Question

【題目】（1）寫出下列反應(yīng)的離子方程式。

①酸性KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反應(yīng)_____。

②硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)_____。

③用硫氰化鉀溶液檢驗Fe3+_____。

（2）利用電解技術(shù)，以氯化氫為原料回收氯氣的過程如圖所示，回答下列問題：H+由_____極區(qū)向_____極區(qū)遷移(填陰、陽)；陽極電極反應(yīng)式：____；陰極電極反應(yīng)式：______。

（3）燃料種類很多，如氫氧燃料電池（如KOH為電解液）。寫出該電池電極反應(yīng)式正極：______；負(fù)極：_____。

（4）氯堿工業(yè)原理的化學(xué)方程式：______。如圖為用陽離子交換膜法進(jìn)行該工業(yè)生產(chǎn)的裝置示意圖，標(biāo)出a~f處所對應(yīng)的原料或產(chǎn)品：_____。

生成0.4kg燒堿時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是____mol。（相對原子質(zhì)量Na-23、H-1、O-16）

Answer 1

【答案】2MnO4-+ 5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O S2O32-+2H+=SO2+S↓+H2O Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 陽 陰 2HCl -2e-=Cl2↑+2H+ Fe3++e- =Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 飽和食鹽水、稀氫氧化鈉溶液、氯氣、較稀的食鹽水、氫氣、較濃的氫氧化鈉溶液 10

【解析】

根據(jù)化合價的變化規(guī)律，分析氧化還原反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，根據(jù)書寫離子方程式的一般要求寫出離子方程式。根據(jù)原電池原理和電解原理分析燃料電池的電解池中的相關(guān)變化。

（1）①酸性KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反應(yīng)，KMnO4是氧化劑，其被還原為Mn2+，草酸（H2C2O4）是還原劑，其被氧化為CO2，根據(jù)化合價的變化規(guī)律及質(zhì)量守恒定律可知，該反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+ 5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 。

②硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫、硫和水，該反應(yīng)的離子方程式為S2O32-+2H+=SO2+S↓+H2O。

③用硫氰化鉀溶液檢驗Fe3+，該反應(yīng)中生成能使溶液呈血紅色的配合物，其離子方程式通常表示為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。

（2）由圖中信息可知，氯化氫在陽極氧化為氯氣，Fe3+在陰極還原為Fe2+，然后O2被Fe2+還原為H2O，因此，H+由陽極區(qū)向陰極區(qū)遷移；陽極的電極反應(yīng)式為2HCl -2e-=Cl2↑+2H+；陰極電極反應(yīng)式為Fe3++e- =Fe2+，陰極區(qū)的總反應(yīng)為O2+4 e-+4H+=2H2O。

（3）氫氧燃料電池（KOH為電解液）中，氫氣在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，該電池正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，負(fù)極的電極反應(yīng)式為2H2-4e-+4OH-=4H2O。

（4）氯堿工業(yè)中，通過電解飽和食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。由圖中信息可知，左室為陽極室，右室為陰極室，則圖中a~f所對應(yīng)的物質(zhì)分別是飽和食鹽水、稀氫氧化鈉溶液、氯氣、較稀的食鹽水、氫氣、較濃的氫氧化鈉溶液。

當(dāng)生成0.4kg燒堿時，燒堿的物質(zhì)的量為=10mol，由陰極的電極反應(yīng)式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，n(e-)= n(OH-)=10mol，故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是10mol。