名校
解题方法
1 . 某小组同学实验验证“Ag++Fe2+
Fe3++Ag↓”为可逆反应。
(1)实验验证
实验I：将0.0100mol/LAg2SO4溶液与0.0400mo/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。
实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入0.0100mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。
①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实灰黑色沉淀为Ag。请写出该反应的离子方程式：_______ 。
②Ⅱ中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因为_______ 。
综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。
(2)采用电化学装置进行验证。
小组同学设计如上图电化学装置进行实验：
i．按照上图的装置图，组装好仪器后，分别在两烧杯中加入一定浓度的a、b两电解质溶液，闭合开关K，观察到的现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡。则a为_______ 溶液；b为_______ 溶液；(写a、b化学式)
ii．再向左侧烧杯中滴加较浓的_______ 溶液，产生的现象为_______ 。表明“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。
Fe3++Ag↓”为可逆反应。(1)实验验证
实验I：将0.0100mol/LAg2SO4溶液与0.0400mo/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。
实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入0.0100mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。
①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实灰黑色沉淀为Ag。请写出该反应的离子方程式：
②Ⅱ中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因为
综合上述实验，证实“Ag++Fe2+
Fe3++Ag↓”为可逆反应。(2)采用电化学装置进行验证。
小组同学设计如上图电化学装置进行实验：
i．按照上图的装置图，组装好仪器后，分别在两烧杯中加入一定浓度的a、b两电解质溶液，闭合开关K，观察到的现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡。则a为
ii．再向左侧烧杯中滴加较浓的
Fe3++Ag↓”为可逆反应。
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2023-08-20更新
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205次组卷
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2卷引用：山东省青岛第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题
名校
解题方法
2 . Ⅰ、在某温度时，在0.5L的恒容容器中发生气体M、N两种物质的相互转化，M、N的物质的量随时间变化的曲线如图所示，请根据图中数据分析，完成下列问题：
(1)该反应的化学方程式___________ 。
(2)反应开始的一瞬间进行的反应___________ (填“只有正反应发生”或者“只有逆反应发生”、“正、逆反应同时发生”)，在t2时刻M的正反应速率___________ M的逆反应速率(填“大于”或者“小于”、“等于”)，反应进行到10min时，N的平均反应速率为___________ 。
Ⅱ、被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图为氢氧燃料电池的结构示意图，回答下列问题：
(3)O2进入的电极为___________ (填“正极”或“负极”)。
(4)电池工作时，溶液中的OH−向___________ (填“正极”或“负极”)迁移。
(5)若电池工作时转移0.04mol电子，理论上消耗标准状态下___________ mL O2。
(1)该反应的化学方程式
(2)反应开始的一瞬间进行的反应
Ⅱ、被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图为氢氧燃料电池的结构示意图，回答下列问题：
(3)O2进入的电极为
(4)电池工作时，溶液中的OH−向
(5)若电池工作时转移0.04mol电子，理论上消耗标准状态下
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3 . 自上世纪初，德国化学家哈伯开始研究“合成氨”起至今，许多科学家的研究一直在进行，也取得了许多成果。请按要求回答下列题目。
现已知N2(g)和H2(g)反应每生成1molNH3(g)放出46kJ的热量。
(1)根据下列键能数据计算N-H键键能为___________ kJ∙mol-1。
(2)①有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是___________ ，A是___________ (填名称)。
②利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2-的移动方向___________ (填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应为___________ 。
现已知N2(g)和H2(g)反应每生成1molNH3(g)放出46kJ的热量。
(1)根据下列键能数据计算N-H键键能为
| 化学键 | H-H | N≡N |
| 键能(kJ∙mol-1) | 436 | 946 |
②利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2-的移动方向
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解题方法
4 . 能量转化是化学变化的重要特征，按要求回答下列问题：
(1)已知：
键的键能为
，
键的键能为
，
键的键能为
则反应
中，理论上消耗
___________ (填“吸收”或“放出”)___________ kJ热量。
(2)把a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，a为正极：c、d相连，c为负极：a﹑c相连，c上有气泡逸出：b、d相连，b质量减小，则四种金属的活动性由强到弱顺序为：___________ 。
(3)中国科学院长春应用化学研究所曾在甲烷(
)燃料电池技术方面获得重大突破。甲烷燃料电池工作的原理如图所示，甲烷燃料电池采用铂作电板催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子(
)和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题：
①
的电子式为___________ ，
电极反应式为___________
②电解质溶液中的
向___________ (填“a”或“b”)极移动，电子流出的电极是___________ (填“a”或“b”)极。
③该电池工作时消耗
(标准状况下)，假设电池的能量转化率为80%，则电路中通过___________ mol电子。
(1)已知：
键的键能为，键的键能为，键的键能为则反应中，理论上消耗(2)把a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，a为正极：c、d相连，c为负极：a﹑c相连，c上有气泡逸出：b、d相连，b质量减小，则四种金属的活动性由强到弱顺序为：
(3)中国科学院长春应用化学研究所曾在甲烷(
)燃料电池技术方面获得重大突破。甲烷燃料电池工作的原理如图所示，甲烷燃料电池采用铂作电板催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子()和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题：①
的电子式为电极反应式为②电解质溶液中的
向③该电池工作时消耗
(标准状况下)，假设电池的能量转化率为80%，则电路中通过
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5 . 碱性银锌二次航空电池为价格昂贵的高能电池。该电池的总反应为：Zn+Ag2O
ZnO+2Ag。其电池中的基本单元示意图如图：
(1)该电池放电时，锌电极板为电池的____ (填“正极”或“负极”)。
(2)以KOH溶液为电解液，放电时锌电极板区域中发生的电极反应可分为两步：
反应i.锌电极板的溶解：…
反应ii.锌电极板上ZnO的析出：Zn(OH)
ZnO+2OH-+H2O
补充反应i：_____ 。
(3)放电时，析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面，影响电池使用效果。用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成，并促进锌电极板的溶解，从速率和平衡的角度说明其原因：____ 。
(4)将锌电极板制成蜂窝孔状，如图a所示，能增大锌电极板的表面积，但蜂窝孔的孔径过小，影响OH-进出蜂窝孔的速率，导致孔径内外OH-浓度出现差异，多次充放电后会影响锌电极板的形状。图b是使用一段时间后的锌极板变形情况。
下列说法正确的是____ (填字母序号)。
a．充电时，OH-向锌极板方向迁移
b．孔内沉积ZnO，导电能力减弱，影响电池使用效果
c．导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度
d．为延长电池使用寿命，提高电池放电效果，应选用孔径恰当的锌极板
(5)隔膜可有效阻止充放电循环中银的迁移，防止银在锌电极板析出造成电池短路。测定隔膜上附着银元素含量的方法是：用硝酸溶解隔膜上的附着物得溶解液，再以NH4Fe(SO4)2作指示剂，用NH4SCN溶液滴定溶解液。发生反应：
①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
结合上述两个反应的平衡常数，解释选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂的原因：____ 。
ZnO+2Ag。其电池中的基本单元示意图如图：(1)该电池放电时，锌电极板为电池的
(2)以KOH溶液为电解液，放电时锌电极板区域中发生的电极反应可分为两步：
反应i.锌电极板的溶解：…
反应ii.锌电极板上ZnO的析出：Zn(OH)
ZnO+2OH-+H2O补充反应i：
(3)放电时，析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面，影响电池使用效果。用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成，并促进锌电极板的溶解，从速率和平衡的角度说明其原因：
(4)将锌电极板制成蜂窝孔状，如图a所示，能增大锌电极板的表面积，但蜂窝孔的孔径过小，影响OH-进出蜂窝孔的速率，导致孔径内外OH-浓度出现差异，多次充放电后会影响锌电极板的形状。图b是使用一段时间后的锌极板变形情况。
下列说法正确的是
a．充电时，OH-向锌极板方向迁移
b．孔内沉积ZnO，导电能力减弱，影响电池使用效果
c．导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度
d．为延长电池使用寿命，提高电池放电效果，应选用孔径恰当的锌极板
(5)隔膜可有效阻止充放电循环中银的迁移，防止银在锌电极板析出造成电池短路。测定隔膜上附着银元素含量的方法是：用硝酸溶解隔膜上的附着物得溶解液，再以NH4Fe(SO4)2作指示剂，用NH4SCN溶液滴定溶解液。发生反应：
①Ag++SCN-
AgSCN↓(白色) K=1012②Fe3++SCN-
FeSCN2+(红色) K=102.3结合上述两个反应的平衡常数，解释选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂的原因：
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2022-01-15更新
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232次组卷
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2卷引用：北京市海淀区2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
名校
解题方法
6 . 某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：
(1)石墨电极为_______ (填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入”酚酞溶液，_______ (填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。乙池中电解总反应化学方程式为_______ 。
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，溶液中硫酸铜浓度将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为_______ 。
(3)若在标准状况下，有224mL氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下体积为_______ mL；丙装置中阴极析出铜的质量为_______ g。
(4)若将甲改用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得燃料电池，则该电池正极反应式为_______ 。
(1)石墨电极为
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，溶液中硫酸铜浓度将
(3)若在标准状况下，有224mL氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下体积为
(4)若将甲改用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得燃料电池，则该电池正极反应式为
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2022-12-13更新
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176次组卷
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2卷引用：四川省宜宾市叙州区第一中学校2022-2023学年高二下学期开学考试化学试题
名校
7 . 电化学原理在电池制造、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)若用如图1装置，依据反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+设计原电池，则电极X应为_____ (填化学式)，石墨电极的电极反应式为_____ 。将石墨换成铁电极后，电池总反应变为_____ 。
(2)燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷(CH4)－空气燃料电池，其工作原理如图2，a、b均为惰性电极。a为_____ 极，正极的电极反应式为_____ 。当通入4.48L(标准状况下)甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为_____ 。(保留小数点后1位)。
(3)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O－CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图3所示：
已知H2O在电极附近发生电极反应H2O+2e-=H2+O2-，则CO2发生的电极反应为_____ 。当H2和CO共生成2mol时，生成标准状况下O2的体积为_____ 。
(1)若用如图1装置，依据反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+设计原电池，则电极X应为
(2)燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷(CH4)－空气燃料电池，其工作原理如图2，a、b均为惰性电极。a为
(3)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O－CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图3所示：
已知H2O在电极附近发生电极反应H2O+2e-=H2+O2-，则CO2发生的电极反应为
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2023-04-29更新
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238次组卷
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2卷引用：山东省菏泽市2022-2023学年高一下学期期中考试化学（A）试题
名校
解题方法
8 . 某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
根据上表中记录的实验现象，回答下列问题：
(1)与实验2中Al电极的作用相同的实验为___________ (填写实验编号)。
(2)实验1中镁为___________ 极，电极反应式为___________ 。
(3)实验4中铝为___________ 极，电极反应式为___________ ，若该实验反应一段时间后，收集到标准状况下的气体体积为224mL，则转移电子的物质的量为___________ 。
(4)实验5中指针偏向Al的原因为___________ 。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中做正极或负极的因素：___________ 。
| 实验编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电流表指针偏转方向 |
| 1 | Mg、Al | 稀盐酸 | 偏向Al |
| 2 | Al、Cu | 稀盐酸 | 偏向Cu |
| 3 | Al、石 墨 | 稀盐酸 | 偏向石墨 |
| 4 | Mg、Al | NaOH溶液 | 偏向Mg |
| 5 | Zn、Al | 浓硝酸 | 偏向Al |
(1)与实验2中Al电极的作用相同的实验为
(2)实验1中镁为
(3)实验4中铝为
(4)实验5中指针偏向Al的原因为
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中做正极或负极的因素：
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解题方法
9 . Ⅰ、某小组同学用下列试剂研究将
转化为
。(已知：
，
)
(1)实验操作：所用试剂：
溶液，
溶液，
溶液；向盛有
溶液的试管中滴加2滴溶液，充分振荡后， ___________ (将操作补充完整)。
(2)实验现象：上述实验中，沉淀由白色变为___________ 色现象可证明转化为。
(3)分析及讨论
①该沉淀转化反应的离子方程式是___________ 。
②定量分析。由上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导：
___________ (列式即可，不必计算结果)。
③同学们结合②中的分析方法，认为教材中的表述：“一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现”，可进一步表述为对于组成形式相同的沉淀，
___________ (填“小”或者“大”)的沉淀转化为___________ (填“更小”或者“更大”)的沉淀容易实现。
Ⅱ、某同学设计如图实验装置研究
溶液和
溶液间的反应(a、b均为石墨)。
(4)当K闭合后，发现电流计指针偏转，b极附近溶液变蓝。
①b极发生的是___________ (填“氧化”或“还原”)反应。
②a极上的电极反应式是___________ 。
(5)事实证明：溶液与的溶液混合只能得到沉淀，对比(4)中反应，从反应原理的角度解释产生该事实的可能原因是
与
之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度___________ (填“小”或者“大”)。
转化为。(已知：，)(1)实验操作：所用试剂：
溶液，溶液，溶液；向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液，充分振荡后， (2)实验现象：上述实验中，沉淀由白色变为
转化为。(3)分析及讨论
①该沉淀转化反应的离子方程式是
②定量分析。由上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导：
③同学们结合②中的分析方法，认为教材中的表述：“一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现”，可进一步表述为对于组成形式相同的沉淀，
Ⅱ、某同学设计如图实验装置研究
溶液和溶液间的反应(a、b均为石墨)。(4)当K闭合后，发现电流计指针偏转，b极附近溶液变蓝。
①b极发生的是
②a极上的电极反应式是
(5)事实证明：
溶液与的溶液混合只能得到沉淀，对比(4)中反应，从反应原理的角度解释产生该事实的可能原因是与之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度
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解题方法
10 . 如图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为_______ (填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为_______ 。
(2)铁电极为_______ (填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(C)的电极反应式为_______ 。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_______ (用
为阿伏加德罗常数的值表示)。
(5)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
分析图可知，氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为_______ 。
根据要求回答相关问题：
(1)通入氧气的电极为
(2)铁电极为
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将
(4)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为
为阿伏加德罗常数的值表示)。(5)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
分析图可知，氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为
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