2020-2021高考化学化学能与电能的综合复习附详细答案

1、2020-2021 高考化学化学能与电能的综合复习附详细答案一、化学能与电能1 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。（ 1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_(填序号 )。A用纯氧气代替试管内空气B用酒精灯加热试管提高温度C将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末D换成更细的导管，水中滴加红墨水（2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_(填 “加快 ”、“不变 ”、 “减慢”)， 你认为影响因素为 _时间 /min13579

2、液柱高度 /cm0.82.13.03.74.2（3）为探究铁钉腐蚀实验a、 b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：实验操作实验现象实验结论向 NaCl 溶液中滴加 23a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为滴酚酞指示剂 _然后再滴加 23 滴b 点周围出现蓝色沉淀b 点电极反应为 _ _根据以上实验探究，试判断_(填“a”“b”)或为负极，该点腐蚀更严重。（4）设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图，从图中可分析，t 1t 2之间主要发生 _ 腐蚀 (填吸氧或析氢 )，原因是 _ 。（5）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法

3、。将Fe 作阳极置于H2SO4 溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密Fe O氧化膜，试写出该阳极电极反应式_ 。34【答案】 ACD减慢氧气的浓度O22铁氰化钾溶液2+b+4e+2H O=4OHFe -2e =Fe吸氧 氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀3Fe - 8e23 4+4HO =Fe O +8H【解析】【分析】（1）由影响化学反应速率的几大因素进行推导，其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积，但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会产生气泡不会形成气柱， d 项换成更细的导管旨在放大实验现象，以便于明显观察到水柱的上升，答案为ACD；（ 2）通过

4、表格，间隔 2 分钟液面高度的变化， 57，79 变化趋势逐渐减小，则反应速率逐渐减慢，随着反应的进行，空气中的氧气浓度含量逐渐减小，反应速率逐渐减慢；（ 3）铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a 点附近出现红色，则产生氢氧根离子，电极反应式： O2+4e+2H2O=4OH； b 点则为 Fe 失电子生成二价铁或三价铁，b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在，电极反应：Fe -2e=Fe 2+；b 点做电池的负极，腐蚀更严重；（ 4）从图中分析 t 1t 2 之间氧气的体积分数逐渐减小，压强逐渐减小，可确定此时发生吸氧腐蚀；（5）将Fe作阳极置于H2 4溶液中，一定条件下Fe 钝化形成

5、致密3 4氧化膜， 3Fe -SOFe O8e+4H2O =Fe3O4+8H+ 。【详解】（1）由影响化学反应速率的几大因素进行推导，其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积，但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会产生气泡不会形成气柱， d 项换成更细的导管旨在放大实验现象，以便于明显观察到水柱的上升，答案为ACD；（ 2）通过表格，间隔 2 分钟液面高度的变化， 57，79 变化趋势逐渐减小，则反应速率逐渐减慢，随着反应的进行，空气中的氧气浓度含量逐渐减小，反应速率逐渐减慢；答案为：减慢；氧气的浓度；（ 3）铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a 点附近出现红色，则产生氢

6、氧根离子，电极反应式： O2+4e+2H2O=4OH； b 点则为 Fe 失电子生成二价铁或三价铁，b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在，电极反应：Fe -2e=Fe 2+；b 点做电池的负极，腐蚀更严重；答案为： O22；铁氰化钾溶液；Fe -2e=Fe2+； b ；+4e+2H O=4OH（ 4）从图中分析 t 1t2 之间氧气的体积分数逐渐减小，压强逐渐减小，可确定此时发生吸氧腐蚀；答案为：吸氧；氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀；（5）将 Fe 作阳极置于H2SO4 溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密Fe3O4 氧化膜，答案为： 3Fe - 8e+4H2O

7、=Fe3O4+8H+。2 某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。I.KCl作电解质（ 1）一定电压下，按图 -1 装置电解，现象如下：石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。5min 后 U型管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体，10min 后断开K。按图 -2 进行实验。石墨电极上的电极反应式是_。确认灰绿色固体中含有Fe2+的实验现象是_。灼烧晶体X，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。结合平衡移动原理，解释“试管i 中析出白色晶体”的原因是_。（2）其他条件不变时，用图 -3 装置重复实验， 10min 后铁电极附近溶液

8、依然澄清，断开K。按图 -4 进行实验盐桥的作用是 _。与实验 I 中 vi、 vii 与 iiv 中的现象比较，可以得出的结论是（答两点）：_。II.KOH 作电解质（3）用图 -1 装置电解浓 KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫色（），没有沉淀产生。铁电极上-_。OH能够放电的原因是阳极生成的总电极反应式是 _。某同学推测生成的必要条件是浓碱环境，将图-5 中的实验方案补充完整，证实推测成立。_【答案】 2H+ + 2e= H 2（或 2H2O + 2e = 2OH + H 2） 试管 iii中生成蓝色沉淀，试管 v 中没有蓝色沉淀 试管 i 中存在溶解平衡：K

9、Cl（s）K+ (aq)+ Cl (aq) ，滴加 12mol/L 的盐酸，增大 c（ Cl），平衡逆向移动，析出KCl 晶体 阻碍向阳极迁移，避OH免灰绿色固体生成本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+ ， Fe2+在碱性条件下更容易3+Fe 6e2-+4H 2O被氧化为 Fe c(OH ) 增大，反应速率加快（更容易放电）+ 8OH = FeO4水；生成红褐色沉淀和无色气体【解析】 (1) 石墨电极为阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H+ + 2e =222+22+H(或 2H O + 2e= 2OH + H )，故答案为：2H + 2e = H (或 2H O + 2e

10、= 2OH2)；H灰绿色固体用盐酸溶解后的溶液中加入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，灰绿色悬浊液过滤后的溶液中加入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成，说明灰绿色悬浊液中含有Fe2+，故答案为：试管 iii 中生成蓝色沉淀，试管v 中没有蓝色沉淀 ；灼烧晶体 X，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，说明含有钾元素，是因为试管i 中存在溶解平衡： KCl(s)K+ (aq)+ Cl (aq)，滴加 12 mol/L 的盐酸， 增大 c(Cl )，平衡逆向移动，析出 KCl 晶体，白色晶体为氯化钾晶体，故答案为：试管i 中存在溶解平衡：KCl(s)K+ (aq)+ Cl (aq)，滴加 12 mol/L 的盐酸，

11、 增大 c(Cl )，平衡逆向移动，析出KCl晶体；(2) 盐桥中的氯离子代替氢氧根离子向阳极移动，避免灰绿色固体生成，故答案为：阻碍OH 向阳极迁移，避免灰绿色固体生成；根据实验I 中 vi、 vii 与 iiv 中的现象比较可知， vii中加入铁氰化钾溶液后生成大量蓝色沉淀，说明在使用盐桥的实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+ ， vi 中溶液在加入KSCN溶液后呈浅红色，说明Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为Fe3+，故答案为：本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+ ； Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为Fe3+；(3) c(OH )增大，反应速率加快，使得铁电极上 OH-能够放

12、电，故答案为： c(OH)增大，反应速率加快 (更容易放电 )；阳极上生成的氧气能够将亚铁离子氧化生成FeO 42- ，反应的总电极反应式为 Fe 6e +42-242-28OH= FeO+4H O，故答案为： Fe 6e+ 8OH= FeO+4H O；要推测生成 FeO 42- 的必要条件是浓碱环境，只需要改变溶液的碱性，看是否仍然生成 FeO 42- 即可，实验方案为：将淡紫色 (FeO 4 2-)溶液加入水中稀释，使溶液的碱性减弱，4FeO 42-+10H 2O?4Fe(OH) 3 +8OH-+3O 2 ，看到生成红褐色沉淀和无色气体，即可说明生成 FeO 42- 的必要条件是浓碱环境，

13、故答案为：水；生成红褐色沉淀和无色气体。点睛：本题以“铁作阳极 ”时发生反应的多样性探究实验考查了电解原理的应用。本题的难度中等，掌握铁及其化合物的性质和离子的检验是解题的关键。本题的易错点和难点为(3)实验的设计，需要理解实验的目的并掌握高铁酸根离子的水解方程式。3 电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容。某兴趣小组做如下探究实验：（1）如上图1 为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置，若盐桥中装有饱和的-KNO3溶液和琼胶制成的胶冻, 则 NO3 移向 _ 装置（填写“甲或乙”）。其他条件不变，若将 CuCl溶液换为NHCl 溶液，发现生成无色无味的单质气体，则石墨上电极反24应

14、式 _ 。（2）如上图 2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n 型，则甲装置是_（填“原电池或电解池”），乙装置中石墨（2）为极，乙装置中与铁线相连的石墨（1）电极上发生的反应式为。（3）在图 2 乙装置中改为加入CuSO溶液，一段时间后，若某一电极质量增重1.28 g，4则另一电极生成 _mL（标况下）气体。【答案】（ 1）甲； 2H+2e- H2；（2）原电池；阳； Cu2+ +2e=Cu（3） 224【解析】试题分析：（ 1）装置 1 中铁是负极、石墨是正极，阴离子在原电池中移向负极，-移向NO3甲装置；若将CuCl 2 溶液换为NH4Cl 溶液，发现生成无色无味的单质气体

15、，则石墨上电极反应式 2H+2e- H2；（ 2）图 2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n 型，则甲装置中两个电极不同，构成原电池；，乙装置是电解池，石墨（2）与正极相连，石墨（2）为阳极，乙装置中与铁线相连的石墨（1）是阴极，电极上发生的反应式为Cu2+2e=Cu；（ 3）某一电极生成 1.28 g 铜，转移电子1.28 g0.04mol ，则另一电极生264 g / mol成氧气，根据转移电子相同，生成氧气0.01mol ，标况下的体积为224mL。考点：本题考查电解原理和原电池原理。4 某课外小组分别用图中所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答：.用甲图装置进行第

16、一组实验。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代A铝B石墨C银D 铂Cu 作电极的是_(填序号)。（2） N 极为 _（填 “正” “负” “阴” “阳”）电极，发生反应的电极反应式为_。（ 3）实验过程中， SO4 2 _(填 “从左向右 ”“从右向左 ”或 “不”)移动；滤纸上能观察到的现象有 _。 .用乙图装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：两极均有气体产生， Y 极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料得知，高铁酸根离子(FeO )在溶液中呈紫红色，且需碱性环境才可产生。（ 4）电解过程中， X 极区溶液的 pH_(填 “

17、增大 ”“减小 ”或“不变 ”)。（ 5）电解过程中， Y 极发生的电极反应为 _ 和 _。（ 6）若在 X 极收集到 672 mL 气体，在 Y 极收集到 168 mL 气体 (均已折算为标准状况时气体体积 )，则 Y 电极 (铁电极 )质量减少 _g。（ 7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K2FeO43Zn=Fe2O3 ZnO 2K2ZnO2。该电池正极发生的反应的电极反应式为_ 。【答案】 A 阴2H2e222从右向左滤纸上有红褐色=H (或 2HO 2e=H 2OH )斑点产生 (答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可)增大Fe 6e 8OH =FeO42 4H2

18、O 4OH 4e =2H2O O2 0.28 2FeO42 6e 5H2O=Fe2O3 10OH【解析】(1)在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，铝是比锌活泼的金属，所以不能代替铜，故选A；(2)N 电极连接原电池负极，所以是电解池阴极，阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为： 2H+2e- H2(或 2H2O+2e- H2 +2OH-)，故答案为2H+2e- H2(或 2H2O+2e-H2 +2OH-)；(3)原电池放电时，阴离子向负极移动，所以硫酸根从右向左移动，电解池中，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上铁失电子生成亚铁离子，

19、亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，所以滤纸上有红褐色斑点产生，故答案为从右向左，滤纸上有红褐色斑点产生；(4)电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的 pH 增大，故答案为 ：增大；(5)铁是活泼金属，电解池工作时，阳极上铁失电子发生氧化反应，氢氧根离子失电子发生-2-4e-氧化反应，所以发生的电极反应式为：Fe-6e+8OH FeO4 +4H2O 和 4OH 2H2O+O2，故答案为 Fe-6e-+8OH-FeO42-+4H2O； 4OH-4e- 2H2O+O2；(6)X 电极上析出的是氢气， Y

20、 电极上析出的是氧气，且 Y 电极失电子进入溶液，设铁质量减少为 xg，根据转移电子数相等有：0.672L0.168Lxg0.28g；22.4L / mol2 4+6， x=0.28，故答案为22.4 L / mol56g / mol(7)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2FeO42-+6e-，故答案为 2FeO 2-+5H2O Fe2O3+10OH4+6e +5H2O Fe2O3+10OH 。点睛：本题考查了原电池和电解池原理，注意：电解池中如果活泼金属作阳极，则电解池工作时阳极材料失电子发生氧化反应，为易错点。5 电解原理在化学工业中有广泛应用。I 右图表示一个电解池，装

21、有电解液a； X、 Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请完成以下问题：（ 1）若 X、 Y 都是惰性电极， a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：在 X 极附近观察到的现象是_；电解一段时间后，该反应总离子方程式将阳极产物全部吸收，反应的离子方程式_ ；若用该溶液_ 。（2）若用该装置电解精炼铜，电解液a 选用 CuSO4 溶液，则： X 电极的材料是_，电解一段时间后， CuSO4溶液浓度 _（填 “增大 ”、减小 ”或 “不变”）。（3）若 X、 Y 都是惰性电极， a 是溶质为 Cu(NO3)2 和 X(NO3)3，且均为0.1 mol 的混合

22、溶液，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol) 关系如图所示，则 Cu2+、 X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 _。II右图为模拟工业离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱的工作原理。下列说法正确的是_。A从 E 口逸出的气体是Cl2B从 B 口加入含少量NaOH 的水溶液以增强导电性C标准状况下每生成22.4 L Cl2 ，便产生2 mol NaOHD电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度【答案】 放出气体，溶液变红2Cl 2H2O2OH Cl2 H2 Cl2 2OH = Cl ClOH2O 纯铜 减小 Cu2+H+X3+BC【解析】试题分析：本题考查

23、电解的原理和电解原理的应用，离子放电顺序的判断和电化学的计算。I. X 与外加电源的负极相连，X 为阴极，Y 为阳极 。（1）若X、 Y 都是惰性电极，a 是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞 试 液 。 X电 极 的 电 极 反 应 式 为2H+ +2e- =H2 ， X电 极 附 近 水 的 电 离 平 衡（H 2OH+ +OH -）正向移动， H+继续放电，溶液中c（ OH -）c（H + ），溶液呈碱性，遇酚酞变红色， X 极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。Y 电极的电极反应式为2Cl-2e- =Cl2，电解一段时间后，该反应总离子方程式为2Cl-+2H2O2

24、OH-+H2 +Cl2；若用该溶液将阳极产物全部吸收，NaOH 与 Cl2反应的离子方程式为2 ClOCl 2OH = ClH2O。（2）电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，X 的电极材料为纯铜。阳极（ Y 电极）的电极反应为 ：比 Cu 活泼的金属发生氧化反应和 Cu-2e-=Cu2+，阴极（ X 电极）电极反应式为Cu2+2e-=Cu，根据电子守恒和原子守恒 ，电解一段时间后 CuSO4 溶液浓度减小。（ 3）由图像知开始通过 0.2mol 电子析出固体的质量达到最大值，结合阳离子物质的量都为 0.1mol ，则 Cu2+优先在阴极放电， Cu2+的氧化能力最强，继续通电，阴极不再有固体析

25、出，接着 H+放电， X3+不放电，则Cu2+、X3+、 H+氧化能力由大到小的顺序是Cu2+H+X3+。II.根据Na+的流向可以判断装置左边电极为阳极，右边电极为阴极。A 项，右边电极的电极反应为 2H+2e-=H2， E 口逸出的气体是 H2，错误； B 项，装置图中的阴极室产生NaOH，从 B 口加入含少量 NaOH 的水溶液，增大溶液中离子的浓度，增强导电性，正确；C 项， n（Cl2 ）=22.4L22.4L/mol=1mol ，根据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl2，生成 NaOH 物质的量为2mol ，正确； D 项，根据元素守恒，电解一段时间后通入适量的

26、HCl气体可以恢复到电解前的浓度，不是盐酸，错误；答案选BC。6 请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水（含酚酞）的实验，要求测定产生的氢气的体积（大于 25mL），并检验氯气的氧化性。（1） A 极发生的电极反应式是_ ； B 极发生的电极反应式是_（ 2）电极 A 可能观察到的 现象是 _（ 3）设计检测上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为_接 _、_接 A， B 接 _、_ 接_。（4）实验中，在盛有KI- 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为_ 。【答案】（ 1） 2H 2e=H22Cl 2e =Cl2 2e（2）溶液变红，有气体产生（ 3） H F G D E C（4） C

27、l 2 2I =2Cl I 2【解析】试题分析：（ 1）要达到电解食盐水的目的，则电解池中铁棒必须连接电源的负极而作阴极，碳棒则连接电源的正极而作阳极，反之，铁作阳极则Fe2 进入溶液，无法实现电解食盐水的目的。 A 极发生的电极反应式是2e=H； B 极发生的电极反应式是2Cl2H22e =Cl2 2e（2）电源负极接电解池的铁棒，负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠，所以电极A 可能观察到的 现象是溶液变红，有气体产生。（3）电解池左边A 导管口产生H2，右边 B 导管口产生Cl 2，以电解池为中心，则有：HF、GA、BD、EC，相应装置的作用：（4） 实验中，在盛有KI- 淀粉溶液的容器中

28、发生反应的离子方程式为Cl 2I=2Cl2I 2。考点：本题考查化学反应中的能量变化。7某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向1Al、 Mg稀盐酸偏向 Al2Al、 Cu稀盐酸偏向 Cu3Al、 C(石墨 )稀盐酸偏向石墨4Al、 Mg氢氧化钠溶液偏向 Mg5Al、 Zn浓硝酸偏向 Al试根据上表中的实验现象回答下列问题：（1）实验 1、2 中 Al 所作的电极 (正极或负极 )是否相同 (填“是”或“否”)？_。（2）对实验3 完成下列填空：铝为 _极，电极反应式：_ ；石墨为 _极，电极反应式：_

29、 ；电池总反应式：_ 。（3）实验 4 中铝作负极还是正极_，理由是_ 。（4）解释实验5 中电流表指针偏向铝的原因：_ 。写出铝电极的电极反应式：_ 。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。【答案】（ 1）否；（ 2）负， 2Al 6e =2Al 3 ；正， 6H 6e =3H2； 2Al 6HCl=2AlCl 33H2；（ 3）负极，在 NaOH溶液中，活动性 Al Mg；（4） Al在浓硝酸中发生钝化， Zn 在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性Zn另一个电极材料的活动Al ， Al 是原电池的正极 . ，NO3e 2H NO2 H2O； (5)性；电

30、解质溶液。【解析】试题分析：（ 1）原电池中一般活泼金属作负极，能和电解质溶液反应，电流表指针指向正极，实验1，电流表指针偏向Al ，说明 Mg作负极，铝作正极，实验2， Al 比铜活泼，且铜不与稀盐酸反应，则Al 作负极，故填写“否”；（2）实验3，电流表指针偏向石墨，说明铝作负极，石墨作正极，铝和盐酸的反应：2Al322Al 6e =2Al36H =2Al 3H ，负极上的反应式为：，正极反应式为： 6H 6e=3H；2（3）虽然 Mg比铝活泼，但Mg不与 NaOH反应，但铝和氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，其反应离子方程式为：2Al 2OH 2H O=2AlO 3H ；22（4）虽然铝比

31、锌活泼，但铝和浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应，产生一层致密氧化薄膜阻碍反应的进行，锌和硝酸反应的离子方程式为：2 2NO 2H2O，负极Zn 4H 2NO3=Zn反应式为2，正极反应式为：Zn 2e=ZnNO 2H e =NO HO；（ 5）根据以上分322析，影响因素是：另一个电极材料的活动性；电解质溶液。考点：考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写等知识。8 高铁酸盐（如 K2FeO4）是一种高效绿色氧化剂，可用于饮用水和生活用水的处理。从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。（1）电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极，NaOH 溶液作为电解质溶液，其电流效率可达到 40%。写出

32、阳极产生高铁酸钠的电极反应方程式：_。（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高至70%以上，原因是_ 。研究亦发现，铁电极在某一电压范围内会产生氧气使阳极表面生成Fe2O3膜而 “钝化 ”。写出产生（3） FeO42易与水 4hO2 的电极反应方程式：_。生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极，在中间环节（对应图中4h后）过滤掉氢氧化铁，反应过程中FeO42浓度以及电流效率随时间的变化如图1 中实线所示（图中曲线是每隔1h应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况。下列判断正确的是测得的数据）。图中虚线部分对_(填编号 ) 过滤：掉氢氧化铁有利于获得较高浓

33、度的高铁酸盐溶液 过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大 实验表明不过滤掉氢氧化铁，6h 后电流效率几乎为 0（4）在相同的 pH 条件下，经过相同的反应时间，高铁酸盐的产率与温度关系如图2。随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是_。（5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值有_ （至少答一点）。【答案】 Fe-6e FeO422铁丝网比铁片接触面积更大+8OH+4H O4OH -4eO2 +2H2O温度升高加快了高铁酸盐的生成速率，另一方面，温度升高加快了高铁酸盐与水反应， 10 20时生成为主要因素， 20以后分解为主要因素。

34、 以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐消耗电能少；以铁的氧化物为电极，可以实现变废为宝；以磁铁矿作为多孔电极，不会发生钝化现象等合理答案。【解析】【分析】（ 1）已知反应物和生成物，书写方程式时要根据原子守恒和电荷守恒；（ 2）接触面积越大，电流越大；阳极铁失去电子，氢氧根也可能失去电子生成氧气；（ 3）比较实线和虚线对应的坐标即可得出答案；（ 4）产率增大说明生成速率增大，减小则说明分解速率增大；（ 5）从耗能、环保、提高反应速率等角度解析。【详解】（1）铁失去电子，在碱性溶液中生成高铁酸根离子，同时有水生成，故阳极产生高铁酸钠的电极反应方程式为： Fe-6e FeO4 22+8OH+4H O；（2

35、）铁丝网比铁片接触面积更大，电流效率更高，阳极铁失去电子，氢氧根也可能失去电子生成氧气，再与铁反应生成氧化铁，铁电极上发生析氧反应4OH -4e O2 +2H2O；（3）由图可知， 4h 后若没有过滤氢氧化铁，高铁酸根离子浓度及电流效率均降低，正确，错误；虚线所示， 6h 后电流效率几乎为 0，正确，故选；C（ 4）高铁酸盐产率增高说明温度升高加快了高铁酸盐的生成速率，产率降低说明温度升高加快了高铁酸盐与水反应， 10 20时生成为主要因素， 20以后分解为主要因素；（ 5）以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值有：以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐消耗电能少；以铁的氧化物为电极，可以实现变

36、废为宝；以磁铁矿作为多孔电极，不会发生钝化现象等。9 已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（杂质与酸不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制：电解时，粗铜应与电源的_极相连，阴极上的电极反应式为_。电解过程中，硫酸铜的浓度会_（选填：变大、不变、变小）。步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：（1）阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式：残渣含有极少量的黄金。为了回收金，他们查阅了有关资料（见下表）：_。序号

37、反应化学平衡常数1Au + 6HNO（浓）Au(NO ) + 3NO + 3H O1从资料中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1 3 的混合物），请你从化学平衡移动的角度简要解释金能够溶于王水的原因_。（2）滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程：则 100mL 滤液中 Cu2+的浓度为 _molL-1， Fe2+的浓度为 _molL-1【答案】正Cu2+ 2e-= Cu 变小 3Ag + 4H+NO3-= 3Ag+ NO + 2HO王水中的 Cl-与 Au3+反应，降低了Au 3+的浓度，使平衡向正反应方向移动，Au 不断溶解0.5 0.1【解析】【分析

38、】步骤一：电解精炼铜时，精铜做阴极，粗铜作阳极，阴极上是铜离子得电子；根据锌、铁与硫酸铜发生置换反应分析；步骤二：（ 1）金属银可以和硝酸反应得到硝酸银以及水和一氧化氮；金离子可以和氯离子之间发生反应，形成稳定的 AuCl4-离子，可以根据化学平衡移动原理来解释；（ 2）根据化学反应原理结合原子守恒的思想来计算回答。【详解】步骤一：在电解精炼铜时，阳极反应是金属锌、铁、镍等先失电子，阴极上是铜离子得电子产生铜，电解反应为： Cu2+2e Cu，精铜做阴极，粗铜作阳极；硫酸铜的浓度会变小，原因是锌、铁与硫酸铜发生置换反应；步骤二：（ 1）金属银可以和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水，反应的离子方程式为： 3Ag+4H+NO3-3Ag+NO +2H2O；根据表中的信息， Au+6HNO3（浓）Au （NO3） 3+3NO2 +3H2O，并且 Au3+4Cl- AuCl4-，在王水中，含有浓硝酸和浓盐酸，浓盐酸含有大量氯离子， Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，使反应1 平衡向右移动，则金溶于王水中；（2） 100mL 的滤液中含有亚铁离子、铜离子、锌离子，当加入足量的金属Fe 以后，会将金属铜全部置换出来，所以生成的3.2g 金属是 Cu，所以铜离子的浓度c= =0