2020-2021无锡高考化学二模试题分类汇编——化学能与电能综合

1、2020-2021 无锡高考化学二模试题分类汇编化学能与电能综合一、化学能与电能1 为探究 Ag+与 Fe3+氧化性的相关问题，某小组同学进行如下实验：已知：相关物质的溶解度（20） AgCl：1 5 10- 424： 0 796 ggAg SO（1）甲同学的实验如下：序号操作现象将 2 mL 1 mol/ L AgNO3 溶液加产生白色沉淀，随后有黑色固体产生入到 1 mL 1 mol / L FeSO4 溶液中实验取上层清液，滴加KSCN 溶液溶液变红注：经检验黑色固体为Ag 白色沉淀的化学式是_ 。 甲同学得出Ag+ 氧化了 Fe2+的依据是 _。（2）乙同学为探究Ag+和 Fe2+反应

2、的程度，进行实验。a按右图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，指针偏移减小。随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe243溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小( SO )回到零点逆向偏移。 a 中甲烧杯里的电极反应式是_。 b 中电压表指针逆向偏移后，银为 _极（填“正”或“负”）。 由实验得出 Ag+ 和 Fe2+ 反应的离子方程式是 _。（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：序号操作现象将2mL 2molL Fe NO3)3溶液加入有银镜的试管实验/(银镜消失中实验将 2mL1 mol/ L

3、Fe2( SO4) 3 溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失实验将 2mL 2mol/ L FeCl3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验 _ （填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了 Ag，理由是_ 。用化学反应原理解释实验与的现象有所不同的原因：_。【答案】 Ag2SO4有黑色固体（ Ag ）生成，加入KSCN 溶液后变红Fe2+ e- Fe3+负2+ Ag+3+ Ag 不能因为 Fe( NO溶液呈酸性，酸性条件下- 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+浓度，

4、所以实验比实验正向进行的程度更大（或促使平衡正向移动，银镜溶解）。【解析】【分析】【详解】（ 1）将 2mL 1mol / L AgNO3 溶液加入到 1mL 1mol/ L FeSO4 溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀，银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为 Fe3+，银离子被还原为黑色固体金属单质银；取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成；上述分析可知白色沉淀为硫酸银，它的化学式是 Ag2SO4，故答案为 Ag2SO4；甲同学得出 Ag+氧化了 Fe2+的依据是实验现象中，银离子被还原为黑色固体金属单质银，取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成，故答案为有黑

5、色固体（Ag）生成，加入KSCN溶液后变红；（ 2）实验过程中电压表指针偏移，偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银，依据原电池原理可知银做原电池正极，石墨做原电池负极，负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子， a 中甲烧杯里的电极反应式是 Fe2+- e- =Fe3+；故答案为 Fe2+- e-=Fe3+；随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2（SO4） 3 溶液，和乙池组成原电池，发现电压表指针的变化依次为，偏移减小回到零点逆向偏移，依据电子流向可知乙池中银做原电池负极，发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子；故答案为负；由实验现象得出，Ag+和 Fe2+反应生成铁离子和金属银，反应

6、的离子方程式是Fe2 +Ag+Fe3+Ag；故答案为Fe2+Ag+Fe3+Ag；（ 3）将 2mL 2mol / L Fe（ NO3） 3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失，说明银杯氧化，可能是溶液中铁离子的氧化性，也可能是铁离子水解显酸性的溶液中，硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性，稀硝酸溶解银，所以实验不能证明3+氧化了 Ag，故答案为不Fe能；因为Fe（ NO3 3溶液呈酸性，酸性条件下NO3-也可能氧化 Ag；）将 2mL1mol / L Fe2（ SO4） 3 溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失说明部分溶解，将 2mL 2mol / L FeCl3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失，

7、说明银溶解完全，依据上述现象可知，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+浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大，故答案为溶液中存在+Fe2+-更有利于降低+平衡： Fe3 +Ag+Ag ，且AgCl 比 Ag2SO4 溶解度更小， Cl 比 SO42Ag浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大。4溶液放置在空气中容易变质，因此为了方便使用2，实验室中常保存硫酸亚铁2FeSOFe铵晶体 俗称 “摩尔盐 ”，化学式为 (NH424 22O，它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定) Fe(SO ) ?6H是指物质

8、放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)I硫酸亚铁铵晶体的制备与检验（ 1）某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中，配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，这样处理蒸馏水的目的是 _。向 FeSO溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液，经过操作 _、冷却结4晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。（ 2）该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图所示实验的目的是 _， C 装置的作用是 _。取少量晶体溶于水，得淡绿色待测液。取少量待测液， _ (填操作与现象 )，证明所制得的晶体中有2。Fe取少量待测液，经其它实验证明晶体中有NH4和 SO42II实验探究影

9、响溶液中Fe2 稳定性的因素（ 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 上述溶液于两支试管中，刚开始两种溶液都是浅绿色，分别同时滴加 2 滴 0.01mol/L 的 KSCN溶液， 15 分钟后观察可见： (NH4)2Fe(SO4)2 溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液； FeSO4 溶液则出现淡黄色浑浊。（资料 1）沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀 pH7.62.7完全沉淀 pH9.63.7请用离子方程式解释 FeSO溶液产生淡黄色浑浊的原因 _。4讨论影响2稳定性的

10、因素，小组同学提出以下3 种假设：Fe假设 1：其它条件相同时，NH4的存在使 (NH4)2Fe(SO4 )2 溶液中 Fe2+稳定性较好。假设2：其它条件相同时，在一定2稳定性越好。pH 范围内，溶液 pH 越小 Fe假设3： _。（4）小组同学用如图装置（G 为灵敏电流计），滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液 A（0.2 mol/L NaCl ）和溶液B（0.1mol/L FeSO4）为不同的 pH，观察记录电流计读数，对假设2进行实验研究，实验结果如表所示。序号1NaCl电流计读数A： 0.2mol LB： 0.1mol L1FeSO4实验 1pH=1pH=58.4实验 2pH=1pH=16

11、.5实验 3pH=6pH=57.8实验 4pH=6pH=15.5（资料 2）原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原 电池的电流越大。（资料 3）常温下， 0.1mol/L pH=1 的FeSO44根据以溶液比 pH=5 的 FeSO 溶液稳定性更好。上实验结果和资料信息，经小组讨论可以得出以下结论：U 型管中左池的电极反应式_ 。对比实验 1 和 2（或 3 和 4） ,在一定 pH 范围内，可得出的结论为_。对比实验 _ 和_ ，还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对O 氧化性强弱的影响因素。2 对（资料3）实验事实的解释为_ 。【答案】除去水

12、中溶解的氧气，防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管，影响实验结果36滴入少量 K Fe(CN) 溶液，出现蓝色沉淀（或先滴入2 滴 KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色）4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+ 当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响 Fe2+的稳定性。（或当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好。） O2 + 4e- +4H+= 2H2O溶液酸性越强 ,Fe2+的还原性越弱13（或 2 和 4）其它条件相同时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的

13、影响，超过了对O2 的氧化性增强的影响。故 pH=1 的 FeSO4 溶液更稳定。【解析】【分析】I.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化；向FeSO4 溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体；(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰；检验 Fe2+，可以向样品中滴入少量 K362+；或先Fe(CN) 溶液，出现蓝色沉淀，说明存在Fe滴入 2 滴 KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在Fe2+；II.(3) 由表可知， pH=4.5 的 0.8 mol/L 的

14、FeSO 溶液中，会产生Fe(OH) 沉淀，说明二价铁43被氧化成了三价铁，同时和水反应生成Fe(OH)3 沉淀；0.8 mol/L 的 FeSO2 溶液中硫酸根的浓度也不4 溶液（ pH=4.5）和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO)4同，可以以此提出假设；(4) FeSO4 中的铁的化合价为 +2 价，具有还原性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极， NaCl 中溶解的氧气得电子生成，在酸性环境中生成水；实验 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，电流越小，结合原电池装置中，其它条

15、件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出结论；对比实验 1 和 3（或 2 和 4）发现， FeSO4 溶液的 pH 相同时， NaCl 溶液的 pH 越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出结论；对比实验 1 和 4， NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱， FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强，但是电流却减小，结合的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化，在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，目的是：除去水中溶解的氧

16、气，防止氧化Fe2+；向 FeSO4溶液中加入饱和 (NH4)2SO4 溶液，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体；(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色，该装置的实验目的是：检验晶体中是否含有结晶水；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰，需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4 的试管，影响实验结果；检验 Fe2+，可以向样品中滴入少量K3Fe(CN)6溶液，出现蓝色沉淀，说明存在Fe2+；或先滴入 2 滴 KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在Fe2+；II.(3)由表可知，pH=4.5 的0.8 mol/L的 FeSO4

17、 溶液中，会产生Fe(OH)3 沉淀，说明二价铁被氧化成了三价铁，同时和水反应生成Fe(OH)3 沉淀，离子方程式为：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 溶液中硫酸根的浓度也不同， 0.8 mol/L 的 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根浓度更大，故可以假设：当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性；或者当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好；(4) FeSO4 中的铁的化合价为 +2 价，具有还原

18、性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极， NaCl 中溶解的氧气得电子生成，在酸性环境中生成水，故电极方程式为：O2 + 4e-+4H+= 2H2O；实验 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，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出的结论是：溶液酸性越强，Fe2+的还原性越弱；对比实验1 和 3（或 2 和 4）发现， FeSO4 溶液的 pH 相同时， NaCl 溶液的 pH 越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同

19、时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出在一定pH 范围内溶液的碱性越强，O2 氧化性越强；对比实验1 和 4， NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱，FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强，但是电流却减小，结合的结论，和其它条件相同时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对O2 的氧化性增强的影响。故pH=1 的 FeSO4 溶液更稳定。3 广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na 2S2O4) ，俗称保险粉，是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇，在碱性介质中稳定。. 工业上制备连二亚硫酸钠的流程如下：请回答下列问题：（ 1）步骤中的化学方程

20、式为 _ ；（ 2）步骤中沉淀为 _ （填化学式）；（ 3）步骤中加入 NaCl 固体的作用是 _ ，分离出保险粉方法为 _、洗涤、干燥，洗涤所用试剂是_ 。. 工业上也可用右图装置电解NaHSO3溶液制 Na2S2O4。（1）惰性电极a 连接电源的 _（填“正极”或“负极”），其电极反应式为_；（2）若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠，其原因是_ 。. 探究 Na2S2O4 的性质：某课题小组常温下测定0.050 mol?L -1 Na2S2O4 溶液在空气中的pH 变化如下图所示；（1） 0-t 1 段主要生成HSO3- ，根据 pH 变化图，写出0- t 1 发生反应的离子方程式为_；（2

21、）若 t时溶液中 Na S O 全部被氧化成 NaHSO，此时溶液中 c(SO2-)-c(HSO)32122433_-1（填具体数值，不考虑溶液体积变化）=mol?L【答案】Zn+2SO=ZnS2O4Zn(OH)2 降低 Na2S2O4 的溶解度，使更多Na2S2O4 析出 过滤 乙醇-+2e-2-+-Na2S2O4 被阳极生成的氧气氧化或-在阳极失电子得到硫酸根负极 2HSO3=S2O42OHHSO32H22-5-10-9O4+O2=4HSO10O+2S3【解析】 .锌粉加水形成分散系，再通入二氧化硫反应得到ZnS2O4，加入 18%d NaOH 溶液反应得到氢氧化锌沉淀、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)根据上述分析，步骤中的化学方程式为Zn+2SO=ZnS2O4，故答案为：Zn+2SO2=ZnS2O4；(2)步骤中沉淀为Zn(OH)2，故答案为： Zn(OH)2；(3)步骤中加入 NaCl 固体可以降低 Na S O的溶解度，使更多Na S O 析出，然后过滤、224224洗涤、干燥即可分离出保险粉；连二亚硫酸钠(Na2 2 4S O )是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇。为了减少Na2S2O4 的溶解损失，洗涤液可以选用乙醇，故答案为：降低Na2S2O4的溶解度，使更多Na2S2O4

23、 析出；过滤；乙醇；. a 极上 NaHSO3 生成 Na2S2O4， S 元素化合价由 +4 价降低到+3 价，发生还原反应，应为阴极， a 连接电源的负极，b 极上氢氧化钠溶液中的水被氧化生成氧气，为阳极，b 连接电源的正极。(1)根据上述分析，惰性电极a 连接电源的负极 ”)，其电极反应式为-2-+-2HSO3 +2e =S2O42OH，故答案为：负极；2HSO3-+2e-=S2O42-+2OH- ；(2)若不加隔膜， Na2S2O4 被阳极生成的氧气氧化得到硫酸根，得不到连二亚硫酸钠，故答案为： Na2S2O4 被阳极生成的氧气氧化得到硫酸根；.(1)Na2 241段发生离子反应方程式

24、为S O 溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则0 t2 42-223-，故答案为： 2S2 42-223-；2S O+O +2HO=4HSOO+O +2H O=4HSO(2)若 t1时溶液中Na S O 全部被氧化成NaHSO ，浓度为0.1 mol/L ，根据图像，此时溶液的2243pH=5，溶液中存在物料守恒，c(SO32- )+c(H2SO3)+ c(HSO3-)=0.1 mol/L ，也存在电荷守恒，c(Na+)+ c(H+)=2c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)，则 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 ，故答案为：10-5-10-9 。4 钢铁分析中常用高氯酸 (HClO4)溶解矿样，某研究性学习小组欲制取少量高氯酸。该学习小组查阅到 ：a HClO4 浓度高于60%时遇含碳化合物易爆炸，浓度低于60%时比较稳定;b NaClO4 与浓硫酸反应可制得高氯酸，若采用真空蒸馏可得纯高氯酸;c NaClO3 在 673K(400) 分解产生 NaClO4、 NaCl 和一种气体。该小组同学设计实验分三步制备高氯酸：（一）制氯气并使制得的氯气与氢氧化纳溶液反应制氯酸纳;（二）氯酸钠分解制高氯酸钠;（三）高氯酸纳与浓硫酸反应制高氯酸2N

26、aClO4+H2SO4(浓)Na2SO4+2HClO4 。（ 1）制取氯酸钠的装置连接顺序为A,_（2） B 装置中发生反应的离子方程式为_ 。（ 3）为了制备高氯酸钠并推出氯酸钠分解制高氯酸钠的化学方程式，该小组设计了两组装置(甲，乙 )如下 ：该小组经过分析决定选用甲装置制备高氯酸钠，取NaClO3 样品 2.13 g,加热充分反应后集气瓶中收集到 224 mL (标准状况下 )气体，则该反应的化学方程式为_ ；不选用乙装置的原因可能为_ 。（4）用丙裝置制备高氯酸，向烧瓶中加入高氯酸钠，然后加入浓硫酸后，加热可制取高氯酸。实验开始前，胶塞及导管接口需要包锡箔纸，其原因是_，仪器 E 的名

27、称为_。该组同学发现操作中少加入一种物质，该物质的名称为_。 发现后的正确操作为 _。（ 5）工业上大量制备 NaClO4 常用高电流密度电解 NaClO3 的方法，试写出以惰性电极电解时的阳极反应式 ： _ 。【答案】 C,B,D 3Cl-2+6OH5Cl+ClO3+3H2O 2 NaClO3NaClO4+NaCl+O2 乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集橡胶中含有“ ”碳 ，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管极有可能会爆炸锥形瓶碎瓷片 (或沸石 )停止实验，冷却后加入碎瓷片 (或沸石 )再继续进行实验ClO3-2e+H2 O=ClO4 -+2H+【解析】（1） . 装

28、置 A 制取的氯气通过装置 C 除去氯化氢杂质，在装置 B 中，氯气与氢氧化钠溶液反应制得氯酸钠，用 D 吸收多余的氯气，防止污染环境，所以制取氯酸钠的装置连接顺序为 A， C，B， D，故答案为 C， B， D；（ 2） .在 B 装置中，氯气和氢氧化钠溶液在加热的条件下发生反应，生成氯化钠、氯酸钠和水，反应的离子方程式为： 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O，故答案为 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O；（3） . 用甲装置制备高氯酸钠，2.13gNaClO3 样品的物质的量为0.02mol ，224mL(标准状况下)气体的物质的量为0.01mol ，则该反应的

29、化学方程式为2NaClO3NaClO4+NaCl+O2；因乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集，所以不选用乙装置，故答案为 2NaClO3NaClO4+NaCl+O2；乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集；（4） . 实验开始前，胶塞及导管接口需要包锡箔纸，其原因是橡胶中含有 “碳 ”，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管极有可能会爆炸 ；仪器 E 的名称为锥形瓶 ；该组同学发现操作中少加入一种物质，该物质的名称为碎瓷片（或沸石），发现后的正确操作为停止实验，冷却后加入碎瓷片（或沸石）再继续进行实验，故答案为橡胶中含有“碳”，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及

30、导管极有可能会爆炸；锥形瓶 ；碎瓷片(或沸石)；停止实验，冷却后加入碎瓷片(或沸石)再继续进行实验；（5） .工业上大量制备NaClO4 常用高电流密度电解NaClO3 的方法，以惰性电极电解时，阳极发生氧化反应，则阳极反应式为 ： ClO3-2e- +H2O=ClO4-+2H+，故答案为 ClO3-2e-+H2O=ClO4-+2H+。5（ 1）天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为 _ 。将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuCl2 溶液中，铁棒接甲烷燃料电池负极，石墨棒接该电池正极，一段时间后测

31、得铁棒比石墨棒增加了6.4克。写出铁棒电极上发生的电极反应式 _；则理论上消耗 CH4的体积在标准状况下为_。（2）如图所示的实验装置中，丙为用碘化钾溶液润湿的滤纸，m、n 为夹在滤纸两端的铂夹；丁为直流电源，x、 y 为电源的两极； G 为电流计； A、 B、C、 D 四个电极均为石墨电极。若在两试管中充满H2SO4 溶液后倒立于 H2SO4溶液的水槽中，闭合 K2，断开 K1。丙电解时反应的离子方程式为_。继续电解一段时间后，甲池中A、 B 极均部分被气体包围，此时断开K21，闭合 K，电流计 G 指针发生偏转，则B 极的电极反应式为 _ ， C 极的电极反应为_ 。【答案】 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）总反应为甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾，所以总方程式为：CH 4 + 2O 2 + 2OH - = CO32- + 3H 2O。正极是氧气得电子：O2 +2H 2O + 4e- = 4OH -，总反应减去正极反应（将正极反应扩大2 倍，以消去氧气），得到负极反应为： CH4-8e-2-+7H2O。+10OH =CO3将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuCl2 溶液

33、中，铁棒接甲烷燃料电池负极，石墨棒接该电池正极，则铁棒为电解的阴极，反应为：Cu2+ + 2e -= Cu ；石墨棒为电解的阳极，反应为： 2Cl- - 2e- = Cl2。一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了6.4 克，这 6.4g 是生成的单质铜 （ 0.1mol ），则根据电极反应得到转移电子为0.2mol ，1 个甲烷生成碳酸根失去8 个电子，所以参加反应的甲烷为0.025mol ，即 0.56L。（2） 丙是碘化钾溶液，电解时阴阳两极分别是水电离的氢离子和碘化钾电离的碘离子反应，所以总方程式为2I-222-+2H OI +H +2OH闭合 K2，断开 K1 时，是用直流电源对甲乙丙进行串

34、联电解。A 中得到氢气 ， B 中得到氧气（因为 A 中气体的体积大约是B 的 2倍），所以 A 为电解的阴极， B 为电解的阳极，进而得到直流电源x 为正极， y 为负极 。 断开 K2，闭合 K1，电流计G 指针发生偏转，说明形成原电池。由题意只可能是甲中形成氢气氧气燃料电池，对乙丙进行电解。所以B 电极为原电池的正极，反应为氧气在酸性条件下得电子，方程式为O2+4e-+4H+=2H2O。因为 B 为正极，所以 C 为电解的阳极，注意此时c 电极表面应该有刚才断开K2 ，闭合 K1 时，进行电解得到的单质银。所以此时c 电极的反应为 Ag e- = Ag+。6 （ I）某同学设计实验探究构

35、成原电池的条件，装置如下：实验一：实验探究电极的构成甲图A 、B 两极均选用石墨作电极，发现电流计指针不偏转； A 、 B 两极均选用铜片作电极，发现电流计指针不偏转； A 极用锌片， B 极用铜片，发现电流计指针向左偏转； A 极用锌片， B 极用石墨，发现电流计指针向左偏转。结论一：_ 。实验二：探究溶液的构成甲图，A 极用锌片，B 极用铜片) 液体采用无水乙醇，发现电流计指针不偏转； 改用硫酸溶液，发现电流计指针偏转，B 极上有气体产生。结论二 ： _ 。实验三：对比实验，探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中，发现锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象，电流计指针不发

36、生偏转。结论三： _ 。思考：对该同学的实验，同学乙提出了如下疑问，请你帮助解决。（1）在甲图装置中，若A 为镁片， B 为铝片，电解质溶液为NaOH 溶液，电流计的指针应向_偏转。（2）一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中，电流计指针_（填 “能 ”或 “不”能 ）偏转。（II）依据氧化还原反应：+2+2Ag(aq)+Cu(s)=Cu (aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：（1）电极 X 的材料是 _；电解质溶液Y 是_；（2）当电路中转移0.01mol 电子时，两电极的质量差为 _g。【答案】电极必须是两活泼性不同的电极溶液必须是电解质溶液必须构成闭合回路右 不能

37、 Cu AgNO3 1.4g【解析】【分析】(I)实验一：由可知，当两极相同时，不能形成原电池；由可知，当两极是两种活泼性不同的金属或一种是金属一种是非金属时，可以形成原电池；实验二：中乙醇是非电解质，溶液中无自由移动离子；中硫酸是电解质，硫酸溶液中有自由移动离子，能形成原电池；实验三：要有电流，必须能形成闭合回路。思考： (1)相对于电解质溶液来讲，哪个电极更活泼，哪个电极做负极，指针向哪偏转；(2)要形成原电池产生电流，必须形成闭合回路。(II)+2+根据反应 “ 2Ag(aq)+Cu(s) Cu (aq)+2Ag(s) 分”析，在反应中， Cu 被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应

38、为Cu-2e-=Cu2+，则正极为活泼性较Cu 弱的 Ag， Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为 Ag+e=Ag，电解质溶液为3AgNO ，原电池中，电子从负极经外电路流向正极，由此分析解答。【详解】(I)实验一：由可知，当两极相同时，不能形成原电池；由可知，当两极是两种活泼性不同的金属或一种是金属一种是非金属时，可以形成原电池；实验二：中乙醇是非电解质，溶液中无自由移动离子；中硫酸是电解质，硫酸溶液中有自由移动离子，能形成原电池；实验三：要有电流，必须能形成闭合回路；思考： (1)相对于氢氧化钠溶液来讲，铝比镁更活泼，故铝做负极，电流计的指针应向右偏转；(2)一根金属丝两端分别放在图乙的

39、两个烧杯之中，不能形成闭合回路，而要形成原电池产生电流，必须形成闭合回路；(II)(1)由反应 “2Ag+(aq)+Cu(s) Cu2+(aq)+2Ag(s) 可”知，在反应中，Cu 被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ；(2)若刚开始Cu电极和银电极的质量相等，当电路中通过0.01mol电子时，正极上生成Ag为 0.01mol ，即1.08g，负极上Cu 溶解的物质的量为0.005mol ，即0.32g，所以两个电极的质量差为0.32g+1.08g=1.4g。7（ 16 分）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均

40、匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：编号实验目的碳粉 /g铁粉 /g醋酸 /%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0（2）编号 实验测得容器中压强随时间变化如图2。 t 2 时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了腐蚀，请在图 3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了（填 “氧化 ”或 “还原 ”）反应，其电极反应式是。（3）经过相当长的一段时间，图1 锥形瓶中混合物表面生成了一层红棕色的铁锈，取少量

41、铁锈于试管中，加入稀盐酸，取少量反应之后的溶液检验其中的Fe3+，检验 Fe3+最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN，可以检验痕量的Fe3+。还可用 KI 来检验： 2Fe3+2I2Fe2+I2，有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe3+与 I 反应后的溶液显深红色，它是I2 溶于 KI 溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe3+，进而证明这是否是一个可逆反应，试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1mol/L 的 FeCl3、 KI、 KSCN、 NaOH、 H2SO4 、 KMnO4溶液， CCl4，蒸馏水。编号实验操作预期现象和结论在试管中加入少量该FeCl3 溶液和深红色如期出现KI 溶液