高一化學(xué)反應(yīng)與能量變化素質(zhì)能力提高競(jìng)賽綜合測(cè)試(解析版)

高一化學(xué)反應(yīng)與能量變化素質(zhì)能力提高競(jìng)賽綜合測(cè)試第I卷（選擇題）一、單選題1．SO2可形成酸雨，是大氣污染物，用如圖所示裝置既可以吸收工廠排放的廢氣中的SO2，又可以生成一定量的硫酸溶液，下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)極為正極，b極為負(fù)極B．生產(chǎn)過(guò)程中H+由右向左移動(dòng)C．從左下口流出的硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定大于50%D．負(fù)極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SO+4H+【答案】D【詳解】A．a(chǎn)電極通入SO2生成硫酸，S元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，a極為負(fù)極，b極為正極，故A錯(cuò)誤；B．原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，a極為負(fù)極，b極為正極，生產(chǎn)過(guò)程中H+由左向右移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．從左上口進(jìn)入的水的量不確定，所以無(wú)法判斷從左下口流出的硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故C錯(cuò)誤；D．負(fù)極SO2失電子生成硫酸，負(fù)極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SO+4H+，故D正確；選D。2．a(chǎn)、b、c、d四種金屬，已知：①a+b2+=b+a2+；②將金屬片a、c插入稀硫酸中，用導(dǎo)線將它們與電流表相連，a表面有大量氣泡逸出；③b、d用導(dǎo)線連接放入d的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為d2++2e-=d，b-2e-=b2+。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是A．c>a>b>d B．d>b>a>c C．c>b>a>d D．d>c>a>b【答案】A【詳解】由a+b2+=b+a2+反應(yīng)，可知a的還原性大于b，金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)閍>b；a、c用導(dǎo)線連接插入稀硫酸溶液中，a表面有大量氣泡逸出，說(shuō)明a為原電池的正極，故金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)椋籦、d構(gòu)成的原電池中，b失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，b作負(fù)極，故金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)?；綜上可知，四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是c>a>b>d，故選A。3．下列敘述正確的是A．反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池B．Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入少量溶液能加快產(chǎn)生的速率C．Fe、Cu、原電池中，Cu片上產(chǎn)生大量氣泡，說(shuō)明Cu與能發(fā)生反應(yīng)而Fe被鈍化D．Zn—Cu原電池工作過(guò)程中，溶液中向負(fù)極作定向移動(dòng)【答案】B【詳解】A．屬于非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，故A錯(cuò)誤；B．Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入少量溶液，鋅置換出銅，構(gòu)成銅鋅原電池，能加快產(chǎn)生的速率，故B正確；C．Fe、Cu、原電池中，鐵是負(fù)極，鐵失電子生成Fe2+，銅是正極，氫離子在銅電極上得電子生成氫氣，Cu與不反應(yīng)，鐵在稀硫酸中不能鈍化，故C錯(cuò)誤；D．Zn—Cu原電池工作過(guò)程中，溶液中向正極作定向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；選B。4．25℃時(shí)，將兩個(gè)鉑電極插入一定量的Na2SO4飽和溶液中進(jìn)行電解(電解Na2SO4溶液即電解水)。通電一段時(shí)間后，在陰極逸出H22ag，陽(yáng)極逸出相應(yīng)質(zhì)量的O2，同時(shí)又有WgNa2SO4·10H2O晶體析出。若溫度保持不變，剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A．×100% B．×100%C．×100% D．×100%【答案】A【詳解】陰極發(fā)生電極反應(yīng)式：2H＋＋2e-=H2↑，2agH2物質(zhì)的量為amol，同時(shí)消耗amol水，原來(lái)是飽和溶液，電解水后剩下的溶液仍然是飽和溶液，即電解消耗水和結(jié)晶水恰好溶解析出的Na2SO4達(dá)到飽和，飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%，選項(xiàng)A正確。5．鹵代烴在有機(jī)合成中發(fā)揮著重要橋梁作用，研究鹵代烴的反應(yīng)歷程十分有意義。發(fā)生水解反應(yīng)的歷程如圖所示：說(shuō)明：①E表示方框中物質(zhì)的總能量（單位：kJ/mol），TS表示過(guò)渡態(tài)。②相關(guān)化學(xué)鍵鍵能：為351kJ/mol。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．水解反應(yīng)過(guò)程中中心碳原子的雜化軌道類型發(fā)生變化B．水解總反應(yīng)的可表示為C．若，則決定速率步驟的化學(xué)方程式為D．若，C—Br鍵能為426kJ/mol【答案】D【詳解】A．到碳原子由雜化變?yōu)殡s化，到碳原子由雜化變?yōu)殡s化，故A正確；B．根據(jù)反應(yīng)熱等于生成物能量減去反應(yīng)物能量，，故B正確；C．移項(xiàng)得，第一步反應(yīng)的活化能大于第二步，第一步速率慢，是決速步，故C正確；D．反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和，，，故D錯(cuò)誤；故選D。6．如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接插入一定濃度的硫酸銅溶液中，組成一個(gè)原電池模型，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，且鋅片和銅片表面均有紅色物質(zhì)析出，待實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，測(cè)得鋅片質(zhì)量減少了3.92g，銅片質(zhì)量增加了3.84g，則該原電池工作效率η的值為(用參加原電池反應(yīng)的鋅占反應(yīng)總量的百分率表示)A．40% B．60% C．75% D．80%【答案】C【詳解】由圖可知，該裝置為原電池，鋅為原電池的負(fù)極，銅為正極，由鋅片和銅片表面均有紅色物質(zhì)析出可知，鋅即參與了原電池反應(yīng)，又與銅離子發(fā)生置換反應(yīng)生成銅，銅片質(zhì)量增加了3.84g，由得失電子數(shù)目守恒可知，參與原電池反應(yīng)消耗鋅的物質(zhì)的量為=0.06mol，設(shè)與鋅離子與銅離子發(fā)生置換反應(yīng)鋅的物質(zhì)的量為xmol，由鋅片質(zhì)量減少了3.92g可得：0.06mol×65g/mol+xmol×65g/mol—xmol×64g/mol=3.92g，解得x=0.02mol，則原電池工作效率η=×100%=75%，故選C。7．中科院科學(xué)家研究開發(fā)了一種柔性手機(jī)電池，示意圖如圖所示[其中多硫化鋰()中x=2、4、6、8]。下列說(shuō)法不正確的是A．添加碳納米層可以提高負(fù)極的導(dǎo)電性B．放電時(shí)，移向膜C．電池工作時(shí)，正極可能發(fā)生：D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的量越多【答案】D【分析】由圖可知，該電池反應(yīng)為3Li2S8+2Li=4Li2S6、2Li2S6+2Li=3Li2S4、Li2S4+2Li=2Li2S2，則Li2Sx膜為正極、Li/碳納米層為負(fù)極，其中正極反應(yīng)為3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6、2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4、Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，負(fù)極電極反應(yīng)為L(zhǎng)i-e-=Li+,原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子Li+移向正極；充電時(shí)Li2Sx膜為陽(yáng)極，與放電時(shí)的電極反應(yīng)和順序相反，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．碳納米具有導(dǎo)電性，所以增加碳納米可以提高導(dǎo)電性，A正確；B．放電時(shí)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，B正確；C．放電時(shí)正極反應(yīng)為3Li2S8+2Li++2e-=4Li2S6、2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4、Li2S4+2Li++2e-=2Li2S2，C正確；D．電池充電時(shí)，Li2Sx膜為陽(yáng)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，x值會(huì)增大，電池中的量減小，并且充電時(shí)間越長(zhǎng)，的量越少，D錯(cuò)誤；故選D。8．我國(guó)化學(xué)工作者提出一種利用有機(jī)電極(PTO/HQ)和無(wú)機(jī)電極(MnO2/石墨氈)，在酸性環(huán)境中可充電的電池其放電時(shí)的工作原理如圖所示：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)，MnO2/石墨氈為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．充電時(shí)，有機(jī)電極和外接電源的負(fù)極相連C．放電時(shí)，MnO2/石墨氈電極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD．充電時(shí)，有機(jī)電極的電極反應(yīng)式為PTO+4e-+4H2O=HQ+4OH-【答案】D【詳解】A．從工作原理圖可知，MnO2生成Mn2+，得到了電子，則MnO2/石墨氈為電源正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B．充電時(shí)，有機(jī)電極得到電子，PTO得到電子和H+生成HQ結(jié)構(gòu)，則有機(jī)電極和外接電源的負(fù)極相連，故B正確；C．放電時(shí)，MnO2/石墨氈電極為電源正極，MnO2的電子被還原成Mn2+，則其電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，故C正確；D．充電時(shí)，有機(jī)電極的電極反應(yīng)式為PTO+4e-+4H+=HQ，故D錯(cuò)誤；本題答案D。9．向如圖所示電池中加入稀H2SO4酸化，若充電時(shí)m側(cè)溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)辄S色，則下列敘述正確的是A．放電時(shí)，裝置中n電極做正極B．充電過(guò)程中，m極附近pH增大C．充電過(guò)程中，n極發(fā)生的電極反應(yīng)式為V3+＋e-=V2＋D．放電時(shí)，H＋從左槽遷移進(jìn)入右槽【答案】C【分析】根據(jù)題干信息：充電時(shí)m側(cè)溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)辄S色,m側(cè)電極反應(yīng)式為，發(fā)生氧化反應(yīng)，m級(jí)為電解池的陽(yáng)極，n級(jí)為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為，據(jù)此分析答題?！驹斀狻緼．根據(jù)上述分析，m級(jí)在電解池中為陽(yáng)極，放電時(shí)為原電池的正極，n電極做原電池的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．充電過(guò)程中，m極的電極反應(yīng)為，所以m極附近pH減小，故B錯(cuò)誤；C．充電過(guò)程中，n級(jí)為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為，故C正確；D．放電時(shí)，H＋從負(fù)極移動(dòng)到正極，所以從右槽遷移進(jìn)入左槽，故D錯(cuò)誤；綜上答案為C。10．我國(guó)某科研機(jī)構(gòu)研究表明，利用K2Cr2O7可實(shí)現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該電池不可以在高溫下使用B．Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向M電極，Cl-通過(guò)陰離子交換膜移向N電極C．一段時(shí)間后，中間室中NaCl溶液的濃度減小D．M的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+【答案】B【分析】M極苯酚發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CO2，電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，M極為負(fù)極，負(fù)極附近陽(yáng)離子增多；N極Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cr2O+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，N極為正極，正極附近陰離子增多。【詳解】A．該電池用微生物進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)，微生物的主要成分是蛋白質(zhì)，高溫會(huì)失去活性，因此該電池不可以在高溫下使用，故A正確；B．根據(jù)圖示可知M電極的苯酚轉(zhuǎn)化為CO2為氧化反應(yīng)，M極為負(fù)極，附近溶液中陽(yáng)離子濃度增大，N極為正極，附近溶液中陰離子濃度增大，由于NaCl溶液被陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜隔離，Na+不能移向N極，Cl-不能移向M極，電池工作時(shí)，負(fù)極生成的H+透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入NaCl溶液，正極生成的OH-透過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入NaCl溶液，故B錯(cuò)誤；C．負(fù)極生成的H+透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入NaCl溶液，正極生成的OH-透過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入NaCl溶液，與H+反應(yīng)生產(chǎn)水，使NaCl溶液濃度減小，故C正確；D．在M極上苯酚發(fā)生氧化反應(yīng)，做原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，故D正確。故答案為B。11．Garnet型固態(tài)電解質(zhì)被認(rèn)為是鋰離子電池最佳性能固態(tài)電解質(zhì)。LiLaZrTaO材料是目前能達(dá)到最高電導(dǎo)率的Garmet型電解質(zhì)。某Garnet型可充電鋰離子電池放電時(shí)工作原理如圖所示，反應(yīng)方程式為：LixC6+Li1-xLaZrTaOLiLaZrTaO+6C下列說(shuō)法不正確的是（

）A．放電時(shí)a極為負(fù)極B．充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移xmol電子，a極增重7gC．LiLaZrTaO固體電解質(zhì)起到傳導(dǎo)Li+的作用D．充電時(shí)，b極反應(yīng)為：LiLaZrTaO-xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO【答案】B【分析】根據(jù)放電時(shí)固體電解質(zhì)中Li+的遷移方向知，放電時(shí)b極為正極，a極為負(fù)極，充電時(shí)，b極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，a極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)?！驹斀狻緼.根據(jù)放電時(shí)固體電解質(zhì)中Li+的遷移方向知，放電時(shí)b極為正極，a極為負(fù)極，故A正確；B.充電時(shí)，a極為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，每轉(zhuǎn)移xmol電子，a極質(zhì)量增加為7xg，故B錯(cuò)誤；C.據(jù)題目提供的信息：LiLaZrTaO材料是目前能達(dá)到最高電導(dǎo)率的Garmet型電解質(zhì)，則LiLaZrTaO固體電解質(zhì)起到傳導(dǎo)Li+的作用，故C正確；D.放電時(shí)b極為正極，充電時(shí)，b極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極反應(yīng)為：LiLaZrTaO-xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO，故D正確；故選B。12．水系鈉離子電池安全性能好、價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境友好，有著巨大的市場(chǎng)前景。下圖為某鈉離子二次電池工作原理示意圖，電池反應(yīng)為2NaFePO4F+Na3Ti2（PO4）32Na2FePO4F+NaTi2（PO4）2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)，a為電源正極B．放電時(shí)，溶液中的Na+在NaFePO4F電極上得電子被還原C．放電時(shí)，Na3Ti2（PO4）3電極上的反應(yīng)為Na3Ti2（PO4）3-2e-=NaTi2（PO4）3+2Na+D．理論上，該電池在充放電過(guò)程中溶液中的c（Na+）不變【答案】B【分析】2NaFePO4F+Na3Ti2（PO4）32Na2FePO4F+NaTi2（PO4）2，分析方程式得出NaFePO4F變?yōu)镹a2FePO4F，F(xiàn)e的化合價(jià)在降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該物質(zhì)作原電池的正極，Na3Ti2（PO4）3變?yōu)镹aTi2（PO4）2，Ti的化合價(jià)在升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，該物質(zhì)作原電池的負(fù)極?！驹斀狻緼．放電時(shí)a為正極，因此充電時(shí)，a接電源正極，A正確；B．放電時(shí)，溶液中的Na+不放電，而是Na3Ti2（PO4）3中Ti失去電子，B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)，Na3Ti2（PO4）3變?yōu)镹aTi2（PO4）2，失去電子，Ti的化合價(jià)在升高，Na3Ti2（PO4）3電極上的反應(yīng)為Na3Ti2（PO4）3-2e-=NaTi2（PO4）3+2Na+，C正確；D．根據(jù)溶液中電荷守恒關(guān)系，理論上，該電池在充電或放電過(guò)程中溶液中的c(Na+)不變，D正確；故選B【點(diǎn)睛】分析化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)來(lái)定負(fù)極和正極，根據(jù)負(fù)極和正極來(lái)書寫電極反應(yīng)式。13．微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。如圖為MFC碳氮聯(lián)合同時(shí)去除的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法不正確的是A．好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為NH+2O2=NO+2H++H2OB．電子由A極沿導(dǎo)線流向B極C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，B極上每生成3.36L氣體時(shí)，理論上電路中有1mol電子通過(guò)D．A極的電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+【答案】C【詳解】A．NH4+在好氧微生物反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化為NO3-，結(jié)合電子守恒、電荷守恒得到反應(yīng)的離子方程式為NH4++2O2═NO3-+2H++H2O，故A正確；B．微生物燃料電池中氫離子移向B電極，說(shuō)明A為原電池的負(fù)極，B為原電池的正極，所以電子由A(負(fù))極沿導(dǎo)線流向B(正)極，故B正確；C．NO3-離子在B(正)極得到電子生成氮?dú)?，電極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成3.36LN2時(shí)，即n(N2)==0.15mol，理論上電路中有1.5mol電子通過(guò)；故C錯(cuò)誤；D．酸性介質(zhì)中，CH3COO-在原電池A(負(fù))極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2氣體，則A極的電極反應(yīng)式為CH3COO--8e-+2H2O═2CO2↑+7H+，故D正確；答案為C。14．我國(guó)科學(xué)家在太陽(yáng)能可規(guī)?；纸馑茪浞矫嫒〉眯逻M(jìn)展——率先提出并驗(yàn)證了一種全新的基于粉末納米顆粒光催化劑太陽(yáng)能分解水制氫的“氫農(nóng)場(chǎng)”策略，其太陽(yáng)能光催化全分解水制氫的效率創(chuàng)國(guó)際最高記錄(示意圖如圖所示，M1、M2為含鐵元素的離子)。下列說(shuō)法正確的是A．制O2裝置中，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能B．制H2裝置中，交換膜為陰離子交換膜C．系統(tǒng)制得1molH2的同時(shí)可制得1molO2D．制H2時(shí)陽(yáng)極可發(fā)生反應(yīng)：[Fe(CN)6]4––e-=[Fe(CN)6]3–【答案】D【分析】制氧氣裝置中，光催化劑太陽(yáng)能分解水得到氧氣，M1轉(zhuǎn)化為M2，O元素化合價(jià)升高，則M1中Fe元素化合價(jià)下降；制氫裝置中陽(yáng)極M2轉(zhuǎn)化為M1，陰極，總反應(yīng)方程為：，以此分析?！驹斀狻緼.制O2裝置中，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；B.制H2裝置中，陰極發(fā)生的反應(yīng)為，其中的交換膜為陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；C.由總反應(yīng)方程式可知，系統(tǒng)制得2molH2的同時(shí)可制得1molO2，故C錯(cuò)誤；D.制H2時(shí)陽(yáng)極M2轉(zhuǎn)化為M1，且M1中Fe元素化合價(jià)比M2低，可發(fā)生反應(yīng)：[Fe(CN)6]4––e-=[Fe(CN)6]3–，故D正確；故答案選：D。15．摩拜單車可利用車籃處的太陽(yáng)能電池板向智能鎖中的鋰離子電池充電，電池反應(yīng)原理為：LiCoO2＋6CLi1－xCoO2＋LixC6，結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)，陰極質(zhì)量增加，發(fā)生還原反應(yīng)B．充電時(shí)，電路中每有1mol電子轉(zhuǎn)移，則有1molLi+由左向右通過(guò)聚合物電解質(zhì)膜C．該鋰離子電池工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為:LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+【答案】D【分析】分析題給電池反應(yīng)原理：LiCoO2＋6CLi1－xCoO2＋LixC6，充電時(shí)，陽(yáng)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；放電時(shí)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。結(jié)合題中結(jié)構(gòu)圖可知，聚合物電解質(zhì)膜為陽(yáng)離子交換膜，據(jù)此進(jìn)行分析。【詳解】A．充電時(shí)，陽(yáng)極生成Li+，Li+向陰極（C極）移動(dòng)，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為：6C+xLi++xe-=LixC6，陰極質(zhì)量增加，A項(xiàng)正確；B．充電時(shí)，陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為：LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，電路中每有1mol電子轉(zhuǎn)移，則有1molLi+由裝置左側(cè)通過(guò)聚合物電解質(zhì)膜移向右側(cè)，B項(xiàng)正確；C．鋰離子電池工作時(shí)，為放電過(guò)程，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C項(xiàng)正確；D．放電時(shí)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2。D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。第II卷（非選擇題）二、實(shí)驗(yàn)題16．為探究Ag+與Fe3+氧化性的相關(guān)問(wèn)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(20℃)AgCl：1.5×10-4g

Ag2SO4：0.796g(1)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如下：序號(hào)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)Ⅱ。a.按如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(shí)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→回到零點(diǎn)→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(hào)操作現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅲ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(SO4)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/LFeCl3溶液加入有銀鏡的試管中銀鏡消失①實(shí)驗(yàn)Ⅲ___________(填“能”或“不能”)證明Fe3+氧化了Ag，理由是___________?！敬鸢浮?/p>

Ag2SO4

有黑色固體(Ag)生成，加入KSCN溶液后變紅

Fe2+-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NO也可能氧化Ag【詳解】(1)將2mL1mol/LAgNO3溶液加入到1mL1mol/LFeSO4溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)會(huì)生成硫酸銀白色沉淀，銀離子具有強(qiáng)氧化性會(huì)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(shuō)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Ag2SO4，故答案為：Ag2SO4；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(shuō)明有鐵離子生成，故答案為：有黑色固體（Ag）生成，加入KSCN溶液后變紅；(2)在Fe2+與Ag+反應(yīng)構(gòu)成的原電池中，銀發(fā)生還原反應(yīng)作正極，則石墨作負(fù)極，當(dāng)指針歸零后，逆向偏移，F(xiàn)e3+和Ag反應(yīng)生成銀離子和亞鐵離子，銀單質(zhì)被氧化，銀作負(fù)極；①根據(jù)上面的分析可知，K閉合時(shí)，電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀，石墨作負(fù)極，亞鐵離子失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，方程式為Fe2+-e-=Fe3+；故答案為：Fe2+-e-=Fe3+；②電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀，石墨作負(fù)極，銀電極為正極，當(dāng)指針歸零后，指針逆向偏轉(zhuǎn)，石墨作正極，銀電極為負(fù)極；故答案為：負(fù)；③由實(shí)驗(yàn)得出Ag+和Fe2+反應(yīng)的離子方程式為Fe2+＋Ag+Fe3+＋Ag，故答案為：Fe2+＋Ag+Fe3+＋Ag；(3)①將2mL2mol/LFe(NO3)3溶液加入有銀鏡的試管中，說(shuō)明銀溶解完全，由于酸性條件下硝酸根也有強(qiáng)的氧化性，銀溶解完全，不能證明是三價(jià)鐵氧化了銀單質(zhì)；故答案為：不能；硝因?yàn)镕e(NO3)3溶液呈酸性，酸性條件下NO也可能氧化Ag。17．為了探究原電池和電解池的工作原理，某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題。Ⅰ.用甲裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)：(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下，下列材料不能代替左側(cè)Cu電極的是_______(填序號(hào))。A．石墨

B．鎂

C．銀

D．鉑(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，SO_____(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有_______。Ⅱ.該小組同學(xué)用乙裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極溶液逐漸變成紫紅色，停止實(shí)驗(yàn)后觀察到鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍澄清。查閱資料知，高鐵酸根離子(FeO)在溶液中呈紫紅色。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及所查信息，填寫下列空白：(3)電解過(guò)程中，X極溶液的pH_______(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)電解過(guò)程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為_______和_______。(5)已知K2FeO4和Zn可以構(gòu)成堿性電池，其中K2FeO4在電池中作正極材料，電池總反應(yīng)為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，則該電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為：_______。【答案】

B

從右向左

濾紙上有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生(答出“藍(lán)色沉淀”或“藍(lán)色斑點(diǎn)”即可)

增大

4OH--4e-=2H2O+O2↑

Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O

2FeO+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-【分析】甲裝置中左側(cè)為原電池裝置，鋅比銅活潑，則鋅為負(fù)極，鋅失電子，生成鋅離子；銅為正極，銅離子得電子生成單質(zhì)銅；電池的內(nèi)電路中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；外電路電解池中，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)；乙為電解池，鐵作陽(yáng)極，鐵失電子，與溶液中的氫氧根離子生成高鐵酸根離子和水；X作陰極，水得電子生成氫氣和氫氧根離子。【詳解】Ⅰ．(1)甲裝置中左側(cè)為原電池裝置，鋅作負(fù)極，銅作正極，由于需保證電極反應(yīng)不變，故正極材料的活潑性不能大于Zn，因此不能用鎂代替銅，答案選B；(2)硫酸根離子向負(fù)極移動(dòng)，移動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃蟆極作陽(yáng)極，失去電子有銅離子生成，銅離子結(jié)合氫氧根離子生成氫氧化銅沉淀。故答案為：從右向左；濾紙上有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生；Ⅱ．(3)X極作陰極，得到電子生成氫氣和氫氧根離子，故X極溶液的逐漸增大。故答案為：增大；(4)由題意可知，鐵作陽(yáng)極，鐵失去電子生成。電極反應(yīng)為4OH??4e?===2H2O+O2↑和Fe?6e?+8OH?===+4H2O，故答案為：4OH??4e?===2H2O+O2↑；Fe?6e?+8OH?===+4H2O；(5)堿性電池中鋅作負(fù)極，失去電子，在正極得到電子轉(zhuǎn)化為氧化鐵，電極反應(yīng)為：2+6e?+5H2O===Fe2O3+10OH?，故答案為：2+6e?+5H2O===Fe2O3+10OH?。18．相同條件下，草酸根(C2O)的還原性強(qiáng)于Fe2+。為檢驗(yàn)這一結(jié)論，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：資料：i.工業(yè)上，向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無(wú)水氯化亞鐵。ii.K3[Fe(C2O4)3]?3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2OK=6.3×10-21(實(shí)驗(yàn)1)用以下裝置制取無(wú)水氯化亞鐵(1)儀器a的名稱為___________，B的作用為___________。(2)欲制得純凈的FeCl2，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中點(diǎn)燃A、C酒精燈的先后順序是___________。(3)D中用NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理，存在的問(wèn)題是___________、___________。(實(shí)驗(yàn)2)通過(guò)Fe3+和C2O在溶液中的反應(yīng)比較Fe2+和C2O的還原性強(qiáng)弱。操作現(xiàn)象在避光處，向10mL0.5mol·L-1FeCl3溶液中緩慢加入0.5mol·L-1K2C2O4溶液至過(guò)量，攪拌，充分反應(yīng)后，冰水浴冷卻，過(guò)濾得到亮綠色溶液和亮綠色晶體(4)取實(shí)驗(yàn)2中少量晶體洗凈，配成溶液，滴加KSCN溶液，不變紅。繼續(xù)加入硫酸，溶液變紅，說(shuō)明晶體中含有+3價(jià)的鐵元素。加硫酸后溶液變紅的原因是___________。(5)經(jīng)檢驗(yàn)，亮綠色晶體為K3Fe(C2O4)3?3H2O。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)2中沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的操作和現(xiàn)象是___________。(6)取實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液光照一段時(shí)間，產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生。補(bǔ)全反應(yīng)的離子方程式：___________[Fe(C2O4)3]3-___________FeC2O4↓+___________↑+___________(實(shí)驗(yàn)3)又設(shè)計(jì)以下裝置直接比較Fe2+和C2O的還原性強(qiáng)弱，并達(dá)到了預(yù)期的目的。(7)描述達(dá)到預(yù)期目的可能產(chǎn)生的現(xiàn)象：___________?！敬鸢浮?/p>

分液漏斗

吸收HCl中的水蒸氣

先點(diǎn)燃A處酒精燈，再點(diǎn)燃C處酒精燈

發(fā)生倒吸

可燃性氣體H2不能被吸收

溶液中存在平衡：[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O，加入硫酸后，H+與C2O結(jié)合可使平衡正向移動(dòng)，c(Fe3+)增大，遇KSCN溶液變紅

取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

2

2

2CO2

3C2O

電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色，右側(cè)有氣泡產(chǎn)生【分析】實(shí)驗(yàn)1：由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，裝置A為濃硫酸與氯化鈉共熱制備氯化氫的裝置，裝置B中的濃硫酸用于干燥氯化氫氣體，裝置C為鐵粉與氯化氫共熱反應(yīng)制備氯化亞鐵，裝置D中氫氧化鈉溶液吸收未反應(yīng)的氯化氫，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在明顯不足，導(dǎo)氣管插入液面中會(huì)可能產(chǎn)生倒吸，反應(yīng)生成的氫氣不能被氫氧化鈉溶液吸收，應(yīng)增加氫氣的收集裝置；實(shí)驗(yàn)2：由題意可知，在避光處，用氯化鐵溶液與過(guò)量的草酸鉀反應(yīng)制得三草酸合鐵酸鉀亮綠色晶體，將三草酸合鐵酸鉀晶體溶于水配成亮綠色溶液，光照條件下三草酸合鐵酸鉀發(fā)生分解反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀、草酸鉀和二氧化碳，說(shuō)明草酸根的還原性強(qiáng)于亞鐵離子；實(shí)驗(yàn)3：由題給裝置可知，若草酸根的還原性強(qiáng)于亞鐵離子，左邊石墨電極為原電池的正極，鐵離子在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成亞鐵離子，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，右邊石墨電極為原電池的負(fù)極，草酸根在負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳?！驹斀狻?1)由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，儀器a為分液漏斗；裝置B中的濃硫酸用于干燥氯化氫氣體，吸收氯化氫中的水蒸氣，故答案為：分液漏斗；吸收HCl中的水蒸氣；(2)為防止鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈制備氯化氫，利用氯化氫將裝置中的空氣排盡后，再點(diǎn)燃C處酒精燈制備氯化亞鐵，故答案為：先點(diǎn)燃A處酒精燈，再點(diǎn)燃C處酒精燈；(3)若用裝置D進(jìn)行尾氣處理，由于氯化氫極易與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，導(dǎo)致導(dǎo)氣管中的壓強(qiáng)迅速減小而引起倒吸，反應(yīng)生成的氫氣不能被氫氧化鈉溶液吸收，應(yīng)增加氫氣的收集裝置，故答案為：發(fā)生倒吸；可燃性氣體H2不能被吸收；(4)將三草酸合鐵酸鉀晶體溶于水配成溶液，滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，說(shuō)明溶液中不存在鐵離子，[Fe(C2O4)3]3-難電離出鐵離子，存在如下電離平衡[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O，加入硫酸后，硫酸電離出的氫離子與草酸根反應(yīng)，使草酸根離子濃度減小，平衡正向移動(dòng)，溶液中鐵離子增大，遇硫氰化鉀溶液變紅，故答案為：溶液中存在平衡：[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O，加入硫酸后，H+與C2O結(jié)合可使平衡正向移動(dòng)，c(Fe3+)增大，遇KSCN溶液變紅；(5)若實(shí)驗(yàn)2中沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液中不可能存在亞鐵離子，則向亮綠色溶液中滴加鐵氰化鉀溶液，不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，故答案為：取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀；(6)由翠綠色溶液光照一段時(shí)間，產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生可知，三草酸合鐵酸鉀發(fā)生分解反應(yīng)生成草酸亞鐵沉淀、草酸鉀和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2[Fe(C2O4)3]3?2FeC2O4↓+3C2O42-+2CO2↑，故答案為：2；2；2CO2；3C2O42-；(7)若草酸根的還原性強(qiáng)于亞鐵離子，負(fù)極上草酸根會(huì)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)亞鐵離子，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色，右側(cè)有氣泡產(chǎn)生，故答案為：電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色，右側(cè)有氣泡產(chǎn)生?！军c(diǎn)睛】Fe3+與C2O42-生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)]3-干擾Fe2+和C2O42?的還原性強(qiáng)弱比較，若要比較Fe2+和C2O42?的還原性強(qiáng)弱應(yīng)避免Fe3+與C2O42-接觸反應(yīng)生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)]3-是實(shí)驗(yàn)解答關(guān)鍵，也是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。19．Ⅰ：某學(xué)習(xí)小組為了探究硝酸鐵的熱穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。加熱A中Fe(NO3)3固體，裝置B中均能看到紅棕色氣體，裝置A中試管內(nèi)剩余紅棕色粉末狀固體。（1）裝置B的作用是______；（2）甲同學(xué)認(rèn)為裝置A中試管內(nèi)剩余的紅棕色粉末固體為Fe2O3。乙同學(xué)為了驗(yàn)證甲的觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)①取該固體少量于潔凈試管內(nèi)加入鹽酸，固體溶解成棕黃色溶液，該反應(yīng)的離子方程式為：______。②向該棕黃色溶液中滴入__________（填化學(xué)式）溶液，溶液變?yōu)檠t色。（3）經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)C裝置中生成了NaNO3和NaNO2。請(qǐng)寫出生成這兩種鹽的化學(xué)反應(yīng)方程式______，最后用排水法收集到少量無(wú)色氣體，關(guān)于該無(wú)色氣體，下列說(shuō)法正確的是_______（選填編號(hào)）A．該氣體是NO

B．主要是O2，還有少量N2C．NO和O2（4）通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，寫出Fe(NO3)3受熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式____________________。Ⅱ：CH4燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一，這種燃料電池由CH4、空氣(氧氣)、KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成。其中負(fù)極的電極方程式為：______。則電池放電時(shí)通入空氣的電極為______（填“正極”或“負(fù)極”）；電解質(zhì)溶液的pH______（填“變大”或“變小”）；每轉(zhuǎn)移0.8mol電子消耗______gCH4?！敬鸢浮?/p>

防止倒吸（或安全瓶的作用）

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

KSCN

2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O

B

4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑

CH4-8e-+10OH-=+7H2O

正極

變小

1.6g【詳解】(1)由實(shí)驗(yàn)裝置圖中裝置B中兩導(dǎo)管均未插入集氣瓶底部，且A中有加熱裝置，故其的作用是防止倒吸（或安全瓶的作用），故答案為：防止倒吸（或安全瓶的作用）；(2)①取該固體少量于潔凈試管內(nèi)加入鹽酸，固體溶解成棕黃色溶液，即Fe2O3與鹽酸的反應(yīng)，故該反應(yīng)的離子方程式為：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案為：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；②由①可知棕黃色溶液含有Fe3+，故滴入KSCN（填化學(xué)式）溶液，溶液變?yōu)檠t色，故答案為：KSCN；(3)由裝置B中紅棕色氣體為NO2，又知C裝置中生成了NaNO3和NaNO2，故該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O，從實(shí)驗(yàn)中已知反應(yīng)生成了Fe2O3和NO2，再根據(jù)氧化還原反應(yīng)中有化合價(jià)的降低必然有化合價(jià)的升高，故產(chǎn)物還有O2，而NO2已經(jīng)被NaOH溶液完全吸收，最后用排水法收集到少量無(wú)色氣體主要為O2，還有少量裝置中原有的N2，故B符合題意；故答案為：2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O；B；(4)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)生成了Fe2O3和NO2，再根據(jù)氧化還原反應(yīng)中有化合價(jià)的降低必然有化合價(jià)的升高，故產(chǎn)物還有O2，故寫出Fe(NO3)3受熱分解的化學(xué)反應(yīng)方程式：4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑，故答案為：4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑；Ⅱ：要寫出負(fù)極的電極方程式可以先寫出總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2OH-=+3H2O，和正極反應(yīng)式：2O2+8e-+4H2O=8OH-，用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式就是負(fù)極的電極方程式，故為：CH4-8e-+10OH-=+7H2O；燃料電池中通燃料的一極為負(fù)極，通氧氣等氧化劑的一極是正極，故電池放電時(shí)通入空氣的電極為正極；根據(jù)原電池總反應(yīng)式可知，反應(yīng)消耗OH-，故電解質(zhì)溶液的pH變??；由負(fù)極反應(yīng)式可知，每消耗1molCH4需轉(zhuǎn)移8mole-，故每轉(zhuǎn)移0.8mol電子消耗0.1mol×16g/mol=1.6gCH4，故答案為：CH4-8e-+10OH-=+7H2O；正極，變小，1.6。20．文獻(xiàn)表明：相同條件下，草酸根（C2O42?）的還原性強(qiáng)于Fe2+。為檢驗(yàn)這一結(jié)論，完成如下實(shí)驗(yàn)。資料：ⅰ．草酸（H2C2O4）為二元弱酸。ⅱ．三水三草酸合鐵酸鉀[K3Fe(C2O4)3?3H2O]為翠綠色晶體，光照易分解。其水溶液中存在：[Fe(C2O4)3]3?Fe3++3C2O42?

K＝6.3×10?21ⅲ．FeC2O4?2H2O為黃色固體，微溶于水，可溶于強(qiáng)酸?！緦?shí)驗(yàn)1】通過(guò)Fe3+和C2O42?在溶液中的反應(yīng)比較Fe2+和C2O42?的還原性強(qiáng)弱。操作現(xiàn)象在避光處，向10mL0.5mol·L?1FeCl3溶液中緩慢加入0.5mol·L?1K2C2O4溶液至過(guò)量，攪拌，充分反應(yīng)后，冰水浴冷卻，過(guò)濾得到翠綠色溶液和翠綠色晶體（1）C2O42?中碳元素的化合價(jià)是______。（2）取實(shí)驗(yàn)1中少量晶體洗凈，配成溶液，滴加KSCN溶液，不變紅。繼續(xù)加入硫酸，溶液變紅，說(shuō)明晶體中含有+3價(jià)的鐵元素。加硫酸后溶液變紅的原因是______。（3）經(jīng)檢驗(yàn)，翠綠色晶體為K3Fe(C2O4)3?3H2O。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)1中沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的操作和現(xiàn)象是______。實(shí)驗(yàn)1中未發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因是______。（4）取實(shí)驗(yàn)1中的翠綠色溶液光照一段時(shí)間，產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生。補(bǔ)全反應(yīng)的離子方程式：[Fe(C2O4)3]3?+H2OFeC2O4?2H2O↓+______+______。_________【實(shí)驗(yàn)2】通過(guò)比較H2O2與Fe2+、C2O42?反應(yīng)的難易，判斷二者還原性的強(qiáng)弱。步驟操作現(xiàn)象Ⅰ向1mL0.5mol·L?1FeSO4溶液中加入1mL0.5mol·L?1K2C2O4溶液，過(guò)濾立即產(chǎn)生黃色沉淀Ⅱ洗滌Ⅰ中的黃色沉淀，向其中加入過(guò)量的6%H2O2溶液，振蕩，靜置劇烈放熱，產(chǎn)生大量的紅褐色沉淀和無(wú)色氣體Ⅲ待充分反應(yīng)后，向其中加入稀硫酸，調(diào)節(jié)pH約為4得到翠綠色溶液（5）證明Fe2+被氧化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______。（6）以上現(xiàn)象能否說(shuō)明C2O42?沒有被氧化。請(qǐng)判斷并說(shuō)明理由：______?！緦?shí)驗(yàn)3】通過(guò)其他實(shí)驗(yàn)方案比較Fe2+和C2O42?的還原性強(qiáng)弱。（7）用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案比較Fe2+和C2O42?的還原性強(qiáng)弱。畫出裝置圖并描述預(yù)期現(xiàn)象：______?！敬鸢浮?/p>

+3

溶液中存在平衡：[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-，加入硫酸后，H+與C2O42-結(jié)合生成H2C2O4，使平衡正向移動(dòng)，c(Fe3+)增大，遇KSCN溶液變紅

取少量實(shí)驗(yàn)1中的翠綠色溶液，滴加K3Fe(CN)6溶液，不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

Fe3+與C2O42-生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)]3-，濃度降低，F(xiàn)e3+的氧化性和C2O42-的還原性減弱

2；4；2；3C2O42-；2CO2

Ⅱ中產(chǎn)生大量紅褐色沉淀或Ⅲ中得到翠綠色溶液

不能說(shuō)明。有+4價(jià)碳的化合物生成，才能說(shuō)明C2O42-被氧化，以上現(xiàn)象無(wú)法判斷是否生成了+4價(jià)碳的化合物，因此不能說(shuō)明C2O42-沒有被氧化

電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，電池工作一段時(shí)間后，取少量左側(cè)燒杯中的溶液，滴加K3Fe(CN)6溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【分析】（1）由化合價(jià)代數(shù)和為零計(jì)算可得；（2）三草酸合鐵酸鉀溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅，說(shuō)明溶液中Fe3+濃度小，加入硫酸溶液變紅，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，溶液中c(Fe3+)增大；（3）若實(shí)驗(yàn)1中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由草酸根的還原性強(qiáng)于Fe2+可知，C2O42-會(huì)將Fe3+還原為Fe2+；Fe3+與C2O42-生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)]3-，使溶液中Fe3+和C2O42-的濃度降低，導(dǎo)致Fe3+的氧化性和C2O42-的還原性減弱，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；（4）由翠綠色溶液光照一段時(shí)間，產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生說(shuō)明反應(yīng)有FeC2O4·2H2O黃色沉淀、C2O42-和CO2生成；（5）由I可知C2O42-能與Fe2+反應(yīng)生成FeC2O4·2H2O黃色沉淀，由Ⅱ可知過(guò)量的雙氧水能將FeC2O4·2H2O氧化，生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，由Ⅲ可知，加入硫酸，硫酸溶解氫氧化鐵沉淀，溶解生成Fe3+和C2O42-反應(yīng)生成K3Fe(C2O4)3翠綠色溶液；（6）若C2O42?被氧化，應(yīng)有+4價(jià)碳的化合物生成，由題給現(xiàn)象無(wú)法確認(rèn)是否有+4價(jià)碳的化合物生成；（7）比較Fe2+和C2O42?的還原性強(qiáng)弱應(yīng)避免Fe3+與C2O42-接觸反應(yīng)生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)]3-干擾實(shí)驗(yàn)，因此可以用FeCl3溶液和K2C2O4溶液構(gòu)成帶鹽橋的原電池判斷；【詳解】（1）由化合價(jià)代數(shù)和為零可知，C2O42?中碳元素的化合價(jià)是+3價(jià)，故答案為+3；（2）三草酸合鐵酸鉀溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅，說(shuō)明溶液中Fe3+濃度小，由題意可知，[Fe(C2O4)3]3-在溶液中存在如下平衡：[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-，加入硫酸，硫酸與C2O42-反應(yīng)生成弱酸草酸，使溶液中C2O42-濃度減小，使平衡正向移動(dòng)，溶液中c(Fe3+)增大，遇KSCN溶液變紅，故答案為溶液中存在平衡：[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-，加入硫酸后，H+與C2O42-結(jié)合生成H2C2O4，使平衡正向移動(dòng)，c(Fe3+)增大，遇KSCN溶液變紅；（3）若實(shí)驗(yàn)1中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由草酸根的還原性強(qiáng)于Fe2+可知，C2O42-會(huì)將Fe3+還原為Fe2+,K3Fe(CN)6溶液能與Fe2+反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，常用于檢驗(yàn)Fe2+；由于Fe3+與C2O42-生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)]3-，使溶液Fe3+和C2O42-的濃度降低，導(dǎo)致Fe3+的氧化性和C2O42-的還原性減弱，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故答案為取少量實(shí)驗(yàn)1中的翠綠色溶液，滴加K3Fe(CN)6溶液，不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀；Fe3+與C2O42-生成穩(wěn)定的[Fe(C2O4)]3-，濃度降低，F(xiàn)e3+的氧化性和C2O42-的還原性減弱；（4）由翠綠色溶液光照一段時(shí)間，產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生說(shuō)明反應(yīng)有FeC2O4·2H2O黃色沉淀、C2O42-和CO2生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2[Fe(C2O4)3]3?+4H2O2FeC2O4?2H2O↓+3C2O42-+2CO2↑，故答案為2；4；2；3C2O42-；2CO2；（5）由I可知C2O42-能與Fe2+反應(yīng)生成FeC2O4·2H2O黃色沉淀，由Ⅱ可知過(guò)量的雙氧水能將FeC2O4·2H2O氧化，生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，由Ⅲ可知，加入硫酸，硫酸溶解氫氧化鐵沉淀，溶解生成Fe3+和C2O42-反應(yīng)生成K3Fe(C2O4)3翠綠色溶液。紅褐色氫氧化鐵沉淀和K3Fe(C2O4)3翠綠色溶液生成，說(shuō)明Fe2+被氧化，故答案為Ⅱ中產(chǎn)生大量紅褐色沉淀或Ⅲ中得到翠綠色溶液；（6）若C2O42?被氧化，應(yīng)有+4價(jià)碳的化合物生成，由題給現(xiàn)象無(wú)法確認(rèn)是否有+4價(jià)碳的化合物生成，因此不能說(shuō)明C2O42-沒有被氧化，故答案為不能說(shuō)明，有+4價(jià)碳的化合物生成，才能說(shuō)明C2O42-被氧化，以上現(xiàn)象無(wú)法判斷是否生成了+4價(jià)碳的化合物，因此不能說(shuō)明C2O42-沒有被氧化；（7）比較Fe2+和C2O42?的還原性強(qiáng)弱應(yīng)避免