高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析附答案

1、高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析附答案一、化学能与电能1 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。（ 1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_(填序号 )。a用纯氧气代替试管内空气b用酒精灯加热试管提高温度c将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末d换成更细的导管，水中滴加红墨水（2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_(填 “加快 ”、“不变 ”、 “减慢”)， 你认为影响因素为 _时间 /min13579液柱高度

2、 /cm0.82.13.03.74.2（3）为探究铁钉腐蚀实验a、 b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：实验操作实验现象实验结论向 nacl 溶液中滴加 23a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为滴酚酞指示剂 _然后再滴加 23 滴b 点周围出现蓝色沉淀b 点电极反应为 _ _根据以上实验探究，试判断_(填“a”“b”)或为负极，该点腐蚀更严重。（4）设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图，从图中可分析，t 1t 2之间主要发生 _ 腐蚀 (填吸氧或析氢 )，原因是 _ 。（5）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将fe

3、 作阳极置于h2so4 溶液中，一定条件下fe 钝化形成致密fe o氧化膜，试写出该阳极电极反应式_ 。34【答案】 acd减慢氧气的浓度o22铁氰化钾溶液2+b+4e+2h o=4ohfe -2e =fe吸氧 氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀3fe - 8e23 4+4ho =fe o +8h【解析】【分析】（1）由影响化学反应速率的几大因素进行推导，其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积，但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会产生气泡不会形成气柱， d 项换成更细的导管旨在放大实验现象，以便于明显观察到水柱的上升，答案为acd；（ 2）通过表格，间

4、隔 2 分钟液面高度的变化， 57，79 变化趋势逐渐减小，则反应速率逐渐减慢，随着反应的进行，空气中的氧气浓度含量逐渐减小，反应速率逐渐减慢；（ 3）铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a 点附近出现红色，则产生氢氧根离子，电极反应式： o2+4e+2h2o=4oh； b 点则为 fe 失电子生成二价铁或三价铁，b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在，电极反应：fe -2e=fe 2+；b 点做电池的负极，腐蚀更严重；（ 4）从图中分析 t 1t 2 之间氧气的体积分数逐渐减小，压强逐渐减小，可确定此时发生吸氧腐蚀；（5）将fe作阳极置于h2 4溶液中，一定条件下fe 钝化形成致密3

5、4氧化膜， 3fe -sofe o8e+4h2o =fe3o4+8h+ 。【详解】（1）由影响化学反应速率的几大因素进行推导，其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积，但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会产生气泡不会形成气柱， d 项换成更细的导管旨在放大实验现象，以便于明显观察到水柱的上升，答案为acd；（ 2）通过表格，间隔 2 分钟液面高度的变化， 57，79 变化趋势逐渐减小，则反应速率逐渐减慢，随着反应的进行，空气中的氧气浓度含量逐渐减小，反应速率逐渐减慢；答案为：减慢；氧气的浓度；（ 3）铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a 点附近出现红色，则产生氢氧根离子

6、，电极反应式： o2+4e+2h2o=4oh； b 点则为 fe 失电子生成二价铁或三价铁，b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在，电极反应：fe -2e=fe 2+；b 点做电池的负极，腐蚀更严重；答案为： o22；铁氰化钾溶液；fe -2e=fe2+； b ；+4e+2h o=4oh（ 4）从图中分析 t 1t2 之间氧气的体积分数逐渐减小，压强逐渐减小，可确定此时发生吸氧腐蚀；答案为：吸氧；氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀；（5）将 fe 作阳极置于h2so4 溶液中，一定条件下fe 钝化形成致密fe3o4 氧化膜，答案为： 3fe - 8e+4h2o =fe3

7、o4+8h+。2 某小组设计不同实验方案比较cu2+、 ag+ 的氧化性。查阅资料： ag+ + i- = agi k1 =1.2 10 16； 2ag+ + 2i - = 2ag+ i 2 k2 = 8.7 10 8（1）方案1：通过置换反应比较向酸化的 agno3溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明氧化性ag+ cu2+。反应的离子方程式是 _ 。（2）方案2：通过 cu2+ 、ag+ 分别与同一物质反应进行比较试剂实验编号及现象试 管滴 管1.0 mol/l agno3 溶液产生黄色沉淀，溶液无色1.0 mol/lki溶液1.0 mol/l cuso4 溶液产生白色沉淀a，溶液变黄

8、经检验，中溶液不含i 2，黄色沉淀是_。经检验，中溶液含i 2。推测cu2+做氧化剂，白色沉淀a 是cui 。确认a 的实验如下：a检验滤液无 i 2。溶液呈蓝色说明溶液含有_（填离子符号）。b白色沉淀 b 是 _。3_，说明氧化性+2+c白色沉淀 a 与 agno溶液反应的离子方程式是ag cu 。（3）分析方案 2 中 ag+未能氧化 i - ，但 cu2+氧化了 i - 的原因，设计实验如下：编号实验 1实验 2实验 3实验ki 溶液ki溶液agno3 溶液ki溶液cuso4 溶液abcda 中溶液较快变棕黄色,b 中电c 中溶液较慢变浅黄色；现象无明显变化极上析出银；电流计指针偏转电流

9、计指针偏转（电极均为石墨，溶液浓度均为1 mol/l， b、 d 中溶液 ph4）a中溶液呈棕黄色的原因是_（用电极反应式表示）。“实验3”不能说明cu2+氧化了 i - 。依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验证实了该依据，实验方案及现象是_ 。2+-,+-。其原因一是从 k 值分析：_；二是从方案 2 中， cu 能氧化i而 ag 未能氧化icu2+ 的反应特点分析： _ 。【答案】+2+2+agcl+2+2e i 2cu+2ag 2ag+cu； agi cucui+2ag cu +ag+agi 2i将 d 烧杯内的溶液换为 ph4的 1 mol/l na2so4 溶液， c 中溶液较慢

10、变浅黄，电流计指针+_2+ 4i-，生偏转 k k ，故 ag 更易与i 发生复分解反应，生成agi 2cu= 2cui + i2122+成了 cui 沉淀，使得cu 的氧化性增强【分析】【详解】(1)向酸化的硝酸银中插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明银离子氧化铜，反应生成银单质和铜离子，反应的离子方程式为：cu+2ag+ 2ag+cu2+ ； (2)经过检验，中溶液含有碘单质，推测铜离子做氧化剂，白色沉淀为碘化亚铜，沉淀中加入足量硝酸银溶液得到灰黑色沉淀，过滤得到滤液为蓝色，说明生成了铜离子，滤渣加入浓硝酸得到黄色沉淀为碘化银，溶液中加入稀盐酸生成白色沉淀，说明为氯化银。经检验，中溶液不

11、含 i 2，黄色沉淀为agi。 a检验滤液无i 2。溶液呈蓝色说明溶液含有铜离子；b白色沉淀b 是氯化银；c白色沉淀a 与agno3溶液反应的离子方程式是cui+2ag+cu2+ +ag+agi。( ).中溶液较快变棕黄色，中电极上析出银，说明形成原电池，为负极失去电子发生氧化反应，溶液变黄色是生成了碘单质，电极反应为2i 2e i 2 。 实验不能说明铜离子氧化碘离子，依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验验证了该依据，实验方案及现象为：将 d 烧杯内的溶液换为 ph4 的 1 mol/l na 2so4 溶液， c 中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转。 方案中，铜离子氧化碘离子，而银离子

12、+ _2+-2+强。3 某小组设计不同实验方案比较cu2+、 ag+ 的氧化性。（1）方案 1：通过置换反应比较向酸化的agno3 溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝。反应的离子方程式是_，说明氧化性ag+ cu2+。（2）方案 2：通过 cu2+、 ag+ 分别与同一物质反应进行比较试剂实验编号及现象试管滴管1.0mol/lagno 3 溶 产生黄色沉淀，溶液无色1.0 mol/l液ki 溶液1.0mol/lcuso 溶 产生白色沉淀 a，溶液变黄4液经检验， 中溶液不含 i2，黄色沉淀是 _。经检验， 中溶液含 i2。推测 cu2+做氧化剂，白色沉淀a 是 cui。确认 a 的实验如下：

13、a 检验滤液无i2。溶液呈蓝色说明溶液含有_（填离子符号）。b白色沉淀b 是 _。c白色沉淀a 与 agno3 溶液反应的离子方程式是_，说明氧化性ag+ cu2+。+-2+-（3）分析方案2 中 ag 未能氧化i ，但 cu 氧化了 i 的原因，设计实验如下：编号实验1实验2实验3实验a 中溶液较快变棕黄色,b 中电极c 中溶液较慢变浅黄色；现象无明显变化上析出银；电流计指针偏转电流计指针偏转（电极均为石墨，溶液浓度均为1 mol/l ，b 、d 中溶液 ph4） a 中溶液呈棕黄色的原因是_（用电极反应式表示）。 “实验 3”不能说明 cu2+氧化了 i-。依据是空气中的氧气也有氧化作用，

14、设计实验证实了该依据，实验方案及现象是_。 方案 2 中， cu2+能氧化i- ,而 ag+未能氧化 i-的原因： _。 （资料： ag+ + i- = agi 1k16+- +2 i k2 = 8.78=1.2 10； 2ag + 2i = 2ag）10+2+2+agcl+2+将【答案】 cu+2ag =2ag+cuagi cucui+2ag=cu +ag+agi 2i2e i 2d 烧杯内的溶液换为ph4的1 mol/l na2 so4溶液， c 中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转 k1 k2更易与i发生复分解反应，生成 agi2cu2+ + 4i- = 2cui + i2，生成了cui，故

15、 ag沉淀，使得cu 2 的氧化性增强【解析】（1）向酸化的agno3 溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明铜置换出了金属银，反应的离子方程式为cu 2 ag2 ag cu2 ，说明氧化性ag+cu2+，故答案为cu 2 ag2ag cu 2；（ 2） 经检验，中溶液不含 i2，黄色沉淀是碘离子与银离子形成的碘化银沉淀，故答案为 agi；中溶液含i2，说明 cu2+做氧化剂，将碘离子氧化，本身被还原为cu+，因此白色沉淀a是 cui。a检验滤液无i2。溶液呈蓝色说明溶液含有cu2+，故答案为cu2+；b滤渣用浓硝酸溶解后，在上层清液中加入盐酸，生成的白色沉淀b 为 agcl，故答案为ag

16、cl；c白色沉淀a 与 agno3 溶液反应生成了cu2+和灰黑色沉淀，灰黑色沉淀用浓硝酸溶解后的溶液中含有银离子，黄色沉淀为agi，说明灰黑色沉淀中含有金属银，反应的离子方程式为 cui2 agcu 2agagi ，说明氧化性ag+ cu2+，故答案为cui2 agcu 2agagi ；（3） 碘化钾溶液与硝酸银溶液构成了原电池，a 中溶液中的碘离子发生氧化反应生成碘单质，溶液呈棕黄色，电极反应式为2i 2ei 2 ，故答案为2i2ei 2； “实验 3”不能说明 cu2+氧化了 i-。依据是空气中的氧气也有氧化作用，只需设计没有铜离子的情况下，也能看到相似的现象即可，可以设计实验：将d 烧

17、杯内的溶液换为ph4的 1mol/lna2so4 溶液， c 中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转，故答案为将d 烧杯内的溶液换为 ph4的 1 mol/lna2so4 溶液， c 中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转；ag+-116+-2 2812更易与i+ i = agik =1.2 10；2ag+ 2i = 2ag + i k = 8.7 10， k k ，故 ag发生复分解反应，生成agi。2cu2+ + 4i- = 2cui + i2，生成了cui 沉淀，使得 cu 2的氧化性增强 ，因此方案2 中， cu2+能氧化 i-，而 ag+未能氧化i- ，故答案为k1 k2，故 ag更易与i 发生

18、复分解反应，生成 agi。 2cu2+ + 4i- = 2cui + i2 ，生成了 cui 沉淀，使得 cu2 的氧化性增强 。点睛：本题考查了化学实验方案的设计与探究，本题的难度较大，理解实验的设计意图是解题的关键。本题的难点为（ 3 ），要注意根据反应进行的趋势大小和化学平衡移动的原理分析解答。4mnso4 在工业中有重要应用，用软锰矿浆(主要成分为mno2 和水，含有fe2 o3、 feo、al2o3 和少量 pbo 等杂质 )浸出制备mnso4 ，其过程如下：（资料）部分阳离子形成氢氧化物沉淀的ph离子fe2+fe3+al3+mn 2+pb2+开始沉淀时的 ph7.62.73.88.

19、38.0完全沉淀时的 ph9.73.74.79.88.8(1)向软锰矿浆中通入so2 生成 mnso4，该反应的化学方程是_。(2)加入 mno 2 的主要目的是 _；(3)在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节ph， ph 应调至 _范围，生成的沉淀主要含有_ 和少量 caso4。(4) 阳离子吸附剂可用于主要除去的离子是_。(5) 用惰性电极电解mnso4 溶液，可以制得高活性mno 2。 电解 mnso4、 znso4 和 h2so4 的混合溶液可制备 mno2 和 zn，写出阳极的电极反应方程式_ 。【答案】 so2 +mno 2=mnso4将 fe2+氧化为 fe3+4.7 ph8.3

20、 fe(oh)3、 al(oh)3 ca2+、 pb2+mn 2+- 2e- +2h2o=mno2 +4h+【解析】软锰矿浆 (主要成分为 mno 22 3232得和水，含有 fe o 、 feo、 al o 和少量pbo 等杂质 )通入 so到浸出液 ，mno 22mn2+，浸出液还含有与 so 发生氧化还原反应，其中的金属离子主要是少量的 fe2+、 al3+等其他金属离子，fe2+具有还原性，可以被mno 2在酸性条件下氧化成fe3+，在氧化后的液体中加入石灰浆，杂质中含有fe2+、 al3+、 ca2+、 pb2+四种阳离子，由沉淀的 ph 范围知， fe3+、al3+阳离子通过调ph

21、 值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，加入阳离子吸附剂，除去ca2+、 pb2+，过滤，滤液蒸发浓缩，冷却结晶，获得mnso4 晶体 。(1)i 中向软锰矿浆中通入so2生成 mnso4， mno2 与 so2发生氧化还原反应的化学方程式为so2+mno 2=mnso4；故答案为 so2+mno 2=mnso4；(2)杂质离子中 fe2+具有还原性，可以被mno2 在酸性条件下氧化成fe3+，故答案为将 fe2+氧化为 fe3+；(3)杂质中含有 fe3+、 al3+阳离子，从图可表以看出，大于4.7 可以将 fe3+和 al3+除去，小于8.3 是防止 mn 2+也沉淀，所以只要调节ph 值在

22、 4.7 8.3 间即可 ， fe3+、 al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，故生成的沉淀主要为fe(oh)334；故答案为、 al(oh) 和少量caso4.7 ph 8.3； fe(oh)3、 al(oh)3；(4)从吸附率的图可以看出，ca2+、 pb2+的吸附率较高，故答案为pb2+、ca2+；(5)电解 mnso 、 znso 和 h so 的混合溶液可制备 mno2和 zn，阳极上是发生氧化反应，4424元素化合价升高为mnso4失电子生成mno 2， znso4反应得到电子生成zn，阳极电极反应为： mn 2+-2e-+2h2o=mno 2 +4h+，故答案为mn 2+-2e-

23、+2h2o=mno2 +4h+。5 盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“”“”三大酸，请就三大酸的性质，回答下列问题：稀盐酸与铜不反应，但向稀盐酸中加入h2o2 后，则可使铜溶解。该反应的化学方程式为_ 。某同学未加入氧化剂，而是设计了一个实验装置，也能使铜很快溶于稀盐酸请在下面的方框中画出该装置：某课外活动小组设计了以下实验方案验证 cu 与浓硝酸反应的过程中可能产生 no。其实验流程图如下： 若要测定no 的体积，从上图所示的装置中，你认为应选用_装置进行cu 与浓硝酸反应实验，选用的理由是_ 。 选用如上图所示仪器组合一套可用来测定生成no 体积的装置，其合理的连接顺序是_ （填各导管口编

24、号）。 在测定 no 的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_（“下降 ”或 “升高 ”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。工业制硫酸时，硫铁矿（ fes2）高温下空气氧化产生二氧化硫： 4fes2 11o2 8so2 2fe2o3，设空气中 n2、 o2 的含量分别为 0.800 和 0.200（体积分数）， 4.8t fes2 完全制成硫酸，需要空气的体积（标准状况）为_l。【答案】 cu+ho+2hcl=cucl +2h oa 因为 a 装置可以通 n2 将装置中的空2222气排尽 ,防止 no 被空气中 o2 氧化 123547 1.68 10 7 【

25、解析】【分析】【详解】(1) 双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化，化学方程式为 :cu+h2o2+2hcl=cucl2+2ho，用电解原理实现铜和盐酸的反应，根据电解原理阳极必须是金属铜，电解质必须是稀盐酸，作图：以铜为阳极，以盐酸为电解质溶液的电解池装置为：因此，本题正确答案是: cu+h 2 o2+2hcl=cucl2+2h2o ;；(2) 一氧化氮不溶于水 , 易被氧气氧化 ; 实验方案验证 cu与浓硝酸反应的过程中可能产生no,装置中不含氧气 , 选 a 装置 , 其中氮气不和一氧化氮反应 , 可以起到把装置中的空气赶净的作用 , 防止一氧化氮被氧气氧化 ;因此，本题正确答案

26、是:a; 因为 a 装置可以通n2 将装置中的空气排尽, 防止 no被空气中o2氧化；组合一套可用来测定生成no体积的装置 , 需要先通过水吸收挥发出的硝酸和生成的二氧化氮气体, 然后用排水量气的方法测定生成的一氧化氮的体积; 根据装置导气管的连接顺序,洗气应长进短处, 量气应短进长出, 因此，本题正确答案是:123547;在测定no的体积时, 若量筒中水的液面比集气瓶里的液面要低, 此时应将量筒的位置升高,以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平, 保持内外大气压相同。因此，本题正确答案是: 升高 ;(3) 工业制硫酸时 , 硫铁矿主要成分为 fes2，高温下被空气中的氧气氧化产生二氧化硫，其

27、反应方程式为： 4fes2+11o2=8so2+2 fe 2o3, 已知空气中 n2、 o2 的含量分别为 0.800 和0.200(体积分数),要使4.8t fes2 完全制成硫酸, 设硫铁矿完全反应需要氧气物质的量为x;生成二氧化硫物质的量为y; 二氧化硫氧化为三氧化硫需要氧气物质的量为z;4fes 2 + 11o2 =8 so2 +2 fe2o3,41201184.810 6 xy解得x=1.110 5mol,y=810 4 mol2so 2 + o 2 = 2so 32 18 104 z解得 z=410 mol ；空气的体积 = (11 4) 10410 l。22.4=1.68470.

28、2因此，本题正确答案是 : 1.68107。6 请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水（含酚酞）的实验，要求测定产生的氢气的体积（大于 25ml），并检验氯气的氧化性。（1） a 极发生的电极反应式是_ ； b 极发生的电极反应式是_（ 2）电极 a 可能观察到的 现象是 _（ 3）设计检测上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为_接 _、_接 a， b 接 _、_ 接_。（4）实验中，在盛有ki- 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为_ 。【答案】（ 1） 2h 2e=h22cl 2e =cl2 2e（2）溶液变红，有气体产生（ 3） h f g d e c i 2（4） cl 2 2

29、i=2cl【解析】试题分析：（ 1）要达到电解食盐水的目的，则电解池中铁棒必须连接电源的负极而作阴极，碳棒则连接电源的正极而作阳极，反之，铁作阳极则fe2 进入溶液，无法实现电解食盐水的目的。 a 极发生的电极反应式是 2h 2e=h2； b 极发生的电极反应式是 2cl 2e =cl2 2e（2）电源负极接电解池的铁棒，负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠，所以电极a 可能观察到的 现象是溶液变红，有气体产生。（3）电解池左边a 导管口产生h2，右边 b 导管口产生cl 2，以电解池为中心，则有：hf、ga、bd、ec，相应装置的作用：（4） 实验中，在盛有ki- 淀粉溶液的容器中发生反应的离

30、子方程式为cl 2 2i =2cl i 2。考点：本题考查化学反应中的能量变化。7某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向1al、 mg稀盐酸偏向 al2al、 cu稀盐酸偏向 cu3al、 c(石墨 )稀盐酸偏向石墨4al、 mg氢氧化钠溶液偏向 mg5al、 zn浓硝酸偏向 al试根据上表中的实验现象回答下列问题：（1）实验 1、2 中 al 所作的电极 (正极或负极 )是否相同 (填“是”或“否”)？_。（2）对实验3 完成下列填空：铝为 _极，电极反应式：_ ；石墨为 _极，电极反应式：_ ；电

31、池总反应式：_ 。（3）实验 4 中铝作负极还是正极_，理由是_ 。（4）解释实验5 中电流表指针偏向铝的原因：_ 。写出铝电极的电极反应式：_ 。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。【答案】（ 1）否；（ 2）负， 2al 6e =2al 3 ；正， 6h 6e =3h2； 2al 6hcl=2alcl 33h2；（ 3）负极，在 naoh溶液中，活动性 al mg；（4） al 在浓硝酸中发生钝化，zn 在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性zn no2 h2o； (5)另一个电极材料的活动al ， al 是原电池的正极 . ，no3e 2h性；电解质溶

32、液。【解析】试题分析：（ 1）原电池中一般活泼金属作负极，能和电解质溶液反应，电流表指针指向正极，实验 1，电流表指针偏向 al ，说明 mg作负极，铝作正极，实验2， al 比铜活泼，且铜不与稀盐酸反应，则al 作负极，故填写“否”；（2）实验 3，电流表指针偏向石墨，说明铝作负极，石墨作正极，铝和盐酸的反应：2al6h=2al 3 3h2，负极上的反应式为： 2al 6e =2al 3 ，正极反应式为：6h 6e2=3h；（3）虽然 mg比铝活泼，但mg不与 naoh反应，但铝和氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，其反应离子方程式为： 3h ；2al 2oh 2h o=2alo22（4）虽然铝

33、比锌活泼，但铝和浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应，产生一层致密氧化薄膜阻碍反应的进行，锌和硝酸反应的离子方程式为：2 2no 2h o，负极zn 4h2no=zn322反应式为 zn 2e=zn ，正极反应式为：no 2h e =no ho；（ 5）根据以上分322析，影响因素是：另一个电极材料的活动性；电解质溶液。考点：考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写等知识。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学法。（1）电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极，naoh 溶液作为电解质溶液，其电流效率可达到 40%

34、。写出阳极产生高铁酸钠的电极反应方程式：_。（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高至70%以上，原因是_ 。研究亦发现，铁电极在某一电压范围内会产生氧气使阳极表面生成fe2o3膜而 “钝化 ”。写出产生o2 的电极反应方程式：_。（3） feo42易与水 4h 生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极，在中间环节（对应图中4h 后）过滤掉氢氧化铁，反应过程中feo42浓度以及电流效率随时间的变化如图1 中实线所示（图中曲线是每隔1h 测得的数据）。图中虚线部分对应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况。下列判断正确的是_(填编号 ) 过滤：掉氢氧化铁有利

35、于获得较高浓度的高铁酸盐溶液 过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大 实验表明不过滤掉氢氧化铁，6h 后电流效率几乎为0（4）在相同的 ph 条件下，经过相同的反应时间，高铁酸盐的产率与温度关系如图2。随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是_。（5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值有_ （至少答一点）。【答案】 fe-6e feo422+8oh+4h o 铁丝网比铁片接触面积更大4oh -4eo2 +2h2o 温度升高加快了高铁酸盐的生成速率，另一方面，温度升高加快了高铁酸盐与水反应， 10 20时生成为主要因素，20以后分解

36、为主要因素。以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐消耗电能少；以铁的氧化物为电极，可以实现变废为宝；以磁铁矿作为多孔电极，不会发生钝化现象等合理答案。【解析】【分析】（ 1）已知反应物和生成物，书写方程式时要根据原子守恒和电荷守恒；（ 2）接触面积越大，电流越大；阳极铁失去电子，氢氧根也可能失去电子生成氧气；（ 3）比较实线和虚线对应的坐标即可得出答案；（ 4）产率增大说明生成速率增大，减小则说明分解速率增大；（ 5）从耗能、环保、提高反应速率等角度解析。【详解】（1）铁失去电子，在碱性溶液中生成高铁酸根离子，同时有水生成，故阳极产生高铁酸钠的电极反应方程式为： fe-6e feo422+8oh+4h

37、o；（2）铁丝网比铁片接触面积更大，电流效率更高，阳极铁失去电子，氢氧根也可能失去电子生成氧气，再与铁反应生成氧化铁，铁电极上发生析氧反应4oh -4e o2 +2h2o；（3）由图可知， 4h 后若没有过滤氢氧化铁，高铁酸根离子浓度及电流效率均降低，c正确，错误；虚线所示， 6h后电流效率几乎为0，正确，故选；（ 4）高铁酸盐产率增高说明温度升高加快了高铁酸盐的生成速率，产率降低说明温度升高加快了高铁酸盐与水反应， 10 20时生成为主要因素， 20以后分解为主要因素；（ 5）以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值有：以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐消耗电能少；以铁的氧化物为电极，可以实

38、现变废为宝；以磁铁矿作为多孔电极，不会发生钝化现象等。9(1)研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他设计了如下几种方案，其中合理的是 _(填序号 )a铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出；b铁、铜与氯气反应分别生成fecl3、 cucl2；c铜片置于fecl3 溶液中，铜片逐渐溶解(2fecl3+cu2fecl2+ cucl2)d铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡e常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解(2)请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：a此方案的原理不同于上述任一合理方案；b在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品；c写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象_现象 _解释 _现象 _解释 _【答案】 ad铜片表面有气泡2h+2e-=h2铁片逐渐溶解；fe-2e-=fe2+【解析】【分析】(1)根据金属的活泼性顺序表可以确定金属性的强弱；(2)除了金属活动顺序表外，原电池装置也可以证明两电极材料的金属性强弱。【详解】(1)a铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出，说明金属铁的活泼性强于铜，能证明铁的金属性比铜强，故 a 正确；b铁、铜与氯气反应分别生成fecl3、 cucl2，证明氯气是氧化性强的物质，能将金属氧化为高价，不能说明铁的金属性比铜强，故b 错误；c铜片置于fecl3 溶液中