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1、西安备战高考化学提高题专题复习化学能与电能练习题一、化学能与电能1 （ 1）利用原电池装置可以验证Fe3+与 Cu2+氧化性相对强弱，如下图所示。该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。写出该氧化还原反应的离子方程式： _ 。该装置中的负极材料是_（填化学式），正极反应式是_。（ 2）某研究性学习小组为证明 2Fe3+2I ? 2Fe2+I2 为可逆反应，设计如下两种方案。方案一：取 5mL0.1mol/LKI 溶液，滴加 2mL0.1mol/L的 FeCl3 溶液，再继续加入2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，再取上层清液，滴加KSCN溶液。方案一中能证明该反应为可逆反应
2、的现象是_。有同学认为方案一设计不够严密，即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象，其原因是（用离子方程式表示） _。方案二：设计如下图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向右偏转（注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极），随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。当指针读数变零后，在右管中加入 1mol/L FeCl2 溶液。方案二中， “读数变为零 ”是因为 _.“1mol/L FeCl2”_“ ” 在右管中加入溶液 后，观察到灵敏电流计的指针偏转（填向左 、“向右 ”或 “不”），可证明该反应为可逆反应。【答案】 Cu+2Fe3+2+2+3+2+4层）溶液呈紫红色，且上层=Cu+2Fe C
3、uFe + e= Fe下层（ CCl清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe3+该可逆反应达到了化学平衡状态向左【解析】【分析】（1）验证 Fe3+与 Cu2+氧化性强弱时，应将反应Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池，原电池中铜作负极发生氧化反应被损耗，选用金属性弱于铜的金属或非金属C 作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐；（2）方案一：如该反应为可逆反应，加入四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色，上层清液中滴加 KSCN后溶液呈血红色；但在振荡过程中，Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+，不能证明Fe3+未完全反应；方案二：图中灵敏电流计的指针指向右，
4、右侧烧杯为正极，当指针读数变零后，在右管中加入 1mol/LFeCl2 溶液，如为可逆反应，可发生2Fe2+I2? 2Fe3+2I-， I2 被还原，指针应偏向左。【详解】（1） Fe3+氧化性比 Cu2+强，可发生2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+反应，反应中Cu 被氧化， Cu 电极为原电池的负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，选用金属性弱于铜的金属或石墨作正极，正极上 Fe3+发生还原反应，电极反应式为Fe3+e-=Fe2+，故答案为 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+； Cu；= Fe2+；Fe3+ + e（2） 若该反应为可逆反应，反应中有碘单质生成，但不足量的Fe3+不能完
5、全反应，溶液中依然存在 Fe3+，则证明有碘单质和Fe3+存在的实验设计为：向反应后的溶液再继续加入 2mLCCl4，充分振荡、静置、分层，下层（CCl4 层）溶液呈紫红色，再取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，故答案为下层（CCl4 层）溶液呈紫红色，且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色； 在振荡过程中，Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+，不能证明反应可逆，反应的化学方程式为 4Fe2+O2+4H+=2H2 O+4Fe3+，故答案为4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+； 若该反应为可逆反应， “读数变为零 ”说明该可逆反应达到了化学平衡状态，故答案为该可逆反应达到了化学
6、平衡状态； 当指针读数变零后，在右管中加入1mol/LFeCl2 溶液，如为可逆反应，可发生2Fe2+I2? 2Fe3+2I-， I2 被还原，灵敏电流计指针总是偏向电源正极，指针应偏向左，故答案为向左。【点睛】本题考查化学反应原理的探究，侧重于分析问题和实验能力的考查，注意把握发生的电极反应、原电池工作原理，注意可逆反应的特征以及离子检验的方法为解答的关键。2 保险粉又称连二亚硫酸钠(Na2S2 O4)，可用于纺织工业的漂白剂、脱色剂，脱氯剂。Na2S2O4 是白色粉末，无味，易溶于水、难溶于乙醇，具有极强的还原性化，在碱性介质中稳定。，在空气中易被氧.甲酸钠( HCOONa) 法制备过程如
7、下：（1）连二亚硫酸钠中硫元素的化合价为_。（2）实验室用 Na2SO3 固体和某酸反应制备SO2 气体，制备 SO2 时所选用的酸，你认为下列最适宜选用的是 _。A 浓盐酸B 浓硝酸C 质量分数为70%的硫酸D 质量分数为10%的硫酸（3）步骤 中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为_。（4）上述步骤 中，加入适量乙醇水溶液的作用是_。（5）在包装保存“保险粉”时加入少量的Na CO固体，目的是23_ 。（6） 现将 0.05mol/L Na 2 2 4pH 与时间 (t) 的关系如图所S O 溶液在空气中放置，其溶液的示。t 1 时溶液中只有NaHSO3 一种溶质 ，此时含硫元素的粒子浓度
8、由大到小的顺序为_。 t1t2 段发生化学反应的离子方程式为_ 。.电解法制备 :工业上用惰性电极电解 NaHSO3 溶液得到 Na2S2 O4。过程如图所示（ 7） 产品在 _（填“阳极 ”、“阴极 ”） 得到 。 若不加隔膜，则连二亚硫酸钠产率降低，其原因是_ 。【答案】+3 C NaOH+HCOONa+2SO=Na2S2 O4+CO2+H2O 连二亚硫酸钠难溶于乙醇，用乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度，有利于Na2S2 O4 晶体析出Na2CO3 为碱性物质， 提高 “保险粉 ”的稳定性c(HSO3-) c(SO32-) c(H2SO3) 2HSO3-+O2=2H+2SO4
9、 2- 阴极若不加隔膜，则部分HSO3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，得不到连二亚硫酸钠，使连二亚硫酸钠产率下降或部分HSO3- 被阳极产生的Cl2 氧化生成SO42-，使连二亚硫酸钠产率下降【解析】 .(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)中钠元素为 +1 价，氧元素为-2 价，根据正负化合价的代数和为0 ，硫元素的化合价为+3 价，故答案为：+3；(2) 二氧化硫具有还原性，能被硝酸氧化，盐酸中的氯化氢易挥发，制得的二氧化硫不纯，70%的 H 2SO4 产生二氧化硫的速率较快，故选C；2气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na 2S2O4和二氧化碳，反应的化学方程式为(3)SONaOH
10、+HCOONa+2SO 2=Na 2S2O4+CO 2+H2 O，故答案为：NaOH+HCOONa+2SO 2=Na 2S2O4+CO 2+H2 O；(4)根据题意， Na2S2O4 易溶于水、难溶于乙醇。加入适量乙醇水溶液可以降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度，有利于Na2S2O4 晶体析出，故答案为：连二亚硫酸钠难溶于乙醇，用乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度，有利于Na2 2 4晶体析出 ；S O(5) 由信息可知在碱性介质中稳定，则在包装保存“保险粉”时加入少量的Na 2CO 3 固体，目的是 Na2 CO3 为碱性物质，提高“保险粉”的稳定性，故答案为：Na 2CO3 为
11、碱性物质，提高“保险粉”的稳定性；(6) NaHSO3 的电离程度大于水解程度，溶液显酸性，含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为 c(HSO3-)c(SO32-) c(H2SO3)，故答案为： c(HSO3-) c(SO32-) c(H2 SO3)；Na 224溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则1S O0 t 段发生离子反应方程式为2-2+2H 2O=4HSO 3-，t1 点是为 0.1mol/L 的 NaHSO 3，根据图像 t2时 pH=1 ，说明2 O4+O2SNaHSO3完全被氧化生成硫酸氢钠，t 1 2段发生化学反应的离子方程式为3-t2HSO+2-，故答案为： 2HSO-+2-；+O2=2H +2SO43+O2=2H+2SO4 .(7) 用惰性电极电解 NaHSO3 溶液得到 Na2S2O4，反应过程中 S 元素的化合降低，被还原，应该在阴极上反应得到Na2S2O4，故答案为：阴极；若不加隔膜，则部分 HSO3-到阳极失电子发生氧化反应，也可能被阳极产生的氯气氧化，结果都会生成硫酸根离子，得不到连二亚硫酸钠，使连二亚硫酸钠产率下降，故答案为：若不加隔膜，则部分 HSO3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，得不到连二亚硫酸钠，使连二亚硫
