2020-2021化学化学能与电能的专项培优练习题附详细答案

1、2020-2021 【化学】化学化学能与电能的专项培优练习题附详细答案一、化学能与电能1 二氧化氯 (clo2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。clo2 是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备clo2，回答下列问题：（ 1）以黄铁矿 (fes2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备 clo2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被 clo3-氧化成 so42-，写出制备 clo2 的离子方程式 _。（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原naclo3 制备 clo2，并将制得的clo2 用于处理含 cn-废水。实验室模拟该过程的实验装置(

2、夹持装置略 )如图所示。装置 a 的名称是 _，装置 c 的作用是 _。反应容器 b 应置于 30左右的水浴中，目的是 _。通入氮气的主要作用有 3 个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将clo2 排出，三是_。clo2 处理含cn-废水的离子方程式为_，装置e 的作用是_。（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产clo2 的方法。用于电解的食盐水需先除去其中的ca2+、 mg 2+、 so42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的na2co3 和naoh，充分反应后将沉淀一并滤去。用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取clo2，工作

3、原理如图所示，写出阳极产生 clo2 的电极反应式 _。【答案】 fes2+15clo3 -+14h+ =15clo2+fe3+2so42-+7h2o恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释 clo2，防止其爆炸-222-吸收2cn+2clo =2co +n +2clclo2 等气体，防止污染大气bacl2 cl-5e-+2h2 o=clo2+4h+【解析】【分析】二氧化氯 (clo2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。【详解】（1）以黄铁矿 (fes2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备clo2

4、，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被 clo3-氧化成 so42-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备clo2的离子方程式为 fes23-+23+42-2+15clo+14h =15clo +fe+2so+7h o。（2） 装置 a 的名称为恒压漏洞，装置c 为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。 升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器b 应置于 30左右的水浴中。 根据题文可知， clo 是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆2炸，故通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将cl

5、o2 排出，三是稀释 clo2，防止其爆炸。 clo 2 处理含 cn-废水发生氧化还原反应，将 cn-转化为无污染的 co2 和 n2，故离子方程式为 2cn-+2clo2=2co2+n2 +2cl-；装置 e 在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。（3） 用于电解的食盐水需先除去其中的ca2+、 mg2+、 so42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入na2co3 之前应先加入过量bacl2。 用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到 clo2 ，电极反应式为 cl-5

6、e-+2h2o=clo2+4h+。2 亚硝酰氯nocl 可用于合成清洁剂等。它可用cl2 与 no 在常温常压下合成：它的熔点为-64.5，沸点为 -5.5，常温下是黄色的有毒气体，遇水易水解。 请按要求回答下列相关问题：(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备no 的离子方程式为：_ 。(2)制备nocl 的装置如下图所示，连接顺序为:a( 按气流自左向右方向，用小写字母表示)。装置 a 和 b 作用是干燥no 和 cl2， _ 。装置 d 的作用是 _ 。装置 e 中 nocl 发生反应的化学方程式为 _。(3)工业生产过程中no 尾气处理方法有多种，其中间接电化学法，其原理如图所示：该过程中阴

7、极的电极反应式为： _ 。【答案】 3fe+8h+32+2f e c bd观察气泡调+2no=3fe +2no +4h o e f c bd或节气体流速防止 e 中水蒸气进入f，引起 nocl 的水解nocl+2naoh=nacl+nano2+h o3+2 4 222hso+2e +2h= s o+ 2h o【解析】【分析】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水；（2）将氯气和no 干燥后在装置f 中发生反应，在冰盐中冷凝收集nocl，氯气、 no 以及nocl 均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，注意nocl遇水易水解。（3）由间接电化学法示意图可知，阴极上hso3放电生成

8、s2o4 2， s2o42 在吸收塔中将no 还原为 n2。【详解】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为+32+2+32+23fe+8h +2no=3fe +2no +4h o，故答案为3fe+8h +2no =3fe +2no +4h o；（2）将氯气和 no 干燥后在装置f 中发生反应，在冰盐中冷凝收集nocl，氯气、 no 以及nocl 均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，nocl 遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置，故答案为e f （或 f e） c b d； 装置 a 和 b 作用是除干燥 no、 cl2 外，另一个作用

9、是通过观察气泡调节气体的流速控制反应的发生，故答案为观察气泡调节气体流速； nocl 遇水易水解，装置 d 中氯化钙做干燥剂，吸收水蒸气，防止器 f 中，引起 nocl 的水解，故答案为防止 e 中水蒸气进入 f，引起e 中水蒸气进入反应 nocl 的水解； 装置 e 的目的吸收尾气，防止污染环境，nocl 与氢氧化钠溶液反应生成nacl、 nano2和 h2o，反应的化学方程式为 nocl+2naoh=nacl+nano+h2o，故答案为nocl+2naoh=nacl+nano+h2o；（3）由间接电化学法示意图可知，阴极上hso3放电生成s2o4 2， s2o42 在吸收塔中将no 还原为

10、 n2，阴极的电极反应式为+2+ 2h2o，故答案为2hso3+2e+2h = s2o42hso3+2 422+2e+2h = s o+ 2h o。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重考查分析问题和解决问题的能力，注意化学方程式的书写和排列实验先后顺序的方法，掌握电极反应式的书写方法是解答关键，4溶液放置在空气中容易变质，因此为了方便使用2，实验室中常保存硫酸亚铁3fesofe铵晶体 俗称 “摩尔盐 ”，化学式为 (nh424 22o，它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定) fe(so ) ?6h是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)i硫酸亚铁铵晶体的制备与检验（ 1）某兴趣小

11、组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中，配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，这样处理蒸馏水的目的是 _。向 feso溶液中加入饱和 (nh4)2so4 溶液，经过操作 _、冷却结4晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。（ 2）该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图所示实验的目的是 _， c 装置的作用是 _。取少量晶体溶于水，得淡绿色待测液。取少量待测液， _ (填操作与现象 )，证明所制得的晶体中有fe2 。取少量待测液，经其它实验证明晶体中有nh4 和 so42ii实验探究影响溶液中 fe2 稳定性的因素（ 3）配制 0.8 mol/l 的 feso4

12、 溶液（ ph=4.5）和 0.8 mol/l 的(nh4)2fe(so4)2 溶液（ ph=4.0），各取 2 ml 上述溶液于两支试管中，刚开始两种溶液都是浅绿色，分别同时滴加 2 滴 0.01mol/l 的 kscn溶液， 15 分钟后观察可见： (nh4)2fe(so4)2 溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液； feso4 溶液则出现淡黄色浑浊。（资料 1）沉淀fe(oh)23fe(oh)开始沉淀 ph7.62.7完全沉淀 ph9.63.7请用离子方程式解释feso溶液产生淡黄色浑浊的原因 _。4讨论影响2稳定性的因素，小组同学提出以下3 种假设：fe假设 1：其它条件相同时，nh4的存在使

13、 (nh4)2fe(so4 )2 溶液中 fe2+稳定性较好。假设2：其它条件相同时，在一定2稳定性越好。ph 范围内，溶液 ph 越小 fe假设3： _。（4）小组同学用如图装置（g 为灵敏电流计），滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液 a（0.2 mol/l nacl ）和溶液b（0.1mol/l feso4）为不同的 ph，观察记录电流计读数，对假设2进行实验研究，实验结果如表所示。序号1nacl电流计读数a： 0.2mol lb： 0.1mol l1feso4实验 1ph=1ph=58.4实验 2ph=1ph=16.5实验 3ph=6ph=57.8实验 4ph=6ph=15.5（资料 2）原

14、电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原 电池的电流越大。（资料 3）常温下， 0.1mol/l ph=1 的feso44根据以溶液比 ph=5 的 feso 溶液稳定性更好。上实验结果和资料信息，经小组讨论可以得出以下结论：u 型管中左池的电极反应式_ 。对比实验 1 和 2（或 3 和 4） ,在一定 ph 范围内，可得出的结论为_。对比实验 _ 和_ ，还可得出在一定ph 范围内溶液酸碱性变化对o 氧化性强弱的影响因素。2 对（资料3）实验事实的解释为_ 。【答案】除去水中溶解的氧气，防止氧化fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气

15、逆向进入装有无水cuso4的试管，影响实验结果36滴入少量 k fe(cn) 溶液，出现蓝色沉淀（或先滴入2 滴 kscn溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色）4fe2+ + o2 + 10h2o = 4fe(oh)3 + 8h+ 当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响 fe2+的稳定性。（或当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，fe2+的稳定性较好。） o2 + 4e- +4h+= 2h2o溶液酸性越强 ,fe2+的还原性越弱13（或 2 和 4）其它条件相同时，溶液酸性增强对fe2+的还原性减弱的影响，超过了对o2 的氧化性增强的影响。故 ph=1 的 feso4 溶液更稳

16、定。【解析】【分析】i.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化；向feso4 溶液中加入饱和(nh4)2so4 溶液，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体；(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰；检验 fe2+，可以向样品中滴入少量 k362+；或先fe(cn) 溶液，出现蓝色沉淀，说明存在fe滴入 2 滴 kscn溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在fe2+；ii.(3) 由表可知， ph=4.5 的 0.8 mol/l 的 feso 溶液中，会产生fe(oh) 沉淀，说明二价铁43被氧化成了三价铁，同

17、时和水反应生成fe(oh)3 沉淀；0.8 mol/l 的 feso2 溶液中硫酸根的浓度也不4 溶液（ ph=4.5）和 0.8 mol/l 的 (nh4 )2fe(so)4同，可以以此提出假设；(4) feso4 中的铁的化合价为 +2 价，具有还原性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极， nacl 中溶解的氧气得电子生成，在酸性环境中生成水；实验 1 和 2（或 3 和 4）中 nacl 溶液的 ph 相同， feso溶液的 ph 不同，且 feso4 溶液的4ph 越小，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，

18、可以得出结论；对比实验 1 和 3（或 2 和 4）发现， feso4 溶液的 ph 相同时， nacl 溶液的 ph 越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出结论；对比实验 1 和 4， nacl 溶液的 ph 增大酸性减弱， feso4 溶液的 ph 减小酸性增强，但是电流却减小，结合的结论分析。【详解】i.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化，在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，目的是：除去水中溶解的氧气，防止氧化fe2+；向 feso4溶液中加入饱和 (nh4)2so4 溶液，

19、需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体；(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色，该装置的实验目的是：检验晶体中是否含有结晶水；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰，需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水cuso4 的试管，影响实验结果；检验 fe2+，可以向样品中滴入少量k3fe(cn)6溶液，出现蓝色沉淀，说明存在fe2+；或先滴入 2 滴 kscn溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在fe2+；ii.(3)由表可知，ph=4.5 的0.8 mol/l的 feso4 溶液中，会产生fe(oh)3 沉淀，说明二价铁被氧化成了三价铁，同时和水反应

20、生成fe(oh)3 沉淀，离子方程式为：4fe2+ + o2 + 10h2o =4fe(oh)3+ 8h+； 0.8 mol/l 的 feso4 溶液（ ph=4.5）和 0.8 mol/l 的 (nh4 )2fe(so4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同， 0.8 mol/l 的 (nh4)2fe(so4)2 溶液中硫酸根浓度更大，故可以假设：当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响fe2+的稳定性；或者当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，fe2+的稳定性较好；(4) feso4 中的铁的化合价为 +2 价，具有还原性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极， nacl 中溶解的氧气得电子生成

21、，在酸性环境中生成水，故电极方程式为：o2 + 4e-+4h+= 2h2o；实验 1 和 2（或 3 和 4）中 nacl 溶液的 ph 相同， feso4溶液的 ph 不同，且4溶液的fesoph 越小，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出的结论是：溶液酸性越强，fe2+的还原性越弱；对比实验1 和 3（或 2 和 4）发现， feso4 溶液的 ph 相同时， nacl 溶液的 ph 越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得

22、出在一定ph 范围内溶液的碱性越强，o2 氧化性越强；对比实验1 和 4， nacl 溶液的 ph 增大酸性减弱，feso4 溶液的 ph 减小酸性增强，但是电流却减小，结合的结论，和其它条件相同时，溶液酸性增强对fe2+的还原性减弱的影响，超过了对o2 的氧化性增强的影响。故ph=1 的 feso4 溶液更稳定。4 某小组在验证反应 “fe+2ag=fe2+2ag”的实验中检测到 fe3+，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的 0.05 mol l-1 硝酸银溶液（ ph2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物取少量黑色固体，洗涤后，_（填操作和现象），证明

23、黑色固体中含有ag。取上层清液，滴加 k3fe(cn)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_。(2)针对 “溶液呈黄色 ”，甲认为溶液中有 fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有fe3+，乙依据的原理是 _ （用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加 kscn溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间 /min现象3产生大量白色沉淀；溶液呈红色产生白色沉淀；较 3 min 时量少；溶液红色30较 3 min 时加深120产生白色沉淀；较色较 30 min 时变浅30 min时量少；溶液红(资料：

24、 ag+与 scn-生成白色沉淀 agscn) 对 fe3+产生的原因作出如下假设：假设 a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生fe3+；假设 b：空气中存在o2 ，由于 _（用离子方程式表示），可产生fe3+；假设 c：酸性溶液中no3-具有氧化性，可产生fe3+；假设 d：根据 _现象，判断溶液中存在ag+，可产生 fe3+。 下列实验可证实假设 a、 b、 c 不是产生 fe3+的主要原因。实验可证实假设d 成立。实验：向硝酸酸化的_溶液（ ph2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加 kscn溶液， 3 min 时溶液呈浅红色， 30 min 后溶液几乎无色。实验：装置如图。

25、其中甲溶液是_，操作及现象是 _ 。【答案】加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解（或者加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀） fe2+fe+2fe3+=3fe2+ 4fe2+o2+4h+ =fe3+2h2o 白色沉淀0.05-1mol l nano3 溶液 fecl2、 fecl3 混合溶液按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加kscn溶液，后者红色更深【解析】【详解】(1) 黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入hcl 或 h so溶解 fe，而银不24能溶解，故答案为：加入足量稀盐酸(或稀硫酸 )酸化，固体未完

26、全溶解；332+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有fe2+，故答案为： fe2+；kfe(cn) 是检验 fe(2)过量铁粉与3+2+3+2+3+2+fe 反应生成fe ，即 fe+2fe =3fe ，故答案为： fe+2fe=3fe ；o 2氧化fe2+反应为 4fe2+o2+4h+=4fe3+2h2o，白色沉淀是agscn，所以实验可以说明含有 ag+， ag+可能氧化 fe2+生成 fe3+，故答案为： 4fe2+o2+4h+=4fe3+2h2o；白色沉淀； 实验 ： 证明假设 abc 错误，就是排除ag+对实验的影响，相当于没有ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05

27、mol?l-1nano3，故答案为：-10.05 mol lnano3溶液 ；实验 ： 原电池实验需要证明的是假设d 的反应 ag+fe2+=ag+fe3+能够实现，所以甲池应当注入 fecl2、 fecl3 混合溶液，按图连接好装置，如电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加kscn溶液，后者红色更深，可说明 d 正确，故答案为：fecl2、 fecl3 混合溶液；按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加kscn溶液，后者红色更深。5 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

28、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 后铁电极附近溶液依然澄清，断开i 中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

29、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：kcl（s）k+ (aq)+ cl (aq) ，滴加 12mol/l 的盐酸， 增大 c（ cl），平衡逆向移动，析出kc

30、l 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被氧化为3+fe 6e2-+4h 2ofe 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 =+h (或 2h o + 2e= 2oh + h )，故答案为：2h + 2e= h (或 2h o + 2e= 2oh22222h2)；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

31、，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，动，析出 kcl 晶体，白色晶体为氯化钾晶体，故答案为：试管增大 c(cl )，平衡逆向移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；(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o

32、h 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

33、应式为 fe 6e + 8oh = feo42- +4h2o，故答案为： fe 6e + 8oh = feo42- +4h2o；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，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

34、，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。6 保险粉又称连二亚硫酸钠(na2s2 o4)，可用于纺织工业的漂白剂、脱色剂，脱氯剂。na2s2o4 是白色粉末，无味，易溶于水、难溶于乙醇，具有极强的还原性，在空气中易被氧化，在碱性介质中稳定。.甲酸钠 ( hcoona) 法制备过程如下：（ 1）连二亚硫酸钠中硫元素的化合价为_。（ 2）实验室用 na2so3 固体和某酸反应制备 so2 气体，制备 so2 时所选用的酸，你认为下列最适宜选用的是 _。a 浓盐酸b 浓硝酸c 质量分数为70%的硫酸d 质

35、量分数为10%的硫酸（3）步骤 中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为_。（4）上述步骤 中，加入适量乙醇水溶液的作用是_。（5）在包装保存“保险粉”时加入少量的na2co3 固体，目的是_ 。（6） 现将0.05mol/l na2s2 o4 溶液在空气中放置，其溶液的ph 与时间 (t) 的关系如图所示。t 1 时溶液中只有nahso3 一种溶质 ，此时含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为_。t1t2 段发生化学反应的离子方程式为_ 。.电解法制备 :工业上用惰性电极电解nahso3 溶液得到na2s2 o4。过程如图所示（ 7） 产品在 _（填“阳极 ”、“阴极 ”） 得到 。 若不加隔膜，

36、则连二亚硫酸钠产率降低，其原因是_ 。【答案】+3 c naoh+hcoona+2so=na2s2 o4+co2+h2o 连二亚硫酸钠难溶于乙醇，用乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度，有利于na2s2 o4 晶体析出na2co3 为碱性物质， 提高 “保险粉 ”的稳定性c(hso3-) c(so32-) c(h2so3) 2hso3-+o2=2h+2so4 2- 阴极若不加隔膜，则部分hso3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，得不到连二亚硫酸钠，使连二亚硫酸钠产率下降或部分hso3- 被阳极产生的cl2 氧化生成so42-，使连二亚硫酸钠产率下降【解析】 .(1)连二亚硫酸

37、钠(na2s2o4)中钠元素为 +1 价，氧元素为-2 价，根据正负化合价的代数和为0 ，硫元素的化合价为+3 价，故答案为：+3；(2) 二氧化硫具有还原性，能被硝酸氧化，盐酸中的氯化氢易挥发，制得的二氧化硫不纯，70%的 h 2so4 产生二氧化硫的速率较快，故选c；(3)so2 气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成na 2s2o4 和二氧化碳，反应的化学方程式为naoh+hcoona+2so 2=na 2s2o4+co 2+h2 o，故答案为：naoh+hcoona+2so 2=na 2s2o4+co 2+h2 o；(4)根据题意， na2s2o4 易溶于水、难溶于乙醇。加入适量乙醇水溶液可

38、以降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度，有利于na2s2o4 晶体析出，故答案为：连二亚硫酸钠难溶于乙醇，用乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度，有利于na2s2o4 晶体析出 ；(5) 由信息可知在碱性介质中稳定，则在包装保存“保险粉”时加入少量的na 2co 3 固体，目的是 na2 co3 为碱性物质，提高“保险粉”的稳定性，故答案为：na 2co3 为碱性物质，提高“保险粉”的稳定性；(6) nahso3 的电离程度大于水解程度，溶液显酸性，含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为 c(hso3-)c(so32-) c(h2so3)，故答案为： c(hso3-) c(so32-) c

39、(h2 so3)；na 2 24溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则1s o0 t 段发生离子反应方程式为242-2+2h2o=4hso3-，t 13，根据图像2时 ph=1 ，说明2s o+o点是为 0.1mol/l 的 nahsotnahso 3完全被氧化生成硫酸氢钠，t 1t2 段发生化学反应的离子方程式为2hso3-2+42-，故答案为： 2hso3-2+42-；+o =2h +2so+o =2h +2so .(7) 用惰性电极电解 nahso3 溶液得到 na2s2o4，反应过程中 s 元素的化合降低，被还原，应该在阴极上反应得到 na2s2o4，故答案为：阴极；若不加隔膜，则部分

40、 hso3-到阳极失电子发生氧化反应，也可能被阳极产生的氯气氧化，结果都会生成硫酸根离子，得不到连二亚硫酸钠，使连二亚硫酸钠产率下降，故答案为：若不加隔膜，则部分 hso3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，得不到连二亚硫酸钠，使连二亚硫酸钠产率下降 。7 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：.用甲图装置进行第一组实验。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代cu 作电极的是_(填序号)。a铝b石墨c银d 铂（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 ”“

41、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 “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

42、_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 2h 2e =h2(或 2h2o 2e =h2 2oh )从右向左 滤纸上有红褐色斑点产生 (答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可) 增大fe 6e 8oh =feo42 4h2o 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