备战高考化学备考之化学能与电能压轴突破训练∶培优易错试卷篇及答案解析(1) 下载本文

(1)若开始实验时开关K与a连接,则A极的电极反应式为____________。 (2)若开始时开关K与b连接,下列说法正确的是___________(填序号)。 ①从A极处逸出的气体能使湿润淀粉KI试纸变蓝

②反应一段时间后,加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ③若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子 (3)根据氯碱工业原理用如图所示装置电解K2SO4溶液。

①该电解槽的阳极反应式为 ,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。

②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为 。

③电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为 。 【答案】(1)O2 +2H2O+4e=4OH

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(2)① (3)①4OH-4e=2H2O+O2↑ < ②b<a<c<d ③8︰1 【解析】

试题分析:(1)若开始实验时开关K与a连接,则构成原电池,铁是负极,石墨A电极是正极,溶液中的氧气得到电子,则A极的电极反应式为O2 +2H2O+4e=4OH。

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(2)若开始时开关K与b连接,则构成电解池。①A与电源的正极相连,作阳极,溶液中的氯离子放电产生氯气,因此从A极处逸出的气体能使湿润淀粉KI试纸变蓝,正确;②阴极是氢离子放电,则反应一段时间后,加适量氯化氢可恢复到电解前电解质的浓度,错误;③溶液不能传递电子,只能通过导线传递,错误,答案选①。 (3)根据氯碱工业原理用如图所示装置电解K2SO4溶液。

①该电解槽的阳极是氢氧根放电产生氧气,则反应式为4OH-4e=2H2O+O2↑。通过阴离子交换膜的离子是硫酸根,通过阳离子交换膜的离子是钾离子,因此根据电荷守恒可知通过阴离子交换膜的离子数<通过阳离子交换膜的离子数

②电解后硫酸和氢氧化钾的浓度增大,则a、b、c、d由小到大的顺序为b<a<c<d。 ③左侧产生硫酸,则B口生成的是氧气,右侧C口生成的氢气,因此电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为16:2=8:1。 考点:考查电化学原理的应用

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【答案】(1)A、B、C(2)Ag++e=Ag(3)滤纸变蓝(4)H2+2OH-2e=2H2O 减小

【解析】

试题分析:闭合K2、断开K1,则构成电解池。A、B两极产生的气体体积之比为2:1,所以气体分别是氢气和氧气。则A是阴极,B是阳极。所以m是阳极,n是阴极,y是电源的负极,x是电源的正极,D是阳极,C是阴极。

(1)由于甲中生成物是氢气和氧气,即电解的是水,电解硝酸钾、氢氧化钡和稀硫酸均是电解水,电解氯化钠生成氢气、氯气和氢氧化钠,电解硫酸铜生成物是稀硫酸、铜和氧气,DE错误,答案选ABC。

(2)C是阴极,银离子放电,方程式为Ag+e=Ag。

+

(3)m是阳极,氢离子放电,则m极周围水的电离平衡被破坏,溶液显碱性,因此滤纸变蓝色。

(4)闭合K2、断开K1一段时间后,断开K2、闭合K1,则此时构成氢氧燃料电池,其中A是负极,B是正极,若M溶液为KOH溶液,则A极电极反应式为H2+2OH-2e=2H2O。惰性电极电解硝酸银溶液有硝酸生成,因此乙池电解质溶液的pH减小。 考点:考查电化学原理的应用

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CuSO4溶液,其目的是 ,其原理是 。

(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Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g,反应完全后U型管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3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Fe2O3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CuSO4反应生成Cu附着在Zn表面,Zn(负极)、Cu(正极)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+3H2【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(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+Fe2O3

2Fe+3H2O,H2+FeO

Fe+H2O,

2Fe+3H2O,FeO+H2

Fe+H2O。(6)16

(7)防止空气中的水蒸气等气体进入E中;偏大。

(5)U型管的质量增加的7.2g是水,物质的量是 0.4mol,

设FeO、Fe2O3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.(9分)某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,

流程如下:

阴离子膜法电解装置如下图所示:

(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式: 。

10–38,假设溶液中Fe3+离子浓度为0.1 mol·L–1,则开始生成(2)已知Ksp (Fe(OH)3) =\

Fe(OH)3沉淀的pH是_________,沉淀完全的pH是_________。(可能用到的数据:lg

= -0.1 lg

=0.2)

(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表: 离子 Fe3+ A13+ Fe2+ Mn2+ Mg2+ 开始沉淀的pH 1.2 3.7 7.0 7.8 9.3 沉淀完全的pH 3.7 4.7 9.6 9.8 10.8

加氨水调节溶液的pH等于6,则“滤渣(待处理)”的成分是 (写化学式),滤液中含有的阳离子有H+和 (写符号)。

(4)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣A中也无MnO2,请用离子方程式解释原因: 。

(5)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的 极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为 。

(6)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式: 。 【答案】(9分)

(1)MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O (2)1.9 3.2

(3)Al(OH)3、Fe(OH)3Mn2+、Mg2+、NH4+