2020-2021高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)及答案解析

1、2020-2021 高考化学压轴题之化学能与电能 ( 高考题型整理 , 突破提升 ) 及答案解析一、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 2ml 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

2、为探究ag+和 fe2+反应的程度，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 2 ml 2 mol/ l fe( no3) 3 溶液加入有银镜的试管实验中

3、银镜消失实验将 2ml1 mol/ l fe24 3溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失( so )实验将 2ml 2 mol/ 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-agfefe(3) 3 溶液呈酸性，酸性条件下no3 也可能氧化溶液中存在平衡：+，且 agcl 比 ag2so4-fe3 agfe2 ag溶解度更小， cl 比 s

4、o42 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（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硫酸银白色沉淀，银离子具有强氧化性会氧化fe2+为feso4 溶液中发生复分解反应会生成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

5、铁离子生成，故答案为有黑色固体（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

6、应生成铁离子和金属银，反应的离子方程式是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

7、液加入有银镜的试管中银镜消失，说明银溶解完全，依据上述现象可知，溶液中存在平衡：fe3+agfe2+ag+，且 agcl 比 ag24-比 so42 -so 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+-比 so42-更有利于降低+平衡： fe3 +ag+ag ，且agcl 比 ag2so4 溶解度更小， clag浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大。2 氯化亚砜又称亚硫酰氯，其分子式为socl2，常温常压下为淡黄色液体，遇水易水解。国内的氯化亚砜主要应用于医药、农药、染料等行业。实验室用干燥纯净的cl2、 so2 和scl2 制备

8、 socl2 的部分装置如图所示：已知： socl沸点为 78.8， scl2 的沸点为 50，且两种液体可互溶。2 socl2 遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有气体产生。请回答：（ 1）实验室制取 socl2 的反应方程式为 _（ 2）写出丙中发生的离子反应 _（3）仪器 e 的名称是 _，实验仪器的连接顺序为a_（仪器可以重复使用）。（4）仪器 f 的作用是_（5）实验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离的实验操作名称是_。（6）工业上常用zncl222222h o与 socl共热制取 zncl 。写出用惰性电极电解zncl 和盐酸的混合溶液的总反应离子反应式为_。甲同学认为 socl2 还可

9、用作 fecl36h2o 制取无水fecl 的脱水剂，但乙同学对此提出质疑，可能的原因是_3【答案】 so+cl +scl2socl-+2+球形冷凝管22mno +10cl+16h=2mn +5cl +8h o22242222分馏（或蒸馏）+cdcdb 吸收 so、 cl ，防止外界水蒸气进入装置2h +2clh2+cl 2socl2 可能会与 fe3+发生氧化还原反应【解析】【分析】由实验装置图可知，丙装置中浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气，因氯气中混有氯化氢和水蒸气，所以先将气体通过盛有饱和食盐水的乙装置除去氯化氢，再通过盛有浓硫酸的乙装置除去水蒸气，干燥的氯气、二氧化硫和scl 2 在三颈烧

10、瓶中，在活性炭作催化剂作用下，反应制得 socl2，二氯化硫（ scl2）的沸点低，甲装置中球形冷凝管的作用是起冷凝回流 scl2 的作用，干燥管中碱石灰的作用是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出污染环境，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解。【详解】（1）实验室用干燥的氯气、二氧化硫和scl2 在三颈烧瓶中，在活性炭作催化剂作用下，反应制得 socl2，反应的化学方程式为 so+cl +scl22socl ，故答案为222so2+cl2+scl22socl2；（2）装置丙中浓盐酸与高锰酸钾反应生产氯化锰、氯化钾、氯气和水，反应的离子方程式-+10cl-+2+-+10cl-+2+8h2o；

11、为 2mno4+16h=2mn +5cl 2+8h2o，故答案为2mno4+16h =2mn +5cl 2（ 3）仪器 e 的名称是球形冷凝管；因氯气中混有氯化氢和水蒸气，实验时应先除去氯化氢和水蒸气，制得干燥的氯气，实验仪器的连接顺序为丙（制氯气）乙（除氯化氢）乙（除水蒸气）甲（制 socl2），则仪器的接口连接顺序为 acdcdb，故答案为球形冷凝管； cdcdb；（4）仪器f中盛有碱石灰，碱石灰的作用是吸收逸出的有毒的cl 2 和so2 污染环境，防止空气中的水蒸气进入反应装置而使socl2 水解，故答案为吸收so2、 cl 2，防止外界水蒸气进入装置；（ 5）已知氯化亚砜沸点为 77，

12、 scl 2 的沸点为 50，实验结束后，采用分馏（或蒸馏）的方法即可将之分离，故答案为分馏（或蒸馏）；（ 6）用惰性电极电解 zncl 2 和盐酸的混合溶液时，阳极上氯离子放电能力强于氢氧根离子，阴极上氢离子放电能力强于锌离子，电解的总方程式为+222h +2clh +cl ；fecl 3具有氧化性， socl2 具有还原性， socl2 用作 fecl 36h2o制取无水 fecl 3 的脱水剂时，socl2可能会与 fecl 3 发生氧化还原反应使 fecl 3 变质，故答案为2h+2cl h2+cl 2；socl2可能会与 fe3+发生氧化还原反应。【点睛】本题考查了性质实验方案的设计

13、与评价，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握化学实验基本操作方法，明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。3 我在故宫修文物这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧 ”是文物保护的主旨。（1）查阅高中教材得知铜锈为cu2(oh)2co3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有cu 和 _。（2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有cu2(oh)2 co3 和cu2(oh)3cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：cu2(oh)2c

14、o3 和 cu2(oh)3cl 分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_。（ 3）文献显示有害锈的形成过程中会产生 cucl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答： 过程的正极反应物是_。 过程负极的电极反应式是_ 。（ 4）青铜器的修复有以下三种方法：柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈；碳酸钠法：将腐蚀文物置于含na2co3 的缓冲溶液中浸泡，使 cucl 转化为难溶的cu2(oh)2co3； bta保护法：请回答下列问题：写出碳酸钠法的离子方程式_。三种方法中，bta保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有_。a在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜b替换出锈层中的cl

15、-，能够高效的除去有害锈c和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧 ”【答案】 o2、 h2o、co2碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀氧气（h2o） cu-e-+cl- =cucl 4cucl+o2+2h2o+2co32-=2cu2(oh)2co3+4cl- abc 【解析】【分析】（ 1）由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变；（ 2）结合图像可知， cu2(oh)2co3 为致密结构， cu2 (oh)3cl 为疏松结构；（3）正极得电子发生还原反应，过程的正极反应物

16、是氧气，cu 作负极；（4）在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜；替换出锈层中的cl-，能够高效的除去有害锈； bta保护法不破坏无害锈。【详解】（ 1）铜锈为 cu2(oh)2co3，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有 cu 和 o2、h2 o、 co2；（ 2）结合图像可知， cu2(oh)2co3 为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈。 cu2(oh)3cl 为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈；（3）结合图像可知，正极得电子发生还原反应，过程的正极反应物是氧气，电极反应式为 o2+4e-+2h2o=4oh

17、-；结合图像可知，过程中cu 作负极，电极反应式是cu-e-+cl- =cucl；（4）碳酸钠法中， na2co3 的缓冲溶液使 cucl转化为难溶的 cu2(oh)2co3，离子方程式为 4cucl+o2+2h2o+2co32-=2cu2(oh)2 co3+4cl-；a在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，能保护内部金属铜，这能使bta保护法应用更为普遍，故a 正确；b cu2(oh)3cl 为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。替换出锈层中的cl-，能够高效的除去有害锈，这能使bta保护法应用更为普遍，故b正确；c酸浸法会破坏无害锈 cu2(oh)2 co3，

18、 bta保护法不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到 “修旧如旧 ”，这能使 bta保护法应用更为普遍，故 c正确；答案选 abc。4 某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。i.kcl作电解质（ 1）一定电压下，按图 -1 装置电解，现象如下：石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。5min 后 u型管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体，10min 后断开k。按图 -2 进行实验。石墨电极上的电极反应式是_。确认灰绿色固体中含有fe2+的实验现象是 _。灼烧晶体x，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。结合平衡移动原理，解

19、释“试管i 中析出白色晶体”的原因是_。（2）其他条件不变时，用图-3 装置重复实验，10min后铁电极附近溶液依然澄清，断开k。按图-4进行实验盐桥的作用是_。与实验i 中vi、 vii与iiv中的现象比较，可以得出的结论是（答两点）：_。ii.koh 作电解质（3）用图 -1 装置电解浓koh溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫色（），没有沉淀产生。铁电极上-oh能够放电的原因是 _。阳极生成的总电极反应式是 _。某同学推测生成的必要条件是浓碱环境，将图-5 中的实验方案补充完整，证实推测成立。_【答案】 2h+ + 2e= h 2（或 2h2o + 2e = 2oh

20、+ h 2） 试管 iii中生成蓝色沉淀，试管 v 中没有蓝色沉淀 试管 i 中存在溶解平衡：kcl（s）k+ (aq)+ cl (aq) ，滴加 12mol/l 的盐酸，增大 c（ cl），平衡逆向移动，析出kcl 晶体 阻碍向阳极迁移，避oh免灰绿色固体生成本实验条件下铁在阳极区的产物主要为fe2+ ， fe2+在碱性条件下更容易3+fe 6e42-2被氧化为 fe c(oh ) 增大，反应速率加快（更容易放电）+ 8oh = feo+4h o水；生成红褐色沉淀和无色气体【解析】 (1) 石墨电极为阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2h+ + 2e =222+22+h(或 2h

21、 o + 2e= 2oh + h )，故答案为：2h + 2e= h (或 2h o + 2e= 2oh2)；h灰绿色固体用盐酸溶解后的溶液中加入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，灰绿色悬浊液过滤后的溶液中加入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成，说明灰绿色悬浊液中含有fe2+，故答案为：试管iii 中生成蓝色沉淀，试管v 中没有蓝色沉淀；灼烧晶体x，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，说明含有钾元素，是因为试管i 中存在溶解平衡： kcl(s)k+ (aq)+ cl (aq)，滴加 12 mol/l 的盐酸，增大 c(cl )，平衡逆向移动，析出 kcl 晶体，白色晶体为氯化钾晶体，故答案为：试管i 中存在溶

22、解平衡：kcl(s)k+ (aq)+ cl (aq)，滴加 12 mol/l 的盐酸， 增大 c(cl )，平衡逆向移动，析出kcl晶体；(2) 盐桥中的氯离子代替氢氧根离子向阳极移动，避免灰绿色固体生成，故答案为：阻碍oh 向阳极迁移，避免灰绿色固体生成；根据实验i 中 vi、 vii 与 iiv 中的现象比较可知， vii中加入铁氰化钾溶液后生成大量蓝色沉淀，说明在使用盐桥的实验条件下铁在阳极区的产物主要为fe2+ ， vi 中溶液在加入kscn溶液后呈浅红色，说明fe2+在碱性条件下更容易被氧化为fe3+，故答案为：本实验条件下铁在阳极区的产物主要为fe2+ ； fe2+在碱性条件下更容

23、易被氧化为fe3+；(3) c(oh )增大，反应速率加快，使得铁电极上 oh-能够放电，故答案为： c(oh)增大，反应速率加快 (更容易放电 )；阳极上生成的氧气能够将亚铁离子氧化生成feo 42- ，反应的总电极反应式为fe 6e +42-242-28oh= feo+4h o，故答案为： fe 6e+ 8oh= feo+4h o；要推测生成feo 42- 的必要条件是浓碱环境，只需要改变溶液的碱性，看是否仍然生成feo 42- 即可，实验方案为：将淡紫色(feo 4 2-)溶液加入水中稀释，使溶液的碱性减弱，4feo 4 2-+10h 2o?4fe(oh) 3 +8oh-+3o 2，看到

24、生成红褐色沉淀和无色气体，即可说明生成 feo 42- 的必要条件是浓碱环境，故答案为：水；生成红褐色沉淀和无色气体。点睛：本题以“铁作阳极 ”时发生反应的多样性探究实验考查了电解原理的应用。本题的难度中等，掌握铁及其化合物的性质和离子的检验是解题的关键。本题的易错点和难点为(3)实验的设计，需要理解实验的目的并掌握高铁酸根离子的水解方程式。5 钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有 “光明使者 ”的美誉。钨在自然界主要以钨(+6 价 ) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙（ cawo4）；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学

25、式常写成 (fewo4 和 mnwo 4 )，钨酸（ h2 wo4）酸性很弱，难溶于水。已知： cawo 4 与碳酸钠共热发生复分解反应。 钨在高温下可与焦炭(c)反应生成硬质合金碳化钨(wc)。（ 1） 74w 在周期表的位置是第 _周期。（ 2）写出黑钨矿中 fewo4 与氢氧化钠，空气熔融时的化学反应方程式_ ；白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式_。（3）工业上，可用一氧化碳、氢气或铝还原wo3 冶炼 w。理论上，等物质的量的co、h2、 al 作还原剂，可得到w 的质量之比为 _。用焦炭也能还原wo3 ，但用氢气更具有优点，其理由是_ 。（ 4）已知氢氧化钙和钨酸钙 (cawo4)都

26、是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下 ca(oh)2、 cawo4 的沉淀溶解平衡曲线，则 t1 时sp42。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙，发生反应的离k (cawo )_(mol/l)子方程式为 _ ， t2 时该反应的平衡常数为_。（5）工业上，可用电解法从碳化钨废料中回收钨。碳化钨作阳极，不锈钢作阴极，盐酸为电解质溶液，阳极析出滤渣d 并放出 co2 。写出阳极的电极反应式_ 。【答案】 六 4 fewo4+8naoh+o22fe2o3+4na2wo4+4h2 ocawo4+na2co3caco3+na2wo42 2 3焦炭为固体，得到的金属钨会混有固体

27、杂质，并且用焦炭还可能产生co 等有污染的尾气-42-2-1 104wo + ca(oh) =cawo + 2oh3-+1 10 mol/l wc 10e +6h2o= h2wo4+co2+ 10h【解析】 (1)w 为 74 号元素，第五周期最后一种元素为56 号，第六周期最后一种元素为84号，因此 74 号在元素周期表的第六周期，故答案为：六；(2)fewo4 中的铁为 +2 价，与氢氧化钠在空气熔融时被空气中的氧气氧化，反应的化学反应方程式为 4 fewo4+8naoh+o22fe2o3+4na2wo4 +4h2o；白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式为 cawo423324+na co

28、caco+na wo ，故答案为： 4fewo4+8naoh+o22fe2o3+4na2 wo4+4h2o； cawo4+na2co3caco3+na2wo4；(3)工业上，可用一氧化碳、氢气或铝还原wo3 冶炼 w。理论上， 1mol 的 co、 h2、 al 作还原剂时，转移的电子分别为2mol ， 2mol， 3mol ，根据得失电子守恒，得到w 的质量之比为 2 2 3。用焦炭也能还原 wo3，但用氢气更具有优点，因为焦炭为固体，得到的金属钨会混有固体杂质，并且用焦炭还可能产生co 等有污染的尾气，故答案为： 22 3；焦炭为固体，得到的金属钨会混有固体杂质，并且用焦炭还可能产生co等

29、有污染的尾气；1sp42+42-)=1-5-5-10，将钨酸钠溶液加入(4) 根据图像， t时 k (cawo )=c(ca )?c(wo 10 1 10=1 10石灰乳，发生复分解反应，氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀，反应的离子方程式为： wo42-+ca(oh)2=cawo4 +2oh- ， t2 时， c(oh-)=10-2 mol/l ， c(wo42-)=10 -7mol/l ，平衡常数 k 等 于 生 成 物 平 衡 浓 度 系 数 次 方 之 积 和 反 应 物 平 衡 浓 度 系 数 次 方 之 积 ， 即c2 oh=10k=210（）c wo4223-10； wo2-

30、3，故答案为： 110+ca(oh)2=cawo4 +2oh； 110；7=1 104(5)电解时，阴极是氢离子放电生成氢气，电极反应式是2h+2e-=h2，阳极是碳化钨失去电子，发生氧化反应： wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2 +10h+，故答案为： wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2 +10h+。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

31、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k2 ，闭合 k1，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-o-【答案】 c

32、h4-8e +10oh =co3+7h2o cu=cu 0.56l 2i+2h2i2+h2 +2oho2+4e-+4h+=2h2o 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 +2-= 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2h o + 4e极反应为： ch4-8e-32-2+10oh =co+7h o。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

33、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 k21。a 中得到氢气 ， b 中得到氧，断开k 时，是用直流电源对

34、甲乙丙进行串联电解气（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+。7 关于电解池应用的规律提炼题组某化学兴趣小组用下图

35、所示装置进行电化学原理的实验探究，回答下列问题：（1）通 o2 的 pt 电极为电池极（填电极名称），其电极反应式为。（2）若 b电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则x 电极材料为，电解质溶液为。（3）若 b电池为精炼铜，且粗铜中含有zn、 fe、 ag、 au 等杂质，在电极（填“x”或“ y”）周围有固体沉积，该电极的电极反应式为。（4）若 x、 y 均为 pt ， b 电池的电解质溶液为 500 ml 1.0mol/l 的 nacl 溶液，当电池工作一段时间断开电源 k， y 电极有 560ml（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全溢出，溶液体积不变）。恢复到常温下，b 电

36、池溶液的 ph=，要使该溶液恢复到原来的状态，需加入（填物质并注明物质的量）。（5）若 x、 y 均是铜，电解质溶液为naoh溶液，电池工作一段时间，x 极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是cu o，试写出该电极发生的电极反应式为。2（6）若 x、 y 均是 pt ，电解质溶液为na so溶液，通电一段时间后，在阴极上逸出c mol24气体，同时有 n g na2so?10h o 晶体析出，若温度不变，此时剩余溶液的溶质的质量分数42为。（学法题）通过以上题目，请总结书写电极反应式的关键。【答案】（ 1）正； o24e 2h2o=4oh；（ 2） ag； agno3溶液（3） x，三个方程式（

37、4） 13； 0.05molhcl 2ecu o h o（6）%（5） 2cu2oh22【解析】试题分析：（1）根据装置图的特征， a 池是氢氧燃料电池，通o 的 pt 电极为电池正极，2电极方程式为o 4e 2h o=4oh；（ 2）在电镀池中，镀层金属做阳极，待镀金属做阴22极，含镀层金属阳离子的盐溶液做电解质溶液，所以若b 电池为电镀池，实现某镀件上镀一层银，则x 电极材料为ag，电解质溶液为agno3溶液；（ 3）精炼铜的过程中，比铜活泼的金属在阳极失电子，不活泼的金属则成为阳极泥，所以粗铜中若含有zn、fe、 ag、 au 等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是ag、 au。（ 4）根据

38、装置图，通入氧气的pt 电极是正极，则 y 电极是阴极，电极反应为2h2o+2e =h2+2oh ，氢气的物质的量为0.56l 22.4l/mol= 0.025mol ，则溶液中 c(oh )=0.05mol 0.5l=0.1mol/l,c(h )=1 10 -13mol/l,ph=13 ；该电解过程有 0.025mol 氢气和0.025mol氯气生成，所以要使该溶液恢复到原来的状态，需加入0.05molhcl 。（ 5）根据装置图，x 电极是阳极， cu 失电子生成cu2o，电极反应式为2cu 2oh 2e cu2o h2o。（ 6）用 pt 作电极，电解饱和硫酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放

39、电生成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，电解水后，溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体，剩余的电解质溶液仍是饱和溶液，析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液，n g na2so410h2o 硫酸钠的质量 = n g =g ，设电解水的质量为x：2h2oo2+2h2，36g2molxcmol解得， x=18cg所以饱和溶液的质量分数=(n+18a)g100%=%。【考点定位】原电池、电解池的工作原理，电极反应，电解的计算等【名师点睛】本题考查原电池、电解池的工作原理，电化学是重点也是难点，注意：构成原电池的条件，一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。很活泼的金属单质一般

40、不作做原电池的负极，如k、 na、 ca 等。原电池正负极的判断；电极反应式的书写：准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。要注意电解质溶液的酸碱性，要考虑电子的转移数目。8 某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。利用如图所示装置探究金属的防护措施，实验现象是锌电极不断溶解，铁电极表面有气泡产生。（1）写出负极的电极反应式：_。（ 2）某学生认为，铁电极可能参与反应，并对产物作出假设：假设 1：铁参与反应，被氧化生成 fe2 ；假设 2：铁参与反应，被氧化生成fe3 ；假设 3： _。（3）为了探究假设1、 2，他采取如下操作：取 0 01 mol/l fecl3 溶液2 ml 于试管

41、中，加入过量铁粉；取操作试管的上层清液加入2 滴 k3fe （ cn） 6 溶液，生成蓝色沉淀；取少量正极附近溶液加入2 滴 k3fe （ cn） 6 溶液，未见蓝色沉淀生成；取少量正极附近溶液加入2 滴 kscn溶液，未见溶液变红。据、现象得出的结论是_ 。（ 4 ） 该 实 验 原 理 可 应 用 于 防 护 钢 铁 腐 蚀 ， 请 再 举 一 例 防 护 钢 铁 腐 蚀 的 措 施_ 。利用如图所示装置做电解50 ml 0 5 mol/l的 cucl 2 溶液实验。实验记录：a阳极上有黄绿色气体产生，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色（提示：cl 2氧化性大于io3 ）；b电解一段

42、时间以后，阴极表面除有铜吸附外，还出现了少量气泡和浅蓝色固体。（ 1 ）分析实验记录a 中试纸颜色变化，用离子方程式解释：_ ； _。（2）分析实验记录b 中浅蓝色固体可能是_ （写化学式）【答案】（ 1） zn 2e=zn2（ 2）铁参与反应，被氧化生成fe2 和 fe323 （ 4）油漆（其他合理答案均可）（3）正极附近溶液不含 fe 和 fe2cli（ 1） 2i cl =i 5cl22 6h o=10cl 2io312h222（2） cu（ oh） 2【解析】试题分析：（1）锌比铁活泼，锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为zn 2e=zn2。（2）根据假设 1、 2 进行分析，得出假设 3 为铁参与反应，被氧化生成fe2和 fe3 。（3）从分析得出的