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1、备战高考化学压轴题专题复习化学能与电能的综合一、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 中溶液少

2、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_ 。【答

3、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判

4、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中

5、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 h

8、2 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,说明橙色加深就是增

9、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后

10、,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色

11、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+。如此循环

13、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 电解原理和原电池原理是

14、电化学的两个重要内容。某兴趣小组做如下探究实验:(1)如上图1 为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,若盐桥中装有饱和的-kno3溶液和琼胶制成的胶冻, 则 no3 移向 _ 装置(填写“甲或乙”)。其他条件不变,若将cucl 2 溶液换为nh4cl溶液,发现生成无色无味的单质气体,则石墨上电极反应式 _。(2)如上图2,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成_(填“原电池或电解池”),乙装置中石墨(2)为n 型,则甲装置是极,乙装置中与铁线相连的石墨(1)电极上发生的反应式为。(3)在图2 乙装置中改为加入cuso4溶液,一段时间后,若某一电极质量增重1.28 g,则另一电极

15、生成_ml(标况下)气体。【答案】( 1)甲; 2h+2e- h2;( 2)原电池;阳; cu2+ +2e=cu( 3) 224【解析】试题分析:(1)装置 1 中铁是负极、石墨是正极,阴离子在原电池中移向负极,-移向no3甲装置;若将cucl 2 溶液换为 nh4cl 溶液,发现生成无色无味的单质气体,则石墨上电极反+-2n 型,应式 2h +2e h;( 2)图 2,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成则甲装置中两个电极不同,构成原电池;,乙装置是电解池,石墨(2)与正极相连,石墨(2)为阳极,乙装置中与铁线相连的石墨(1)是阴极,电极上发生的反应式为2+cu +2e=cu;(

16、3)某一电极生成 1.28 g 铜,转移电子1.28 g0.04mol ,则另一电极生264 g / mol成氧气,根据转移电子相同,生成氧气0.01mol ,标况下的体积为224ml。考点:本题考查电解原理和原电池原理。4 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

17、 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

18、_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1235471.6810 7【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

19、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

20、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,

21、y=810 4 mol2so 2 + o 2 = 2so 3218104z解得 z=44(114)10422.4=1.68 107l。10 mol ;空气的体积 =0.2因此,本题正确答案是 : 1.68107。5高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。i高铁酸钾 ( k2fe04)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:(1)该电池放电时正极的电极反应式为;若维持电流强度为1a,电池工作十分钟,理论消耗zng(已知 f=96500 c mol)。(2)盐桥中盛有饱和kc1 溶液,此盐桥中氯离子向移动(填 “左 ”或“右 ”);若用阳离子交换膜

22、代替盐桥,则钾离子向移动(填 “左”或 “右 ”)。( 3)图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有工业上湿法制备 k2fe04 的工艺流程如图 3。(4)完成 “氧化 ”过程中反应的化学方程式:其中氧化剂是(填化学式)。(5)加入饱和 koh溶液的目的是(6)已知 25 时 kspfe(oh)3=4.0 ,此温度下若在实验室中配制5mol/l l00ml fecl 3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入ml 2 mol/l 的盐酸(忽略加入盐酸体积)。【答案】( 1) feo42+4h2o+3e=fe( oh) 3 +5oh;0.2( 2)右

23、;左( 3)使用时间长、工作电压稳定( 4) 2fecl3+10naoh+3naclo 2na2feo4+9nacl+5h2o; naclo( 5)减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出(6) 2.5【解析】试题分析:(1)放电时高铁酸钾为正极,正极发生还原反应,电极反应式为feo421a,电池工作十分钟,转移电子的物质+4h2o+3e =fe(oh)3 +5oh;若维持电流强度为的量为 1106096500=0.0062176mol。理论消耗zn 的质量 0.0062176mol 265=0.2g(已知f=96500 c mol )。(2)电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以盐

24、桥中氯离子向右移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。( 3)图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定( 4) 2fecl3+10naoh+3naclo2na2feo4+9nacl+5h2o 氧化剂所含元素化合价降低,氧化剂是 naclo;(5)加入饱和koh溶液的目的是减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出;(6)已知 25 时 kspfe(oh)3=4.0 ,此温度下若在实验室中配制5mol/l l00ml fecl 3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入 2.5ml 2 mol/l 的盐酸。考点:本题考

25、查氧化还原反应、原电池、沉淀溶解平衡。6 ( 1)工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳中通入氯气,然后结晶除去氯化钙后,再加入适量的(填试剂化学式),过滤后即可得到。(2)实验室制取氯酸钠可通过如下反应:3c12+6naoh5nac1+nac1o3+3h2o先往 -5 的naoh溶液中通入适量c12,然后将溶液加热,溶液中主要阴离子浓度随温度的变化如右图表 1 所示,图中c 表示的离子是。(填离子符号)(3)某企业采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠。则阳极反应式为:。-(4)样品中 c1o 的含量可用滴定法进行测定,步骤如下:3步骤 1:准确称取样品 ag(约 2.20g ),经溶解、定容等步骤

26、准确配制1000ml溶液。步骤 2:从上述容量瓶中取出10.00ml 溶液于锥形瓶中,准确加入25ml 1.000mol/l(nh4) 2fe(so4) 2 溶液(过量),再加入75ml硫酸和磷酸配成的混酸,静置10min。步骤 3:再在锥形瓶中加入100ml蒸馏水及某种指示剂,用0.0200mol/l kcr o 标准溶液227滴定至终点,记录消耗消耗k cr o 标准溶液的体积。227步骤 4:为精确测定样品中-的质量分数,重复上述步骤2、3 操作 2-3次。c1o3步骤 5:数据处理与计算。步骤 2 中反应的离子方程式为;静置 10min 的目的是。步骤 3 中 k2cr2o7 标准溶液

27、应盛放在(填仪器名称)中。用 0.0200mol/l k 2cr2o7 标准溶液滴定的目的是。在上述操作无误的情况下,所测定的结果偏高,其可能的原因是。-6e-2+-【答案】( 1) na2co3( 2) clo( 3) cl+6oh=c1o3+3h2o( 4) clo3+6fe + 6h =cl3+-2+6fe +3h2o;使溶液中c1o3 与 fe 反应充分完全酸式滴定管计算步骤消耗的(nh4) 2fe(so4) 2 的量 (其他合理答案也给分)溶液中的 fe2+被空气中的氧气氧化【解析】试题分析:( 1)石灰乳与氯气反应生成氯化钙和氯酸钙,除去氯化钙后,可加入碳酸钠溶液,以生成碳酸钙沉淀

28、,以此得到氯化钠;(2)氯气与氢氧化钠反应低温时生成naclo,温度高时生成naclo3,-5 时生成clo- ;( 3)采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠,同时生成 h2,其反应的方程式为:电解naclo3 + 3h 2,阳极发生氧化反nacl + 3h 2o应,反应式为 cl-6e-+ 3h 2o;( 4)酸性条件下亚铁离子被-氧化未+ 6oh = c1o3clo3铁离子,自身被还原为氯离子,其反应的离子方程式为:3-+6fe2+-clo+ 6h =cl+6fe3+3h2o;静止 10min 可以使亚铁离子和次氯酸根离子充分反应;k2cr2o7 溶液具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的橡胶管

29、,所以改用酸式滴定管盛放;步骤2 中的(nh4) 2fe(so4) 2 没有反应完,用 k2cr2o7 溶液滴定步骤 2 的溶液是为了测得未反应完全的亚铁离子,所以是为了测为反应完全的硫酸亚铁铵的量;亚铁离子容易被空气中的氧气氧化,测得结果偏高的原因为溶液中的fe2+被空气中的氧气氧化。考点:探究物质的组成及测定物质的含量7氰化钠( nacn)是一种重要化工原料,用于化学合成、电镀、冶金等方面。毒,含氰废水需经无害化处理才能排放,某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下:nacn 有剧已知: hcno 的结构式是: h-o-cnhcn 的 ka= 6.02-10 102 -(aq)+-21ag(

30、cn) ag (aq)+ 2cn(aq) k = 1.3 10回答下列问题:(1) cn-中两原子均为8 电子稳定结构,请写出cn-的电子式 _。(2)氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸,请写出相应的离子方程式_。(3)向发生塔中通水蒸汽的目的是_。(4)氧化池中氰化物的降解分两步进行cn-被氯气氧化成低毒的cno- ,写出相应的离子方程式_,cno-被氯气氧化成无毒的两种气体,写出相应的离子方程式_ 。( 5)贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因_ 。( 6)电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度,使镀层更加致密。电解液使用naag(cn)2,请写出阴极反应式因。,解释工业电镀中使用氰离子(c

31、n-)的原【答案】(每空2 分,共16 分 )( 1)(2) cn-+h2ohcn + oh-( 3)促使 hcn挥发进入吸收塔( 4) cn-+cl2+ 2oh- = cno- + 2cl-+ h2o2cno- + 3cl2+ 4oh-= n2 + co2 + 6cl- + 2h2o( 5)防止生成 hcn 其他合理答案均得分( 6) ag(cn)2 -+ e-= ag + 2cn-;ag+和 cn-可以结合成稳定的络合物,可以控制银离子浓度,使镀层致密。【解析】试题分析:( 1) cn-中各原子均满足 8 电子稳定结构,存在 cn键,电子式为,故答案为;(2)氰化钠易发生水解产生氰化氢,方

32、程式为cn-+h2o?hcn+oh-,故答案为cn-+h2o?hcn+oh-;(3)向发生塔中通水蒸汽的目的是促使hcn 挥发进入吸收塔,故答案为促使hcn 挥发进入吸收塔;(4) cn-被氯气氧化成低毒的cno-,同时得到还原产物氯离子,即cn-+cl2+2oh-=cno-+2cl-+h2o; cno-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳,即2cno-+3cl2+4oh-=n2 +co2 +6cl+2h2o;(5)贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化,这样可以防止生成hcn,故答案为防止生成 hcn;(6)电解池中,电解液使用naag(cn)2 ,在阴极上发生得电子的还原反应,即:ag(

33、cn)2 -+e-=ag+2cn-,工业电镀中使用氰离子,这样ag+ 和 cn-可以结合成稳定的络合物,可以控制银离子浓度,使镀层致密,故答案为- -+-ag(cn)2 +e =ag+2cn; ag 和 cn可以结合成稳定的络合物,可以控制银离子浓度,使镀层致密。【考点定位】考查电解原理;离子方程式的书写;氧化还原反应【名师点晴】本题是一道注重了化学与实际生产的联系的综合知识题,考查利用氧化还原反应来实现废水的转化,涉及氧化还原反应等,明确该反应中的生成物是解本题关键,还可以结合原子守恒、转移电子守恒来分析解答。本题中(4) cn-被氯气氧化成低毒的cno-,同时得到还原产物氯离子;cno-被

34、氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳,据此书写方程式;(6)电解池的阴极上发生得电子的还原反应;根据ag+和 cn- 可以结合成稳定的络合物。8实验室用下面装置测定feo 和 fe2o3 固体混合物中璃管中的固体物质是feo 和 fe2o3 的混合物。fe2o3 的质量,d 装置的硬质双通玻(1)如何检查装置 a 的气密性?(2)装置 a 发生的反应有时要向其中加入少量cuso4溶液,其目的是,其原理是。(3)为了安全,在点燃 d 处的酒精灯之前,在b 出口处必须。(4)装置 b 的作用是;装置 c 中装的液体是。(5)在气密性完好,并且进行了必要的安全操作后,点燃d 处的酒精灯,在硬质双

35、通玻璃管中发生反应的化学方程式是。(6)若 feo 和 fe2o3固体混合物的质量为23.2 gu型管的质量增加7.2 g,反应完全后,则混合物中 fe2 o3 的质量为g。(7) u 形管 e 右边又连接干燥管 f 的目的是,若无干燥管f,测得 fe2o3 的质量将(填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “无影响 ”)。【答案】( 14 分)( 1)关闭 a,从球形漏斗口加水,待水从漏斗管上升与容器中的水面形成一段水柱,停止加水,静置片刻,如水柱不下降,证明其气密性良好;( 2)加快氢气产生的速率; zn 先与 cuso4 反应生成 cu 附着在 zn 表面, zn(负极 )、 cu(正极)与稀盐

36、酸 (电解质溶液 )组成很多微小原电池,发生原电池反应,加快了反应速率。( 3)检验氢气的纯度。( 4)除去 h2 中混有的 hcl 气体;浓硫酸;(5) fe2o3 3h22fe 3h2o, feo h2fe h2o。( 6) 16( 7)防止空气中的水蒸气等气体进入 e中;偏大。【解析】试题分析:( 1)检查装置 a 的气密性,需要关闭开关 a,在球形漏斗中加入水到下端液面高于容器中的液面,一段时间后液面不变证明气密性完好;(2)加快氢气产生的速率;zn 先与 cuso 反应生成cu 附着在 zn 表面, zn(负极 )、 cu(正4极 )与稀盐酸 (电解质溶液 )组成很多微小原电池,发生

37、原电池反应,加快了反应速率。(3)氢气是可燃性气体,装置中需要充满氢气后方可进行加热反应,所以需要对氢气进行验纯,避免混有空气加热发生爆炸,在f 处收集氢气验纯;( 4)由于 a 中产生的 h2 中混有 hcl 和水蒸气,必须通过洗气逐一除去,防止干扰后续实验,故 b 的作用是除去氢气中的氯化氢, c 中装浓硫酸,用于干燥氢气,( 5)装置 d 中发生的是氧化亚铁、氧化铁与氢气的反应,反应方程式为:3h2+fe2o32fe+3h2o, h2 +feofe+h2o,(5) u 型管的质量增加的7.2g 是水,物质的量是0.4mol ,设 feo、fe2o3 物质的量分别为 xmol 、ymol

38、,则氧原子守恒式: x+3y=0.4根据质量可知:72x+160y=23.2解得 y=0.1, x=0.1,所以氧化铁的质量为:160g/mol 0.1mol=16g,(6)干燥管f 的作用防空气中水蒸气对实验干扰,若无干燥管f,空气中的水蒸气被e 吸收则所测生成水的质量增大,导致氧的含量增大,fe2o3 的质量将偏大,考点:考查有关铁的氧化物和氢氧化物的性质,探究物质的组成或测量物质的含量9 类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成fe(no3)3,但当铁过量时,产物是 fe(no3) 2。某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当cl2 足量时生成 fecl32,当

39、铁粉过量时产物是 fecl 。为验证该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的cl2 中点燃,取其表面生成物并分别编号为a、 b,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:提出假设: a 是 fecl3, b 是 fecl2 。( 1)设计实验方案:分别取 a、 b 的溶液均进行以下实验,但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。实验方法实验现象结论分别向 a、 b 溶液中加kscn溶液_固体物质中有fecl3分别向 kmno4 溶液中加适量a、kmno4 溶液颜色无明显变化固体物质中不含_b 溶液(2)根据上述实验结论,写出cl2 与铁粉加热时发生反应的化学方程式_ 。(3)为进一步

40、探究 fecl溶液的性质,他又利用a 溶液做了如下一些实验,其中明显错误3的是 _(填写序号)。a将 a 溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,该液体能产生丁达尔现象b向 a 溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深c在 a 溶液中滴加naoh 浓溶液,出现红褐色沉淀d将a 溶液加热蒸干并灼烧,得到fecl3 固体(4) fecl3 溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有fecl3、 fecl2、 cucl2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收cu 的方案:方案 1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤。在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜。该方

41、案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为_ 。2ph 1方案 :在废液中加入适量的盐酸调节溶液的= ,用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的cu 已全部析出。该方案中铜作_极,该电极上所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出) _ 。方案 2 在电极上直接回收铜,操作上比方案1 简便,但方案2 也有不足之处,主要表现为_。【答案】溶液变红色fecl233+ cu2+2+3+ -2fe+3cl 2fecl bdfe h fe阴 fe +e=fe2+、 cu2+2e-=cu 、 2h+ +2e-=h2污染性气体cl2 产生;使用了电解装置,成本较高等【解析】【分析】【详解】( 1)铁离子与

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