液中的氢氧根离子失去电子生成氧气和水，据此分析解答。

【详解】

I．(1)取少量FeCl3溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，说明生成了Fe2+，证明FeCl3转化成了FeCl2，故答案为：FeCl2；

(2) FeCl3转化成FeCl2发生了还原反应，则另一电极发生氧化反应，说明Na2SO3转化为Na2SO4，检验另一电极产物，只需要检验SO2-

4

，实验操作及现象为取少量电解液于试管中，加入足量的盐酸，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀则证明有硫酸钠的生成，故答案为：取少量电解液于试管中，加入足量的盐酸，再加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀则证明有硫酸钠的生成；

(3)负极发生氧化反应，负极的电极反应式为SO2

3-+H

2

O-2e-=SO2

4

-+2H+，故答案为：

SO2

3-+H

2

O-2e-=SO2

4

-+2H+；

II．(4)用Na2SO4溶液吸收工业烟气中的低浓度SO2，采用阳离子膜电解法，严格控制电压，电解吸收液制成产品硫和O2。根据图示，硫单质在阴极生成，氧气在阳极生成，阴极上二氧化硫得到电子生成硫单质消耗氢离子，SO2+4H++4e-=S↓+2H2O，阳极上发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子失去电子生成氧气和水，4OH--4e－=2H2O＋O2↑；根据阴极电极反应式，阴极区不断消耗氢离子并生成水，溶液的酸性减弱，pH升高，故答案为：H2O；阴极电极反应式为SO2+4H++4e-=S+2H2O，阴极区不断消耗氢离子并生成水。

2．Ⅰ.铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述________(填装置序号)装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为_________________。

(2)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S 转化为Ag，食盐水的作用为_______________________。

Ⅱ.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用

离子交换膜控制电解液中c(OH－)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。

(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”)，该电解池中离子交换膜为________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。

(2)该电解池的阳极反应式为____________________。

(3)当反应生成14.4g Cu2O时，至少需要肼________mol。

答案：②③2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑作电解质溶液(或导电)B阴

2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O0.05

【详解】

Ⅰ.(1)①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，反应离子方程式为：2Cl －＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑；

(2)为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，

Ag2S转化为Ag，是利用原电池原理，用铝置换出银，食盐水的作用为做电解质溶液，形成原电池。

Ⅱ. (1)燃料电池正极通氧化剂，负极通燃料，即A极为负极，B极为正极。图乙为电解池装置，电解目的为制备Cu2O，则D极作阳极，接电池正极(B极)，铜被氧化。阳极反应为2Cu-2e-+2OH－＝Cu2O+H2O，反应消耗OH-，采用阴离子交换膜使OH-向阳极移动。

(2)根据上述分析，阳极反应为2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O；

(3)根据电极反应2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O和N2H4-4e-+4OH-＝N2↑+4H2O可知，Cu2O 与N2H4的数量关系式为2Cu2O～N2H4～4e-，当反应生成14.4g Cu2O(0.1mol)时，至少需要肼为0.05mol。

3．按要求回答下列问题：

（1）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。