2020-2021备战高考化学化学能与电能的综合复习附答案解析.docx

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1、2020-2021备战高考化学化学能与电能的综合复习附答案解析一、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】

2、氧气粗铜CH-8e--2－+7H2O－－4+10OH=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

3、极反应为4-CH-8e+-2－2310OH=CO+7HO；(4)乙为电解氯化钠溶液，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．硝酸是氧化性酸，其本质是NO3－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。实验装置编号溶液X实验现象实验Ⅰ-1稀硝酸电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气6mol·L体，在

4、液面上方变为红棕色。电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，15mol·L-1浓硝实验Ⅱ铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为酸绿色。（1）实验Ⅰ中，铝片作_____（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_________。（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是____________________。．．．．．．．．．．查阅资料：活泼金属与1mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3－被还原。（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1mol·L-1稀硝酸溶液，观察到

5、电流计指针向右偏转。①反应后的溶液中含++NH4。实验室检验NH4的方法是______________________________。+_____________________________________________。4②生成NH的电极反应式是（4）进一步探究碱性条件下－NO3的氧化性，进行实验Ⅳ：①观察到A中有NH生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是3_______________。②A中生成NH的离子方程式是_______________________________。3（5）将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现

6、象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由_________________。【答案】负2NO+O=2NOAl开始作电池的负极，Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作负极取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含+--++NHNO＋8e＋10H＝NH＋3HOAl与NaOH溶液反应产4342-NaOH溶液反应--生H2的过程中可将NO3还原为NH3，而Mg不能与8Al＋3NO＋5OH＋2H2O＝3NH↑＋8AlO-因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H的过程，－NO无法被还原223【解析】【分析】（1）根据

7、实验现象可知，实验1电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色，说明在原电池中铝作负极，发生氧化反应，铜做正极，硝酸根离子被还原成一氧化氮，在空气中被氧化成二氧化氮；（2）实验2中电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色，说明开始铝是负极，同实验1，铜表面有二氧化氮产生，很快铝被浓硝酸钝化，铜做负极，发生氧化反应，生成硝酸铜，溶液呈绿色，硝酸根离子在铝电极被还原成二氧化氮，据此答题；（3）溶液X为1mol?L-1稀硝酸溶液，反应后的溶液中含NH4+，说明硝酸根离子被还原成了铵根

8、离子，原电池中铝做负极，铜做正极，硝酸根离子在正极还原成铵根离子；（4）Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3，根据电荷守恒和元素守恒可