備戰(zhàn)高考化學(xué)化學(xué)能與電能的綜合復(fù)習(xí)及答案解析

1、備戰(zhàn)高考化學(xué)化學(xué)能與電能的綜合復(fù)習(xí)及答案解析一、化學(xué)能與電能1 二氧化氯 (clo2)具有強(qiáng)氧化性，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。clo2 是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分?jǐn)?shù)超過10%時(shí)易引起爆炸。某研究小組欲用以下三種方案制備clo2，回答下列問題：（ 1）以黃鐵礦 (fes2)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備 clo2，黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被 clo3-氧化成 so42-，寫出制備 clo2 的離子方程式 _。（2）用過氧化氫作還原劑，在硫酸介質(zhì)中還原naclo3 制備 clo2，并將制得的clo2 用于處理含 cn-廢水。實(shí)驗(yàn)室模擬該過程的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略 )如圖所示。裝

2、置 a 的名稱是 _，裝置 c 的作用是 _。反應(yīng)容器 b 應(yīng)置于 30左右的水浴中，目的是 _。通入氮?dú)獾闹饕饔糜?3 個(gè)，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將clo2 排出，三是_。clo2 處理含cn-廢水的離子方程式為_，裝置e 的作用是_。（3）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)clo2 的方法。用于電解的食鹽水需先除去其中的ca2+、 mg 2+、 so42-等雜質(zhì)。某次除雜操作時(shí)，往粗鹽水中先加入過量的_（填化學(xué)式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的na2co3 和naoh，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取clo2，工作原理如圖所示，寫出陽極產(chǎn)生

3、 clo2 的電極反應(yīng)式 _?！敬鸢浮?fes2+15clo3 -+14h+ =15clo2+fe3+2so42-+7h2o恒壓漏斗安全瓶提高化學(xué)反應(yīng)速率，同時(shí)防止過氧化氫受熱分解稀釋 clo2，防止其爆炸-222-吸收2cn+2clo =2co +n +2clclo2 等氣體，防止污染大氣bacl2 cl-5e-+2h2 o=clo2+4h+clo2 排出，三3 個(gè)，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將【解析】【分析】二氧化氯 (clo2)具有強(qiáng)氧化性，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。分別利用無機(jī)反應(yīng)和電解原理制備二氧化氯，三種方法均利用了氧化還原反應(yīng)?！驹斀狻浚?）以黃鐵礦 (fes2)、氯

4、酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備clo2，黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被 clo3-氧化成 so42-，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒和元素守恒，可以寫出制備clo2的離子方程式為 fes23-+23+42-2+15clo+14h =15clo +fe+2so+7h o。（2） 裝置 a 的名稱為恒壓漏洞，裝置c 為安全瓶，起到防止液體倒吸的作用。 升高溫度可以提高化學(xué)反應(yīng)速率，但是原料中含有過氧化氫，過氧化氫在過高的溫度下可以發(fā)生分解反應(yīng)，因此反應(yīng)容器b 應(yīng)置于 30左右的水浴中。 根據(jù)題文可知， clo 是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分?jǐn)?shù)超過10%時(shí)易引起爆2炸，故通入氮?dú)獾闹饕饔糜惺窍♂?c

5、lo2，防止其爆炸。 clo 2 處理含 cn-廢水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將 cn-轉(zhuǎn)化為無污染的 co2 和 n2，故離子方程式為 2cn-+2clo2=2co2+n2 +2cl-；裝置 e 在整套裝置之后，起到吸收尾氣，防止環(huán)境污染的作用。（3） 用于電解的食鹽水需先除去其中的ca2+、 mg2+、 so42-等雜質(zhì)，需要過量的碳酸根離子、氫氧根離子和鋇離子，過量的鋇離子可以用碳酸根離子除去，因此在加入na2co3 之前應(yīng)先加入過量 bacl2。 用石墨做電極，電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，因此氯離子在陽極失電子和水反應(yīng)得到 clo2，電極反應(yīng)式為-22+。cl -5e +2h o

6、=clo +4h42，實(shí)驗(yàn)室中常保存硫酸亞鐵2feso 溶液放置在空氣中容易變質(zhì)，因此為了方便使用fe銨晶體 俗稱 “摩爾鹽 ”，化學(xué)式為 (nh424 22o，它比綠礬或綠礬溶液更穩(wěn)定。(穩(wěn)定) fe(so ) ?6h是指物質(zhì)放置 在空氣中不易發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì))i硫酸亞鐵銨晶體的制備與檢驗(yàn)（ 1）某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備硫酸亞鐵銨晶體。本實(shí)驗(yàn)中，配制溶液以及后續(xù)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用，這樣處理蒸餾水的目的是 _。向 feso4 溶液中加入飽和 (nh4)2so4 溶液，經(jīng)過操作 _、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體。（ 2）該小組同學(xué)繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明所制

7、得晶體的成分。如圖所示實(shí)驗(yàn)的目的是_， c 裝置的作用是 _。取少量晶體溶于水，得淡綠色待測液。2。取少量待測液， _ (填操作與現(xiàn)象 )，證明所制得的晶體中有 fe取少量待測液，經(jīng)其它實(shí)驗(yàn)證明晶體中有nh4 和 so42ii實(shí)驗(yàn)探究影響溶液中 fe2 穩(wěn)定性的因素（3）配制 0.8 mol/l 的 feso的(nh4)2fe(so)42溶液4 溶液（ ph=4.5）和 0.8 mol/l（ph=4.0），各取 2 ml 上述溶液于兩支試管中，剛開始兩種溶液都是淺綠色，分別同時(shí)滴加 2 滴 0.01mol/l 的 kscn溶液， 15 分鐘后觀察可見： (nh4)2fe(so4)2 溶液仍然為

8、淺綠色透明澄清溶液； feso4 溶液則出現(xiàn)淡黃色渾濁。（資料 1）沉淀fe(oh)2fe(oh)3開始沉淀 ph7.62.7完全沉淀 ph9.63.7請用離子方程式解釋feso4 溶液產(chǎn)生淡黃色渾濁的原因_。討論影響2穩(wěn)定性的因素，小組同學(xué)提出以下3 種假設(shè)：fe假設(shè) 1：其它條件相同時(shí)，nh4的存在使 (nh4)2fe(so4 )2 溶液中 fe2+穩(wěn)定性較好。假設(shè) 2：其它條件相同時(shí)，在一定ph 范圍內(nèi)，溶液ph 越小 fe2穩(wěn)定性越好。假設(shè) 3： _。（4）小組同學(xué)用如圖裝置（g 為靈敏電流計(jì)），滴入適量的硫酸溶液分別控制溶液a（ 0.2 mol/l nacl ）和溶液 b（0.1mo

9、l/l feso4）為不同的 ph，觀察記錄電流計(jì)讀數(shù)，對假設(shè)2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。序號114a： 0.2mol lnacl電流計(jì)讀數(shù)b： 0.1mol l feso實(shí)驗(yàn) 1ph=1ph=58.4實(shí)驗(yàn)2ph=1ph=16.5實(shí)驗(yàn)3ph=6ph=57.8實(shí)驗(yàn) 4ph=6ph=15.5（資料 2）原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原 電池的電流越大。（資料3）常溫下， 0.1mol/l ph=1 的 feso溶液比 ph=5 的 feso4溶液穩(wěn)定性更好。根據(jù)以4上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和資料信息，經(jīng)小組討論可以得出以下結(jié)論：u 型管中左池的電極反應(yīng)式_

10、 。對比實(shí)驗(yàn)1和2（或 3和4） ,在一定 ph 范圍內(nèi)，可得出的結(jié)論為_。對比實(shí)驗(yàn) _ 和_ ，還可得出在一定ph 范圍內(nèi)溶液酸堿性變化對o2 氧化性強(qiáng)弱的影響因素。 對（資料3）實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋為_ ?！敬鸢浮砍ニ腥芙獾难鯕?，防止氧化fe2+蒸發(fā)濃縮檢驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無水cuso4的試管，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果36滴入少量 k fe(cn) 溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀（或先滴入2 滴 kscn溶液，無明顯變化，再加入幾滴新制氯水，溶液變成紅色）4fe2+223+ o + 10h o = 4fe(oh) + 8h 當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度大小影響 fe2+的穩(wěn)定性。

11、（或當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度越大，fe2+的穩(wěn)定性較好。）o2-+22+的還原性越弱13（或 2 和 4） 其它條+ 4e +4h = 2h o溶液酸性越強(qiáng) ,fe件相同時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)對fe2+的還原性減弱的影響，超過了對o2 的氧化性增強(qiáng)的影響。故 ph=1 的 feso4 溶液更穩(wěn)定?！窘馕觥俊痉治觥縤.(1)亞鐵離子具有還原性，在空氣中容易被氧化；向feso4溶液中加入飽和 (nh4)2so4溶液，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體；(2) 無水硫酸銅遇水變藍(lán)色；空氣中也有水蒸氣，容易對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；檢驗(yàn)fe2+，可以向樣品中滴入少量k3fe(

12、cn)6溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，說明存在fe2+；或先滴入2 滴kscn溶液，無明顯變化，再加入幾滴新制氯水，溶液變成紅色，說明存在fe2+；ii.(3)由表可知，ph=4.5 的0.8 mol/l的 feso4 溶液中，會產(chǎn)生fe(oh)3 沉淀，說明二價(jià)鐵被氧化成了三價(jià)鐵，同時(shí)和水反應(yīng)生成fe(oh)3 沉淀； 0.8 mol/l 的 feso4 溶液（ ph=4.5）和 0.8 mol/l 的 (nh4 )2fe(so4)2 溶液中硫酸根的濃度也不同，可以以此提出假設(shè)；(4) feso4 中的鐵的化合價(jià)為 +2 價(jià)，具有還原性，在原電池中做負(fù)極，則左池的碳電極做正極， nacl 中溶解的氧氣

13、得電子生成，在酸性環(huán)境中生成水；實(shí)驗(yàn)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，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出結(jié)論；對比實(shí)驗(yàn) 1 和 3（或 2 和 4）發(fā)現(xiàn)， feso4 溶液的 ph 相同時(shí)， nacl 溶液的 ph 越大，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出結(jié)論；對比實(shí)驗(yàn)1 和 4， nacl 溶液的 ph 增大酸性減弱，feso4 溶液的 ph 減小酸性

14、增強(qiáng)，但是電流卻減小，結(jié)合的結(jié)論分析?！驹斀狻縤.(1)亞鐵離子具有還原性，在空氣中容易被氧化，在配制溶液時(shí)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用，目的是：除去水中溶解的氧氣，防止氧化fe2+；向 feso4溶液中加入飽和 (nh4)2so4 溶液，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體；(2) 無水硫酸銅遇水變藍(lán)色，該裝置的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簷z驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水；空氣中也有水蒸氣，容易對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，需要使用濃硫酸防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無水cuso4 的試管，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；檢驗(yàn) fe2+，可以向樣品中滴入少量k3fe(cn)6溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，說明存在fe

15、2+；或先滴入 2 滴 kscn溶液，無明顯變化，再加入幾滴新制氯水，溶液變成紅色，說明存在fe2+；ii.(3) 由表可知， ph=4.5 的 0.8 mol/l 的 feso溶液中，會產(chǎn)生fe(oh) 沉淀，說明二價(jià)鐵43被氧化成了三價(jià)鐵，同時(shí)和水反應(yīng)生成fe(oh)3沉淀，離子方程式為： 4fe2+ + o2 + 10h2o =3+；4fe(oh) + 8h 0.8 mol/l 的 feso4 溶液（ ph=4.5）和 0.8 mol/l 的 (nh4 )2fe(so4)2 溶液中硫酸根的濃度也不同， 0.8 mol/l 的 (nh4)2fe(so4)2 溶液中硫酸根濃度更大，故可以假設(shè)

16、：當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度大小影響 fe2+的穩(wěn)定性；或者當(dāng)其它條件相同時(shí)，硫酸根離子濃度越大，fe2+的穩(wěn)定性較好；(4) feso4 中的鐵的化合價(jià)為 +2 價(jià)，具有還原性，在原電池中做負(fù)極，則左池的碳電極做正極， nacl 中溶解的氧氣得電子生成，在酸性環(huán)境中生成水，故電極方程式為：o2 + 4e-+2+4h = 2h o；實(shí)驗(yàn) 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，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出的結(jié)論是：

17、溶液酸性越強(qiáng)，fe2+的還原性越弱；對比實(shí)驗(yàn) 1 和 3（或 2 和 4）發(fā)現(xiàn)， feso4 溶液的 ph 相同時(shí)， nacl 溶液的 ph 越大，電流越小，結(jié)合原電池裝置中，其它條件相同時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，該原電池的電流越大，可以得出在一定ph 范圍內(nèi)溶液的堿性越強(qiáng)，o2 氧化性越強(qiáng)；對比實(shí)驗(yàn)1 和 4， nacl 溶液的 ph 增大酸性減弱，feso4 溶液的 ph 減小酸性增強(qiáng)，但是電流卻減小，結(jié)合的結(jié)論，和其它條件相同時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)對fe2+的還原性減弱的影響，超過了對 o2的氧化性增強(qiáng)的影響。故4溶液更穩(wěn)定。ph=1 的 feso3 甲同學(xué)向做過銀鏡

18、反應(yīng)的試管滴加0.1mol/l的fe no33(ph=2)溶液 () ，發(fā)現(xiàn)銀鏡部分溶解，和大家一起分析原因：甲同學(xué)認(rèn)為： fe3+具有氧化性，能夠溶解單質(zhì)ag。乙同學(xué)認(rèn)為： fe( no3) 3 溶液顯酸性，該條件下no3也能氧化單質(zhì)ag。丙同學(xué)認(rèn)為： fe3+和 no3 均能把 ag 氧化而溶解。(1) 生成銀鏡反應(yīng)過程中銀氨溶液發(fā)生_ （氧化、還原）反應(yīng)。(2) 為得出正確結(jié)論，只需設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證即可。實(shí)驗(yàn) i：向溶解了銀鏡的fe( no3) 3 的溶液中加入_（填序號，kscn溶液、k3fe( cn) 6溶液、稀 hc1），現(xiàn)象為 _，證明甲的結(jié)論正確。實(shí)驗(yàn)：向附有銀鏡的試管中加入_

19、溶液，觀察銀鏡是否溶解。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了丙同學(xué)的結(jié)論。(3) 丙同學(xué)又把5mlfeso2 滴 kscn溶液無變化；第二份加入4 溶液分成兩份：第一份滴加1ml0.1mol/lagno 3 溶液，出現(xiàn)白色沉淀，隨后有黑色固體產(chǎn)生（經(jīng)驗(yàn)證黑色固體為ag 顆粒），再取上層溶液滴加kscn溶液變紅。根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)情況，用離子方程式表示fe3+、fe2+、 ag+ 、ag 之間的反應(yīng)關(guān)系_。(4) 丁同學(xué)改用如圖實(shí)驗(yàn)裝置做進(jìn)一步探究：k 剛閉合時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，此時(shí)石墨作_，（填 “正極 ”或 “負(fù)極。此過程氧化性： fe3+_ag+（填 或或 ）。由上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：_?！敬鸢浮窟€原 產(chǎn)生藍(lán)色

20、沉淀ph=2 0.3mol/l kno3 或 nano3 溶液 ag + fe3+ ? ag+ +fe2+或 (ag+ + fe2+ ?ag + fe3+) 正極 其它條件不變時(shí)，物質(zhì)的氧化性與濃度有關(guān)系，濃度的改變可導(dǎo)致平衡的移動【解析】【分析】(1)根據(jù)元素化合價(jià)的變化判斷；(2)實(shí)驗(yàn) ：甲同學(xué)認(rèn)為： fe3+具有氧化性，能夠溶解單質(zhì) ag，則要證明甲的結(jié)論正確，可驗(yàn)證 fe3+的還原產(chǎn)物 fe2+的存在；實(shí)驗(yàn) ：進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷溶液中發(fā)生的反應(yīng)；(4)根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向判斷正負(fù)極，判斷電極反應(yīng)，并結(jié)合氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物分析解答?！驹斀狻?1)往 a

21、gno3 溶液中逐滴加入氨水，銀離子和氨水反應(yīng)生成白色的氫氧化銀沉淀和銨根離子， ag+nh3?h2o agoh +nh4+ ；繼續(xù)滴入氨水白色沉淀溶解，氫氧化銀和氨水反應(yīng)生成銀氨溶液和水， agoh+2nh3?h2 o ag(nh3)2 oh+2h2o，若用乙醛進(jìn)行銀鏡反應(yīng)，再加入乙醛溶液后，水浴加熱，生成乙酸銨，氨氣、銀和水，化學(xué)反應(yīng)方程式為：ch3cho+2ag(nh3)2ohch3coonh4+2ag +3nh+h2o，銀氨溶液中的銀為+1 價(jià)，被醛基還原生成0 價(jià)的銀單質(zhì)，故答案為：還原；(2)實(shí)驗(yàn) ：甲同學(xué)認(rèn)為：fe3+具有氧化性，能夠溶解單質(zhì)ag，則要證明甲的結(jié)論正確，可驗(yàn)證 f

22、e3+的還原產(chǎn)物fe2+的存在即可，驗(yàn)證fe2+的實(shí)驗(yàn)是取少量除盡ag+后的溶液于試管中，加入 k3fe(cn)6溶液會和fe2+反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，故答案為：；產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；實(shí)驗(yàn) ：丙同學(xué)認(rèn)為：fe3+和 no3 均能把 ag 氧化而溶解，且兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了丙同學(xué)的結(jié)論，而實(shí)驗(yàn) i 驗(yàn)證了 fe3+具有氧化性，能夠溶解單質(zhì)ag，則實(shí)驗(yàn) ii 需要驗(yàn)證no3也能把 ag 氧化而溶解，需進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，0.1mol/l 的 fe(no3)3 溶液 (ph=2)， no3為0.3 mol/l ，所以需向附有銀鏡的試管中加入ph=2 的 0.3 mol/l kno3 或 nano3 溶液，故答案為：

23、ph=2的 0.3 mol/l kno3 或 nano3；3+遇 kscn溶液變紅，第一份滴加2 滴 kscn溶液無變化，說明feso3+，(3)fe4 溶液中無 fe第二份加入 1ml 0.1mol/l agno 3 溶液，出現(xiàn)白色沉淀，隨后有黑色固體ag 產(chǎn)生，再取上層溶液滴加 kscn溶液變紅，說明有fe3+產(chǎn)生，說明 fe2+被 ag+氧化生成 fe3+，ag+被還原為ag，又 fe3+具有氧化性，能夠溶解單質(zhì)ag，則該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：fe3+ag? fe2+ag+ 或 ag+fe2+? ag+fe3+；(4) k 剛閉合時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，則銀為負(fù)極，石墨為正極，該

24、電池的反應(yīng)本質(zhì)為fe3+ag? fe2+ag+ ，該反應(yīng)中鐵離子為氧化劑，銀離子為氧化產(chǎn)物，則氧化性：fe3+ ag+，故答案為：正極；當(dāng)指針歸零后，向右燒杯中滴加幾滴飽和agno3 溶液，指針向右偏轉(zhuǎn)，則此時(shí)石墨為負(fù)極，銀為正極，右側(cè)燒杯中銀離子濃度增大，反應(yīng)fe3+ag? fe2+ag+的平衡左移，發(fā)生反應(yīng) ag+fe2+? ag+fe3+，此時(shí) ag+為氧化劑， fe3+為氧化產(chǎn)物，則氧化性： fe3+ ag+；由上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：在其它條件不變時(shí)，物質(zhì)的氧化性與濃度有關(guān)，濃度的改變可導(dǎo)致平衡移動。4 研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實(shí)意義。（ 1）甲圖為人教版教材中探究鋼鐵的吸氧腐

25、蝕的裝置。某興趣小組按該裝置實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)管中液柱的上升緩慢，下列措施可以更快更清晰觀察到水柱上升現(xiàn)象的有_(填序號 )。a用純氧氣代替試管內(nèi)空氣b用酒精燈加熱試管提高溫度c將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末d換成更細(xì)的導(dǎo)管，水中滴加紅墨水（2）該小組將甲圖裝置改進(jìn)成乙圖裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)管中紅墨水液柱高度隨時(shí)間的變化如下表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷腐蝕的速率隨時(shí)間逐漸_(填 “加快 ”、“不變 ”、 “減慢”)， 你認(rèn)為影響因素為_時(shí)間 /min13579液柱高度 /cm 0.82.13.03.74.2（3）為探究鐵釘腐蝕實(shí)驗(yàn)a、 b 兩點(diǎn)所發(fā)生的反應(yīng)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，請完成表格空白：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論向 na

26、cl 溶液中滴加 23a 點(diǎn)附近溶液出現(xiàn)紅色a 點(diǎn)電極反應(yīng)為滴酚酞指示劑 _然后再滴加 23 滴b 點(diǎn)周圍出現(xiàn)藍(lán)色沉淀b 點(diǎn)電極反應(yīng)為 _ _根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，試判斷_(填“a或”“b”)為負(fù)極，該點(diǎn)腐蝕更嚴(yán)重。（4）設(shè)計(jì)下面裝置研究弱酸性環(huán)境中腐蝕的主要形式。測定錐形瓶內(nèi)氣壓和空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化見下圖，從圖中可分析，t 1t 2 之間主要發(fā)生_腐蝕 (填吸氧或析氫 )，原因是 _ 。（5）金屬陽極鈍化是一種電化學(xué)防腐方法。將fe 作陽極置于h2so4 溶液中，一定條件下fe 鈍化形成致密fe o氧化膜，試寫出該陽極電極反應(yīng)式_ 。34【答案】 acd減慢氧氣的濃度o22鐵氰化鉀溶

27、液2+b+4e+2h o=4ohfe -2e =fe吸氧 氧氣含量和瓶內(nèi)壓強(qiáng)都降低，因此主要是吸氧腐蝕3fe - 8e+4h2o =fe3o4+8h+【解析】【分析】（1）由影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾大因素進(jìn)行推導(dǎo)，其中a 為濃度、 b 為溫度、 c 為固體表面積，但 b 項(xiàng)直接加熱會使具支試管內(nèi)溫度持續(xù)升高，導(dǎo)管一端只會產(chǎn)生氣泡不會形成氣柱， d 項(xiàng)換成更細(xì)的導(dǎo)管旨在放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以便于明顯觀察到水柱的上升，答案為acd；（ 2）通過表格，間隔 2 分鐘液面高度的變化， 57，79 變化趨勢逐漸減小，則反應(yīng)速率逐漸減慢，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，空氣中的氧氣濃度含量逐漸減小，反應(yīng)速率逐漸減慢；（ 3）鐵釘?shù)?/p>

28、吸氧腐蝕中，滴有酚酞的a 點(diǎn)附近出現(xiàn)紅色，則產(chǎn)生氫氧根離子，電極反應(yīng)式： o2+4e+2h2o=4oh； b 點(diǎn)則為 fe 失電子生成二價(jià)鐵或三價(jià)鐵，b 點(diǎn)周圍出現(xiàn)藍(lán)色沉淀則加入鐵氰化鉀驗(yàn)證二價(jià)鐵的存在，電極反應(yīng)：fe -2e=fe 2+；b 點(diǎn)做電池的負(fù)極，腐蝕更嚴(yán)重；（ 4）從圖中分析 t 1t 2 之間氧氣的體積分?jǐn)?shù)逐漸減小，壓強(qiáng)逐漸減小，可確定此時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕；（5）將 fe 作陽極置于h2so4 溶液中，一定條件下fe 鈍化形成致密fe3o4 氧化膜， 3fe -8e+4h2o =fe3o4+8h+ ?！驹斀狻浚?）由影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾大因素進(jìn)行推導(dǎo)，其中a 為濃度、 b 為溫度、

29、 c 為固體表面積，但 b 項(xiàng)直接加熱會使具支試管內(nèi)溫度持續(xù)升高，導(dǎo)管一端只會產(chǎn)生氣泡不會形成氣柱， d 項(xiàng)換成更細(xì)的導(dǎo)管旨在放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以便于明顯觀察到水柱的上升，答案為acd；（ 2）通過表格，間隔 2 分鐘液面高度的變化， 57，79 變化趨勢逐漸減小，則反應(yīng)速率逐漸減慢，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，空氣中的氧氣濃度含量逐漸減小，反應(yīng)速率逐漸減慢；答案為：減慢；氧氣的濃度；（ 3）鐵釘?shù)奈醺g中，滴有酚酞的a 點(diǎn)附近出現(xiàn)紅色，則產(chǎn)生氫氧根離子，電極反應(yīng)式： o22； b點(diǎn)則為fe失電子生成二價(jià)鐵或三價(jià)鐵，b點(diǎn)周圍出現(xiàn)藍(lán)色沉+4e +2h o=4oh淀則加入鐵氰化鉀驗(yàn)證二價(jià)鐵的存在，電極反應(yīng)：fe

30、 -2e=fe 2+；b 點(diǎn)做電池的負(fù)極，腐蝕更嚴(yán)重；答案為：o2+4e+2h2o=4oh；鐵氰化鉀溶液；fe -2e=fe 2+； b ；（ 4）從圖中分析 t 1t2 之間氧氣的體積分?jǐn)?shù)逐漸減小，壓強(qiáng)逐漸減小，可確定此時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕；答案為：吸氧；氧氣含量和瓶內(nèi)壓強(qiáng)都降低，因此主要是吸氧腐蝕；（5）將 fe 作陽極置于h so溶液中，一定條件下fe 鈍化形成致密fe o氧化膜，答案2434為： 3fe - 8e234+。+4h o =fe o +8h5納米級 fe粉是新型材料，具有超強(qiáng)磁性、高效催化性。某化學(xué)小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取納米級鐵粉。其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖（加熱、支持裝置省略）（ 1

31、） a 的名稱是 _；濃硫酸的作用是 _ 。（ 2）打開分液漏斗活塞，一段時(shí)間后再對c 裝置加熱，這樣操作的目的是_；反應(yīng)一段時(shí)間后d 中變藍(lán)， e 中溶液變渾濁，c 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _。（3）反應(yīng)中若觀察到b 裝置中氣泡產(chǎn)生過快，則應(yīng)進(jìn)行的操作是_。（ 4）反應(yīng)一段時(shí)間后， b 中產(chǎn)生氣泡太慢，再滴加硫酸反應(yīng)速率略有加快但不明顯；若向硫酸中加少量硫酸銅再滴入與zn 反應(yīng)，反應(yīng)速率明顯加快，原因是_ 。（5）檢驗(yàn)碳酸亞鐵中含有鐵元素的實(shí)驗(yàn)方法是_?！敬鸢浮浚?1）蒸餾燒瓶（ 1 分）吸收氫氣中的水蒸氣（或干燥氫氣）（2 分）（2）排除體系內(nèi)的空氣，防止干撓實(shí)驗(yàn)，防止爆炸（2 分） f

32、eco3222+hfe+co +h o（ 2分）（3）調(diào)節(jié) a 中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度（2 分，不全對扣1 分）（4）鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負(fù)極），加快了反應(yīng)速率（2 分）（5）取少量 fecok3fe(cn)3 溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則3 加適量鹽酸完全溶解，再加入少量碳酸亞鐵中含有鐵元素。（溶解后加入氧化劑，檢驗(yàn)fe3+也可） （2分）【解析】【分析】【詳解】本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯脷錃夂吞妓醽嗚F制取納米級鐵粉，根據(jù)裝置分析可知，a 為 h2 的制取裝置， b 為干燥裝置， c為 h23d 中無色硫酸銅可用于檢驗(yàn)水還原 feco 制取納米級鐵粉。的存在， e 中澄清

33、石灰水則用于檢驗(yàn)co2。（ 1）儀器 a 是圓底燒瓶； b 為干燥裝置，所以濃硫酸的作用是吸收氫氣中的水蒸氣。（ 2）因 h2 是爆炸氣體，所以在操作時(shí)必須先排除裝置中的空氣，必須打開分液漏斗活塞，一段時(shí)間后再對 c 裝置加熱，防止裝置中的空氣干撓實(shí)驗(yàn)，造成爆炸的危險(xiǎn)。反應(yīng)一段時(shí)間后 d 中變藍(lán)，說明有水生成， e 中溶液變渾濁，說明有 co2 生成。則 c 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 feco3222+hfe+co+h o。（3）反應(yīng)中若觀察到b 裝置中氣泡產(chǎn)生過快，則說明a 處產(chǎn)生 h2 的速率過快，可調(diào)節(jié) a中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度。（ 4）加少量硫酸銅再滴入與 zn 反應(yīng)，鋅與硫

34、酸銅反應(yīng)生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負(fù)極），加快了反應(yīng)速率。（5）檢驗(yàn)碳酸亞鐵中含有鐵元素的實(shí)驗(yàn)方法是取少量feco加適量鹽酸完全溶解，再加入3少量 k3fe(cn)3 溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則碳酸亞鐵中含有鐵元素。6 高鐵酸鹽（如 k2feo4）是一種高效綠色氧化劑，可用于飲用水和生活用水的處理。從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備高鐵酸鹽較好的方法為電化學(xué)法。（1）電化學(xué)法制備高鐵酸鈉采用鐵片作陽極，naoh 溶液作為電解質(zhì)溶液，其電流效率可達(dá)到 40%。寫出陽極產(chǎn)生高鐵酸鈉的電極反應(yīng)方程式：_。（2）鐵絲網(wǎng)電極是更理想的陽極材料，相同條件下，可將電流效率提高至70%以上，原因是_ 。研究亦發(fā)現(xiàn)，鐵電

35、極在某一電壓范圍內(nèi)會產(chǎn)生氧氣使陽極表面生成fe2o3膜而 “鈍化 ”。寫出產(chǎn)生（3） feo42易與水 4ho2 的電極反應(yīng)方程式：_。生成絮狀氫氧化鐵，也會影響高鐵酸鹽的產(chǎn)率。若以鐵絲網(wǎng)為陽極，在中間環(huán)節(jié)（對應(yīng)圖中4h后）過濾掉氫氧化鐵，反應(yīng)過程中feo42濃度以及電流效率隨時(shí)間的變化如圖1 中實(shí)線所示（圖中曲線是每隔1h測得的數(shù)據(jù)）。圖中虛線部分對應(yīng)于沒有過濾氫氧化鐵而連續(xù)電解的情況。下列判斷正確的是_(填編號 ) 過濾：掉氫氧化鐵有利于獲得較高濃度的高鐵酸鹽溶液 過濾掉氫氧化鐵對電流效率影響不大 實(shí)驗(yàn)表明不過濾掉氫氧化鐵，6h 后電流效率幾乎為 0（4）在相同的 ph 條件下，經(jīng)過相同的

36、反應(yīng)時(shí)間，高鐵酸鹽的產(chǎn)率與溫度關(guān)系如圖2。隨溫度升高，高鐵酸鹽產(chǎn)率先增大后減小的原因是_。（5）人們還對用鐵的氧化物作電極制備高鐵酸鹽進(jìn)行了研究，例如以磁鐵礦多孔電極制備高鐵酸鹽，該研究方向的價(jià)值有_ （至少答一點(diǎn)）?！敬鸢浮?fe-6e feo2+8oh4+4h2o 鐵絲網(wǎng)比鐵片接觸面積更大4oh -4eo2 +2h2o 溫度升高加快了高鐵酸鹽的生成速率，另一方面，溫度升高加快了高鐵酸鹽與水反應(yīng)， 10 20時(shí)生成為主要因素，20以后分解為主要因素。以磁鐵礦多孔電極制備高鐵酸鹽消耗電能少；以鐵的氧化物為電極，可以實(shí)現(xiàn)變廢為寶；以磁鐵礦作為多孔電極，不會發(fā)生鈍化現(xiàn)象等合理答案?！窘馕觥俊痉治觥?/p>

37、（ 1）已知反應(yīng)物和生成物，書寫方程式時(shí)要根據(jù)原子守恒和電荷守恒；（ 2）接觸面積越大，電流越大；陽極鐵失去電子，氫氧根也可能失去電子生成氧氣；（ 3）比較實(shí)線和虛線對應(yīng)的坐標(biāo)即可得出答案；（ 4）產(chǎn)率增大說明生成速率增大，減小則說明分解速率增大；（ 5）從耗能、環(huán)保、提高反應(yīng)速率等角度解析?！驹斀狻浚?）鐵失去電子，在堿性溶液中生成高鐵酸根離子，同時(shí)有水生成，故陽極產(chǎn)生高鐵酸鈉的電極反應(yīng)方程式為： fe-6e feo4 22+8oh+4h o；（2）鐵絲網(wǎng)比鐵片接觸面積更大，電流效率更高，陽極鐵失去電子，氫氧根也可能失去電子生成氧氣，再與鐵反應(yīng)生成氧化鐵，鐵電極上發(fā)生析氧反應(yīng)4oh -4e

38、o2 +2h2o；（3）由圖可知， 4h 后若沒有過濾氫氧化鐵，高鐵酸根離子濃度及電流效率均降低，c正確，錯(cuò)誤；虛線所示，6h 后電流效率幾乎為 0，正確，故選；（ 4）高鐵酸鹽產(chǎn)率增高說明溫度升高加快了高鐵酸鹽的生成速率，產(chǎn)率降低說明溫度升高加快了高鐵酸鹽與水反應(yīng)， 10 20時(shí)生成為主要因素， 20以后分解為主要因素；（ 5）以磁鐵礦多孔電極制備高鐵酸鹽，該研究方向的價(jià)值有：以磁鐵礦多孔電極制備高鐵酸鹽消耗電能少；以鐵的氧化物為電極，可以實(shí)現(xiàn)變廢為寶；以磁鐵礦作為多孔電極，不會發(fā)生鈍化現(xiàn)象等。7 鐵的單質(zhì)和化合物在實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中都有重要作用。某同學(xué)將cl2 通入fecl2 和kscn混合

39、溶液中，現(xiàn)象為：操作現(xiàn)象現(xiàn)象 1： a 中溶液變紅現(xiàn)象 2：稍后，溶液由紅色變?yōu)辄S色（ 1） b 裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式 _ 。（ 2） a 中溶液變紅的原因是 _ 。（ 3）為探究產(chǎn)生現(xiàn)象 2 的原因，該同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 取少量 a 中黃色溶液于試管加入naoh 溶液，有紅褐色沉淀生成，則溶液中一定存在_。 取少量 a 中黃色溶液于試管中，加入過量kscn溶液，最終得到血紅色溶液。的反應(yīng) _ 可逆反應(yīng)（是或不是）。實(shí)驗(yàn)說明， fe3+與 scn 生成紅色 fe（ scn)3（4）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)猜想，可能被氯水氧化。查資料得知scnscn 的電子式為，離子反應(yīng)為： scn22423+2+cl

40、 +9h oso+no+16cl +18h + co ；被氧化時(shí)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為_個(gè)。 上述反應(yīng)中， 0.5molscn 若要檢驗(yàn)產(chǎn)物中含有42 ，常用的化學(xué)試劑是_（寫試劑名稱）。so高鐵電池因原料豐富、綠色環(huán)保而倍受關(guān)注。zn k feo 堿性電池的某電極的放電產(chǎn)24物為 feooh，該極電極為_極，電極反應(yīng)式為_?！敬鸢浮?2naoh + cl222+被 cl23+3+-fe氧化產(chǎn)生fe，fe與 scn反應(yīng)生成 nacl + naclo + hofe(scn) 呈紅色3+是 823正feo2fe 6.02 氯10化鋇溶液、鹽酸+3e+3h o342feooh+5oh【解析】【分析】【詳解

41、】試題分析：（ 1）為防止污染， b 中氫氧化鈉吸收多余氯氣，其化學(xué)方程式為：2naoh + cl2nacl + naclo + h2+生成 fe3+，fe3+與 scn-反應(yīng)生成fe(scn)溶液，呈2o（ 2） cl2可氧化 fe3紅色 .（ 3） 取 a 中黃色溶液于試管中，加naoh 溶液，生成紅褐色沉淀，說明有氫氧化鐵固體生成，所以原溶液中一定存在fe3+；另取少量 a 中黃色溶液于試管中，加入過量kscn溶液，最終得到血紅色溶液。實(shí)驗(yàn)說明，fe3+與 scn生成紅色 fe（ scn)3是可逆反可 s 為 -2價(jià)， c 為 +4 價(jià)， n 為 -3價(jià)，所以應(yīng)。（ 4） 、由 scn的電子式為2242+22在方程式 scn+no3中， s 元素與n 元素被cl +9h o so+16cl +18h + cocl 氧化，所以 1mol 反應(yīng)轉(zhuǎn)移16mole-被氧化時(shí)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為23,則 0.5molscn86.02 10個(gè)。 、檢驗(yàn) so42