2020-2021【化學(xué)】化學(xué)化學(xué)能與電能的專項培優(yōu)易錯試卷練習(xí)題含答案

1、2020-2021 【化學(xué)】化學(xué)化學(xué)能與電能的專項培優(yōu)易錯試卷練習(xí)題含答案一、化學(xué)能與電能1 某實驗小組對FeCl3 分別與 Na2SO3、 NaHSO3 的反應(yīng)進(jìn)行探究。（甲同學(xué)的實驗）裝置編號試劑 X實驗現(xiàn)象閉合開關(guān)后靈敏電流計指INa2SO3 溶液（ pH9）針發(fā)生偏轉(zhuǎn)II閉合開關(guān)后靈敏電流計指NaHSO3 溶液（ pH5）針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)(1)怎樣配制 FeCl溶液？3_ 。(2)甲同學(xué)探究實驗I 的電極產(chǎn)物。取少量 Na2SO3溶液電極附近的混合液，加入_ ，產(chǎn)生白色沉淀，證明產(chǎn)生了 SO42-。該同學(xué)又設(shè)計實驗探究另一電極的產(chǎn)物，其實驗方案為_ 。(3)實驗 I 中負(fù)極的電極反應(yīng)式為_

2、 。乙同學(xué)進(jìn)一步探究FeCl3 溶液與NaHSO3 溶液能否發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計、完成實驗并記錄如下：裝置編號反應(yīng)時間實驗現(xiàn)象01 min產(chǎn)生紅色沉淀，有刺激性氣味氣體逸出III130 min沉淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬髱缀鯚o色與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色，30 min 后隨后逐漸變?yōu)闇\橙色(4)乙同學(xué)認(rèn)為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能，用離子方程式表示的可能原因。 Fe3+ 3HSO- 垐 ?Fe(OH)；3噲 ?33SO2 _ 。(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如下轉(zhuǎn)化：+4垐 ?+5O 2Fe2+2-HOFe

3、 S O 2 噲 ? HOFeO S O2+SO4從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個角度解釋130 min 的實驗現(xiàn)象：_ 。（實驗反思）(6)分別對比 I 和 II、 II 和 III， FeCl 能否與 Na SO 或 NaHSO 發(fā)生氧化還原反應(yīng)和3233_ 有關(guān)（寫出兩條）?！敬鸢浮繉?FeCl3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液電極附近的混合液，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，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應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢；在O2

4、的作用下，橙色的HOFeOSO2 濃度下降，平衡不斷正向移動，最終溶液幾乎無色溶液 pH 不同、23332-濃度不同（或Na233233Na SO 、 NaHSO 溶液中 SOSO與 NaHSO 不同，或 Na SO與 NaHSO 的陰離子不同）、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物（任寫兩條）【解析】【分析】甲同學(xué)實驗：利用鐵離子能夠?qū)O32- 氧化設(shè)計原電池，則原電池中氯化鐵溶液為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，試劑X 為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；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)，說明二者可能不反應(yīng)

5、；乙同學(xué)進(jìn)一步探究FeCl3 溶液與 NaHSO3 溶液能否發(fā)生反應(yīng)：01 min 產(chǎn)生紅色沉淀，有刺激性氣味氣體逸出，紅色沉淀應(yīng)為Fe(OH)3，氣體應(yīng)為二氧化硫，說明二者發(fā)生雙水解；130 min 沉淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?，之后幾乎無色，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(jìn)行，最終溶液幾乎無色； 30min 后反應(yīng)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，反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子，過量的HSO3-電離提供SO3 2-，溶液中Fe3+、 SO32-、

6、OH-三種微粒會繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物?！驹斀狻?1)實驗室配制 FeCl3 溶液時，為了防止鐵離子水解，先將 FeCl3 固體溶解在較濃的鹽酸中然后加水稀釋；(2)若有硫酸根生成，則加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液會有白色沉淀生成；氯化鐵溶液為原電池正極，發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e3+被還原成Fe2+，鐵氰化鉀溶液可以與亞鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，所以方案為取少量FeCl3 溶液電極附近的混合液，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明產(chǎn)生了Fe2+；(3)實驗 I 中試劑 X 為原電池負(fù)極，2- 被氧化生成硫酸根，電極方程式為3SO 22e-SO332-+H2O=SO4+2HSO3 ；(4)pH=1 的氯化鐵溶

7、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，反應(yīng)的離子方程式：H+ +HSO3-=H2O+SO2；(5)FeCl3 溶液與 NaHSO3 溶液混合反應(yīng)，在1 30 min 出現(xiàn)現(xiàn)象為：沉淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬髱缀鯚o色，根據(jù)資料：溶液中Fe3+、 SO3 2-、 OH-三種微O粒會形成紅色配合物并存在轉(zhuǎn)化：HOFeOSO2?HOFeOSO22Fe2+SO42-，可知原因是：生成紅色配合物的反應(yīng)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(jìn)行，最終溶液幾乎無色

8、。(6)分別對比 和 、 和 ， FeCl 能否與 Na SO 或 NaHSO 發(fā)生氧化還原反應(yīng)和溶液pH3233不同、 Na2 3332-濃度不同 (或 Na233不同，或23與SO 、 NaHSO溶液中 SOSO與 NaHSONa SONaHSO3 的陰離子不同 )、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物有關(guān)。【點睛】第 3 題寫電極反應(yīng)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，電極方程式不能寫成 SO32-2e-+2OH-=SO42-+H2O。2 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。2ClO 是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分

9、數(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NaClO322用于處制備 ClO ，并將制得的ClO理含 CN-廢水。實驗室模擬該過程的實驗裝置(夾持裝置略 )如圖所示。裝置 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? 個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將ClO2 排出，三是_。

10、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，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 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，同時防止過氧化氫受熱分解

11、稀釋 ClO2，防止其爆炸2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收ClO2 等氣體，防止污染大氣BaCl2 Cl-5e-+2H2 O=ClO2+4H+【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+

12、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%時易引起爆2炸，故通入氮?dú)獾闹饕饔糜?個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將ClO2 排出，三是稀釋 ClO2，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

13、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 Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+。3 鎢是我國豐產(chǎn)元素，是熔點最高的金屬，廣泛用于拉制燈泡的燈絲，有 “光明使者 ”的美譽(yù)。鎢在自然界主要以鎢(+6 價 ) 酸鹽的形式存在。有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦。

14、白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣（CaWO4）；黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學(xué)式常寫成 (FeWO4 和 MnWO 4 )，鎢酸（ H2 WO4）酸性很弱，難溶于水。已知： CaWO 4 與碳酸鈉共熱發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。 鎢在高溫下可與焦炭(C)反應(yīng)生成硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)。（ 1） 74W 在周期表的位置是第 _周期。（ 2）寫出黑鎢礦中 FeWO4 與氫氧化鈉，空氣熔融時的化學(xué)反應(yīng)方程式_ ；白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式_。（3）工業(yè)上，可用一氧化碳、氫氣或鋁還原WO3 冶煉W。理論上，等物質(zhì)的量的CO、H2、 Al 作還原劑，可得到W 的質(zhì)量之比為_。用焦炭也能還原WO3 ，但用氫

15、氣更具有優(yōu)點，其理由是_ 。（ 4）已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣 (CaWO4)都是微溶電解質(zhì)，兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。下圖為不同溫度下 Ca(OH)2、 CaWO4 的沉淀溶解平衡曲線，則 T1 時Ksp(CaWO4)_(mol/L) 2。將鎢酸鈉溶液加入石灰乳得到大量鎢酸鈣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _ ， T2 時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。（5）工業(yè)上，可用電解法從碳化鎢廢料中回收鎢。碳化鎢作陽極，不銹鋼作陰極，鹽酸為電解質(zhì)溶液，陽極析出濾渣D 并放出 CO2 。寫出陽極的電極反應(yīng)式_ ?！敬鸢浮苛?4 FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2 OCaWO +Na CO

16、CaCO+Na WO42 2 3焦炭為固體，得到的金屬鎢會混有固體雜42332質(zhì)，并且用焦炭還可能產(chǎn)生CO 等有污染的尾氣-42-2-1 104WO + Ca(OH) =CaWO + 2OH3-2242+1 10 mol/L WC 10e +6H O= H WO +CO + 10H【解析】 (1)W 為 74 號元素，第五周期最后一種元素為56 號，第六周期最后一種元素為84號，因此 74 號在元素周期表的第六周期，故答案為：六；(2)FeWO4 中的鐵為 +2 價，與氫氧化鈉在空氣熔融時被空氣中的氧氣氧化，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 4 FeWO4223242+8NaOH+O2Fe O +4Na

17、 WO+4H O；白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaWO4233244+Na COCaCO+NaWO ，故答案為：FeWO +8NaOH+O2Fe O +4Na WO +4H O； CaWO +Na COCaCO+Na WO ；4223242423324(3)工業(yè)上，可用一氧化碳、氫氣或鋁還原WO3 冶煉 W。理論上， 1mol 的 CO、 H2、 Al 作還原劑時，轉(zhuǎn)移的電子分別為2mol ， 2mol， 3mol ，根據(jù)得失電子守恒，得到W 的質(zhì)量之比為 2 2 3。用焦炭也能還原WO3，但用氫氣更具有優(yōu)點，因為焦炭為固體，得到的金屬鎢會混有固體雜質(zhì)，并且用焦炭還可能產(chǎn)生CO 等有

18、污染的尾氣，故答案為：22 3；焦炭為固體，得到的金屬鎢會混有固體雜質(zhì)，并且用焦炭還可能產(chǎn)生CO等有污染的尾氣；2+2-5-5-10(4) 根據(jù)圖像， T1 時 KSP(CaWO4)=c(Ca )?c(WO4)=1 10110=1 10 ，將鎢酸鈉溶液加入石灰乳，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，氫氧化鈣和鎢酸根離子反應(yīng)生成鎢酸鈣沉淀，反應(yīng)的離子方程式為： WO42-+Ca(OH)2=CaWO4 +2OH- ， T2 時， C(OH-)=10-2 mol/L ， c(WO42-)=10 -7mol/L ，平衡常數(shù) K 等 于 生 成 物 平 衡 濃 度 系 數(shù) 次 方 之 積 和 反 應(yīng) 物 平 衡 濃 度 系

19、 數(shù) 次 方 之 積 ， 即c2 OH=10K=210（）c WO4223-10； WO2-3，故答案為： 110+Ca(OH)2=CaWO4 +2OH； 110；7=1 104(5)電解時，陰極是氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式是2H+2e-=H2，陽極是碳化鎢失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)： WC+6H2O-10e-=H2WO4+CO2 +10H+，故答案為： WC+6H2O-10e-=H2WO4+CO2 +10H+。4 鋼鐵分析中常用高氯酸 (HClO4)溶解礦樣，某研究性學(xué)習(xí)小組欲制取少量高氯酸。該學(xué)習(xí)小組查閱到 ：a HClO4 濃度高于60%時遇含碳化合物易爆炸，濃度低于60%時比較穩(wěn)定 ;

20、b NaClO4 與濃硫酸反應(yīng)可制得高氯酸，若采用真空蒸餾可得純高氯酸;c NaClO3 在 673K(400) 分解產(chǎn)生 NaClO4、 NaCl 和一種氣體。該小組同學(xué)設(shè)計實驗分三步制備高氯酸：（一）制氯氣并使制得的氯氣與氫氧化納溶液反應(yīng)制氯酸納;（二）氯酸鈉分解制高氯酸鈉;（三）高氯酸納與濃硫酸反應(yīng)制高氯酸2NaClO4+H2SO4(濃)Na2SO4+2HClO4 。（ 1）制取氯酸鈉的裝置連接順序為A,_（2） B 裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_ 。（ 3）為了制備高氯酸鈉并推出氯酸鈉分解制高氯酸鈉的化學(xué)方程式，該小組設(shè)計了兩組裝置(甲，乙 )如下 ：該小組經(jīng)過分析決定選用甲裝置制備高

21、氯酸鈉，取NaClO3樣品 2.13 g,加熱充分反應(yīng)后集氣瓶中收集到 224 mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )氣體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ ；不選用乙裝置的原因可能為_ 。（4）用丙裝置制備高氯酸，向燒瓶中加入高氯酸鈉，然后加入濃硫酸后，加熱可制取高氯酸。實驗開始前，膠塞及導(dǎo)管接口需要包錫箔紙，其原因是_，儀器 E 的名稱為_。該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)操作中少加入一種物質(zhì)，該物質(zhì)的名稱為_。 發(fā)現(xiàn)后的正確操作為 _。（ 5）工業(yè)上大量制備 NaClO4 常用高電流密度電解 NaClO3 的方法，試寫出以惰性電極電解時的陽極反應(yīng)式 ： _ ?！敬鸢浮?C,B,D 3Cl-2+6OH5Cl+ClO3+3H2O 2

22、NaClO3NaClO4+NaCl+O2 乙裝置不能快速判斷氯酸鈉是否完全反應(yīng)且反應(yīng)后氣體無法收集橡膠中含有 “碳”，若生成的高氯酸濃度高時遇膠塞及導(dǎo)管極有可能會爆炸錐形瓶碎瓷片 (或沸石 ) 停止實驗，冷卻后加入碎瓷片 (或沸石 )再繼續(xù)進(jìn)行實驗ClO3-2e+H2 O=ClO4 -+2H+【解析】（1） . 裝置 A 制取的氯氣通過裝置C 除去氯化氫雜質(zhì)，在裝置B 中，氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)制得氯酸鈉，用 D 吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境，所以制取氯酸鈉的裝置連接順序為 A， C，B， D，故答案為 C， B， D；（2） .在 B 裝置中，氯氣和氫氧化鈉溶液在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成氯

23、化鈉、氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為： 3Cl2-3-22-+6OH5Cl+ClO +3H O，故答案為 3Cl +6OH5Cl-+ClO3 +3H2O；（ 3） . 用甲裝置制備高氯酸鈉， 2.13gNaClO3 樣品的物質(zhì)的量為 0.02mol ，224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體的物質(zhì)的量為0.01mol ，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3NaClO4+NaCl+O2；因乙裝置不能快速判斷氯酸鈉是否完全反應(yīng)且反應(yīng)后氣體無法收集，所以不選用乙裝置，故答案為 2NaClO342NaClO +NaCl+O ；乙裝置不能快速判斷氯酸鈉是否完全反應(yīng)且反應(yīng)后氣體無法收集；（4） . 實驗開始前，膠塞及

24、導(dǎo)管接口需要包錫箔紙，其原因是橡膠中含有“碳 ”，若生成的高氯酸濃度高時遇膠塞及導(dǎo)管極有可能會爆炸；儀器 E 的名稱為錐形瓶；該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)操作中少加入一種物質(zhì)，該物質(zhì)的名稱為碎瓷片（或沸石），發(fā)現(xiàn)后的正確操作為停止實驗，冷卻后加入碎瓷片（或沸石）再繼續(xù)進(jìn)行實驗，故答案為橡膠中含有“碳”，若生成的高氯酸濃度高時遇膠塞及導(dǎo)管極有可能會爆炸；錐形瓶 ；碎瓷片(或沸石)；停止實驗，冷卻后加入碎瓷片(或沸石)再繼續(xù)進(jìn)行實驗；（5） .工業(yè)上大量制備NaClO4 常用高電流密度電解NaClO3 的方法，以惰性電極電解時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽極反應(yīng)式為 ： ClO3-2e- +H2O=ClO4-+2H+，

25、故答案為 ClO3-2e-+H2O=ClO4-+2H+。5（ 1）天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料，其主要成分為甲烷。以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為 _ 。將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuCl2 溶液中，鐵棒接甲烷燃料電池負(fù)極，石墨棒接該電池正極，一段時間后測得鐵棒比石墨棒增加了6.4克。寫出鐵棒電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式 _；則理論上消耗 CH4的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_。（2）如圖所示的實驗裝置中，丙為用碘化鉀溶液潤濕的濾紙，m、n 為夾在濾紙兩端的鉑夾；丁為直流電源，x、 y 為電源的兩極； G 為電流計； A、 B、C、 D 四個電極均

26、為石墨電極。若在兩試管中充滿H2SO4 溶液后倒立于 H2SO4溶液的水槽中，閉合 K2，斷開 K1。丙電解時反應(yīng)的離子方程式為_。繼續(xù)電解一段時間后，甲池中A、 B 極均部分被氣體包圍，此時斷開K21，閉合 K，電流計 G 指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則B 極的電極反應(yīng)式為_ ， C 極的電極反應(yīng)為_ 。-2-2 2e-OI2+H2-【答案】 CH4-8e +10OH =CO3+7H2O Cu=Cu 0.56L 2I+2H2 +2OHO2+4e-+4H+=2H2O 4OH-4e =O2 +2H2O【解析】（ 1）總反應(yīng)為甲烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，二氧化碳和氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀，所以總方程式為：CH

27、 4 + 2O 2 + 2OH - = CO32- + 3H 2O。正極是氧氣得電子：O2 +2-= 4OH-，總反應(yīng)減去正極反應(yīng)（將正極反應(yīng)擴(kuò)大2 倍，以消去氧氣），得到負(fù)2H O + 4e極反應(yīng)為： CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O。將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuCl2 溶液中，鐵棒接甲烷燃料電池負(fù)極，石墨棒接該電池正極，則鐵棒為電解的陰極，反應(yīng)為：Cu2+ + 2e -= Cu ；石墨棒為電解的陽極，反應(yīng)為： 2Cl-26.4 克，這 6.4g 是生成的單- 2e = Cl 。一段時間后測得鐵棒比石墨棒增加了質(zhì)銅 （ 0.1mol ），則根據(jù)電極反應(yīng)得到轉(zhuǎn)移電子為0

28、.2mol ，1 個甲烷生成碳酸根失去8 個電子，所以參加反應(yīng)的甲烷為0.025mol ，即 0.56L。（2） 丙是碘化鉀溶液，電解時陰陽兩極分別是水電離的氫離子和碘化鉀電離的碘離子反應(yīng)，所以總方程式為2I-222-+2H OI +H +2OH閉合 K21時，是用直流電源對甲乙丙進(jìn)行串聯(lián)電解。A 中得到氫氣 ， B 中得到氧，斷開 K氣（因為 A 中氣體的體積大約是B 的 2倍），所以 A 為電解的陰極， B 為電解的陽極，進(jìn)而得到直流電源x 為正極， y 為負(fù)極 。 斷開 K21，閉合 K ，電流計 G 指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明形成原電池。由題意只可能是甲中形成氫氣氧氣燃料電池，對乙丙進(jìn)行電解。

29、所以B 電極為原電池的正極，反應(yīng)為氧氣在酸性條件下得電子，方程式為O2+4e-+4H+=2H2O。因為 B 為正極，所以 C 為電解的陽極，注意此時c 電極表面應(yīng)該有剛才斷開K2 ，閉合 K1 時，進(jìn)行電解得到的單質(zhì)銀。所以此時c 電極的反應(yīng)為 Ag e- = Ag+。6 I 硫 代 硫 酸 鈉 是 一 種 重 要 的 化 工 產(chǎn) 品 。 某 興 趣 小 組 擬 制 備 硫 代 硫 酸 鈉 晶 體（ Na2S2O35H2O）?！静殚嗁Y料】1. Na 2S2O3 5H2O是無色透明晶體，易溶于水。其稀溶液與BaCl 2 溶液混合無沉淀生成。 向 Na2CO3 和 Na2S 混合液中通入SO2 可

30、制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3 和Na2 SO4。2. Na 2SO3 易被氧化； BaSO3難溶于水，可溶于稀 HCl?！局苽洚a(chǎn)品】實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）實驗步驟：按圖 示加入試劑 之前 ，必須進(jìn)行的操作是。 儀器a 的名稱是； E 中的試劑是（選填下列字母編號）。A稀 H2SO4BNaOH溶液C飽和 NaHSO3溶液 先向 C中燒瓶加入Na2S 和 Na2 CO3混合溶液，再向A 中燒瓶滴加H2SO4。 等 Na2S 和 Na2CO3 完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)。過濾C 中混合物，將濾液（填寫操作名稱）、冷卻、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。【探究與反思】為驗證

31、產(chǎn)品中含有Na2SO3 和 Na2SO4，該小組設(shè)計了以下實驗方案，請將方案補(bǔ)充完整。（所需試劑從稀HNO3、稀 H2SO4、稀 HCl、蒸餾水中選擇）取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴入足量的BaCl2 溶液，則可確定產(chǎn)品中含有Na2 SO3和 Na2SO4。 為減少裝置C 中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對實驗步驟 進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的操作是。 Na 2S2O35H2O的溶液度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳（Ni ）、鐵作電極電解濃方法提純。NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4 的裝置如圖所示（假設(shè)電解前后體積變化忽略不計）。下列推斷不合理的

32、是。A鐵是陽極，電極反應(yīng)為 Fe 6e242+ 8H+ 4H O = FeOB電解時電子的流動方向為：負(fù)極Ni電極溶液 Fe 電極正極C若隔膜為陰離子交換膜，則自右向左移動OHD電解時陽極區(qū) pH 降低、陰極區(qū)pH 升高，撤去隔膜混合后，pH比原溶液降低【答案】 檢查裝置的氣密性（2 分）分液漏斗（ 1分） B（1 分） 蒸發(fā)（ 1 分） 有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生（2 分） 先向 A 中燒瓶滴加濃 H2SO4，產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C 中燒瓶加入Na2S 和 Na2CO3 混合溶液。（ 2 分） 冷

33、卻結(jié)晶或重結(jié)晶（2 分） ABC （ 3 分）【解析】試題分析：（2）裝置連接好以后必須進(jìn)行的操作是檢驗裝置的氣密性。儀器a 的名稱是分液漏斗； SO2 有毒，需要進(jìn)行尾氣處理，E 中的試劑是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因為二氧化硫能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，與稀H SO 和飽和 NaHSO溶液不反應(yīng)，故答243案選 B。將 Na S O 結(jié)晶析出的操作應(yīng)為：蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。223（3）【探究與反思】根據(jù)： Na2S2O3?5H2O 是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl 2 溶液混合無沉淀生成； Na2SO3易被氧化； BaSO3 難溶于水，可溶于稀HCl； BaS

34、O4 難溶于水，難溶于稀HCl，以及硝酸具有強(qiáng)氧化性、加入硫酸會引入硫酸根離子可知，取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na2SO3 和Na2 SO4。因為亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C 中生成 Na2SO4的量，改進(jìn)后的操作是先向 A 中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C 中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液。（ 4） Na2S2O3?5H2O 的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過冷卻結(jié)晶或重結(jié)晶方法提純。 A、鐵是陽

35、極，但溶液顯堿性，不可能生成H+， A 錯誤； B、電解時電子的流動方向為：負(fù)極 Ni 電極，溶液中是離子導(dǎo)電，電子再通過是Fe 電極正極， B 錯誤； C、因陽C 錯誤； D、電解時陽極吸引而極消耗 OH ，故 OH 通過陰離子交換膜自左向右移動，OHpH 升高；因為總反應(yīng)消耗使附近的 pH 降低、陰極區(qū)因 OH 向右側(cè)移動而OH ，撤去隔膜混合后，與原溶液比較pH 降低， D 正確，答案選 ABC?？键c：考查物質(zhì)制備實驗設(shè)計及電化學(xué)原理的應(yīng)用7(1)研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬性比銅強(qiáng)，他設(shè)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(yīng)分

36、別生成FeCl3、 CuCl2；C銅片置于FeCl3 溶液中，銅片逐漸溶解(2FeCl3+Cu2FeCl2+ CuCl2)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(shè)計一個能證明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)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(guān)化學(xué)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

37、性順序表可以確定金屬性的強(qiáng)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(qiáng)弱?！驹斀狻?1)A鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出，說明金屬鐵的活潑性強(qiáng)于銅，能證明鐵的金屬性比銅強(qiáng)，故 A 正確；B鐵、銅與氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3、 CuCl2，證明氯氣是氧化性強(qiáng)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(qiáng)，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(qiáng)于亞鐵離子，不能說明鐵的金屬性比銅強(qiáng)，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

38、發(fā)生置換反應(yīng)，但是銅不能，所以能證明鐵的金屬性比銅強(qiáng)，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，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(qiáng)，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(fù)極金屬的活潑性一般是強(qiáng)于正極金屬的活潑性的，如Cu、Fe、硫酸原電池中金屬鐵是負(fù)極，金屬銅是正極，能證明鐵的金屬性強(qiáng)于銅，設(shè)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(yīng)為2H+2e-=H2 ；鐵片溶解，發(fā)生的電極反應(yīng)為 Fe-2e-=Fe2+。8 （ 1）某課外活動小組同學(xué)用圖1 裝置（ M、

39、N 為外電源的兩個電極）進(jìn)行實驗，試回答下列問題：若開始時開關(guān)K 與 a 連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的_腐蝕。請寫出正極反應(yīng)式： _ 。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)生的電極反應(yīng)式為_ ，總反應(yīng)的離子方程式為_ 。（ 2）該小組同學(xué)設(shè)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。B 出口導(dǎo)出的氣體是_ ，制得的氫氧化鈉溶液從出口_（填“ A”、“B”、“ C”或“ D”）導(dǎo)出。通過陰離子交換膜的離子數(shù)_ （填“ ”、“ ”或“ =”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)。 氫 氣 、 氧 氣 和 氫 氧 化 鈉 溶 液 又 可 制 成 燃 料 電 池 ， 該 電 池 的 負(fù) 極 反 應(yīng) 式 為_ 。【答案】（ 1） 吸氧 (1 分 ) ； O2 + 2H 2O + 4e -= 4OH - ； 陰 2H+ 2e-= H 2( 或 2H2O + 2e-= H 2+ 2-OH) ，2Cl - + 2H 2O2OH- + H 2+Cl 2（ 2）O2； D ； Na ，所以在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H + 2e氫氣，附近溶液中水的電離平衡被破壞，溶液中c(O