2020年化学高考真题解析汇编—16 化学实验综合题

(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⁻¹。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_______。

【答案】（1）烧杯、量筒、托盘天平    （2）KCl    （3）石墨    （4）0.09mol/L    

（5）Fe³⁺+e^-=Fe²⁺    Fe-2e^-=Fe²⁺    Fe³⁺    Fe    

（6）取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成    

【解析】(1)由FeSO₄·7H₂O固体配制0.10mol·L^-1FeSO₄溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO₄·7H₂O固体配制0.10mol·L^-1FeSO₄溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。

(2)Fe²⁺、Fe³⁺能与反应，Ca²⁺能与反应，FeSO₄、Fe₂(SO₄)₃都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下能与Fe²⁺反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴离子不可以选择、，阳离子不可以选择Ca²⁺，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u^∞）应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。

(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。

(4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe²⁺）增加了0.02mol/L，根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c（Fe²⁺）增加0.04mol/L，石墨电极溶液中c（Fe²⁺）=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L，故答案为：0.09mol/L。

(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，铁电极的电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺；电池总反应为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物，则验证了Fe²⁺氧化性小于Fe³⁺，还原性小于Fe，故答案为：Fe³⁺+e^-=Fe²⁺ ，Fe-2e^-=Fe²⁺ ，Fe³⁺，Fe。