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文档简介
1、2020-2021 备战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及详细答案一、化学能与电能1 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 -16 mol l稀硝酸实验 -115 mol l浓硝酸实验现象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。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。( 1)实验 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 中电流计指针先偏向右边后偏
2、向左边的原因是_。查阅资料:活泼金属与-1稀硝酸反应有+1 mol lh2 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 :溶液 x 为-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏1 mol l转。 反应后的溶液中含nh4+ 。实验室检验nh4+的方法是 _。 生成 nh4+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: 观察到 a 中有 nh3 生成, b 中无明显现象。a、 b 产生不同现象的解释是_。a 中生成 nh3 的离子方程式是 _。(5)将铝粉加入到 nano3 溶液中无明显现象,结合实验和 说明理由 _。
3、【答案】负2no+o2=2no2 al 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nh4+no3-8e- 10 h+ nh4+ 3h2oal 与 naoh 溶液反应产生 h2 的过程中可将 no3-还原为 nh3,而 mg 不能与 naoh 溶液反应8al 3no3-5oh- 2h2o 3nh3 8alo2-因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成h2 的过程, no3 无法被还原【解析】【分析】【详解】(1)实验 中,由于 al 的金属活动性比 cu 强,因此 al 做负极
4、。铜片表面产生的无色气体是 no,在液体上方 no 被空气中的氧气氧化成红棕色的no2,方程式为222no+o =2no ;(2)实验 中, al 的金属活动性比 cu 强, al 开始作电池的负极,电流计指针先偏向右边;由于 al 在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜,阻止了内层金属的进一步反应,因此,cu作负极,电流计指针偏向左边;(3) 实验室检验nh4+有两种常用方法:方法一,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nh4+;方法二,取少量待检溶液于试管中,加入浓naoh 溶液,加热,并在试管口放一蘸有浓盐酸的玻璃棒,若有白烟生成,证
5、明溶液中含nh4+; nh 4+的生成是no3 被还原的结果,其电极反应式为no3- 8e- 10 h+ nh4 + 3h2o(4) 观察到 a 中有 nh3 生成,是由于al 与 naoh 溶液反应产生 h2,并且与此同时, h2可将 no3-还原为 nh3 ; b 中无现象是由于mg 与 naoh 溶液不反应; a 中生成 nh3 的离子方程式为 8al3no3- 5oh-2h2o 3nh3 8alo2-;(5)铝与中性的硝酸钠溶液不能生成h2, no3无法被还原,因此将铝粉加入到nano3 溶液中无明显现象。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n
6、acl 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: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)
7、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%3.5%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
8、+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、 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) 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
9、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。cawo4);黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学【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,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a、 b 中溶液少量,滴加k3fe(cn)6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 中没有二价铁离子生成,所
10、以 a 做负极, b 做正极; 加热后,指针发生偏转的原因可能是:温度升高,fe 还原性增强,反应速率加快;(3) 依据图表中 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+; 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 钨是我国丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝,有 “光
11、明使者 ”的美誉。钨在自然界主要以钨 (+6 价 ) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙(式常写成 (fewo4 和 mnwo 4 ),钨酸( h2 wo4)酸性很弱,难溶于水。已知: cawo 4 与碳酸钠共热发生复分解反应。 钨在高温下可与焦炭(c)反应生成硬质合金碳化钨(wc)。( 1) 74w 在周期表的位置是第 _周期。( 2)写出黑钨矿中 fewo4 与氢氧化钠,空气熔融时的化学反应方程式_ ;白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式_。(3)工业上,可用一氧化碳、氢气或铝还原wo3 冶炼 w。理论上,等物质的量的co、h2、 al 作还原剂,
12、可得到w 的质量之比为 _。用焦炭也能还原wo3 ,但用氢气更具有优点,其理由是_ 。( 4)已知氢氧化钙和钨酸钙 (cawo4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下 ca(oh)2、 cawo4 的沉淀溶解平衡曲线,则 t1 时sp42。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离k (cawo )_(mol/l)子方程式为 _ , t2 时该反应的平衡常数为_。(5)工业上,可用电解法从碳化钨废料中回收钨。碳化钨作阳极,不锈钢作阴极,盐酸为电解质溶液,阳极析出滤渣d 并放出co2 。写出阳极的电极反应式_ 。【答案】六4 fewo4223242+8naoh
13、+o2fe o +4na wo +4h ocawo +na cocaco+na wo42 2 3 焦炭为固体,得到的金属钨会混有固体杂42332质,并且用焦炭还可能产生co 等有污染的尾气-42-2-1 104wo + ca(oh) =cawo + 2oh3-2242+1 10 mol/l wc 10e +6h o= h wo +co + 10h【解析】 (1)w 为 74 号元素,第五周期最后一种元素为56 号,第六周期最后一种元素为84号,因此 74 号在元素周期表的第六周期,故答案为:六;(2)fewo4 中的铁为 +2 价,与氢氧化钠在空气熔融时被空气中的氧气氧化,反应的化学反应方程式
14、为 4 fewo4223242+8naoh+o2fe o +4na wo+4h o;白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式为 cawo4 +na2co3caco3+na2wo4,故答案为: 4fewo4+8naoh+o22fe2o3+4na2 wo4+4h2o; cawo4+na2co3caco3+na2wo4;(3)工业上,可用一氧化碳、氢气或铝还原wo冶炼 w。理论上, 1mol 的 co、 h 、 al 作还32原剂时,转移的电子分别为2mol , 2mol, 3mol ,根据得失电子守恒,得到w 的质量之比为 2 2 3。用焦炭也能还原 wo3,但用氢气更具有优点,因为焦炭为固体,得到的
15、金属钨会混有固体杂质,并且用焦炭还可能产生co 等有污染的尾气,故答案为: 22 3;焦炭为固体,得到的金属钨会混有固体杂质,并且用焦炭还可能产生co等有污染的尾气;2+2-5-5-10,将钨酸钠溶液加入(4) 根据图像, t1 时 ksp(cawo4)=c(ca )?c(wo4)=1 10 1 10=1 10石灰乳,发生复分解反应,氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀,反应的离子方程式为: wo42-+ca(oh)2=cawo4 +2oh- , t2 时, c(oh-)=10-2 mol/l , c(wo42-)=10 -7mol/l ,平衡常数k等 于 生 成 物 平 衡 浓 度 系 数
16、 次 方 之 积 和 反 应 物 平 衡 浓 度 系 数 次 方 之 积 , 即c2 oh=10k=210()c wo4223-10; wo2-3,故答案为: 110+ca(oh)2=cawo4 +2oh; 110;7=1 104(5)电解时,阴极是氢离子放电生成氢气,电极反应式是2h+2e-=h2,阳极是碳化钨失去电子,发生氧化反应: wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2 +10h+,故答案为: wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2+10h+。4 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 hclo4 浓度高于60%
17、时遇含碳化合物易爆炸,浓度低于60%时比较稳定 ;b naclo4 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;c 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_ 。( 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
18、,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 2.13 g,加热充分反应后集气瓶中收集到224 ml (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_。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,d3c
19、l2-3-2342 乙装置不+6oh5cl+clo +3ho 2 naclonaclo +nacl+o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可能会爆炸锥形瓶碎瓷片 (或沸石 )停止实验,冷却后加()clo -+入碎瓷片 或沸石 再继续进行实验3 -2e+h2 o=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
20、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:3cl2-3-22-+6oh5cl+clo +3h o,故答案为3cl +6oh5cl-+clo3 +3h2o;( 3) . 用甲装置制备高氯酸钠, 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
21、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,该物质的名称为碎瓷片(或沸石),发现后的正确操作为停止实验,冷却后加入碎瓷片(或沸石)再继续进行实验,故答案为橡胶中含有“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;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;(5) .工业上大量制备 naclo4常用高电流密度电解3,阳naclo 的方法,以惰性电极电解时极发生氧化反应,则阳极反应式为
22、 : clo3-2e- +h2o=clo4-+2h+,故答案为 clo3-2e-+h2o=clo4-+2h+。5 ( 1)如下图所示,a 为电源, b 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴 kmno4 溶液, c d 为电解槽,其电极材料见图,电解质溶液:c 装置中溶液为 agno3溶液, d 装置的溶液为cu(no3)2 溶液,。关闭 k1,打开 k2,通电后, b 的 kmno4 紫红色液滴向 d 端移动,则电源a 端为 _极,通电一段时间后,观察到滤纸c 端出现的现象是: _;(2)打开 k1,关闭 k2,通电一段时间后,d 装置中 cu 极的电极反应式为_。c 装置中右端
23、pt 电极上的电极反应式为:_ 。 c装置中总反应方程式为:_。(3)假定 c d 装置中电解质溶液足量,电解一段时间后,c 装置中溶液的ph 值 _(填 “变大 ”变.“小 ”或 “不变 ”,下同), d 装置中溶液的 ph 值 _。【答案】负变红色cu 2e-2+-22= cu4oh- 4e= 2h o + o 减小不变【解析】【分析】(1)关闭 k1,打开 k2,为电解饱和食盐水装置,通电后,b 的 kmno4 紫红色液滴向d 端移动,根据电解池工作原理可知阴离子向阳极移动判断电源的正负极并判断反应现象;(2)打开 k1,关闭 k2,为电解硝酸银和硝酸铜的串联电路,d 装置中 cu 极连
24、接电源的正极,为电解池的阳极,发生氧化反应,c 装置中右端 pt 电极为阳极,氢氧根离子放电生成氧气;(3)c 为电解硝酸银装置,d 为电镀装置。【详解】(1)据题意 kmno4紫红色液滴向d 端移动,说明高锰酸根离子向d 端移动,可推出极为阳极,进一步可确定电源a 端为负极, b 端为正极,通电一段时间后,滤纸c 端发生反应为+-2,促进水的电离,滴加酚酞呈红色;2h +2e =h(2)打开 k ,关闭 k ,为电解硝酸银和硝酸铜的串联电路,d 装置中 cu 极连接电源的正12极,为电解池的阳极,发生氧化反应,电极方程式为cu-2e-=cu2+,c 装置中右端 pt 电极为阳极,氢氧根离子放
25、电生成氧气,电解方程式为4oh-4e-=2h2o+o2,电解总反应为4agno +2h o4ag+o +4hno ;3223(3)c 装置中总反应方程式为4agno +2h o4ag+o +4hno ,溶液 ph 减小, d 为电镀3223装置,溶液浓度不变,则ph 不变。6 ( 1)某课外活动小组同学用图1 装置( m、 n 为外电源的两个电极)进行实验,试回答下列问题:若开始时开关k 与a 连接,则铁发生电化学腐蚀中的_腐蚀。请写出正极反应式: _ 。若开始时开关k 与b 连接时,两极均有气体产生,则铁电极为_极(填“阴”或“阳”),该电极上发生的电极反应式为_ ,总反应的离子方程式为_
26、。( 2)该小组同学设想,用如图 2 所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。b 出口导出的气体是_ ,制得的氢氧化钠溶液从出口_(填“ a”、“b”、“ c”或“ d”)导出。通过阴离子交换膜的离子数_ (填“ ”、“ ”或“ =”)通过阳离子交换膜的离子数。 氢 气 、 氧 气 和 氢 氧 化 钠 溶 液 又 可 制 成 燃 料 电 池 , 该 电 池 的 负 极 反 应 式 为_ 。【答案】( 1)2+ 2h2-= 4oh-; 吸氧 (1 分 ) ; oo + 4e 阴 2h+ 2e-2( 或2-2-= h2h o + 2e= h + 2oh) ,2cl-+ 2h2-22
27、o2oh + h +cl( 2)o2; d ; na ,所以在阴极发生反应:2h + 2e氢气,附近溶液中水的电离平衡被破坏,溶液中c(oh-) 增大,因此溶液显碱性,有一定浓-2-度 的 naoh; 溶 液 中 阴 离 子 的 放 电 能 力 : ohso4, 所 以 在 阳 极 发 生 反 应 : 4oh-4e=2h2o+o2,由于氢氧根离子放电,使附近溶液中h+浓度增大,溶液显酸性,附近的溶液为h2so4 溶液。b 出口导出的气体是o2,从 a 口出去的溶液含有硫酸溶液;制得的氢氧化钠溶液从出口 d 导出, c 口处出去的气体是2-带有 2个单位的负电荷,+h 。由于 sona带有一24
28、个定位的正电荷,在整个闭合回路中电荷转移总量相等,所以通过阴离子交换膜的离子数通过阳离子交换膜的离子数。氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池,通入燃料氢气的电极为负极,由于电解质溶液为naoh碱性溶液,所以该电池的负极反应式为h2+-= 2h 2o。2oh - 2e【考点定位】考查电化学反应原理的应用的知识。【名师点睛】原电池是把化学能转化为电能的装置,根据该原理可以设计各种燃料电池。通入燃料的电极为负极,负极失去电子,发生氧化反应,通入氧气的电极为正极,正极发生还原反应。电极反应式与电解质溶液有关。以氢氧燃料电池为例。当电解质溶液为酸溶液时,负极反应式是:h2-2e - =2h+,正极反
29、应式是o2+4e- +4h+=2h2o;当电解质溶液为碱性物质时,负极的电极反应式是:h2-2e-+2oh=2h2o;正极的电极反应式是o2+4e +2h2o =4oh。因此要根据电解质溶液的酸碱性来书写电极反应的反应式。电解池是把电能转化为化学能的装置,与电源正极连接的电极为阳极,与电源负极连接的电极为阴极。阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。若阳极为活性电极 ( 除金、铂之外的金属电极 ) ,阳极失去电子,发生氧化反应;若是惰性电极,则为溶液中的阴离子失去电子,发生氧化反应;阴极则是溶液中的阳离子放电,遵循离子放电顺序。掌握原电池、电解池反应原理是本题解答的关键。7 关于电解池应用的规律提
30、炼题组某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,回答下列问题:(1)通 o2 的 pt 电极为电池极(填电极名称),其电极反应式为。(2)若 b电池为电镀池,目的是在某镀件上镀一层银,则x 电极材料为,电解质溶液为。(3)若 b电池为精炼铜,且粗铜中含有zn、 fe、 ag、 au 等杂质,在电极(填“x”或“ y”)周围有固体沉积,该电极的电极反应式为。(4)若 x、 y 均为 pt , b 电池的电解质溶液为 500 ml 1.0mol/l 的 nacl 溶液,当电池工作一段时间断开电源 k, y 电极有 560ml(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不
31、变)。恢复到常温下,b 电池溶液的ph=,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入(填物质并注明物质的量)。(5)若 x、 y 均是铜,电解质溶液为naoh溶液,电池工作一段时间,x 极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是cu2o,试写出该电极发生的电极反应式为。(6)若 x、 y 均是 pt ,电解质溶液为na2so4 溶液,通电一段时间后,在阴极上逸出c mol气体,同时有n g na 2so4?10h2o 晶体析出,若温度不变,此时剩余溶液的溶质的质量分数为。(学法题)通过以上题目,请总结书写电极反应式的关键。【答案】( 1)正; o24e 2h2o=4oh;( 2) ag; agno3溶液(
32、3) x,三个方程式( 4) 13; 0.05molhcl 2ecu o h o(6)%(5) 2cu2oh22【解析】试题分析:(1)根据装置图的特征, a 池是氢氧燃料电池,通o2 的 pt 电极为电池正极,电极方程式为o2 4e 2h2o=4oh;( 2)在电镀池中,镀层金属做阳极,待镀金属做阴极,含镀层金属阳离子的盐溶液做电解质溶液,所以若b 电池为电镀池,实现某镀件上镀一层银,则x 电极材料为ag,电解质溶液为agno3溶液;( 3)精炼铜的过程中,比铜活泼的金属在阳极失电子,不活泼的金属则成为阳极泥,所以粗铜中若含有zn、fe、 ag、 au 等杂质,则该电池阳极泥的主要成分是ag
33、、 au。( 4)根据装置图,通入氧气的pt 电极是正极,则 y 电极是阴极,电极反应为2h2o+2e =h2+2oh ,氢气的物质的量为-0.56l 22.4l/mol=0.025mol ,则溶液中c(oh )=0.05mol 0.5l=0.1mol/l,c(h)=1 1013mol/l,ph=13;该电解过程有0.025mol氢气和0.025mol氯气生成,所以要使该溶液恢复到原来的状态,需加入0.05molhcl。( 5)根据装置图,x 电极是阳极,cu 失电子生成cu2o,电极反应式为2cu 2oh 2e cu2o h2o。( 6)用pt作电极,电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放
34、电生成氧气,阴极上氢离子放电生成氢气,电解水后,溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体,剩余的电解质溶液仍是饱和溶液,析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液,n g na2so410h2o 硫酸钠的质量 = n g =g ,设电解水的质量为x:2h2oo2+2h2,36g2molxcmol解得, x=18cg所以饱和溶液的质量分数=(n+18a)g100%=%。【考点定位】原电池、电解池的工作原理,电极反应,电解的计算等【名师点睛】本题考查原电池、电解池的工作原理,电化学是重点也是难点,注意:构成原电池的条件,一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。很活泼的金属单质一般
35、不作做原电池的负极,如k、 na、 ca 等。原电池正负极的判断;电极反应式的书写:准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。要注意电解质溶液的酸碱性,要考虑电子的转移数目。8实验室用下面装置测定 feo 和 fe2o3 固体混合物中 fe2o3 的质量, d 装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是 feo 和 fe2o3 的混合物。(1)如何检查装置 a 的气密性?(2)装置 a 发生的反应有时要向其中加入少量cuso溶液,其目的是,其原理4是。(3)为了安全,在点燃d 处的酒精灯之前,在b 出口处必须。(4)装置 b 的作用是;装置 c 中装的液体是。(5)在气密性完好,并且进行了必要的安全
36、操作后,点燃d 处的酒精灯,在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是。(6)若 feo 和 fe2 323.2 g,反应完全后u 型管的质量增加7.2 g,则o 固体混合物的质量为混合物中 fe2 3o 的质量为g。(7) u 形管 e 右边又连接干燥管f 的目的是,若无干燥管f,测得 fe2 3o 的质量将(填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “无影响 ”)。【答案】( 14 分)( 1)关闭 a,从球形漏斗口加水,待水从漏斗管上升与容器中的水面形成一段水柱,停止加水,静置片刻,如水柱不下降,证明其气密性良好;(2)加快氢气产生的速率;zn 先与 cuso反应生成 cu 附着在 zn 表面, z
37、n(负极 )、 cu(正4极 )与稀盐酸 (电解质溶液 )组成很多微小原电池,发生原电池反应,加快了反应速率。(3)检验氢气的纯度。( 4)除去 h2 中混有的 hcl 气体;浓硫酸;(5) fe2o3 3h22fe 3h2o, feo h2fe h2o。( 6) 16( 7)防止空气中的水蒸气等气体进入 e中;偏大。【解析】试题分析:( 1)检查装置 a 的气密性,需要关闭开关 a,在球形漏斗中加入水到下端液面高于容器中的液面,一段时间后液面不变证明气密性完好;( 2)加快氢气产生的速率; zn 先与 cuso4 反应生成 cu 附着在 zn 表面, zn(负极 )、 cu(正极)与稀盐酸
38、(电解质溶液 )组成很多微小原电池,发生原电池反应,加快了反应速率。( 3)氢气是可燃性气体,装置中需要充满氢气后方可进行加热反应,所以需要对氢气进行验纯,避免混有空气加热发生爆炸,在f 处收集氢气验纯;( 4)由于 a 中产生的 h2 中混有 hcl 和水蒸气,必须通过洗气逐一除去,防止干扰后续实验,故 b 的作用是除去氢气中的氯化氢, c 中装浓硫酸,用于干燥氢气,( 5)装置 d 中发生的是氧化亚铁、氧化铁与氢气的反应,反应方程式为:3h2+fe2o32fe+3h2o, h2 +feofe+h2o,(5) u 型管的质量增加的7.2g 是水,物质的量是0.4mol ,设 feo、fe2o
39、3 物质的量分别为xmol 、ymol ,则氧原子守恒式:x+3y=0.4根据质量可知:72x+160y=23.2解得 y=0.1, x=0.1,所以氧化铁的质量为:160g/mol 0.1mol=16g,(6)干燥管f 的作用防空气中水蒸气对实验干扰,若无干燥管f,空气中的水蒸气被e 吸收则所测生成水的质量增大,导致氧的含量增大,fe2o3 的质量将偏大,考点:考查有关铁的氧化物和氢氧化物的性质,探究物质的组成或测量物质的含量9 回收利用印刷电路板上的铜制备铜的化合物,实现资源的再利用。( 1)回收利用印刷电路板上的铜制备 cucl2。实验室模拟回收过程如下:已知部分物质开始沉淀和沉淀完全时的ph 如下表:物质开始沉淀沉淀完全fe(oh)7.69.62fe(oh)32.73.7cu(oh)24.48.0请回答下列问题: 步骤 iii 的操作名称是 _。 下列试剂中,可以作为试剂a 的是 _。a hno3 溶液bfe2(so4)3 溶液cfecl3 溶液 若不加试剂b,直接加入试剂理由是 _。c 调节溶液ph,是否可行?_(填 “是 ”或“否 ”),( 2)用 h2o2 和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸
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