1．(2008年上海)取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直接電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是

(　)

A．b電極是陰極

B．a(chǎn)電極與電源的正極相連接

C．電解過程中，水是氧化劑

D．b電極附近溶液的pH變小

[解析]　根據(jù)題意，a電極應產(chǎn)生Cl₂，為陽極，與電源正極相連，則b為陰極。D項中b電極上H⁺放電，附近OH^－濃度增大，pH變大。

[答案]　D

14．(2009年天津理綜)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。右圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定。請回答：

(1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是

________________________________________________________________________，

在導線中電子流動方向為__________________________(用a、b表示)。

(2)負極反應式為___________________________________________________________。

(3)電極表面鍍鉑粉的原因為_______________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)該電池工作時，H₂和O₂連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：

Ⅰ.2Li+H₂2LiH

Ⅱ.LiH+H₂O===LiOH+H₂↑

①反應Ⅰ中的還原劑是__________，反應Ⅱ中的氧化劑是____________。

②已知LiH固體密度為0.82 g/cm³，用鋰吸收224 L(標準狀況)H₂，生成的LiH體積與被吸收的H₂體積比為________。

③由②生成的LiH與H₂O作用，放出的H₂用作電池燃料，若能量轉化率為80%，則導線中通過電子的物質(zhì)的量為______mol。

[解析]　(1)電池即是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置；在電池中電子是從負極經(jīng)導線流向正極，而氫氧燃料電池中通入H₂的一極是負極，故電子由a流動到b。(2)H₂在負極失電子，因為電解質(zhì)溶液是KOH溶液，故負極反應式為2H₂+4OH^－－4e^－===4H₂O。(3)電極表面鍍鉑粉可以增大電極單位面積吸附H₂、O₂的分子數(shù)，從而增大反應速率。(4)LiH中Li為+1價，H為－1價故反應Ⅰ中還原劑是Li，反應Ⅱ中氧化劑是H₂O。由反應Ⅰ可知吸收標準狀況下224 L H₂時生成160 g LiH，則生成的LiH的體積是，則生成的LiH體積與被吸收的H₂的體積比為：＝。由②生成的20 mol LiH與H₂O反應，由反應Ⅱ可知生成20 mol H₂，H₂-2e^－，能量轉化率為80%，則通過電子的物質(zhì)的量為20 mol×2×80%＝32 mol。

[答案]　(1)由化學能轉變?yōu)殡娔堋∮蒩到b

(2)2H₂+4OH^－－4e^－===4H₂O或H₂+2OH^－－2e^－===2H₂O

(3)增大電極單位面積吸附H₂、O₂分子數(shù)，加快電極反應速率

(4)①Li　H₂O�、�1/1 148或8.71×10^－4�、�32

13．(2009年海南單科)Li-SOCl₂電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl₄-SOCl₂。電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl₂===4LiCl+S+SO₂。

請回答下列問題：

(1)電池的負極材料為______________，發(fā)生的電極反應為________________；

(2)電池正極發(fā)生的電極反應為_______________________________________________；

(3)SOCl₂易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl₂，有Na₂SO₃和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl₂中，實驗現(xiàn)象是__________________________________，反應的化學方程式為______________________________________；

(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是________________________

________________________________________________________________________。

[解析]　(1)、(2)電池負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。(3)由NaOH與SOCl₂反應的產(chǎn)物為Na₂SO₃、NaCl可知，SOCl₂與水反應生成H₂SO₃和HCl。(4)由于電池材料易與水、O₂反應。

[答案]　(1)鋰　Li－e^－===Li⁺

(2)2SOCl₂+4e^－===4Cl^－+S+SO₂

(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成　SOCl₂+H₂O===2HCl↑+SO₂↑

(4)鋰是活潑金屬，易與H₂O、O₂反應；SOCl₂也可與水反應

12．鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象，某實驗小組，為研究鐵生銹的條件，設計了以下快速、易行的方法：

首先檢查制氧裝置的氣密性，然后按上圖所示連接好裝置，點燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3分鐘左右，觀察到的實驗現(xiàn)象為：①直形管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕；②干燥管中干燥的鐵絲表面依然光亮，沒有發(fā)生銹蝕；③燒杯中潮濕的鐵絲表面稍有變暗。

試回答以下問題：

(1)由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實驗中鐵生銹屬于____________。能表示其原理的反應方程式為______________________________________。

(2)儀器A的名稱為______________，其中裝的藥品可以是________，其作用是______________。

(3)由實驗可知，該類鐵生銹的條件為________________________________________

________________________________________________________________________。

決定鐵生銹快慢的一個重要因素是______________。

[解析]　鋼鐵在潮濕環(huán)境下形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕。此實驗在直形管中的現(xiàn)象說明，潮濕是鐵生銹的必須前提，而沒有涉及潮濕程度對生銹快慢的影響，直形管實驗與燒杯實驗的對比，則說明O₂濃度是影響生銹快慢的一個重要因素。

[答案]　(1)電化學腐蝕　負極：2Fe－4e^－===2Fe²⁺

正極：O₂+4e^－+2H₂O===4OH^－

(2)球形干燥管　堿石灰(或CaCl₂等)　干燥O₂

(3)①與O₂接觸；②與水接觸　氧氣濃度

11．鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl₃可用做催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。

(1)寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式是

________________________________________________________________________。

(2)若將(1)中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極反應式。

正極反應________________，負極反應__________________。

(3)腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的濃度均為0.10 mol·L^－1，請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實驗步驟_______________

________________________________________________________________________。

(4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選)，設計最佳實驗，驗證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。

有關反應的化學方程式____________________________________________________

________________________________________________________________________。

劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實驗現(xiàn)象________________________________________________。

[解析]　(1)該反應是FeCl₃氧化金屬銅，離子方程式為2Fe³⁺+Cu===2Fe²⁺+Cu²⁺

(2)將(1)中反應設計成原電池必須是Cu作負極，選擇比銅不活潑的金屬或碳棒為正極，F(xiàn)eCl₃溶液作電解質(zhì)溶液。裝置圖如右圖所示：

正極：2Fe³⁺+2e^－===2Fe²⁺

負極：Cu－2e^－===Cu²⁺

(3)根據(jù)表給出的數(shù)據(jù)可知，把Cu²⁺中混有的Fe²⁺、Fe³⁺除掉的方法是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，調(diào)節(jié)溶液的pH到3.2-4.7，F(xiàn)e³⁺以Fe(OH)₃的形式沉淀，過濾除去，根據(jù)除雜原則，去雜不能加雜，選擇氧化劑為Cl₂，加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH。

(4)根據(jù)題給條件，此不銹鋼在鹽溶液中腐蝕明顯，可選擇的藥品為CuO、濃H₂SO₄，先用水稀釋濃H₂SO₄再用H₂SO₄與CuO反應生成CuSO₄溶液，不銹鋼與CuSO₄溶液反應，在不銹鋼的表面有紫紅色物質(zhì)生成，即可驗證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。

[答案]　(1)2Fe³⁺+Cu===2Fe²⁺+Cu²⁺

(2)裝置圖如下

正極反應：Fe³⁺+e^－===Fe²⁺(或2Fe³⁺+2e^－===2Fe²⁺)

負極反應：Cu===Cu²⁺+2e^－(或Cu－2e^－===Cu²⁺)

(3)①通入足量氯氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；

②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2-4.7；

③過濾[除去Fe(OH)₃]

(4)CuO+H₂SO₄===CuSO₄+H₂O

CuSO₄+Fe===FeSO₄+Cu

不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)生成

21．(12分)蛇紋石礦可以看做MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成。由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實驗步驟如下圖所示

(1)蛇紋石加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺外，還含有的金屬離子是________________。

(2)進行Ⅰ操作時，控制溶液pH＝7-8(有關氫氧化物沉淀的pH見上表)

Ca(OH)₂不能過量，若Ca(OH)₂過量可能會導致______溶解、________沉淀。

(3)從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作顏料，先向沉淀物A中加入________(填入物質(zhì)的化學式)，然后____________________(依次填寫實驗操作名稱)。

(4)物質(zhì)循環(huán)使用，能節(jié)約資源。上述實驗中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是____________________(填寫物質(zhì)化學式)。

(5)現(xiàn)設計一個實驗，確定產(chǎn)品aMgCO₃·bMg(OH)₂·cH₂O中a、b、c的值，請完善下列實驗步驟(可用試劑：濃硫酸、堿石灰)：

①樣品稱量�、诟邷胤纸狻、踎_______________________________________________

④____________________________�、軲gO稱量

(6)18.2 g產(chǎn)品完全分解后，產(chǎn)生6.6 g CO₂和8.0 g MgO，由此可知，產(chǎn)品的化學式中：a＝____________________，b＝________________，c＝______________。

[解析]　(1)四種氧化物中只有SiO₂不溶于鹽酸。MgO+2HCl===MgCl₂+H₂O；Fe₂O₃+6HCl===2FeCl₃+3H₂O，Al₂O₃+6HCl===2AlCl₃+3H₂O。

(2)由沉淀表可知控制pH＝7-8時，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺均與Ca(OH)₂生成Fe(OH)₃、Al(OH)₃。若Ca(OH)₂過量，堿性增強，pH>9.4時，Mg²⁺會變?yōu)镸g(OH)₂沉淀，而又會發(fā)生Al(OH)₃+OH^－===AlO+2H₂O使Al(OH)₃溶解。

(3)沉淀物A為Fe(OH)₃與Al(OH)₃，由其性質(zhì)可知，要分離出紅色氧化物顏料為Fe₂O₃，則需加過量NaOH，將Al(OH)₃溶解，然后依據(jù)固液分離和固體灼燒的方法回答，發(fā)生2Fe(OH)₃Fe₂O₃+3H₂O反應而得。

(4)Ⅱ中生成的沉淀B為CaCO₃，高溫煅燒可生成CO₂，2Mg(HCO₃)₂Mg₂(OH)₂CO₃+3CO₂↑+H₂O也產(chǎn)生CO₂，可循環(huán)利用。

(5)見答案

(6)據(jù)元素守恒可知：n(CO₂)＝n(MgCO₃)＝＝0.15 mol。鎂元素守恒可知：n[Mg(OH)₂]＝n(MgO)－n(MgCO₃)＝－0.15 mol＝0.05 mol。根據(jù)前后質(zhì)量守恒可求n(H₂O)＝0.15 mol，則a∶b∶c＝3∶1∶3，即為最小整數(shù)比，可得。

[答案]　(1)Fe³⁺、Al³⁺　

(2)Al(OH)₃　Mg(OH)₂

(3)NaOH或Ca(OH)₂　過濾、洗滌、灼燒　

(4)CaCO₃或CO₂

(5)③用濃硫酸吸收水蒸氣　④稱量堿石灰吸收CO₂前后的質(zhì)量　(6)3　1　3

20．(12分)粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe₂O₃組成的混合物。進行如下實驗：

①取適量A進行鋁熱反應，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；

②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L^－1鹽酸中，得溶液C；

③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；

④用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。

請?zhí)羁眨?/p>

(1)①中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是____________________，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。

(2)②中所發(fā)生的各反應的化學方程式是_______________________________________

________________________________________________________________________。

(3)③中所發(fā)生的各反應的離子方程式是______________________________________

________________________________________________________________________。

(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg²⁺)為________，c(Fe²⁺)為________。

[答案]　(1)加少量KClO₃，插上Mg條并將其點燃　Fe

(2)Fe₂O₃+6HCl===2FeCl₃+3H₂O　MgO+2HCl===MgCl₂+H₂O

(3)Fe+2H⁺===Fe²⁺+H₂↑　Fe+2Fe³⁺===3Fe²⁺

(4)0.67 mol·L^－1　2.3 mol·L^－1

19．(10分)已知：2Fe³⁺+2I^－===2Fe²⁺+I_2,2Fe²⁺+Br₂===2Fe³⁺+2Br^－。

(1)含有1 mol FeI₂和2 mol FeBr₂的溶液中通入2 mol Cl₂，此時被氧化的離子是________，被氧化的離子的物質(zhì)的量分別是______________。

(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl₂，則被氧化的離子是______________，其對應的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量分別是__________________________________________________________。

(3)若向含a mol FeI₂和b mol FeBr₂的溶液中通入c mol Cl₂，當I^－、Fe²⁺、Br^－完全被氧化時，c為________(用含a、b的代數(shù)式表示)。

[解析]　(1)混合溶液中可被Cl₂氧化的離子，n(I^－)＝2 mol，n(Fe²⁺)＝3 mol，n(Br^－)＝4 mol，由于n(Cl₂)＝2 mol，顯然不能將溶液中具有還原性的離子都氧化，則要按I^－＞Fe²⁺＞Br^－來進行，被氧化的離子的物質(zhì)的量按得失電子守恒計算；

(2)原理、方法與(1)同；(3)根據(jù)得失電子守恒2n(Cl₂)＝3n(FeI₂)+3n(FeBr₂)

得n(Cl₂)＝

即c＝＝1.5(a+b)

[答案]　(1)I^－、Fe²⁺　2 mol、2 mol

(2)I^－、Fe²⁺、Br^－　1 mol、3 mol、0.5 mol　(3)1.5(a+b)

18．(12分)室溫下，單質(zhì)A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體。在合適反應條件下，它們可以按下圖進行反應。又知E溶液是無色的，請回答：

(1)A是________，B是________，C是________。(請?zhí)罨瘜W式)

(2)反應①的化學方程式為：____________________________________________。

(3)反應③的化學方程式為：____________________________________________。

(4)反應④的化學方程式為：____________________________________________。

[解析]　B為黃綠色氣體，則B為Cl₂，C為無色氣體，且能與Cl₂反應，產(chǎn)物為E，E溶于水后又能和固體A反應，重新生成無色氣體C，初步推測C為H₂，E為HCl，A為金屬單質(zhì)。F為金屬氯化物。據(jù)F+BD。而D是A和Cl₂反應得到的金屬氯化物，推斷A為變價金屬(Fe或Cu)，結合A與鹽酸反應能制取H₂，故A為Fe，B為Cl₂，C為H₂，其他物質(zhì)依次可推出。

[答案]　(1)Fe　Cl₂　H₂

(2)2Fe+3Cl₂2FeCl₃

(3)Fe+2HCl===FeCl₂+H₂↑

(4)2FeCl₂+Cl₂===2FeCl₃

17．(6分)某地污水中含有Zn²⁺、Hg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺4種陽離子。甲、乙、丙三位同學設計的從該污水中回收金屬銅的方案如下圖所示：(提示：Zn(OH)₂溶于NaOH溶液)。

甲　+NaOH溶液，過濾①△②+H2，△③

乙　△②+H2，△③

丙　+過量鐵粉，過濾①+稀鹽酸，過濾②

△③++H2，△④

(1)三種實驗方案中能制得純凈銅的方案是________。

(2)在能制得純凈銅的方案中，會導致環(huán)境污染的操作步驟是________，污染原因是________________________________________________________________________，

改進方法是__________________________________________________________。

[解析]　甲方案污水中加NaOH所得溶液中存在Cu²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺的氫氧化物，加熱分解后得到Fe₂O₃、CuO，用H₂還原后制得的Cu不純凈，且產(chǎn)生汞蒸氣污染環(huán)境。

乙方案加入過量鐵粉所得殘渣中會殘留鐵，直接加熱，還原所制得的銅不純，同時產(chǎn)生Hg的污染。

只有丙方案以上兩個方面均考慮到了，制得的銅是純凈的，但丙方案中會產(chǎn)生汞蒸氣，有毒，污染環(huán)境，應增加冷凝裝置加以回收、利用。

[答案]　(1)丙　(2)③　Hg揮發(fā)變成蒸氣，Hg蒸氣有毒　加上冷凝裝置，將氣態(tài)Hg變成液態(tài)Hg而回收