备战高考化学化学能与电能综合题附详细答案.docx

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1、备战高考化学化学能与电能综合题附详细答案一、化学能与电能1.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-424:0.796ggAgSO(1)甲同学的实验如下:序号操作现象将2mL1mol/LAgNO3溶液加产生白色沉淀,随后有黑色固体产生入到1mL1mol/LFeSO4溶液中实验Ⅰ取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag①白色沉淀的化学式是_____________。②甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。(2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反

2、应的程度,进行实验Ⅱ。a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,指针偏移减小。b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe243溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小(SO)→回到零点→逆向偏移。①a中甲烧杯里的电极反应式是___________。②b中电压表指针逆向偏移后,银为_________极(填“正”或“负”)。③由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:序号操作现象将2mL2molLFeNO3)3

3、溶液加入有银镜的试管实验Ⅲ/(银镜消失中实验Ⅳ将2mL1mol/LFe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失实验Ⅴ将2mL2mol/LFeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失①实验Ⅲ___________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_____________。②用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因:_____________。【答案】Ag2SO4有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红Fe2+-e-=Fe3+负2++Ag+3++Ag不能因为Fe(NO溶液呈酸性,酸性条件下-也可能氧化AgFeFe3)3NO3溶液中

4、存在平衡:+++AgCl比Ag2SO4--Fe3+AgFe2+Ag,且溶解度更小,Cl比SO42更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银镜溶解)。【解析】【分析】【详解】(1)将2mL1mol/LAgNO3溶液加入到1mL1mol/LFeSO4溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀,银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为Fe3+,银离子被还原为黑色固体金属单质银;取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成;①上述分析可知白色沉淀为硫酸银,它的化学式是Ag2SO4,故答案为Ag2SO4;②甲同学得出Ag+氧化了Fe2+

5、的依据是实验现象中,银离子被还原为黑色固体金属单质银,取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成,故答案为有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红;(2)①实验过程中电压表指针偏移,偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银,依据原电池原理可知银做原电池正极,石墨做原电池负极,负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子,a中甲烧杯里的电极反应式是Fe2+-e-=Fe3+;故答案为Fe2+-e-=Fe3+;②随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,和乙池组成原电池,发现电压表指针的变化依次为,偏移减小→回到零点→逆向偏移,依据电子流向可知乙

6、池中银做原电池负极,发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子;故答案为负;③由实验现象得出,Ag+和Fe2+反应生成铁离子和金属银,反应的离子方程式是Fe2++Ag+Fe3++Ag;故答案为Fe2++Ag+Fe3++Ag;(3)①将2mL2mol/LFe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银杯氧化,可能是溶液中铁离子的氧化性,也可能是铁离子水解显酸性的溶液中,硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性,稀硝酸溶解银,所以实验Ⅲ不能证明3+氧化了Ag,故答案为不Fe能;因为Fe(NO33溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag;)②将2mL1mol/LFe2(SO

7、4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失说明部分溶解,将2mL2mol/LFeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银溶解完全,依据上述现象可知,溶液中存在平衡:+++-比SO42-Fe3+AgFe2+Ag,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大,故答案为溶液中存在+Fe2++--更有利于降低+平衡:Fe3+Ag+Ag,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl比SO42Ag浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大。2.某兴趣小组利用电解装置,探究“铁作阳极”时发生反应的多样性,实

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