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文檔簡介
1、2020-2021 備戰(zhàn)高考化學提高題專題復習化學能與電能練習題及答案解析一、化學能與電能1 某實驗小組對fecl3 分別與 na2so3、 nahso3 的反應進行探究。(甲同學的實驗)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 中負極的電極反應式為_
2、 。乙同學進一步探究fecl3 溶液與nahso3 溶液能否發(fā)生反應,設(shè)計、完成實驗并記錄如下:裝置編號反應時間實驗現(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?,之后幾乎無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)乙同學認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從反應速率和化學平衡兩個角度解釋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)、反應物是否接觸形成紅色配合物(任寫兩條)【解析】【分析】甲同學實驗: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,試劑x 為負極,失電子發(fā)生氧化反應;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
5、;乙同學進一步探究fecl3 溶液與 nahso3 溶液能否發(fā)生反應:01 min 產(chǎn)生紅色沉淀,有刺激性氣味氣體逸出,紅色沉淀應為fe(oh)3,氣體應為二氧化硫,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行,最終溶液幾乎無色; 30min 后反應現(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,fe3+被還原成fe2+,鐵氰化鉀溶液可以與亞鐵離子反應生成藍色沉淀,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)生藍色沉淀,證明產(chǎn)生了fe2+;(3)實驗 i 中試劑 x 為原電池負極,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,反應的離子方程式:h+ +hso3-=h2o+so2;(5)fecl3 溶液與 nahso3 溶液混合反應,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?,之后幾乎無色,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 )、反應物是否接觸形成紅色配合物有關(guān)?!军c睛】第 3 題寫電極反應方程式時要注意 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 如圖所示, e 為浸有 na2 4a、 b 均為 pt 片,壓在濾紙so 溶液的濾紙,并加入幾滴酚酞。兩端, r、
9、s 為電源的電極。 m、 n 為惰性電極。 g 為檢流計, k 為開關(guān)。試管c、 d 和電解池中都充滿 koh 溶液。若在濾紙 e 上滴一滴紫色的 kmno4 溶液,斷開 k,接通電源一段時間后, c、 d 中有氣體產(chǎn)生。( 1) r 為電源的 _, s 為電源的 _。( 2) a 極附近的溶液變?yōu)榧t色, b 極的電極反應式為 _。( 3)濾紙上的紫色點移向 _(填 “a極”或 “b極 ”)。(4)當試管 c、 d 中的氣體產(chǎn)生到一定量時,切斷外電源并接通開關(guān)k,經(jīng)過一段時間,c、 d 中氣體逐漸減少,主要是因為_,寫出有關(guān)的電極反應式:_?!敬鸢浮控摌O正極 2h2o 4e- o2 b 極 氫
10、氣和氧氣在堿性環(huán)境下發(fā)生原電池=4h反應,消耗了氫氣和氧氣2h-4e-2 4oh=4h2o(負極 ), o2 2h2o4e =4oh (正極 )【解析】【分析】(1)根據(jù)電極產(chǎn)物判斷電解池的陰陽極及電源的正負極;(2)根據(jù)電解池原理及實驗現(xiàn)象書寫電極反應式;(3)根據(jù)電解池原理分析電解質(zhì)溶液中離子移動方向;(4)根據(jù)燃料電池原理分析解答。【詳解】( 1)斷開 k,通直流電,電極 c、 d 及氫氧化鉀溶液構(gòu)成電解池,根據(jù)離子的放電順序,溶液中氫離子、氫氧根離子放電,分別生成氫氣和氧氣,氫氣和氧氣的體積比為2:1,通過2h2 4oh- 4e-=4h2o(負極 ), o2 2h2o4e-=4oh-(
11、正圖象知, c 極上氣體體積是d 極上氣體體積的2 倍,所以c 極上得氫氣,d 極上得到氧氣,故 r 是負極, s是正極,故答案為:負極;正極;(2) a 極是陰極,電解高錳酸鉀時,在該極上放電的是氫離子,所以該極上堿性增強,酚酞顯紅色, b 極是陽極,該極附近發(fā)生的電極反應式為:2h2o-4e-=4h+o2,故答案為:2h2o-4e-=4h+o2 ;(3)浸有高錳酸鉀的濾紙和電極a、 b 與電源也構(gòu)成了電解池,因為r 是負極, s是正極,所以 b 極是陽極, a 極是陰極,電解質(zhì)溶液中的陰離子高錳酸根離子向陽極移動,紫色點移向 b 極,故答案為: b 極;(4)當 c、 d 里的氣體產(chǎn)生到一
12、定量時,切斷外電源并接通開關(guān)k,構(gòu)成氫氧燃料電池,氫氣和氧氣在堿性環(huán)境下發(fā)生原電池反應,消耗了氫氣和氧氣;在燃料電池中,燃料氫氣為負極,在堿性環(huán)境下的電極反應式為:2h2+4oh-4e-=4h2o, c 中的電極作負極,d 中的電極作正極,電極反應式為 o2+2h2o+4e-=4oh-,故答案為:氫氣和氧氣在堿性環(huán)境下發(fā)生原電池反應,消耗了氫氣和氧氣;極 )?!军c睛】明確原電池和電解池的工作原理、各個電極上發(fā)生的反應是解答本題的關(guān)鍵,難點是電極反應式的書寫,注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì),以及電解質(zhì)溶液中陰陽離子移動方向,為易錯點。3 電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。如圖表示一個電解池,裝有電解液a;
13、x、 y 是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題。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溶液,則:(1)電解池中 x 極上的電極反應式是_,在 x 極附近觀察到的現(xiàn)象是_。(2)y 電極上的電極反應式是_ ,檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是 _?!敬鸢浮?2h+2 2e2 把濕潤的碘化鉀淀粉試紙+2e =h 放出氣體,溶液變紅2cl=cl放在 y 電極附近,試紙變藍【解析】【詳解】由題意或圖像可知,此池為電解池,x 極為陰極, y 極為陽極。電極為惰性電極,飽和nacl 溶液中存在 na+、 cl 、 h+、 oh ,在陰極上,
14、h+ 放電能力強于 na+,故陰極上發(fā)生的電極反應式為 2h+2e=h2,因而導致 x 極附近有氣體放出,溶液呈堿性,溶液顏色由無色變?yōu)榧t色;在陽極上,cl放電能力強于oh ,故陽極上發(fā)生的電極反應式為2cl 2e=cl2。4 某同學設(shè)計了甲烷燃料電池并探究某些工業(yè)電解原理(如圖所示 ),其中乙裝置為探究氯堿工業(yè)原理 (x 為陽離子交換膜,c 為石墨電極 ),丙裝置為探究粗銅精煉原理。請回答下列問題:(1)從 a 口通入的氣體為 _。(2)b 電極的電極材料是 _。(3)寫出甲中通甲烷一極的電極反應式:_ 。(4)寫出乙中發(fā)生的總反應的離子方程式為_ ?!敬鸢浮垦鯕獯帚~ ch-8e-2+ 7h
15、2o4+ 10oh = co32cl 2h2ocl2 h2 2oh【解析】【分析】乙裝置為探究氯堿工業(yè)原理,說明鐵電極為陰極,則b 為電源的負極,即通入甲烷,a 為電源的正極,通入氧氣。丙為電解精煉銅,則a 為精銅, b 為粗銅?!驹斀狻恳已b置為探究氯堿工業(yè)原理,說明鐵電極為陰極,則b 為電源的負極,即通入甲烷,a 為電源的正極,通入氧氣。丙為電解精煉銅,則a 為精銅, b 為粗銅。 (1)根據(jù)分析 a 極通入的為氧氣;(2)b 連接電源的正極,是電解池的陽極,應為粗銅;(3)根據(jù)電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀分析,甲烷失去電子生成碳酸根離子,電極反應為4-ch -8e +-22310oh = co+
16、7h o;(4)乙為電解氯化鈉溶液,電解反應方程式為 2h2o22。2clcl h 2oh【點睛】掌握電解池的工作原理。若陽極為活性電極,即是除了鉑金以外的其它金屬時,金屬放電,不是溶液中的陰離子放電。陰極為溶液中的陽離子放電。掌握燃料電池的電極的書寫。注意電解質(zhì)的酸堿性。5 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。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。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,化學式常寫成 (fewo4 和 mnwo 4 ),鎢酸( h2 wo4)酸
17、性很弱,難溶于水。已知: cawo 4 與碳酸鈉共熱發(fā)生復分解反應。 鎢在高溫下可與焦炭(c)反應生成硬質(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,空氣熔融時的化學反應方程式_ ;白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學反應方程式_。(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 ,但用氫氣更具有優(yōu)點,其理由是_ 。( 4)已知氫氧化鈣和鎢酸鈣 (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
18、)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)生反應的離子方程式為 _ , t2 時該反應的平衡常數(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式_ ?!敬鸢浮苛?4 fewo4+8naoh+o22fe2o3+4na2wo4+4h2 ocawo +na cocaco+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
19、 + 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,反應的化學反應方程式為 4 fewo4223242+8naoh+o2fe o +4na wo+4h o;白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學反應方程式為cawo4233244+na cocaco+nawo ,故答案為:fewo +8naoh+o
20、2fe 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
21、, 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)生復分解反應,氫氧化鈣和鎢酸根離子反應生成鎢酸鈣沉淀,反應的離子方程式為: 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 物 平 衡 濃 度 系 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 +2
22、oh; 110;7=1 104(5)電解時,陰極是氫離子放電生成氫氣,電極反應式是2h+2e-=h2,陽極是碳化鎢失去電子,發(fā)生氧化反應: wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2 +10h+,故答案為: wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2 +10h+。6 請從圖中選用必要的裝置進行電解飽和食鹽水(含酚酞)的實驗,要求測定產(chǎn)生的氫氣的體積(大于25ml),并檢驗氯氣的氧化性。(1) a 極發(fā)生的電極反應式是_ ; b 極發(fā)生的電極反應式是_( 2)電極 a 可能觀察到的 現(xiàn)象是 _( 3)設(shè)計檢測上述氣體實驗裝置時,各接口的正確連接順序為_接 _、_接 a, b 接 _、_ 接_
23、。(4)實驗中,在盛有ki- 淀粉溶液的容器中發(fā)生反應的離子方程式為_ 。【答案】( 1) 2h 2e =h22cl 2e=cl2 2e(2)溶液變紅,有氣體產(chǎn)生( 3) h f g d e c( 4) cl 2 2i =2cl i 2【解析】試題分析:( 1)要達到電解食鹽水的目的,則電解池中鐵棒必須連接電源的負極而作陰極,碳棒則連接電源的正極而作陽極,反之,鐵作陽極則fe2 進入溶液,無法實現(xiàn)電解食鹽水的目的。 a 極發(fā)生的電極反應式是 2h 2e=h2; b 極發(fā)生的電極反應式是 2cl 2e =cl2 2e(2)電源負極接電解池的鐵棒,負極區(qū)氫離子放電生成氫氣和氫氧化鈉,所以電極a 可
24、能觀察到的 現(xiàn)象是溶液變紅,有氣體產(chǎn)生。(3)電解池左邊a 導管口產(chǎn)生h2,右邊 b 導管口產(chǎn)生cl 2,以電解池為中心,則有:hf、ga、bd、ec,相應裝置的作用:(4) 實驗中,在盛有ki- 淀粉溶液的容器中發(fā)生反應的離子方程式為cl 2 2i =2cl i 2。考點:本題考查化學反應中的能量變化。7 回收利用印刷電路板上的銅制備銅的化合物,實現(xiàn)資源的再利用。( 1)回收利用印刷電路板上的銅制備 cucl2。實驗室模擬回收過程如下:已知部分物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的ph 如下表:物質(zhì)開始沉淀沉淀完全fe(oh)7.69.62fe(oh)2.73.73cu(oh)24.48.0請回答下列問
25、題: 步驟 iii 的操作名稱是 _。 下列試劑中,可以作為試劑a 的是 _。a hno3 溶液 bfe2(so4)3 溶液 cfecl3 溶液 若不加試劑b,直接加入試劑c 調(diào)節(jié)溶液 ph,是否可行? _(填 “是 ”或“否 ”),理由是 _。( 2)用 h2o2 和硫酸共同浸泡印刷電路板制備硫酸銅。已知: 2h2o2 (l)=2h2o (l) +o2(g) h1=196kj/mol h2o(l)=h2(g) +1/2o2(g) h2= 286kj/molcu(s) +h2 so4(aq)=cuso4(aq) +h2(g) h3=64kj/mol則 cu(s) +h2o2(l) +h2so4
26、 (aq) =cuso4(aq) +2h2o(l) h =_。(3)將反應cu+h222442_。o +h so=cuso +2h o 設(shè)計成原電池,其正極電極反應式是(4)若用硝酸和硫酸共同浸泡印刷電路板制備硫酸銅,假設(shè)印刷電路板中其他成分不與酸反應,欲制取3mol 純凈的硫酸銅,需要0.5 mol/l 的硝酸溶液的體積是 _l。【答案】過濾c否 不能除去亞鐵離子,影響所得氯化銅純度-320kj/molh2o2+2h+2e-=2h2o4【解析】【分析】【詳解】(1) 操作是將固體和液體分開,用過濾; 利用印刷電路板上的銅制備cucl2,反應后的溶液中有鐵元素,說明使用的是氯化鐵,選 c; 需
27、要將溶液中的鐵元素變成沉淀,若以氫氧化亞鐵的沉淀形式,溶液的ph 在 7.6 到 9.6之間,而銅離子已經(jīng)沉淀,不能分離,若以氫氧化鐵的形式沉淀,ph2.7 開始沉淀,到3.7沉淀完全,這時銅離子沒有開始沉淀,所以要將亞鐵氧化成鐵離子才能調(diào)節(jié)溶液的ph 值進行沉淀,所以不可行,選否;因為那樣不能除去亞鐵離子,會影響所得氯化銅純度;(2)根據(jù)蓋斯定律,將方程式進行四則運算, +/2- ,則反應熱 =+64-196/2-286=-320kj/mol ; (3) 原電池中銅做負極,過氧化氫在正極反應得到電子,電極反應為:h2o2+2h+2e-=2h2o;(4)根據(jù)離子方程式分析:3cu+8h+2no
28、3-=3cu2+2no+4h2o,生成3mol 硫酸銅,需要3mol 銅, 2mol 硝酸,所以硝酸的體積為2/0.5=4l。8 (11 分 ) 某化學興趣小組用如圖所示裝置電解cuso4溶液,測定銅的相對原子質(zhì)量。(1)若實驗中測定在標準狀況下放出的氧氣的體積vl,b 連接直流電源的_(填“正極”或“負極”);( 2)電解開始一段時間后,在 u 形管中可觀察到的現(xiàn)象有 _ ,電解的離子方程式為 _ 。( 3)實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是 _(填寫序號)b極的質(zhì)量增重m ga極的質(zhì)量增重m g(4)下列實驗操作中必要的是_(填字母)a稱量電解前電極的質(zhì)量b電解后,取出電極直接烘干稱重c刮下電解過程中
29、電極上析出的銅,并清洗、稱重d在有空氣存在的情況下,烘干電極必須采用低溫烘干的方法( 5)銅的相對原子質(zhì)量為: _(用含有 m、 v 的計算式表示)( 6)如果用堿性 (koh為電解質(zhì) ) 甲醇燃料電池作為電源進行實驗 , 放電時負極電極反應式為_ ?!敬鸢浮浚?11 分,除標注外每空2 分)( 1)正極 ;( 2)銅電極上有紅色固體析出,石墨電極上有無色氣體產(chǎn)生,溶液藍色變淺;2cu2+ +2ho 電解 2cu+o+4h+;(3);( 4) ad;( 5)3322;( 6) choh 6e+8oh =co+6h o【解析】試題分析:( 1)銅作電極是活性電極,在溶液中 oh 放電生成氧氣,說
30、明銅作陰極,與電源的負極相連,所以 b 連接直流電源的正極。( 2)惰性電極電解硫酸銅溶液,陰極:2cu2 +4e=2cu, 陽極 :4oh-4e =2ho+o2,所以電解開始一段時間后,在 u 形管中可觀察到的現(xiàn)象有銅電極上有紅色固體析出,石墨電極上有無色氣體產(chǎn)生,溶液藍色變淺;陰極陽極電極反應相加即得電解的總反應,電解的離子方程式為2+電解+2cu +2ho2cu+o+4h ;(3)該實驗測定銅的相對原子質(zhì)量,需要知道銅的質(zhì)量,銅在a 極析出,所以選( 4)該實驗需測定析出銅的質(zhì)量,陰極析出銅,而陰極用銅作電極,只需要測定反應前后陰極的質(zhì)量差,在有空氣存在的條件下,2cu+o 2cuo,所
31、以在有空氣存在的情況下,烘干電極必須采用低溫烘干的方法,選ad。( 5)根據(jù) 2cu2+2h2o 電解 2cu+o+4h+2m 22.4m v列方程解得 m=;(6)用 koh溶液作電解液的甲醇燃料電池,甲醇在負極是電子生成co , co與 koh溶液22反應生成碳酸鉀,所以負極電極反應為ch3oh 6e2+6h2o。+8oh =co3考點:考查電解的工作原理。9 類比是化學學習中常用的方法之一,已知硝酸能把鐵氧化成fe(no3)3,但當鐵過量時,產(chǎn)物是 fe(no3) 2。某同學受此啟發(fā),提出一個相似的觀點:氯氣與鐵粉反應,當cl2 足量時生成 fecl3,當鐵粉過量時產(chǎn)物是 fecl2 。
32、為驗證該觀點是否正確,該同學將一根細的純鐵絲分別在足量和少量的cl2 中點燃,取其表面生成物并分別編號為a、 b,然后通過實驗確定其成分。探究過程如下:提出假設(shè): a 是 fecl3, b 是 fecl2 。( 1)設(shè)計實驗方案:分別取 a、 b 的溶液均進行以下實驗,但實驗現(xiàn)象相同。請?zhí)顚懴卤碇械南鄳崭瘛嶒灧椒▽嶒灛F(xiàn)象結(jié)論分別向 a、 b 溶液中加kscn溶液_固體物質(zhì)中有fecl3分別向 kmno4 溶液中加適量a、kmno4 溶液顏色無明顯變化固體物質(zhì)中不含_b 溶液(2)根據(jù)上述實驗結(jié)論,寫出cl2 與鐵粉加熱時發(fā)生反應的化學方程式_ 。( 3)為進一步探究 fecl3 溶液的性質(zhì)
33、,他又利用 a 溶液做了如下一些實驗,其中明顯錯誤的是 _(填寫序號)。a將 a 溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中,可得到藍色液體,該液體能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象b向 a 溶液中加入少量鐵粉,鐵粉溶解,溶液顏色加深c在 a 溶液中滴加naoh 濃溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀d將 a 溶液加熱蒸干并灼燒,得到fecl3 固體(4) fecl3 溶液常作印刷電路銅板腐蝕劑,腐蝕后的廢液中含有fecl3、 fecl2、 cucl2,某研究性學習小組的同學們設(shè)計了兩種從廢液中回收cu 的方案:方案 1:向廢液中加入過量的鐵粉,充分反應后,過濾。在所得濾渣中加入足量的鹽酸,充分反應后,再過濾即得到銅。該方案中涉及的四種陽離子的
34、氧化性由強到弱的順序為_ 。方案2:在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的ph=1,用銅和石墨作電極進行電解。當觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時,即停止電解,這時要回收的cu 已全部析出。該方案中銅作_極,該電極上所發(fā)生的電極反應為(若有多個電極反應,請按照反應發(fā)生的先后順序全部寫出) _ 。方案2 在電極上直接回收銅,操作上比方案1 簡便,但方案2 也有不足之處,主要表現(xiàn)為_?!敬鸢浮咳芤鹤兗t色3+2+2+陰3+ -fecl2 2fe+3cl 2fecl3 bd fe cu h fefe +e=fe2+、 cu2+2e-=cu 、 2h+ +2e-=h2污染性氣體cl2 產(chǎn)生;使用了電解裝置,成本較高
35、等【解析】【分析】【詳解】( 1)鐵離子與 kscn溶液反應溶液顯紅色,則實驗現(xiàn)象是溶液變紅色, kmno4 溶液顏色無明顯變化,說明不存在氯化亞鐵;( 2)根據(jù)以上分析可知鐵與氯氣反應只能生成氯化鐵,反應的化學方程式為2fe+3cl22fecl3;(3) a將 a 溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中,可得到藍色液體,這是由于碘化鉀被氧化為單質(zhì)碘,淀粉溶于水能形成膠體,因此該液體能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象, a 正確;b向a 溶液中加入少量鐵粉,鐵粉溶解,生成亞鐵離子,溶液顏色變淺,b 錯誤;c在a 溶液中滴加naoh 濃溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀,該沉淀是氫氧化鐵,c正確;d氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,水解吸熱,
36、且生成的氯化氫揮發(fā),所以將a 溶液加熱蒸干得到氫氧化鐵,并灼燒得到氧化鐵固體,d 錯誤;答案選bd;( 4)方案 1:四種陽離子的氧化性由強到弱的順序為fe3+cu2+h +fe2+;方案 2:要回收銅,即銅離子放電形成銅,所以銅應該作陰極;氧化性是鐵離子強于銅離子,銅離子強于氫離子,則陰極電極反應式依次為fe3+e-= fe2+、 cu2+2e-=cu、2h+2e-=h2;用于使用了電解裝置,成本較高等,且陰極氯離子放電產(chǎn)生污染性氣體cl2。10 cuso4 溶液是中學化學及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的一種試劑。(1)某同學配制cuso4 溶液時,向盛有一定量硫酸銅晶體的燒杯中加入適量的蒸餾水,并不斷攪拌,結(jié)果得到懸濁液。他認為是固體沒有完全溶解,于是對懸濁液加熱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)渾濁更明顯了,原因是_ ,最后,他向燒杯中加入了一定量的_溶液,得到了澄清的cuso4溶液。(2)該同學利用制得的cuso4溶液,進行以下實驗探究。圖一是根據(jù)反應zn+cuso_溶4=cu+znso4 設(shè)計成的鋅銅原電池。電解質(zhì)溶液乙是液; cu 極的電極反應式是_。圖二中, i 是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為naoh 溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖,該同學想在中實現(xiàn)鐵上鍍銅,則b 處通入的是 _(填 “ch42”或 “o”), a 處電極上發(fā)生的電極
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