2020-2021成都備戰(zhàn)高考化學(xué)復(fù)習(xí)化學(xué)能與電能專項(xiàng)綜合練

2020-2021成都備戰(zhàn)高考化學(xué)復(fù)習(xí)化學(xué)能與電能專項(xiàng)綜合練一、化學(xué)能與電能1.研究小組進(jìn)行圖所示實(shí)驗(yàn)，試劑A為0.2molL-1CuSQ溶液，發(fā)現(xiàn)鋁條表面無明顯變化，于是改變實(shí)驗(yàn)條件，探究鋁和CuSQ溶液、CuC2溶液反應(yīng)的影響因素。用不同的試劑A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1~實(shí)驗(yàn)4,并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：rn用砂加打麻過的錯條『一聞武劑大實(shí)驗(yàn)序號試齊【JA實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象10.2molL-1CuC2溶液鋁條表卸后氣泡廠生，并啟紅色固體析出20.2molL-1CuSQ溶液，再加入f質(zhì)量的NaCl固體開始鋁條表面尢明顯變化，力口 NaCl后，鋁條表向有氣泡產(chǎn)生，并有紅色固體析出32molL-1CuSQ溶液鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生，并有少量紅色固體42molL-1CuC2溶液反應(yīng)非常劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，溶液變成棕褐色，有紅色固體和白色固體生成(1)實(shí)驗(yàn)1中，鋁條表面析出紅色固體的反應(yīng)的離子方程式為。(2)實(shí)驗(yàn)2的目的是證明銅鹽中的陰離子 C「是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)迅速發(fā)生的原因，實(shí)驗(yàn)2中加入NaCl固體的質(zhì)量為go(3)實(shí)驗(yàn)3的目的是。(4)經(jīng)檢驗(yàn)知，實(shí)驗(yàn)4中白色固體為CuCL甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生白色固體的原因可能是發(fā)生了Cu+CuC2 2CuCl的反應(yīng)，他設(shè)計(jì)了右圖所示實(shí)驗(yàn)證明該反應(yīng)能夠發(fā)生。①A極的電極材料是。②能證明該反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(5)為探究實(shí)驗(yàn)4中溶液呈現(xiàn)棕褐色的原因，分別取白色 CuCl固體進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象i加入濃NaCl溶液沉淀溶解，形成無色溶液ii加入飽和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2mol1_71CuC2溶液溶液由無色變?yōu)楹稚殚嗁Y料知：CuCl難溶于水，能溶解在C「濃度較大的溶液中，生成［CuC2「絡(luò)離子，用水稀釋含［CuC2「的溶液時會重新析出CuCl沉淀。①由上述實(shí)驗(yàn)及資料可推斷，實(shí)驗(yàn) 4中溶液呈棕褐色的原因可能是 ［CuC2＞與作用的結(jié)果。②為確證實(shí)驗(yàn)4所得的棕褐色溶液中含有［CuC2「，應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是。(6)上述實(shí)驗(yàn)說明，鋁和CuSQ溶液、CuC2溶液的反應(yīng)現(xiàn)象與有關(guān)?！敬鸢浮?Cu2++2Al 2A產(chǎn)+3Cu0.117證明增大CuSO4溶液的濃度能夠使Al和CuSO4的反應(yīng)發(fā)生金屬銅電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，兩極均有白色沉淀生成 Al3+、Cu2+取適量實(shí)驗(yàn)4的棕褐色溶液，加水稀釋，觀察是否出現(xiàn)白色沉淀 銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度等【解析】(1)實(shí)驗(yàn)1中，鋁與氯化銅反應(yīng)置換出銅，反應(yīng)的離子方程式為 3Cu2++2Al=2Al3++3Cu,故答案為3Cu2++2Al=2Al3++3Cu;(2)實(shí)驗(yàn)1中n(Cl-)=0.005LX0.2Mdx2=0.002moJ實(shí)驗(yàn)2的目的是證明銅鹽中的陰離子 Cl-是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)迅速發(fā)生的原因，實(shí)驗(yàn)2中加入NaCl固體的質(zhì)量為0.002molx58.5g/mol=0.117g故答案為0.117;(3)實(shí)驗(yàn)3與原實(shí)驗(yàn)相比，增大了硫酸銅溶液的濃度，鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生，并有少量紅色固體，說明增大CuSQ溶液的濃度能夠使Al和CuSQ的反應(yīng)發(fā)生，故答案為證明增大CuSQ溶液的濃度能夠使Al和CuSQ的反應(yīng)發(fā)生；(4)①Cu+CuC2=2CuCl反應(yīng)中銅被氧化，銅應(yīng)該做負(fù)極， CuC2被還原，在正極放電，因此A極為負(fù)極，選用銅作負(fù)極，故答案為銅；②構(gòu)成原電池后，銅溶解進(jìn)入溶液，與溶液中的氯離子反應(yīng)生成白色沉淀，正極銅離子被還原，也生成白色沉淀，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，故答案為電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，兩極均有白色沉淀生成；(5)①由上述實(shí)驗(yàn)ii及資料可推斷，實(shí)驗(yàn)4中溶液呈棕褐色的原因可能是［CuC2「與Al3+、Cu2+作用的結(jié)果，故答案為Al3+、Cu2+;②根據(jù)信息知，取適量實(shí)驗(yàn) 4的棕褐色溶液，加水稀釋，觀察是否出現(xiàn)白色沉淀可以確證實(shí)驗(yàn)4所得的棕褐色溶液中含有［CuCl2］,故答案為取適量實(shí)驗(yàn)4的棕褐色溶液，加水稀釋，觀察是否出現(xiàn)白色沉淀；(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和2、2和3、1和4中所用試劑的種類和濃度以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，鋁和CuSQ溶液、CuC2溶液的反應(yīng)現(xiàn)象與銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度等有關(guān)，故答案為銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度等。2.二氧化氯（Cl6）具有強(qiáng)氧化性，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。 C1Q是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分?jǐn)?shù)超過 10%時易引起爆炸。某研究小組欲用以下三種方案制備C1O2,回答下列問題：（1）以黃鐵礦（Fe3）、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備 C1O2,黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被C1O3-氧化成SQ2-,寫出制備C1O2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C1O2,并將制得的C1O2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。①裝置A的名稱是一裝置C的作用是__。②反應(yīng)容器B應(yīng)置于30c左右的水浴中，目的是。③通入氮?dú)獾闹饕饔糜?個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將 C1O2排出，三是O④CIO2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) C1O2的方法。①用于電解的食鹽水需先除去其中的 Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。某次除雜操作時，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 NazCQ和NaOH,充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。②用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取 C1O2,工作原理如圖所示，寫出陽極產(chǎn)生C1O2的電極反應(yīng)式【答案】Fea+15ClO3-+14H+=15CQ+Fe3++2SG2-+7H2O恒壓漏斗安全瓶提高化學(xué)反應(yīng)速

率，同時防止過氧化氫受熱分解 稀釋C1O2,防止其爆炸 2CN+2ClO2=2CQ+N2+2C「吸收C1O2等氣體，防止污染大氣 BaC2C--5e-+2H2O=ClC2上4H+【解析】【分析】二氧化氯(C102)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)。【詳解】(1)以黃鐵礦(Fe3)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備 C16,黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被Cl"-氧化成SC42-,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 C1O2的離子方程式為FeS+15CQ-+14H+=15ClO2+Fe3++2SQ2-+7H2O。(2)①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。②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30c左右的水浴中。③根據(jù)題文可知，CIQ是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分?jǐn)?shù)超過 10%時易引起爆炸，故通入氮?dú)獾闹饕饔糜?3個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將 CIC2排出，三是稀釋CIO2,防止其爆炸。④CIO2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+2C「；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)①用于電解的食鹽水需先除去其中的 Ca2+、Mg2+、SQ2-等雜質(zhì)，需要過量的碳酸根離子、氫氧根離子和鋼離子，過量的鋼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BaC2。②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CQ,電極反應(yīng)式為Cl--5e-+2H2O=ClOJ+4H+。3.為探究Ag+與Fe3+氧化性的相關(guān)問題，某小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：已知：相關(guān)物質(zhì)的溶解度(20C)AgCl：1.5X10-4gAg2S。：0.796g(1)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如下:序號操作現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)I將2mL1mol/LAgNO3溶液加入到1mL1mol/LFeSO4溶液中產(chǎn)生白色沉淀，隨后有黑色固體產(chǎn)生取上層清液，滴加KSCN溶液溶液變紅注：經(jīng)檢驗(yàn)黑色固體為Ag①白色沉淀的化學(xué)式是。②甲同學(xué)得出Ag+氧化了Fe2+的依據(jù)是。(2)乙同學(xué)為探究Ag+和Fe2+反應(yīng)的程度，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)n。a.按右圖連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng))，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏移。偏移的方向表明：電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀。放置一段時間后，指針偏移減小。b.隨后向甲燒杯中逐漸加入濃 Fe2(SO4)3溶液，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為：偏移減小一回到零點(diǎn)一逆向偏移。①a中甲燒杯里的電極反應(yīng)式是。②b中電壓表指針逆向偏移后，銀為極(填“正”或“負(fù)”)。③由實(shí)驗(yàn)得出Ag+和Fe2+反應(yīng)的離子方程式是。(3)為進(jìn)一步驗(yàn)證乙同學(xué)的結(jié)論，丙同學(xué)又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：序號操作現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)出將2mL2mol/LFe(NO3)3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失實(shí)驗(yàn)IV將2mL1mol/LFe2(SQ)3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡減少，未消失實(shí)驗(yàn)V將2mL2mol/LFeC3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失①實(shí)驗(yàn)出(填“能”或“不能”)證明 Fe3+氧化了Ag,理由是②用化學(xué)反應(yīng)原理解釋實(shí)驗(yàn)IV與V的現(xiàn)象有所不同的原因：。【答案】Ag2SO4有黑色固體(Ag)生成，加入KSCN溶液后變紅Fe^+-e=Fe3+負(fù)Fe2++Ag+^==Fe3++Ag不能因?yàn)镕e(NO3)3溶液呈酸性，酸性條件下 NO3也可能氧化Ag溶液中存在平衡：Fe3++AghTFe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小，C-比SQ2一更有利于降低Ag+濃度，所以實(shí)驗(yàn)V比實(shí)驗(yàn)IV正向進(jìn)行的程度更大(或促使平衡正向移動，銀鏡溶解)?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻?1)將2mL1mol/LAgNO3溶液加入到1mL1mol/LFeS。溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)會生成硫酸銀白色沉淀，銀離子具有強(qiáng)氧化性會氧化 Fe2+為Fe3+,銀離子被還原為黑色固體金屬單質(zhì)銀；取上層清液，滴加 KSCN溶液溶液變紅說明有鐵離子生成；①上述分析可知白色沉淀為硫酸銀，它的化學(xué)式是 Ag2SQ,故答案為Ag2SQ;②甲同學(xué)得出Ag+氧化了Fe2+的依據(jù)是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，銀離子被還原為黑色固體金屬單質(zhì)銀，取上層清液，滴加KSCN溶液溶液變紅說明有鐵離子生成，故答案為有黑色固體( Ag)生成，加入KSCNB液后變紅；(2)①實(shí)驗(yàn)過程中電壓表指針偏移，偏移的方向表明：電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀，依據(jù)原

電池原理可知銀做原電池正極，石墨做原電池負(fù)極，負(fù)極是甲池溶液中亞鐵離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鐵離子， a中甲燒杯里的電極反應(yīng)式是 Fe2+-e=Fe3+；故答案為Fe2+-e=Fe3+;②隨后向甲燒杯中逐漸加入濃 Fe2(SQ)3溶液，和乙池組成原電池，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為，偏移減小一回到零點(diǎn)一逆向偏移，依據(jù)電子流向可知乙池中銀做原電池負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為鐵離子氧化為銀生成亞鐵離子；故答案為負(fù)；③由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出，Ag+和Fe2+反應(yīng)生成鐵離子和金屬銀，反應(yīng)的離子方程式是Fe^++A^==^Fe3++Ag；故答案為Fe'+Ag+hTFe3++Ag；(3)①將2mL2mol/LFe(NO3)3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失，說明銀杯氧化，可能是溶液中鐵離子的氧化性，也可能是鐵離子水解顯酸性的溶液中，硝酸根離子在酸溶液中具有了強(qiáng)氧化性，稀硝酸溶解銀，所以實(shí)驗(yàn)出不能證明 Fe3+氧化了Ag,故答案為不能；因?yàn)镕e(NO3)3溶液呈酸性，酸性條件下NO3-也可能氧化Ag；②將2mL1mol/LFe2(SO4)3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡減少，未消失說明部分溶解，將2mL2mol/LFeC3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失，說明銀溶解完全，依據(jù)上述現(xiàn)象可知，溶液中存在平衡： Fe3++Ag^^Fe2++Ag+,且AgCl比Ag2SC4溶解度更小，Cl—比SO2-更有利于降低Ag+濃度，所以實(shí)驗(yàn)V比實(shí)驗(yàn)IV正向進(jìn)行的程度更大，故答案為溶液中存在平衡：Fe3++Ag^^Fe2++Ag+,且AgCl比AgzSQ溶解度更小，Cl—比SQ2-更有利于降低Ag+濃度，所以實(shí)驗(yàn)V比實(shí)驗(yàn)IV正向進(jìn)行的程度更大。.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)。有水打有水打A.用純氧氣代替試管內(nèi)空氣A.用純氧氣代替試管內(nèi)空氣C.將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末B用酒精燈加熱試管提高溫度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間的變化如下表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷腐蝕的速率隨時間逐漸(填加快"、不變”、減慢“)你認(rèn)為影響因素為 時間/min13579液柱高度/cm0.82.13.03.74.2

(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NaCl溶液中滴加2~3滴酚配指示劑a點(diǎn)附近溶液出現(xiàn)紅色a點(diǎn)電極反應(yīng)為① 然后再滴加2~3滴②b點(diǎn)周圍出現(xiàn)藍(lán)色沉淀b點(diǎn)電極反應(yīng)為③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)隨時間變化見下圖，從圖中可分析， ti~t2之間主要發(fā)生腐蝕(填吸氧或析氫)，原因是。3君」二uii 也iijr?l/s(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H2SQ溶液中，一定條件下Fe鈍化形成致密F&O4氧化膜，試寫出該陽極電極反應(yīng)式。【答案】ACD減慢氧氣的濃度 O2+4e+2H2O=4OHI鐵氧化鉀溶液Fe-2e=Fe2+b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=F8O4+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，5~7,7~9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)奈醺g中，滴有酚酬: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)色沉淀則加入鐵氧化鉀驗(yàn)證二價(jià)鐵的存在，電極反應(yīng)： Fe-2e=Fe2+;b點(diǎn)做電池的負(fù)極，腐蝕更嚴(yán)重；(4)從圖中分析ti~t2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=FesO4+8H+?！驹斀狻?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，5~7,7~9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，滴有酚酬: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)色沉淀則加入鐵氧化鉀驗(yàn)證二價(jià)鐵的存在，電極反應(yīng)： Fe-2e=Fe2+;b點(diǎn)做電池的負(fù)極，腐蝕更嚴(yán)重；答案為：O2+4e+2H2O=4OH;鐵氧化鉀溶液；Fe-2e=Fe2+;b;(4)從圖中分析、丑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H2SQ溶液中，一定條件下Fe鈍化形成致密F&O4氧化膜，答案為：3Fe-8e+4H2O=F&O4+8H+。.硝酸是氧化性酸，其本質(zhì)是NO」有氧化性，某課外實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了下列有關(guān) NO一氧化性的探究(實(shí)驗(yàn)均在通風(fēng)櫥中完成)。實(shí)驗(yàn)裝置編p溶?夜X實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ja實(shí)驗(yàn)I6mol-L-1稀硝酸電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，銅片表面產(chǎn)生無色氣體，在液向上方艾為紅棕色。實(shí)驗(yàn)n15mol-L-1濃硝酸電流計(jì)指針先向右偏轉(zhuǎn)，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色。IJL溶池J(1)實(shí)驗(yàn)I中，鋁片作(填“正”或“負(fù)”)極。液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體的化學(xué)方程式是。(2)實(shí)驗(yàn)n中電流計(jì)指針先偏向右邊后偏向左邊 的原因是。??????????查閱資料：活潑金屬與1mol?L-1稀硝酸反應(yīng)有H2和NH+生成，NH+生成的原理是產(chǎn)生H2的過程中NO一被還原。(3)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)出：溶液X為1mol?L-1稀硝酸溶液，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。①反應(yīng)后的溶液中含NH+。實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)NH+的方法是。②生成NH+的電極反應(yīng)式是。(4)進(jìn)一步探究堿性條件下 NO」的氧化性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)IV:TOC\o"1-5"\h\zA1 .JL jLNiNOj/言RruoH已A B①觀察到A中有NH3生成，B中無明顯現(xiàn)象。AB產(chǎn)生不同現(xiàn)象的解釋是②A中生成NH的離子方程式是 (5)將鋁粉加入到NaNO溶液中無明顯現(xiàn)象，結(jié)合實(shí)驗(yàn)出和IV說明理由【答案】負(fù)2NO+O=2NOAl開始作電池的負(fù)極，Al在濃硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作負(fù)極取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaO哈液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則溶液中含 NH4+NO-+8e-+10H+=NH++3H2OAl與NaO哈液反應(yīng)產(chǎn)生H2的過程中可將NG還原為NH3,而Mg不能與NaOH§液反應(yīng)8Al+3NO-+5OH+2HO=3NHT+8AIO2-因?yàn)殇X與中性的硝酸鈉溶液無生成 件的過程，NO一無法被還原【解析】【分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)1電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，銅片表面產(chǎn)生無色氣體，在液面上方變?yōu)榧t棕色，說明在原電池中鋁作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅做正極，硝酸根離子被還原成一氧化氮，在空氣中被氧化成二氧化氮；( 2)實(shí)驗(yàn)2中電流計(jì)指針先向右偏轉(zhuǎn)，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色，說明開始鋁是負(fù)極，同實(shí)驗(yàn)1,銅表面有二氧化氮產(chǎn)生，很快鋁被濃硝酸鈍化，銅做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硝酸銅，溶液呈綠色，硝酸根離子在鋁電極被還原成二氧化氮，據(jù)此答題；( 3)溶液X為1mol?L-1稀硝酸溶液，反應(yīng)后的溶液中含 NH+,說明硝酸根離子被還原成了俊根離子，原電池中鋁做負(fù)極，銅做正極，硝酸根離子在正極還原成俊根離子；( 4)Al與NaOH§液反應(yīng)產(chǎn)生H2的過程中可將NO-還原為NH,根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式，而鎂與堿沒有反應(yīng)；(5)鋁粉在中性溶液中不產(chǎn)生氫氣，也就不與硝酸鈉反應(yīng)，據(jù)此分析 ?！驹斀狻?1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)1電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，銅片表面產(chǎn)生無色氣體，在液面上方變?yōu)榧t棕色，說明在原電池中鋁作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅做正極，硝酸根離子被還原成一氧化氮，在空氣中被氧化成二氧化氮，反應(yīng)方程式為 2NO+O=2NO2；(2)實(shí)驗(yàn)2中電流計(jì)指針先向右偏轉(zhuǎn)，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色，說明開始鋁是負(fù)極，同實(shí)驗(yàn)1,銅表面有二氧化氮產(chǎn)生，很快鋁被濃硝酸鈍化，銅做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硝酸銅，溶液呈綠色，硝酸根離子在鋁電極被還原成二氧化氮；(3)溶液X為1mol?L-1稀硝酸溶液，反應(yīng)后的溶液中含 NH+,說明硝酸根離子被還原成了俊根離子，原電池中鋁做負(fù)極，銅做正極，硝酸根離子在正極還原成俊根離子，①實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)NH+的方法是取少量待檢溶液于試管中，加入濃 NaOH§液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則溶液中含 NH+;②生成NH4+的電極反應(yīng)式是NO-+8e-+10H+=NH4++3H2O;(4)①Al與NaOH§液反應(yīng)產(chǎn)生庫的過程中可將NO-還原為NH;根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式，而鎂與堿沒有反應(yīng) ；②堿性條件下鋁將硝酸根還原生成氨氣，反應(yīng)的離子方程式為 8A1+3NO-+5OH+2H2O=3NH3T+8A1O2-;(5)鋁與中性的硝酸鈉溶液無生成H2的過程，也就不與硝酸鈉反應(yīng)，所以無明顯現(xiàn)象 。【點(diǎn)睛】原電池中失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極 ，得電子發(fā)生還原反應(yīng)的一極一定是正極；電子流出的一極一定是負(fù)極、電子流入的一極一定是正極。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。2的電極反應(yīng)方程式：。(3)FeO42—易與水4h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 FeO42一濃度以及電流效率隨時間的變化如圖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)OO/.-1率&3山知6O4IIEO一1’——JM圖1①過濾：掉氫氧化鐵有利于獲得較高濃度的高鐵酸鹽溶液②過濾掉氫氧化鐵對電流效率影響不大③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)過相同的反應(yīng)時間，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))。【答案】Fe-6e—+80口一FeO42+4H2O鐵絲網(wǎng)比鐵片接觸面積更大4OH-4e一。2個+2H2O①③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)，10c?20c時生成為主要因素，20c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?1)已知反應(yīng)物和生成物，書寫方程式時要根據(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?1)鐵失去電子，在堿性溶液中生成高鐵酸根離子，同時有水生成，故陽極產(chǎn)生高鐵酸鈉的電極反應(yīng)方程式為： Fe-6e+8OH一FeO42+4H2O;(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-O2T+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，①C正確，②錯誤；虛線所示， 6h后電流效率幾乎為0,③正確，故選①③；(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)， 10c?20c時生成為主要因素，20c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.(一)下圖是實(shí)驗(yàn)室用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的簡易裝置。其中的銅質(zhì)燃燒匙可以在試管M中上下移動，實(shí)驗(yàn)時，先將細(xì)銅絲一端被彎成螺旋狀，先在空氣中加熱變黑后再迅速伸入球型干燥管中。例發(fā)湍現(xiàn)能（1）銅質(zhì)燃燒匙的作用有,。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，在試管M中可觀察到的現(xiàn)象（二）原電池與電解池在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖裝置， a為CuCl2溶液，X為Fe棒，丫為碳棒，回答以下問題：（1）若斷開k1,閉合k2,則裝置為;X電極上的電極反應(yīng)式為;電解質(zhì)溶液中的陽離子向極移動（填X或Y）;（2）若線路中通過3.01X1022的電子，則Y極上析出物質(zhì)的質(zhì)量為。【答案】（一）（1）控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 與鋅構(gòu)成原電池加快反應(yīng)速率（2）銅匙和鋅粒表面都有氣泡產(chǎn)生 鋅粒逐漸變小或消失（二）（1）原電池Fe—2e=Fe2+Y（2）1.6g【解析】試題分析：（一）（1）銅質(zhì)燃燒匙可以上下移動，因此作用之一是的作用有控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；其次銅與鋅構(gòu)成原電池加快反應(yīng)速率。（2）鋅能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，其次銅鋅構(gòu)成原電池，銅是正極，其在表明氫離子放電，所以實(shí)驗(yàn)過程中，在試管 M中可觀察到的現(xiàn)象是銅匙和鋅粒表面都有氣泡產(chǎn)生、鋅粒逐漸變小或消失。（二）（1）若斷開k1,閉合k2,則裝置為原電池，鐵是活潑的金屬，鐵是負(fù)極，則X電極上的電極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2+;電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，即向Y極移動；（2）若線路中通過3.01X1022的電子，即0.05mol電子，Y極是銅離子得到電子，電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu,所以丫極上析出物質(zhì)的質(zhì)量為0.05mol64g/mol1.6g?！究键c(diǎn)定位】本題主要是考查原電池原理的應(yīng)用【名師點(diǎn)晴】掌握原電池的工作原理是解答的關(guān)鍵，原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，解答時注意靈活應(yīng)用。8.實(shí)驗(yàn)室用下面裝置測定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的質(zhì)量，D裝置的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和FQO3的混合物。幡世酸被石灰li幡世酸被石灰liCD(1)如何檢查裝置A的氣密性？(2)裝置A發(fā)生的反應(yīng)有時要向其中加入少量 CuSQ溶液，其目的是,其原理是。(3)為了安全，在點(diǎn)燃D處的酒精燈之前，在b出口處必須。(4)裝置B的作用是；裝置C中裝的液體是。(5)在氣密性完好，并且進(jìn)行了必要的安全操作后，點(diǎn)燃 D處的酒精燈，在硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(6)若FeO和F&O3固體混合物的質(zhì)量為23.2g,反應(yīng)完全后U型管的質(zhì)量增加7.2g,則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為—4(7)U形管E右邊又連接干燥管F的目的是,若無干燥管F,測得F&O3的質(zhì)量將(填偏大”、偏小”或無影響”。)【答案】(14分)(1)關(guān)閉a,從球形漏斗口加水，待水從漏斗管上升與容器中的水面形成一段水柱，停止加水，靜置片刻，如水柱不下降，證明其氣密性良好；(2)加快氫氣產(chǎn)生的速率； Zn先與CuSQ反應(yīng)生成Cu附著在Zn表面，Zn(負(fù)極)、Cu(正極)與稀鹽酸(電解質(zhì)溶液)組成很多微小原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)，加快了反應(yīng)速率。(3)檢驗(yàn)氫氣的純度。(4)除去H2中混有的HCl氣體；濃硫酸；(5)F-O3+3H2△12Fe+3H2O,FeO+H2&Fe+H2O。(6)16(7)防止空氣中的水蒸氣等氣體進(jìn)入 E中；偏大?！窘馕觥吭囶}分析：(1)檢查裝置A的氣密性，需要關(guān)閉開關(guān) a,在球形漏斗中加入水到下端液面高于容器中的液面，一段時間后液面不變證明氣密性完好；(2)加快氫氣產(chǎn)生的速率； Zn先與CuSQ反應(yīng)生成Cu附著在Zn表面，Zn(負(fù)極)、Cu(正極)與稀鹽酸(電解質(zhì)溶液)組成很多微小原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)，加快了反應(yīng)速率。(3)氫氣是可燃性氣體，裝置中需要充滿氫氣后方可進(jìn)行加熱反應(yīng)，所以需要對氫氣進(jìn)行驗(yàn)純，避免混有空氣加熱發(fā)生爆炸，在F處收集氫氣驗(yàn)純；(4)由于A中產(chǎn)生的H2中混有HCl和水蒸氣，必須通過洗氣逐一除去，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，故B的作用是除去氫氣中的氯化氫， C中裝濃硫酸，用于干燥氫氣，(5)裝置D中發(fā)生的是氧化亞鐵、氧化鐵與氫氣的反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：3H2+Fe2O^=2Fe+3H2O,H2+FeO^=Fe+H2O,(5)U型管的質(zhì)量增加的7.2g是水，物質(zhì)的量是0.4mol,設(shè)FeO、FezO3物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則氧原子守恒式：X+3Y=0.4根據(jù)質(zhì)量可知：72X+160Y=23.2解得Y=0.1,X=0.1,所以氧化鐵的質(zhì)量為：160g/molx0.1mol=16g,(6)干燥管F的作用防空氣中水蒸氣對實(shí)驗(yàn)干擾，若無干燥管 F,空氣中的水蒸氣被E吸收則所測生成水的質(zhì)量增大，導(dǎo)致氧的含量增大， Fe2O3的質(zhì)量將偏大，考點(diǎn)：考查有關(guān)鐵的氧化物和氫氧化物的性質(zhì)，探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量9.某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋁等金屬的性質(zhì)：將一置于空氣中的鋁片投入濃氯化銅溶液中，鋁片表面出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì)，接下來鋁片上產(chǎn)生大量氣泡，產(chǎn)生的氣體，具有可燃性，溶液溫度迅速上升。若用同樣的鋁片投入同濃度的硫酸銅溶液中，在短時間內(nèi)鋁片無明顯變化。(1)鋁與氯化銅溶液能迅速反應(yīng)，而與同濃度的硫酸銅溶液在短時間內(nèi)不反應(yīng)的原因可能是。A.鋁與C「反應(yīng)，鋁與SO42一不反應(yīng)B.氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性強(qiáng)C.硫酸銅水解生成硫酸使鋁鈍化D.氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能E.生成氯化鋁溶于水，而生成硫酸鋁不溶于水(2)放出的氣體是,請分析開始階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因是(3)某同學(xué)通過其它的實(shí)驗(yàn)操作，也能使鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)加快，他采取的措施可能是。A.用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中B.把鋁片投入熱氫氧化鈉溶液中一段時間后 ，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中C.向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液，再投入鋁片D.向硫酸銅溶液中加入氯化鈉固體，再投入鋁片(4)除去氧化鋁的鋁片與鎂片為電極，在 X電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，列表如下：選項(xiàng)鋁電極電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)A負(fù)極NaOH2Al—6e+80H=2AlO2+4H2O6H2O+6e=60H+3H2TB負(fù)極稀鹽酸2Al—6e=2Al3+6H++6e=3H2TC正極濃硝酸Mg+2e=Mg2+2NO3+4H+—4e=2N02T+2H2O其中正確的是(填序號)，由此推知，金屬作電極不僅與本身性質(zhì)相關(guān)，而且與 有關(guān)?！敬鸢浮緿H2①該反應(yīng)放熱，溫度升高反應(yīng)加快②置換出的Cu與Al及溶液構(gòu)成原電池，反應(yīng)加快A、B、DA電解質(zhì)的性質(zhì)【解析】試題分析：(1)鋁與氯化銅溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鋁與銅離子的反應(yīng)，而與同濃度的硫酸銅溶液在短時間內(nèi)不反應(yīng)，原因可能是氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能；A、鋁與C廠不反應(yīng)，鋁與Sd2一不反應(yīng)，A錯誤；B、氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性相同，B錯誤；C硫酸銅水解生成硫酸濃度較小，不能使鋁鈍化，濃硫酸使鋁鈍化，C錯誤；D、氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能， D正確；E、生成氯化鋁溶于水，生成硫酸鋁也溶于水， E錯誤；答案選D;(2)產(chǎn)生的氣體，具有可燃性，放出的氣體是H2,溶液溫度迅速上升，該反應(yīng)放熱，溫度升高反應(yīng)速率加快；置換出的 Cu與Al及溶液構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快；( 3)A、用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中，由于除去了鋁表面的氧化膜，反應(yīng)速率加快， A正確；日把鋁片投入熱氫氧化鈉溶液中一段時間后，能除去表面的氧化膜，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中，反應(yīng)速率加快，B正確；C、向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液，再投入鋁片，對反應(yīng)速率沒有影響，C錯誤；D、向硫酸銅溶液中加入氯化鈉固體，由于氯離子能破壞表面的氧化膜，再投入鋁片，反應(yīng)速率加快， D正確；答案選ABD;(4)A、鎂與氫氧化鈉不反應(yīng)，鋁作負(fù)極，電極反應(yīng)正確，A正確；B、用鹽酸作電解質(zhì)溶液，鎂比鋁活潑，鎂作負(fù)極，鋁作正極，B錯誤；C、鋁在濃硝酸中鈍化，鎂反應(yīng)作負(fù)極，電極反應(yīng)式鎂失電子，硝酸根得電子，C錯誤；鋁在氫氧化鈉溶液中作負(fù)極，在濃硝酸中作正極，可見金屬作電極不僅與本身性質(zhì)相