2020-2021化学化学能与电能的专项培优练习题(含答案)附答案解析

1、2020-2021 【化学】化学化学能与电能的专项培优练习题( 含答案 ) 附答案解析一、化学能与电能1 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a； X、 Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题。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溶液，则：(1)电解池中 X 极上的电极反应式是_，在 X 极附近观察到的现象是_。(2)Y 电极上的电极反应式是_ ，检验该电极反应产物的方法是 _。【答案】 2H+2 2e2 把湿润的碘化钾淀粉试纸+2e =H 放出气体，溶液变红2Cl=Cl放在 Y 电极附近，试

2、纸变蓝【解析】【详解】由题意或图像可知，此池为电解池，X 极为阴极， Y 极为阳极。电极为惰性电极，饱和NaCl 溶液中存在 Na+、 Cl 、 H+、 OH ，在阴极上， H+ 放电能力强于 Na+，故阴极上发生的电极反应式为 2H+2e=H2，因而导致 X 极附近有气体放出，溶液呈碱性，溶液颜色由无色变为红色；在阳极上，Cl放电能力强于OH ，故阳极上发生的电极反应式为2Cl 2e=Cl2。2 研究 +6 价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验：已知： Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O 2CrO42- ( 黄色 )+ 2H+ H=+13. 8kJ/ mol ，

3、+6 价铬盐在一定条件下可被还原为 Cr3+， Cr3+在水溶液中为绿色。（1）试管 c 和 b 对比，推测试管c 的现象是 _ 。（2）试管 a 和 b 对比， a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c H+c H+) 增大对平衡的影响。你认为是( ) 增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是(否需要再设计实验证明？_（“是”或“否”），理由是_ 。（3）对比试管 a、b、c 的实验现象，可知 pH 增大 c(Cr2 O72- ) _（选填“增大”，c(CrO42- )“减小”，“不变”）；（4）分析如图试管 c 继续滴加 KI 溶液、过量稀 H2 4+6 价铬盐氧化

4、性SO 的实验现象，说明强弱为 Cr2 72-42 - （填“大于”，“小于”，“不确定”）；写出此过程中氧O _CrO化还原反应的离子方程式_。（ 5）小组同学用电解法处理含 Cr2 O72- 废水，探究不同因素对含 Cr2O72- 废水处理的影响，结果如表所示（ Cr2O72- 的起始浓度，体积、电压、电解时间均相同）。实验是否加入否否加入 5g否Fe ( SO )324是否加入 H2SO4否加入 1mL加入 1mL加入 1mL电极材料阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴极为石墨，墨墨墨阳极为铁2 72-的去除率 /%0.92212.720.857.3Cr O实验中 Cr2 72-

5、放电的电极反应式是 _。O实验中 Fe3+去除 Cr272- 的机理如图所示，结合此机理，解释实验iv 中 Cr272-去除率提OO高较多的原因 _ 。【答案】溶液变黄色否Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O ?CrO42- ( 黄色 )+ 2H+正向是吸热反应，若因浓 H2SO4 溶于水而温度升高，平衡正向移动，溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深，说明橙色加深就是增大c( H+) 平衡逆向移动的结果减小 大于 Cr2O72- +6I-+14H+3+3I222-+6e-+3+7H22+2+=2Cr2 7+14H =2CrO阳极 Fe 失电子生成Fe， Fe 与+7H OCr O2

6、72-在酸性条件下反应生成Fe3 +， Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr27 2-， Fe2+循Cr OO环利用提高了Cr2O72- 的去除率【解析】【分析】根据平衡移动原理分析对比实验；注意从图中找出关键信息。【详解】（ 1）由 Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O 2CrO42- ( 黄色 )+ 2H+及平衡移动原理可知，向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠溶液后，可以减小溶液中的氢离子浓度，使上述平衡向正反应方向移动，因此，试管c 和 b（只加水，对比加水稀释引起的颜色变化）对比，试管c 的现象是：溶液变为黄色。（2）试管 a 和 b 对比， a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影

7、响平衡的移动，橙色加深不一定是 c( H+) 增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是c( H+) 增大对平衡的影响。我认为不需要再设计实验证明，故填否。理由是：Cr2O72- ( 橙色 )+ H2O ?CrO42- ( 黄色 )+ 2H+正向是吸热反应，浓 H2SO4 溶于水会放出大量的热量而使溶液的温度升高，上述平衡将正向移动，溶液会变为黄色。但是，实际的实验现象是溶液的橙色加深，说明上述平衡是向逆反应方向移动的，橙色加深只能是因为增大了c( H+) 的结果。（3）对比试管 a、b、c 的实验现象，可知随着溶液的pH 增大，上述平衡向正反应方向移2-2-c(Cr O72- )动， c(Cr2O

8、 7) 减小，而 c(CrO 4 )增大，故2减小。c(CrO42- )（4）向试管 c 继续滴加 KI 溶液，溶液的颜色没有明显变化，但是，加入过量稀H2SO4后，溶液变为墨绿色，增大氢离子浓度，上述平衡向逆反应方向移动，CrO42- 转化为 Cr2O72-，Cr2 72- 可以在酸性条件下将I- 氧化，而在碱性条件下，CrO4 2- 不能将 I- 氧化，说明 +6 价铬O盐氧化性强弱为： Cr2O72- 大于 CrO42- ；此过程中发生的氧化还原反应的离子方程式是 Cr2O72- +6I- +14H+=2Cr3+3I2+7H2O。（ 5）实验中， Cr2O7 2- 在阴极上放电被还原为

9、Cr3+，硫酸提供了酸性环境，其电极反应式是 Cr2O72- +6e- +14H+=2Cr3+7H2O。由实验中 Fe3+去除 Cr2 72-的机理示意图可知，加入 Fe243溶于水电离出3+，在直O( SO )Fe流电的作用下，阳离子向阴极定向移动，故Fe3+更易在阴极上得到电子被还原为Fe2+， Fe2+在酸性条件下把 Cr2O72- 还原为 Cr3+。如此循环往复， Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72- ， Fe2+循环利用提高了 Cr2O72- 的去除率。由此可知，实验iv 中 Cr2O72-去除率提高较多的原因是：阳极Fe 失电子生成Fe2+，Fe2+与 Cr2O

10、72- 在酸性条件下反应生成Fe3+， Fe3+在阴极得电子生成 Fe2+，继续还原 Cr2O72- ，故在阴阳两极附近均在大量的 Fe2+， Fe2+循环利用提高了 Cr2O72- 的去除率。【点睛】本题中有很多解题的关键信息是以图片给出的，要求我们要有较强的读图能力，能从图中找出解题所需要的关键信息，并加以适当处理，结合所学的知识解决新问题。3 （ 1）利用原电池装置可以验证Fe3+与 Cu2+氧化性相对强弱，如下图所示。该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。写出该氧化还原反应的离子方程式： _ 。该装置中的负极材料是_（填化学式），正极反应式是_。（ 2）某研究性学习

11、小组为证明 2Fe3+2I ? 2Fe2+I2 为可逆反应，设计如下两种方案。方案一：取 5mL0.1mol/LKI 溶液，滴加 2mL0.1mol/L的 FeCl3 溶液，再继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，再取上层清液，滴加KSCN溶液。方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是_。有同学认为方案一设计不够严密，即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象，其原因是（用离子方程式表示） _。方案二：设计如下图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向右偏转（注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极），随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。当指针读数变零后，在右管中加入1mol/L FeCl

12、2 溶液。方案二中， “读数变为零 ”是因为 _.“在右管中加入 1mol/L FeCl2 溶液 ”后，观察到灵敏电流计的指针_偏转（填 “向左 ”、“” “ ”向右 或 不 ），可证明该反应为可逆反应。3+2+2+3+2+下层（ CCl4层）溶液呈紫红色，且上层【答案】 Cu+2Fe =Cu+2Fe CuFe + e= Fe清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe3+该可逆反应达到了化学平衡状态向左【解析】【分析】（1）验证 Fe3+与 Cu2+氧化性强弱时，应将反应Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池，原电池中铜作负极发生氧化反应被损耗，选用

13、金属性弱于铜的金属或非金属C 作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐；（2）方案一：如该反应为可逆反应，加入四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色，上层清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色；但在振荡过程中，Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+，不能证明Fe3+未完全反应；方案二：图中灵敏电流计的指针指向右，右侧烧杯为正极，当指针读数变零后，在右管中加入 1mol/LFeCl2 溶液，如为可逆反应，可发生 2Fe2+I2? 2Fe3+2I-， I2 被还原，指针应偏向左。【详解】（1） Fe3+氧化性比 Cu2+强，可发生 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+反应，反应中Cu 被氧化， Cu 电极为原电池的负极，

14、负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，选用金属性弱于铜的金属或石墨作正极，正极上 Fe3+发生还原反应，电极反应式为Fe3+e-=Fe2+，故答案为 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+； Cu；= Fe2+；Fe3+ + e（2） 若该反应为可逆反应，反应中有碘单质生成，但不足量的Fe3+不能完全反应，溶液中依然存在 Fe3+，则证明有碘单质和Fe3+存在的实验设计为：向反应后的溶液再继续加入 2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，下层（CCl4 层）溶液呈紫红色，再取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，故答案为下层（CCl4 层）溶液呈紫红色，且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色；

15、在振荡过程中，Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+，不能证明反应可逆，反应的化学方程式为 4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe3+，故答案为4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+； 若该反应为可逆反应， “读数变为零 ”说明该可逆反应达到了化学平衡状态，故答案为该可逆反应达到了化学平衡状态； 当指针读数变零后，在右管中加入1mol/LFeCl2 溶液，如为可逆反应，可发生2Fe2+I2? 2Fe3+2I-， I2 被还原，灵敏电流计指针总是偏向电源正极，指针应偏向左，故答案为向左。【点睛】本题考查化学反应原理的探究，侧重于分析问题和实验能力的考查，注意把握发生的电极反应、原电池工

16、作原理，注意可逆反应的特征以及离子检验的方法为解答的关键。4 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现反应条件不同，反应速率不同。请回答下列问题：（1）在用稀硫酸与锌制氢的实验中，加入少量下列物质可加快氢气生成速率的是_（填序号）A Na2 SO4 溶液B MgSO4 溶液C SO3D CuSO4 溶液（ 2）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。请完成此实验设计，其中：V1 _ mL， V6 _ mL。该同学最后得出的结论为：当加入少量Cu

17、SO4 溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的 CuSO4 溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析速率下降的主要原因 _ 。（ 3）该同学为探究其它因素对锌与稀硫酸反应速率的影响，又做了以下实验，记录数据如下，回答下列问题： 由实验可推知，反应物的总能量_产物的总能量（填 “”、 “ ”或 “ ”）。 实验 2 和 5表明， _对反应速率有影响。 实验 4 和 5 表明， _对反应速率有影响，能表明同一规律的实验还有_（填实验序号）。 本实验中影响反应速率的其他因素还有_。【答案】 C D30 10当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积

18、 浓度 固体表面积1 和 2温度【解析】（ 1）在用稀硫酸与锌制氢气的实验中，加入Na2SO4 溶液，减小了硫酸的浓度，使速率减小，故A 错误； B、加入 MgSO4 溶液，减小了硫酸的浓度，使速率减小，故B错误； C、通入 SO3 相当于加入了硫酸，增大了硫酸的浓度，加快了化学反应速率；D、加入CuSO 溶液，锌为活泼金属，发生Zn+CuSO=ZnSO+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反444应，化学反应速率加快；故选CD ；（2）研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响要求硫酸的量不变，所以V 1=30，分析可以看出为了消除硫酸的物质的量浓度不同引起的误差，所以加入的硫酸铜和水的体积和要求一样为

19、20mL ，所以 V 6 10 ，加入少量 CuSO4 溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的 CuSO4 溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因是当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积；（ 3） 从表中看出，反应后的温度高于反应前的温度，说明这是一个放热反应，即反应物的总能量大于产物的总能量；实验 2 和 5 表明只要硫酸的物质的量浓度不同，是为了探究浓度对反应速率的影响；实验 4 和 5、 1 和 2，都是为了探究固体表面积对反应速率的影响，粉末反应的时间短，说明固体表面积越大，反应速率越快；由于这是一个放

20、热反应，所以温度也是影响本实验的反应速率的因素之一。5 I 硫 代 硫 酸 钠 是 一 种 重 要 的 化 工 产 品 。 某 兴 趣 小 组 拟 制 备 硫 代 硫 酸 钠 晶 体（ Na2S2O35H2O）。【查阅资料】1. Na 2S2O3 5H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl 2 溶液混合无沉淀生成。 向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2 可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3 和Na2 SO4。2. Na 2SO3 易被氧化； BaSO3难溶于水，可溶于稀 HCl。【制备产品】实验装置如图所示（省略夹持装置）实验步骤：按图 示加入试剂 之前 ，必

21、须进行的操作是。 仪器a 的名称是； E 中的试剂是（选填下列字母编号）。A稀 H2SO4BNaOH溶液C饱和 NaHSO3溶液 先向 C中烧瓶加入Na2S 和 Na2 CO3混合溶液，再向A 中烧瓶滴加H2SO4。 等 Na2S 和 Na2CO3 完全消耗后，结束反应。过滤C 中混合物，将滤液（填写操作名称）、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。【探究与反思】为验证产品中含有Na2SO3 和 Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀 H2SO4、稀 HCl、蒸馏水中选择）取适量产品配成稀溶液，滴入足量的BaCl2 溶液，则可确定产品中含有Na2

22、 SO3和 Na2SO4。 为减少装置C 中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤 进行了改进，改进后的操作是。 Na 2S2O35H2O的溶液度随温度升高显著增大，所得产品通过方法提纯。高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍（Ni ）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4 的装置如图所示（假设电解前后体积变化忽略不计）。下列推断不合理的是。A铁是阳极，电极反应为 Fe 6e + 4H 2O = FeO42 + 8H+B电解时电子的流动方向为：负极Ni电极溶液 Fe 电极正极C若隔膜为阴离子交换膜，则自右向左移动OHD电解时阳极区 pH 降低、阴极区pH 升高

23、，撤去隔膜混合后，pH比原溶液降低【答案】 检查装置的气密性（2 分）分液漏斗（ 1分） B（1 分） 蒸发（ 1 分） 有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生（2 分） 先向 A 中烧瓶滴加浓 H2SO4，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C 中烧瓶加入Na2S 和 Na2CO3 混合溶液。（ 2 分） 冷却结晶或重结晶（ 2 分） ABC （ 3 分）【解析】试题分析：（ 2）装置连接好以后必须进行的操作是检验装置的气密性。仪器a 的名称是分液漏斗； SO 有毒，需要进行尾气处理，E 中的试剂是NaOH溶液，目的是吸收剩

24、余的二2氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，与稀H SO 和饱和 NaHSO溶液不反应，故答243案选 B。将 Na2S2O3 结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥。（3）【探究与反思】根据：Na2S2O3?5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl 2 溶液混合无沉淀生成；Na2SO3易被氧化；BaSO3 难溶于水，可溶于稀HCl； BaSO4 难溶于水，难溶于稀HCl，以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知，取适量产品配成稀溶液，滴加足量 BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气

25、味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3 和Na2 SO4。因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠，所以为减少装置C 中生成 Na2SO 的量，改进后的操4作是先向 A 中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C 中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。（ 4） Na S O?5HO 的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过冷却结晶或重结晶方法提2232纯。 A、铁是阳极，但溶液显碱性，不可能生成+H， A 错误； B、电解时电子的流动方向为：负极 Ni电极，溶液中是离子导电，电子再通过是Fe 电极正极， B 错误； C、因阳C 错误； D、电解时阳极吸引极消耗 OH，故 OH 通过阴

26、离子交换膜自左向右移动，OH 而pH 升高；因为总反应消耗使附近的 pH 降低、阴极区因 OH 向右侧移动而OH ，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH 降低， D 正确，答案选ABC。考点：考查物质制备实验设计及电化学原理的应用6氰化钠（ NaCN）是一种重要化工原料，用于化学合成、电镀、冶金等方面。NaCN 有剧毒，含氰废水需经无害化处理才能排放，某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下：已知： HCNO 的结构式是： H-O-CNHCN 的 Ka= 6.02-10 102 -(aq)+-21Ag(CN) Ag (aq)+ 2CN(aq) K = 1.3 10回答下列问题：（1） CN-中两原子

27、均为8 电子稳定结构，请写出CN-的电子式 _。（2）氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸，请写出相应的离子方程式_。（ 3）向发生塔中通水蒸汽的目的是_。（ 4）氧化池中氰化物的降解分两步进行CN-被氯气氧化成低毒的CNO- ，写出相应的离子方程式_，CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体，写出相应的离子方程式_ 。（ 5）贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因_ 。（ 6）电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度，使镀层更加致密。电解液使用NaAg(CN)2，请写出阴极反应式，解释工业电镀中使用氰离子（CN-）的原因。【答案】 (每空 2 分，共 16 分 )（ 1）（2） CN-+H2OHCN +

28、OH-（ 3）促使 HCN挥发进入吸收塔（ 4） CN-+Cl2+ 2OH- = CNO- + 2Cl-+ H2O2CNO- + 3Cl2+ 4OH-= N2 + CO2 + 6Cl- + 2H2O（ 5）防止生成 HCN 其他合理答案均得分（ 6） Ag(CN)2 -+ e-= Ag + 2CN-；Ag+和 CN-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密。【解析】试题分析：（ 1） CN-中各原子均满足8 电子稳定结构，存在CN键，电子式为，故答案为；（2）氰化钠易发生水解产生氰化氢，方程式为CN-+H2O?HCN+OH-，故答案为CN-+H2O?HCN+OH-；（3）向发生塔

29、中通水蒸汽的目的是促使HCN 挥发进入吸收塔，故答案为促使HCN 挥发进入吸收塔；（4） CN-被氯气氧化成低毒的CNO-，同时得到还原产物氯离子，即CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O； CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，即2CNO-+3Cl2+4OH-=N2 +CO2 +6Cl+2H2O；（5）贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化，这样可以防止生成HCN，故答案为防止生成 HCN；（6）电解池中，电解液使用NaAg(CN)2 ，在阴极上发生得电子的还原反应，即：Ag(CN)2 -+e-=Ag+2CN-，工业电镀中使用氰离子，这样Ag+ 和 CN-可以结合成稳

30、定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密，故答案为- -+-Ag(CN)2 +e =Ag+2CN； Ag 和 CN可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密。【考点定位】考查电解原理；离子方程式的书写；氧化还原反应【名师点晴】本题是一道注重了化学与实际生产的联系的综合知识题，考查利用氧化还原反应来实现废水的转化，涉及氧化还原反应等，明确该反应中的生成物是解本题关键，还可以结合原子守恒、转移电子守恒来分析解答。本题中（4） CN-被氯气氧化成低毒的CNO-，同时得到还原产物氯离子；CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳，据此书写方程式；（6）电解池的阴极上发生得电子的还

31、原反应；根据Ag+和 CN- 可以结合成稳定的络合物。7 某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解 NaCl 溶液及相关实验 ( 此时，止水夹 a 处于打开状态，止水夹b 处于关闭状态 ) 。实验过程中看到了令人很高兴的现象( 阳离子交换膜只允许阳离子和水通过) 。请帮助他们分析并回答下列问题：（1）写出 B 装置中的电极反应：阴极： _ ；阳极： _ 。（2）先后观察到A 装置中的现象是：烧杯 A 中导管产生气泡数秒后溶液变红，；烧瓶中液面_ ，烧杯 A 中导管又有气泡冒出。（ 3）当观察到 A 装置中的现象后，他们关闭止水夹 a，打开止

32、水夹 b。再观察 C装置（此溶液经过煮沸，且上层有油膜），若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式 ( 是离子反应的写离子方程式 ) ： _ ；片刻后再向烧杯 C中吹大量空气，则C中的现象是。-+-2+ A 烧杯中的水【答案】（ 1） 2H O+2e-=H +2OH(或 2H +2e =H ) ， Fe-2e=Fe ；（ 2)222倒吸并产生红色喷泉；上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平；2+-（3） Fe +2OH=Fe(OH)2，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。【解析】试题分析：（ 1）根据电解原理，铁做阳极，活动金属作阳极，先失电子，其电极反应式2

33、，Pt 作阴极，其电极反应式为：；（ 2） B 装置为： Fe 2e=Fe2H2O 2e =H2 2OH产生的氢气，进入烧瓶中，使NH3和水接触，利用NH3 极易溶于水，造成导管内的压强突然减小，产生喷泉，因此溶液变红，A 烧杯中水倒吸并产生红色喷泉；烧杯A 中导管又有气泡冒出，说明 B 中不断产生氢气，因此上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平；（2 23）关闭止水夹 a，打开止水夹 b，生成的 Fe和 NaOH反应， Fe 2OH=Fe(OH)2， Fe(OH)2 容易被氧气所氧化，出现白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。考点：考查电解原理、铁化合物的性质等知识。8（ 16

34、 分）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：编号实验目的碳粉 /g铁粉 /g醋酸 /%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0（2）编号 实验测得容器中压强随时间变化如图2。 t 2 时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了腐蚀，请在图3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了（填 “氧化 ”或 “还原 ”）反应，其电极反应式是。（3）经过

35、相当长的一段时间，图1 锥形瓶中混合物表面生成了一层红棕色的铁锈，取少量铁锈于试管中，加入稀盐酸，取少量反应之后的溶液检验其中的Fe3+，检验 Fe3+最灵敏的试剂是大家熟知的 KSCN，可以检验痕量的 Fe3+。还可用 KI 来检验： 2Fe3+2I2Fe2+I2，有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe3+与 I反应后的溶液显深红色，它是I2 溶于 KI 溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe3+，进而证明这是否是一个可逆反应，试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1mol/L 的 FeCl3、 KI、 KSCN、 NaOH、 H2SO4 、 KMnO4

36、溶液， CCl4，蒸馏水。编号实验操作预期现象和结论在试管中加入少量该（填少量、过量）的FeCl3 溶液和KI 溶液。深红色如期出现将试管中的混合溶液转移至（填仪器）中，倒入一定量的，塞住活塞，充分振荡（萃取），静置。【答案】（ 1）（每空 1 分，共 2 分）编号实验目的碳粉 /g铁粉 /g醋酸 /%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.52.036.0碳粉质量的影响0.22.090.0（2）吸氧 （ 2 分）（ 1 分） 还原（ 1 分） O2+4e-+2H2O=4OH- （ 2 分）（3）（ 8 分）编号实验操作预期现象和结论过量（ 1 分）分液漏斗（ 1 分）； CCl

37、4（ 1 分）；液体分层，上层接近无色，下层紫红色（ 1 分）打开活塞，先放出下层液体，再从分液漏出现血红色，则反应后的混合物中含斗的上口中倒出水层于试管中，加入KSCN Fe3+，进而证明这的确是一个可逆反溶液（ 2 分）应；反之则不含Fe3+，进而证明不是一个可逆反应（2 分）【解析】试题分析：（ 1）探究影响化学反应速率，每次只能改变一个变量，故有 中铁的量不变，为 2.0g； 中改变了碳粉的质量，故为探究碳粉的量对速率的影响；（2）压强与气体的物质的量成正比，从图中可以看出，气体的量开始增加，后减少，故为吸氧腐蚀；活泼金属做负极，故碳为正极，发生还原反应，其电极反应为：O2+4e-+2

38、H2O=4OH-；（ 3）经过相当长的一段时间，图1 锥形瓶中混合物表面生成了一层红棕色的铁锈，取少量铁锈于试管中，加入稀盐酸，取少量反应之后的溶液检验其中的Fe3+，根据题干所给信息可知： 在试管中加入少量该FeCl3 溶液和过量的KI 溶液，现象为出现深红色； 将试管中的混合溶液转移至分液漏斗中，倒入一定量的CCl4，塞住活塞，充分振荡（萃取），静置，碘易溶于有机溶剂现象为液体分层，上层接近无色，下层紫红色； 打开活塞，先放出下层液体，再从分液漏斗的上口中倒出水层于试管中，加入KSCN溶液，则若出现血红色，则反应后的混合物中含Fe3+，进而证明这的确是一个可逆反应；反之则不含Fe3+，进而

39、证明不是一个可逆反应。考点：化学反应原理，探究实验。9（ 15 分）为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度3+-2+3+2+的相互转化。实验如下：研究 “2Fe+2I2Fe +I2”反应中 Fe和 Fe（1）待实验I 溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验 I 的反应达到。（2） iii 是 ii的对比试验，目的是排除有ii 中造成的影响。（3） i 和 ii 的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向 Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因： 。（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测i 中 Fe2+向 Fe3+转化的原因：外加Ag+使 c（ I-）降低，

40、导致I-的还原性弱于 Fe2+，用下图装置（ a、 b 均为石墨电极）进行实验验证。K 闭合时，指针向右偏转，b 作极。 当指针归零（反应达到平衡）后，向U 型管左管滴加0.01 mol/L AgNO 3 溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是。（5）按照（ 4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii 中 Fe2+向 Fe3+转化的原因， 转化原因是。 与（ 4）实验对比，不同的操作是。（6）实验 I 中，还原性： I-Fe2+；而实验II 中，还原性： Fe2+I-，将（ 3）和（ 4）、（ 5）作对比，得出的结论是。【答案】（ 1）化学平衡状态（2）溶液稀释对颜色变化（3）加入 Ag

41、+发生反应： Ag+I-=AgI ，c（ I-）降低；或增大c（Fe2+）平衡均逆向移动（4） 正 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转。（5） Fe 2+随浓度增大，还原性增强，使 Fe2+还原性强于 I- 向 U 型管右管中滴加1mol/L FeSO4 溶液。（ 6）该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向【解析】试题分析：（1）待实验 I 溶液颜色不再改变时，再进行实验II，目的是使实验I 的反应达到化学平衡状态。（2）根据实验 iii 和实验 ii 的对比可以看出是为了排除有ii 中水造成溶液中离子浓度改变的影响；（3） i.加

42、入 AgNO3+与 I-生成 AgI 黄色沉淀， I-浓度降低， 2Fe3+ -2+2， Ag+ 2I2Fe+ I 平衡逆向移动。ii.加入 FeSO4， Fe2+浓度增大，平衡逆移。（4） K 闭合时，指针向右偏转，b 极为 Fe3+得电子，作正极； 当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管左管滴加0.01 mol/L AgNO 3 溶液，产生黄色沉淀，I-离子浓度减小，2Fe3+ 2I-2Fe2+ + I2 平衡左移，指针向左偏转。（5） Fe 2+向 Fe3+转化的原因是Fe2+浓度增大，还原性增强； 与（ 4）实验对比，不同的操作是当指针归零后，向U 型管右管中滴加1mol/L FeSO 溶4液。 将（ 3）和（ 4）、（ 5）作对比，得出的结论是在其它条件不变时，物质的氧化性和还原性与浓度有关，浓度的改变可影响物质的氧化还原性，导致平衡移动。考点：化学平衡移动、电化学知识10 某学校研究性学习小组设计实验探