验证,两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同.则书写正确. 典例剖析 [例1]把a.b.c.d四块金属浸入稀硫酸中.用导线两两相连组成原电池.若a.b相连时.a为负极,c.d相连时.电流由d到——青夏教育精英家教网—

摘要：验证,两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同.则书写正确. 典例剖析 [例1]把a.b.c.d四块金属浸入稀硫酸中.用导线两两相连组成原电池.若a.b相连时.a为负极,c.d相连时.电流由d到c,a.c相连时. c极上产生大量气泡,b.d相连时.b上有大量气泡产生.则四种金属的活动性顺序为 A．a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 解析:根据原电池原理:作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强.电子流动方向是由负极流向正极.电流方向与电子流动方向相反.因此依次作出判断:活泼性a>b;c>d;a>c;d>b.答案为B. [例2]在用Zn片.Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中.经过一段时间工作后.下列说法正确的是 A．锌片是正极.铜片上有气泡产生 B．电流方向是从锌片流向铜片 C．溶液中硫酸的物质的量浓度减小 D．电解质溶液的pH保持不变解析:活泼金属锌为负极.电流方向由正极到负极.与电子流动方向相反.随着H+消耗.pH逐渐增大.答案为C [例3]美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源.其构造如图所示:a.b两个电极均由多孔碳制成.通入的气体由孔隙中逸出.并在电极表面放电. ??(1)a是极.b是极．电极反应式分别是 . . ??(2)飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供．已知这种电池发1度电能生成350g水.试计算能量的转化率.(已知: 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(1),＝-572kJ/mol) ??(3)这种电池的输出电压为1.2V.用它使标有“1.2V 1.5W 的小灯泡发光1h.需要消耗标准状态下的 H2多少升? ???解析:(1)a中的 H2失去电子被氧化.是负极,b中的 O2得到电子被还原.是正极．两电极的反应分别是: ??(2)由方程式: 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(1),＝-572kJ/mol可知.发生350g液态水放出的热量为: kJ．这过程中产生的电能是1度.即 kJ.因此能量转化率为: ． (3)1.5W灯泡连续发光1h.消耗的电能: . ??产生这些电能需要消耗化学能: ．这过程中消耗标准状态下的氢气的体积: L． [例4]1991年我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯.以海水为电解质.靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流.只要把灯放入海水中数分钟.就会发出耀眼的白光.其总反应方程式为:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3,则该电源的负极材料为 .正极材料为 .负极反应正极反应 . 解析:Al .O2之间的氧化还原反应为:4Al + 3O2 = Al2O3.将该反应与原电池原理.铝的导电性等知识进行综合分析可知.铝既是负极产物.又是反应材料.O2是正极反应物.正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料.如石墨等铝.O2的氧化反应.还原反应分别为:Al – 3e- = Al3+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 答案:铝石墨负极反应:Al – 3e- = Al3+.O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- [例5]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,下列叙述不正确的是 A．放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 B．充电时阳极反应为:Fe(OH)3 -3e-+ 5OH-=FeO42-+ 4H2O C．放电时每转移3mol电子.正极有1molK2FeO4被氧化 D．放电时正极附近溶液的碱性增强解析:高铁电池放电时的负极反应为3Zn+6OH--6e-=3Zn(OH)2.正极反应为2FeO42-+8H2O+6e-==2Fe(OH)3+10OH-,充电时的阴极反应为3Zn(OH)2+6e-==3Zn+6OH-.阳极反应为2Fe(OH)3+10OH--6e-==2FeO42-+8H2O.从而不难分析出答案为C. 知能训练

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某化学兴趣小组的同学用如图所示实验装置进行研究，请对其方案进行完善或评价．

（1）浓硫酸和漂白粉可发生如下反应：
Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄═2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O
实验室用此原理制取并收集氯气，可选用的装置组合是

BCD

（填写装置序号）
（2）将A、C、D相连，利用实验室常用方法制取并收集氯气．在C中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象、结论如下：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	品红溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气体产生	氯气与水反应的产物具有酸性

判断实验Ⅰ、Ⅱ推出相应结论是否合理；若合理，无需填写理由，若不合理，请说明．
实验Ⅰ：

新制取的氯气中含HCl气体，溶于水也能与碳酸钠溶液反应产生气体

；
（3）将A、C、D相连，可设计实验验证SO₃^2-还原性强于Cl^-．则C中发生反应的离子方程式是

SO₃^2-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺

；设计实验说明C中确实发生了上述反应（简述实验步骤、现象）

取C中反应后的溶液少许，向其中电极盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成

．

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本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两

个选修模块的内容。请选择其中一题作答。若两题都做，则按A题评分。

A.微粒A、B、C为分子，D和F为阳离子，E为阴离子，它们都含有lO个电子；B溶

于A后所得的物质可电离出D和E；C是重要的化石能源。将A、B和含F离子的物

质混合后可得D和一种白色沉淀。G³⁺离子与Ar原子的电子层结构相同。请回答:

(1)基态G原子的外围电子排布式是。在A、B、C这三种分子中，属于非极

性分子的有 (写化学式)。

(2)下列有关B的说法中正确的是。(填字母)

a．在配合物中可作为配体 b．该分子的稳定性与氢键有关

c．分子由各原子最外层均为8。的稳定结构

d．含1 mol B的液体中有3 mol氢键

(3)根据等电子体原理，D离子的空间构型是，其中心原子轨道的杂化类型

是。

(4)构成C的中心原子可以形成多种单质，其中有一种为空间网状结

构，右图立方体中心的“●”表示该晶体中的一个原子，请在该

立方体的顶点上用“●”表示出与之紧邻的原子。

(5)光谱证实F与烧碱溶液反应有Na[F(OH)₄]生成，则Na[F(OH)₄]中

不存在。(填字母)

a．金属键 b．离子键 c．非极性键 d．极性键

f.配位键 g．键 h．键

B．对氨基苯磺酸是制取某些染料和药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到：

实验室可用苯胺、浓硫酸为原料，利用右图所示实验装置合成。

实验步骤如下：

①取一个250mL的仪器a，加入10mL苯胺及几粒沸石，

放人冷水中冷却，小心地加入18 mL浓硫酸。再分别

装上冷凝管、温度计等。

②将a置于油浴中缓慢加热至170`180℃，维持此温度约2.5 h。

③将反应产物冷却至约50℃后，倒入盛有100mL，冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将a内残留的产物冲洗到烧杯中，抽滤，用少量冷水洗涤，得到粗产品。

④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶(若溶液颜色过深，可用活性炭脱色)，抽滤，收集

产品，晾干。(提示：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g，在100℃时可

溶解6.67 g)

(1)仪器a的名称是。步骤①中加入沸石的作用是。

(2)步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是。(填字母)

A．便于控制温度 B．也可以改用水浴加热 C．温度计的水银球也可浸在油中

(3)步骤③用冷水洗涤的优点是。

(4)步骤③和④均进行了抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先一二，然

后。

(5)步骤④有时需重复进行多次，其目的是。

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I、亚铁是血红蛋白的重要组成成分，起着向人体组织传送O₂的作用，人如果缺铁就可能出现缺铁性贫血，但是摄入过量的铁也有害。下面是一种补铁药品说明书中的部分内容：该药品为无水碱式盐，含

34%～36%，是糖衣片，……，与

(维生素C)同服可增加本品吸收。某同学设计实验时对其中的铁成分进行了验证。请完成该实验：
（1）第一步：查阅资料得知，双氧水可以氧化

。
（2）第二步：向去掉糖衣、研磨好的药品中加稀盐酸，出现淡绿色浑浊液，说明有Fe²⁺离子存在；
（3）第三步：往上述溶液中滴入几滴KSCN溶液，出现浅红色，说明溶液中有少量

离子存在。该离子存在的原因可能是(填序号)：___________________
①药品中的铁本来就是以三价铁的形式存在；
②在制药过程中生成少量三价铁；
③本实验过程中有少量三价铁生成。
（4）第四步：将第三步所得溶液分成2份，分别装在A、B两个试管中。
（5）第五步：向A试管的溶液中加入少量稀硫酸，再慢慢滴入过量的

溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去。
①红色变深的原因是(用离子方程式表示)：__________________________；
②请自选中学实验室中常用仪器、药品，设计实验证明溶液红色褪去的原因：____________________。
（6）第六步：向B试管的溶液中加入一片

片，片刻后溶液红色也褪去，说明

有___________性。
II、以石墨为电极，电解法处理黄铜矿（CuFeS₂）精矿，可以制得硫酸铜溶液和单质硫。黄铜矿在阳极的浸出反应比较复杂，主要有：CuFeS₂ + 4H⁺ = Cu²⁺ + Fe²⁺ + 2H₂S，CuFeS₂+4Fe³⁺=Cu²⁺+5Fe²⁺+2S， 2Fe³⁺ + H₂S = 2H⁺+ S↓ + 2Fe²⁺。下图为该工艺的示意图。

（1）电解过程实现了Fe³⁺的循环，则阳极方程式为___________________ 。
（2）电解过程中阴极有金属析出，向阴极通空气的原因是________________________。
（3）与燃烧法炼铜相比，电解法的优点为________________________。

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本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两

个选修模块的内容。请选择其中一题作答。若两题都做，则按A题评分。
A.微粒A、B、C为分子，D和F为阳离子，E为阴离子，它们都含有lO个电子；B溶
于A后所得的物质可电离出D和E；C是重要的化石能源。将A、B和含F离子的物
质混合后可得D和一种白色沉淀。离子与Ar原子的电子层结构相同。请回答:
(1)基态G原子的外围电子排布式是    。在A、B、C这三种分子中，属于非极
性分子的有     (写化学式)。
(2)下列有关B的说法中正确的是    。(填字母)
a．在配合物中可作为配体    b．该分子的稳定性与氢键有关
c．分子由各原子最外层均为8。的稳定结构
d．含1 mol B的液体中有3 mol氢键
(3)根据等电子体原理，D离子的空间构型是    ，其中心原子轨道的杂化类型
是    。
(4)构成C的中心原子可以形成多种单质，其中有一种为空间网状结
构，右图立方体中心的“●”表示该晶体中的一个原子，请在该
立方体的顶点上用“●”表示出与之紧邻的原子。
(5)光谱证实F与烧碱溶液反应有Na[F(OH)₄]生成，则Na[F(OH)₄]中
不存在    。(填字母)
a．金属键    b．离子键    c．非极性键    d．极性键
f.配位键    g．键    h．键
B．对氨基苯磺酸是制取某些染料和药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到：

实验室可用苯胺、浓硫酸为原料，利用右图所示实验装置合成。
实验步骤如下：
①取一个250mL的仪器a，加入10mL苯胺及几粒沸石，
放人冷水中冷却，小心地加入18 mL浓硫酸。再分别
装上冷凝管、温度计等。
②将a置于油浴中缓慢加热至170`180℃，维持此温度约2.5 h。
③将反应产物冷却至约50℃后，倒入盛有100 ，冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将a内残留的产物冲洗到烧杯中，抽滤，用少量冷水洗涤，得到粗产品。
④将粗产品用沸水溶解，冷却结晶(若溶液颜色过深，可用活性炭脱色)，抽滤，收集
产品，晾干。(提示：100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g，在100℃时可
溶解6.67 g)
(1)仪器a的名称是     。步骤①中加入沸石的作用是     。
(2)步骤②中采用油浴加热，下列说法正确的是     。(填字母)
A．便于控制温度 B．也可以改用水浴加热   C．温度计的水银球也可浸在油中
(3)步骤③用冷水洗涤的优点是     。
(4)步骤③和④均进行了抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先一二，然
后        。
(5)步骤④有时需重复进行多次，其目的是     。