【文章內(nèi)容簡介】 PO4生成 LiFePO4,其電極反應式是 FePO4+Li++e LiFePO4。 ?4答案 （ 1） 為防止亞鐵化合物被氧化 （ 2） CO2 H2O NH3 （ 3） Fe+H2PO +Li+2e LiFePO4+2H+ （ 4） （ 5） FePO4+Li++e LiFePO4 ?4 電化學原理在生產(chǎn) 、 生活中的應用非常廣泛 ，在化學實驗中的作用亦不可低估 。 如改變反應速率 、制備通常方法難以制備的物質(zhì)等很多方面 ， 現(xiàn)分別列舉如下： 應用一 加快氧化還原反應的速率 一個自發(fā)進行的氧化還原反應 ， 設計成原電池時反應速率增大 。 如實驗室制 H2時 ， 在 Zn與稀H2SO4反應時加入少量 CuSO4溶液 ， 就能使產(chǎn)生 H2的反應速率加快 。 實驗突破 應用二 比較金屬活動性的強弱 兩種金屬分別做原電池的兩極時 ， 一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑 。 應用三 制備通常方法難以制備的物質(zhì) 電解是最強有力的氧化還原手段 ， 可以制備 F2等氧化性很強的物質(zhì) ， 也可以制備 Na、 Mg、 Al等還原性很強的物質(zhì)等 。 應用四 利用有關(guān)量的關(guān)系進行某些測量或測定 可以利用電子與物質(zhì)間的關(guān)系測元素的相對原子質(zhì)量 、 阿伏加德羅常數(shù)等 。 【 典例導析 1】 下圖 Ⅰ 、 Ⅱ 分別是甲 、 乙兩組同學 將反應 AsO +2I+2H+ AsO +I2+H2O設計成的原電池 裝置 ， 其中 C C2均為碳棒 。 甲組向圖 Ⅰ 燒杯中逐 滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖 Ⅱ B燒杯中逐滴加入 適量 40% NaOH溶液 。 ?34 ?33下列敘述正確的是 （ ） ， 微安表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) ， 溶液顏色不變 ， C2作正極 ， C1上發(fā)生的電極反應式為 I2+2e 2I 解析 甲組操作時發(fā)生的反應為 AsO +2I +2H+ AsO +I2+H2O， 有碘單質(zhì)生成 ， 因此溶液的顏色變 深 ， 但裝置構(gòu)成的原電池中兩極直接接觸 （ 一極是 AsO /AsO ， 另一極是 I2/I） ， 呈短路狀態(tài) ， 因此 微安表中無電流通過 ， A、 B錯；乙組操作時 ， 由 于向圖 Ⅱ B燒杯中逐滴加入燒堿 ， 此時原電池發(fā)生的 反應為 AsO +I2+H2O AsO +2I+2H+， 此時 C2 棒上發(fā)生氧化反應 ， 作負極 ， C1棒上發(fā)生還原反 應 ， 作正極 ， 電極反應式為 I2+2e 2I。 答案 D ?34?33?33 ?34?33 ?34【 典例導析 2 】 【 實驗設計 】 某研究性學習小組在研究 由 Fe2 ＋制備 F e( O H )2的過程中，設計了如下實驗方案： 方法一：按照圖 1 進行實驗，容器 A 中的反應開始時， 活塞 C 處于打開狀態(tài)，一段時間后，關(guān)閉活塞 C ，容器 A 中的反應仍在進行，最終在 ________( 填 “ A ” 或 “ B ” ) 容器中觀察到白色沉淀。 方法二：按圖 2 進行實驗，最終在兩極中間的溶液中首 先觀察到白色沉淀。請從所給的試劑和電極材料中選擇 正確的序號填在橫線上： ① 蒸餾水； ② Na Cl 溶液； ③ Na OH 溶液； ④ 四氯化碳； ⑤ CuCl2溶液； ⑥ 乙醇； ⑦ 鐵棒； ⑧ 植物油； ⑨ 碳棒。 其中 a 為 _ __ __ __ _ ， d 為 _ __ __ __ _( 填序號 ) 。 【 探究思考 】 實驗表明上述實驗中出現(xiàn)白色的沉淀會逐漸變?yōu)榛揖G色或綠色，那么，如何解釋出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象呢？ (1) 甲同學查閱資料后，得到 Fe (O H)2如下信息： 資料名稱 物理性質(zhì)描述 化學性質(zhì)描述 《化學辭 典》，顧翼 東編 白色無定形粉 末或白色至淡綠 色六方晶體 與空氣接觸易被氧化，將細粉噴于空氣中， 則立即燃燒出火花 《大學普通 化學 ( 下冊 ) 》 傅鷹著 白色沉淀 此沉淀易被氧化成 微綠色 Fe3(O H)8 《普通化 學教程》 白色 能強烈吸收 O2，迅速 變成棕色 Fe (O H)3，這時氧化的中間產(chǎn)物為土綠色，其中含有 Fe2 ＋、 Fe3 ＋ 閱讀該資料后，你對上述實驗中出現(xiàn)灰綠色或綠色現(xiàn)象的解釋是 __ _ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ ； 資料中提及的微綠色 Fe3(O H)8，用氧化物的形式表示可寫成 __ _ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ 。 (2) 乙同學依據(jù)配色原理：白色和棕色不可能調(diào)配成綠色或灰綠色的常識，認為綠色可能是形成 Fe (O H)2n H2O 所致。用熱水浴的方式加熱 “ 方法一 ” 中生成的綠色沉淀，觀察到沉淀由綠變白的趨勢。加熱時， “ 方法一 ” 中活塞 C應處于 __ _ __ __ _( 填 “ 打開 ” 或 “ 關(guān)閉 ” ) 狀態(tài)， 容器 A 中的反應需處于 _ __ __ __ __ _( 填 “ 停止 ” 或 “ 發(fā)生 ” ) 狀態(tài)。 寫出該實驗中支持乙同學觀點的化學方程式： _ __ __ __ __ 。 (3) 歡迎你參加該研究小組的討論，請?zhí)岢鲆环N有助于對沉淀由 “ 白 ” 變 “ 綠 ” 的現(xiàn)象進行合理解釋的實驗設計新思路。 解 析 此題以探究實驗為載體綜合考查了電化學和 化學實驗知識，并且考查了考生分析問題、知識遷移的能 力，本題對考生來說有一定的難度。由所學知識可知， F e (O H )2極易被空氣中的氧氣氧化生成 F e( O H )3，分析圖 1 可知，用此實驗裝置可以延緩 F e( O H )2被氧化的時間， 從而觀察到白色 F e( O H )2沉淀。反應開始后，錐形瓶 A 中的鐵屑與稀硫酸反應，生成硫酸亞鐵和氫氣，此時活塞 C 應處于打開位置，生成的 H2進入錐形瓶 B 中，趕跑裝 置 B 中的空氣，使裝置 B 中充滿 H2，再關(guān)閉活塞 C 后， 生成的 H2使 A 中壓強增大，把 A 中的溶液壓入 B 中，此 時硫酸應有剩余，在 B 中硫酸和硫酸亞鐵分別與 Na OH 反應。 方法二是利用電解的方法來制備 Fe (O H)2，結(jié)合題給試劑 和電極材料，要在電解過程中產(chǎn)生 Fe2 ＋，應選取鐵棒作陽 極，陰極可以選用鐵棒也可以用碳棒，選取電解質(zhì)溶液要 注意題給信息： “ 在兩極中間的溶液中首先觀察到白色沉 淀 ” ， d 應選取 Na Cl 溶液，若選 Na OH 溶液就會在陽極