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时间:2021-01-02
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1、高考化学备考之化学能与电能压轴突破训练∶培优易错试卷篇附答案解析一、化学能与电能1.以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。(1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示:①实验ⅰ的现象说明,得电子的物质是_______________________________。②碳粉的作用是___________________________________________________。③为了说明NaCl的作用
2、,需要补充的对照实验是_____________________。(2)向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL3.5%的NaCl溶液,闭合K,指针未发生偏转。加热烧杯a,指针向右偏转。①取a、b中溶液少量,滴加K36b中无变化,b中铁片[Fe(CN)]溶液,a中出现蓝色沉淀,作________极。②加热后,指针发生偏转的原因可能是_____________________。(3)用(2)中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响,向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液,实验记录如下表所示。实验ab指针偏转方向I0.1%0.01%向右II0.1%
3、3.5%向左Ⅲ3.5%饱和溶液向右①Ⅱ中,b中电极发生的电极反应式是_______________________________。②Ⅲ中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。设计实验证明:_______________________________。(4)根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是_______________________________。【答案】O2与铁组成原电池,作原电池的正极用水代替NaCl溶液进行上述实验正温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快Fe-2e-=Fe2+另取两个烧杯,分
4、别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3Fe(CN)6溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度【解析】【分析】(1)铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池,发生吸氧腐蚀生成氢氧根离子,溶液显碱性,遇到酚酞变红;(2)①K3[Fe(CN)6]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀;②温度升高,Fe还原性增强,反应速率加快;(3)①依据不同浓度下,检流计指针偏转方向判断电极,书写电极反应式;②要证明在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀,可以设计对比试验,一个实验中通入氧气,另一个实验中不通入氧气,观察铁的腐蚀
5、情况;(4)依据上述实验总结归纳解答。【详解】(1)①铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池,酚酞变红说明生成氢氧根离子,发生吸氧腐蚀,故得电子的物质是O2;②铁与碳以氯化钠溶液为电解质形成原电,铁做原电池负极,碳做正极;③为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是,用水做电解质,代替氯化钠进行上述实验;(2)①K36a、b中溶液少量,滴加[Fe(CN)]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀,而取K[Fe(CN)]溶液,a中出现蓝色沉淀,说明a中生成二价铁离子,b中无变化,b中没有二36价铁离子生成,所以a做负极,b做正极;②加热后,指针发生偏转的原因可能是:温度升高,Fe
6、还原性增强,反应速率加快;(3)①依据图表中Ⅱ组数据及指针向左偏转,则可知:b极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式:Fe-2e-=Fe2+;②要证明氧气浓度对金属腐蚀速率的影响,可以设计对比实验,如下:另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K36Fe(CN)溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象;(4)通过上述实验可知:对钢铁腐蚀有影响的因素是有温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度。2.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。(1)试从下
7、图中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是A接__________,B接__________。(2)铁棒接直流电源的________极;碳棒上发生的电极反应为_______。(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______________________。(4)假定装入的食盐水为50mL,一段时间后,产生5.6mL(标准状况)H时,所得溶液在225℃时的pH=________。(5)若将B电极换成铁电极,写出在电解过程中U形管底部出现的现象:__________。【答案】A接GFIB接DEC负极2Cl-
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