20．(7分)二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料．工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：

某軟錳礦的主要成分為MnO₂，還含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%) 等元素的化合物．部分陽(yáng)離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表，回答下列問(wèn)題：

(1)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO₂還原為MnSO₄，酸浸時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________．

(2)濾渣A的主要成分為________．

(3)加入MnS的目的是除去________雜質(zhì)．

(4)堿性鋅錳干電池中，MnO₂參與的電極反應(yīng)方程式為__________________________．

(5)從廢舊堿性鋅錳干電池中可以回收利用的物質(zhì)有________(寫出兩種)．

解析：(1)根據(jù)FeSO₄在反應(yīng)條件下將MnO₂還原為MnSO₄，F(xiàn)e²⁺被氧化為Fe³⁺，可以寫其反應(yīng)方程式2FeSO₄+MnO₂+2H₂SO₄===MnSO₄+Fe₂(SO₄)₃+2H₂O.

(2)根據(jù)反應(yīng)后濾液(Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺)加氨水調(diào)pH至5.4，結(jié)合題表可知濾渣A的主要成分為Fe(OH)₃和Al(OH)₃.

(3)根據(jù)題表可知加入MnS是為了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu²⁺、Zn²⁺.

(4)堿性鋅錳干電池中Zn作負(fù)極，則MnO₂作正極得電子．其電極反應(yīng)式應(yīng)為 MnO₂+H₂O+e^－===MnOOH+OH^－.

(5)從堿性鋅錳干電池的原料可知，其廢舊電池可回收利用的物質(zhì)為鋅和MnO₂.

答案：(1)MnO₂+2FeSO₄+2H₂SO₄===MnSO₄+Fe₂(SO₄)₃+2H₂O

(2)Fe(OH)₃、Al(OH)₃

(3)Cu²⁺、Zn²⁺

(4)MnO₂+H₂O+e^－===MnOOH+OH^－

(5)Zn、MnO₂

19．(10分)在玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體，上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如右圖．接通電源，陽(yáng)極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成．停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動(dòng)．靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無(wú)色．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：

(1)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為________．

(2)陰極上的電極反應(yīng)式為________．

(3)原上層液體是________．

(4)原下層液體是________．

(5)攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是__________________________________．

(6)要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬離子，其方法是______________________________，現(xiàn)象是__________________________________．

解析：(1)據(jù)題目現(xiàn)象可判斷出陽(yáng)極產(chǎn)物為I₂，故電極反應(yīng)為2I^－－2e^－===I₂；

(2)陰極產(chǎn)生無(wú)色氣泡，說(shuō)明H⁺放電，反應(yīng)為2H⁺+2e^－===H₂↑；

(3)結(jié)合(1)(2)分析可知上層液體為活潑金屬碘化物，可為KI或NaI；

(4)下層液體難溶于水且比水的密度大的有機(jī)溶劑通常為CCl₄；

(5)因I₂易溶于有機(jī)溶劑，故攪拌后I₂溶于CCl₄中，所以下層液體呈紫紅色；

(6)檢驗(yàn)K⁺(或Na⁺)，可通過(guò)焰色反應(yīng)來(lái)證明．

答案：(1)2I^－－2e^－===I₂

(2)2H⁺+2e^－===H₂↑

(3)KI(或NaI等)水溶液

(4)CCl₄(或CHCl₃等)

(5)I₂在CCl₄中的溶解度大于在水中的溶解度，所以絕大部分I₂都轉(zhuǎn)移到CCl₄中　

(6)焰色反應(yīng)　透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色(其他合理答案同樣給分．例如，若③中答NaI水溶液，這里答火焰呈黃色)

18．(7分)甲、乙兩池的電極材料都是鐵棒與碳棒(如下圖)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)若兩池中均盛放CuSO₄溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：

①有紅色物質(zhì)析出的是：甲池中的________棒；乙池中的________棒．

②在乙池中陰極的電極反應(yīng)式是________________．

(2)若兩池中均盛放飽和NaCl溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：

①寫出乙池中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式____________________．

②將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙池附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，待一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色褪去，這是因?yàn)檫^(guò)量的Cl₂將生成的I₂氧化．若反應(yīng)的Cl₂和I₂的物質(zhì)的量之比為5∶1，且生成兩種酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________．

③若乙池轉(zhuǎn)移0.02 mol電子后停止實(shí)驗(yàn)，池中溶液的體積是200 mL，則溶液混勻后的pH＝________.

解析：甲池為原電池，乙池為電解池，且甲池中Fe為負(fù)極，乙中Fe為陰極，C為陽(yáng)極．

(1)均盛放CuSO₄溶液時(shí)，甲池中發(fā)生的反應(yīng)為Fe+Cu²⁺===Fe²⁺+Cu，乙池中發(fā)生的反應(yīng)為2Cu²⁺+2H₂O2Cu+4H⁺+O₂↑.

(2) ①均盛放NaCl溶液時(shí)，甲池中發(fā)生吸氧腐蝕，乙池中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl^－+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^－，②Cl₂再氧化I₂，結(jié)合物質(zhì)的量之比為5∶1，利用電子守恒即得出方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O===10HCl+2HIO₃.③2Cl^－+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^－，因此每生成2 mol OH^－，即轉(zhuǎn)移2 mol e^－，所以n(OH^－)＝n(e^－)＝0.02 mol, c(OH^－)＝＝0.1 mol/L，

所以pH＝13.

答案：(1)①碳(C)　鐵(Fe)

②Cu²⁺+2e^－===Cu

(2)①2Cl^－+2H₂O2OH^－+H₂↑+Cl₂↑

②5Cl₂+I₂+6H₂O===10HCl+2HIO₃

③13

17．(10分)工業(yè)上處理含Cr₂O的酸性工業(yè)廢水常用以下方法：①往工業(yè)廢水里加入適量的NaCl，攪拌均勻；②用Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀產(chǎn)生；③過(guò)濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)．試回答：

(1)電解時(shí)的電極反應(yīng)：陽(yáng)極________________，陰極__________________________．

(2)Cr₂O轉(zhuǎn)變成Cr³⁺的離子反應(yīng)方程式：_____________________.

(3)電解過(guò)程Cr(OH)₃、Fe(OH)₃沉淀是怎么產(chǎn)生的？

______________________________________.

(4)能否用Cu電極來(lái)代替Fe電極？________(填“能”或“不能”)，簡(jiǎn)述理由______________________．

解析：(1)陽(yáng)極Fe為活性電極，反應(yīng)為Fe－2e^－===Fe²⁺，在陰極是H⁺放電生成H₂，反應(yīng)為2H⁺+2e^－===H₂↑.

(2)陽(yáng)極生成的Fe²⁺具有較強(qiáng)的還原性，易被酸性條件下的Cr₂O氧化，反應(yīng)為6Fe²⁺+Cr₂O+14H⁺===6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O.

(3)因在陰極H⁺放電，同時(shí)Cr₂O氧化Fe²⁺時(shí)都要消耗H⁺ ，使溶液的pH上升，促使Fe³⁺、Cr³⁺水解并最終完全轉(zhuǎn)化為Cr(OH)₃、Fe(OH)₃沉淀．

(4)若用Cu代替Fe電極，則Cu－2e^－===Cu²⁺，但Cu²⁺無(wú)還原性，不能將Cr₂O還原．

答案：(1)Fe－2e^－===Fe²⁺　2H⁺+2e^－===H₂↑

(2)6Fe²⁺+Cr₂O+14H⁺===6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O

(3)在陰極反應(yīng)及Cr₂O與Fe²⁺反應(yīng)的過(guò)程中，將消耗大量的H⁺，使溶液pH上升，促使Fe³⁺、Cr³⁺水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃、Cr(OH)₃沉淀

(4)不能　因?yàn)殛?yáng)極產(chǎn)生的Cu²⁺不能使Cr₂O還原到低價(jià)

16．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是

(　)

A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡

B．用鋅片作陽(yáng)極，鐵片作陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現(xiàn)一層鋅

C．把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵

D．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快

解析：銅、鐵是兩種活潑性不同的金屬，稀硫酸是電解質(zhì)溶液，三者共同形成原電池，鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe－2e^－===Fe²⁺，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)：2H⁺+2e^－===H₂↑，故A選項(xiàng)正確．

B選項(xiàng)中的條件相當(dāng)于在鐵片上鍍鋅即電鍍池，鋅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Zn－2e^－===Zn²⁺，鐵片上發(fā)生的反應(yīng)為：Zn²⁺+2e^－===Zn，理論上ZnCl₂溶液的濃度不變，故B選項(xiàng)也正確．

Cu+2FeCl₃===2FeCl₂+CuCl₂，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤．

Zn+2HCl===ZnCl₂+H₂↑，向其中加入幾滴氯化銅溶液后，發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu²⁺===Zn²⁺+Cu，則銅和鋅及電解質(zhì)溶液形成了原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)，加快了氫氣的放出速率，故D選項(xiàng)也正確．

答案：C

第Ⅱ卷 　(非選擇題，共52分)

15．鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用．已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：

Cd+2NiOOH+2H₂O Cd(OH)₂+2Ni(OH)₂

有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是

(　)

A．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)₂－e^－+OH^－===NiOOH+H₂O

B．充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程

C．放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變

D．放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH^－向正極移動(dòng)

解析：充電時(shí)為電解池，陽(yáng)極Ni(OH)₂發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B錯(cuò)誤；放電時(shí)負(fù)極為Cd，反應(yīng)為Cd－2e^－+2OH^－===Cd(OH)₂，故c(OH^－)減小，pH減小，C錯(cuò)誤；放電時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，D錯(cuò)誤．

答案：A

14．(2009·安徽蚌埠質(zhì)檢)下列敘述中，可以說(shuō)明金屬甲的活動(dòng)性比金屬乙的活動(dòng)性強(qiáng)的是

(　)

A．在氧化還原反應(yīng)中，甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多

B．同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)

C．甲能跟稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣而乙不能

D．將甲、乙作電極組成原電池時(shí)，甲是正極

解析：A項(xiàng)中失電子多少不能說(shuō)明失電子難易，例如Al與Na；B項(xiàng)中甲的陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)，則甲的還原性弱；C項(xiàng)正確；D項(xiàng)中甲作正極，則甲不如乙活潑．

答案：C

13．如圖所示，下列敘述正確的是

(　)

A．Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

B．X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C．Y與濾紙接觸處有氧氣生成

D．X與濾紙接觸處變紅

解析：圖中左邊裝置是以Zn、Cu為電極的原電池裝置，該電池中，Zn極為負(fù)極，Cu極為正極，而右邊為電解池，根據(jù)連接情況可以推知，X為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，兩極的電極反應(yīng)式分別為X：4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑，Y：2H⁺+2e^－===H₂↑，從而可得出答案應(yīng)為A.

答案：A

12．鐵銹的成分中含有鐵的氧化物、鐵的氫氧化物．研究證明，鐵器的生銹與大氣中的氧氣、水蒸氣有關(guān)．下列做法中最有利于減緩鐵器生銹的是

(　)

A．鐵鍋用完后用水刷洗干凈其表面的油污

B．久置不用的鐵刀涂抹凡士林在空氣中保存

C．將鐵壺盛水后保存

D．鐵勺、鐵鏟放在陰濕處保存

解析：鐵鍋表面的油污用水刷洗掉后，鐵直接與空氣接觸，而且鐵鍋刷洗后，表面有水，極易生銹；鐵刀用凡士林涂抹后，使Fe與空氣隔絕，可以減緩其生銹；鐵器接觸水，或在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹．

答案：B