培优易错试卷化学能与电能辅导专题训练附答案.docx

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1、培优易错试卷化学能与电能辅导专题训练附答案一、化学能与电能1．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的__________。a．H2SO4

2、b．BaSO4c．Na2SO4d．NaOH（2）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式分别是Ⅰ.___________________；Ⅱ._________________；（3）电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是__________________；（4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。①负极的电极反应是____________________；②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见上图）。A物质

3、的化学式是_________________；（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）____L。【答案】CFe－2e－2＋--222＋＋10H223＋=Fe4OH-4e=2HO+O↑4FeO＋O=4Fe(OH)↓＋8H432-22211.2LCH-8e-+4CO=5CO+2HOCO【解析】【分析】（1）从所加入物质能增大溶液离子的浓度，并能保持污水的pH在5.0~6.0之间进行分析；（2）根据阳极电极材料和离子的放电顺序分析放电的离子，书写电极反应；（3）二价铁离子具有还原性，能被

4、氧气氧化为三价；（4）①燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应；②根据两极上发生的反应确定循环使用的物质；（5）在燃料电池和电解池的串联电路中，转移的电子数目是相同的。【详解】（1）为了增强溶液的导电性，可选用易溶的强电解质溶液，排除B项，考虑到污水的pH在5.0~6.0之间，因此不能使用氢氧化钠，硫酸能将Fe(OH)3溶解，因此应向污水中加入适量的硫酸钠；（2）电解时，铁作阳极，失电子，发生反应Fe-2e-=Fe2+，同时溶液中的OH-失电子被氧化为O2，因此，电极反应为：Ⅰ.Fe-2e-=Fe2+，Ⅱ.4OH--4e-=2H2O+O2

5、↑；（3）Fe2+具有还原性，能被氧气氧化为三价，那么得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式为：4Fe2＋＋＋；10H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋8H（4）①燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应为：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O；②由电极反应可知电池工作时参加循环的物质为CO2；（5）阴极的电极反应为2H++2e-=H2↑，阴极产生了44.8L（即2mol）气体，转移的电子的物质的量为4mol，由CH4-32-22O可知，当转移的电子的物质的量为4mol-8e+4CO=5CO+2H时，消耗CH4的体积为m1×

6、4mol×22.4L/mol=11.2L。V=nV=82．某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。I.KCl作电解质（1）一定电压下，按图-1装置电解，现象如下：石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。5min后U型管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体，10min后断开K。按图-2进行实验。①石墨电极上的电极反应式是________。②确认灰绿色固体中含有Fe2+的实验现象是_______。③灼烧晶体X，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。结合平衡移动原理，解释“试管i中

7、析出白色晶体”的原因是_______。（2）其他条件不变时，用图-3装置重复实验，10min后铁电极附近溶液依然澄清，断开K。按图-4进行实验①盐桥的作用是_______。②与实验I中vi、vii与ii~v中的现象比较，可以得出的结论是（答两点）：_______。II.KOH作电解质（3）用图-1装置电解浓KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫色（），没有沉淀产生。①铁电极上-OH能够放电的原因是______。②阳极生成的总电极反应式是______。③某同学推测生成的必要条件是浓碱环境，将图-

8、5中的实验方案补充完整，证实推测成立。______【答案】2H++2e－=H2↑（或2H2O+2e－=2OH－+H2↑）试管iii中生成蓝色沉淀，试管v中没有蓝色沉淀试管i中存在