高考化学化学能与电能的综合复习含详细答案

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全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总含答案

全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总含答案

实验装置
编号
溶液 X
实验现象
实验Ⅰ 6 mol·L-1 稀硝酸
电流计指针向右偏转,铜片表面产 生无色气体,在液面上方变为红棕 色。
实验Ⅱ 15 mol·L-1 浓硝酸
电流计指针先向右偏转,很快又偏 向左边,铝片和铜片表面产生红棕 色气体,溶液变为绿色。
(1)实验Ⅰ中,铝片作____________(填“正”或“负”)极。液面上方产生红棕色气体的化 学方程式是____________。 (2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。 查阅资料:活泼金属与 1 mol·L-1 稀硝酸反应有 H2 和 NH4+生成,NH4+生成的原理是产生 H2 的过程中 NO3-被还原。 (3)用上图装置进行实验Ⅲ:溶液 X 为 1 mol·L-1 稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏 转。 ① 反应后的溶液中含 NH4+。实验室检验 NH4+的方法是________。 ② 生成 NH4+的电极反应式是________。 (4)进一步探究碱性条件下 NO3-的氧化性,进行实验Ⅳ:
(3)阳极附近溶液仍为蓝色;U 型管冷却后阴极附近溶液仍为绿色;
(4)①证明在上述实验条件下,电解后的绿色溶液中存在[CuCl2]-; ②Cu2+ + 4Cl-+ Cu = 2[CuCl2]-;
③加入 CuCl2 蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。
【解析】
试题分析:(1)电解过程中阳极发生氧化反应,溶液中的氯离子放电生成氯气,氯气溶于
丙进行如下实验:
a.取电解后绿色溶液 2 mL,加 20 mL 水稀释,静置 5 分钟后溶液中产生白色沉淀。

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)含答案

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)含答案

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)含答案一、化学能与电能1.钨是我国丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝,有“光明使者”的美誉。

钨在自然界主要以钨 (+6价) 酸盐的形式存在。

有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。

白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4);黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学式常写成(FeWO4和MnWO4),钨酸(H2WO4)酸性很弱,难溶于水。

已知:①CaWO4与碳酸钠共热发生复分解反应。

②钨在高温下可与焦炭(C)反应生成硬质合金碳化钨(WC)。

(1)74W在周期表的位置是第_______周期。

(2)写出黑钨矿中FeWO4与氢氧化钠,空气熔融时的化学反应方程式________________________________;白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式_______________。

(3)工业上,可用一氧化碳、氢气或铝还原WO3冶炼W。

理论上,等物质的量的CO、H2、Al作还原剂,可得到W的质量之比为______。

用焦炭也能还原WO3,但用氢气更具有优点,其理由是_____________________________________。

(4)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。

下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则T1时K sp(CaWO4)=_________(mol/L)2。

将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为_____________________________,T2时该反应的平衡常数为__________。

(5)工业上,可用电解法从碳化钨废料中回收钨。

碳化钨作阳极,不锈钢作阴极,盐酸为电解质溶液,阳极析出滤渣D并放出CO2。

写出阳极的电极反应式_______________。

【答案】六 4 FeWO4+8NaOH+O 22Fe2O3+4Na2WO4+4H2OCaWO4+Na2CO 3CaCO3+Na2WO4 2∶2∶3 焦炭为固体,得到的金属钨会混有固体杂质,并且用焦炭还可能产生CO等有污染的尾气 1×10-10 WO42-+ Ca(OH)2=CaWO4+ 2OH-1×103 mol/L WC-10e-+6H2O= H2WO4+CO2+ 10H+【解析】(1)W为74号元素,第五周期最后一种元素为56号,第六周期最后一种元素为84号,因此74号在元素周期表的第六周期,故答案为:六;(2)FeWO4中的铁为+2价,与氢氧化钠在空气熔融时被空气中的氧气氧化,反应的化学反应方程式为4 FeWO4+8NaOH+O 22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式为CaWO4+Na2CO 3CaCO3+Na2WO4,故答案为:4FeWO4+8NaOH+O 22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;CaWO4+Na2CO 3CaCO3+Na2WO4;(3)工业上,可用一氧化碳、氢气或铝还原WO3冶炼W。

高考化学化学能与电能的综合复习及详细答案

高考化学化学能与电能的综合复习及详细答案

高考化学化学能与电能的综合复习及详细答案一、化学能与电能1.某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:装置分别进行的操作现象i.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞ii.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液铁片表面产生蓝色沉淀(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验i中的现象是___。

②用电极反应式解释实验i中的现象:___。

(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是___。

②进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:实验滴管试管现象0.5mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液iii.蒸馏水无明显变化iv.1.0mol·L-1NaCl溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀v.0.5mol·L-1Na2SO4溶液无明显变化以上实验表明:在有Cl-存在条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。

为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。

此补充实验表明Cl-的作用是___。

(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。

为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。

其中能证实以上影响确实存在的是__(填字母序号)。

实验试剂现象A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)产生蓝色沉淀(4)综合以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是:连好装置一段时间后,___(回答相关操作、现象),则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生了电化学腐蚀。

【答案】碳棒附近溶液变红 O2+4e-+2H2O=4OH- K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC 取铁片(负极)附近溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀【解析】【分析】(1)①实验i中,发生吸氧腐蚀,在碳棒附近溶液中生成OH-,使酚酞变色。

2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析

2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析

2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析一、化学能与电能1.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。

(1)试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接______,B接______。

(2)碳棒上发生的电极反应为_______。

(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。

(4)假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 mL(已折算成标准状况)时,溶液的pH为____。

(5)工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该离子交换膜是__(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,溶液A是_______(填溶质的化学式)【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性,结合装置的作用来连接装置;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,碳棒为阳极;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明;(4)电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,利用公式c=nV来计算NaOH的物质的量浓度,然后求出氢离子的浓度,最后求出pH;(5)氢气在阴极生成,则b为阴极,a为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过;a极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成NaOH。

【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法,预计H2的体积6ml左右,所以选I不选H,导管是短进长出,所以A接G,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时,导管要长进短出,所以B接D,氯气要进行尾气处理,即E接C;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,连接电源负极,碳棒为阳极,所以炭棒接直流电源的正极,电极反应:2Cl--2e-═Cl2↑;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性;(4)因电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,当产生的H2的体积为5.6mL时,物质的量n=35.610L22.4L/mol-⨯=2.5×10-4mol,生成氢氧化钠的物质的量为5×10-4mol,所以溶液中NaOH的物质的量浓度=4510mol0.05L-⨯═0.01mol/L,所以氢离子的浓度=14100.01-mol/L=1×10-12mol/L,pH=12;(5)氢气在阴极生成,则b为阴极,a为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过,所以离子交换膜为阳离子交换膜;a极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成NaOH,所以溶液A是NaOH。

高考化学《化学能与电能的综合》专项训练含答案解析

高考化学《化学能与电能的综合》专项训练含答案解析

高考化学《化学能与电能的综合》专项训练含答案解析一、化学能与电能1.以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。

某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。

(1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。

在滤纸上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示:①实验ⅰ的现象说明,得电子的物质是_______________________________。

②碳粉的作用是___________________________________________________。

③为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是_____________________。

(2)向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL 3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转。

加热烧杯a,指针向右偏转。

①取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色沉淀,b中无变化,b中铁片作________极。

②加热后,指针发生偏转的原因可能是_____________________。

(3)用(2)中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响,向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液,实验记录如下表所示。

实验a b指针偏转方向I0.1%0.01%向右II0.1% 3.5%向左Ⅲ 3.5%饱和溶液向右①Ⅱ中,b中电极发生的电极反应式是_______________________________。

②Ⅲ中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。

查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。

设计实验证明:_______________________________。

(4)根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是_______________________________。

【答案】O2与铁组成原电池,作原电池的正极用水代替NaCl溶液进行上述实验正温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快 Fe-2e-=Fe2+另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3Fe(CN)6溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度【解析】【分析】(1)铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池,发生吸氧腐蚀生成氢氧根离子,溶液显碱性,遇到酚酞变红;(2)①K3[Fe(CN)6]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀;②温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快;(3)①依据不同浓度下,检流计指针偏转方向判断电极,书写电极反应式;②要证明在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀,可以设计对比试验,一个实验中通入氧气,另一个实验中不通入氧气,观察铁的腐蚀情况;(4)依据上述实验总结归纳解答。

全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总及答案解析

全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总及答案解析

全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总及答案解析一、化学能与电能1.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-4g Ag2SO4:0.796g (1)甲同学的实验如下:序号操作现象实验Ⅰ将2mL1mol/L AgNO3溶液加入到1mL1mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀,随后有黑色固体产生取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag① 白色沉淀的化学式是_____________。

② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。

(2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。

a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。

偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。

放置一段时间后,指针偏移减小。

b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小→回到零点→逆向偏移。

① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。

② b中电压表指针逆向偏移后,银为_________极(填“正”或“负”)。

③ 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。

(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:序号操作现象实验Ⅲ将2mL2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验Ⅳ将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失实验Ⅴ将2mL2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失① 实验Ⅲ___________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_____________。

② 用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因:_____________。

【答案】Ag2SO4有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红 Fe2+-e-=Fe3+负Fe2++Ag+Fe3++Ag 不能因为Fe(NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag 溶液中存在平衡:Fe3++Ag Fe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银镜溶解)。

化学能与电能(高三化学二轮专题复习)

化学能与电能(高三化学二轮专题复习)

化学能与电能单选题1.一种高性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如下图所示,其中在VB 2电极发生反应:--3--2442VB +16OH -11e =VO +2B(OH)+4H O 该电池工作时,下列说法错误的是A .负载通过0.04 mol 电子时,有0.224 L(标准状况)O 2参与反应B .正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 升高C .电池总反应为3222444VB 11O 20OH 6H O 8B(OH)4VO ---+++=+D .电流由复合碳电极经负载、VB 2电极、KOH 溶液回到复合碳电极2.采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。

忽略温度变化的影响,下列说法错误的是 A .阳极反应为222H O 4e 4H O -+-=+↑ B .电解一段时间后,阳极室的pH 未变 C .电解过程中,H +由a 极区向b 极区迁移D .电解一段时间后,a 极生成的O 2与b 极反应的O 2等量 3.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是A .铁被氧化的电极反应式为Fe−3e −Fe 3+B .铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C .活性炭的存在会加速铁的腐蚀D .以水代替NaCl 溶液,铁不能发生吸氧腐蚀4.我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池,其成本较低,对环境无污染,能量密度远远高于其他材料电池,电池总反应为V 2O 5+xLi 放电充电Li x V 2O 5。

下列说法中正确的是A .该电池充电时阳极的反应为Li x V 2O 5-xe -=V 2O 5+xLi +B .锂在放电时做正极,充电时为阳极C .电池在放电时,Li +向负极移动D .V 2O 5只是锂发生反应的载体,不参与电池反应 5.如图所示,a 、b 是两根石墨棒。

下列叙述正确的是A .稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变B .b 是阳极,发生氧化反应C .a 是正极,发生还原反应D .往滤纸上滴加酚酞试液,a 极附近颜色变红 6.如图利用铁碳原电池原理处理酸性污水。

高三化学化学能与电能专题14道高考题答案详解和要点提示(20200623024701)

高三化学化学能与电能专题14道高考题答案详解和要点提示(20200623024701)

要点 1:电极反应式正确与否的判断方法:①反应类型正确:电子流出的一极是负极,负极发生氧化反应;
电子流入的一极是正极, 正极发生还原反应; ②电子得失守恒: 负极失去的电子数等于正极得到的电子数;
③产物符合电解质酸碱性环境:强碱性溶液中不能存在阳离子(
Al3+ 、、 H+ )、阴离子( HCO 3 )、
换膜允许 H+ 通过, H+ 通过质子交换膜向电子聚集的正极移动,并发生
I 式的电极反应, I 式正确、 II 式错
误。
要点 3:微粒移动方向:电子从原电池的负极出发经过用电器流向原电池的正极;电解质溶液中的阳离子
或负极产生的阳离子流向原电池的正极。 要点 4: VS.T.P=n×Vm=22.4n
2.(广东化学卷第 14 题, 4 分)可用于电动汽车的铝 -空气燃料电池,通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电 解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
O2 得到电子被还原, A 正确;生成的 Al (OH ) 3 是两性
氢氧化物,在碱溶液中发生反应生成 AlO 2 , B 错误;生成的 Al (OH ) 3 与 NaOH 反应生成 NaAlO2 ,消
耗电解质中的 NaOH ,使 pH 减少, C 错误;原电池中,电子在外电路的负极流向正极,
D 错误。
22 .4
CO2 气体 6
1.答案: B 详解:高温条件下微生物(蛋白质受热变性)会变性,
A 错;根据图示:葡萄糖(碳元素 0 价)在微生物
作用下生成二氧化碳(碳元素 +4 价),碳元素化合价升高,发生氧化反应,原电池的负极失电子发生氧化
反应,所以发生该反应的电极是负极,题中采用质子交换膜,说明有
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高考化学化学能与电能的综合复习含详细答案一、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(夹持装置略)如图所示。

①装置A的名称是__,装置C的作用是__。

②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。

③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__。

④ClO2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。

①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、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。

②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,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 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=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,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FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。

(2)①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。

②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。

③根据题文可知,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,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ClO2排出,三是稀释ClO2,防止其爆炸。

④ClO2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)①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。

②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--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。

2.某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:装置分别进行的操作现象i.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞ii.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液铁片表面产生蓝色沉淀(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验i中的现象是___。

②用电极反应式解释实验i中的现象:___。

(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是___。

②进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:实验滴管试管现象0.5mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液iii.蒸馏水无明显变化iv.1.0mol·L-1NaCl溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀v.0.5mol·L-1Na2SO4溶液无明显变化以上实验表明:在有Cl-存在条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。

为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。

此补充实验表明Cl-的作用是___。

(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。

为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。

其中能证实以上影响确实存在的是__(填字母序号)。

实验试剂现象A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)产生蓝色沉淀B酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)产生蓝色沉淀C铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀D铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀(4)综合以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是:连好装置一段时间后,___(回答相关操作、现象),则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生了电化学腐蚀。

【答案】碳棒附近溶液变红 O2+4e-+2H2O=4OH- K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC 取铁片(负极)附近溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀【解析】【分析】(1)①实验i中,发生吸氧腐蚀,在碳棒附近溶液中生成OH-,使酚酞变色。

②在碳棒上,发生O2得电子生成OH-的电极反应。

(2)①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是既然K3[Fe(CN)6]具有氧化性,就可直接与Fe作用。

②用稀硫酸酸洗后,铁片表面的氧化膜去除,再进行实验iii,铁片表面产生蓝色沉淀,则Cl-的作用与硫酸相同。

(3)A. 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)反应产生蓝色沉淀,表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+;B.酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2) 反应产生蓝色沉淀,可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀;C. 铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)反应产生蓝色沉淀,只能是Cl-破坏氧化膜,然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+;D. 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 反应产生蓝色沉淀,可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2+,也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+。

(4)为证实铁发生了电化学腐蚀,可连好装置一段时间后,不让K3[Fe(CN)6]与Fe接触,而是取Fe电极附近的溶液,进行Fe2+的检验。

【详解】(1)①实验i中,发生吸氧腐蚀,碳棒为正极,发生O2得电子生成OH-的反应,从而使碳棒附近溶液变红。

答案为:碳棒附近溶液变红;②在碳棒上,O2得电子生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。

答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;(2)①有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是既然K3[Fe(CN)6]具有氧化性,就有可能发生K3[Fe(CN)6]与Fe的直接作用。

答案为:K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验;②用稀硫酸酸洗后,铁片表面的氧化膜被破坏,再进行实验iii,铁片表面产生蓝色沉淀,则Cl-的作用与硫酸相同,也是破坏铁表面的氧化膜。

答案为:Cl-破坏了铁片表面的氧化膜;(3)A. 已除O2的铁片不能发生吸氧腐蚀,只能发生铁片、K3[Fe(CN)6]溶液的反应,从而表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+,A符合题意;B.酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2),同时满足两个反应发生的条件,既可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀,B不合题意;C. 铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2),不能发生吸氧腐蚀,只能是Cl-破坏氧化膜,然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,C符合题意;D. 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 反应产生蓝色沉淀,可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2+,也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,D不合题意。

答案为:AC;(4)为证实铁发生了电化学腐蚀,可连好装置一段时间后,取Fe电极附近的溶液,放在另一仪器中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,进行Fe2+的检验。

答案为:取铁片(负极)附近溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀。

【点睛】在进行反应分析时,我们需明确Cl-的作用,它仅能破坏铁表面的氧化膜,而不是充当铁与K3[Fe(CN)6]反应的催化剂,从硫酸酸洗铁片,命题人就给我们做了暗示。

3.某小组同学用如下装置电解食盐水,并对电解产物进行探究。

实验装置 电解质溶液 实验现象5mol /L NaCl 溶液 a 极附近 b 极附近开始时,产生白色浑浊并逐渐增加,当沉入U 形管底部时部分沉淀变为橙黄色;随后a 极附近沉淀自下而上也变为橙黄色产生无色气泡 资料显示:①氯化亚铜(CuCl )为白色粉末,微溶于水;②氢氧化亚铜(CuOH )为黄色不溶于水的固体,易脱水分解为红色的2Cu O ; ③Cu +水溶液中不稳定,酸性条件下易歧化为2Cu +和Cu ;④氢氧化铜可以溶于浓NaOH 得到蓝色溶液.1()经检验,b 极产生的气体是2H ,b 极附近溶液的pH______(填“增大”、“减小”、或“不变”);铜丝a 应与电源的______(填“正”或“负”)极相连。

2()同学们分析a 极附近生成的白色浑浊是CuCl ,则该极的电极反应式是______。

3()①橙黄色沉淀中含有2Cu O ,则CuCl 转化为2Cu O 的原因是______(用方程式表示); ②结合离子在溶液中的运动规律,解释“a 极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是______。

4()同学们通过实验进一步证实沉淀中含有1Cu +:将橙黄色沉淀滤出洗涤后,滴加0.2mol /L 24H SO 至过量,应观察到的现象是______。

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