高考化学化学能与电能大题培优Word格式.docx

1、（3）浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、B与电源也构成了电解池，因为R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极，电解质溶液中的阴离子高锰酸根离子向阳极移动，紫色点移向B极，故答案为：B极；（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，构成氢氧燃料电池，氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应，消耗了氢气和氧气；在燃料电池中，燃料氢气为负极，在碱性环境下的电极反应式为：2H2+4OH-4e-=4H2O，C中的电极作负极，D中的电极作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：氢气和氧气在碱性环境下发生原电池反应，消耗了氢气和氧气；2H24OH-4e-=4H2O（负极）

2、，O22H2O4e-=4OH-（正极）。【点睛】明确原电池和电解池的工作原理、各个电极上发生的反应是解答本题的关键，难点是电极反应式的书写，注意电解质溶液的性质，以及电解质溶液中阴阳离子移动方向，为易错点。2研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验：已知：Cr2O72-（橙色）+H2O2CrO42-（黄色）+2H+H=+13.8kJ/mol，+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+，Cr3+在水溶液中为绿色。（1）试管c和b对比，推测试管c的现象是_。（2）试管a和b对比，a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c（H+）增大影响的结果；乙认

3、为橙色加深一定是c（H+）增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明？_（“是”或“否”），理由是_。（3）对比试管a、b、c的实验现象，可知pH增大_（选填“增大”，“减小”，“不变”）；（4）分析如图试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4的实验现象，说明+6价铬盐氧化性强弱为Cr2O72-_CrO42-（填“大于”，“小于”，“不确定”）；写出此过程中氧化还原反应的离子方程式_。（5）小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水，探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响，结果如表所示（Cr2O72-的起始浓度，体积、电压、电解时间均相同）。实验是否加入Fe2（SO4）3否加入5g是否

4、加入H2SO4加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴极为石墨，阳极为铁Cr2O72-的去除率/%0.92212.720.857.3实验中Cr2O72-放电的电极反应式是_。实验中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示，结合此机理，解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因_。【答案】溶液变黄色 否 Cr2O72-（橙色）+H2OCrO42-（黄色）+2H+正向是吸热反应，若因浓H2SO4溶于水而温度升高，平衡正向移动，溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深，说明橙色加深就是增大c（H+）平衡逆向移动的结果 减小 大于 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O C

5、r2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O 阳极Fe失电子生成Fe2+，Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+，Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72-，Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率 根据平衡移动原理分析对比实验；注意从图中找出关键信息。（1）由Cr2O72-（橙色）+H2O2CrO42-（黄色）+2H+及平衡移动原理可知，向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠溶液后，可以减小溶液中的氢离子浓度，使上述平衡向正反应方向移动，因此，试管c和b（只加水，对比加水稀释引起的颜色变化）对比，试管c的现象是：溶液变为黄色。我认为不需要再设计实验证明，故填否。理

6、由是：CrO42-（黄色）+2H+正向是吸热反应，浓H2SO4溶于水会放出大量的热量而使溶液的温度升高，上述平衡将正向移动，溶液会变为黄色。但是，实际的实验现象是溶液的橙色加深，说明上述平衡是向逆反应方向移动的，橙色加深只能是因为增大了c（H+）的结果。（3）对比试管a、b、c的实验现象，可知随着溶液的pH增大，上述平衡向正反应方向移动，减小，而 增大，故减小。（4）向试管c继续滴加KI溶液，溶液的颜色没有明显变化，但是，加入过量稀H2SO4后，溶液变为墨绿色，增大氢离子浓度，上述平衡向逆反应方向移动，CrO42-转化为Cr2O72-，Cr2O72-可以在酸性条件下将I-氧化，而在碱性条件下，

7、CrO42-不能将I-氧化，说明+6价铬盐氧化性强弱为：Cr2O72-大于CrO42-；此过程中发生的氧化还原反应的离子方程式是Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O。（5）实验中，Cr2O72-在阴极上放电被还原为Cr3+，硫酸提供了酸性环境，其电极反应式是Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O。由实验中Fe3+去除Cr2O72-的机理示意图可知，加入Fe2（SO4）3溶于水电离出Fe3+，在直流电的作用下，阳离子向阴极定向移动，故Fe3+更易在阴极上得到电子被还原为Fe2+，Fe2+在酸性条件下把Cr2O72-还原为Cr3+。如此循环往复，Fe3+在阴极

8、得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72-，Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率。由此可知，实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因是：阳极Fe失电子生成Fe2+，Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+，Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72-，故在阴阳两极附近均在大量的Fe2+，Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率。本题中有很多解题的关键信息是以图片给出的，要求我们要有较强的读图能力，能从图中找出解题所需要的关键信息，并加以适当处理，结合所学的知识解决新问题。3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

9、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

10、23 滴酚酞指示剂a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为_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，t1t2 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，一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4 氧化膜，试写出该阳极电极反应式_。【答案】ACD 减慢 氧气的浓度 O2+4e+2H2O=4OH 铁氰化钾溶

11、液 Fe -2e=Fe 2+ b 吸氧 氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀 3Fe - 8e+4H2O =Fe3O4+8H+ （1）由影响化学反应速率的几大因素进行推导，其中a为浓度、b为温度、c为固体表面积，但b项直接加热会使具支试管内温度持续升高，导管一端只会产生气泡不会形成气柱，d项换成更细的导管旨在放大实验现象，以便于明显观察到水柱的上升，答案为ACD；（2）通过表格，间隔2分钟液面高度的变化，57，79变化趋势逐渐减小，则反应速率逐渐减慢，随着反应的进行，空气中的氧气浓度含量逐渐减小，反应速率逐渐减慢；（3）铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a点附近出现红色，则产生氢氧根离子，电

12、极反应式：O2+4e+2H2O=4OH；b点则为Fe失电子生成二价铁或三价铁，b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在，电极反应：Fe -2e=Fe 2+；b点做电池的负极，腐蚀更严重；（4）从图中分析t1t2 之间氧气的体积分数逐渐减小，压强逐渐减小，可确定此时发生吸氧腐蚀；（5）将 Fe 作阳极置于 H2SO4 溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4 氧化膜，3Fe - 8e+4H2O =Fe3O4+8H+。答案为：减慢；氧气的浓度；铁氰化钾溶液； Fe -2e=Fe 2+；b ；吸氧；氧气含量和瓶内压强都降低，因此主要是吸氧腐蚀；（5）将 Fe 作阳极置于 H2SO

13、4 溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4 氧化膜，答案为：3Fe - 8e+4H2O =Fe3O4+8H+。4某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现反应条件不同，反应速率不同。请回答下列问题：（1）在用稀硫酸与锌制氢的实验中，加入少量下列物质可加快氢气生成速率的是_（填序号）ANa2SO4 溶液 BMgSO4 溶液 CSO3 DCuSO4 溶液（2）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。请完成此实验设计，其中：V1_ mL， V6_ m

14、L。该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析速率下降的主要原因_ 。（3）该同学为探究其它因素对锌与稀硫酸反应速率的影响，又做了以下实验，记录数据如下，回答下列问题：由实验可推知，反应物的总能量_产物的总能量（填“”、 “” 或“”）。实验2和5表明，_对反应速率有影响。实验4和5表明，_对反应速率有影响，能表明同一规律的实验还有 _ （填实验序号）。本实验中影响反应速率的其他因素还有_。【答案】 C D 30 10 当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的

15、接触面积 浓度 固体表面积 1和2 温度（1）在用稀硫酸与锌制氢气的实验中，加入Na2SO4 溶液，减小了硫酸的浓度，使速率减小，故A错误；B、加入MgSO4 溶液，减小了硫酸的浓度，使速率减小，故B错误；C、通入SO3 相当于加入了硫酸，增大了硫酸的浓度，加快了化学反应速率；D、加入CuSO4 溶液，锌为活泼金属，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快；故选CD；（2）研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响要求硫酸的量不变，所以V1=30，分析可以看出为了消除硫酸的物质的量浓度不同引起的误差，所以加入的硫酸铜和水的体积和要求一样为20mL，所以V6

16、 10 ，加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因是当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积；（3） 从表中看出，反应后的温度高于反应前的温度，说明这是一个放热反应，即反应物的总能量大于产物的总能量；实验2和5表明只要硫酸的物质的量浓度不同，是为了探究浓度对反应速率的影响；实验4和5、1和2，都是为了探究固体表面积对反应速率的影响，粉末反应的时间短，说明固体表面积越大，反应速率越快；由于这是一个放热反应，所以温度也是影响本实验的反应速率的因素之一。5

17、如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。（1）关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向c端移动,则电源b端为 极，通电一段时间后,滤纸d端的电极反应式是 。（2）已知C装置中溶液的溶质为Cu（NO3）2和X（NO3）3,且均为0.1 mol,打开K1,关闭K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m（g）与通过电子的物质的量n（mol）关系如图所示,则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 。（3）D装置中溶液是H2SO4溶液,则电极C端从开始至一段时间后的实验现象是 。【答案】（

18、1）负极，2H+ + 2e- = H2（2）Cu2+ H+ X3+（3）产生无色气体，溶液变为蓝色，一段时间后有红色物质析出试题分析：（1）据题意B的KMnO4紫红色液滴向c端移动，说明高锰酸根离子向c端移动，可推出极c端为阳极，则与之相连的电源a端为正极，b端为负极，所以通电滤纸d端为阴极，电极反应式为2H+2e-=H2，故答案为：负；2H+2e-=H2；（2）根据电解C的图象可知，通电后就有固体生成，当通过电子为0.2mol时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是铜如果是X3+析出，电子数应该是0.3mol，则氧化能力为Cu2+X3+，当电子超过0.2mol时，固体质量没变，说明这是阴

19、极产生的是氢气，即电解水，说明氧化能力H+X3+，故氧化能力为Cu2+H+X3+；故答案为：Cu2+H+X3+；（3）D装置中溶液是H2SO4，电极C端与b负极相连即为阴极，开始为氢离子得电子生成氢气，后阳极的铜失电子生成铜离子进入溶液，溶液变为蓝色，一段时间后有红色物质在阴极析出，所以看到的现象为在C端开始时有无色无味气体产生，溶液变为蓝色，一段时间后有红色物质析出；在C端开始时有无色无味气体产生，溶液变为蓝色，一段时间后有红色物质析出。【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理【名师点晴】本题综合考查电解原理以及根据图象获取信息、运用知识综合分析能力，根据KMnO4紫红色液滴向c端移动判断电

20、源的正负极为解答该题的关键。打开K1，关闭K2，则为电解C、D两池，根据电解C的图象可知，开始即析出固体，总共0.2mol电子通过时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是铜，此后，继续有电子通过，不再有固体析出，说明X3+不放电，H+放电，从而判断离子氧化性；D装置中溶液是H2SO4，电极C端与b负极相连即为阴极，开始氢离子得电子生成氢气，后阳极的铜失电子生成铜离子进入阴极在阴极析出。注意电极方程式的判断，为易错点。6某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：编号电解质溶液电流指针偏转方向Mg Al稀盐酸偏向Al2Al Cu偏向CuAl 石

21、墨偏向石墨4NaOH溶液偏向MgAl Zn浓硝酸试根据上表中的实验现象回答下列问题：（1）实验1、2中Al所作的电极是否相同？ （2）实验1、4中Al所作的电极是否相同？（3）写出实验3中的电极反应式正极： ；（4）用电子式表示氯化镁的形成过程： （1）不同；（2）不同 ；（3）2H2e=H2；（4） 。（1）实验1：Mg比Al活泼，两者都和盐酸反应，因此Mg作负极，Al作正极，实验2：Al比Cu活泼，Al作负极，Cu作正极，故Al所作的两极不相同；（2）实验4中，虽然Mg比Al活泼，但Mg不与氢氧化钠反应，而Al可以，因此Al作负极，Mg作正极，因此Al所作的两极不相同；（3）实验3中，正极

22、反应式为2H2e=H2；（4）MgCl2是离子化合物，用电子式表示氯化镁形成过程：。考点：考查原电池中正负极的判断、电子式表示化合物形成过程等知识。7取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料，如图所示。试管放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管在试管底部放入硅胶（是一种干燥剂），再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；试管先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水（已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气）浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；试管中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；来源:学科网ZXK试管放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；试管放

23、入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。（1）上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是_ （填试管序号）；在电化学腐蚀中，负极反应是_。（2）从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是_。（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_（答两种方法）。（1） Fe-2e-=Fe2+（2）水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在（3）在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极保护法（答出其中两种即可）（1）铁钉与水、空气接触可形成原电池，发生电化学腐蚀；、两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀；铁钉与食盐水

24、、空气接触可形成原电池，发生电化学腐蚀；尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中作负极，使铁成为正极，铁未被腐蚀；铁的活泼性大于铜，铁作原电池的负极，发生电化学腐蚀；则发生了电化学腐蚀的是；在电化学腐蚀中，负极反应是Fe-2e-=Fe2+；进铁钉被腐蚀需形成原电池，铁做负极，条件是水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在；（3）利用原电池原理，电解池原理，加保护层的方法都可防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极保护法。化学试剂的保存、鉴别8Cu（NO3）2是重要的化工原料。回答下列工业生产和化学实验中的几个问题。实验室欲制备0.3 mol Cu（NO3）2晶体，甲、乙两同学分别设计实验方案如下：绿色化学的角度分析，_同学的方案更合理，此同学可节约2mol/L的稀硝酸_mL；甲方案的离子方程式为_；乙同学实验时通入O2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O2的速率，宜选择_方案（填字母序号）。B装置如何检查气密性：_。（2）某校化学兴趣小组的同学对硝酸铜的受热分解进行探究。他们设计了如下左图装置加热Cu（NO3）2固体（加热及夹持装置未画出）。加热过程发现：装置中的固体逐渐变为黑色；装置中有气泡产生，但在上升的过程中消失；石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置中。请写出Cu（NO3）2受热分解的化