2020-2021高考化学专题训练---化学能与电能的综合题分类.docx

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1、2020-2021高考化学专题训练---化学能与电能的综合题分类一、化学能与电能1．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，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。请回答以下问题。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溶液，则：(1)电解池中X极上的电极反应式是____________，在X极附近观察到的现象是_________________。(2)Y电极上的电极反应式是____________，检验该电极反应产物的方法是____________。【答案】2H+－2－－2e－2↑把湿润的

2、碘化钾淀粉试纸+2e=H↑放出气体，溶液变红2Cl=Cl放在Y电极附近，试纸变蓝【解析】【详解】由题意或图像可知，此池为电解池，X极为阴极，Y极为阳极。电极为惰性电极，饱和NaCl溶液中存在Na+、Cl－、H+、OH－，在阴极上，H+放电能力强于Na+，故阴极上发生的电极反应式为2H++2e－=H2↑，因而导致X极附近有气体放出，溶液呈碱性，溶液颜色由无色变为红色；在阳极上，Cl－放电能力强于OH－，故阳极上发生的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑。2．钢铁分析中常用高氯酸(HClO4)溶解矿样，某研究性学习小组欲制取少量高氯酸。该学习小组查阅到：a．HC

3、lO浓度高于60%时遇含碳化合物易爆炸，浓度低于60%时比较稳定;4b．NaClO与浓硫酸反应可制得高氯酸，若采用真空蒸馏可得纯高氯酸;4c．NaClO3在673K(400℃)分解产生NaClO4、NaCl和一种气体。该小组同学设计实验分三步制备高氯酸：（一）制氯气并使制得的氯气与氢氧化纳溶液反应制氯酸纳;（二）氯酸钠分解制高氯酸钠;（三）高氯酸纳与浓硫酸反应制高氯酸[2NaClO4+H2SO4(浓)Na2SO4+2HClO4]。（1）制取氯酸钠的装置连接顺序为A,___________（2）B装置中发生反应的离子方程式为___________________

4、_______。（3）为了制备高氯酸钠并推出氯酸钠分解制高氯酸钠的化学方程式，该小组设计了两组装置(甲，乙)如下：该小组经过分析决定选用甲装置制备高氯酸钠，取NaClO3样品2.13g,加热充分反应后集气瓶中收集到224mL(标准状况下)气体，则该反应的化学方程式为_________________________；不选用乙装置的原因可能为______________________。（4）用丙裝置制备高氯酸，向烧瓶中加入高氯酸钠，然后加入浓硫酸后，加热可制取高氯酸。实验开始前，胶塞及导管接口需要包锡箔纸，其原因是___________，仪器E的名称为____

5、_______。该组同学发现操作中少加入一种物质，该物质的名称为___________。发现后的正确操作为_________________。（5）工业上大量制备NaClO4常用高电流密度电解NaClO3的方法，试写出以惰性电极电解时的阳极反应式：_______________________________________________。【答案】C,B,D3Cl---2+6OH5Cl+ClO3+3H2O2NaClO3NaClO4+NaCl+O2↑乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集橡胶中含有“”碳，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管极有

6、可能会爆炸锥形瓶碎瓷片(或沸石)停止实验，冷却后加入碎瓷片(或沸石)再继续进行实验ClO3--2e+H2O=ClO4-+2H+【解析】（1）.装置A制取的氯气通过装置C除去氯化氢杂质，在装置B中，氯气与氢氧化钠溶液反应制得氯酸钠，用D吸收多余的氯气，防止污染环境，所以制取氯酸钠的装置连接顺序为A，C，B，D，故答案为C，B，D；（2）.在B装置中，氯气和氢氧化钠溶液在加热的条件下发生反应，生成氯化钠、氯酸钠和水，反应的离子方程式为：3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O，故答案为3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O；（3）.用甲装置制备高

7、氯酸钠，2.13gNaClO3样品的物质的量为0.02mol，224mL(标准状况下)气体的物质的量为0.01mol，则该反应的化学方程式为2NaClO3NaClO4+NaCl+O2↑；因乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集，所以不选用乙装置，故答案为2NaClO3NaClO4+NaCl+O2↑；乙装置不能快速判断氯酸钠是否完全反应且反应后气体无法收集；（4）.实验开始前，胶塞及导管接口需要包锡箔纸，其原因是橡胶中含有“碳”，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管极有可能会爆炸；仪器E的名称为锥形瓶；该组同学发现操作中少加入一种物质，该物质的名

8、称为碎瓷片（或沸石），发现后的正确操