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解题方法
1 . Ⅰ.铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
i．钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii．TiOSO4+(x+1)H2O
TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii．0.1mol·L−1Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3
0.1mol·L−1Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
(一)纯化：加入过量铁粉，充分反应后，分离混合物
(二)制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如下图)。___________ 。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3.原因是：沉淀生成后c(Fe2+)___________ 0.1mol·L−1(填“>”“=”或“<”)。
③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：___________ 。
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：___________ 。
Ⅱ.某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(2)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2
①电极反应式：
i．还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii．氧化反应：___________ 。
②根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i．随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。
ii．随c(Cl-)降低，___________ 。
③补充实验证实了②中的分析。
a是___________ ，b是___________ 。
(3)利用c(H+)对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是___________ ，从原子结构角度说明理由___________ 。
(4)根据(2)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是___________ 。
(5)Ag分别与1mol·L−1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：___________ 。
(6)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是___________ 。
i．钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii．TiOSO4+(x+1)H2O
TiO2·xH2O↓+H2SO4iii．0.1mol·L−1Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3
0.1mol·L−1Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
(一)纯化：加入过量铁粉，充分反应后，分离混合物
(二)制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如下图)。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3.原因是：沉淀生成后c(Fe2+)
③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：
Ⅱ.某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(2)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2
①电极反应式：
i．还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii．氧化反应：
②根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i．随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。
ii．随c(Cl-)降低，
③补充实验证实了②中的分析。
| 实验操作 | 试剂 | 产物 | |
| I |
| 较浓H2SO4 | 有氯气 |
| Ⅱ | a | 有氯气 | |
| Ⅲ | a+b | 无氯气 |
(3)利用c(H+)对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是
(4)根据(2)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是
(5)Ag分别与1mol·L−1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：
(6)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是
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2023-10-31更新
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344次组卷
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2卷引用：天津市耀华中学2024届高三下学期第五次统练化学试卷
名校
解题方法
2 . I.能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。
(1)根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是_____ (填序号)。
Ⅱ.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
(2)放电时负极反应为_____ 。
(3)放电时正极附近溶液的碱性_____ (填“增强”或“减弱”或“不变”)。
(4)放电时每转移_____ mol电子，正极有1molK2FeO4被还原。
Ⅲ.回答下列问题：
(5)科学家研发出一种有利于“碳中和”的新电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许Na+通过)。系统工作时，下列有关说法中错误的是_____ 。
Ⅳ.中国科学技术大学开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。_____ 。
(7)a膜为_____ (填“阳离子”或“阴离子”，下同)交换膜，b膜为_____ 交换膜。
(1)根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是
| A．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq) | B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) |
| C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) | D．Fe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq) |
Ⅱ.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。(2)放电时负极反应为
(3)放电时正极附近溶液的碱性
(4)放电时每转移
Ⅲ.回答下列问题：
(5)科学家研发出一种有利于“碳中和”的新电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许Na+通过)。系统工作时，下列有关说法中错误的是
| A．Na+将从a极移动到b极 |
| B．该电池的电解液可以换成更易导电的饱和NaCl溶液 |
C．b极区可能会发生Na++HCO =NaHCO3↓ |
| D．b极区每生成1molH2转移2mol电子 |
Ⅳ.中国科学技术大学开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。
(7)a膜为
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2023-04-26更新
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559次组卷
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2卷引用：天津市第一中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题
解题方法
3 . 载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的______ 极，OH-向______ (填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为___________ 。
(2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将______ 能转化为______ 能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为_______ ；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性________ (填“增强”“减弱”或“不变”)。
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为_________ 。
(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的
(2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将
Cd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O
2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为
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882次组卷
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4卷引用：天津市红桥区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题
天津市红桥区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题山东省泰安肥城市2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题第四章化学反应与电能（已下线）专题突破卷07 化学反应与能量?-2024年高考化学一轮复习考点通关卷（新教材新高考）
