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解题方法
1 . 为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol/LFeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_______ (填序号)。
A．
B． 
C． 
D． 
E．
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择___________ (物质化学式)作为电解质。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入___________ 电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+ )增加了0.02 mol/L。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=___________ 。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为___________ ，铁电极的电极反应式为___________ 。因此，验证了Fe2+氧化性小于___________ ，还原性小于___________ 。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4 溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是___________ 。
回答下列问题：
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol/LFeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、
A．
B． C． D． E．(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择
| 阳离子 | u∞×108/(m2·s－1·v－1) | 阴离子 | u∞×108/(m2·s－1·v－1) |
| Li+ | 4.07. |  | 4.61 |
| Na+ | 5.19 |  | 7.40 |
| Ca2+ | 6.59 | Cl－ | 7.91 |
| K+ | 7.62 |  | 8.27 |
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+ )增加了0.02 mol/L。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4 溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是
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解题方法
2 . 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：
，其电池中的基本单元示意图如下：
(1)该电池放电时，银电极板为电池的___________ (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：
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，请结合化学用语，从速率和平衡的角度说明原因：_______ 。
(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
进出蜂窝孔的速率，导致孔径内外浓度出现差异，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，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浓度高于孔内浓度
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
，其电池中的基本单元示意图如下：(1)该电池放电时，银电极板为电池的
(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：
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，请结合化学用语，从速率和平衡的角度说明原因：
(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
进出蜂窝孔的速率，导致孔径内外浓度出现差异，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，
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
浓度高于孔内浓度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
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解题方法
3 . 近日，科学家设计一种具有石墨正极的高容量可充电
锂金属电池，原理如图所示。氯化铝(
)溶解在亚硫酰氯(
)中，以氟化物(
)为添加剂作为电解质。回答下列问题：
(1)放电时，能量主要转化形式是___________ 。
(2)放电时，锂离子由___________ (填“锂”或“石墨”，下同)极向___________ 极迁移，石墨极反应式为___________ 。
(3)充电时，石墨极与电源___________ (填“正”或“负”)极连接。转移
个电子时锂电极理论上净增___________ g锂(
为阿伏加德罗常数的值)。
(4)该装置不能使用水、醇、酸作溶剂，其理由是___________ 。
(5)
在
中完全燃烧放出热量为
。写出热化学方程式：___________ 。
(6)工业上制备亚硫酰氯：
。下列措施能提高
平衡转化率的是___________(填字母)。
锂金属电池，原理如图所示。氯化铝()溶解在亚硫酰氯()中，以氟化物()为添加剂作为电解质。回答下列问题： (1)放电时，能量主要转化形式是
(2)放电时，锂离子由
(3)充电时，石墨极与电源
个电子时锂电极理论上净增为阿伏加德罗常数的值)。(4)该装置不能使用水、醇、酸作溶剂，其理由是
(5)
在中完全燃烧放出热量为。写出热化学方程式：(6)工业上制备亚硫酰氯：
。下列措施能提高平衡转化率的是___________(填字母)。| A．升高温度 | B．增大压强 | C．加入催化剂 | D．分离 |
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4 . 重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7](M=252 g·mol－1)常用作分析试剂、催化剂及媒染剂等。某化学兴趣小组对重铬酸铵的一些性质及组成进行探究。已知：
+ H2O
2
+2H+。回答下列问题：
(1)在试管中加入少量重铬酸铵样品，滴加足量6 mol·L－1 NaOH溶液，振荡、微热。产生的现象是______________________ 。
(2)为探究重铬酸铵的分解产物，按下图连接好装置，在A中加入2.52 g重铬酸铵样品进行实验。
①实验过程中通入N2的主要目的是___________ 。
②实验过程中，若发现加热温度不够，如何改进？___________ 。
③C装置的作用是___________ 。加热A至恒重，观察到B中固体由白变蓝，D中酚酞溶液不变色，同时测得A中剩余固体1.52 g、B增重0.72 g，另外分解产物中还含有N2，则重铬酸铵受热分解的化学方程式为___________ 。
(3)为探究溶液酸性增强对铬(VI)盐溶液氧化性或Na2SO3溶液还原性的影响，该小组利用下图装置继续实验(已知物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大)。
a．K闭合时，记录电压。
b．向U型管左侧溶液中滴加硫酸至pH=2后，电压增大了y。
c．继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后，无气体逸出，电压几乎不变。
①上述实验得出结论：___________ ；酸性增强，对Na2SO3溶液还原性几乎无影响。
②有同学认为：随着溶液酸性的增强，溶液中O2的氧化性增强也会使电压增大。补做实验：U型管左管中改为盛放___________ 溶液；然后向左管中滴加硫酸至pH=2后，测得电压增大了z，若z_____ y(填“>”、“<”或“=”)，则证明实验结论不受影响。
+ H2O2+2H+。回答下列问题：(1)在试管中加入少量重铬酸铵样品，滴加足量6 mol·L－1 NaOH溶液，振荡、微热。产生的现象是
(2)为探究重铬酸铵的分解产物，按下图连接好装置，在A中加入2.52 g重铬酸铵样品进行实验。
①实验过程中通入N2的主要目的是
②实验过程中，若发现加热温度不够，如何改进？
③C装置的作用是
(3)为探究溶液酸性增强对铬(VI)盐溶液氧化性或Na2SO3溶液还原性的影响，该小组利用下图装置继续实验(已知物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大)。
a．K闭合时，记录电压。
b．向U型管左侧溶液中滴加硫酸至pH=2后，电压增大了y。
c．继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后，无气体逸出，电压几乎不变。
①上述实验得出结论：
②有同学认为：随着溶液酸性的增强，溶液中O2的氧化性增强也会使电压增大。补做实验：U型管左管中改为盛放
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解题方法
5 . 某小组研究Cu2+和Fe3+的氧化性，进行如下实验。
实验Ⅰ：
已知：1.(SCN)2 是黄色液体，氧化性：I2 < (SCN)2 < Br2。
2.K3[Fe(CN)6]溶液可用于Fe2+的检验，生成蓝色沉淀。
3.Fe3+与SCN－可以形成多种微粒，例如[Fe(SCN)]2+、Fe(SCN)3等溶液显红色。
(1)实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应的化学方程式是___________ 。
(2)实验Ⅰ过程Ⅱ中溶液变红，说明产生了Fe3+，分析可能原因。
假设①：Fe2+被Cu2+氧化。
过程Ⅱ发生反应的电极反应式：
a．氧化反应：Fe2+-e－+3SCN－=Fe(SCN)3
b．还原反应：___________ 。
假设②：Cu2+和SCN－发生反应生成(SCN)2，进而将清液中的Fe2+氧化为Fe3+。
设计实验Ⅱ证实假设。
实验Ⅱ：
i．
___________ 。
ⅱ．实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为___________ 。
(3)设计实验进一步研究Fe3+能否氧化SCN－。
实验Ⅲ：
①实验Ⅲ中加入K3[Fe(CN)6]溶液后，若___________ (写出实验现象)，
说明在该实验条件下，Fe3+未能氧化SCN－。
②进一步查阅资料发现：Fe3+与SCN－可以发生氧化还原反应。该小组通过实验证明了该反应的发生。请你在答题卡方框中用文字或图示 设计实验方案，并描述相关的实验现象：___________ 。
实验Ⅰ：
已知：1.(SCN)2 是黄色液体，氧化性：I2 < (SCN)2 < Br2。
2.K3[Fe(CN)6]溶液可用于Fe2+的检验，生成蓝色沉淀。
3.Fe3+与SCN－可以形成多种微粒，例如[Fe(SCN)]2+、Fe(SCN)3等溶液显红色。
(1)实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应的化学方程式是
(2)实验Ⅰ过程Ⅱ中溶液变红，说明产生了Fe3+，分析可能原因。
假设①：Fe2+被Cu2+氧化。
过程Ⅱ发生反应的电极反应式：
a．氧化反应：Fe2+-e－+3SCN－=Fe(SCN)3
b．还原反应：
假设②：Cu2+和SCN－发生反应生成(SCN)2，进而将清液中的Fe2+氧化为Fe3+。
设计实验Ⅱ证实假设。
实验Ⅱ：
i．
ⅱ．实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为
(3)设计实验进一步研究Fe3+能否氧化SCN－。
实验Ⅲ：
①实验Ⅲ中加入K3[Fe(CN)6]溶液后，若
说明在该实验条件下，Fe3+未能氧化SCN－。
②进一步查阅资料发现：Fe3+与SCN－可以发生氧化还原反应。该小组通过实验证明了该反应的发生。请你在
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6 . 亚硫酸氢钠在染料、造纸制革、化学合成等工业中可用作还原剂。
(一)制备NaHSO3(装置如图所示)。
(1)装置丁的作用有①___________ ；②___________ ；③吸收尾气，防止环境污染。
(2)将丙中针筒内品红溶液推进锥形瓶中，若发现___________ ，则说明NaOH已完全转化为NaHSO3。
(二)小组同学欲探究NaHSO3与
的反应，经查阅资料后提出假设，并进行实验验证。
已知：氯化亚铜(CuCl)是不溶于水的白色沉淀
假设1：
与
仅发生双水解反应
假设2：可以还原
设计实验如下：
①向
溶液中加入
溶液，得到绿色溶液，放置一段时间无明显变化。
②向①所得绿色溶液中加入适量NaCl固体，开始无明显变化，30s后有无色气体和白色沉淀生成，同时上层溶液颜色变浅。
(3)实验证实假设___________ 合理，实验①发生的离子方程式为___________ 。
(4)甲、乙同学经查阅资料得知，两电极之间的电势差E越大，反应进行的程度越大，电势差
[其中
(标准电极电势)、R(气体常数)、T(温度)、F(法拉第常数)固定不变]，为进一步验证上述结论，设计如下实验：
①根据上述实验结论，对比甲、乙两实验，写出乙同学实验现象为___________ (写出两条即可)。
②根据相关资料，解释产生上述现象的原因为___________ 。
(一)制备NaHSO3(装置如图所示)。
(1)装置丁的作用有①
(2)将丙中针筒内品红溶液推进锥形瓶中，若发现
(二)小组同学欲探究NaHSO3与
的反应，经查阅资料后提出假设，并进行实验验证。已知：氯化亚铜(CuCl)是不溶于水的白色沉淀
假设1：
与仅发生双水解反应假设2：
可以还原设计实验如下：
①向
溶液中加入溶液，得到绿色溶液，放置一段时间无明显变化。②向①所得绿色溶液中加入适量NaCl固体，开始无明显变化，30s后有无色气体和白色沉淀生成，同时上层溶液颜色变浅。
(3)实验证实假设
(4)甲、乙同学经查阅资料得知，两电极之间的电势差E越大，反应进行的程度越大，电势差
[其中(标准电极电势)、R(气体常数)、T(温度)、F(法拉第常数)固定不变]，为进一步验证上述结论，设计如下实验：| 编号 | 甲 | 乙 |
| 实验 |  |  |
②根据相关资料，解释产生上述现象的原因为
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7 . 下图是飞船和空间站中利用Sabatier反应再生氧气的大体流程。
(1)已知：2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ∆H=﹣483.6kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ∆H=﹣802.3kJ·mol-1
则Sabatier反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的∆H=___________ 。
(2)二氧化碳的富集装置如图所示。
①该富集法采用___________ 原理(填“原电池”或“电解池”)。当a极上消耗1molH2，并保持电解液溶质不变时，b极上除去的CO2在标准状况下的体积为___________ 。
②工作一段时间后，K2CO3溶液的pH___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)一定条件下，进行上述Sabatier反应：
①在恒温恒压装置中，下列能说明反应达到平衡状态的是___________ 。
a．混合气体的密度不再改变 b．混合气体的总质量不再改变
c．混合气体平均摩尔质量不再改变 d．v正(CO2)=2v逆(H2O)
②在Sabatier反应器的前端维持较高温度800K，其目的是___________ 。
③在温度为T、压强为P0的条件下，按n(CO2)∶n(H2)=1∶4投料进行反应，平衡时CO2的转化率为50%，Kp=___________ (用P0表示)。已知Kp是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。
(4)在298K时，几种离子的摩尔电导率如下表。已知：摩尔电导率越大，溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现O2的再生，从导电性角度选择最适宜的电解质为___________ (填化学式)。
(1)已知：2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ∆H=﹣483.6kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ∆H=﹣802.3kJ·mol-1则Sabatier反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)的∆H=(2)二氧化碳的富集装置如图所示。
①该富集法采用
②工作一段时间后，K2CO3溶液的pH
(3)一定条件下，进行上述Sabatier反应：
①在恒温恒压装置中，下列能说明反应达到平衡状态的是
a．混合气体的密度不再改变 b．混合气体的总质量不再改变
c．混合气体平均摩尔质量不再改变 d．v正(CO2)=2v逆(H2O)
②在Sabatier反应器的前端维持较高温度800K，其目的是
③在温度为T、压强为P0的条件下，按n(CO2)∶n(H2)=1∶4投料进行反应，平衡时CO2的转化率为50%，Kp=
(4)在298K时，几种离子的摩尔电导率如下表。已知：摩尔电导率越大，溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现O2的再生，从导电性角度选择最适宜的电解质为
| 离子种类 | H+ | OH- |  SO | Cl- | CO | K+ | Na+ |
| 摩尔电导率×104(S·m2·mol-1) | 349.82 | 198.0 | 79.8 | 76.34 | 72.0 | 73.52 | 50.11 |
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8 . 人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下是几种不同形式的原电池装置，请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)某原电池的装置如图1所示。若需将反应
设计成如图1所示的原电池装置，则A(负极)极材料为
(2)如图2是一个双液原电池装置图，下列说法正确的是 (填字母)。
A．盐桥中的阴离子向 溶液移动 | B．电子流动方向为Zn→盐桥→Cu |
| C．铜片作电池的正极 | D．该电池比单液原电池的电流更稳定 |
和
组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图3。电池总反应为
，则a处充入的是燃料电池消耗的的质量为
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2023-07-21更新
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145次组卷
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2卷引用：辽宁省本溪市第一中学2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学试题
22-23高一下·浙江·期中
解题方法
9 . 化学反应原理在生产、生活中用途广泛。
(1)汽车尾气中
生成过程的能量变化如图所示。
和
完全反应生成会_______ (填“吸收”或“放出”)_______ 
能量。
(2)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①
；②
。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图所示。则
时间段内，Y的平均反应速率为_______ 。
(3)实验室模拟热气循环法合成尿素，
时，将一定量
与
在容积固定的恒温密闭容器中发生反应：
，反应放热。下列情况中，能说明该反应达到平衡的是_______ 。
A.反应体系中气体分子的平均摩尔质量保持不变
B.反应体系中气体的密度保持不变
C.反应消耗
同时生成
D.，，
三种气体的物质的量比为2∶1∶1
E.
的质量保持不变
(4)在硫酸工业中，通过下列反应将
氧化成
：
。已知催化剂是
，在
左右时催化效果最好。下表为不同温度和压强下的平衡转化率：
结合表中信息，实际情况下最合理的生产条件为：_______。
(5)锂-氧气电池因其比能量非常高，具有广阔应用前景。下图是一种锂-氧气(
)电池的工作示意图，
①电池放电时，b为_______ 极(填“正”或“负”)，电极反应式为：_______ 。
②若采用空气作为氧气源，则会发生副反应导致电池性能下降，请写出一个可能的副反应的化学方程式：_______ 。
(1)汽车尾气中
生成过程的能量变化如图所示。和完全反应生成会能量。(2)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①
；②。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图所示。则时间段内，Y的平均反应速率为(3)实验室模拟热气循环法合成尿素，
时，将一定量与在容积固定的恒温密闭容器中发生反应：，反应放热。下列情况中，能说明该反应达到平衡的是A.反应体系中气体分子的平均摩尔质量保持不变
B.反应体系中气体的密度保持不变
C.反应消耗
同时生成D.
，，三种气体的物质的量比为2∶1∶1E.
的质量保持不变(4)在硫酸工业中，通过下列反应将
氧化成：。已知催化剂是，在左右时催化效果最好。下表为不同温度和压强下的平衡转化率：| 压强 |  |  |  |  |
 时的平衡转化率 | 97.5% | 99.2% | 99.6% | 99.7% |
 时的平衡转化率 | 85.6% | 94.9% | 97.7% | 98.3% |
| A．， | B．， |
| C．， | D．， |
)电池的工作示意图，①电池放电时，b为
②若采用空气作为氧气源，则会发生副反应导致电池性能下降，请写出一个可能的副反应的化学方程式：
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10 . 某化学兴趣小组为了探索
电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验。已知：与
的化学性质基本相似，
。回答下列问题：
(1)实验1：电极材料为
和，电解质溶液为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏向。
①正极的电极反应式为___________ 。
②每转移
电子，此时负极材料减少的质量为___________ g。
(2)实验2：电极材料为
和，电解质溶液为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏向。
由实验1和实验2可知，
三种金属活动性由强到弱的顺序为___________ 。
(3)实验3：电极材料为石墨和，电解质溶液为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏向石墨。
①电池工作一段时间后，电解质溶液的
将___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
②石墨电极上发生___________ (填“氧化”或“还原”)反应。
(4)实验4：电极材料为和，电解质溶液为氢氧化钠溶液，该电池工作时，电流表指针偏向。
①负极的电极反应式为___________ 。
②外电路中电子的流动方向为___________ 。
电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验。已知：与的化学性质基本相似，。回答下列问题：(1)实验1：电极材料为
和，电解质溶液为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏向。①正极的电极反应式为
②每转移
电子，此时负极材料减少的质量为(2)实验2：电极材料为
和，电解质溶液为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏向。由实验1和实验2可知，
三种金属活动性由强到弱的顺序为(3)实验3：电极材料为石墨和
，电解质溶液为稀盐酸，该电池工作时，电流表指针偏向石墨。①电池工作一段时间后，电解质溶液的
将②石墨电极上发生
(4)实验4：电极材料为
和，电解质溶液为氢氧化钠溶液，该电池工作时，电流表指针偏向。①负极的电极反应式为
②外电路中电子的流动方向为
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