2020-2021無(wú)錫高考化學(xué)二模試題分類(lèi)匯編——化學(xué)能與電能綜合

1、2020-2021 無(wú)錫高考化學(xué)二模試題分類(lèi)匯編化學(xué)能與電能綜合一、化學(xué)能與電能1 為探究 Ag+與 Fe3+氧化性的相關(guān)問(wèn)題，某小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：已知：相關(guān)物質(zhì)的溶解度（20） AgCl：1 5 10- 424： 0 796 ggAg SO（1）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如下：序號(hào)操作現(xiàn)象將 2 mL 1 mol/ L AgNO3 溶液加產(chǎn)生白色沉淀，隨后有黑色固體產(chǎn)生入到 1 mL 1 mol / L FeSO4 溶液中實(shí)驗(yàn)取上層清液，滴加KSCN 溶液溶液變紅注：經(jīng)檢驗(yàn)黑色固體為Ag 白色沉淀的化學(xué)式是_ 。 甲同學(xué)得出Ag+ 氧化了 Fe2+的依據(jù)是 _。（2）乙同學(xué)為探究Ag+和 Fe2+反應(yīng)

2、的程度，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。a按右圖連接裝置并加入藥品（鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng)），發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏移。偏移的方向表明：電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀。放置一段時(shí)間后，指針偏移減小。隨后向甲燒杯中逐漸加入濃Fe243溶液，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為：偏移減小( SO )回到零點(diǎn)逆向偏移。 a 中甲燒杯里的電極反應(yīng)式是_。 b 中電壓表指針逆向偏移后，銀為 _極（填“正”或“負(fù)”）。 由實(shí)驗(yàn)得出 Ag+ 和 Fe2+ 反應(yīng)的離子方程式是 _。（3）為進(jìn)一步驗(yàn)證乙同學(xué)的結(jié)論，丙同學(xué)又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：序號(hào)操作現(xiàn)象將2mL 2molL Fe NO3)3溶液加入有銀鏡的試管實(shí)驗(yàn)/(銀鏡消失中實(shí)驗(yàn)將 2mL1 mol/ L

3、Fe2( SO4) 3 溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡減少，未消失實(shí)驗(yàn)將 2mL 2mol/ L FeCl3 溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失實(shí)驗(yàn) _ （填“能”或“不能”）證明Fe3+氧化了 Ag，理由是_ 。用化學(xué)反應(yīng)原理解釋實(shí)驗(yàn)與的現(xiàn)象有所不同的原因：_。【答案】 Ag2SO4有黑色固體（ Ag ）生成，加入KSCN 溶液后變紅Fe2+ e- Fe3+負(fù)2+ Ag+3+ Ag 不能因?yàn)?Fe( NO溶液呈酸性，酸性條件下- 也可能氧化 AgFeFe3) 3NO3溶液中存在平衡：+AgCl 比 Ag2SO4-Fe3 AgFe2 Ag ，且溶解度更小， Cl 比 SO42 更有利于降低Ag+濃度，

4、所以實(shí)驗(yàn)比實(shí)驗(yàn)正向進(jìn)行的程度更大（或促使平衡正向移動(dòng)，銀鏡溶解）?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻浚?1）將 2mL 1mol / L AgNO3 溶液加入到 1mL 1mol/ L FeSO4 溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)會(huì)生成硫酸銀白色沉淀，銀離子具有強(qiáng)氧化性會(huì)氧化Fe2+為 Fe3+，銀離子被還原為黑色固體金屬單質(zhì)銀；取上層清液，滴加KSCN溶液溶液變紅說(shuō)明有鐵離子生成；上述分析可知白色沉淀為硫酸銀，它的化學(xué)式是 Ag2SO4，故答案為 Ag2SO4；甲同學(xué)得出 Ag+氧化了 Fe2+的依據(jù)是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，銀離子被還原為黑色固體金屬單質(zhì)銀，取上層清液，滴加KSCN溶液溶液變紅說(shuō)明有鐵離子生成，故答案為有黑

5、色固體（Ag）生成，加入KSCN溶液后變紅；（ 2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表指針偏移，偏移的方向表明：電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀，依據(jù)原電池原理可知銀做原電池正極，石墨做原電池負(fù)極，負(fù)極是甲池溶液中亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鐵離子， a 中甲燒杯里的電極反應(yīng)式是 Fe2+- e- =Fe3+；故答案為 Fe2+- e-=Fe3+；隨后向甲燒杯中逐漸加入濃Fe2（SO4） 3 溶液，和乙池組成原電池，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為，偏移減小回到零點(diǎn)逆向偏移，依據(jù)電子流向可知乙池中銀做原電池負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為鐵離子氧化為銀生成亞鐵離子；故答案為負(fù)；由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出，Ag+和 Fe2+反應(yīng)生成鐵離子和金屬銀，反應(yīng)

6、的離子方程式是Fe2 +Ag+Fe3+Ag；故答案為Fe2+Ag+Fe3+Ag；（ 3）將 2mL 2mol / L Fe（ NO3） 3 溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失，說(shuō)明銀杯氧化，可能是溶液中鐵離子的氧化性，也可能是鐵離子水解顯酸性的溶液中，硝酸根離子在酸溶液中具有了強(qiáng)氧化性，稀硝酸溶解銀，所以實(shí)驗(yàn)不能證明3+氧化了 Ag，故答案為不Fe能；因?yàn)镕e（ NO3 3溶液呈酸性，酸性條件下NO3-也可能氧化 Ag；）將 2mL1mol / L Fe2（ SO4） 3 溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡減少，未消失說(shuō)明部分溶解，將 2mL 2mol / L FeCl3 溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失，

7、說(shuō)明銀溶解完全，依據(jù)上述現(xiàn)象可知，溶液中存在平衡：+-比 SO42-Fe3 +AgFe2 +Ag ，且 AgCl 比 Ag2SO4 溶解度更小， Cl更有利于降低Ag+濃度，所以實(shí)驗(yàn)比實(shí)驗(yàn)正向進(jìn)行的程度更大，故答案為溶液中存在+Fe2+-更有利于降低+平衡： Fe3 +Ag+Ag ，且AgCl 比 Ag2SO4 溶解度更小， Cl 比 SO42Ag濃度，所以實(shí)驗(yàn)比實(shí)驗(yàn)正向進(jìn)行的程度更大。4溶液放置在空氣中容易變質(zhì)，因此為了方便使用2，實(shí)驗(yàn)室中常保存硫酸亞鐵2FeSOFe銨晶體 俗稱 “摩爾鹽 ”，化學(xué)式為 (NH424 22O，它比綠礬或綠礬溶液更穩(wěn)定。(穩(wěn)定) Fe(SO ) ?6H是指物質(zhì)

8、放置在空氣中不易發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì))I硫酸亞鐵銨晶體的制備與檢驗(yàn)（ 1）某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備硫酸亞鐵銨晶體。本實(shí)驗(yàn)中，配制溶液以及后續(xù)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用，這樣處理蒸餾水的目的是 _。向 FeSO溶液中加入飽和(NH4)2SO4 溶液，經(jīng)過(guò)操作 _、冷卻結(jié)4晶、過(guò)濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體。（ 2）該小組同學(xué)繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明所制得晶體的成分。如圖所示實(shí)驗(yàn)的目的是 _， C 裝置的作用是 _。取少量晶體溶于水，得淡綠色待測(cè)液。取少量待測(cè)液， _ (填操作與現(xiàn)象 )，證明所制得的晶體中有2。Fe取少量待測(cè)液，經(jīng)其它實(shí)驗(yàn)證明晶體中有NH4和 SO42II實(shí)驗(yàn)探究影

9、響溶液中Fe2 穩(wěn)定性的因素（ 3）配制 0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液（ pH=4.5）和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液（ pH=4.0），各取 2 ml 上述溶液于兩支試管中，剛開(kāi)始兩種溶液都是淺綠色，分別同時(shí)滴加 2 滴 0.01mol/L 的 KSCN溶液， 15 分鐘后觀察可見(jiàn)： (NH4)2Fe(SO4)2 溶液仍然為淺綠色透明澄清溶液； FeSO4 溶液則出現(xiàn)淡黃色渾濁。（資料 1）沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3開(kāi)始沉淀 pH7.62.7完全沉淀 pH9.63.7請(qǐng)用離子方程式解釋 FeSO溶液產(chǎn)生淡黃色渾濁的原因 _。4討論影響2穩(wěn)定性的

10、因素，小組同學(xué)提出以下3 種假設(shè)：Fe假設(shè) 1：其它條件相同時(shí)，NH4的存在使 (NH4)2Fe(SO4 )2 溶液中 Fe2+穩(wěn)定性較好。假設(shè)2：其它條件相同時(shí)，在一定2穩(wěn)定性越好。pH 范圍內(nèi)，溶液 pH 越小 Fe假設(shè)3： _。（4）小組同學(xué)用如圖裝置（G 為靈敏電流計(jì)），滴入適量的硫酸溶液分別控制溶液 A（0.2 mol/L NaCl ）和溶液B（0.1mol/L FeSO4）為不同的 pH，觀察記錄電流計(jì)讀數(shù)，對(duì)假設(shè)2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。序號(hào)1NaCl電流計(jì)讀數(shù)A： 0.2mol LB： 0.1mol L1FeSO4實(shí)驗(yàn) 1pH=1pH=58.4實(shí)驗(yàn) 2pH=1pH=16

11、.5實(shí)驗(yàn) 3pH=6pH=57.8實(shí)驗(yàn) 4pH=6pH=15.5（資料 2）原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原 電池的電流越大。（資料 3）常溫下， 0.1mol/L pH=1 的FeSO44根據(jù)以溶液比 pH=5 的 FeSO 溶液穩(wěn)定性更好。上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和資料信息，經(jīng)小組討論可以得出以下結(jié)論：U 型管中左池的電極反應(yīng)式_ 。對(duì)比實(shí)驗(yàn) 1 和 2（或 3 和 4） ,在一定 pH 范圍內(nèi)，可得出的結(jié)論為_(kāi)。對(duì)比實(shí)驗(yàn) _ 和_ ，還可得出在一定pH 范圍內(nèi)溶液酸堿性變化對(duì)O 氧化性強(qiáng)弱的影響因素。2 對(duì)（資料3）實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋為_(kāi) ?！敬鸢浮砍ニ?/p>

12、中溶解的氧氣，防止氧化Fe2+蒸發(fā)濃縮檢驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無(wú)水CuSO4的試管，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果36滴入少量 K Fe(CN) 溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀（或先滴入2 滴 KSCN溶液，無(wú)明顯變化，再加入幾滴新制氯水，溶液變成紅色）4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+ 當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度大小影響 Fe2+的穩(wěn)定性。（或當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度越大，F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好。） O2 + 4e- +4H+= 2H2O溶液酸性越強(qiáng) ,Fe2+的還原性越弱13（或 2 和 4）其它條件相同時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)對(duì)Fe2+的還原性減弱的

13、影響，超過(guò)了對(duì)O2 的氧化性增強(qiáng)的影響。故 pH=1 的 FeSO4 溶液更穩(wěn)定。【解析】【分析】I.(1)亞鐵離子具有還原性，在空氣中容易被氧化；向FeSO4 溶液中加入飽和(NH4)2SO4 溶液，需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體；(2) 無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)色；空氣中也有水蒸氣，容易對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；檢驗(yàn) Fe2+，可以向樣品中滴入少量 K362+；或先Fe(CN) 溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，說(shuō)明存在Fe滴入 2 滴 KSCN溶液，無(wú)明顯變化，再加入幾滴新制氯水，溶液變成紅色，說(shuō)明存在Fe2+；II.(3) 由表可知， pH=4.5 的 0.8 mol/L 的

14、FeSO 溶液中，會(huì)產(chǎn)生Fe(OH) 沉淀，說(shuō)明二價(jià)鐵43被氧化成了三價(jià)鐵，同時(shí)和水反應(yīng)生成Fe(OH)3 沉淀；0.8 mol/L 的 FeSO2 溶液中硫酸根的濃度也不4 溶液（ pH=4.5）和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO)4同，可以以此提出假設(shè)；(4) FeSO4 中的鐵的化合價(jià)為 +2 價(jià)，具有還原性，在原電池中做負(fù)極，則左池的碳電極做正極， NaCl 中溶解的氧氣得電子生成，在酸性環(huán)境中生成水；實(shí)驗(yàn) 1 和 2（或 3 和 4）中 NaCl 溶液的 pH 相同， FeSO溶液的 pH 不同，且 FeSO4 溶液的4pH 越小，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條

15、件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出結(jié)論；對(duì)比實(shí)驗(yàn) 1 和 3（或 2 和 4）發(fā)現(xiàn)， FeSO4 溶液的 pH 相同時(shí)， NaCl 溶液的 pH 越大，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出結(jié)論；對(duì)比實(shí)驗(yàn) 1 和 4， NaCl 溶液的 pH 增大酸性減弱， FeSO4 溶液的 pH 減小酸性增強(qiáng)，但是電流卻減小，結(jié)合的結(jié)論分析?！驹斀狻縄.(1)亞鐵離子具有還原性，在空氣中容易被氧化，在配制溶液時(shí)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用，目的是：除去水中溶解的氧

16、氣，防止氧化Fe2+；向 FeSO4溶液中加入飽和 (NH4)2SO4 溶液，需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體；(2) 無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)色，該裝置的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簷z驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水；空氣中也有水蒸氣，容易對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，需要使用濃硫酸防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無(wú)水CuSO4 的試管，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；檢驗(yàn) Fe2+，可以向樣品中滴入少量K3Fe(CN)6溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，說(shuō)明存在Fe2+；或先滴入 2 滴 KSCN溶液，無(wú)明顯變化，再加入幾滴新制氯水，溶液變成紅色，說(shuō)明存在Fe2+；II.(3)由表可知，pH=4.5 的0.8 mol/L的 FeSO4

17、 溶液中，會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3 沉淀，說(shuō)明二價(jià)鐵被氧化成了三價(jià)鐵，同時(shí)和水反應(yīng)生成Fe(OH)3 沉淀，離子方程式為：4Fe2+ + O2 + 10H2O =4Fe(OH)3+ 8H+； 0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液（ pH=4.5）和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根的濃度也不同， 0.8 mol/L 的 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根濃度更大，故可以假設(shè)：當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性；或者當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度越大，F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好；(4) FeSO4 中的鐵的化合價(jià)為 +2 價(jià)，具有還原

18、性，在原電池中做負(fù)極，則左池的碳電極做正極， NaCl 中溶解的氧氣得電子生成，在酸性環(huán)境中生成水，故電極方程式為：O2 + 4e-+4H+= 2H2O；實(shí)驗(yàn) 1 和 2（或 3 和 4）中 NaCl 溶液的 pH 相同， FeSO4溶液的 pH 不同，且4溶液的FeSOpH 越小，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出的結(jié)論是：溶液酸性越強(qiáng)，F(xiàn)e2+的還原性越弱；對(duì)比實(shí)驗(yàn)1 和 3（或 2 和 4）發(fā)現(xiàn)， FeSO4 溶液的 pH 相同時(shí)， NaCl 溶液的 pH 越大，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條件相同

19、時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出在一定pH 范圍內(nèi)溶液的堿性越強(qiáng)，O2 氧化性越強(qiáng)；對(duì)比實(shí)驗(yàn)1 和 4， NaCl 溶液的 pH 增大酸性減弱，F(xiàn)eSO4 溶液的 pH 減小酸性增強(qiáng)，但是電流卻減小，結(jié)合的結(jié)論，和其它條件相同時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)對(duì)Fe2+的還原性減弱的影響，超過(guò)了對(duì)O2 的氧化性增強(qiáng)的影響。故pH=1 的 FeSO4 溶液更穩(wěn)定。3 廣泛用于紡織工業(yè)的連二亞硫酸鈉(Na 2S2O4) ，俗稱保險(xiǎn)粉，是一種強(qiáng)還原劑，可溶于水，但不溶于乙醇，在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。. 工業(yè)上制備連二亞硫酸鈉的流程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（ 1）步驟中的化學(xué)方程

20、式為 _ ；（ 2）步驟中沉淀為 _ （填化學(xué)式）；（ 3）步驟中加入 NaCl 固體的作用是 _ ，分離出保險(xiǎn)粉方法為 _、洗滌、干燥，洗滌所用試劑是_ 。. 工業(yè)上也可用右圖裝置電解NaHSO3溶液制 Na2S2O4。（1）惰性電極a 連接電源的 _（填“正極”或“負(fù)極”），其電極反應(yīng)式為_(kāi)；（2）若不加隔膜，則得不到連二亞硫酸鈉，其原因是_ 。. 探究 Na2S2O4 的性質(zhì)：某課題小組常溫下測(cè)定0.050 mol?L -1 Na2S2O4 溶液在空氣中的pH 變化如下圖所示；（1） 0-t 1 段主要生成HSO3- ，根據(jù) pH 變化圖，寫(xiě)出0- t 1 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)；（2

21、）若 t時(shí)溶液中 Na S O 全部被氧化成 NaHSO，此時(shí)溶液中 c(SO2-)-c(HSO)32122433_-1（填具體數(shù)值，不考慮溶液體積變化）=mol?L【答案】Zn+2SO=ZnS2O4Zn(OH)2 降低 Na2S2O4 的溶解度，使更多Na2S2O4 析出 過(guò)濾 乙醇-+2e-2-+-Na2S2O4 被陽(yáng)極生成的氧氣氧化或-在陽(yáng)極失電子得到硫酸根負(fù)極 2HSO3=S2O42OHHSO32H22-5-10-9O4+O2=4HSO10O+2S3【解析】 .鋅粉加水形成分散系，再通入二氧化硫反應(yīng)得到ZnS2O4，加入 18%d NaOH 溶液反應(yīng)得到氫氧化鋅沉淀、Na2S2O4，最

22、后加入 NaCl 降低 Na2S2O4 的溶解度，析出Na2S2O4，溶液 D 中含有 NaCl。(1)根據(jù)上述分析，步驟中的化學(xué)方程式為Zn+2SO=ZnS2O4，故答案為：Zn+2SO2=ZnS2O4；(2)步驟中沉淀為Zn(OH)2，故答案為： Zn(OH)2；(3)步驟中加入 NaCl 固體可以降低 Na S O的溶解度，使更多Na S O 析出，然后過(guò)濾、224224洗滌、干燥即可分離出保險(xiǎn)粉；連二亞硫酸鈉(Na2 2 4S O )是一種強(qiáng)還原劑，可溶于水，但不溶于乙醇。為了減少Na2S2O4 的溶解損失，洗滌液可以選用乙醇，故答案為：降低Na2S2O4的溶解度，使更多Na2S2O4

23、 析出；過(guò)濾；乙醇；. a 極上 NaHSO3 生成 Na2S2O4， S 元素化合價(jià)由 +4 價(jià)降低到+3 價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為陰極， a 連接電源的負(fù)極，b 極上氫氧化鈉溶液中的水被氧化生成氧氣，為陽(yáng)極，b 連接電源的正極。(1)根據(jù)上述分析，惰性電極a 連接電源的負(fù)極 ”)，其電極反應(yīng)式為-2-+-2HSO3 +2e =S2O42OH，故答案為：負(fù)極；2HSO3-+2e-=S2O42-+2OH- ；(2)若不加隔膜， Na2S2O4 被陽(yáng)極生成的氧氣氧化得到硫酸根，得不到連二亞硫酸鈉，故答案為： Na2S2O4 被陽(yáng)極生成的氧氣氧化得到硫酸根；.(1)Na2 241段發(fā)生離子反應(yīng)方程式

24、為S O 溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則0 t2 42-223-，故答案為： 2S2 42-223-；2S O+O +2HO=4HSOO+O +2H O=4HSO(2)若 t1時(shí)溶液中Na S O 全部被氧化成NaHSO ，濃度為0.1 mol/L ，根據(jù)圖像，此時(shí)溶液的2243pH=5，溶液中存在物料守恒，c(SO32- )+c(H2SO3)+ c(HSO3-)=0.1 mol/L ，也存在電荷守恒，c(Na+)+ c(H+)=2c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)，則 c(SO32-)-c(H2SO3)= c(Na+)+ c(H+)- c(OH-)-0.1 mol/

25、L=c(H+)- c(OH-)=(10-5-10-9)mol/L ，故答案為：10-5-10-9 。4 鋼鐵分析中常用高氯酸 (HClO4)溶解礦樣，某研究性學(xué)習(xí)小組欲制取少量高氯酸。該學(xué)習(xí)小組查閱到 ：a HClO4 濃度高于60%時(shí)遇含碳化合物易爆炸，濃度低于60%時(shí)比較穩(wěn)定;b NaClO4 與濃硫酸反應(yīng)可制得高氯酸，若采用真空蒸餾可得純高氯酸;c NaClO3 在 673K(400) 分解產(chǎn)生 NaClO4、 NaCl 和一種氣體。該小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分三步制備高氯酸：（一）制氯氣并使制得的氯氣與氫氧化納溶液反應(yīng)制氯酸納;（二）氯酸鈉分解制高氯酸鈉;（三）高氯酸納與濃硫酸反應(yīng)制高氯酸2N

26、aClO4+H2SO4(濃)Na2SO4+2HClO4 。（ 1）制取氯酸鈉的裝置連接順序?yàn)锳,_（2） B 裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) 。（ 3）為了制備高氯酸鈉并推出氯酸鈉分解制高氯酸鈉的化學(xué)方程式，該小組設(shè)計(jì)了兩組裝置(甲，乙 )如下 ：該小組經(jīng)過(guò)分析決定選用甲裝置制備高氯酸鈉，取NaClO3 樣品 2.13 g,加熱充分反應(yīng)后集氣瓶中收集到 224 mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )氣體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) ；不選用乙裝置的原因可能為_(kāi) 。（4）用丙裝置制備高氯酸，向燒瓶中加入高氯酸鈉，然后加入濃硫酸后，加熱可制取高氯酸。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，膠塞及導(dǎo)管接口需要包錫箔紙，其原因是_，儀器 E 的名

27、稱為_(kāi)。該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)操作中少加入一種物質(zhì)，該物質(zhì)的名稱為_(kāi)。 發(fā)現(xiàn)后的正確操作為 _。（ 5）工業(yè)上大量制備 NaClO4 常用高電流密度電解 NaClO3 的方法，試寫(xiě)出以惰性電極電解時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式 ： _ ?！敬鸢浮?C,B,D 3Cl-2+6OH5Cl+ClO3+3H2O 2 NaClO3NaClO4+NaCl+O2 乙裝置不能快速判斷氯酸鈉是否完全反應(yīng)且反應(yīng)后氣體無(wú)法收集橡膠中含有“ ”碳 ，若生成的高氯酸濃度高時(shí)遇膠塞及導(dǎo)管極有可能會(huì)爆炸錐形瓶碎瓷片 (或沸石 )停止實(shí)驗(yàn)，冷卻后加入碎瓷片 (或沸石 )再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ClO3-2e+H2 O=ClO4 -+2H+【解析】（1） . 裝

28、置 A 制取的氯氣通過(guò)裝置 C 除去氯化氫雜質(zhì)，在裝置 B 中，氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)制得氯酸鈉，用 D 吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境，所以制取氯酸鈉的裝置連接順序?yàn)?A， C，B， D，故答案為 C， B， D；（ 2） .在 B 裝置中，氯氣和氫氧化鈉溶液在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈉、氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為： 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O，故答案為 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O；（3） . 用甲裝置制備高氯酸鈉，2.13gNaClO3 樣品的物質(zhì)的量為0.02mol ，224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體的物質(zhì)的量為0.01mol ，則該反應(yīng)的

29、化學(xué)方程式為2NaClO3NaClO4+NaCl+O2；因乙裝置不能快速判斷氯酸鈉是否完全反應(yīng)且反應(yīng)后氣體無(wú)法收集，所以不選用乙裝置，故答案為 2NaClO3NaClO4+NaCl+O2；乙裝置不能快速判斷氯酸鈉是否完全反應(yīng)且反應(yīng)后氣體無(wú)法收集；（4） . 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，膠塞及導(dǎo)管接口需要包錫箔紙，其原因是橡膠中含有 “碳 ”，若生成的高氯酸濃度高時(shí)遇膠塞及導(dǎo)管極有可能會(huì)爆炸 ；儀器 E 的名稱為錐形瓶 ；該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)操作中少加入一種物質(zhì)，該物質(zhì)的名稱為碎瓷片（或沸石），發(fā)現(xiàn)后的正確操作為停止實(shí)驗(yàn)，冷卻后加入碎瓷片（或沸石）再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故答案為橡膠中含有“碳”，若生成的高氯酸濃度高時(shí)遇膠塞及

30、導(dǎo)管極有可能會(huì)爆炸；錐形瓶 ；碎瓷片(或沸石)；停止實(shí)驗(yàn)，冷卻后加入碎瓷片(或沸石)再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（5） .工業(yè)上大量制備N(xiāo)aClO4 常用高電流密度電解NaClO3 的方法，以惰性電極電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽(yáng)極反應(yīng)式為 ： ClO3-2e- +H2O=ClO4-+2H+，故答案為 ClO3-2e-+H2O=ClO4-+2H+。5（ 1）天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料，其主要成分為甲烷。以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為 _ 。將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuCl2 溶液中，鐵棒接甲烷燃料電池負(fù)極，石墨棒接該電池正極，一段時(shí)間后測(cè)

31、得鐵棒比石墨棒增加了6.4克。寫(xiě)出鐵棒電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式 _；則理論上消耗 CH4的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_(kāi)。（2）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，丙為用碘化鉀溶液潤(rùn)濕的濾紙，m、n 為夾在濾紙兩端的鉑夾；丁為直流電源，x、 y 為電源的兩極； G 為電流計(jì)； A、 B、C、 D 四個(gè)電極均為石墨電極。若在兩試管中充滿H2SO4 溶液后倒立于 H2SO4溶液的水槽中，閉合 K2，斷開(kāi) K1。丙電解時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。繼續(xù)電解一段時(shí)間后，甲池中A、 B 極均部分被氣體包圍，此時(shí)斷開(kāi)K21，閉合 K，電流計(jì) G 指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則B 極的電極反應(yīng)式為 _ ， C 極的電極反應(yīng)為_(kāi) ?！敬鸢浮?CH4-32

32、-+7H22 2e-222-8e +10OH =COO Cu=Cu 0.56L 2I+2H OI +H +2OH2-+2-22O +4e +4H=2H O 4OH-4e=O +2H O【解析】（ 1）總反應(yīng)為甲烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，二氧化碳和氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀，所以總方程式為：CH 4 + 2O 2 + 2OH - = CO32- + 3H 2O。正極是氧氣得電子：O2 +2H 2O + 4e- = 4OH -，總反應(yīng)減去正極反應(yīng)（將正極反應(yīng)擴(kuò)大2 倍，以消去氧氣），得到負(fù)極反應(yīng)為： CH4-8e-2-+7H2O。+10OH =CO3將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuCl2 溶液

33、中，鐵棒接甲烷燃料電池負(fù)極，石墨棒接該電池正極，則鐵棒為電解的陰極，反應(yīng)為：Cu2+ + 2e -= Cu ；石墨棒為電解的陽(yáng)極，反應(yīng)為： 2Cl- - 2e- = Cl2。一段時(shí)間后測(cè)得鐵棒比石墨棒增加了6.4 克，這 6.4g 是生成的單質(zhì)銅 （ 0.1mol ），則根據(jù)電極反應(yīng)得到轉(zhuǎn)移電子為0.2mol ，1 個(gè)甲烷生成碳酸根失去8 個(gè)電子，所以參加反應(yīng)的甲烷為0.025mol ，即 0.56L。（2） 丙是碘化鉀溶液，電解時(shí)陰陽(yáng)兩極分別是水電離的氫離子和碘化鉀電離的碘離子反應(yīng)，所以總方程式為2I-222-+2H OI +H +2OH閉合 K2，斷開(kāi) K1 時(shí)，是用直流電源對(duì)甲乙丙進(jìn)行串

34、聯(lián)電解。A 中得到氫氣 ， B 中得到氧氣（因?yàn)?A 中氣體的體積大約是B 的 2倍），所以 A 為電解的陰極， B 為電解的陽(yáng)極，進(jìn)而得到直流電源x 為正極， y 為負(fù)極 。 斷開(kāi) K2，閉合 K1，電流計(jì)G 指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明形成原電池。由題意只可能是甲中形成氫氣氧氣燃料電池，對(duì)乙丙進(jìn)行電解。所以B 電極為原電池的正極，反應(yīng)為氧氣在酸性條件下得電子，方程式為O2+4e-+4H+=2H2O。因?yàn)?B 為正極，所以 C 為電解的陽(yáng)極，注意此時(shí)c 電極表面應(yīng)該有剛才斷開(kāi)K2 ，閉合 K1 時(shí)，進(jìn)行電解得到的單質(zhì)銀。所以此時(shí)c 電極的反應(yīng)為 Ag e- = Ag+。6 （ I）某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究構(gòu)

35、成原電池的條件，裝置如下：實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)探究電極的構(gòu)成甲圖A 、B 兩極均選用石墨作電極，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)； A 、 B 兩極均選用銅片作電極，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)； A 極用鋅片， B 極用銅片，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)； A 極用鋅片， B 極用石墨，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。結(jié)論一：_ 。實(shí)驗(yàn)二：探究溶液的構(gòu)成甲圖，A 極用鋅片，B 極用銅片) 液體采用無(wú)水乙醇，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)； 改用硫酸溶液，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，B 極上有氣體產(chǎn)生。結(jié)論二 ： _ 。實(shí)驗(yàn)三：對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究乙圖裝置能否構(gòu)成原電池將鋅、銅兩電極分別放入稀硫酸溶液中，發(fā)現(xiàn)鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無(wú)明顯現(xiàn)象，電流計(jì)指針不發(fā)

36、生偏轉(zhuǎn)。結(jié)論三： _ 。思考：對(duì)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)乙提出了如下疑問(wèn)，請(qǐng)你幫助解決。（1）在甲圖裝置中，若A 為鎂片， B 為鋁片，電解質(zhì)溶液為NaOH 溶液，電流計(jì)的指針應(yīng)向_偏轉(zhuǎn)。（2）一根金屬絲兩端分別放在圖乙的兩個(gè)燒杯之中，電流計(jì)指針_（填 “能 ”或 “不”能 ）偏轉(zhuǎn)。（II）依據(jù)氧化還原反應(yīng)：+2+2Ag(aq)+Cu(s)=Cu (aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）電極 X 的材料是 _；電解質(zhì)溶液Y 是_；（2）當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mol 電子時(shí)，兩電極的質(zhì)量差為 _g。【答案】電極必須是兩活潑性不同的電極溶液必須是電解質(zhì)溶液必須構(gòu)成閉合回路右 不能

37、 Cu AgNO3 1.4g【解析】【分析】(I)實(shí)驗(yàn)一：由可知，當(dāng)兩極相同時(shí)，不能形成原電池；由可知，當(dāng)兩極是兩種活潑性不同的金屬或一種是金屬一種是非金屬時(shí)，可以形成原電池；實(shí)驗(yàn)二：中乙醇是非電解質(zhì)，溶液中無(wú)自由移動(dòng)離子；中硫酸是電解質(zhì)，硫酸溶液中有自由移動(dòng)離子，能形成原電池；實(shí)驗(yàn)三：要有電流，必須能形成閉合回路。思考： (1)相對(duì)于電解質(zhì)溶液來(lái)講，哪個(gè)電極更活潑，哪個(gè)電極做負(fù)極，指針向哪偏轉(zhuǎn)；(2)要形成原電池產(chǎn)生電流，必須形成閉合回路。(II)+2+根據(jù)反應(yīng) “ 2Ag(aq)+Cu(s) Cu (aq)+2Ag(s) 分”析，在反應(yīng)中， Cu 被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)

38、為Cu-2e-=Cu2+，則正極為活潑性較Cu 弱的 Ag， Ag+在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為 Ag+e=Ag，電解質(zhì)溶液為3AgNO ，原電池中，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，由此分析解答?！驹斀狻?I)實(shí)驗(yàn)一：由可知，當(dāng)兩極相同時(shí)，不能形成原電池；由可知，當(dāng)兩極是兩種活潑性不同的金屬或一種是金屬一種是非金屬時(shí)，可以形成原電池；實(shí)驗(yàn)二：中乙醇是非電解質(zhì)，溶液中無(wú)自由移動(dòng)離子；中硫酸是電解質(zhì)，硫酸溶液中有自由移動(dòng)離子，能形成原電池；實(shí)驗(yàn)三：要有電流，必須能形成閉合回路；思考： (1)相對(duì)于氫氧化鈉溶液來(lái)講，鋁比鎂更活潑，故鋁做負(fù)極，電流計(jì)的指針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)；(2)一根金屬絲兩端分別放在圖乙的

39、兩個(gè)燒杯之中，不能形成閉合回路，而要形成原電池產(chǎn)生電流，必須形成閉合回路；(II)(1)由反應(yīng) “2Ag+(aq)+Cu(s) Cu2+(aq)+2Ag(s) 可”知，在反應(yīng)中，Cu 被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，Ag+在正極上得電子被還原，電解質(zhì)溶液為AgNO3 ；(2)若剛開(kāi)始Cu電極和銀電極的質(zhì)量相等，當(dāng)電路中通過(guò)0.01mol電子時(shí)，正極上生成Ag為 0.01mol ，即1.08g，負(fù)極上Cu 溶解的物質(zhì)的量為0.005mol ，即0.32g，所以兩個(gè)電極的質(zhì)量差為0.32g+1.08g=1.4g。7（ 16 分）某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類(lèi)型的影響因素，將混合均

40、勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖1）。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。（1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）：編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?/g鐵粉 /g醋酸 /%為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0（2）編號(hào) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。 t 2 時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D 3 中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了（填 “氧化 ”或 “還原 ”）反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是。（3）經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，圖1 錐形瓶中混合物表面生成了一層紅棕色的鐵銹，取少量

41、鐵銹于試管中，加入稀鹽酸，取少量反應(yīng)之后的溶液檢驗(yàn)其中的Fe3+，檢驗(yàn) Fe3+最靈敏的試劑是大家熟知的KSCN，可以檢驗(yàn)痕量的Fe3+。還可用 KI 來(lái)檢驗(yàn)： 2Fe3+2I2Fe2+I2，有資料認(rèn)為這可能是一個(gè)可逆反應(yīng)。Fe3+與 I 反應(yīng)后的溶液顯深紅色，它是I2 溶于 KI 溶液的顏色。為探究該深紅色溶液中是否含F(xiàn)e3+，進(jìn)而證明這是否是一個(gè)可逆反應(yīng)，試?yán)脤?shí)驗(yàn)室常用儀器、用品及以下試劑設(shè)計(jì)方案并填寫(xiě)位于答題卷的下表。0.1mol/L 的 FeCl3、 KI、 KSCN、 NaOH、 H2SO4 、 KMnO4溶液， CCl4，蒸餾水。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論在試管中加入少量該FeCl3 溶液和深紅色如期出現(xiàn)KI 溶液