1．防堵塞裝置：

　 尾氣處理裝置可以分為四類：(1)液體吸收劑裝置；(2)固體吸收劑裝置；(3)直接吸收裝置；(4)可燃性氣體的點燃處理裝置。

　 三、氣體的收集裝置：

解決這類題型的方法是：利用原電池兩極上的現象、兩極上的反應、電子或電流的流向判斷出原電池的正負極，再根據負極活動性大于正極的活動性，來比較金屬的活動性。

練習1．下圖是實驗室用氫氣還原氧化銅實驗的簡易裝置。其中的銅質燃燒匙可以在試管M中上下移動，實驗時,先將細銅絲一端被彎成螺旋狀，先在空氣中加熱變黑后再迅速伸入球型干燥管中�！　　�

(1)銅質燃燒匙的作用有　　 　　　　　　　　　　　。

(2)實驗過程中，在試管M中可觀察到的現象是　　　　　 。

　　 答案：(1)控制反應的發(fā)生和停止,并與鋅構成原電池加快反應速率 (2) 銅匙和鋅粒表面都由氣泡產生, 鋅粒逐漸變小或消失。

練習2：燃料電池是目前正在探索的一種新型電池，它可以在燃燒過程中把化學能直接轉換為電能，能量的轉化率明顯高于其它類型的電池。目前已經使用的氫氧燃料電池用多孔鉑板做電極，用KOH溶液做電解質溶液，總反應是2H₂+O₂=2H₂O，寫出相應的電極反應式　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案：正極O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-； 負極2H₂+4OH^- -4e^- =4H₂O。

例題：某原電池的總反應方程式是：Zn+Cu²⁺ =Zn ²⁺+Cu該原電池組成是(　 )

解析：從給出的總反應可以看出：Zn化合價升高，失去電子，所以Zn一定作負極，然后只要找一比Zn活動差的金屬電極或惰性電極作正極都可以。得電子的是Cu²⁺，則電解質溶液中必須含有Cu²⁺，硫酸銅、氯化銅、硝酸銅溶液都可以。所以這題的答案應該是BD。

在解決這類習題時，必須要抓住電池的總反應中化合價的變化作為出發(fā)點來進行分析和設計。

　 　例題：為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同金屬絲將三根大小相同的普通鐵釘分別固定在下圖所示的三個裝置內，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置一段時間，鐵釘腐蝕最嚴重的是　　　 (填a、b或c)，鐵釘幾乎未被腐蝕的是　 (填a、b或c)。

　　 　解析：電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。電化學腐蝕的機理是構成原電池。乍一看，三個裝置中，鐵釘都沒有與液體接觸，都沒有形成原電池。實際上，只有鐵釘c由于濃硫酸的強吸水性而處于干燥的環(huán)境，所以沒有形成原電池而幾乎不會被腐蝕。鐵釘a、b處于酸性潮濕的環(huán)境中，表面上會形成一層酸性液膜，這層液膜與鐵和碳能形成無數微小原電池而被腐蝕。同時，鐵釘b還與銅絲形成另一個宏觀上的原電池，腐蝕就更快，所以，腐蝕最嚴重的是鐵釘b，幾乎未被腐蝕的是鐵釘c。

裝 　 　 置
電極反應	負極	Zn-2e-=Zn2+	Zn-2e-=Zn2+	Fe-2e-=Fe2+	Fe-2e-=Fe2+
正極	2H++2e-=H2­	O2+2H2O+4e-=4OH-	Cu2++2e-=Cu	2Fe3++2e-=2 Fe2+

一般說來，簡單的原電池負極的電極反應一般是負極金屬本身失電子變成金屬陽離子：R-ne=Rⁿ⁺，比較容易寫出；正極上的反應相對復雜一些，需要我們判斷出溶液中的哪種微粒在正極板上得電子，這取決于溶液中各種微粒得電子能力的相對大小，這是正確寫出正極上電極反應式的關鍵。常見的有這樣三種情況，(1)酸性溶液中，H⁺得電子，發(fā)生析出氫氣的反應，可以看作金屬的析氫腐蝕；(2)在弱酸性、中性溶液中，通常溶液中的O₂得電子，可以看作是負極發(fā)生吸氧反應；(3)當溶液中有金屬活動順序表中H后面的金屬陽離子時，通常該金屬陽離子得電子，例如：Cu²⁺、Fe³⁺_、Ag⁺等。

這是一些簡單原電池的電極反應式的書寫。但是對于一些實用電池的電極反應式的書寫，則要認真思考。請看下面這個例子：

例題：鉛蓄電池是化學電源，其電極材料分別是Pb和PbO₂，電解質溶液為稀硫酸。工作時，電池的總反應為PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，其中PbSO₄不溶于水也不溶于稀硫酸。根據上述情況判斷

(1)蓄電池的負極是____，其電極反應式為____。

(2)蓄電池的正極是____，其電極反應式為____。

(3)蓄電池工作時，其中電解質溶液的pH____(填“增大”、“減小”或“不變”)

解析：從電池的總反應，可以看出Pb的化合價升高、失去了電子，因而作負極。這時，可能會有些同學將電極反應式寫做Pb-2e^-=Pb²⁺。這里需要特別提醒同學們注意的是：因為PbSO₄不溶于水，不溶于稀硫酸，所以生成的Pb²⁺并不能存在于電解質溶液中，必須與溶液中的SO₄^2-繼續(xù)發(fā)生反應生成PbSO₄(Pb²⁺+SO₄^2-=PbSO₄)，所以，負極周圍發(fā)生的電極反應為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄。

同理，從總反應上看，得電子的物質是PbO₂，所以正極是PbO₂，首先發(fā)生的變化應該是PbO₂+2e^-= Pb²⁺+2O^2-，在水溶液中，O^2-是不會存在的。它有兩個去向：在酸性溶液中與氫離子結合生成水，即2O^2-+4H⁺= 2H₂O；在中性或堿性條件下與水結合生成OH^-，即2O^2-+2H₂O =4 OH^-。這里顯然是前一種情況，也就是說，在正極PbO₂及其周圍發(fā)生了兩個連續(xù)的變化：PbO₂+2e^-=Pb²⁺+2O^2-和2O^2-+4H⁺=2H₂O，兩個連續(xù)發(fā)生的反應的反應式相加的結果就是正極上的電極反應式：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O。

原電池的總反應實質上就是分別在原電池正、負極上所發(fā)生的兩個電極反應的總和，所以我們可以用總反應的離子方程式減去負極的反應式的方法得出正極的電極反應式。

　 由于鉛蓄電池在工作過程中硫酸被消耗，濃度降低，所以電解質溶液的pH會增大。

　　 書寫實用電池的電極反應式時，要注意三個問題：(1)兩極得失電子數要相等；(2)電極反應不單純是電極自身的反應，而是這個電極及其周圍的區(qū)域發(fā)生的反應，也就是說一定要考慮電解質溶液對電極反應的影響；(3)當已知電池的總反應時，如果能夠判斷出某一極的電極反應，則可以利用兩極反應之和等于電池的總反應這一重要關系，推斷并寫出另一電極上的反應式。

題型三、推斷反應現象

例題：如下圖所示,將一個鐵片和石墨片用導線連接后,放在一張濾紙上并壓緊,使三者充分接觸, 并不斷向濾紙上滴加飽和食鹽水和酚酞的混合液,一段時間后。

(1)先變紅的區(qū)域在　　　 附近,該電極是　　 極

(2)寫出兩極上的電極反應式　　　　　　　　　　　　　　 。

　　 解析：從原電池的構成條件不難發(fā)現，鐵片、石墨、導線、食鹽水構成了一個原電池裝置，其中鐵片為負極，石墨為正極。負極上的電極反應為：2Fe-4e^-=2Fe²⁺

　，正極上的電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，于是先變紅的區(qū)域為石墨片附近，該電極為正極。

　 解決這類問題時注意：若要分析原電池在工作過程中出現的現象，必須先分析原電池的兩極、以及電解質溶液中所發(fā)生的反應，由反應結果去推斷反應的現象。

解決這類題型必須清楚構成原電池的條件：(1)有兩種活動性不同的金屬作電極(或一種惰性電極，如石墨電極、鉑電極。),例如:Zn-Cu，Cu-Ag，Zn-石墨，Cu-Pt均可以是組成原電池的兩個極的材料；(2)電極材料均插入電解質溶液中；(3)兩極相連與電解質溶液共同構成閉合回路。要構成一個原電池，必須滿足這樣的三個條件，缺一不可，缺少其中的任意一個條件均不能構成原電池。

裝 　 　 置
判斷	是	否，非電解質	否，不是閉合回路	均是
裝 　 　 置
判斷	是	是	否，不是閉合回路	是

在判斷一個裝置是否原電池時，應該注意這樣三點：(1)不要計較電極的形狀和大小；(2)不要計較閉合電路的形成方式，可以有導線，也可以不用導線，只要讓兩個電極互相連通就行；(3)也不必考慮電解質的成份，可以是一種溶質，也可以是多種溶質的電解質溶液；可以是強電解質溶液，也可以是弱電解質溶液。只要符合前面所說的構成原電池的三個條件，就能構成原電池。

15．(2010·東北、師大附中期中考題)將Na₂O₂和NaHCO₃的混合物共m mol在密閉容器中加熱至250℃，使其充分反應，混合物中Na₂O₂的物質的量分數為x。

(1)當x＝1/2時，容器中的混合物充分反應后的固體產物為________、________(寫化學式)，其物質的量分別為________、________。

(2)若反應后生成的氣體為O₂和H₂O，則x的取值范圍為________。

(3)當0<x<1/3時，產生氣體的物質的量n與x的關系的數學表達式為_______________________________________________________________。

解析：NaHCO₃和Na₂O₂的混合物在密閉容器中加熱，發(fā)生如下反應：

2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑①，

2Na₂O₂+2CO₂===2Na₂CO₃+O₂②，

2Na₂O₂+2H₂O===4NaOH+O₂↑③。

(1)當混合物中Na₂O₂的物質的量分數x＝1/2，NaHCO₃的物質的量分數也為1/2,0.5m mol NaHCO₃分解產生0.25m mol Na₂CO₃、0.25m mol CO₂、0.25m mol H₂O，生成的CO₂、H₂O剛好與0.5m mol Na₂O₂反應生成0.25m mol Na₂CO₃、0.5m mol NaOH，故容器中的混合物充分反應后的固體產物為0.5m mol Na₂CO₃和0.5m mol NaOH。

(2)若反應后生成的氣體為O₂和H₂O，說明CO₂被吸收。只發(fā)生反應①②時，mx mol Na₂O₂吸收mx mol CO₂，(m－mx)mol NaHCO₃分解產生(m－mx)/2 mol CO₂，故有：(m－mx)/2＝mx，得x＝1/3，當H₂O全部被Na₂O₂吸收時，x＝，因反應后生成的氣體中有H₂O，故1/3≤x<1/2。

(3)當0<x<1/3時，只發(fā)生反應①和②。反應①產生的

n(CO₂)＝n(H₂O)＝，且由于mx<。所以剩余的CO₂氣全為：

－mx＝。此時產生的氣體總物質的量

n＝n(H₂O)+n(CO₂)剩余+n(O₂)＝++＝m(1－3x/2)。

答案：(1)Na₂CO₃　NaOH　0.5m mol　0.5m mol　(2)1/3≤x<1/2　(3)n＝m(1－3x/2)

14．(2010·模擬題)某化學興趣小組在探究常見物質之間的轉化時，發(fā)現部分物質可存在如圖所示的三角轉化關系(部分反應物或產物已略去)。已知：

①圖中每個小三角形中的三種物質至少含有一種相同元素，K、L含有完全相同的元素；

②D、J為固體單質，O為氣體單質，其余物質為常見化合物；

③A能使品紅溶液褪色，也能使澄清石灰水變渾濁；

④E為淡黃色化合物，E與C或L反應都生成O；

⑤I為氧化物，I與F或C都能反應；G和L反應生成難溶物H，H具有較強的吸附性。

根據上述信息，回答下列問題：

(1)寫出各物質的名稱：F：________I：________。

(2)寫出L―→J的化學方程式：_____________________________________。

(3)常溫下，測得一定濃度G溶液的pH＝10，試用離子方程式表示其原因___________________________________________________________。

(4)寫出E和C反應的離子方程式：_________________________________。

解析：由信息③知，A為二氧化硫，A、B、C至少含有一種共同元素，B為三氧化硫，C為硫酸；由信息④知，E為過氧化鈉，D為鈉，F為NaOH。E與C反應產生單質氣體O，則O為氧氣；根據信息⑤，H為膠體，可能是氫氧化鋁膠體或氫氧化鐵膠體，又因為I是氧化物，I與F或C均反應，說明H為氫氧化鋁，I為氧化鋁；與過氧化鈉反應產生氧氣的物質有水、二氧化碳，由信息②知，J為碳，L為二氧化碳，K與L組成元素相同，K為一氧化碳。G與二氧化碳在水中反應生成氫氧化鋁，說明G為偏鋁酸鹽。

答案：(1)氫氧化鈉　氧化鋁　

(2)2Mg+CO₂2MgO+C　

(3)AlO₂^－+2H₂OAl (OH)₃+OH^－　

(4)2Na₂O₂+4H⁺===4Na⁺+2H₂O+O₂↑