(4)高三化学复习难点8

    高三化学复习难点8——电化学及应用

      电化学原理及其应用主要涉及氧化还原反应知识和元素化合物知识，是化学知识的重点，也是难点，同时还是联系生产、生活和科技等方面知识进行命题的常见素材。因此，要重视理解电化学有关概念并运用电化学原理分析解决实际问题，是突破这一难点的关键所在。

        一、正确理解有关概念

        一原理：氧化还原反应(以此统领电化学知识的理解和运用)。    

       二转化与两种池：化学能转化为电能(原电池)，电能转化为化学能(电解池)。要求会准确判断各类池(含电镀池、精炼池)。

        三流向：电子流向、电流流向、离子流向。要求会准确判断三流向。

        四电极：正极、负极、阴极、阳极。要求会准确判断原电池的正负极与电解池的阴阳极。要求会正确书写电极方程式与总反应方程式(含陌生方程式)。

        构成四条件：两种池子均有两电极、均要电解质溶液(可能是熔融的电解质)、均形成闭合回路、原电池(需自发的氧化还原反应)或电解池(需直流电源)。

        多种应用：①金属腐蚀：析氢腐蚀与吸氧腐蚀。

        ②金属的防护——电化学保护法：牺牲阳极保护法，如轮船的船底四周镶嵌锌块。外加电流阴极保护法(又叫阴极电保护法)，如水库闸门、合成氨塔等与直流电源的负极相连接，做电解池的阴极，受到保护。

        ③电池应用：制作化学电源。例如：锌锰干电池(一次电池)、铅蓄电池(二次电池)、新型燃料电池等。

        ④电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电解精炼、电解熔融NaCl制Na、电解熔融Al₂O₃制Al。

        ⑤利用电化学原理计算：两极产物的量与电量间的互算、溶液的pH、相对原子质量、某元素的化合价、化学式等。不论哪类计算，均可应用电子守恒思想。

        二、请看近3年全国高考新课程I卷：

        例1．(2015·全国I卷11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(  )

         
        A．正极反应中有CO₂生成

        B．微生物促进了反应中电子的转移

        C．质子通过交换膜从负极区移向正极区

        D．电池总反应为C₆H₁₂O₆+6O₂==6CO₂+6H₂O

        简约思维：关注图示知该电池反应原理为C₆H₁₂O₆+6O₂==6CO₂+

6H₂O，选项D正确。借助氧化还原反应规律知得电子的一极为正极，即有O₂参与反应的一极为正极，生成CO₂的一极发生氧化反应为负极，选项A错。在微生物的作用下，反应速率比化学反应速率加快，所以微生物促进了反应的发生，选项B正确。质子即H⁺向正极移动，选项C正确。正确答案为A。

       例2．(2013·全国I卷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

        简约思维：由信息知该变化属于原电池反应，Al作负极，Ag作正极，食盐溶液作电解质溶液，Ag₂S被还原生成Ag，选项B正确。黑色Ag₂S转化为白色Ag单质，并附着在银器上，银器不会保持恒重，选项A、D皆错。Al₂S₃在溶液中发生互相促进水解反应，故不可能存在Al₂S₃，总反应方程式为2Al+3Ag₂S+6H₂O==6Ag+2Al(OH) ₃+3H₂S↑，选项C错。正确答案为B。

        现场体验近3年福建高考题：

        1．(2015·福建高考11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将H₂O和CO₂转化为O₂和燃料(C₃H₈O)。下列说法正确的是(   )

                  

        A．该装置将化学能转化为光能和电能

        B．该装置工作时，H⁺从b极区向a极区迁移

        C．每生成1 molO₂，有44gCO₂被还原

        D． a电极的反应为：3CO₂+16H⁺－18e^－==C₃H₈O+4H₂O

        2．(2014·福建高考11)某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag+Cl₂==2AgCl。下列说法正确的是(   )

                 

        A．正极反应为AgCl+e^－==Ag+Cl^－

        B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成

        C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

        D．当电路中转移0.01 mole^－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子

         3．(2013·福建高考11)某科学家利用二氧化铈(CeO₂)在太阳能作用下将H₂O、CO₂转变成H₂、CO。其过程如下：

                

       下列说法不正确的是(   )

        A．该过程中CeO₂没有消耗    

        B．该过程实现了太阳能向化学能的转化

        C．右图中△H₁=△H₂+△H₃

        D．以CO和O₂构成的碱性燃料电池的负极反应式为

CO+4OH^－－2e^－==CO₃^2－+2H₂O

        三、现场体验强化训练近3年各省市高考题：

        第一类：单一原电池

        1．(2015·天津高考10)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是(   )

              

        A．铜电极上发生氧化反应

        B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO₄^2－)减小

        C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

        D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

        2．(2015·江苏高考10)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是(   )

              

        A．反应CH₄+H₂O  3H₂+CO，每消耗1molCH₄转移12mol电子

        B．电极A上H₂参与的电极反应为：H₂+2OH^－－2e^－==2H₂O

        C．电池工作时，CO₃^2－向电极B移动

        D．电极B上发生的电极反应为：O₂+2CO₂+4e^－==2CO₃^2－

        3 ．(2015·上海高考14)研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是(   )

                 

        A．d为石墨，铁片腐蚀加快

        B．d为石墨，石墨上电极反应为：O₂+2H₂O+4e^－==4OH^－

        C．d为锌块，铁片不易被腐蚀

        D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H⁺+2e^－==H₂↑

        4．(2013·安徽高考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．设转移0.1mol电子，理论上生成20.7Pb

        D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转

        5．(2014·海南高考16节选)锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO₄溶于混合有机溶剂中，Li⁺通过电解质迁移入MnO₂晶格中，生成LiMnO₂。回答下列问题：

                 

        (1)外电路的电流方向是由_____极流向____极。(填字母)

        (2)电池正极反应式为___________________________。

        (3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_______(填“是”或“否”)，原因是_______________。

        第二类：单一电解池

        1．(2015·四川高考4)用右图所示装置除去含CN^－、Cl^－废水中的CN^－时，控制溶液pH为9~10，阳极产生的ClO^－将CN^－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是(   )

                  

       A．用石墨作阳极，铁作阴极

       B．阳极的电极反应式为：Cl^－+2OH^－－2e^－==ClO^－+H₂O     

       C．阴极的电极反应式为：2H₂O+2e^－==H₂↑+2OH^－

       D．除去CN^－的反应：

2CN^－+5ClO^－+2H⁺==N₂↑+2CO₂↑+5Cl^－+H₂O

        2．(2015·浙江高考11)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H₂O﹣CO₂混合气体制备H₂和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示．下列说法不正确的是(    )

                

       A． X是电源的负极

       B．阴极的反应式是：H₂O+2e^－==H₂+O^2－，CO₂+2e^－==CO+O^2－

       C．总反应可表示为：H₂O+CO₂   H₂+CO+O₂

       D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1

        3．(2013·全国高考9)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr₂O₇^2－)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr₂O₇^2－+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12mol电子，最多有1 mol Cr₂O₇^2－被还原

        4．(2013·浙江高考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

       5．(2015·上海高考24节选)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。    

完成下列填空：

                       

       (1)离子交换膜的作用为：               、               。

       (2)精制饱和食盐水从图中       位置补充，氢氧化钠溶液从图中    位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)

        第三类：原电池与电解池混编题

        1．(2013·天津高考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+3H₂O Al₂O₃+3H₂

电解过程中，以下判断正确的是(   )

                 

        2．(2014·天津高考6)已知：锂离子电池的总反应为

Li_XC+Li_1－XCoO₂ C+LiCoO₂；锂硫电池的总反应2Li+S Li₂S。

有关上述两种电池说法正确的是(  )

        A．锂离子电池放电时，Li⁺向负极迁移

        B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

        C．理论上两种电池的比能量相同

        D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

                   

         3．(2014·浙江高考11)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)₂+M==NiOOH+MH。已知：6NiOOH+NH₃+

H₂O+OH^－==6Ni(OH)₂+NO₂^－。下列说法正确的是(   )      

        A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：

Ni OOH+H₂O+e^－==Ni(OH)₂+OH^－

        B．充电过程中OH^-离子从阳极向阴极迁移

        C．充电过程中阴极的电极反应式：H₂O+M+e^－==MH+OH^－，H₂O中的H被M还原

        D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

         4．(2013·浙江模拟)磷酸铁锂动力电池(简称LFP)是一种高效、超长寿命的二次电池。其工作原理为：C₆Li+FePO₄ C₆Li(1－x)+(1－x)FePO₄+

xLiFePO₄(C₆Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)。其内部结构如右图所示，左边用LiFePO₄和FePO₄作为电池的正极；中间是聚合物隔膜，它把正极区与负极区隔开，Li⁺可以通过而电子不能通过；右边是由碳(石墨)组成的电池负极。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。下列关于LFP电池的说法不正确(   )

                      

        A．LFP电池放电时，锂离子从负极中脱离出来，经过电解液，穿过隔膜回到正极材料中。

        B．充电时的阴极反应式：C₆Li(1－x)+xLi⁺+xe^－==C₆Li

        C．若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重12.8g时，则电池中通过聚合物隔膜的Li⁺数目为0.4N_A

        D．电池上下端之间的电解质应该是某些强电解质的水溶液

        5．(2014·全国高考9)图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是(   )

              

        A．放电时正极反应为：NiOOH+H₂O+e^－==Ni(OH)₂+OH^－

        B．电池的电解液可为KOH溶液

        C．充电时负极反应为：MH+OH^－==M+H₂O+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

        6．(2014·全国II卷12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(   )

                

        A．a为电池正极

        B．电池充电反应为LiMn₂O₄==Li_1-XMn₂O₄+xLi

        C．放电时，a极锂的化合价发生变化

        D．放电时，溶液中的Li⁺从b向a迁移

         7．(2012·海南高考16)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂ ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

                  

        回答下列问题：

        (1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为          、       。

        (2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是    ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为                 。

        (3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为         (法拉第常数F=9.65×l0⁴C·mol^-1列式计算)，最多能产生的氯气体积为        L(标准状况)。

        8．(2010·重庆高考29节选)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。

                     

        (1)当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，其电极反应式为______________。

        (2)充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由________色变为________色。

        (3)放电过程中氢离子的作用是________和________；充电时若转移的电子数为3.01×10²³个，左槽溶液中n(H^＋)的变化量为________。

        第四类：电化学与其它知识综合题

        1．(2015·全国II卷26)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。

有关数据下图所示：

                                溶解度/(g/100g水)

温度/℃ 化合物		0	20		40	60		80	100
NH4Cl		29.3	37.2		45.8	55.3		65.6	77.3
ZnCl2		343	395		452	488		541	614
化合物	Zn(OH)2			Fe(OH)2			Fe(OH)3
Ksp近似值	10-17			10-17			10-39

回答下列问题：

        (1)该电池的正极反应式为________，电池反应的离子方程式为________。

        (2)维持电流强度为0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌________g。

(已知F=96500C·mol^-1)

        (3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl₂和NH₄Cl，二者可通过_____分离回收；滤渣的主要成分是MnO₂、_______和_______，欲从中得到较纯的MnO₂，最简便的方法为_________，其原理是_________。

        (4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入新硫酸和双氧水，溶解，铁变为加碱调节pH为      ，铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10^-5mol·L^-1时，即可认为该离子沉淀完全)。继续加碱调节pH为         ，锌开始沉淀(假定Zn²⁺浓度为0.1mol·L^-1)。若上述过程不加双氧水的后果是                    ，原因是                           。

        2．(2015·全国II卷28节选)二氧化氯(ClO₂，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：

       (1)工业上可用KClO₃与Na₂SO₃在H₂SO₄存在下制得ClO₂，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_____。

       (2)实验室用NH₄Cl、盐酸、NaClO₂(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制

备ClO₂：

                    

        ①电解时发生反应的化学方程式为_____。

        ②溶液X中大量存在的阴离子有_____。

        ③除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是_____(填标号)。

        a.水   b.碱石灰    c.浓硫酸     d.饱和食盐水

        3．(2015·北京高考27)研究CO₂在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

        (1)溶于海水的CO₂主要以4种无机碳形式存在，其中HCO₃^－占95%，写出CO₂溶于水产生HCO₃^－的方程式：                    。   

        (2)在海洋循环中，通过右图所示的途径固碳。

                

        ①写出钙化作用的离子方程式：                          。

        ②同位素示踪法证实光合作用释放出的O₂只来自于H₂O，用¹⁸O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：      +         ==(CH₂O)_x+

x¹⁸O₂+xH₂O

        (3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：

        ①气提、吸收CO₂，用N₂从酸化后的还说中吹出CO₂并用碱液吸收(装置示意图如下)，将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。                          

        ②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO₃，再用xmol·L^-1HCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度=       mol·L^-1。

        (4)利用右图所示装置从海水中提取CO₂，有利于减少环境温室气体含量

          

        ①结合方程式简述提取CO₂的原理：                      。

        ②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是          。

        4．(2015·北京高考28)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe³⁺+2I^－ 2Fe²⁺+I₂”反应中Fe³⁺和Fe²⁺的相互转化。实验如下：

                  

        (1)待实验I溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验I的反应达到               。

        (2)iii是ii的对比试验，目的是排除有ii中造成                           的影响。

        (3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe²⁺向Fe³⁺转化。用化学平衡移动原理解释原因：                                   。

       (4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe²⁺向Fe³⁺转化的原因：外加Ag⁺使c(I^-)降低，导致I^-的还原性弱于Fe²⁺，用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。

                 

        ①K闭合时，指针向右偏转，b作    极。

        ②当指针归零(反应达到平衡)后，向U型管左管滴加0.01mol·L^-1AgNO₃溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是                         。

       (5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中Fe²⁺向Fe³⁺转化的原因。

       ①转化原因是                                。

       ②与(4)实验对比，不同的操作是                              。

       (6)实验I中，还原性：I^－>Fe²⁺；而实验II中，还原性：Fe²⁺>I^－，将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是                             。

       5．(2015·重庆高考11)我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器因受到环境腐蚀，欲对其进行修复和防护具有重要意义。

        (1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第     周期。

        (2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子数目之比为      。

        (3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是        。

        A．降低了反应的活化能     B．增大了反应的速率

        C．降低了反应的焓变       D．增大了反应的平衡常数

        (4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag₂O涂在被腐蚀部位，Ag₂O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为     。

        (5)题11图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。

                      

        ①腐蚀过程中，负极是      (填图中字母“a”或“b”或“c”)；

        ②环境中的Cl^－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu₂(OH)₃Cl，其离子方程式为                    ；

        ③若生成4.29gCu₂(OH)₃Cl，则理论上耗氧体积为       L(标准状况)。

        6．(2015·安徽高考25)C、N、O、Al、Si、C u是常见的六种元素。

        (1)Si位于元素周期表第____周期第_____族。

         (2)N的基态原子核外电子排布式为__                    _；Cu的基态原子最外层有__个电子。

        (3)用“>”或“<</span>”填空：

原子半径	电负性	熔点	沸点
Al___Si	N__O	金刚石___晶体硅	CH4__ SiH4

        (4)常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO₃中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。0-t₁时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_____,溶液中的H⁺向___极移动，t₁时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是______。

                  

        7．(2015·海南高考15)银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题。

        (1)久存的银制器皿表面会变黑，失去银白色的光泽，原因是          。

        (2)已知K_sp(AgCl)=1.8×10^-10，若向50mL0.018mol·L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL0.020mol·L^-1的盐酸，混合后溶液中的Ag⁺的浓度为                mol·L^-1，pH为          。

       (3)AgNO₃溶液光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解的化学方程式为                                                            。

       (4)右图所示原电池正极的反应式为                       。

                                                 

        8．(2014·江苏高考20)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。

       (1)将烧碱吸收H₂S后的溶液加入到如题20图－1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S^2－－2e^－==S  

(n—1)S+S^2－==S_n^2－

       ①写出电解时阴极的电极反应式：                       。

       ②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成

                              。

        (2)将H₂S和空气的混合气体通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图－2所示。

        ①在图示的转化中，化合价不变的元素是            。

        ②反应中当有1molH₂S转化为硫单质时，保持溶液中Fe^3＋的物质的量不变，需要消耗O₂的物质的量为            。

        ③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有                     。

        (3)H₂S在高温下分解生成硫蒸气和H₂。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图－3所示，H₂S在高温下分解反应的化学方程式为                                  。

                            

       9．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。实验室模拟该方法

设计的装置如下图所示。

        ①图中燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以甲烷为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。下列物质可用做电池中熔融碳酸盐的是____(填字母)。

         A． MgCO₃    B． Na₂CO₃     C． NaHCO₃     D．(NH₄)₂CO₃

        常温下，若将选择的碳酸盐溶于水，则溶液中离子浓度由大到小的顺序

是                                                     。

       ②根据图示信息，已知正极的电极反应式是O₂+2CO₂+4e^－=2CO₃^2－，则电池负极反应式是                        。

       ③电解池阳极反应式是              和4OH^－－4e^－==O₂↑+2H₂O，则阳极产物相互反应生成某金属氢氧化物胶体的离子方程式是                 。

电解前污水的pH在5.0～6.0之间，通过控制电流强度也可形成此金属氢氧化物胶体而使污水净化，其净水原理为                         。

       ④实验过程中，测得电解池阴极产生44.8L气体(标准状况下)，该气体把悬

浮物带到水面形成浮渣层，同时在电池的负极通入16.8LCH₄(标准状况下)，则该电浮选聚装置的能量利用率为         。

        10．高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压，高铁电池的总反应为  

                  

        ①写出该电池充电时阴阳两极的电极反应式

        阴极：                                   

        阳极：                                     

        ②下列叙述正确的是_______  (填字母）。

        A．Zn电极在放电时作负极，发生氧化反应

        B．该电池放电时，K⁺向负极移动

        C．放电时正极有1molK₂FeO₄被还原，则转移3mol电子，

        ③用该电池电解200mL1mol·L^-1的AgNO₃溶液(用惰性电极)，当阴极质量增加2.16g时，被电解溶液的pH为       (溶液体积变化忽略不计)。