- 电化学基础
- 共22819题
利用反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池装置．试回答：
（1）该原电池的正极材料是______，负极材料是______，电解质溶液是______．
（2）该原电池的负极反应式是______，正极反应式是______．
正确答案
解：（1）由反应“2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2”可知，反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，
故答案为：石墨；铜；FeCl3溶液；
（2）负极上铜失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，其电极反应式为：负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+，
故答案为：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+．
解析
解：（1）由反应“2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2”可知，反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，
故答案为：石墨；铜；FeCl3溶液；
（2）负极上铜失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，其电极反应式为：负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+，
故答案为：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+．
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是______：电解质溶液Y的溶质是______：
（2）银电极为电池的______极，发生的电极反应为______；x电极上发生的电极反应为______；
（3）盐桥中装有含琼胶的KNO3 饱和溶液，则盐桥中 NO3-移向______．（填“左侧烧杯”或“右侧烧杯”）
正确答案
Cu
AgNO3
正
Ag++e-=Ag
Cu-2e-=Cu2+；
左侧烧杯
解析
解：（1）由反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ，
故答案为：Cu；AgNO3；
（2）正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，
故答案为：正； Ag++e-=Ag； Cu-2e-=Cu2+；
（3）盐桥中装有含琼胶的KNO3 饱和溶液，则盐桥中 NO3-移向负极，也就是左侧烧杯，故答案为：左侧烧杯．
某反应中反应物与生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu，已知图中X溶液均是FeCl3和FeCl2混合溶液，请回答下列问题：
（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示：石墨电极上发生的电极反应式为______，原电池工作时，盐桥中的______（填“K+”或“Cl-”）不断进入X溶液中．
（2）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，若乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：
①M是______极；
②铜电极上的电极反应式．
③图丙中的②线是______（填离子符号）的物质的量变化．
④当电子转移为2mol时，向乙烧杯中加入体积为______ L 5mol•L-1 NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全．
（3）铁的重要化合物高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点．
高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe+2NaOH+2H2O
正确答案
解：（1）①据反应物和生成物可以确定该反应为2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，Cu做负极，发生的电极反应为Cu-2e-═Cu2+，石墨为正极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，阳离子向正极移动，所以K+不断进入X溶液中，
故答案为：Fe3++e-=Fe2+；K+；
（2）①根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2+生成，因此Cu做阳极，石墨做阴极，所以M为负极，N为正极，故答案为：负；
②Cu做阳极，极反应为Cu-2e-═Cu2+，故答案为：极反应为Cu-2e-═Cu2+；
③根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+，故答案为：Fe2+；
④当电子转移为2mol时，溶液中有Fe3+ 2mol，Fe2+ 3mol，Cu2+为1mol，所以需要加入NaOH溶液14mol，所以NaOH溶液等体积为
（3）电解时阳极发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O，故答案为：Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
解析
解：（1）①据反应物和生成物可以确定该反应为2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2，Cu做负极，发生的电极反应为Cu-2e-═Cu2+，石墨为正极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，阳离子向正极移动，所以K+不断进入X溶液中，
故答案为：Fe3++e-=Fe2+；K+；
（2）①根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2+生成，因此Cu做阳极，石墨做阴极，所以M为负极，N为正极，故答案为：负；
②Cu做阳极，极反应为Cu-2e-═Cu2+，故答案为：极反应为Cu-2e-═Cu2+；
③根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化，可知①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+，故答案为：Fe2+；
④当电子转移为2mol时，溶液中有Fe3+ 2mol，Fe2+ 3mol，Cu2+为1mol，所以需要加入NaOH溶液14mol，所以NaOH溶液等体积为
（3）电解时阳极发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O，故答案为：Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中，发生原电池反应，下列叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、原电池放电时，正极上氢离子得电子生成氢气析出，导致溶液中氢离子浓度降低，PH值增大，故A正确；
B、原电池放电时，负极上锌失电子生成锌离子进入溶液，导致溶液中锌离子浓度增大，故B正确；
C、原电池放电时，负极上锌失电子生成锌离子进入溶液，正极上氢离子得电子生成氢气，所以该反应中硫酸根离子浓度基本不变，故C错误；
D、原电池放电时，溶液由硫酸溶液逐渐变成硫酸锌溶液，所以溶液的密度增大，故D正确．
故选C．
（1）请回答图中甲池是______装置，其中OH-移向______极（填“CH3OH”或“O2”）
（2）写出通入CH3OH的电极的电极反应式是______．
（3）向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为______极（填“A”或“B”），并写出此电极反应的电极反应式______．
（4）乙池中反应的离子方程式为______．
（5）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，乙池的pH是______（若此时乙池中溶液的体积为500mL）；此时丙池某电极析出1.60g某金属，则丙中的某盐溶液可能是______（填序号）
A．MgSO4 B．CuSO4 C．NaCl D．AgNO3．
正确答案
解：（1）燃料电池是化学能转变为电能的装置，属于原电池，燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，原电池放电时，电解质溶液中氢氧根离子向负极移动，即向投放甲醇的电极移动，故答案为：原电池；CH3OH；
（2）该燃料电池中，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，
故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（3）乙池有外接电源属于电解池，连接原电池正极的A是阳极，连接原电池负极的B是阴极，电解硝酸银溶液时，A电极上水得电子生成氧气和氢离子，溶液呈酸性，加热紫色石蕊试液呈红色，电极反应式为4H2O-4e-=O2↑4H+，
故答案为：A，4H2O-4e-=O2↑4H+；
（4）电解硝酸银溶液时，银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子，离子方程式为4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+，
故答案为：4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
（5）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，设氢离子浓度为xmol/L，
4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
432g 4mol
5.40g 0.5xmol
x=0.1，则溶液的pH=1，
阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素，析出5.40g时转移电子是0.05mol，
A、硫酸镁中镁元素处于H元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；
B、电解硫酸铜溶液时，阴极上析出1.60g铜需要转移电子0.05mol，故正确；
C、氯化钠中钠元素处于氢元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；
D、电解硝酸银溶液时，阴极上析出1.60g银需要转移电子0.0148mol＜0.05mol，故正确；
故选BD；
故答案为：1；BD．
解析
解：（1）燃料电池是化学能转变为电能的装置，属于原电池，燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，原电池放电时，电解质溶液中氢氧根离子向负极移动，即向投放甲醇的电极移动，故答案为：原电池；CH3OH；
（2）该燃料电池中，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，
故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（3）乙池有外接电源属于电解池，连接原电池正极的A是阳极，连接原电池负极的B是阴极，电解硝酸银溶液时，A电极上水得电子生成氧气和氢离子，溶液呈酸性，加热紫色石蕊试液呈红色，电极反应式为4H2O-4e-=O2↑4H+，
故答案为：A，4H2O-4e-=O2↑4H+；
（4）电解硝酸银溶液时，银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子，离子方程式为4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+，
故答案为：4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
（5）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，设氢离子浓度为xmol/L，
4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
432g 4mol
5.40g 0.5xmol
x=0.1，则溶液的pH=1，
阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素，析出5.40g时转移电子是0.05mol，
A、硫酸镁中镁元素处于H元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；
B、电解硫酸铜溶液时，阴极上析出1.60g铜需要转移电子0.05mol，故正确；
C、氯化钠中钠元素处于氢元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；
D、电解硝酸银溶液时，阴极上析出1.60g银需要转移电子0.0148mol＜0.05mol，故正确；
故选BD；
故答案为：1；BD．
镍镉可充电电池可以发生如下反应：Cd（OH）2+2Ni（OH）2
正确答案
解析
解：Cd（OH）2+2Ni（OH）2
故选A．
全钒液流电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子V2+（紫色）、V3+（绿色）、VO2+（蓝色）、VO
如图是钒电池基本工作原理示意图：
请回答下列问题：
（1）放电时的正极反应式为______；
（2）充电时的阴极反应式为______，充电过程中，电解液的pH______ （选填“升高”“降低”或“不变”）．
（3）放电过程中氢离子的作用是______；
若充电时转移电子的数目为6.02×1023，则左槽溶液中H+的变化量为______mol．
正确答案
VO2++2H++e-═VO2++H2O
V3++e-═V2+
降低
参与正极反应和通过隔膜定向移动使电流通过溶液
1
解析
解：（1）正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O，故答案为：VO2++2H++e-═VO2++H2O；
（2）充电时，阴极反应为还原反应，故为V3+得电子生成V2+的反应，电极方程式为V3++e-═V2+，充电时，阳极发生VO2++H2O=VO2++2H++e-，生成耗H+，溶液pH降低，故答案为：V3++e-═V2+；降低；
（3）当转移1mol电子时，阳极（左槽）产生了2mol H+，而槽中间的交换膜只允许H+通过，所以有1mol H+移动到右槽（溶液中有离子移动才能形成闭合回路），所以最终左槽H+增加了1mol H+，所以变化量为1mol，故答案为：参与正极反应和通过隔膜定向移动使电流通过溶液；1．
研究小组分别用锌片、铝片、Cu和稀硫酸进行原电池的相关的探究，所得部分实验数琚如下，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．实验I中，甲电极作负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn 2+，故A错误；
B．实验II中，铝作负极，铜作正极，电解质溶液中氢离子向铜电极定向迁移，故B错误；
C．两组实验中，正极上发生的电极反应式为：2H++e-=H2↑，所以溶液中氢离子减少，溶液pH增大，故C正确；
D．实验II中，铝作负极，铜作正极，电子从铝沿导线转移到铜，故D错误；
故选C．
电镀时只能用镀层金属作阳极．______（判断对错）
正确答案
对
解析
解：电镀时，阳极上是金属镀层金属失电子得到离子的反应，阴极上是在镀件上析出镀层金属的反应，用镀层金属作阳极，可以补充电镀液中减少的金属阳离子，故正确．
故答案为：对．
（Ⅱ）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器．该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2．电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2．请回答下列问题：
（1）电池的负极材料是______
（2）电池正极发生的电极反应为______；
（3）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是______．
（4）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，生成Na2SO3和NaCl． 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是______，反应的化学方程式为______．
正确答案
解：（Ⅰ）原电池是把化学能转变成电能的装置；该原电池中锌片作负极，负极上失电子，发生氧化反应．
故答案为：化学； 氧化；
（Ⅱ）（1）锂的活泼性大于碳的，所以锂作负极．
故答案为：锂；
（2）正极上得电子发生还原反应，根据反应方程式知，SOCl2得电子生成Cl-、S、SO2．
故答案为：2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2
（3）锂和钠是同一主族的元素，性质具有相似性，钠和空气中的氧气、水蒸气反应，所以锂和空气中的氧气、水蒸气也能反应；SOCl2也可与水反应，所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行．
故答案为：锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应．
（4）由NaOH和SOCl2生成Na2SO3和NaCl两种盐知，SOCl2和水生成酸或酸性氧化物，根据原子守恒得，SOCl2和水生成
SO2和HCl，二氧化硫有刺激性气味，HCl遇水蒸气形成小液滴出现白雾，所以实验现象是出现白雾，有刺激性气体生成．
故答案为：出现白雾，有刺激性气体生成； SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑．
解析
解：（Ⅰ）原电池是把化学能转变成电能的装置；该原电池中锌片作负极，负极上失电子，发生氧化反应．
故答案为：化学； 氧化；
（Ⅱ）（1）锂的活泼性大于碳的，所以锂作负极．
故答案为：锂；
（2）正极上得电子发生还原反应，根据反应方程式知，SOCl2得电子生成Cl-、S、SO2．
故答案为：2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2
（3）锂和钠是同一主族的元素，性质具有相似性，钠和空气中的氧气、水蒸气反应，所以锂和空气中的氧气、水蒸气也能反应；SOCl2也可与水反应，所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行．
故答案为：锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应．
（4）由NaOH和SOCl2生成Na2SO3和NaCl两种盐知，SOCl2和水生成酸或酸性氧化物，根据原子守恒得，SOCl2和水生成
SO2和HCl，二氧化硫有刺激性气味，HCl遇水蒸气形成小液滴出现白雾，所以实验现象是出现白雾，有刺激性气体生成．
故答案为：出现白雾，有刺激性气体生成； SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑．
某研究性学习小组探究用氯化铁溶液腐蚀印刷电路铜箔板，请你选用烧杯、氯化钾琼脂盐桥（必用）及导线、电极（自选）、电解质溶液（自选）若干（若缺少可自行添加）．
（1）在空白处画出装置图，指出电极和电解质名称______．
（2）该小组有一成员突发奇想：用该装置测阿伏伽德罗常数．给你天平、秒表、烘箱，你觉得还缺少的一个必须测量仪器是______，已知被腐蚀铜箔的质量为m克，每个电子的电量为q库伦，铜箔腐蚀时间为t秒，你选用的测量仪器在测量时间内为x“单位”，其“单位”也为国际单位，不考虑其它误差因素，则阿伏伽德罗常数的计算式=______．
正确答案
解：（1）铜和氯化铁溶液的反应中，铜失电子发生氧化反应而作负极，不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，如石墨，铜电极所在的电解质溶液为可溶性氯化铜溶液，该电池反应中，铁离子得电子发生还原反应，所以正极所在的溶液为氯化铁溶液，所以其装置图为：
故答案为：负极为铜，正极为石墨，左边电解质溶液为氯化铜溶液，右边为氯化铁溶液；
（2）根据Q=It知，测量仪器是电流计或电流表，用来测量电流；
根据Q=It、N=nNA=
故答案为：电流计或电流表；
解析
解：（1）铜和氯化铁溶液的反应中，铜失电子发生氧化反应而作负极，不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，如石墨，铜电极所在的电解质溶液为可溶性氯化铜溶液，该电池反应中，铁离子得电子发生还原反应，所以正极所在的溶液为氯化铁溶液，所以其装置图为：
故答案为：负极为铜，正极为石墨，左边电解质溶液为氯化铜溶液，右边为氯化铁溶液；
（2）根据Q=It知，测量仪器是电流计或电流表，用来测量电流；
根据Q=It、N=nNA=
故答案为：电流计或电流表；
该电池的电解质为能传导Li+的固体材料．放电时该电极是电池的______极（填“正”或“负”），该电极反应式为______．
（2）用此电池电解含有0.1mol/L CuSO4和0.1mol/L NaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.02mol e-，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是______L．
正确答案
解：（1）放电时，该装置是原电池，Fe元素化合价由+3价变为+2价，得电子发生还原反应，所以该电极是正极，
电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4，
故答案为：正；FePO4+e-+Li+=LiFePO4；
（2）电解含有0.01mol CuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL，电路中转移了0.02mol e-，依据电极反应和电子守恒分析判断；
阳极：2Cl--2e -=Cl2↑，
0.01mol 0.01mol 0.005mol
4OH--4e-=2H2O+O2↑，
0.01mol 0.01mol 0.0025mol
阴极：Cu2++2e-=Cu
0.01mol 0.02mol
所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L；
故答案为：0.168．
解析
解：（1）放电时，该装置是原电池，Fe元素化合价由+3价变为+2价，得电子发生还原反应，所以该电极是正极，
电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4，
故答案为：正；FePO4+e-+Li+=LiFePO4；
（2）电解含有0.01mol CuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL，电路中转移了0.02mol e-，依据电极反应和电子守恒分析判断；
阳极：2Cl--2e -=Cl2↑，
0.01mol 0.01mol 0.005mol
4OH--4e-=2H2O+O2↑，
0.01mol 0.01mol 0.0025mol
阴极：Cu2++2e-=Cu
0.01mol 0.02mol
所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L；
故答案为：0.168．
用铁作阳极、石墨作阴极电解NaOH溶液，电极反应式别是：阳极______，阴极______．溶液的PH变化是______．若电解质溶液与空气接触，观察到的现象是______，原因是______（用化学方程式表示）．当放出22.4升气体（标况），欲使溶液恢复原有组成应加入______．其质量是______．
正确答案
解：电解池中，活泼金属作阳极时电极材料失电子变成离子进入溶液，电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+；阴极上得电子反应还原反应，氢氧化钠溶液中氢离子的放电能力大于钠离子的放电能力，所以在阴极上析出氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；因氢气的析出，导致溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子的浓度，所以溶液的PH值变大；二价铁离子和氢氧根离子能发生反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，白色的氢氧化亚铁沉淀不稳定，能迅速变为灰绿色，氢氧化亚铁和氧气能发生氧化还原反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，反应方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；该装置溶液的变化为：二价铁离子和氢氧根离子生成沉淀，阴极上析出氢气，氢氧化亚铁和水、氧气反应生成氢氧化铁沉淀也减少水的质量，所以实际上溶液减少物质为水，欲使溶液恢复原有组成应加入H2O；
设电解水的质量为xg．
2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
36g 22.4L
xg 22.4L
x=36，所以电解水的质量为36g；根据得失电子守恒知，当生成22.4L气体时，生成二价铁离子的物质的量为1mol，再根据铁原子守恒，生成氢氧化亚铁的物质的量为1mol；
设与氢氧化亚铁反应的水的质量为yg．
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）34mol 36g
1mol yg
y=9
所以减少水的总质量为36g+9g=45g．
故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O+2e-=H2+2OH-；变大；先生成白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O+2e-=4Fe（OH）3；H2O；45g．
解析
解：电解池中，活泼金属作阳极时电极材料失电子变成离子进入溶液，电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+；阴极上得电子反应还原反应，氢氧化钠溶液中氢离子的放电能力大于钠离子的放电能力，所以在阴极上析出氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；因氢气的析出，导致溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子的浓度，所以溶液的PH值变大；二价铁离子和氢氧根离子能发生反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，白色的氢氧化亚铁沉淀不稳定，能迅速变为灰绿色，氢氧化亚铁和氧气能发生氧化还原反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，反应方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；该装置溶液的变化为：二价铁离子和氢氧根离子生成沉淀，阴极上析出氢气，氢氧化亚铁和水、氧气反应生成氢氧化铁沉淀也减少水的质量，所以实际上溶液减少物质为水，欲使溶液恢复原有组成应加入H2O；
设电解水的质量为xg．
2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
36g 22.4L
xg 22.4L
x=36，所以电解水的质量为36g；根据得失电子守恒知，当生成22.4L气体时，生成二价铁离子的物质的量为1mol，再根据铁原子守恒，生成氢氧化亚铁的物质的量为1mol；
设与氢氧化亚铁反应的水的质量为yg．
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）34mol 36g
1mol yg
y=9
所以减少水的总质量为36g+9g=45g．
故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O+2e-=H2+2OH-；变大；先生成白色沉淀，迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色；4Fe（OH）2+O2+2H2O+2e-=4Fe（OH）3；H2O；45g．
当前我国环境状况不容乐观，其中PM2.5、CO、S02、NOx等污染物对空气质量的影响非常显著，其主要来源为燃煤、机动车尾气等，因此，对其进行研究具有重要意义．
（1）对某地PM2.5样本用蒸馏水处理后，测得该试样中的化学组分及其平均浓度如表：
根据表中数据计算该试样的pH=_______
（2）NOx是汽车尾气的主要污染物之一．汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化如图1所示．
①写出N2和02反应的热化学方程式：______．
②有人设想将C0按下列反应除去：2CO（g）═2C（s）+02（g）△H＞O，请你分析该设想能否实现？______（填“是”或“否”），依据是______
③用图2所示原电池原理也可以除去CO，则其负极反应式为：______．
（3）有人设想利用反应NaOH+S02═NaHS03将SO2吸收除去，然后用石灰水又可使NaOH再生．再生的离子方程式为：______．
（4）利用I205消除CO污染的反应为：5CO（g）+I205（s）-5CO2（g）+I2（s），不同温度下，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图3．则：
①该反应的化学平衡常数表达式为K=______．
②T1与T2化学平衡常数大小关系：K（T1）______K（T2）（填“＞”、“＜”或“=”）
正确答案
解：（1）溶液中存在电荷守恒：c（K+）+c（NH4+）+c（Na+）+c（H+）=2c（SO42-）+c（NO3-）+c（Cl-）+c（OH-），氢氧根离子浓度较小，可忽略不计，带入数据可知：c（H+）=1×10-3mol•L-1，该溶液的pH=3，
故答案为：3；
（2）①该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=1140-1290=-150kJ/mol，所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-150kJ•mol-1，
故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-150kJ•mol-1；
②根据△G=△H-T•△S判断反应能否自发进行，如果△G＜0，反应能自发进行，△G＞0，反应不能自发进行，2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0，不能实现，
故答案为：否；该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0；
③此电池中电解质为熔融碳酸钾，负极CO失去电子，负极反应为：CO+CO32--2e-=2CO2，
故答案为：CO+CO32--2e-=2CO2；
（3）亚硫酸氢钠与过量氢氧化钙反应生成亚硫酸钙、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为：HSO3-+OH-+Ca2+═CaSO3↓+H2O，
故答案为：HSO3-+OH-+Ca2+═CaSO3↓+H2O；
（4）①反应5CO（g）+I205（s）=5CO2（g）+I2（s）的平衡常数表达式为：K=
故答案为：
②b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，即K（T1）＞K（T2），
故答案为：＞．
解析
解：（1）溶液中存在电荷守恒：c（K+）+c（NH4+）+c（Na+）+c（H+）=2c（SO42-）+c（NO3-）+c（Cl-）+c（OH-），氢氧根离子浓度较小，可忽略不计，带入数据可知：c（H+）=1×10-3mol•L-1，该溶液的pH=3，
故答案为：3；
（2）①该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=1140-1290=-150kJ/mol，所以N2和O2反应生成NO的热化学反应方程式为N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-150kJ•mol-1，
故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-150kJ•mol-1；
②根据△G=△H-T•△S判断反应能否自发进行，如果△G＜0，反应能自发进行，△G＞0，反应不能自发进行，2CO（g）=2C（s）+O2（g），该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0，不能实现，
故答案为：否；该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0；
③此电池中电解质为熔融碳酸钾，负极CO失去电子，负极反应为：CO+CO32--2e-=2CO2，
故答案为：CO+CO32--2e-=2CO2；
（3）亚硫酸氢钠与过量氢氧化钙反应生成亚硫酸钙、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为：HSO3-+OH-+Ca2+═CaSO3↓+H2O，
故答案为：HSO3-+OH-+Ca2+═CaSO3↓+H2O；
（4）①反应5CO（g）+I205（s）=5CO2（g）+I2（s）的平衡常数表达式为：K=
故答案为：
②b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，即K（T1）＞K（T2），
故答案为：＞．
正确答案
解：该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，铁作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=40H-，正极附近生成氢氧根离子，溶液碱性增强，酚酞遇碱变红色，所以铁片周围的溶液先呈红色，
故答案为：负；Zn-2 e-=Zn2+；正；2H2O+O2+4e-=40H-；铁．
解析
解：该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，铁作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=40H-，正极附近生成氢氧根离子，溶液碱性增强，酚酞遇碱变红色，所以铁片周围的溶液先呈红色，
故答案为：负；Zn-2 e-=Zn2+；正；2H2O+O2+4e-=40H-；铁．
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