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时间:2020-12-20
《备战高考化学(化学能与电能提高练习题)压轴题训练.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、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
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