1、填空题  （15分）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：①  2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O（条件：温度较低）
②  6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
③  2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在             （填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式                                   ；
（3）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因                            ；
（4）与MnO2 — Zn电池类似，K2FeO4 — Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________，该电池总反应的离子方程式为_____。
（5）在“反应液I ”中加KOH固体的目的是①            ，②               ；
（6）从“反应液II ”中分离出K2FeO4后，副产品是              （写化学式）。

参考答案：（1）温度较低（2）2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
（3）+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。
（4）FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-；2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH-
（5）与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO；为下一步反应提供反应物
（6）KNO3  KCl

本题解析： （1）根据反应方程式可知：该生产工艺应在温度较低的情况下进行；（2）在工业上一般用电解法制取氯气。制取Cl2的化学方程式为2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑。（3）K2FeO4中的Fe+6价，易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒；还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉。因此可作为新型多功能水处理剂。（4）K2FeO4 — Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式是FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-；该电池总反应的离子方程式为2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH-。（5）在“反应液I ”中加KOH固体的目的有两个。①是与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO；②是为下一步反应提供反应物。（6）根据反应方程式2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O可知：从“反应液II ”中分离出K2FeO4后，副产品是KNO3和KCl。
考点：考查反应条件的选择、物质的制取方法、方程式与电极式的书写等知识。

本题难度：困难

2、选择题  下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是

[? ]
A、b电极是正极
B、总反应方程式为： 2H2 + O2 == 2H2O
C、负极发生还原反应，正极发生氧化反应
D、氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题  燃料电池是一种新型电池，下列有关燃料电池的说法中，正确的是
[? ]
①优点之一是能量转换率高 ②优点之二是无污染 ③缺点之一是需要持续地补充燃料
④缺点之二是技术问题有待改进，尚朱广泛使用
A．①②③④
B．只有①②
C．只有②③
D．只有②

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

4、填空题  美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池，其构造如图所示：两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中流出，并从电极表面放出。

⑴a极是?，电极反应式是?。
⑵b极是?，电极反应式是?。
⑶氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如甲烷（天然气）、汽油等。请写出甲烷燃料电池中a极的电极反应式为?。此时电池内的总反应方程式为?。

参考答案：⑴负极，2H2＋4OH－→4H2O＋4e－；⑵正极，O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－→ 4OH－；⑶CH4＋10OH－＝ CO32－＋ 7H2O ＋ 8 e－，CH4＋2O2＋2KOH ＝ K2CO3?＋? 7H2O 。

本题解析：依据燃料电池的电极及电极反应可知a、b两极各是什么极及其电极反应式。又由于甲烷燃烧生成二氧化碳，但在KOH溶液中应生成碳酸根离子，又碳元素的化合价由－4升到＋4，故1mol的甲烷应失去8mol的电子，即电极反应式为：CH4＋10OH－＝ CO32－＋ 7H2O ＋ 8 e－。

本题难度：一般

5、选择题  燃料电池能量利用率可高达80%，下列有关燃料电池的说法错误的是
A．燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，产物为水经过处理之后可供宇航员使用
C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，负极反应为C2H5OH－12e－=2CO2↑＋3H2O
D．H2SO4作电解质，甲烷燃料电池的正极反应为O2＋4H+＋4e－=2H2O

参考答案：B

本题解析：原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以A、C、D都是正确。产物水需要循环反复使用，不能供宇航员使用，B不正确。答案选B。

本题难度：简单