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1、2020-2021 高考化学知识点过关培优易错 难题训练化学能与电能含答案一、化学能与电能1 某研究小 探究弱酸性条件下 生 化学腐 型的影响因素，将混合均匀的新制 粉和碳粉置于 形瓶底部，塞上瓶塞 (如 1)。从胶 滴管中滴入几滴醋酸溶液，同 量容器中的 化。（1） 完成以下 表(表中不要留空格)： 号 目的碳粉 /g 粉 /g醋酸 /% 以下 作参照0.52.090.0醋酸 度的影响0.5_36.0_0.22.090.0（2） 号 得容器中 随 化如 2。 t 2 ，容器中 明 小于起始 ，其原因是 生了 _腐 ， 在 3 中用箭 出 生 腐 子流 方向；此 ，碳粉表面 生了 _( “氧化
2、 ”或“ 原 ”)反 ，其 极反 式是_ 。（ 3） 小 2 中 0t 1 大的原因提出了如下假 ， 你完成假 二：假 一： 生析 腐 生了气体；假 二： _ ；（4） 假 一，某同学 了 收集的气体中是否含有H2 的方案。 你再 一个 方案 假 一，写出 步 和 。 步 和 (不要求写具体操作 程)： _【答案】 2.0碳粉含量的影响吸氧 原反 2H2O+O2+4e-=4OH- （或 4H+O2+4e-=2H2O）反 放 ，温度升高，体 膨 步 和 （不要求写具体操作 程） 品用量和操作同 号 （多孔橡皮塞增加 、出 管） 通入 气排 瓶内空气； 滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温
3、度变化，检验Fe2+等）。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。（本题属于开放性试题，合理答案均给分）【解析】【详解】(1)探究影响化学反应速率，每次只能改变一个变量，故有 中铁的量不变，为2.0g； 中改变了碳粉的质量，故为探究碳粉的量对速率的影响。(2) t2 时，容器中压强明显小于起始压强，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，碳为正极，铁为负极，碳电极氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：还原；O2 +2H2O+4e-=4OH-；(3) 图 2 中 0-t1 时压强变大的原因可能为：铁发生了析氢腐蚀、铁与醋酸的反应为放热反
4、应，温度升高时锥形瓶中压强增大，所以假设二为：反应放热使锥形瓶内温度升高，故答案为：反应放热使锥形瓶内温度升高；(4)基于假设一，可知，产生氢气，发送那些变化，从变化入手考虑实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）药品用量和操作同编号实验（多孔橡皮塞增加进、出导管）通入氩气排净瓶内空气；滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温度变化，检验Fe2+等）。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。（本题属于开放性试题，合理答案均给分）。2 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 5.06.0之间，通过电解生成Fe(OH)3 沉淀。 Fe(OH)3 有吸附性，可吸附污
5、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 b BaSO4cNa2SO4d NaOH（ 2）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式分别是 ._ ； ._；（ 3）电极反应和的生成物反应得到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。
6、负极的电极反应是_；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 物质的化学式是 _；（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8 L（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 =Fe24OH-4e-=2H2O+O2 4Fe2 10H2OO2=4Fe(OH)3 8H432 -22211.2 LCH -8e-+4CO=5CO +2H OCO【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 5.06.0 之间进行分析；（ 2）根据阳极电极材料和离子的放电顺序分
7、析放电的离子，书写电极反应；（ 3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化为三价；（ 4）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应；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 5.06.0 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： .Fe-2e-=Fe2+， . 4OH-4e-
8、=2H2O+O2 ；（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 10H223；O O =4Fe(OH) 8H（4）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 -32 -2-8e +4CO=5CO+2H2O；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44.8 L（即 2mol）气体，转移的电子的物质的量为 4mol ，由 CH4-8e-+4CO32-=5CO2 +2H2O 可知，当转移的电子的物质的量为4mol时，消耗 CH4的体积为 V=nVm=1 4mol 2
9、2.4L/mol=11.2L 。83 为探究 Ag+与 Fe3+氧化性的相关问题，某小组同学进行如下实验：已知：相关物质的溶解度（20） AgCl：1 5 10- 4gAg2SO4： 0 796 g（1）甲同学的实验如下：序号操作现象实验将 2 mL 1 mol/ L AgNO3 溶液加产生白色沉淀，随后有黑色固体产生入到 1 mL 1 mol / L FeSO4 溶液中取上层清液，滴加KSCN 溶液溶液变红注：经检验黑色固体为Ag 白色沉淀的化学式是_ 。 甲同学得出Ag+ 氧化了 Fe2+的依据是 _。（2）乙同学为探究Ag+和 Fe2+反应的程度，进行实验。a按右图连接装置并加入药品（盐
10、桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，指针偏移减小。随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2( SO4) 3 溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小回到零点逆向偏移。 a 中甲烧杯里的电极反应式是_。 b 中电压表指针逆向偏移后，银为 _极（填“正”或“负”）。 由实验得出 Ag+ 和 Fe2+ 反应的离子方程式是 _。（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：序号操作现象将 2 mL 2 mol/ L Fe( NO3) 3 溶液加入有银镜的试管实验中银镜消失实验将 2mL1 mol/ L Fe24 3溶液加入有银镜的试管中
11、银镜减少，未消失( SO )实验将 2mL 2 mol/ L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验 _ （填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了 Ag，理由是_ 。用化学反应原理解释实验与的现象有所不同的原因：_。【答案】 Ag2 4有黑色固体（ Ag ）生成，加入KSCN 溶液后变红2+ e- Fe3+负SOFe2+ Ag+3+ Ag 不能因为 Fe( NO33溶液呈酸性，酸性条件下NO3- 也可能氧化 AgFeFe)溶液中存在平衡：+-Fe3 AgFe2 Ag ，且 AgCl 比 Ag2SO4 溶解度更小， Cl比 SO42更有利于降低 Ag+浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大（或促使平衡正向移动，银镜溶解）。【解析】【分析】【详解】（1）将 2mL 1mol / L AgNO3 溶液加入到1mL 1mol/ L硫酸银白色沉淀，银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为
