2020-2021化學化學能與電能的專項培優(yōu)練習題(含答案)含答案解析

1、2020-2021化學化學能與電能的專項培優(yōu)練習題( 含答案 ) 含答案解析一、化學能與電能1 現(xiàn)需設計一套實驗裝置來電解飽和食鹽水，并測量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6 mL)和檢驗氯氣的氧化性(不應將多余的氯氣排入空氣中)。(1)試從下圖中選用幾種必要的儀器，連成一整套裝置，各種儀器接口的連接順序(填編號 )是 A 接 _ ，B 接 _。(2)鐵棒接直流電源的 _極；碳棒上發(fā)生的電極反應為 _。(3)能說明氯氣具有氧化性的實驗現(xiàn)象是_。(4)假定裝入的食鹽水為 50 mL，一段時間后，產(chǎn)生 5.6 mL(標準狀況 )H2 時，所得溶液在25 時的 pH _。(5)若將 B 電極換成鐵電極，寫出

2、在電解過程中U 形管底部出現(xiàn)的現(xiàn)象：_?！敬鸢浮?A 接 GFI B接 DEC 負極2Cl 2e Cl2淀粉 KI 溶液變藍12 白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色【解析】【分析】U 形管裝置為電解裝置，鐵棒為陰極，連接電源負極，發(fā)生還原反應：2H 2e=H2；碳棒為陽極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應：2Cl 2e2出來的是2=Cl ，所以從 AH ，應該連接 G，然后 F 連接 I。淀粉 KI 溶液可以檢驗Cl2，所以 B 連接 D， E 連接 C，目的是吸收尾氣 Cl2?！驹斀狻?1)根據(jù)以上分析可知：A 接 GFI ， B 接 DEC；答案：A 接 GFIB接 DEC(2)鐵棒不可連接電

3、源正極，如果連接正極鐵會失電子，發(fā)生氧化反應，所以必須連接電源負極；碳棒為陽極，連接電源正極，發(fā)生氧化反應： 2Cl 2e =Cl2；答案：負極 2Cl 2e Cl2(3)利用 Cl2+2KI=2KCl+I，碘單質(zhì)使得淀粉溶液變藍，證明氯氣具有氧化性；答案：淀粉 KI 溶液變藍(4)2NaCl+2H2O2NaOH+ H 2 + Cl22mol22.4Ln（ NaOH）-35.6 10Ln（ NaOH） = 2 5.610 3mol=0.0005mol22.4nNaOH0.0005mol=0.01mol/Lc(NaOH)=V=10 350kw11014pH=-lg=-lg=12c OH0.01答

4、案： 12(5)若將 B 電極換成鐵電極，總電極反應為Fe+2HOFe(OH) +H ，后續(xù)反應 4Fe22（OH） 2+O2+2H2O=4Fe（ OH） 3，因此現(xiàn)象為生成白色沉淀，迅速變成灰綠色最后變成紅褐色。答案：白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色【點睛】試題以電解飽和食鹽水為載體，旨在考查學生靈活運用電解原理解決實際問題的能力，明確電解原理、物質(zhì)的性質(zhì)特點是解答的關鍵。2 硝酸是氧化性酸，其本質(zhì)是NO3有氧化性，某課外實驗小組進行了下列有關NO3氧化性的探究（實驗均在通風櫥中完成）。實驗裝置編號溶液 X實驗現(xiàn)象6 mol L-1電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，銅片表面產(chǎn)生無色氣實驗稀硝酸體，在液

5、面上方變?yōu)榧t棕色。電流計指針先向右偏轉(zhuǎn)，很快又偏向左邊，15 mol L-1 濃硝實驗鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)樗峋G色。（ 1）實驗中，鋁片作 _（填“正”或“負”）極。液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體的化學方程式是 _。（2）實驗中電流計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1 mol L-1 稀硝酸反應有H2 和 NH4+生成， NH4+生成的原理是產(chǎn)生H2 的過程中 NO3 被還原。（3）用上圖裝置進行實驗：溶液X 為 1 mol L-1 稀硝酸溶液，觀察到電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。反應后的溶液中含+。實驗室檢驗+的方法是 _ 。NH4NH4+生成 NH4 的電極反應式是

6、_ 。（4）進一步探究堿性條件下NO3 的氧化性，進行實驗：觀察到 A 中有 NH生成， B 中無明顯現(xiàn)象。 A、 B 產(chǎn)生不同現(xiàn)象的解釋是3_。A中生成 NH 的離子方程式是 _。3（5）將鋁粉加入到 NaNO3溶液中無明顯現(xiàn)象，結(jié)合實驗和說明理由_?！敬鸢浮控?NO+O=2NO Al 開始作電池的負極，Al 在濃硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu 作負極取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則溶液中含+-+NH43 8e 10H NH4 3H2O Al 與 NaOH溶液反應產(chǎn)NO-NaOH溶液反應-生 H 的過程中可將 NO 還原為 NH，而

7、 Mg不能與8Al 3NO 5OH2H O2332-H2 的過程，3NH 8AlO2 因為鋁與中性的硝酸鈉溶液無生成NO3 無法被還原【解析】【分析】（ 1）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，實驗 1 電流計指針向右偏轉(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極，發(fā)生氧化反應，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）實驗 2 中電流計指針先向右偏轉(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，說明開始鋁是負極，同實驗1，銅表面有二氧化氮產(chǎn)生，很快鋁被濃硝酸鈍化，銅做負極，發(fā)生氧化反應，生成硝酸銅，溶液呈綠色，硝酸根離子在鋁電極被還原成二

8、氧化氮，據(jù)此答題；（3）溶液X 為1mol?L -1 稀硝酸溶液，反應后的溶液中含NH4+，說明硝酸根離子被還原成了銨根離子，原電池中鋁做負極，銅做正極，硝酸根離子在正極還原成銨根離子；（4） Al與 NaOH溶液反應產(chǎn)生 H2 的過程中可將NO3- 還原為 NH3，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；（5）鋁粉在中性溶液中不產(chǎn)生氫氣，也就不與硝酸鈉反應，據(jù)此分析?！驹斀狻浚?1）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，實驗 1 電流計指針向右偏轉(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極，發(fā)生氧化反應，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，

9、反應方程式為2NO+O=2NO2；（2）實驗 2 中電流計指針先向右偏轉(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，說明開始鋁是負極，同實驗1，銅表面有二氧化氮產(chǎn)生，很快鋁被濃硝酸鈍化，銅做負極，發(fā)生氧化反應，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，反應后的溶液中含NH4+ ，說明硝酸根離子被還原成了銨根離子，原電池中鋁做負極，銅做正極，硝酸根離子在正極還原成銨根離子，實驗室檢驗 NH4 +的方法是 取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則溶液中含NH4

10、+4+的電極反應式是NO3- -； 生成NH+8e+的過程中可將-還原為 NH；根+10 H =NH4+3H2O；（ 4） Al 與 NaOH溶液反應產(chǎn)生 HNO233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； 堿性條件下鋁將硝酸根還原生成氨氣，反應的離子方程式為8Al+3NO3-+5OH-+2H2 O=3NH3 +8AlO2-；（ 5）鋁與中性2。的硝酸鈉溶液無生成 H 的過程，也就不與硝酸鈉反應，所以無明顯現(xiàn)象【點睛】原電池中失電子發(fā)生氧化反應的一極一定是負極 ，得電子發(fā)生還原反應的一極一定是正極；電子流出的一極一定是負極 、電子流入的一極一定是正極 。3 保險粉又稱連二亞硫

11、酸鈉(Na2S2 O4)，可用于紡織工業(yè)的漂白劑、脫色劑，脫氯劑。Na2S2O4 是白色粉末，無味，易溶于水、難溶于乙醇，具有極強的還原性，在空氣中易被氧化，在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。.甲酸鈉 ( HCOONa) 法制備過程如下：（1）連二亞硫酸鈉中硫元素的化合價為_。（2）實驗室用 Na2SO3 固體和某酸反應制備SO2 氣體，制備 SO2 時所選用的酸，你認為下列最適宜選用的是 _。A 濃鹽酸B 濃硝酸C 質(zhì)量分數(shù)為70%的硫酸D 質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸（3）步驟 中制備連二亞硫酸鈉的化學方程式可表示為_。（4）上述步驟 中，加入適量乙醇水溶液的作用是_。（5）在包裝保存“保險粉”時加入少量的Na

12、2 3固體，目的是CO_ 。（6） 現(xiàn)將0.05mol/L Na 2S2 O4 溶液在空氣中放置，其溶液的pH 與時間 (t) 的關系如圖所示。t 1 時溶液中只有NaHSO3 一種溶質(zhì) ，此時含硫元素的粒子濃度由大到小的順序為_。t1t2 段發(fā)生化學反應的離子方程式為_ 。.電解法制備 :工業(yè)上用惰性電極電解NaHSO3 溶液得到Na2S2 O4。過程如圖所示（ 7） 產(chǎn)品在 _（填“陽極 ”、“陰極 ”） 得到 。 若不加隔膜，則連二亞硫酸鈉產(chǎn)率降低，其原因是_ ?！敬鸢浮?+3 CNaOH+HCOONa+2SO2 2 422，用乙醇=Na S O +CO +H O 連二亞硫酸鈉難溶于乙醇

13、水溶液可降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度，有利于Na2 2 423S O 晶體析出Na CO 為堿性物質(zhì)， 提高 “保險粉 ”的穩(wěn)定性c(HSO3-) c(SO32-) c(H2SO3) 2HSO3-+O2=2H+2SO4 2- 陰極若不加隔膜，則部分HSO3-到陽極失電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子，得不到連二亞硫酸鈉，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降或部分HSO3- 被陽極產(chǎn)生的Cl2 氧化生成SO42-，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降【解析】 .(1)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)中鈉元素為 +1 價，氧元素為-2 價，根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0 ，硫元素的化合價為+3 價，故答案為：+3；(2) 二氧化

14、硫具有還原性，能被硝酸氧化，鹽酸中的氯化氫易揮發(fā)，制得的二氧化硫不純，70%的 H 2SO4 產(chǎn)生二氧化硫的速率較快，故選C；2氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na 2S2O4和二氧化碳，反應的化學方程式為(3)SONaOH+HCOONa+2SO 2=Na 2S2O4+CO 2+H2 O，故答案為：NaOH+HCOONa+2SO 2=Na 2S2O4+CO 2+H2 O；(4)根據(jù)題意， Na2S2O4 易溶于水、難溶于乙醇。加入適量乙醇水溶液可以降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度，有利于Na2S2O4 晶體析出，故答案為：連二亞硫酸鈉難溶于乙醇，用乙醇水溶液可降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解

15、度，有利于Na2 2 4晶體析出 ；S O(5) 由信息可知在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定，則在包裝保存“保險粉”時加入少量的Na 2CO 3 固體，目的是 Na2 CO3 為堿性物質(zhì)，提高“保險粉”的穩(wěn)定性，故答案為：Na 2CO3 為堿性物質(zhì)，提高“保險粉”的穩(wěn)定性；(6) NaHSO3 的電離程度大于水解程度，溶液顯酸性，含硫元素的粒子濃度由大到小的順序為 c(HSO3-)c(SO32-) c(H2SO3)，故答案為： c(HSO3-) c(SO32-) c(H2 SO3)；Na2 2 4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則1S O0 t 段發(fā)生離子反應方程式為242-2+2H2O=4HSO3-，t

16、 13，根據(jù)圖像2時 pH=1 ，說明2S O+O點是為 0.1mol/L 的 NaHSOtNaHSO3完全被氧化生成硫酸氫鈉，t 1 2段發(fā)生化學反應的離子方程式為3-t2HSO+2-，故答案為： 2HSO-+2-；+O2=2H +2SO43+O2=2H+2SO4 .(7) 用惰性電極電解 NaHSO3 溶液得到 Na2S2O4，反應過程中 S 元素的化合降低，被還原，應該在陰極上反應得到Na2S2O4，故答案為：陰極；若不加隔膜，則部分 HSO3-到陽極失電子發(fā)生氧化反應，也可能被陽極產(chǎn)生的氯氣氧化，結(jié)果都會生成硫酸根離子，得不到連二亞硫酸鈉，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降，故答案為：若不加隔膜，

17、則部分 HSO3-到陽極失電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子，得不到連二亞硫酸鈉，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降 。4 電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。I 右圖表示一個電解池，裝有電解液a； X、 Y 是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請完成以下問題：（ 1）若 X、 Y 都是惰性電極， a 是飽和 NaCl 溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：在 X 極附近觀察到的現(xiàn)象是_；電解一段時間后，該反應總離子方程式_ ；若用該溶液將陽極產(chǎn)物全部吸收，反應的離子方程式_ 。（2）若用該裝置電解精煉銅，電解液a 選用 CuSO4溶液，則： X 電極的材料是_，電解一段時間后，CuSO溶液濃度

18、_（填 “增大 ”、減小 ”或 “不4變”）。（3）若X、 Y都是惰性電極，a是溶質(zhì)為Cu(NO3 23 30.1 mol 的混合溶)和 X(NO ) ，且均為液，通電一段時間后，陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(zhì)的量n(mol) 關系如圖所示，則 Cu2+、 X3+、H+氧化能力由大到小的順序是 _。II右圖為模擬工業(yè)離子交換膜法電解飽和食鹽水制備燒堿的工作原理。下列說法正確的是_。A從 E 口逸出的氣體是Cl2B從 B 口加入含少量NaOH 的水溶液以增強導電性C標準狀況下每生成22.4 L Cl2 ，便產(chǎn)生2 mol NaOHD電解一段時間后加適量鹽酸可以恢復到電解前的濃度【答案】

19、放出氣體，溶液變紅2Cl22OH222 2H O Cl H Cl 2OH = Cl ClOH2O 純銅減小Cu2+H+X3+ BC【解析】試題分析：本題考查電解的原理和電解原理的應用，離子放電順序的判斷和電化學的計算。I. X 與外加電源的負極相連，（1）若 X、 Y 都是惰性電極，X 為陰極，a 是飽和Y 為陽極 。NaCl 溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞 試 液 。 X電 極 的 電 極 反 應 式 為2H+ +2e- =H2 ， X電 極 附 近 水 的 電 離 平 衡（H 2OH+ +OH -）正向移動，H+繼續(xù)放電，溶液中c（ OH -）c（H + ），溶液呈堿性，遇酚酞

20、變紅色， X 極附近觀察到的現(xiàn)象是放出氣體，溶液變紅。Y 電極的電極反應式為-2-2-222Cl -2e =Cl ，電解一段時間后，該反應總離子方程式為2Cl +2H O2OH +H +Cl；若用該溶液將陽極產(chǎn)物全部吸收，NaOH 與 Cl2 反應的離子方程式為Cl2 2OH = Cl ClOH2O。（2）電解精煉銅，粗銅作陽極，純銅作陰極，X 的電極材料為純銅。陽極（ Y 電極）的電極反應為 ：比 Cu 活潑的金屬發(fā)生氧化反應和Cu-2e-=Cu2+，陰極（ X 電極）電極反應式為Cu2+2e-=Cu，根據(jù)電子守恒和原子守恒 ，電解一段時間后CuSO4 溶液濃度減小。（3）由圖像知開始通過0

21、.2mol電子析出固體的質(zhì)量達到最大值，結(jié)合陽離子物質(zhì)的量都為 0.1mol ，則 Cu2+優(yōu)先在陰極放電， Cu2+的氧化能力最強，繼續(xù)通電，陰極不再有固體析出，接著 H+放電， X3+不放電，則 Cu2+、X3+、 H+氧化能力由大到小的順序是Cu2+H+ X3+。II.根據(jù) Na+的流向可以判斷裝置左邊電極為陽極，右邊電極為陰極。A 項，右邊電極的電極反應為2H+2e-=H2， E 口逸出的氣體是 H2，錯誤； B 項，裝置圖中的陰極室產(chǎn)生NaOH，從 B 口加入含少量 NaOH 的水溶液，增大溶液中離子的濃度，增強導電性，正確；C 項， n（Cl2222）=22.4L 22.4L/mo

22、l=1mol ，根據(jù)電解方程式 2NaCl+2H O2NaOH+H +Cl ，生成 NaOH 物質(zhì)的量為 2mol ，正確； D 項，根據(jù)元素守恒，電解一段時間后通入適量的HCl氣體可以恢復到電解前的濃度，不是鹽酸，錯誤；答案選BC。5 某小組同學利用下圖裝置對電解氯化銅實驗進行了研究。裝置現(xiàn)象電解一段時間時，陽極石墨表面產(chǎn)生氣體，陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，燒杯壁變熱，溶液由藍色變?yōu)榫G色（1）甲認為電解過程中陽極產(chǎn)生的是溶液變綠的原因，寫出產(chǎn)生該物質(zhì)的電極反應式：。（2）乙查閱資料， CuCl2 溶液中存在平衡：Cu2+ + 4Cl CuCl 4 2 ( 黃色 )H 0。據(jù)此乙認為 : 電解過程

23、中， CuCl 4 2 ( 黃色 ) 濃度增大，與CuCl2 藍色溶液混合呈綠色。乙依據(jù)平衡移動原理推測在電解過程中CuCl 4 2 濃度增大的原因：。（3）丙改用下圖裝置，在相同條件下電解CuCl2 溶液，對溶液變色現(xiàn)象繼續(xù)探究。裝置現(xiàn)象 解相同 ，陽極石墨表面 生氣泡，溶液仍 色；陰極石墨上附著 色物 ，溶液由 色 色； U 型管 ，冷卻后陰極附近溶液仍 色丙通 象分析 了甲和乙的 點均不是溶液 的主要原因。丙否定甲的依據(jù)是，否定乙的依據(jù)是。（4）丙 料：i. 解 CuCl2 溶液 可能 生 CuCl 2 ， CuCl 2 摻雜 Cu2+后呈黃色ii.稀 含 CuCl 2 的溶液生成CuC

24、l 白色沉淀據(jù)此丙 ： 解 程中， 生CuCl 2 摻雜 Cu2+后呈黃色，與 CuCl2 色溶液混合呈 色。丙 行如下 ：a取 解后 色溶液 2 mL ，加 20 mL 水稀 ，靜置5 分 后溶液中 生白色沉淀。b. 另取少量 化 晶體和 粉，向其中加2 mL 酸，加 得含CuCl 的黃色溶2液。c. 冷卻后向上述溶液d. 取 c 中 2 mL 溶液，加20 mL 水稀 ，靜置5 分 后溶液中 生白色沉淀。 a 的目的是。 寫出 b 中生成 CuCl 。的離子方程式：2 充 c 中必要的操作及 象：。丙據(jù)此得出 ： 解 陰極附近生成CuCl2 是 致溶液 的原因?！敬鸢浮浚?1） Cl 2；

25、 2Cl -2e = Cl 2（2） 解 程放 致溫度升高，Cu2+ + 4ClCuCl 4 2 正向移 ；（3）陽極附近溶液仍 色；U 型管冷卻后陰極附近溶液仍 色；（4） 明在上述 條件下， 解后的 色溶液中存在CuCl 2 ；Cu2+ + 4Cl + Cu = 2CuCl2 ；加入 CuCl2 色溶液，直至溶液 色與 解后 色溶液基本相同。【解析】 分析：（ 1） 解 程中陽極 生氧化反 ，溶液中的 離子放 生成 氣， 氣溶于水，溶液可能呈 色，故答案 ：Cl 2；2Cl -2e = Cl 2；（2） 解 程放 致溫度升高，2+CuCl42正向移 ，42 度Cu + 4ClCuCl 增大

26、，故答案 ： 解 程放 致溫度升高，2+42正向移 ；Cu + 4ClCuCl （3）陽極生成了 氣，但陽極附近溶液仍 色， 明不是生成 氣的 故；2+Cu+ 4ClCuCl 42( 黃色 )H 0，溫度降低，平衡正向移 ，溶液 呈 黃色，但U 型管冷卻后陰極附近溶液仍 色，因此乙的推斷也不正確，故答案 ：陽極附近溶液仍 色； U 型管冷卻后陰極附近溶液仍 色；（ 4）根據(jù)信息，取 解后 色溶液2 mL ，加 20 mL 水稀 ，靜置 5 分 后溶液中 生白色沉淀， 明 解后的 色溶液中存在CuCl 2 ，故答案 ： 明在上述 條件下，電解后的綠色溶液中存在CuCl ；2氯化銅晶體和銅粉加入2

27、 mL 濃鹽酸中，加熱獲得含CuCl2 的黃色溶液，反應的離子方程式為 Cu2+ + 4Cl + Cu = 2CuCl2 ，故答案為： Cu2+ 4Cl + Cu = 2CuCl 2 ；c的步驟就是證明電解時陰極附近生成CuCl 2 是導致溶液變綠的原因，因此操作及現(xiàn)象為加入 CuCl2 藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同，故答案為：加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同?？键c：考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗方案的設計的相關知識。61、右圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。請回答下列問題：（1）當電極a 為 Al、電極 b 為 Cu、電解質(zhì)溶液為

28、稀硫酸時，正極的電極反應式為：（2）當電極 a 為 Fe、電極 b 為 Cu、電解質(zhì)溶液為濃硝酸時，該裝置(填“能 ”或 “不能 ”)形成原電池，若不能，請說明理由，_；若能，請指出負極是該電極反應式是_。（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如 O2)反應所放出的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能?，F(xiàn)設計一燃料電池，以電極a 為正極，電極b 為負極， CH4 為燃料，采用酸性溶液為電解液；則 CH4 應通入極 (填 a 或 b，下同 )，電子從極流出。電池的負極反應方程式為： _2、已知鋅與稀硫酸反應為放熱反應，某學生為了探究其反應過程中的速率變化，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下：(反應

29、速率最小的時間段(即 0 1、 l 2、 2 3、3 4、 4 5 min)為原因是。另一學生也做同樣的實驗，由于反應太快，測量氫氣的體積時不好控制，他就事先在硫酸溶液中分別加入等體積的下列溶液以減慢反應速率A蒸餾水B CuCl2 溶液 C NaCl 溶液你認為他上述做法中可行的是(填相應字母)；做法中不可行的是_，理由是：_ 。7(1)研究性學習小組為了證明鐵的金屬性比銅強，他設計了如下幾種方案，其中合理的是 _(填序號 )A鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出；B鐵、銅與氯氣反應分別生成FeCl3、 CuCl2；C銅片置于FeCl3 溶液中，銅片逐漸溶解(2FeCl3+Cu2FeCl2+ CuCl

30、2)D鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片無氣泡E常溫下，分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中，鐵片不溶解，而銅片溶解(2)請你另設計一個能證明鐵的金屬活動性比銅強的實驗。要求：a此方案的原理不同于上述任一合理方案；b在方框內(nèi)繪出實驗裝置圖并注明所需的藥品；c寫出實驗過程中的主要實驗現(xiàn)象并用相關化學用語解釋現(xiàn)象_現(xiàn)象 _解釋 _現(xiàn)象 _解釋 _【答案】 AD銅片表面有氣泡2H+2e-=H2鐵片逐漸溶解；Fe-2e-=Fe2+【解析】【分析】(1)根據(jù)金屬的活潑性順序表可以確定金屬性的強弱；(2)除了金屬活動順序表外，原電池裝置也可以證明兩電極材料的金屬性強弱?！驹斀狻?1)A

31、鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出，說明金屬鐵的活潑性強于銅，能證明鐵的金屬性比銅強，故 A 正確；B鐵、銅與氯氣反應分別生成FeCl3、 CuCl2，證明氯氣是氧化性強的物質(zhì)，能將金屬氧化為高價，不能說明鐵的金屬性比銅強，故B 錯誤；C銅片置于FeCl3 溶液中，銅片逐漸溶解：2FeCl3+Cu=2FeCl+CuCl2，說明還原性是銅單質(zhì)強于亞鐵離子，不能說明鐵的金屬性比銅強，故C 錯誤；D鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片無氣泡，證明金屬鐵能和硫酸之間發(fā)生置換反應，但是銅不能，所以能證明鐵的金屬性比銅強，故D 正確；E常溫下，分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中，鐵片會鈍化，

32、不溶解，而銅片則不會產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，會溶解，不能說明鐵的金屬性比銅強，故E 錯誤；故選 AD；(2)除了金屬活動順序表外，在原電池中，如果兩電極材料都是金屬，負極金屬的活潑性一般是強于正極金屬的活潑性的，如Cu、Fe、硫酸原電池中金屬鐵是負極，金屬銅是正極，能證明鐵的金屬性強于銅，設計的原電池裝置如：，可觀察到的現(xiàn)象是：銅片表面有氣泡放出，發(fā)生的電極反應為2H+2e-=H2 ；鐵片溶解，發(fā)生的電極反應為 Fe-2e-=Fe2+。8 某課外活動小組設計了如下圖所示的裝置，調(diào)節(jié)滑動變阻器，控制電流強度適中的情況下用其進行緩慢電解NaCl 溶液及相關實驗( 此時，止水夾a 處于打開狀態(tài)，止水夾關閉狀態(tài)

33、 ) 。實驗過程中看到了令人很高興的現(xiàn)象( 陽離子交換膜只允許陽離子和水通過b 處于) 。請幫助他們分析并回答下列問題：（1）寫出 B 裝置中的電極反應：陰極： _ ；陽極： _ 。（2）先后觀察到A 裝置中的現(xiàn)象是：燒杯 A 中導管產(chǎn)生氣泡數(shù)秒后溶液變紅，；燒瓶中液面_ ，燒杯 A 中導管又有氣泡冒出。（ 3）當觀察到 A 裝置中的現(xiàn)象后，他們關閉止水夾 a，打開止水夾 b。再觀察 C裝置（此溶液經(jīng)過煮沸，且上層有油膜），若無現(xiàn)象，請說明理由；若有現(xiàn)象，請寫出有關反應的化學方程式 ( 是離子反應的寫離子方程式 ) ： _ ；片刻后再向燒杯 C中吹大量空氣，則C中的現(xiàn)象是。-+-2+ A 燒杯

34、中的水【答案】（ 1） 2H O+2e-=H +2OH(或 2H +2e =H ) ， Fe-2e=Fe ；（ 2)222倒吸并產(chǎn)生紅色噴泉；上升到高于左側(cè)導管一定程度后又逐漸下落至與導管相平；2+-2（3） Fe +2OH=Fe(OH)，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色?！窘馕觥吭囶}分析：（ 1）根據(jù)電解原理，鐵做陽極，活動金屬作陽極，先失電子，其電極反應式2；（ 2） B 裝置為： Fe 2e=Fe ，Pt 作陰極，其電極反應式為：2H O 2e=H 2OH22產(chǎn)生的氫氣，進入燒瓶中，使NH和水接觸，利用NH極易溶于水，造成導管內(nèi)的壓強突然33減小，產(chǎn)生噴泉，因此溶液變紅，A 燒杯中

35、水倒吸并產(chǎn)生紅色噴泉；燒杯A 中導管又有氣泡冒出，說明 B 中不斷產(chǎn)生氫氣，因此上升到高于左側(cè)導管一定程度后又逐漸下落至與導管相平；（2 23）關閉止水夾 a，打開止水夾 b，生成的 Fe和 NaOH反應， Fe 2OH=Fe(OH)2， Fe(OH)2 容易被氧氣所氧化，出現(xiàn)白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色?？键c：考查電解原理、鐵化合物的性質(zhì)等知識。9實驗室用下面裝置測定 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 Fe2O3 的混合物。（1）如何檢查裝置 A 的氣密性？（2）裝置 A 發(fā)生的反應有時要向其中加入少量C

36、uSO4溶液，其目的是，其原理是。（3）為了安全，在點燃 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，并且進行了必要的安全操作后，點燃D 處的酒精燈，在硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式是。（6）若 FeO 和 Fe2O3 固體混合物的質(zhì)量為 23.2 g，反應完全后U 型管的質(zhì)量增加 7.2 g，則混合物中 Fe2 O3 的質(zhì)量為g。（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 Fe2O3 的質(zhì)量將(填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “無影響 ”)。【答案】（ 14 分）（ 1）關閉 a，從球形漏斗口

37、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 CuSO4 反應生成 Cu 附著在 Zn 表面， Zn(負極 )、 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，加快了反應速率。（ 3）檢驗氫氣的純度。（ 4）除去 H2 中混有的 HCl 氣體；濃硫酸；（5） Fe2O3 3H22Fe 3H2O， FeO H2Fe H2O。（ 6） 16（ 7）防止空氣中的水蒸氣等氣體進入 E中；偏大。【解析】試題分析：（ 1）檢查裝置 A 的氣密性，需要關閉開關 a，在球形漏斗中加入水

38、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 CuSO反應生成 Cu 附著在 Zn 表面， Zn(負極 )、 Cu(正4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，加快了反應速率。（3）氫氣是可燃性氣體，裝置中需要充滿氫氣后方可進行加熱反應，所以需要對氫氣進行驗純，避免混有空氣加熱發(fā)生爆炸，在F 處收集氫氣驗純；（ 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)實驗，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

39、鐵與氫氣的反應，反應方程式為：3H2+Fe2O32Fe+3H2O， H2 +FeOFe+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 FeO、Fe2O3 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/mol 0.1mol=16g，（6）干燥管F 的作用防空氣中水蒸氣對實驗干擾，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，導致氧的含量增大，F(xiàn)e2O3 的質(zhì)量將偏大，考點：考查有關鐵的氧化物和氫氧化物的性質(zhì)，探究物質(zhì)

40、的組成或測量物質(zhì)的含量10 重金屬元素鉻的毒性較大，含鉻廢水需經(jīng)處理達標后才能排放。. 某工業(yè)廢水中主要含有3+3+、Al3+2+2+Cr ，同時還含有少量的Fe、 Ca 和 Mg 等，且酸性較強。為回收利用，通常采用如下流程處理：注：部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH 見下表氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH) 3Cr(OH) 3pH3.79.6ll.l89(9 溶解 )(1) 氧化過程中可代替 H2O2 加入的試劑是 _( 填序號 ) 。A Na2O2B3C FeCl3D4 HNO KMnO(2) 加入 NaOH溶液調(diào)整溶液pH 8 時，除去的離子是_；已知鈉離子交換樹脂的原n+理：