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1、太原备战高考化学化学能与电能综合试题一、化学能与电能-11 研究小组进行图所示实验，试剂A 为 0.2 mol L CuSO4 溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4 溶液、 CuCl2 溶液反应的影响因素。用不同的试剂A 进行实验1实验 4，并记录实验现象：实验试剂 A实验现象序号1-12铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出0.2 mol L CuCl 溶液-14开始铝条表面无明显变化，加NaCl 后，铝条表20.2 mol L CuSO 溶液，再加入一定质量的 NaCl 固体面有气泡产生，并有红色固体析出3-14铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体2 mol
2、 L CuSO 溶液4-1溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐2 mol L CuCl2色，有红色固体和白色固体生成（1）实验 1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_。（2）实验 2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl- 是导致实验1 中反应迅速发生的原因，实验2 中加入 NaCl 固体的质量为 _ g。（ 3）实验 3 的目的是 _。（ 4）经检验知，实验 4 中白色固体为 CuCl。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了 Cu + CuCl22CuCl 的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。 A 极的电极材料是_。 能证明该反应发生的实验现象是_。（5）为探究实验
3、4 中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓 NaCl 溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和 AlCl 溶液沉淀溶解，形成褐色溶液3iii向 i 所得溶液中加入 1CuCl2 溶液溶液由无色变为褐色2 mol L查阅资料知： CuCl 难溶于水，能溶解在Cl 浓度较大的溶液中，生成CuCl2 络离子，用水稀释含 CuCl2 的溶液时会重新析出CuCl 沉淀。 由上述实验及资料可推断，实验4 中溶液呈棕褐色的原因可能是CuCl2 与 _作用的结果。 为确证实验4 所得的棕褐色溶液中含有CuCl2 ，应补充的实验是 _ 。（6）上述实验说明，铝
4、和CuSO 溶液、CuCl 溶液的反应现象与_有关。42【答案】 3Cu2+ 2Al2Al3+ 3Cu0.117证明增大44CuSO 溶液的浓度能够使Al 和 CuSO的反应发生金属铜 电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生成Al3+、 Cu2+取适量实验4 的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等【解析】(1)实验 1中，铝与氯化铜反应置换出铜，反应的离子方程式为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu，故答案为 3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ 3Cu；(2)实验 1-)=0.005L -1-中 n(Cl0.2 molL2=0.002mol，
5、实验 2 的目的是证明铜盐中的阴离子Cl是导致实验1 中反应迅速发生的原因，实验2 中加入 NaCl 固体的质量为0.002mol 58.5g/mol= 0.117g，故答案为0.117；(3)实验 3与原实验相比，增大了硫酸铜溶液的浓度，铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体，说明增大 CuSO溶液的浓度能够使Al 和 CuSO4 的反应发生，故答案为证明增大4CuSO4 溶液的浓度能够使Al 和 CuSO4 的反应发生；(4) Cu + CuCl2=2CuCl 反应中铜被氧化，铜应该做负极，CuCl2被还原，在正极放电，因此A 极为负极，选用铜作负极，故答案为铜； 构成原电池后，铜溶解进
6、入溶液，与溶液中的氯离子反应生成白色沉淀，正极铜离子被还原，也生成白色沉淀，电流计指针偏转，故答案为电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生成；(5)由上述实验 ii 及资料可推断，实验 4 中溶液呈棕褐色的原因可能是2与CuCl Al3+、 Cu2+作用的结果，故答案为Al3+、 Cu2+；根据信息知，取适量实验4 的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀可以确证实验4 所得的棕褐色溶液中含有CuCl2 ，故答案为取适量实验4 的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀；(6)根据实验 1 和 2、 2 和 3、 1 和 4 中所用试剂的种类和浓度以及实验现象可知，铝和CuSO4 溶液、 C
7、uCl2 溶液的反应现象与铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等有关，故答案为铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等。2 如图所示， E 为浸有 Na2 4A、 B 均为 Pt 片，压在滤纸SO 溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。两端， R、S 为电源的电极。 M、 N 为惰性电极。 G 为检流计， K 为开关。试管C、 D 和电解池中都充满 KOH 溶液。若在滤纸 E 上滴一滴紫色的 KMnO4 溶液，断开 K，接通电源一段时间后， C、 D 中有气体产生。（ 1） R 为电源的 _， S 为电源的 _。（ 2） A 极附近的溶液变为红色， B 极的电极反应式为 _。（ 3）滤纸上的紫色点移向 _(填
8、 “A极”或 “B极 ”)。（4）当试管 C、 D 中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、 D 中气体逐渐减少，主要是因为_，写出有关的电极反应式：_。【答案】负极正极B 极氢气和氧气在碱性环境下发生原电池2H2O 4e- =4H O2反应，消耗了氢气和氧气2H-4e-=4H2O()O22H2O-24OH ，4e =4OH ()负极正极【解析】【分析】（1）根据电极产物判断电解池的阴阳极及电源的正负极；（2）根据电解池原理及实验现象书写电极反应式；（3）根据电解池原理分析电解质溶液中离子移动方向；（4）根据燃料电池原理分析解答。【详解】（1）断开 K，通直流电，电极
9、C、 D 及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2:1，通过图象知，C 极上气体体积是D 极上气体体积的2 倍，所以C 极上得氢气，D 极上得到氧气，故R 是负极，S是正极，故答案为：负极；正极；（2） A 极是阴极，电解高锰酸钾时，在该极上放电的是氢离子，所以该极上碱性增强，酚酞显红色， B 极是阳极，该极附近发生的电极反应式为：2H2O-4e-=4H+O2，故答案为：2-+22HO-4e =4H +O ；（3）浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、 B 与电源也构成了电解池，因为R 是负极， S是正极，所以 B 极是阳极，
10、 A 极是阴极，电解质溶液中的阴离子高锰酸根离子向阳极移动，紫色点移向 B 极，故答案为： B 极；（4）当 C、 D 里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，构成氢氧燃料电池，氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应，消耗了氢气和氧气；在燃料电池中，燃料氢气为负极，在碱性环境下的电极反应式为：2H2+4OH-4e-=4H2O， C 中的电极作负极，D 中的电极作正极，电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应，消耗了氢气和氧气； 2H2 4OH- 4e-=4H2O(负极 )， O2 2H2O4e-=4OH-(正极 )。【点睛】明确原电池
11、和电解池的工作原理、各个电极上发生的反应是解答本题的关键，难点是电极反应式的书写，注意电解质溶液的性质，以及电解质溶液中阴阳离子移动方向，为易错点。3FeSO4 溶液放置在空气中容易变质，因此为了方便使用Fe2 ，实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体 俗称 “摩尔盐 ”，化学式为 (NH4)2Fe(SO4)2?6H2O，它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置 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 FeSO4 溶液中加入饱和 (N
12、H4)2SO4 溶液，经过操作 _、冷却结晶、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2。Fe取少量待测液，经其它实验证明晶体中有NHSO 24 和4II实验探究影响溶液中 Fe2 稳定性的因素（3）配制 0.8 mol/L 的 FeSO0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO)42 溶液4 溶液（ pH=4.5）和（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，
13、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； FeSO 溶液则出现淡黄色浑浊。4（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FeSO4 溶液产生淡黄色浑浊的原因_。2稳定性的因素，小组同学提出以下3 种假设：讨论影响 Fe假设 1：其它条件相同时，NH4的存在使 (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pH 范围内，溶液2稳定性越好。pH 越小 Fe假设 3： _。（4）小
14、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114A： 0.2mol LNaCl电流计读数B： 0.1mol L FeSO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 FeSO
15、44溶液比 pH=5 的 FeSO 溶液稳定性更好。 根据以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O2 氧化性强弱的影响因素。 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逆向进入装有无水CuSO的试管，影响实验结果滴入少量 K3Fe(CN)64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
16、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-+2溶液酸性越强2+的还原性越弱13（或 2 和 4） 其它条+ 4e +4H = 2H O,Fe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。【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
17、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K3Fe(CN)6溶液，出现蓝色沉淀，说明存在滴入 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+；或先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，同时和水反应生成Fe(OH)3 沉淀； 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
18、根的浓度也不同，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， FeSO4 溶液的 pH 不同，且 FeSO4 溶液的pH 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
19、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 (NH424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) SO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
20、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CuSO 的试管，影响实验结果；4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 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，同时和水反应生成Fe(OH)3 沉淀，离子方程式为： 4Fe2+ + O2 + 10H2O =4Fe(OH)3 + 8H+；0.8 mol/L 的 FeSO2 溶液中硫酸
21、根的浓度也不4 溶液（ pH=4.5）和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO)4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，在酸性环境中生成水，故电极方程式为：O2 + 4e-+2+4H = 2H O；实验 1 和 2（或 3 和 4）中 NaCl 溶液的 pH 相同， FeS
22、O4 溶液的 pH 不同，且 FeSO4 溶液的 pH 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
23、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4溶液更稳定。pH=1 的 FeSO4 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
24、积的气体所需时间。请完成此实验设计，其中： V16 _ mL。 _ mL， V该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4 溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的 CuSO 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4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
25、他因素还有_。【答案】 C D 3010 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 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CuSO4 溶液，锌为活泼金属，发生 Zn+CuSO 4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，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
26、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 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
27、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 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 ”“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
28、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 _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
29、=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
30、，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，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
31、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 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：0.672L0.168Lxg6， x=0.28，故答案为0.28g；222.4 L / mol 4+22.4L / 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42-+6e-2FeO22 3-，
32、故答案为 2FeO42-22 3-+5H O Fe O +10OH+6e +5H O Fe O +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。6高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。I高铁酸钾 ( K2Fe04)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：（1）该电池放电时正极的电极反应式为；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zng（已知 F=96500 C mol）。（2）盐桥中盛有饱和KC1 溶液，此盐桥中氯离子向移动（填 “左 ”或“右 ”
33、）；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向移动（填 “左”或 “右 ”）。（ 3）图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有工业上湿法制备 K2Fe04 的工艺流程如图 3。（4）完成 “氧化 ”过程中反应的化学方程式：其中氧化剂是（填化学式）。（5）加入饱和KOH溶液的目的是（6）已知 25 时 KspFe(OH)3=4.0 ，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl 3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入mL 2 mol/L 的盐酸（忽略加入盐酸体积）。223【答案】（ 1） FeO4；0.2+4H O+3e=Fe（ OH）
34、+5OH（ 2）右；左（ 3）使用时间长、工作电压稳定（ 4） 2FeCl3+10NaOH+3NaClO 2Na2FeO4+9NaCl+5H2O； NaClO（ 5）减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出（6） 2.5【解析】试题分析：（ 1）放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为FeO42231A，电池工作十分钟，转移电子的物质；若维持电流强度为+4H O+3e =Fe（OH） +5OH的量为 1106096500=0.0062176mol。理论消耗Zn 的质量 0.0062176mol 265=0.2g（已知F=96500 C mol ）。（ 2）电池工作时，阴离子移向负极
35、，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。（ 3）图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定（ 4） 2FeCl3+10NaOH+3NaClO2Na2FeO4+9NaCl+5H2O 氧化剂所含元素化合价降低，氧化剂是 NaClO；（5）加入饱和KOH溶液的目的是减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；（6）已知 25 时 KspFe(OH)3=4.0 ，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl 3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 2.5mL 2 mol/
36、L 的盐酸。考点：本题考查氧化还原反应、原电池、沉淀溶解平衡。7 关于电解池应用的规律提炼题组某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，回答下列问题：（1）通为（2）若质溶液为O2 的 Pt 电极为电池极（填电极名称），其电极反应式。B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X 电极材料为。，电解（3）若 B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、 Fe、 Ag、 Au 等杂质，在电极（填“X”或“ Y”）周围有固体沉积，该电极的电极反应式为。（4）若 X、 Y 均为 Pt ， B 电池的电解质溶液为 500 mL 1.0mol/L 的 NaCl 溶液，当电池工作一段时间断开电源 K， Y 电极有 560mL（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全溢出，