正文描述:《高考化学复习《化学能与电能》专项综合练习附答案解析.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考化学复习《化学能与电能》专项综合练习附答案解析一、化学能与电能1.方法与规律提炼:(1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够发生,设计的装置如下图所示。为达到目的,其中石墨为_________极,甲溶液是____________,证明反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够发生的实验操作及现象是_________________________(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。上图中作负极的物质是___________。正极的电极反应式是__________
2、____。(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:阴极区的电极反应式为_______________。电路中转移1mol电子,需消耗氧气_______L(标准状况)。(4)KClO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式___________________电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________,其迁移方向是_____________(填a→b或b→a)。学法题:通过此题的解答,请归纳总结书写电极反应式的方法____【答案】负FeSO分
3、别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,4或FeCl2溶液同时滴加KSCN溶液,后者红色加深--+10H+++3H2O3+-2+铁NO3+8e=NH4Fe+e=Fe++2e-5.6L2H=H2↑K+a→b原电池中先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。电解池中电极反应式的书写看阳极材料,如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写。【解析】【分析】根据原电池原理,负极发生氧化反应;根据电解池原理,阴极发生还原反应,通过物质的化合价
4、变化判断反应发生原理,阳离子移动方向与电子移动方向相同,据此回答问题。【详解】(1)已知电池总反应为反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,银离子化合价降低,得到电子,作正极,故石墨一侧仅为导电材料,作负极,甲溶液是含Fe2+的溶液,可以为FeSO42溶或FeCl液。证明反应能够发生,实际上即证明有Fe3+生成,实验操作及现象是分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色加深。(2)由图可知,电子从铁电极移到外侧,故铁电极失去电子,发生氧化反应,做负极。正极NO3-得到电子变为NH4+,NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O;23+(3
5、)由题可知,HCl失去电子变为Cl,发生氧化反应,做阳极。阴极区的电极反应式为Fe+e-=Fe2+,外侧Fe2+与氧气反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,电路中转移1mol电子,需消耗氧气0.25mol,即5.6L(标准状况)。(4)由图可知,阴极溶液为KOH,根据阳离子放电顺序H+>K+,即电解时阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑。阴极得到电子,阳离子向阴极移动,即电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为K+,其迁移方向是a→b。归纳电极反应式的书写方法:原电池中先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;注意负极反应生成的阳
6、离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。电解池中电极反应式的书写看阳极材料,如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写。2.研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验,导管中液柱的上升缓慢,下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有________(填序号)。A.用纯氧气代替试管内空气B.用酒精灯加热试管提高温度C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末D.换成更细的导管,水中滴加红墨水(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化
7、如下表,根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_______________(“”、“”、“填加快不变减慢”),你认为影响因素为________________________________________时间/min13579液柱高度/cm0.82.13.03.74.2(3)为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应,进行以下实验,请完成表格空白:实验操作实验现象实验结论向NaCl溶液中滴加2~3a点附近溶液出现红色a点电极反应为滴酚酞指示剂①___________________然后再滴加2~3滴b点周围
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