20202021化學化學化學能與電能專項培優(yōu)練習題及解析

2020-2021化學化學化學能與電能的專項培優(yōu)練習題(含答案)及答案解析2020-2021化學化學化學能與電能的專項培優(yōu)練習題(含答案)及答案解析17/172020-2021化學化學化學能與電能的專項培優(yōu)練習題(含答案)及答案解析2020-2021【化學】化學化學能與電能的專項培優(yōu)練習題(含答案)及答案解析一、化學能與電能1．某實驗小組對FeCl3分別與Na2SO3、NaHSO3的反響進行研究。（甲同學的實驗）裝置編號試劑X實驗現(xiàn)象閉合開關(guān)后矯捷電流計指INa2SO3溶液（pH≈9）針發(fā)生偏轉(zhuǎn)II閉合開關(guān)后矯捷電流計指NaHSO3溶液（pH≈5）針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)(1)怎樣配制FeCl溶液？3________________________________________________________。(2)甲同學研究實驗I的電極產(chǎn)物。①取少量Na2SO3溶液電極周邊的混雜液，加入_________________________________，產(chǎn)生白色積淀，證明產(chǎn)生了SO42-。②該同學又設計實驗研究另一電極的產(chǎn)物，其實驗方案為_______________________________。(3)實驗I中負極的電極反響式為______________________________________________________。乙同學進一步研究

FeCl3溶液與

NaHSO3溶液可否發(fā)生反響，設計、完成實驗并記錄以下：裝置

編號

反響時間

實驗現(xiàn)象0~1min產(chǎn)生紅色積淀，有刺激性氣味氣體逸出III

1~30min

積淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?，此后幾乎無色與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色，30min后隨后逐漸變?yōu)闇\橙色(4)乙同學以為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能，用離子方程式表示②的可能原因。①Fe3+＋3HSO-垐?Fe(OH)＋；333SO2_____________________________________________。(5)查閱資料：溶液中Fe3+、SO32-、OH－三種微粒會形成紅色配合物并存在以下轉(zhuǎn)變：+4垐?+5O2Fe2+2-HOFeSO2噲?HOFeOSO2+SO4從反響速率和化學平衡兩個角度講解1~30min的實驗現(xiàn)象：______________________________。（實驗反思）(6)分別比較I和II、II和III，F(xiàn)eCl可否與NaSO或NaHSO發(fā)生氧化還原反響和3233______________________相關(guān)（寫出兩條）?！敬鸢浮繉eCl3溶于濃鹽酸，再稀釋至指定濃度足量鹽酸和23溶BaCl溶液取少量FeCl液電極周邊的混雜液，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍色積淀，證明產(chǎn)生了Fe2+3SO2--2e-2--+-+H2O=SO4+2HSO3H+HSO3=H2O+SO2↑生成紅色配合物的反響速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢；在O2的作用下，橙色的HOFeOSO2濃度下降，平衡不斷正向搬動，最后溶液幾乎無色溶液pH不相同、23332-濃度不相同（或Na233233NaSO、NaHSO溶液中SOSO與NaHSO不相同，或NaSO與NaHSO的陰離子不相同）、反響物可否接觸形成紅色配合物（任寫兩條）【解析】【解析】甲同學實驗：利用鐵離子能夠?qū)O32-氧化設計原電池，則原電池中氯化鐵溶液為正極得電子發(fā)生還原反響，試劑X為負極，失電子發(fā)生氧化反響；實驗中X為Na2SO3溶液時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明鐵離子將SO32-氧化；實驗中X為NaHSO3溶液時電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明二者可能不反響；乙同學進一步研究FeCl3溶液與NaHSO3溶液可否發(fā)生反響：0~1min產(chǎn)生紅色積淀，有刺激性氣味氣體逸出，紅色積淀應為Fe(OH)3，氣體應為二氧化硫，說明二者發(fā)生雙水解；1~30min積淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?，此后幾乎無色，結(jié)合查閱的資料可知生成了HOFeOSO2，該物質(zhì)存在平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2，在氧氣的作用下不斷正向進行，最后溶液幾乎無色；30min后反響現(xiàn)象是空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色，隨后逐漸變?yōu)闇\橙色，反響后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子，過分的HSO3-電離供應SO32-，溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會連續(xù)反響形成紅色配合物。【詳解】(1)實驗室配制FeCl3溶液時，為了防范鐵離子水解，先將FeCl3固體溶解在較濃的鹽酸中爾后加水稀釋；(2)①若有硫酸根生成，則加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液會有白色積淀生成；②氯化鐵溶液為原電池正極，發(fā)生還原反響，F(xiàn)e3+被還原成Fe2+，鐵氰化鉀溶液能夠與亞鐵離子反響生成藍色積淀，因此方案為取少量FeCl3溶液電極周邊的混雜液，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍色積淀，證明產(chǎn)生了Fe2+；(3)實驗I中試劑X為原電池負極，2-被氧化生成硫酸根，電極方程式為3SO2—2e-SO332--+H2O=SO4+2HSO3；(4)pH=1的氯化鐵溶液中有大量的氫離子，亞硫酸氫根離子結(jié)合氫離子生成二氧化硫氣體，反響的離子方程式：H++HSO3-=H2O+SO2↑；(5)FeCl3溶液與NaHSO3溶液混雜反響，在1～30min出現(xiàn)現(xiàn)象為：積淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?，此后幾乎無色，依照資料：溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微O粒會形成紅色配合物并存在轉(zhuǎn)變：HOFeOSO2?HOFeOSO22Fe2++SO42-，可知原因是：生成紅色配合物的反響速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢；在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO2濃度下降平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2，不斷正向進行，最后溶液幾乎無色。(6)分別比較Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ，F(xiàn)eCl可否與NaSO或NaHSO發(fā)生氧化還原反響和溶液pH3233不相同、Na23332-濃度不相同(或Na233不相同，或23與SO、NaHSO溶液中SOSO與NaHSONaSONaHSO3的陰離子不相同)、反響物可否接觸形成紅色配合物相關(guān)。【點睛】3題寫電極反響方程式時要注意pH=9的溶液是由于SO32-水解，OH-來自于水的電離，電極方程式不能夠?qū)懗蒘O32--2e-+2OH-===SO42-+H2O。2．方法與規(guī)律提煉：(1)某同學利用原電池裝置證了然反響Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋能夠發(fā)生，設計的裝置以以下列圖所示。為達到目的，其中石墨為_________極，甲溶液是____________，證明反響Ag＋＋Fe2＋=AgFe3＋能夠發(fā)生的實驗操作及現(xiàn)象是_________________________(2)用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO)已成為環(huán)境修復研究的熱點之一。Fe還原水體中NO3-的反響原理以下列圖。上圖中作負極的物質(zhì)是___________。正極的電極反響式是______________。(3)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎上，科學家近來采用碳基電極資料設計了一種新的工藝方案，主要包括電化學過程和化學過程，以以下列圖所示：陰極區(qū)的電極反響式為_______________。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需耗資氧氣_______L(標準情況)。(4)KClO3也可采用“電解法”制備，裝置以下列圖。寫出電解時陰極的電極反響式___________________電解過程中經(jīng)過陽離子交換膜的離子主要為_________，其遷移方向是_____________（填a→b或b→a）。學法題：經(jīng)過此題的解答，請歸納總結(jié)書寫電極反響式的方法____【答案】負FeSO42溶液分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液，或FeCl同時滴加KSCN溶液，后者紅色加深-－＋10H＋+＋3H2O3+－2+鐵NO3＋8e=NH4Fe＋e=Fe＋－↑K+a→b原電池中先確定原電池的正負極，列出正負極上的反響5.6L2H＋2e=H2物質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失；注意負極反響生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子可否共存。電解池中電極反響式的書寫看陽極資料，若是陽極是惰性電極（Pt、Au、石墨），則應是電解質(zhì)溶液中的離子放電，應依照離子的放電序次進行書寫?！窘馕觥俊窘馕觥恳勒赵姵卦?，負極發(fā)生氧化反響；依照電解池原理，陰極發(fā)生還原反響，經(jīng)過物質(zhì)的化合價變化判斷反響發(fā)生原理，陽離子搬動方向與電子搬動方向相同，據(jù)此回答以下問題。【詳解】已知電池總反響為反響Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋，銀離子化合價降低，獲得電子，作正極，故石墨一側(cè)僅為導電資料，作負極，甲溶液是含

Fe2+的溶液，能夠為

FeSO4或

FeCl2溶液。證明反響能夠發(fā)生，實質(zhì)上即證明有Fe3+生成，實驗操作及現(xiàn)象是分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色加深。由圖可知，電子從鐵電極移到外側(cè)，故鐵電極失去電子，發(fā)生氧化反響，做負極。正極NO3-獲得電子變?yōu)镹H4+，NO3-＋8e－＋10H＋=NH4+＋3H2O；(3)由題可知，HCl失去電子變?yōu)镃l2，發(fā)生氧化反響，做陽極。陰極區(qū)的電極反響式為Fe3+＋e－=Fe2+，外側(cè)Fe2+與氧氣反響4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需消耗氧氣0.25mol，即5.6L(標準情況)。(4)由圖可知，陰極溶液為KOH，依照陽離子放電序次H+>K+，即電解時陰極的電極反響式2H＋＋2e－=H2↑。陰極獲得電子，陽離子向陰極搬動，即電解過程中經(jīng)過陽離子交換膜的離子主要為K+，其遷移方向是a→b。歸納電極反響式的書寫方法：原電池中先確定原電池的正負極，列出正負極上的反響物質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失；注意負極反響生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。電解池中電極反響式的書寫看陽極資料，若是陽極是惰性電極（Pt、Au、石墨），則應是電解質(zhì)溶液中的離子放電，應依照離子的放電序次進行書寫。3．（1）利用原電池裝置能夠考據(jù)Fe3+與Cu2+氧化性相對強弱，以以下列圖所示。該方案的實驗原理是自覺進行的氧化還原反響能夠設計為原電池。寫出該氧化還原反響的離子方程式：__________。該裝置中的負極資料是______（填化學式），正極反響式是_______。2）某研究性學習小組為證明2Fe3++2I－?2Fe2++I2為可逆反響，設計以下兩種方案。方案一：取溶液，滴加的FeCl3溶液，再連續(xù)加入4，充分振2mLCCl蕩、靜置、分層，再取上層清液，滴加KSCN溶液。①方案一中能證明該反響為可逆反響的現(xiàn)象是______。②有同學以為方案一設計不夠嚴實，即使該反響為不能逆反響也可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象，其原因是（用離子方程式表示）_____。方案二：設計以以下列圖原電池裝置，接通矯捷電流計，指針向右偏轉(zhuǎn)（注：矯捷電流計指針總是偏向．．．電源正極），隨著時間進行電流計讀數(shù)逐漸變小，最后讀數(shù)變?yōu)榱?。當指針讀數(shù)變零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液。③方案二中，“讀數(shù)變?yōu)榱恪笔怯捎赺___________.④“在右管中加入1mol/LFeCl2溶液”后，觀察到矯捷電流計的指針______偏轉(zhuǎn)（填“向左”、“”“”向右或不），可證明該反響為可逆反響。3+2+2+Cu3+－2+基層（CCl4層）溶液呈紫紅色，且上層【答案】Cu+2Fe=Cu+2FeFe+e=Fe清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色4Fe2+2+23+該可逆反響達到了化學平衡+O+4H=2HO+4Fe狀態(tài)向左【解析】【解析】（1）考據(jù)Fe3+與Cu2+氧化性強弱時，應將反響Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設計成原電池，原電池中銅作負極發(fā)生氧化反響被耗費，采用金屬性弱于銅的金屬或非金屬C作正極，電解質(zhì)溶液為可溶性的鐵鹽；（2）方案一：如該反響為可逆反響，加入四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色，上層清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色；但在振蕩過程中，F(xiàn)e2+離子易被空氣中氧氣生成Fe3+，不能夠證明Fe3+未完好反響；方案二：圖中矯捷電流計的指針指向右，右側(cè)燒杯為正極，當指針讀數(shù)變零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液，如為可逆反響，可發(fā)生2Fe2++I2?2Fe3++2I-，I2被還原，指針應偏向左。【詳解】（1）Fe3+氧化性比Cu2+強，可發(fā)生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+反響，反響中Cu被氧化，Cu電極為原電池的負極，負極反響式為Cu-2e-=Cu2+，采用金屬性弱于銅的金屬或石墨作正極，正極上Fe3+發(fā)生還原反響，電極反響式為Fe3++e-=Fe2+，故答案為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；Cu；－=Fe2+；Fe3++e（2）①若該反響為可逆反響，反響中有碘單質(zhì)生成，但不足量的Fe3+不能夠完好反響，溶液中仍舊存在Fe3+，則證明有碘單質(zhì)和Fe3+存在的實驗設計為：向反響后的溶液再連續(xù)加入2mLCCl4，充分振蕩、靜置、分層，基層（4CCl層）溶液呈紫紅色，再取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，故答案為基層（CCl4層）溶液呈紫紅色，且上層清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色；②在振蕩過程中，F(xiàn)e2+離子易被空氣中氧氣生成Fe3+，不能夠證明反響可逆，反響的化學方程式為4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+，故答案為4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+；③若該反響為可逆反響，“讀數(shù)變?yōu)榱恪闭f明該可逆反響達到了化學平衡狀態(tài)，故答案為該可逆反響達到了化學平衡狀態(tài)；④當指針讀數(shù)變零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液，如為可逆反響，可發(fā)生2Fe2++I2?2Fe3++2I-，I2被還原，矯捷電流計指針總是偏向電源正極，指針應偏向左，故答案為向左?！军c睛】此題觀察化學反響原理的研究，重視于解析問題和實驗能力的觀察，注意掌握發(fā)生的電極反響、原電池工作原理，注意可逆反響的特色以及離子檢驗的方法為解答的要點。4．某小組設計不相同實驗方案比較Cu2+、Ag+的氧化性。（1）方案1：經(jīng)過置換反響比較向酸化的AgNO3溶液插入銅絲，析出黑色固體，溶液變藍。反響的離子方程式是_______，說明氧化性Ag+＞Cu2+。（2）方案2：經(jīng)過Cu2+、Ag+分別與同一物質(zhì)反響進行比較試劑實驗

編號及現(xiàn)象試管

滴管1.0mol/Lmol/LAgNO3溶Ⅰ．產(chǎn)生黃色積淀，溶液無色KI溶液液mol/LCuSO4溶

Ⅱ．產(chǎn)生白色積淀

A，溶液變黃液①經(jīng)檢驗，Ⅰ中溶液不含I2，黃色積淀是________。②經(jīng)檢驗，Ⅱ中溶液含I2。推測Cu2+做氧化劑，白色積淀A是CuI。確認A的實驗以下：a．檢驗濾液無I2。溶液呈藍色說明溶液含有________（填離子符號）。b．白色積淀B是________。3+2+c．白色積淀A與AgNO溶液反響的離子方程式是____，說明氧化性Ag＞Cu。（3）解析方案2中Ag+未能氧化I-，但Cu2+氧化了I-的原因，設計實驗以下：編號實驗1實驗2實驗3實驗a中溶液較快變棕黃色,b中電極c中溶液較慢變淺黃色；現(xiàn)象無明顯變化上析出銀；電流計指針偏轉(zhuǎn)電流計指針偏轉(zhuǎn)（電極均為石墨，溶液濃度均為1mol/L，b、d中溶液pH≈4）①a中溶液呈棕黃色的原因是_______（用電極反響式表示）。②“實驗3”不能夠說明Cu2+氧化了I-。依照是空氣中的氧氣也有氧化作用，設計實考據(jù)了然該依照，實驗方案及現(xiàn)象是_______。③方案2中，Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-的原因：_______。（資料：Ag++I-=AgI↓1K16+-228=1.2×10；2Ag+2I=2Ag↓×）10+2+2++2+2eI2將【答案】Cu+2Ag=2Ag+CuAgICuAgClCuI+2Ag=Cu+Ag+AgI2Id燒杯內(nèi)的溶液換為pH≈4的1mol/LNa2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn)K12更易與I發(fā)生復分解反響，生成AgI2Cu2+-2CuI＞K，故Ag+4I=2CuI+I，生成了積淀，使得Cu2的氧化性增強【解析】（1）向酸化的AgNO3溶液插入銅絲，析出黑色固體，溶液變藍，說明銅置換出了金屬銀，反響的離子方程式為Cu2Ag2AgCu2，說明氧化性Ag+＞Cu2+，故答案為Cu2Ag2AgCu2；2）①經(jīng)檢驗，Ⅰ中溶液不含I2，黃色積淀是碘離子與銀離子形成的碘化銀積淀，故答案為AgI；②Ⅱ中溶液含I2，說明Cu2+做氧化劑，將碘離子氧化，自己被還原為Cu+，因此白色積淀ACuI。a．檢驗濾液無I2。溶液呈藍色說明溶液含有Cu2+，故答案為Cu2+；b．濾渣用濃硝酸溶解后，在上層清液中加入鹽酸，生成的白色積淀B為AgCl，故答案為AgCl；32+和灰黑色積淀，灰黑色積淀用濃硝酸溶解后c．白色積淀A與AgNO溶液反響生成了Cu的溶液中含有銀離子，黃色積淀為AgI，說明灰黑色積淀中含有金屬銀，反響的離子方程式為CuI2AgCu2AgAgI，說明氧化性Ag+＞Cu2+，故答案為CuI2AgCu2AgAgI；（3）①碘化鉀溶液與硝酸銀溶液構(gòu)成了原電池，a中溶液中的碘離子發(fā)生氧化反響生成碘單質(zhì)，溶液呈棕黃色，電極反響式為2I2eI2，故答案為2I2eI2；②“實驗3”不能夠說明Cu2+氧化了I-。依照是空氣中的氧氣也有氧化作用，只需設計沒有銅離子的情況下，也能看到相似的現(xiàn)象即可，能夠設計實驗：將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH≈4的1mol/LNa2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn)，故答案為將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH≈4的1mol/LNa2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn)；③Ag+-116；2Ag+-↓228，K12更易與I+I=AgI↓K=1.2×10+2I=2Ag×10＞K，故Ag發(fā)生復分解反響，生成AgI。2Cu2++4I-2，生成了CuI積淀，使得Cu2的氧化性=2CuI+I增強，因此方案2中，Cu2+能氧化I-，而Ag+未能氧化I-，故答案為K1＞K2，故Ag更易與發(fā)生復分解反響，生成AgI。2Cu2++4I-=2CuI+I2，生成了CuI積淀，使得Cu2的氧化性增強。點睛：此題觀察了化學實驗方案的設計與研究，此題的難度較大，理解實驗的設計妄圖是解題的要點。此題的難點為（3）③，要注意依照反響進行的趨勢大小和化學平衡搬動的原理解析解答。5．廣泛用于紡織工業(yè)的連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)，俗稱保險粉，是一種強還原劑，可溶于水，但不溶于乙醇，在堿性介質(zhì)中牢固。Ⅰ.工業(yè)上制備連二亞硫酸鈉的流程以下：請回答以下問題：（1）步驟①中的化學方程式為___________________________________；2）步驟②中積淀為_________________________________（填化學式）；3）步驟③中加入NaCl固體的作用是______________________________，分別出保險粉方法為_______、沖洗、干燥，沖洗所用試劑是___________________________。Ⅱ.工業(yè)上也可用右圖裝置電解NaHSO3溶液制Na2S2O4。（1）惰性電極a連接電源的_________（填“正極”或“負極”），其電極反響式為________________；（2）若不加隔膜，則得不到連二亞硫酸鈉，其原因是____________________________。Ⅲ.研究Na2S2O4的性質(zhì)：某課題小組常溫下測定0.050mol?L-1Na2S2O4溶液在空氣中的pH變化以以下列圖所示；（1）0-t1段主要生成-，依照pH變化圖，寫出0-t1發(fā)生反響的離子方程式為HSO3______________；（2）若t1時溶液中Na2S2O42-)-c(H2SO3)全部被氧化成NaHSO3，此時溶液中c(SO3=__________mol?L-1（填詳盡數(shù)值，不考慮溶液體積變化）=ZnS2O4Zn(OH)2224224【答案】Zn+2SO降低NaSO的溶解度，使更多NaSO析出過濾乙醇--=SO2-+-NaSO被陽極生成的氧氣氧化或-在陽極失電子獲得硫酸根負極2HSO+2e2OHHSO324224325-10-92HO+2SO4+O2=4HSO310【解析】Ⅰ.鋅粉加水形成分別系，再通入二氧化硫反響獲得ZnS2O4，加入18%dNaOH溶液反響獲得氫氧化鋅積淀、Na2S2O4，最后加入NaCl降低Na2S2O4的溶解度，析出Na2S2O4，溶液D中含有NaCl。(1)依照上述解析，步驟①中的化學方程式為Zn+2SO=ZnS2O4，故答案為：Zn+2SO2=ZnS2O4；(2)步驟②中積淀為Zn(OH)2，故答案為：Zn(OH)2；(3)步驟③中加入NaCl固體能夠降低NaSO的溶解度，使更多NaSO析出，爾后過濾、224224沖洗、干燥即可分別出保險粉；連二亞硫酸鈉(Na224SO)是一種強還原劑，可溶于水，但不溶于乙醇。為了減少Na224224SO的溶解損失，沖洗液能夠采用乙醇，故答案為：降低NaSO的溶解度，使更多Na2S2O4析出；過濾；乙醇；Ⅱ.a極上NaHSO3生成Na2S2O4，S元素化合價由+4價降低到+3價，發(fā)生還原反響，應為陰極，a連接電源的負極，b極上氫氧化鈉溶液中的水被氧化生成氧氣，為陽極，b連接電源的正極。(1)依照上述解析，惰性電極a連接電源的負極”)，其電極反響式為--2-+-2HSO3+2e=S2O42OH，故答案為：負極；2HSO--2-+-3+2e=S2O42OH；(2)若不加隔膜，Na2S2O4被陽極生成的氧氣氧化獲得硫酸根，得不到連二亞硫酸鈉，故答案為：Na2S2O4被陽極生成的氧氣氧化獲得硫酸根；Ⅲ.(1)Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則0～t1段發(fā)生離子反響方程式為242-223-，故答案為：2S242-223-；2SO+O+2HO=4HSOO+O+2HO=4HSO(2)若t1時溶液中NaSO全部被氧化成NaHSO，濃度為0.1mol/L，依照圖像，此時溶液的2243pH=5，溶液中存在物料守恒，c(SO32-)+c(H2SO3)+c(HSO3-)=0.1mol/L，也存在電荷守恒，c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，則c(SO32-)-c(H2SO3)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)-0.1mol/L=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-9)mol/L，故答案為：10-5-10-9。6．硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯璜化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。相關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)以下表：物質(zhì)熔點/℃沸點/℃其他性質(zhì)SO2Cl2①易水解，產(chǎn)生大量白霧②易分解：SO2222↑ClSO↑+ClHSO338擁有吸水性且不易分解24實驗室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，反響的化學方程式為SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)△。裝置以下列圖（夾持儀器已省略），請回答相關(guān)問題：1）儀器B的作用是_____________________。2）若無裝置乙硫酰氯會發(fā)生水解，則硫酰氯水解反響的化學方程式為________________。（3）寫出丁裝置中發(fā)生反響的化學反響方程式并標出電子的轉(zhuǎn)移

__________________。（4）為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，在實驗操作中需要注意的事項有①先通冷凝水，再通氣②控制氣流速率，宜慢不宜快

_________(填序號)③若三頸燒瓶發(fā)燙，可合適降溫

④加熱三頸燒瓶（5）少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得，該反響的化學方程式為________________________，此方法獲得的產(chǎn)品中會混有硫酸。從分解產(chǎn)物中分別出硫酰氯的方法是___________________。（6）工業(yè)上辦理SO2廢氣的方法很多，比方能夠用Fe2(SO4)3酸性溶液辦理，其工藝流程如下溶液②轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤孩郯l(fā)生反響的離子方程式為__________________________；有的工廠用電解法辦理含有SO2的尾氣，其裝置以以下列圖所示（電極資料均為惰性電極）。以下說法不正確的選項是_______A．電極a連接的是電源的正極B．若電路中轉(zhuǎn)移0.03mole-，則離子交換膜左側(cè)溶液中增加0.03mol離子C．圖中的離子交換膜是陽離子交換膜--+2-+2H2OD．陰極的電極反響式為2HSO3+2e+2H==S2O4【答案】吸取未反響完的氯氣和二氧化硫，防范污染空氣；防范空氣中水蒸氣進人甲，防止SO2222224①②③Cl水解SOCl+2HO═HSO+2HCl32422蒸餾+2+23+22ClSOH＝HSO+SOCl4H+4Fe+O＝4Fe+2HOB【解析】（1）.甲裝置發(fā)生的反響是：SO2222(g)+Cl(g)SOCl(l)，二氧化硫和氯氣都是有毒的氣體，產(chǎn)物SO2Cl2易水解，因此能夠在儀器B中盛放堿石灰，以吸取未反響完的氯氣和二氧化硫，防范污染空氣，同時還可以夠防范空氣中的水蒸氣進入甲裝置中，防范SO2Cl2水解，故答案為：吸取未反響完的氯氣和二氧化硫，防范污染空氣；防范空氣中水蒸氣進人甲，防范SO2Cl2水解；（2）.乙硫酰氯發(fā)生水解生成硫酸和氯化氫，水解反響的方程式為：SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl，故答案為：SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl；（3）.在丁裝置中，KClO與濃鹽酸反響生成KCl、Cl和水，反響方程式32為：KClO3223+5價降低到0+6HCl=KCl+3Cl+3HO，在該反響中，KClO中氯元素的化合價從價，HCl中氯元素的化合價從－1價高升到0價，依照得失電子守恒，表示電子轉(zhuǎn)移的式子為：，故答案為：；4）.由于硫酰氯平時條件下為無色液體，熔點為℃，沸點為℃，在潤濕空氣中“發(fā)煙”；100℃以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長遠放置也會發(fā)生分解，因此為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，在實驗操作中需要注意的事項有①先通冷凝水，再通氣，②控制氣流速率，宜慢不宜快，③若三頸燒瓶發(fā)燙，可合適降溫，但不能夠加熱三頸燒瓶，否則會加速分解，①②③正確，故答案為：①②③；5）.依照題意可知，氯磺酸（ClSO3H）加熱分解，也能制得硫酰氯與硫酸，該反響的化學方程式為2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2；硫酰氯平時條件下為無色液體，熔點為-54.1℃，沸點為℃，而硫酸沸點高，則分別產(chǎn)物的方法是蒸餾，故答案為：2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2；蒸餾；6）.依照流程圖可知，硫酸鐵酸性溶液和SO2發(fā)生氧化還原反響生成硫酸亞鐵和硫酸，因此溶液②中含有硫酸亞鐵和硫酸，硫酸亞鐵在酸性條件下被空氣中的氧氣氧化生成硫酸鐵，反響的離子方程式為：4H++4Fe2++O2＝4Fe3++2H2O；由裝置圖可知，通入二氧化硫的一極生成硫酸，則a為陽極，發(fā)生氧化反響，b為陰極，發(fā)生還原反響，A.a為陽極，則電極a連接的是電源的正極，故A正確；B.陽極發(fā)生SO2-2e-2-++2H2O=SO4+4H，若電路中轉(zhuǎn)0.03mole-，則離子交換膜左側(cè)溶液中生成42-和0.06molH+，其中0.03molH+移向陰極，增加0.045mol離子，故B錯誤；C.電解使陽極生成氫離子，陰極耗資氫離子，則氫離子向陰極搬動，因此圖中的離子交換膜是陽離子交換膜，故C正確；D.陰極發(fā)生還原反響，電極反響式為2HSO3-+2e-+2H+==S2O42-+2H2O，故D正確；故答案為：4H++4Fe2++O2＝4Fe3++2H2O；B。7．（1）以以下列圖所示，A為電源，B為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，C．D為電解槽，其電極資料見圖，電解質(zhì)溶液：3C裝置中溶液為AgNO溶液，D裝置的溶液為Cu(NO3)2溶液，。關(guān)閉K1，打開K2，通電后，B的KMnO4紫紅色液滴向d端搬動，則電源a端為_______極，通電一段時間后，觀察到濾紙c端出現(xiàn)的現(xiàn)象是：_________；（2）打開K1，關(guān)閉K2，通電一段時間后，D裝置中Cu極的電極反響式為______________。C裝置中右端

Pt

電極上的電極反響式為：

______________________。C裝置中總反響方程式為：

_______________________。（3）假定

C．D裝置中電解質(zhì)溶液足量，電解一段時間后，

C裝置中溶液的

pH值_______（填“變大”變.“小”或“不變”，下同），

D裝置中溶液的

pH值______?！敬鸢浮控撟兗t色Cu–2e-2+--22=Cu4OH-4e=2HO+O↑減小不變【解析】【解析】(1)關(guān)閉K，打開K，為電解飽和食鹽水裝置，通電后，B的KMnO紫紅色液滴向d端移124動，依照電解池工作原理可知陰離子旭日極搬動判斷電源的正負極并判斷反響現(xiàn)象；(2)打開K，關(guān)閉K，為電解硝酸銀和硝酸銅的串通電路，D裝置中Cu極連接電源的正12極，為電解池的陽極，發(fā)生氧化反響，C裝置中右端Pt電極為陽極，氫氧根離子放電生成氧氣；(3)C為電解硝酸銀裝置，D為電鍍裝置?！驹斀狻?1)據(jù)題意KMnO4紫紅色液滴向d端搬動，說明高錳酸根離子向d端搬動，可推出極為陽極，進一步可確定電源a端為負極，b端為正極，通電一段時間后，濾紙c端發(fā)生反響為2H++2e-=H2↑，促使水的電離，滴加酚酞呈紅色；(2)打開K1，關(guān)閉K2，為電解硝酸銀和硝酸銅的串通電路，D裝置中Cu極連接電源的正極，為電解池的陽極，發(fā)生氧化反響，電極方程式為Cu-2e-=Cu2+，C裝置中右端Pt電極為陽極，氫氧根離子放電生成氧氣，電解方程式為4OH--22-4e=2HO+O↑，電解總反響為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；(3)C裝置中總反響方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，溶液pH減小，D為電鍍裝置，溶液濃度不變，則pH不變。8．（1）某課外活動小組同學用圖1裝置（M、N為外電源的兩個電極）進行實驗，試回答以下問題：①若開始時開關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學腐化中的_________腐化。請寫出正極反響式：____________。②若開始時開關(guān)K與b連接時，兩極均有氣體產(chǎn)生，則鐵電極為__________極（填“陰”或“陽”），該電極上發(fā)生的電極反響式為_____________，總反響的離子方程式為________________。2）該小組同學設想，用如圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉。①B出口導出的氣體是__________，制得的氫氧化鈉溶液從出口____________（填“A”、“B”、“C”或“D”）導出。經(jīng)過陰離子交換膜的離子數(shù)____________（填“>”、“<”或“=”）經(jīng)過陽離子交換膜的離子數(shù)。②氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液又可制成燃料電池，該電池的負極反響式為__________________?！敬鸢浮浚?）①吸氧(1分)；O2+2H2O+4e-=4OH-；②陰2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+2-OH)，2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑2）①O2；D；<；②H2+2OH--2e-=2H2O?！窘馕觥吭囶}解析：①若開始時開關(guān)K與a連接，則發(fā)生的原電池反響，由于食鹽水是中性溶液，故鐵發(fā)生電化學腐化中的吸氧腐化，在正極發(fā)生的電極反響式是22-=4OH-；O+2HO+4e②若開始時開關(guān)K與b連接時，若Fe與電源的正極連接，F(xiàn)e是活性電極，F(xiàn)e電極就會發(fā)生反響：Fe-2e-=Fe2+，該電極就不會產(chǎn)生氣體，實質(zhì)上兩極均有氣體產(chǎn)生，則鐵電極應該與電源的負極連接，為陰極，該電極上發(fā)生的電極反響式為+-=H↑，或2HO+2H+2e22--2Cl-O-↑+Cl↑。2e=H↑+2OH；電解的總反響的離子方程式為+2H22OH+H222（2）該小組同學設想，用如圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉。由于陽離子的放電能力+++-=H2↑，反響產(chǎn)生H>Na，因此在陰極發(fā)生反響：2H+2e氫氣，周邊溶液中水的電離平衡被破壞，溶液中c(OH-)增大，因此溶液顯堿性，有必然濃-2度的NaOH；溶液中陰離子的放電能力：OH>SO4，因此在陽極發(fā)生反響：4OH-4e=2H2O+O2↑，由于氫氧根離子放電，使周邊溶液中H+濃度增大，溶液顯酸性，周邊的溶液為H2SO4溶液。①B出口導出的氣體是O2，從A口出去的溶液含有硫酸溶液；制得的氫氧化鈉溶液從出口D導出，C口處出去的氣體是2-帶有2個單位的負電荷，+H2。由于SO4Na帶有一個定位的正電荷，在整個閉合回路中電荷轉(zhuǎn)移總量相等，因此經(jīng)過陰離子交換膜的離子數(shù)<經(jīng)過陽離子交換膜的離子數(shù)。②氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液又可制成燃料電池，通入燃料氫氣的電極為負極，由于電解質(zhì)溶液為NaOH堿性溶液，因此該電池的負極反響式為H+2--=2H2O。2OH-2e【考點定位】觀察電化學反響原理的應用的知識?！久麕燑c睛】原電池是把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，依照該原理能夠設計各種燃料電池。通入燃料的電極為負極，負極失去電子，發(fā)生氧化反響，通入氧氣的電極為正極，正極發(fā)生還原反響。電極反響式與電解質(zhì)溶液相關(guān)。以氫氧燃料電池為例。當電解質(zhì)溶液為酸溶液時，負極反響式是：-+，正極反響式是-+H-2e=2HO+4e+4H=2HO；當電解質(zhì)溶液為堿性物222質(zhì)時，負極的電極反響式是：H2-2e+2OH=2H2O；正極的電極反響式是O2+4e+2H2O=4OH。因此要依照電解質(zhì)溶液的酸堿性來書寫電極反響的反響式。電解池是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置，與電源正極連接的電極為陽極，與電源負極連接的電極為陰極。陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反響。若陽極為活性電極(除金、鉑之外的金屬電極)，陽極失去電子，發(fā)生氧化反響；若是惰性電極，則為溶液中的陰離子失去電子，發(fā)生氧化反響；陰極則是溶液中的陽離子放電，依照離子放電序次。掌握原電池、電解池反響原理是此題解答的關(guān)鍵。9．（17

分）氯氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用特別廣泛。請回答以下問題：（1）下面是三位同學分別設計的實驗室制取和收集氯氣的裝置，其中最好的是號）：

（填序（2）某課外小組同學用以下列圖裝置經(jīng)過電解食鹽水并研究氯氣相關(guān)性質(zhì)，請回答：①現(xiàn)有電極:C和Fe供選擇，請在虛框中補畫導線、電源（），串通變阻器以調(diào)治電流，同時標出電極資料；電解的離子反響方程式為。②通電一段時間后，玻璃管A、B、C三處是浸有不相同溶液的棉花，其中A、B兩處的顏色變化分別為、；C處發(fā)生的離子反響方程式為。③為防范氯氣逸出造成污染，應采用的措施是。（3）當在陰極收集到氣體448mL（標準情況）后停止實驗，將U形管溶液倒于量筒中測得體積為400mL，則搖勻后理論上計算得溶液pH=。．．．【答案】（1）（2分）B（2）①見右圖：（2分）2Cl-222-+2HO====Cl↑+H↑+2OH（3分）②無色變藍色（2分）、淺綠色變黃色（2分）．．．．2--2-+2324③在D處放一團浸有NaOH溶液的棉花（或?qū)⑽矚馔ㄈ胧⒂蠳aOH溶液的燒杯中。2分）3）（2分）13【解析】試題解析：（1）氯氣在水中的溶解度不大，A裝置用加熱氯水的方法制氯氣獲得的氯氣較少；氯氣有毒，應進行尾氣辦理，裝置C缺少尾氣辦理裝置；實驗室制取和收集氯氣的裝置最好的是B；（2）①經(jīng)過