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时间:2020-12-20
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1、备战高考化学化学能与电能提高练习题压轴题训练附答案解析一、化学能与电能1.以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。(1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示:①实验ⅰ的现象说明,得电子的物质是_______________________________。②碳粉的作用是___________________________________________________。③为了说明NaCl的作用,需要补充的对
2、照实验是_____________________。(2)向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转。加热烧杯a,指针向右偏转。①取a、b中溶液少量,滴加K36b中无变化,b中铁片[Fe(CN)]溶液,a中出现蓝色沉淀,作________极。②加热后,指针发生偏转的原因可能是_____________________。(3)用(2)中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响,向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液,实验记录如下表所示。实验ab指针偏转方向I0.1%0.01%向右II0.1%3.5%向左Ⅲ3.
3、5%饱和溶液向右①Ⅱ中,b中电极发生的电极反应式是_______________________________。②Ⅲ中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。设计实验证明:_______________________________。(4)根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是_______________________________。【答案】O2与铁组成原电池,作原电池的正极用水代替NaCl溶液进行上述实验正温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快Fe-2e-=Fe2+另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定
4、量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3Fe(CN)6溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度【解析】【分析】(1)铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池,发生吸氧腐蚀生成氢氧根离子,溶液显碱性,遇到酚酞变红;(2)①K3[Fe(CN)6]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀;②温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快;(3)①依据不同浓度下,检流计指针偏转方向判断电极,书写电极反应式;②要证明在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀,可以设计对比试验,一个实验中通入氧气,另一个实验中不通入氧气,观察铁的腐蚀情况;(4)依据上述实验总
5、结归纳解答。【详解】(1)①铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池,酚酞变红说明生成氢氧根离子,发生吸氧腐蚀,故得电子的物质是O2;②铁与碳以氯化钠溶液为电解质形成原电,铁做原电池负极,碳做正极;③为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是,用水做电解质,代替氯化钠进行上述实验;(2)①K36a、b中溶液少量,滴加[Fe(CN)]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀,而取K[Fe(CN)]溶液,a中出现蓝色沉淀,说明a中生成二价铁离子,b中无变化,b中没有二36价铁离子生成,所以a做负极,b做正极;②加热后,指针发生偏转的原因可能是:温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快;(3
6、)①依据图表中Ⅱ组数据及指针向左偏转,则可知:b极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式:Fe-2e-=Fe2+;②要证明氧气浓度对金属腐蚀速率的影响,可以设计对比实验,如下:另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K36Fe(CN)溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象;(4)通过上述实验可知:对钢铁腐蚀有影响的因素是有温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度。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是饱和NaC
7、l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、
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