备战高考化学化学能与电能的综合复习含答案一

1、备战高考化学化学能与电能的综合复习含答案(1)一、化学能与电能1 以 nacl 为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究nacl 溶液对钢铁腐蚀的影响。（ 1）将滤纸用 3.5%的 nacl 溶液润湿，涂上铁粉、碳粉的混合物，贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂，再缓慢加入nacl 溶液至没过滤纸，操作如下所示：实验 的现象说明，得电子的物质是_ 。碳粉的作用是_ 。为了说明nacl 的作用，需要补充的对照实验是_。（ 2）向如图示装置的烧杯 a、 b 中各加入 30ml 3.5%的 nacl 溶液，闭合 k，指针未发生偏转。加热烧杯 a，指针向右偏转。取 a、 b 中溶液

2、少量，滴加 k36b 中无变化， b 中铁片fe(cn) 溶液， a 中出现蓝色沉淀，作_极。加热后，指针发生偏转的原因可能是_。（3）用（ 2）中图示装置探究不同浓度nacl 溶液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a、 b 中各加入 30ml 不同质量分数的nacl 溶液，实验记录如下表所示。实验ab指针偏转方向i0.1%0.01%向右ii0.1%3.5%向左3.5%饱和溶液向右 中， b 中电极发生的电极反应式是_。 中，铁在饱和nacl 溶液中不易被腐蚀。查阅资料可知：在饱和nacl 溶液中 o2 浓度较低，钢铁不易被腐蚀。设计实验证明：_ 。（ 4）根据上述实验，对钢铁腐蚀有影响的因素是_ 。【

3、答案】 o2 与铁组成原电池，作原电池的正极用水代替 nacl 溶液进行上述实验正温度升高， fe 还原性增强，反应速率加快fe 2e-=fe2+另取两个烧杯，分别往其中加入铁片和一定量的饱和nacl 溶液，再分别滴加几滴k3fe(cn)6 溶液，然后往其中一个烧杯中通入 o2，观察现象温度、 nacl 溶液的浓度、 o2的浓度【解析】【分析】（ 1）铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池，发生吸氧腐蚀生成氢氧根离子，溶液显碱性，遇到酚酞变红；（ 2） k3 fe(cn)6 溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀； 温度升高， fe 还原性增强，反应速率加快；（3） 依据不同浓度下，检流计指针偏转方向

4、判断电极，书写电极反应式； 要证明在饱和 nacl 溶液中 o2 浓度较低，钢铁不易被腐蚀，可以设计对比试验，一个实验中通入氧气，另一个实验中不通入氧气，观察铁的腐蚀情况；（ 4）依据上述实验总结归纳解答。【详解】（ 1） 铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池，酚酞变红说明生成氢氧根离子，发生吸氧腐蚀，故得电子的物质是o2； 铁与碳以氯化钠溶液为电解质形成原电，铁做原电池负极，碳做正极； 为了说明 nacl 的作用，需要补充的对照实验是，用水做电解质，代替氯化钠进行上述实验；（2） k36a、 b 中溶液少量，滴加fe(cn) 溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀，而取k fe(cn) 溶液， a

5、中出现蓝色沉淀，说明a 中生成二价铁离子，b 中无变化， b 中没有二36价铁离子生成，所以a 做负极， b 做正极； 加热后，指针发生偏转的原因可能是：温度升高，fe 还原性增强，反应速率加快；（3） 依据图表中 组数据及指针向左偏转，则可知：b 极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式：fe 2e-=fe2+； 要证明氧气浓度对金属腐蚀速率的影响，可以设计对比实验，如下：另取两个烧杯，分别往其中加入铁片和一定量的饱和nacl 溶液，再分别滴加几滴k36fe(cn) 溶液，然后往其中一个烧杯中通入o2，观察现象；（4）通过上述实验可知：对钢铁腐蚀有影响的因素是有温度、nacl 溶液的浓度、

6、 o2 的浓度。2 研究 +6 价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验：已知： cr2o72- ( 橙色 )+ h2o 2cro42- ( 黄色 )+ 2h+ h=+13. 8kj/ mol ， +6 价铬盐在一定条件下可被还原为 cr3+， cr3+在水溶液中为绿色。（1）试管 c 和 b 对比，推测试管c 的现象是 _ 。（2）试管 a 和 b 对比， a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是 c( h+) 增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是c( h+) 增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明？_（“是”或“否”），理由是_ 。（3

7、）对比试管 a、b、c 的实验现象，可知 ph 增大c(cr2 o72- )c(cro4_（选填“增大”，2- )“减小”，“不变”）；（4）分析如图试管 c 继续滴加 ki 溶液、过量稀 h24+6 价铬盐氧化性so 的实验现象，说明强弱为 cr2 72-42 - （填“大于”，“小于”，“不确定”）；写出此过程中氧o _cro化还原反应的离子方程式_。（ 5）小组同学用电解法处理含 cr2 o72- 废水，探究不同因素对含 cr2o72- 废水处理的影响，结果如表所示（ cr2o72- 的起始浓度，体积、电压、电解时间均相同）。实验是否加入否否加入 5g否fe ( so )324是否加入

8、h2 4否加入 1ml加入 1ml加入 1mlso电极材料阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴极为石墨，墨墨墨阳极为铁2 72-的去除率 /%0.92212.720.857.3cr o实验中 cr2 72- 放电的电极反应式是 _。o实验中 fe3+去除 cr2 72- 的机理如图所示，结合此机理，解释实验iv 中 cr272-去除率提oo高较多的原因 _ 。【答案】溶液变黄色否 cr2o72- ( 橙色 )+ h2o ?cro42- ( 黄色 )+ 2h+正向是吸热反应，若因浓 h24so 溶于水而温度升高，平衡正向移动，溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深，说明橙色加深就是

9、增大c( h+) 平衡逆向移动的结果减小 大于cr2 72-+6i-o+14h+3+3i222-+6e-+3+7h22+2+=2cr2 7+14h =2cro 阳极 fe 失电子生成fe， fe 与+7h ocr o2 72-在酸性条件下反应生成fe3 +， fe3+在阴极得电子生成fe2+，继续还原cr2 7 2-， fe2+循cr oo环利用提高了 cr2o72- 的去除率【解析】【分析】根据平衡移动原理分析对比实验；注意从图中找出关键信息。【详解】（ 1）由 cr2o72- ( 橙色 )+ h2o 2cro42- ( 黄色 )+ 2h+及平衡移动原理可知，向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠溶液

10、后，可以减小溶液中的氢离子浓度，使上述平衡向正反应方向移动，因此，试管c 和 b（只加水，对比加水稀释引起的颜色变化）对比，试管c 的现象是：溶液变为黄色。（2）试管 a 和 b 对比， a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c h+c h+) 增大对平衡的影响。我认为不( ) 增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是(需要再设计实验证明，故填否。理由是：cr2o72- ( 橙色 )+ h2o ?cro42- ( 黄色 )+ 2h+正向是吸热反应，浓 h2so4 溶于水会放出大量的热量而使溶液的温度升高，上述平衡将正向移动，溶液会变为黄色。但是，实际的实验现象是溶液的橙

11、色加深，说明上述平衡是向逆反应方向移动的，橙色加深只能是因为增大了c( h+) 的结果。（3）对比试管 a、b、c 的实验现象，可知随着溶液的ph 增大，上述平衡向正反应方向移动， c(cr2o 7 2- ) 减小，而 c(cro 4 2- )增大，故 c(cr2o72- ) 减小。c(cro42- )（4）向试管 c 继续滴加 ki 溶液，溶液的颜色没有明显变化，但是，加入过量稀h2so4后，溶液变为墨绿色，增大氢离子浓度，上述平衡向逆反应方向移动，cro 2-转化为 cr2-42o7，cr2 o72- 可以在酸性条件下将 i- 氧化，而在碱性条件下，cro4 2- 不能将 i- 氧化，说明

12、 +6 价铬盐氧化性强弱为： cr2o72- 大于 cro42- ；此过程中发生的氧化还原反应的离子方程式是 cr2o72- +6i- +14h+=2cr3+3i2+7h2o。（ 5）实验中， cr2o7 2- 在阴极上放电被还原为 cr3+，硫酸提供了酸性环境，其电极反应式是 cr2o72- +6e- +14h+=2cr3+7h2o。由实验中 fe3+去除 cr2 72-的机理示意图可知，加入 fe243溶于水电离出3+，在直o( so )fe流电的作用下，阳离子向阴极定向移动，故fe3+更易在阴极上得到电子被还原为fe2+， fe2+在酸性条件下把 cr2o72- 还原为 cr3+。如此循

13、环往复， fe3+在阴极得电子生成fe2+，继续还原cr2o72- ， fe2+循环利用提高了 cr2o72- 的去除率。由此可知，实验iv 中 cr2o72-去除率提高较多的原因是：阳极fe 失电子生成fe2+，fe2+与 cr2o72- 在酸性条件下反应生成fe3+， fe3+在阴极得电子生成fe2+，继续还原cr2o72- ，故在阴阳两极附近均在大量的fe2+， fe2+循环利用提高了 cr2o72- 的去除率。【点睛】本题中有很多解题的关键信息是以图片给出的，要求我们要有较强的读图能力，能从图中找出解题所需要的关键信息，并加以适当处理，结合所学的知识解决新问题。3 甲同学向做过银镜反应

14、的试管滴加0.1mol/l 的 fe( no3) 3 溶液 ( ph=2) ，发现银镜部分溶解，和大家一起分析原因：甲同学认为：fe3+具有氧化性，能够溶解单质ag。乙同学认为：fe( no3) 3 溶液显酸性，该条件下no3也能氧化单质ag。丙同学认为：fe3+和 no3 均能把ag 氧化而溶解。(1) 生成银镜反应过程中银氨溶液发生_ （氧化、还原）反应。(2) 为得出正确结论，只需设计两个实验验证即可。实验 i：向溶解了银镜的fe( no3) 3 的溶液中加入 _（填序号， kscn溶液、k3fe cn 6溶液、稀hc1_，证明甲的结论正确。( )），现象为实验：向附有银镜的试管中加入_

15、溶液，观察银镜是否溶解。两个实验结果证明了丙同学的结论。(3) 丙同学又把 5mlfeso2 滴 kscn溶液无变化；第二份加入4 溶液分成两份：第一份滴加1ml0.1mol/lagno 3 溶液，出现白色沉淀，随后有黑色固体产生（经验证黑色固体为ag 颗粒），再取上层溶液滴加kscn溶液变红。根据上述的实验情况，用离子方程式表示fe3+、fe2+、 ag+ 、ag 之间的反应关系 _。(4) 丁同学改用如图实验装置做进一步探究：k 刚闭合时，指针向左偏转，此时石墨作_，（填 “正极 ”或 “负极。此过程氧化性： fe3+_ag+（填 或或 ）。由上述实验，得出的结论是：_。【答案】还原 产生

16、蓝色沉淀ph=2 0.3mol/l kno3 或 nano3 溶液 ag + fe3+ ? ag+ +fe2+或 (ag+ + fe2+ ?ag + fe3+) 正极 其它条件不变时，物质的氧化性与浓度有关系，浓度的改变可导致平衡的移动【解析】【分析】(1)根据元素化合价的变化判断；(2)实验 ：甲同学认为：fe3+具有氧化性，能够溶解单质ag，则要证明甲的结论正确，可验证 fe3+的还原产物fe2+的存在；实验 ：进行对照实验；(3)根据实验现象判断溶液中发生的反应；(4)根据指针偏转方向判断正负极，判断电极反应，并结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物分析解答。【详解】(1)往 ag

17、no3 溶液中逐滴加入氨水，银离子和氨水反应生成白色的氢氧化银沉淀和铵根离子， ag+nh3?h2o agoh +nh4+ ；继续滴入氨水白色沉淀溶解，氢氧化银和氨水反应生成银氨溶液和水，agoh+2nh3?h2 o ag(nh3)2 oh+2h2o，若用乙醛进行银镜反应，再加入乙醛溶液后，水浴加热，生成乙酸铵，氨气、银和水，化学反应方程式为：ch cho+2ag(nh ) ohch coonh +2ag +3nh+h o，银氨溶液中的银为+1 价，被醛33 2342基还原生成0 价的银单质，故答案为：还原；(2)实验 ：甲同学认为： fe3+具有氧化性，能够溶解单质ag，则要证明甲的结论正确

18、，可验证 fe3+的还原产物fe2+的存在即可，验证fe2+的实验是取少量除尽ag+后的溶液于试管中，加入 k3fe(cn)6溶液会和fe2+反应生成蓝色沉淀，故答案为：；产生蓝色沉淀；实验 ：丙同学认为：fe3+和 no3 均能把 ag 氧化而溶解，且两个实验结果证明了丙同学的结论，而实验i 验证了 fe3+具有氧化性，能够溶解单质ag，则实验ii 需要验证no3也能把 ag 氧化而溶解，需进行对照实验，0.1mol/l 的 fe(no3)3 溶液 (ph=2)， no3 为 0.3 mol/l ，所以需向附有银镜的试管中加入ph=2 的 0.3 mol/l kno3 或 nano3 溶液，

19、故答案为：ph=2的 0.3 mol/l kno3 或 nano3；3+遇 kscn溶液变红，第一份滴加2 滴 kscn溶液无变化，说明feso溶液中无3+，(3)fe4fe第二份加入 1ml 0.1mol/l agno 3 溶液，出现白色沉淀，随后有黑色固体ag 产生，再取上层溶液滴加kscn溶液变红，说明有fe3+产生，说明fe2+被 ag+氧化生成fe3+，ag+被还原为ag，又 fe3+具有氧化性，能够溶解单质ag，则该反应为可逆反应，反应的离子方程式为：fe3+ag? fe2+ag+ 或 ag+fe2+? ag+fe3+；(4) k 刚闭合时，指针向左偏转，则银为负极，石墨为正极，该

20、电池的反应本质为fe3+ag? fe2+ag+ ，该反应中铁离子为氧化剂，银离子为氧化产物，则氧化性：fe3+ ag+，故答案为：正极；当指针归零后，向右烧杯中滴加几滴饱和agno3 溶液，指针向右偏转，则此时石墨为负极，银为正极，右侧烧杯中银离子浓度增大，反应fe3+ag? fe2+ag+的平衡左移，发生反应 ag+fe2+? ag+fe3+，此时 ag+为氧化剂， fe3+为氧化产物，则氧化性： fe3+ ag+；由上述实验，得出的结论是：在其它条件不变时，物质的氧化性与浓度有关，浓度的改变可导致平衡移动。4 （ 1）利用原电池装置可以验证fe3+与 cu2+氧化性相对强弱，如下图所示。该

21、方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。写出该氧化还原反应的离子方程式： _ 。该装置中的负极材料是_（填化学式），正极反应式是_。（ 2）某研究性学习小组为证明 2fe3+2i ? 2fe2+i2 为可逆反应，设计如下两种方案。方案一：取 5ml0.1mol/lki 溶液，滴加 2ml0.1mol/l的 fecl3溶液，再继续加入42mlccl ，充分振荡、静置、分层，再取上层清液，滴加kscn溶液。方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是_。有同学认为方案一设计不够严密，即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象，其原因是（用离子方程式表示） _。方案二：设计如下图原电池装置，

22、接通灵敏电流计，指针向右偏转（注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极），随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。当指针读数变零后，在右管中加入 1mol/l fecl2 溶液。方案二中， “读数变为零 ”是因为 _.“在右管中加入 1mol/l fecl2 溶液 ”后，观察到灵敏电流计的指针_偏转（填 “向左 ”、“向右 ”或 “不”），可证明该反应为可逆反应。【答案】 cu+2fe3+2+2+3+2+4层）溶液呈紫红色，且上层=cu+2fe cufe + e= fe下层（ ccl清液中滴加 kscn后溶液呈血红色4fe2+o2+4h+=2h2 o+4fe3+该可逆反应达到了化学平衡状态

23、向左【解析】【分析】（1）验证 fe3+与 cu2+氧化性强弱时，应将反应cu+2fe3+=cu2+2fe2+设计成原电池，原电池中铜作负极发生氧化反应被损耗，选用金属性弱于铜的金属或非金属c 作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐；（2）方案一：如该反应为可逆反应，加入四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色，上层清液中滴加 kscn后溶液呈血红色；但在振荡过程中， fe2+离子易被空气中氧气生成 fe3+，不能证明fe3+未完全反应；方案二：图中灵敏电流计的指针指向右，右侧烧杯为正极，当指针读数变零后，在右管中加入 1mol/lfecl2 溶液，如为可逆反应，可发生2fe2+i2? 2fe3+2i-， i2

24、被还原，指针应偏向左。【详解】（1） fe3+氧化性比 cu2+强，可发生 2fe3+cu=2fe2+cu2+反应，反应中cu 被氧化， cu 电极为原电池的负极，负极反应式为cu-2e-=cu2+，选用金属性弱于铜的金属或石墨作正极，正极上 fe3+发生还原反应，电极反应式为fe3+e-=fe2+，故答案为 cu+2fe3+=cu2+2fe2+； cu；fe3+ + e = fe2+；（2） 若该反应为可逆反应，反应中有碘单质生成，但不足量的fe3+不能完全反应，溶液中依然存在 fe3+，则证明有碘单质和fe3+存在的实验设计为：向反应后的溶液再继续加入 2mlccl4，充分振荡、静置、分层

25、，下层（4ccl 层）溶液呈紫红色，再取上层清液，滴加kscn溶液，溶液呈血红色，故答案为下层（ccl4 层）溶液呈紫红色，且上层清液中滴加kscn后溶液呈血红色； 在振荡过程中，fe2+离子易被空气中氧气生成fe3+，不能证明反应可逆，反应的化学方程式为 4fe2+o2+4h+=2h2 o+4fe3+，故答案为4fe2+o2+4h+=2h2o+4fe3+； 若该反应为可逆反应， “读数变为零 ”说明该可逆反应达到了化学平衡状态，故答案为该可逆反应达到了化学平衡状态； 当指针读数变零后，在右管中加入1mol/lfecl2 溶液，如为可逆反应，可发生2fe2+i2? 2fe3+2i-， i2 被

26、还原，灵敏电流计指针总是偏向电源正极，指针应偏向左，故答案为向左。【点睛】本题考查化学反应原理的探究，侧重于分析问题和实验能力的考查，注意把握发生的电极反应、原电池工作原理，注意可逆反应的特征以及离子检验的方法为解答的关键。5 硫酰氯 (so2cl2)常作氯化剂或氯璜化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表：物质熔点 / 沸点 / 其它性质so cl-54.169.1易水解，产生大量白雾22易分解 ： so2 2 22cl so +clh so10.4338具有吸水性且不易分解24实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯，反应的化学方程式为so2(g)+cl2(g)

27、so2cl2(l) h=-97.3kj/mol 。装置如图所示（夹持仪器已省略），请回答有关问题：（ 1）仪器 b 的作用是 _ 。（ 2）若无装置乙硫酰氯会发生水解，则硫酰氯水解反应的化学方程式为_。（3）写出丁装置中发生反应的化学反应方程式并标出电子的转移_。（4）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有先通冷凝水，再通气控制气流速率，宜慢不宜快_( 填序号 )若三颈烧瓶发烫，可适当降温加热三颈烧瓶（5）少量硫酰氯也可用氯磺酸(clso3h)分解获得，该反应的化学方程式为_ ，此方法得到的产品中会混有硫酸。从分解产物中分离出硫酰氯的方法是 _ 。（6）工业上处理so2 废气

28、的方法很多，例如可以用下溶液转化为溶液发生反应的离子方程式为fe2(so4)3 酸性溶液处理，其工艺流程如_ ；有的工厂用电解法处理含有so2 的尾气，其装置如下图所示（电极材料均为惰性电极）。下列说法不正确的是_a 电极 a 连接的是电源的正极b 若电路中转移 0.03mole -，则离子交换膜左侧溶液中增加0.03mol 离子c 图中的离子交换膜是阳离子交换膜3-+2 42-2d 阴极的电极反应式为 2hso +2e +2h =s o+2h o【答案】吸收未反应完的氯气和二氧化硫，防止污染空气；防止空气中水蒸气进人甲，防止 so2cl2 水解 so2cl2+2h2oh2 so4+2hcl3

29、242 2+2+23+22clso h h so +so cl 蒸馏4h +4fe +o 4fe +2h o b【解析】（ 1） .甲装置发生的反应是：so222 2(g)+cl (g)so cl (l)，二氧化硫和氯气都是有毒的气体，产物so2 2b 中盛放碱石灰，以吸收未反应完的氯气cl 易水解，所以可以在仪器和二氧化硫，防止污染空气，同时还可以防止空气中的水蒸气进入甲装置中，防止so2 2cl水解，故答案为：吸收未反应完的氯气和二氧化硫，防止污染空气；防止空气中水蒸气进人甲，防止 so2 2cl 水解；（2） .乙硫酰氯发生水解生成硫酸和氯化氢，水解反应的方程式为：so2cl2+2h2o

30、 h2so4+2hcl，故答案为： so2cl2+2h2o h2so4+2hcl；（3） .在丁装置中 ， kclo3 与浓盐酸反应生成kcl、 cl2 和水 ，反应方程式为： kclo+5 价降低到 03+6hcl=kcl+3cl+3h22 o，在该反应中， kclo3 中氯元素的化合价从价， hcl 中氯元素的化合价从 1 价升高到0 价，根据得失电子守恒，表示电子转移的式子为：，故答案为：；（ 4） .由于硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为 -54.1，沸点为 69.1，在潮湿空气中“发烟”； 100以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解，因此为提高本实验中硫酰氯的产率，

31、在实验操作中需要注意的事项有先通冷凝水，再通气，控制气流速率，宜慢不宜快，若三颈烧瓶发烫，可适当降温，但不能加热三颈烧瓶，否则会加速分解，正确，故答案为：；（ 5） .根据题意可知，氯磺酸（ clso 3h ）加热分解，也能制得硫酰氯与硫酸，该反应的化学方程式为 2clso3h h2so4+so2cl2；硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为 -54.1 ，沸点为 69.1，而硫酸沸点高，则分离产物的方法是蒸馏，故答案为：2clso3h h2so4+so2cl2；蒸馏；（ 6） .根据流程图可知，硫酸铁酸性溶液和so2 发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸，所以溶液中含有硫酸亚铁和硫酸，硫酸亚铁在酸

32、性条件下被空气中的氧气氧化生成硫酸铁，反应的离子方程式为： 4h+4fe2+o2 4fe3+2h2o；由装置图可知，通入二氧化硫的一极生成硫酸，则 a 为阳极，发生氧化反应，b 为阴极，发生还原反应， a. a 为阳极，则电极 a 连接的是电源的正极，故a 正确； b.阳极发生 so2 -2e-2-+2h2o=so4+4h ，若电路中转移 0.03mole - ，则离子交换膜左侧溶液中生成0.015molso42- 和 0.06molh +，其中 0.03molh +移向阴极，增加0.045mol 离子，故b 错误； c. 电解使阳极生成氢离子，阴极消耗氢离子，则氢离子向阴极移动，所以图中的离

33、子交换膜是阳离子交换膜，故c 正确； d. 阴极发生还原反应 ，电极反应式为2hso3-+2e-+2h+=s2o42-+2h2o，故 d 正确 ；故答案为：4h+4fe2+o2 4fe3+2h2 o； b。6（ 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

34、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，极。若在两试管中充满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_ 。-2-2 2e-oi2+h2-【答案】 ch4-8e +10oh =co3+7h2o cu=cu 0.56l 2i+2h2 +2oho2+4e-+4h+=2h2o

35、 4oh-4e =o2 +2h2o【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-

36、 - 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

37、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+。7 某课外小组分别用图中所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答：.用甲图装置进行第一组实验。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代a铝b石墨c银d 铂cu 作电极的是

38、_(填序号)。（2） n 极为 _（填 “正” “负” “阴” “阳”）电极，发生反应的电极反应式为_。（ 3）实验过程中， so4 2 _(填 “从左向右 ”“从右向左 ”或 “不”)移动；滤纸上能观察到的现象有 _。.用乙图装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：两极均有气体产生， y 极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料得知，高铁酸根离子(feo )在溶液中呈紫红色，且需碱性环境才可产生。（ 4）电解过程中， x 极区溶液的 ph_(填 “增大 ”“减小 ”或“不变 ”)。（ 5）电解过程中， y 极发生的电极反应为 _ 和 _

39、。（ 6）若在 x 极收集到 672 ml 气体，在 y 极收集到 168 ml 气体 (均已折算为标准状况时气体体积 )，则 y 电极 (铁电极 )质量减少 _g。（ 7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2k2feo43zn=fe2o3 zno 2k2zno2。该电池正极发生的反应的电极反应式为_ 。【答案】 a 阴 2h2e222从右向左滤纸上有红褐色=h (或 2ho 2e=h 2oh )斑点产生 (答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可) 增大fe 6e8oh42=feo 4h2o 4oh 4e =2h2o o2 0.28 2feo42 6e 5h2o=fe2o3 1

40、0oh【解析】(1)在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，铝是比锌活泼的金属，所以不能代替铜，故选a；(2)n 电极连接原电池负极，所以是电解池阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为： 2h+2e- h2(或 2h2o+2e- h2 +2oh-)，故答案为2h+2e- h2(或 2h2o+2e-h2 +2oh-)；(3)原电池放电时，阴离子向负极移动，所以硫酸根从右向左移动，电解池中，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，所以滤纸上有红褐

41、色斑点产生，故答案为从右向左，滤纸上有红褐色斑点产生；(4)电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的 ph 增大，故答案为 ：增大；(5)铁是活泼金属，电解池工作时，阳极上铁失电子发生氧化反应，氢氧根离子失电子发生氧化反应，所以发生的电极反应式为：fe-6e-42-2o 和 4oh-4e-+8oh feo +4h 2h2o+o2，故答案为 fe-6e-+8oh-feo42-+4h2o； 4oh-4e- 2h2o+o2；(6)x 电极上析出的是氢气， y 电极上析出的是氧气，且 y 电极失电子进入溶液，设铁质量减少为 xg，根据转移电子数相等有：0.672l0.168lxg0.28g；22.4l / mol2 4+6， x=0.28，故答案为22.4 l / mol56g / mol(7)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2feo42-+6e-，故答案为 2feo 2-+5h2o fe2o3+10oh4+6e +5h2o fe2o3+10oh 。点睛：本题考查了原电池和电解池原理，注意：电解池中如果活泼金属作阳极，则电解池工作时阳极材料失电子发生氧化反应，为易错点。8 高铁酸盐（如 k2feo4）是一种高效绿色氧化剂，可用于饮用水和生活用水的处理。从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电化