《高考化学二轮化学能与电能专项培优易错试卷含答案解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学二轮化学能与电能专项培优易错试卷含答案解析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考化学二轮化学能与电能专项培优易错试卷含答案解析一、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 2e2 把湿润的碘化钾淀粉试纸+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
2、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 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NaC
3、l 溶液至没过滤纸，操作如下所示：实验 的现象说明，得电子的物质是_ 。碳粉的作用是_ 。为了说明NaCl 的作用，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 30mL 3.5%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。取 a、 b 中溶液少量，滴加K3Fe(CN)6溶液， a 中出现蓝色沉淀，b 中无变化， b 中铁片作_极。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
4、向I0.1%0.01%向右II0.1%3.5%向左3.5%饱和溶液向右 中， b 中电极发生的电极反应式是_。 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、 NaC
5、l 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） K3 Fe(CN)6 溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀； 温度升高， Fe 还原性增强，反应速率加快；（3） 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； 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，观察铁的腐蚀情况；（4）依据上述实验总结归纳解答。【详解】（ 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
6、，故得电子的物质是O2； 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； 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） K3 Fe(CN)6 溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀，而取K3Fe(CN)6溶液， a 中出现蓝色沉淀，说明a 中生成二价铁离子，价铁离子生成，所以a 做负极， b 做正极；a、 b 中溶液少量，滴加b 中无变化， b 中没有二 加热后，指针发生偏转的原因可能是：温度升高，（3） 依据图表中 组数据及指针向左偏转，则可知：Fe 还原性增强，反应速率加快；b 极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式：Fe 2e
7、-=Fe2+； 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K36溶液，然后往其Fe(CN)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。3 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：
8、_ 。(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+ 7H2O4+ 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
9、析，甲烷失去电子生成碳酸根离子，电极反应为CH4 -8e- +-210OH = CO3 + 7H2O；(4)乙为电解氯化钠溶液，电解反应方程式为 2H2O。2ClCl2 H2 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。4 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。（ 1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_(填序号 )。A用纯氧气代替试管内空气B用酒精灯
10、加热试管提高温度C将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末D换成更细的导管，水中滴加红墨水（2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_(填 “加快 ”、“不变 ”、 “减慢”)， 你认为影响因素为 _时间 /min13579液柱高度 /cm0.82.13.03.74.2（3）为探究铁钉腐蚀实验a、 b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：实验操作实验现象实验结论向 NaCl 溶液中滴加 23a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为滴酚酞指示剂 _然后再滴加 23 滴b 点周围出现蓝色沉淀b 点电极反应为 _ _根据以上实验探究，试判断_(填“a或”“b”)为负极，该点腐蚀更严重。（4）设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图，从图中可分析，t 1t 2 之间主要发生_腐蚀 (填吸氧或析氢 )，原因是 _ 。（5）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe 作阳极置于H2SO4 溶液中，一
