(12分)某反应中反应物与生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
（1）将上述反应设计成原电池如图甲所示，请回答下列问题：
①图中X溶液的溶质是____（填化学式），Cu电极上发生的电极反应方程式为 。
②原电池工作时，盐桥中的_____________ (填“K＋”或“Cl－”)不断进入X溶液中。
（2）将上述反应设计成电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量关系如图丙，请回答下列问题：
①M是直流电源的__________极；图丙中的②线是_________的物质的量的变化。
②当电子转移为2mol时，向乙烧杯中加入________ L5mol·L－1NaOH溶液，才能使溶液中所有的金属阳离子沉淀完全。
（3）铁的重要化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法，其原理为Fe＋2NaOH＋2H2O
Na2FeO4＋3H2↑，则电解时阳极的电极反应方程式为__________________________________。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为___________________________________。
如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。请回答：
（1）B极是电源的 极。C电极上的电极反应式： 。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH=13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为 。
（4）丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 ，在电场作用下向Y极移动。
高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4，过滤得到粗产品，再用NaOH溶液溶解，重结晶，用有机溶剂脱碱，低温烘干得到固体样品。反应方程式为：
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
（1）上述制备过程中，用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是 。
（2）高铁酸钠电池是一种新型可充电电池，电解质为NaOH溶液，放电时负极材料为Zn，正极产生红褐色沉淀，写出该电池反应方程式 。
（3）生产高铁酸钠的原料之一Fe(NO3)3用黑色粉末Fe（含有Fe3O4）与稀硝酸反应制备。准确称取该黑色粉末13．12g，加入200mL 4 mol·L-1 HNO3搅拌，固体完全溶解，共收集到标准状况下2688mL的气体，经分析其中只含有NO，并测得此时溶液中c(H+)＝0．4mol·L-1（设反应前后溶液体积不变）。通过以上数据，计算该黑色粉末中Fe的质量分数。（写出计算过程，结果保留两位小数）
实验题
I.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的离子方程式有 ；
（2）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、FeSO4、K2SO4等4种溶液，可与实验中CuSO4溶液起相似作用的是 ；
（3）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粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
| 实验 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
| 4mol/LH2SO4/mL |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
| 饱和CuSO4溶液/mL |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
| H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
10 |
0 |
①完成此实验设计，其中：V1= ，V6= ，V9=
②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 。
Ⅱ、某兴趣组进行下列实验测定某稀硫酸的质量分数，选用酚酞做指示剂。
操作①：取5.00 mL稀H2SO4溶液(密度为1.00 g/mL)置于锥形瓶中加水稀释；
操作②：用0.1000 mol/LKOH标准溶液滴定；
操作③：用同样方法滴定，4次消耗KOH溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、20.40 mL。
请回答下列问题：
（4）如何判定滴定终点：______________________________________________。
（5）在上述实验中，下列操作会造成测定结果偏高的有________(填序号)。
A．锥形瓶用待测液润洗
B．量取稀H2SO4溶液的滴定管用蒸馏水洗净，未用稀H2SO4溶液润洗
C．滴定速度过快，又未摇匀，停止滴定后发现红色褪去
D．滴定前读数时平视，滴定终点读数时仰视
（6）分析数据，计算稀H2SO4溶液中溶质的质量分数为_________ (保留三位有效数字)。
下图两个装置中，液体体积均为200 mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0．5 mol/L，工作一段时间后，测得有0．02 mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是
| A．产生气体体积①=② |
| B．①中阴极质量增加，②中正极质量减小 |
| C．溶液的pH变化：①减小，②增大 |
| D．电极反应式①中阳极：4OH－- 4e－= 2H2O+O2↑，②中负极：2H++2e－=H2↑ |
有关下列电化学装置的说法中正确的是（ ）
| A．图a是原电池装置，可以实现化学能转化为电能 |
| B．图b电解一段时间后，加入适量CuO固体，可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度 |
| C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼 |
| D．图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀 |
按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：
（1）判断装置的名称：A池为 ，B池为 。
（2）锌极为____极，电极反应式为 ；铜极电极反应式为 ；石墨棒C1为____极，电极反应式为 ；石墨棒C2附近的实验现象为___ _____。
（3）当C2极析出224 mL气体(标准状况下)时，锌质量 （填增加或减少），为 g；CuSO4溶液的质量 （填增加或减少），为 g。
将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
| A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 |
| B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 |
| C．两烧杯中溶液的pH均增大 |
| D．产生气泡的速度甲比乙慢 |
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：
①甲烷燃料电池负极的电极反应为________________________。
②闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是____________（填化学式），电解氯化钠溶液的总反应方程式为_________________________；
③若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F＝9.65×104 C · mol－1，列式计算），最多能产生的氯气体积为__________L(标准状况）。
铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各 种性能的不锈钢，CrO3 大量地用于电镀工业中。
（1）在下图装置中，观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2 装置中铜电 极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。
图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
（2）最近赣州酒驾检查特别严，利用 CrO3具有强氧化性，有机物（如酒精）遇到 CrO3时，猛烈反应，CrO3被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]，另该过程中乙醇被氧化成乙酸， 从而增强导电性，根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
（3）虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀，但 生产成本高，生活中很多情况下还是直接使用钢铁，但易腐蚀， 利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒，为 减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于________处。若 X 为锌，开关K 置于________处。
（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含＋6 价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入 适量的 NaCl 进行电解：阳极区生成的 Fe2+和 Cr2O72－发生反应，生成的 Fe3+和 Cr3+在阴极 区与OH－结合生成 Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)3 ＝ 3.0×10-31， KspCr(OH)3 ＝ 6.0×10-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe3+)为 2.0×10－6 mol·L1，则溶液中c(Cr3+)为______________mol·L-1。
某兴趣小组同学利用氧化还原反应：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4＝2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，盐桥中装有饱和溶液。下列说法正确的是（ ）
| A．a电极上发生的反应为：MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O |
| B．外电路电子的流向是从a到b |
| C．电池工作时，盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
| D．b电极上发生还原反应 |
Ⅰ已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44．0kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式： 。
Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH(g) + H2O(g) 
CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0
（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则用甲醇表示该反应的速率为 。
（2）判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号） 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
（3）右图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1．2molCH3OH(g) 和2．4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，容器B中CH3OH转化率为 ；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
Ⅲ．如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：
（1）若两池中均盛放CuSO4溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________．
（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________．
某兴趣小组同学利用氧化还原反应：
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池，盐桥中装有饱和溶液．下列说法正确的是
| A．a电极上发生的反应为：MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O |
| B．外电路电子的流向是从a到b |
| C．电池工作时，盐桥中的SO42-移向甲烧杯 |
| D．b电极上发生还原反应 |
(18分)银是一种在工业、生活上有广泛用途的金属。
已知：①金属在水中存在如下溶解平衡过程：M 
Mx+ + xe-，
氢气在水溶液中也存在如下平衡过程：H2 2H+ + 2e-
②Ag2S 的Ksp=6.7×10-50； AgCl的Ksp=1.6×10-10
据此回答下列有关问题：
（1）银质餐具可杀菌消毒，原因是_________________（用适当的方程式和文字表述说明）；金属银与氢硫酸可反应生成黑色固体和无色气体，写出该反应的化学方程式_______________
（2）金属银与硝酸银溶液组成电池示意图如右，a电极的反应为________________，NO3-从电池________侧溶液向电池_______侧溶液移动 （填“左”或“右”）。
（3）硝酸银见光或受热易分解为Ag、NO2、O2，反应中生成NO2、O2的 物质的量之比为___________，将混合气体通过水吸收后，剩余气体为________________
（4）已知：Ag+(aq) + 2NH3•H2O(aq) 
[Ag(NH3)2]+ (aq) + 2H2O K=1.6×107，写出AgCl溶于氨水的离子方程式________________________；计算该反应的平衡常数K=___________。在氯化银溶于氨水后的溶液中滴加稀硝酸，会再产生白色氯化银沉淀，滴加硝酸至刚好沉淀完全，取上层清液测其pH，发现呈酸性，主要原因是_______________（用离子方程式表示）。
粤公网安备 44130202000953号
