2020-2021培优易错难题化学能与电能辅导专题训练附答案解析.docx

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1、2020-2021培优易错难题化学能与电能辅导专题训练附答案解析一、化学能与电能1．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题。若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则：(1)电解池中X极上的电极反应式是____________，在X极附近观察到的现象是_________________。(2)Y电极上的电极反应式是____________，检验该电极反应产物的方法是____________。【答案】2H+－2－－2e－2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸+2e=H↑放

2、出气体，溶液变红2Cl=Cl放在Y电极附近，试纸变蓝【解析】【详解】由题意或图像可知，此池为电解池，X极为阴极，Y极为阳极。电极为惰性电极，饱和NaCl溶液中存在Na+、Cl－、H+、OH－，在阴极上，H+放电能力强于Na+，故阴极上发生的电极反应式为2H++2e－=H2↑，因而导致X极附近有气体放出，溶液呈碱性，溶液颜色由无色变为红色；在阳极上，Cl－放电能力强于OH－，故阳极上发生的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑。2．电解原理在化学工业中有广泛应用。I．右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请完成以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a

3、是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：①在X极附近观察到的现象是_________________；②电解一段时间后，该反应总离子方程式_______________________________；若用该溶液将阳极产物全部吸收，反应的离子方程式__________________________。（2）若用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是____________，电解一段时间后，CuSO4溶液浓度_________（填“增大”、减小”或“不变”）。（3）若X、Y都是惰性电极，a是溶质为液，通电一段时间后，阴极析出

4、固体质量Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为m(g)与通过电子的物质的量0.1mol的混合溶n(mol)关系如图所示，则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是_____。II．右图为模拟工业离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱的工作原理。下列说法正确的是____。A．从E口逸出的气体是Cl2B．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C．标准状况下每生成22.4LCl2，便产生2molNaOHD．电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度【答案】放出气体，溶液变红2Cl－＋2H2－＋Cl22－－－2OH2＋ClOO↑＋H↑Cl＋2OH=Cl＋H2O纯铜减小Cu2+>

5、H+>X3+BC【解析】试题分析：本题考查电解的原理和电解原理的应用，离子放电顺序的判断和电化学的计算。I.X与外加电源的负极相连，（1）若X、Y都是惰性电极，X为阴极，a是饱和Y为阳极。NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。①X电极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，X电极附近水的电离平衡（H2OH++OH-）正向移动，H+继续放电，溶液中c（OH-）c（H+），溶液呈碱性，遇酚酞变红色，X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。②Y电极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，电解一段时间后，该反应总离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；若

6、用该溶液将阳极产物全部吸收，NaOH与Cl2反应的离子方程式为－－－Cl2＋2OH=Cl＋ClO＋H2O。（2）电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，X的电极材料为纯铜。阳极（Y电极）的电极反应为：比Cu活泼的金属发生氧化反应和Cu-2e-=Cu2+，阴极（X电极）电极反应式为Cu2++2e-=Cu，根据电子守恒和原子守恒，电解一段时间后CuSO4溶液浓度减小。（3）由图像知开始通过0.2mol电子析出固体的质量达到最大值，结合阳离子物质的量都为0.1mol，则Cu2+优先在阴极放电，Cu2+的氧化能力最强，继续通电，阴极不再有固体析出，接着H+放电，X3+不放电，则Cu2+、X3+、H+

7、氧化能力由大到小的顺序是Cu2+H+X3+。II.根据Na+的流向可以判断装置左边电极为阳极，右边电极为阴极。A项，右边电极的电极反应为2H++2e-=H2↑，E口逸出的气体是H2，错误；B项，装置图中的阴极室产生NaOH，从B口加入含少量NaOH的水溶液，增大溶液中离子的浓度，增强导电性，正确；C项，n（Cl2）=22.4L22.4L/mol=1mol，根据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，生成NaOH物