备战高考化学化学能与电能综合题汇编附详细答案.docx

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1、备战高考化学化学能与电能综合题汇编附详细答案一、化学能与电能1.某小组同学用如下装置电解食盐水,并对电解产物进行探究。实验装置电解质溶液实验现象a极附近b极附近5mol/LNaCl开始时,产生白色浑浊并逐渐增加,当沉产生溶液入U形管底部时部分沉淀变为橙黄色;随无色后a极附近沉淀自下而上也变为橙黄色气泡资料显示:①氯化亚铜(CuCl)为白色粉末,微溶于水;②氢氧化亚铜(CuOH)为黄色不溶于水的固体,易脱水分解为红色的Cu2O;③Cu水溶液中不稳定,酸性条件下易歧化为Cu2和Cu;④氢氧化铜可以溶于浓NaOH得到蓝

2、色溶液.(1)2,b极附近溶液的pH______(填“增大”、“减小”、经检验,b极产生的气体是H或“不变”)应与电源的______(填“正”或“负”);铜丝a极相连。(2)CuCl,则该极的电极反应式是______。同学们分析a极附近生成的白色浑浊是(3)22O的原因是______(用方程式表示)①橙黄色沉淀中含有CuO,则CuCl转化为Cu;②结合离子在溶液中的运动规律,解释“a极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是______。1(4)同学们通过实验进一步证实沉淀中含有Cu:将橙黄色沉淀滤出洗涤后,滴加0.2

3、mol/LH2SO4至过量,应观察到的现象是______。(5)同学们根据上述实验提出猜想:电解时,1Cu做阳极先被氧化为Cu。为此,他们用Cu电极电解5mol/LNaOH溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡,附近溶液变蓝,未见预期的黄色沉淀。根据现象能否得出“该猜想不成立”的结论,并说明理由:______。【答案】增大正CueClCuClCuClOHCuOHCl、2CuOHCu2OH2O通电时,在阴极产生的OH向阳极定向移动沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生不能,阳极产生的大量O2可能将CuOH氧化【解

4、析】【分析】(1)电解池阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,据此判断;(2)结合a极附近生成的白色浑浊是CuCl写出电极反应式;(3)根据电极反应式结合溶度积常数判断;(4)氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜单质、铜离子和水;(5)用Cu电极电解5mol/LNaOH溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡为氧气,氧气具有强的氧化性,能够氧化CuOH。【详解】(1)用铜做电极,电解氯化钠溶液,b极产生的气体是H2,则b极氢离子得到电子发生还原反应,为阴极,电极反应式为:2H2O2eH22OH,因为b极生成氢氧根离子,所以附近

5、溶液pH增大;a为阳极,与电源正极相连,故答案为:增大;正;(1)a极为阳极,铜做阳极为活性电极,a极附近生成的白色浑浊是CuCl,(2)依据可知则其电极反应式为:CueClCuCl,故答案为:CueClCuCl;(3)用铜电极电解饱和食盐水时,阳极发生氧化反应,电极反应为CueClCuCl,阴极发生还原反应,电极方程式为2H2eH2,开始时生成CuCl白色生成,随着反应进行,溶液pH逐渐增大,因Kap(CuOH)Kap(CuCl),则可生成CuOH橙黄色沉淀,CuOH不稳定分解生成Cu2O和水。①橙黄色沉淀中含

6、有Cu2O,则CuCl转化为Cu2O的原因是,随着电解的进行,氢氧根离子浓度增大,使CuCl转化为CuOH,方程式:CuClOHCuOHCl,CuOH不稳定分解生成Cu2O和水,方程式:2CuOHCu2OH2O,故答案为:CuClOHCuOHCl、2CuOHCu2OH2O;②通电时,在阴极产生的OH向阳极定向移动,氢氧根离子浓度增大则CuCl转化为CuOH,而CuOH不稳定分解生成Cu2O和水,所以看到现象为“a极附近沉淀自下而上”变为橙黄色,故答案为:通电时,在阴极产生的OH向阳极定向移动;(4)氧化亚铜与稀硫

7、酸反应生成铜单质、铜离子和水,化学方程式为:Cu2OH2SO4CuCuSO4H2O,铜为红色固体,硫酸铜为蓝色溶液,所以现象为:沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生,故答案为:沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生;(5)用Cu电极电解5mol/LNaOH溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡为氧气,氧气具有强的氧化性,能够氧化CuOH,所以不能依据该现象得出“该猜想不成立”的结论,故答案为:不能,阳极产生的大量O2可能将CuOH氧化。2.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约

8、6mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。(1)试从下图中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是A接__________,B接__________。(2)铁棒接直流电源的________极;碳棒上发生的电极反应为_______。(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______________________。(4)假定装

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