备战高考化学(化学能与电能提高练习题)压轴题训练.docx

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1、备战高考化学(化学能与电能提高练习题)压轴题训练一、化学能与电能1．某同学设计了甲烷燃料电池并探究某些工业电解原理(如图所示)，其中乙装置为探究氯碱工业原理(X为阳离子交换膜，C为石墨电极)，丙装置为探究粗铜精炼原理。请回答下列问题：(1)从a口通入的气体为_______。(2)B电极的电极材料是________。(3)写出甲中通甲烷一极的电极反应式：________________________________。(4)写出乙中发生的总反应的离子方程式为________________________________。【答案】氧气粗铜CH-8e--2－+7H2O－－4+1

2、0OH=CO32Cl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH【解析】【分析】乙装置为探究氯碱工业原理，说明铁电极为阴极，则b为电源的负极，即通入甲烷，a为电源的正极，通入氧气。丙为电解精炼铜，则A为精铜，B为粗铜。【详解】乙装置为探究氯碱工业原理，说明铁电极为阴极，则b为电源的负极，即通入甲烷，a为电源的正极，通入氧气。丙为电解精炼铜，则A为精铜，B为粗铜。(1)根据分析a极通入的为氧气；(2)B连接电源的正极，是电解池的阳极，应为粗铜；(3)根据电解质溶液为氢氧化钾分析，甲烷失去电子生成碳酸根离子，电极反应为4-CH-8e+-2－2310OH=CO+7HO；(4)乙为电解氯化钠

3、溶液，电解反应方程式为－＋2H2O22－。2ClCl↑＋H↑＋2OH【点睛】掌握电解池的工作原理。若阳极为活性电极，即是除了铂金以外的其它金属时，金属放电，不是溶液中的阴离子放电。阴极为溶液中的阳离子放电。掌握燃料电池的电极的书写。注意电解质的酸碱性。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

4、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

5、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－2－222－－－＋2HO2OH＋Cl↑＋H↑Cl＋2OH=Cl＋ClO＋H2O纯铜减小Cu2+>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

6、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--↑，电解一段时间后，该反应总离子方程式为-O-2Cl-2e=Cl2Cl+2H2OH+H↑+Cl↑；2222若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2－－＋ClO－Cl＋2OH=Cl＋H2O。（2）电解精炼铜，粗

7、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+氧化能力由大到小的顺序是Cu2+H+X3+。II.根