Question

（1）写出下列反应的离子方程式。

①酸性KMnO₄溶液和草酸（H₂C₂O₄）溶液反应_____。

②硫代硫酸钠与稀硫酸反应_____。

③用硫氰化钾溶液检验Fe³⁺_____。

（2）利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示，回答下列问题：H⁺由_____极区向_____极区迁移(填阴、阳)；阳极电极反应式：____；阴极电极反应式：______。

（3）燃料种类很多，如氢氧燃料电池（如KOH为电解液）。写出该电池电极反应式正极：______；负极：_____。

（4）氯碱工业原理的化学方程式：______。如图为用阳离子交换膜法进行该工业生产的装置示意图，标出a~f处所对应的原料或产品：_____。

生成0.4kg烧碱时，转移电子的物质的量是____mol。（相对原子质量Na-23、H-1、O-16）

Answer

2MnO4-+ 5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O S2O32-+2H+=SO2+S↓+H2O Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 阳 阴 2HCl -2e-=Cl2↑+2H+ Fe3++e- =Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 饱和食盐水、稀氢氧化钠溶液、氯气、较稀的食盐水、氢气、较浓的氢氧化钠溶液 10

【解析】

根据化合价的变化规律，分析氧化还原反应中的氧化产物和还原产物，根据书写离子方程式的一般要求写出离子方程式。根据原电池原理和电解原理分析燃料电池的电解池中的相关变化。

（1）①酸性KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反应，KMnO4是氧化剂，其被还原为Mn2+，草酸（H2C2O4）是还原剂，其被氧化为CO2，根据化合价的变化规律及质量守恒定律可知，该反应的离子方程式为2MnO4-+ 5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 。

②硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水，该反应的离子方程式为S2O32-+2H+=SO2+S↓+H2O。

③用硫氰化钾溶液检验Fe3+，该反应中生成能使溶液呈血红色的配合物，其离子方程式通常表示为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。

（2）由图中信息可知，氯化氢在阳极氧化为氯气，Fe3+在阴极还原为Fe2+，然后O2被Fe2+还原为H2O，因此，H+由阳极区向阴极区迁移；阳极的电极反应式为2HCl -2e-=Cl2↑+2H+；阴极电极反应式为Fe3++e- =Fe2+，阴极区的总反应为O2+4 e-+4H+=2H2O。

（3）氢氧燃料电池（KOH为电解液）中，氢气在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，该电池正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极的电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O。

（4）氯碱工业中，通过电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气，该反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。由图中信息可知，左室为阳极室，右室为阴极室，则图中a~f所对应的物质分别是饱和食盐水、稀氢氧化钠溶液、氯气、较稀的食盐水、氢气、较浓的氢氧化钠溶液。

当生成0.4kg烧碱时，烧碱的物质的量为=10mol，由阴极的电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，n(e-)= n(OH-)=10mol，故转移电子的物质的量是10mol。