高考化学试题分类解析汇编电化学基础 8页

‎2013年高考化学试题分类解析汇编：电化学基础 ‎（2013大纲卷）9、电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72－）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是 ‎ A.阳极反应为Fe－2e－Fe2＋ B.电解过程中溶液pH不会变化 C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D.电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O72－被还原 ‎【答案】B ‎【解析】根据总方程式可得酸性减弱，B错误。阳-yang-氧，↑失氧，A正确；Fe－2e－＝Fe2＋~~~~2e－，则6mol的铁发生变化时候转移电子数12mol，又据能够处理的关系式，得6Fe~~~~12e－~~~6Fe2＋~~~Cr2O72－，所以D正确。在阴极，发生还原反应，↓得还，溶液中的氢离子得到电子减少，同时生成氢氧根，C正确。‎ ‎（2013江苏卷）9.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是 A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl－向正极移动 ‎【参考答案】C ‎【解析】本题是电化学基础的一条简单综合题，着力考查学生对原电池基础知识的理解能力。‎ A.组成的原电池的负极被氧化，镁为负极，而非正极。‎ B、C.双氧水作为氧化剂，在石墨上被还原变为水，溶液PH值增大。‎ D.溶液中Cl－移动方向同外电路电子移动方向一致，应向负极方向移动。‎ ‎（2013海南卷）4．Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：‎ ‎2AgCl+ Mg = Mg2++ 2Ag +2Cl-。有关该电池的说法正确的是 A．Mg为电池的正极 B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-‎ C．不能被KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 ‎[答案]D ‎[解析]：根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错，C是指电解质溶液可用KCl 溶液代替。‎ ‎（2013海南卷）12．下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是 选项 X Y A．‎ MgSO4‎ CuSO4‎ B．‎ AgNO3‎ Pb(NO3)2‎ C．‎ FeSO4‎ Al2 (SO4)3‎ D．‎ CuSO4‎ AgNO3‎ ‎[答案]D ‎[解析]：题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中（H）以后，只有D符合题意。‎ ‎（2013上海卷）8.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是 A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期 B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe-3e→Fe3+‎ C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e→4OH-‎ D.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）‎ 答案：D ‎【解析】在脱氧过程中，由铁、碳做电极，氯化钠溶液做电解质溶液形成原电池，发生吸氧腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳做正极，铁做负极，失电子发生氧化反应生成Fe2+；在脱氧过程中，Fe失电子氧化为Fe2+，Fe2+最终还是被氧气氧化为Fe3+，由电子守恒知消耗氧化剂氧气的体积（标况下）V(O2)＝22.4L·mol-1×（3×1.12g/56g·mol-1）/4＝336mL。‎ ‎（2013安徽卷）10.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca ＝CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是 A．正极反应式：Ca+2Cl- - 2e- ＝CaCl2‎ B．放电过程中，Li＋向负极移动 C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 ‎【答案】D ‎【解析】A、正极发生还原反应，故为，错误；B、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；C、每转移0.1mol电子，生成0.05molPb，为‎10.35g，错误；D常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。‎ ‎【考点定位】考查化学基本理论，电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。‎ ‎（2013新课标卷2）11.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是 A.电池反应中有NaCl生成 B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子 C.正极反应为：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－‎ D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 解析：考察原电池原理。原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。据此可知负极是液体金属Na，电极反应式为：Na－e－＝Na＋；正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e－=Ni+2Cl－；总反应是2Na＋NiCl2=2NaCl＋Ni。所以A、C、D正确，B错误，选择B。‎ 答案：B ‎（2013浙江卷）11、电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。‎ 已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O 下列说法不正确的是 A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—‎ B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3—‎ C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O＝KIO3+3H2↑‎ D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变 ‎【解析】电解的电极反应为：阳极 2I——2e—== I2 左侧溶液变蓝色 ‎3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O 一段时间后，蓝色变浅 ‎ 阴极 2H2O+2e—==H2↑+2OH— 右侧放出氢气 如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜：‎ 电极反应为：阳极 2I——2e—== I2 ‎ ‎ 阴极 2H2O+2e—==H2↑+2OH— ‎ 多余K+通过阳离子交换膜迁移至阴极保证两边溶液呈电中性，所以选项D不正确，答案选D。‎ 答案：D ‎（2013天津卷）6、为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：‎ 电池：Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l)‎ 电解池：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑‎ 电解过程中，以下判断正确的是 ‎ 电池 ‎ 电解池 A H+移向Pb电极 H+移向Pb电极 B 每消耗3molPb 生成2molAl2O3‎ C 正极：PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O 阳极：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+‎ D ‎【解析】该题考查原电池和电解池的基本知识。A选项H+离子在原电池中移向PbO2电极，错误。B选项每消耗3molPb，根据电子守恒生成lmolAl2O3，错误。C选项在原电池的正极电极反应是生成PbSO4，错误。D选项在原电池中Pb电极的质量由于生成PbSO4，质量增加，在电解池中，Pb阴极，质量不变，正确。‎ 答案：D ‎（2013北京卷）7.下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是 A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护拦表面涂漆 C.汽水底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A、钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法，故正确；‎ BC、是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误 D、 镁比铁活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。‎ ‎（2013北京卷）9.用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是 A.a端是直流电源的负极 B.通电使CuCl2发生电离 C.阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源 的负极，a端是电源的负极，故正确；‎ B、通电使CuCl2发生电解，不是电离，故错误；‎ C、阳极发生氧化反应，Cl-在阳极放电2Cl--2e-=C12↑，故错误；‎ D、Cl-发生氧化反应，在阳极放电生成C12，故D错误。‎ ‎（2013全国新课标卷1）10．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故，根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去，下列说法正确的是 ‎ A、处理过程中银器一直保持恒重 ‎ B、银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 ‎ C、该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3 ‎ D、黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl ‎ 答案：B ‎ 解析：A错，银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，故铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，析出单质银附着在银器的表面，故银器质量增加； ‎ C错，Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3； ‎ D错，黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl ‎ ‎（2013全国新课标卷1）27.锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为‎6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源 （部分条件未给出） ‎ 回答下列问题： ‎ ‎⑴LiCoO2 中，Co元素的化合价为___________。 ‎ ‎⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_________________________________。 ‎ ‎⑶“酸浸”一般在80 oC下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式__________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_________。 ‎ ‎⑷写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________。 ‎ ‎⑸充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。 ‎ ‎⑹上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是___________________________。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________________(填化学式）。‎ 答案：（1）+3；（2）2Al+2OH—+6H2O＝2Al(OH)4—+3H2↑ ‎ ‎（3）2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O；2H2O22H2O＋O2↑；有氯气生成，污染大 ‎（4）CoSO4+2NH4HCO3＝CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑ ‎ ‎（5）Li1-xCoO2+LixC6＝LiCoO2+‎6C ‎ ‎（6）Li+从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中；Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4 ‎ 解析：（1）Li和O元素的化合价分别是＋1和－2价，所以该化合物中Co的化合价是＋（2×2－1）＝＋3价。‎ ‎（2）正极材料中的金属铝能和氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式是2Al+2OH—+6H2O＝2Al(OH)4—+3H2↑。‎ ‎（3）根据后面流程可知，有CoSO4生成，这说明在反应中LiCoO2是氧化剂，双氧水是还原剂，因此该反应的化学方程式是2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O；在反应中双氧水是过量的，则过量的双氧水还会发生自身的氧化还原反应，即2H2O22H2O＋O2↑；如果用盐酸代替，则氯化氢能被氧化生成氯气，会造成环境污染。‎ ‎（4）根据原子守恒可知，在反应中还应该有硫酸铵、CO2和H2O生成，所以反应的化学方程式是CoSO4+2NH4HCO3＝CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑。‎ ‎（5）根据充电时，该锂离子电池负极发生的反应为‎6C+xLi++xe-=LixC6可知，放电时LixC6在负极失去电子，则Li1-xCoO2在正极得到电子，所以该反应式是Li1-xCoO2+LixC6＝LiCoO2+6C。‎ ‎（6）由于放电时Li+从负极中脱出，经电解质向正极移动并进入正极材料中，所以有利于锂在正极的回收；根据工艺流程图可知，在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4。‎ ‎（2013全国新课标卷1）28.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应： ‎ 甲醇合成反应：‎ ‎①CO(g）+ 2H2(g)＝CH3OH(g)            △H1=-90.1 kJ·mol-1 ‎ ‎②CO2(g)+ 3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)          △H2=-49.0 kJ·mol-1 ‎ 水煤气变换反应：‎ ‎③CO(g) + H2O (g)＝CO2(g)+H2(g)          △H3=-41.1 kJ·mol-1 ‎ 二甲醚合成反应： ‎ ‎④2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g)           △H4=-24.5 kJ·mol-1 ‎ ‎⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是                              （以化学方程式表示） 。‎ ‎⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响                        。 ‎ ‎⑶由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为               。‎ ‎⑷有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。 ‎ ‎⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW·h·kg-1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。 ‎ 一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_______个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V，能量密度E=_____（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J ） ‎ 答案：（1）Al2O3（铝土矿）+2NaOH+3H2O＝2NaAl(OH)4；NaAlO2+CO2+2H2O＝NaHCO3+Al(OH)3↓； 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ‎(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应①平衡向右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应③消耗部分CO。‎ ‎（3）2CO(g)+4H2(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7kJ/mol；该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。 ‎ ‎（4）反应放热，温度升高，平衡左移 ‎（5）CH3OCH3－12e－＋3H2O＝2CO2＋12H＋；12‎ ‎。‎ ‎（1）工业上从铝土矿中提纯高纯度氧化铝的流程是：用氢氧化钠溶液溶解铝土矿，然后过滤，在滤液中通入过量的CO2，得到氢氧化铝，然后高温煅烧氢氧化铝，即可得到高纯度的氧化铝。‎ ‎（2）合成二甲醚消耗甲醇，对于CO参与的反应相当于减小生成物的浓度，有利于平衡向右移动，使CO的转化率提高。‎ ‎（3）根据盖斯定律可知，将①×2＋④即得到反应2CO(g)+4H2(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g)，所以该反应的放热△H＝－90.1 kJ/mol×2－24.5 kJ/mol＝－204.7kJ/mol。‎ ‎（4）该反应分子数减小，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加，反应速率增大。‎ ‎（5）原电池中负极失去电子，所以负极电极反应式是CH3OCH3－12e－＋3H2O＝2CO2＋12H＋；二甲醚中碳原子的化合价是－2价，反应后变为＋4价，失去6个电子，所以一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生12个电子的电量；由于能量密度＝电池输出电能/燃料质量，所以该电池的能量密度＝‎ ‎。‎ ‎（2013北京卷）26.（14分）‎ ‎ NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。‎ ‎(1) NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ .‎ ‎(2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应，其能量变化示意图如下:‎ ‎①写出该反应的热化学方程式: _ 。‎ ‎②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。‎ ‎（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。‎ ‎①当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_ 。‎ ‎② 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。‎ 通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下:‎ ‎①Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。‎ ‎②写出NiO电极的电极反应式: 。‎ ‎【答案】（1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO；‎ ‎（2）①N2(g)+O2（g）=2NO(g) △H=+183KJ/mol； ②增大；‎ ‎（3）①2NO+2CON2+2CO2‎ ‎ ②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数，得知它们均为第ⅡA族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；‎ ‎（4）①还原； ②NO+O2--2e-＝NO2；‎ ‎【解析】（1）NO2与H2O反应生成HNO3与NO；‎ ‎（2）①△H=945kJ/mol+498kJ/mol-2×630KJ/mol=+183KJ/mol；‎ ‎ ②该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应移动，化学平衡常数增大；‎ ‎（3）①NO被CO还原N2，CO被氧化为CO2；‎ ‎ ②由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第ⅡA族，同一主族自上而下，原子半径增大，金属性增强；‎ ‎（4）①由工作原理示意图可知，O2在Pt电极发生还原反应生成O2-；‎ ‎ ②在O2-参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。‎ ‎（2013山东卷）28．（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。‎ ‎（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 。‎ a．Fe2O3 b．NaCl c．Cu2S d．Al2O3‎ ‎（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2＝4CuSO4+2 H2O，该反应的还原剂是 ，当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 。‎ ‎（3）右图为电解精炼银的示意图， （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为 。（4）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，食盐水的作用为 。‎ 解析：（1）NaCl与Al2O3冶炼需要用电解法，Fe2O3与Cu2S可以用热还原法，所以答案为b、d。‎ ‎（2）在该反应中，Cu元素化合价由+1升高到+2，S元素化合价由-2升高到+6，Cu2S做还原剂；当有1molO2参与反应转移的电子为4mol，由于Cu2+水解呈酸性，加入镁条时，镁与H+反应生成了氢气。‎ ‎（3）电解精炼时，不纯金属做阳极，这里就是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO，遇空气氧化生成的NO2，电极反应：NO3-+3e-＋4H+＝NO↑+2H2O。或NO3-+e-＋2H+＝NO2↑+H2O ‎（4）做电解质溶液，形成原电池。‎ 答案：（1）b、d ‎（2）Cu2S；4；氢气 ‎（3）a；NO3-+e-＋2H+＝NO2↑+H2O ‎（4）做电解质溶液（或导电）‎ 直流电源 Pt 电极 Ag-Pt 电极 H2O NO3— N2‎ 质子交换膜 题11图 A B ‎[2013高考∙重庆卷∙11](14分)化学在环境保护中趁着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。‎ ‎(1) 催化反硝化法中，H2能将NO3—还原为N2，‎ ‎25℃‎时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。‎ ‎①N2的结构式为 。‎ ‎②上述反应离子方程式为 ，‎ 其平均反应速率v(NO3—)为 mol ∙L—1 ∙min—1‎ ‎③还原过程中可生成中间产物NO2—，写出3‎ 种促进NO2—水解的方法 。‎ ‎(2)电化学降解NO3—的原理如题11图所示。‎ ‎①电源正极为 (填“A”或“B”)，‎ 阴极反应式为 。‎ ‎②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧 电解液的质量变化差(△m左－△m右)为 g。‎ 答案：（1）①N≡N ②2NO3-+5H2N2+2OH-+4H2O 0.001 ③加酸，升高温度，加水 ‎ （2）①A， 2NO3-+6H2O+10e-＝N2+12OH- ②14.4‎ ‎【解析】（1）①N2分子中氮原子间通过氮氮三键结合，因此其结构式为N≡N；②利用溶液pH变化可知有OH-生成，再结合原子守恒可写出反应的离子方程式；利用离子方程式知v(NO3-)＝v(OH-)＝(‎10-2-10‎-7)/10＝0.001mol/(L·min)；③水解是吸热反应，NO2-水解使溶液中c(OH-)变大，因此可促进NO2-水解的措施有加热、加水或加酸等。（2）①由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有OH-生成；②转移2mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗1mol水，产生2molH+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极室中放出0.2molN2（5.6g），同时有2molH+（2g）进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）＝18g-3.6g＝14.4g。‎ ‎（2013福建卷）23.（16分）‎ 利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既廉价又环保。‎ ‎（1）工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气 ‎①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质量数之和为27，则R的原子结构示意图为_________‎ ‎②常温下，不能与M单质发生反应的是_________（填序号）‎ a.CuSO4溶液 b.Fe2O‎3 c.浓硫酸 d.NaOH e.Na2CO3固体 ‎（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种 ‎①高温热分解法 已知：H2S(g)==H2+1/2S2(g)‎ 在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率，结果见右图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算‎985℃‎时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________；说明温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：___________‎ ‎②电化学法 该法制氢过程的示意图如右。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是___________；反应池中发生反应的化学方程式为_____________________。反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_______________________。‎ ‎【答案】（1）① ②b、e ‎（2）① 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短（或其它合理答案）‎ ‎②增大反应物接触面积，使反应更反分 H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S↓ + 2HCl 2Fe2＋ + 2H＋ 2Fe3＋ + H2↑‎ ‎【解析】本题考查元素推断、原子结构、化学平衡的影响因素及计算、电化学等化学反应原理的知识，同时考查学生的图表分析能力。‎ ‎（1）R为+4价，位于第3周期，应为Si元素，同理M为Al元素。常温下铝与Fe2O3不反应，与Na2CO3也不反应；（2）①K===。温度越高，反应速率越快，反应物的转化率越高，与平衡转化率差距越小，所以离得近。②FeCl3具有强氧化性，能够氧化H2S：2FeCl3＋H2S＝2FeCl2＋S＋2HCl。该逆流原理与浓硫酸中SO3的吸收相类似，气体从下端通入，液体从上端喷，可以增大气液接触面积，反应充分。从图可知电解过程中从左池通入的Fe2+生成Fe3+（阳极反应），循环使用；而另一电极产生的则为H2（阴极反应）。故电解总的离子方程式为：2Fe2+＋2H＋2Fe3+＋H2↑。‎