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1．(2020·全国卷 Ⅰ，27)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·L －1 FeSO4 溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、
______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________( 从下列
图中选择，写出名称)。
(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________作为电
解质。
阳离子
u∞×108/(m2·s－1·V－1)
阴离子
u∞×108/(m2·s－1·V－1)
Li＋
4.07
HCO
4.61
Na＋
5.19
NO
7.40
Ca2＋
6.59
Cl－
7.91
K＋
7.62
SO
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________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_______________________
______________________________________________________________________________。
2．(2023·广州模拟)某小组从电极反应的角度研究物质氧化性和还原性的变化规律。
1
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(1)实验室以MnO2和浓盐酸为原料制取氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2
＋2H2O＋Cl2↑。该反应的氧化产物是________。将该反应设计成原电池，氧化反应为2Cl－
－
2e
－
===Cl2↑
，
还
原
反
应
为
________________________________________________________。
(2)当氯气不再逸出时，固液混合物A 中仍存在MnO2和盐酸。小组同学分析认为随着反应的
进行，MnO2的氧化性和Cl－的还原性均减弱，为此进行探究。
实验任务 探究离子浓度对MnO2氧化性的影响
提出猜想
猜想a：随c(H＋)减小，MnO2的氧化性减弱。
猜想b：随c(Mn2＋)增大，MnO2的氧化性减弱。
查阅资料 电极电势(φ)是表征氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)强弱的物理量。电极电势
越大，氧化剂的氧化性越强；电极电势越小，还原剂的还原性越强。
验证猜想 用0.10 mol·L－1H2SO4溶液、0.10 mol·L－1MnSO4溶液和蒸馏水配制混合液(溶液总
体积相同)，将MnO2电极置于混合液中测定其电极电势φ，进行表中实验1～3，数据记录如
表。
实验序号
V(H2SO4)/mL
V(MnSO4)/mL
V(H2O)/mL
电极电势/V
1
20
20
0
φ1
2
m
n
10
φ2
3
20
10
10
φ3
①根据实验1 和2 的结果，猜想a 成立。补充数据：m＝________，n＝________。
②根据实验1 和3 的结果，猜想b 成立。判断依据是________(用电极电势关系表示)。
探究结果 固液混合物A 中仍存在MnO2和盐酸的原因是随着反应进行，溶液中c(H＋)减小、
c(Mn2＋)增大，MnO2氧化性减弱。
③根据上述探究结果，小组同学作出如下推断：随c(Cl－)增大，Cl－还原性增强。
实验验证 在固液混合物A 中加入__________(填化学式)固体，加热。证明推断正确的实验
现象是________________________________________________________________________。
3．(2023·天津河东区一模)某小组同学设计如下实验装置制备高铁酸钾K2FeO4(夹持装置略)，
同时探究制备的适宜条件，已知：常温下，K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH 溶液。
(1)装置A 反应中的氧化剂为_______________________________________________。
(2)进一步设计如下对比实验，探究在不同试剂a 对K2FeO4产率的影响。已知实验中，溶液
总体积、FeCl3和Fe(NO3)3的物质的量、Cl2的通入量均相同。
2
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实验编号
试剂a
实验现象
ⅰ
FeCl3溶液和少量KOH
无明显现象
ⅱ
FeCl3溶液和过量KOH
得到紫色溶液，无紫色固体
ⅲ
Fe(NO3)3溶液和过量KOH
得到深紫色溶液，有紫色固体
①对比实验ⅰ与ⅱ现象，提出假设；“实验ⅱ溶液碱性较强，增强＋3 价铁的还原性”，验
证此假设的实验装置如图所示：
当通入Cl2，电压表示数为V1；再向右侧烧杯中加入的试剂为________，电压表示数为V2；
且观察V1________(填“>”“<”或“＝”)V2，证明上述假设成立。
②配平实验ⅲ中反应的离子方程式：
Fe3＋＋Cl2＋FeO＋Cl－＋
③实验ⅱ中K2FeO4的产率比实验ⅲ的低，其原因可能是_____________________________
______________________________________________________________________________。
(3)随着反应的发生，装置B 中不断有白色片状固体产生。
①结合化学用语解释该现象：____________________________________________________
______________________________________________________________________________。
②若拆除装置B，而使K2FeO4的产率降低的原因是_________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)向实验ⅱ所得紫色溶液中继续通入Cl2，溶液紫色变浅，K2FeO4的产率降低。可能原因是
通入的Cl2消耗了KOH，写出该反应的离子方程式：________________________________。
(5)综上可知制备K2FeO4，所需的适宜条件是_______________________________________。
4．某小组为探究Mg 与NH4Cl 溶液的反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质
量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中，资料：①CH3COONH4溶液呈中性。②Cl－对该
反应几乎无影响。
实验
实验试剂
实验现象
1
5 mL 蒸馏水
反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为
H2)
2
5 mL 1.0 mol·L－1 NH4Cl 溶液(pH＝4.6)
剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白
色难溶固体
(1)经检验实验2 中刺激性气味气体为NH3，检验方法是_____________________________。
用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体
3
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洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴
加AgNO3 溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________ ，灰白色固体可能是
____________(填化学式)。
(3)甲同学认为实验2 比实验1 反应剧烈的原因是NH4Cl 溶液中c(H＋)大，与Mg 反应快。用
化学用语解释NH4Cl 溶液显酸性的原因是__________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)乙同学通过实验3 证明甲同学的说法不合理。
实验
实验装置
3
①试剂X 是____________________________________________________________________。
②由实验3 获取的证据为________________________________________________________。
(5)为进一步探究实验2 反应剧烈的原因，进行实验4。
实验
实验试剂
实验现象
4
5 mL NH4Cl 乙醇溶液
有无色无味气体产生(经检验为H2)
依据上述实验，可以得出Mg 能与NH 反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的
实验方案是____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(6)由以上实验可以得出的结论是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
4
