《2020-2021备战高考化学化学能与电能综合经典题及详细答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021备战高考化学化学能与电能综合经典题及详细答案（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020-2021 备战高考化学化学能与电能综合经典题及详细答案一、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- 424： 0 796 ggAg SO（1）甲同学的实验如下：序号操作现象将 2 mL 1 mol/ L AgNO3 溶液加产生白色沉淀，随后有黑色固体产生入到 1 mL 1 mol / L FeSO4 溶液中实验取上层清液，滴加KSCN 溶液溶液变红注：经检验黑色固体为Ag 白色沉淀的化学式是_ 。 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
2、的程度，进行实验。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。随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe243溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小( SO )回到零点逆向偏移。 a 中甲烧杯里的电极反应式是_。 b 中电压表指针逆向偏移后，银为 _极（填“正”或“负”）。 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：序号操作现象将2mL 2molL Fe NO3)3溶液加入有银镜的试管实验/(银镜消失中实验将 2mL1 mol/ L
3、Fe2( SO4) 3 溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失实验将 2mL 2mol/ L FeCl3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验 _ （填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了 Ag，理由是_ 。用化学反应原理解释实验与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2+ Ag+3+ Ag 不能因为 Fe( NO溶液呈酸性，酸性条件下- 也可能氧化 AgFeFe3) 3NO3溶液中存在平衡：+AgCl 比 Ag2SO4-Fe3 AgFe2 Ag ，且溶解度更小， Cl 比 SO42 更有利于降低Ag+浓度，
4、所以实验比实验正向进行的程度更大（或促使平衡正向移动，银镜溶解）。【解析】【分析】【详解】（ 1）将 2mL 1mol / L AgNO3 溶液加入到 1mL 1mol/ L FeSO4 溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀，银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为 Fe3+，银离子被还原为黑色固体金属单质银；取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成；上述分析可知白色沉淀为硫酸银，它的化学式是 Ag2SO4，故答案为 Ag2SO4；甲同学得出 Ag+氧化了 Fe2+的依据是实验现象中，银离子被还原为黑色固体金属单质银，取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成，故答案为有黑
5、色固体（Ag）生成，加入KSCN溶液后变红；（ 2）实验过程中电压表指针偏移，偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银，依据原电池原理可知银做原电池正极，石墨做原电池负极，负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子， a 中甲烧杯里的电极反应式是 Fe2+- e- =Fe3+；故答案为 Fe2+- e-=Fe3+；随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2（SO4） 3 溶液，和乙池组成原电池，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，依据电子流向可知乙池中银做原电池负极，发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子；故答案为负；由实验现象得出，Ag+和 Fe2+反应生成铁离子和金属银，反应
6、的离子方程式是Fe2 +Ag+Fe3+Ag；故答案为Fe2+Ag+Fe3+Ag；（ 3）将 2mL 2mol / L Fe（ NO3） 3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失，说明银杯氧化，可能是溶液中铁离子的氧化性，也可能是铁离子水解显酸性的溶液中，硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性，稀硝酸溶解银，所以实验不能证明3+氧化了 Ag，故答案为不Fe能；因为Fe（ NO3 3溶液呈酸性，酸性条件下NO3-也可能氧化 Ag；）将 2mL1mol / L Fe2（ SO4） 3 溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失说明部分溶解，将 2mL 2mol / L FeCl3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失，
7、说明银溶解完全，依据上述现象可知，溶液中存在平衡：+-比 SO42-Fe3 +AgFe2 +Ag ，且 AgCl 比 Ag2SO4 溶解度更小， Cl更有利于降低Ag+浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大，故答案为溶液中存在+Fe2+-更有利于降低+平衡： Fe3 +Ag+Ag ，且AgCl 比 Ag2SO4 溶解度更小， Cl 比 SO42Ag浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大。2 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)试从下图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(
8、填编号 )是 A 接 _ ，B 接 _。(2)铁棒接直流电源的 _极；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)假定装入的食盐水为 50 mL，一段时间后，产生 5.6 mL(标准状况 )H 时，所得溶液在225 时的 pH _。(5)若将 B 电极换成铁电极，写出在电解过程中U 形管底部出现的现象：_。【答案】 A 接 GFI B接 DEC 负极2Cl 2e Cl2淀粉 KI 溶液变蓝12 白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色【解析】【分析】U 形管装置为电解装置，铁棒为阴极，连接电源负极，发生还原反应：2H 2e=H2；碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反
9、应：2Cl 2e2出来的是2=Cl ，所以从 AH ，应该连接 G，然后 F 连接 I。淀粉 KI 溶液可以检验Cl2，所以 B 连接 D， E 连接 C，目的是吸收尾气 Cl2。【详解】(1)根据以上分析可知：A 接 GFI ， B 接 DEC；答案：A 接 GFIB接 DEC(2)铁棒不可连接电源正极，如果连接正极铁会失电子，发生氧化反应，所以必须连接电源负极；碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反应：2Cl 2e =Cl2；答案：负极2Cl 2e Cl2(3)利用 Cl2+2KI=2KCl+I，碘单质使得淀粉溶液变蓝，证明氯气具有氧化性；答案：淀粉 KI 溶液变蓝(4)2NaCl+2H2O
10、2NaOH+ H 2 + Cl22mol22.4Ln（ NaOH） 5.6 10 -3 Ln（ NaOH） = 25.610 3 mol=0.0005mol22.4nNaOH0.0005mol=0.01mol/Lc(NaOH)=V=10 350kw1 1014pH=-lg=-lg=12c OH0.01答案： 12(5)若将 B 电极换成铁电极，总电极反应为Fe+2HOFe(OH)2+H2，后续反应 4Fe（OH） 2+O2+2H2O=4Fe（ OH） 3，因此现象为生成白色沉淀，迅速变成灰绿色最后变成红褐色。答案：白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色【点睛】试题以电解饱和食盐水为载体，旨在考查
11、学生灵活运用电解原理解决实际问题的能力，明确电解原理、物质的性质特点是解答的关键。3 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。（ 1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_(填序号 )。A用纯氧气代替试管内空气B用酒精灯加热试管提高温度C将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末D换成更细的导管，水中滴加红墨水（2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_(“”、“”、 “填 加快不变减慢”)， 你认为影响因素为 _时间 /min13579液柱高度 /cm0.82.13.03.74.2（3）为探究铁钉腐蚀实验a、 b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：
