B．电池的电解液可为KOH溶液

C．充电时负极反应为MH＋OH―→H2O＋M＋e

D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高

9．C [解析] 电池放电时正极发生还原反应，A项正确；电池正极反应物为NiOOH，所以电解质溶液须为碱性电解质溶液，可为KOH溶液，B项正确；充电时，该电池负极作阴极，发生得电子的还原反应，C项错误；MH中氢密度越大，其化学能密度越高，电池的能量密度越高，D项正确。

28．[2014·北京卷] 用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol/L FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值)：

序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 电压/V 阳极现象 电极附近出现黄色，有气泡产生 电极附近出现黄色，无气泡产生 无明显变化 检验阳极产物 有Fe、有Cl2 有Fe、无Cl2 无Fe、无Cl2 3＋3＋3＋－

－

x≥a a＞x≥b b＞x＞0 3＋(1)用KSCN溶液检验出Fe的现象是________。 (2)Ⅰ中，Fe产生的原因还可能是Cl在阳极放电，生成的Cl2将Fe氧化。写出有关反应的离子方程式：________________________________________________。

(3)由Ⅱ推测，Fe产生的原因还可能是Fe在阳极放电。原因是Fe具有________性。 (4)Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

序号 Ⅳ Ⅴ 电压/V 阳极现象 无明显变化 无明显变化 检验阳极产物 有Cl2 无Cl2 －

3＋

2＋

2＋

3＋

－

2＋

a＞x≥c c＞x≥b ①NaCl溶液的浓度是________mol/L。 ②

Ⅳ

中

检

验

Cl2

的

实

验

方

法

：

_____________________________________________________________________。

③

与

Ⅱ

对

比

，

得

出

的

结

论

(

写

出

两

点

)

：

______________________________________________________________________________________________________________。

28．(1)溶液变红 (2)2Cl－2e===Cl Cl2＋2Fe===2CL＋2Fe (3)还原 (4)①0.2 ②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 ③通过控制电压，证实了产生Fe的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe先于Cl放电

[解析] (1)在电解池中，氯离子在阳极放电：2Cl－2e＝Cl2↑，生成的Cl2能够与溶液中的Fe发生氧化还原反应：Cl2＋2Fe===2Cl＋2Fe。

2＋

2＋

－

3＋

－

－

2＋

－

3＋

－

－

2

2＋

－

3＋

(2)阳极产物没有氯气，二价铁离子具有还原性，也可能是二价铁离子失电子变为三价铁离子，体现了其还原性。

(3)①根据对照试验，则需要Cl浓度等于原FeCl2溶液中Cl的浓度：0.1 mol/L×2＝0.2 mol/L；②用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验有无氯气，若试纸变蓝，说明有氯气生成；③与Ⅱ对比，电压较大时有Cl2产生，说明电压较大时Cl放电；电压较小时没有Cl2产生，说明在电压较小的时候，Cl没有放电，即Fe放电变为Fe，故放电顺序：Fe＞Cl。

11． [2014·广东卷] 某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则( )

－

2＋

3＋

2＋

－

－

－

－

图4

A．电流方向：电极Ⅳ―→B．电极Ⅰ发生还原反应 C．电极Ⅱ逐渐溶解

D．电极Ⅲ的电极反应：Cu＋2e===Cu

11．A [解析] 根据原电池的构成原理，可知电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，电极Ⅲ为阳极，电极Ⅳ为阴极。电子流向为电极Ⅰ→→电极Ⅳ，故电流方向为电极Ⅳ→2＋

2＋

－

―→电极Ⅰ

→电极Ⅰ， A项正确；

电极Ⅰ为负极，发生氧化反应，B项错误；电极Ⅱ为正极，Cu在此被还原， C项错误；电极Ⅲ为阳极，活性阳极Cu在此被氧化，D项错误。

32． [2014·广东卷] 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下：

(注：SiCl4的沸点为57.6 ℃，金属氯化物的沸点均高于150 ℃)

(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是____________________。 (2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。

(3)步骤①为：搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。

(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________，100 kg初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为

______kg。

(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。

32．(1)排除装置中的空气

(2)CO SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O (3)过滤 AlO2和Cl

△－－

(4)AlO2＋CH3COOCH2CH3＋2H2O――→CH3COO＋CH3CH2OH＋Al(OH)3↓ 7.8

－

－

(5) [解析] (1)通入N2的目的是为了排除装置中的空气(特别是氧气)，防止在高温时石墨与氧气反应。(2)高温反应后，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO分别转化为SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2。因为石墨是过量的，故高温条件下，C和SiO2、Fe2O3反应生成的是CO。由于SiCl4的沸点为57.6 ℃，低于80 ℃，故气体Ⅱ为SiCl4，在NaOH溶液中水解生成Na2SiO3和NaCl: SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)AlCl3、FeCl3、MgCl2的沸点均高于150 ℃，在80 ℃下变为固体Ⅲ， AlCl3、FeCl3、MgCl2和过量NaOH反应后生成NaAlO2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl，通过过滤将沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2滤出，得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO2和NaCl。(4)NaAlO2发生水解导致溶液显碱性：NaAlO2＋2H2O

△

Al(OH)3＋NaOH，加入乙酸乙酯后，发生水解：CH3COOCH2CH3＋NaOH――→CH3COONa＋CH3CH2OH，

促使NaAlO2彻底水解生成Al(OH)3沉淀。溶液Ⅳ转化为沉淀Ⅴ的反应为NaAlO2＋2H2O＋△

CH3COOCH2CH3――→Al(OH)3↓＋CH3COONa＋CH3CH2OH。根据Al原子守恒，可知100 kg初级石墨可得

m[Al(OH)3]＝

100 kg×5.1%－1

－1×2×78 g·mol＝7.8 kg。

102 g·mol

(5)水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法，该方法中石墨作阳极，铜件作阴极，即外加电流的阴极保护法；若将石墨与铜件直接相连，形成原电池，则铜作负极被氧化，所以不可采用。

11． [2014·四川卷] 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。

请回答下列问题：

(1)上述流程脱硫实现了____(选填下列字母编号)。

A．废弃物的综合利用 B．白色污染的减少 C．酸雨的减少

(2)用MnCO3能除去溶液中的Al和Fe，其原因是________________________________。 (3)已知：25 ℃、101 kPa时，

Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s) ΔH＝－520 kJ/mol S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ/mol Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－1065 kJ/mol

SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化方程式是____________________________________。 (4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是________________________________。

(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是________________。

(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程，将a m(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为c kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2________kg。

11．(1)A、C

(2)消耗溶液中的酸，促进Al和Fe水解生成氢氧化物沉淀 (3)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－248 kJ/mol

(4)Mn＋2H2O－2e===MnO2＋4H (5)MnO2＋H2O＋e===MnO(OH)＋OH 1500c－87ab(6)

2500

[解析] (1)脱硫的目的是减少产生SO2，进而减少酸雨的产生，同时可对废弃物综合利用。则A、C项符合题意。(2)加入MnCO3消耗溶液中的H，促使Al和Fe的水解平衡正向移动，生成氢氧化物沉淀除去。(3)将已知3个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，可知：MnO2(s)＋ SO2 (g)===MnSO4(s) ΔH＝③－(①＋②)＝－248 kJ/mol。(4)电解池中阳极失去电子发生氧化反应，则用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，则阳极是Mn放电，其阳极电极反应式为Mn＋2H2O－2e===MnO2 ＋ 4H。(5)原电池中正极得到电子发生还原反应，在碱性锌锰电池放电时，正极是二氧化锰得到电子，则正极电极反应式为MnO2＋H2O＋e===MnO(OH)＋OH。(6)KMnO4与MnSO4反应生成MnO2的质量为c kg，根据氧化还原反应化合价升降法配平的关系式为：

2KMnO4＋3MnSO4～5MnO2 3 mol 5 mol

－

－

－

＋

2＋

2＋

＋

3＋

3＋

－

－

2＋

－

＋3＋

3＋

3

3＋

3＋