2013届高三化学 难点突破+典型例题错误分析 专题05 化学能与电能

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高考化学 化学能与电能 培优 易错 难题练习(含答案)及详细答案

高考化学 化学能与电能 培优 易错 难题练习(含答案)及详细答案

高考化学化学能与电能培优易错难题练习(含答案)及详细答案一、化学能与电能1.某小组设计不同实验方案比较Cu2+、Ag+ 的氧化性。

查阅资料:Ag+ + I-= AgI↓ K1=1.2×1016;2Ag+ + 2I-= 2Ag↓+ I2K2= 8.7×108(1)方案1:通过置换反应比较向酸化的AgNO3溶液插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明氧化性Ag+>Cu2+。

反应的离子方程式是___________________________________________________。

(2)方案2:通过Cu2+、Ag+ 分别与同一物质反应进行比较实验试剂编号及现象试管滴管1.0 mol/LKI溶液1.0 mol/L AgNO3溶液Ⅰ.产生黄色沉淀,溶液无色1.0 mol/L CuSO4溶液Ⅱ.产生白色沉淀A,溶液变黄①经检验,Ⅰ中溶液不含I2,黄色沉淀是________。

②经检验,Ⅱ中溶液含I2。

推测Cu2+做氧化剂,白色沉淀A是CuI。

确认A的实验如下:a.检验滤液无I2。

溶液呈蓝色说明溶液含有________(填离子符号)。

b.白色沉淀B是________。

c.白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是___________,说明氧化性Ag+>Cu2+。

(3)分析方案2中Ag+ 未能氧化I- ,但Cu2+氧化了I-的原因,设计实验如下:编号实验1实验2实验3实验KI溶液KI溶液 AgNO3溶液a bKI溶液 CuSO4溶液c d(电极均为石墨,溶液浓度均为 1 mol/L,b、d中溶液pH≈4)①a中溶液呈棕黄色的原因是___________________________(用电极反应式表示)。

②“实验3”不能说明Cu2+氧化了I-。

依据是空气中的氧气也有氧化作用,设计实验证实了该依据,实验方案及现象是_____________________________。

③方案2中,Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-。

化学化学能与电能的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案解析

化学化学能与电能的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及答案解析

化学化学能与电能的专项培优易错难题练习题(含答案)及答案解析一、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实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸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。

实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸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Ⅰ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Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。

查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2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Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。

① 反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是________。

② 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Ⅳ:① 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________。

②A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Ⅲ和Ⅳ说明理由________。

【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++3H2O Al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Ⅰ中,由于Al的金属活动性比Cu强,因此Al做负极。

精选备战高考化学易错题专题复习化学能与电能及答案解析

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精选备战高考化学易错题专题复习化学能与电能及答案解析一、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实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸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。

实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸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Ⅰ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Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边..........的原因是____________________。

查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2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Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。

①反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是______________________________。

②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Ⅳ:①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_______________。

②A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Ⅲ和Ⅳ说明理由_________________。

【答案】负2NO+O2=2NO2Al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-+10H+=NH4++3H2O Al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】(1)根据实验现象可知,实验1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,说明在原电池中铝作负极,发生氧化反应,铜做正极,硝酸根离子被还原成一氧化氮,在空气中被氧化成二氧化氮;(2)实验2中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,说明开始铝是负极,同实验1,铜表面有二氧化氮产生,很快铝被浓硝酸钝化,铜做负极,发生氧化反应,生成硝酸铜,溶液呈绿色,硝酸根离子在铝电极被还原成二氧化氮,据此答题;(3)溶液X为1mol•L-1稀硝酸溶液,反应后的溶液中含NH4+,说明硝酸根离子被还原成了铵根离子,原电池中铝做负极,铜做正极,硝酸根离子在正极还原成铵根离子;(4)Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3,根据电荷守恒和元素守恒可写出离子方程式,而镁与碱没有反应;(5)铝粉在中性溶液中不产生氢气,也就不与硝酸钠反应,据此分析。

精选高考化学易错题专题复习化学能与电能附答案解析

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精选高考化学易错题专题复习化学能与电能附答案解析一、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++2e-=H2↑放出气体,溶液变红 2Cl--2e-=Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝【解析】【详解】由题意或图像可知,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.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。

(1)试从下图中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是A接__________,B接__________。

(2)铁棒接直流电源的________极;碳棒上发生的电极反应为_______。

(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______________________。

(4)假定装入的食盐水为50 mL ,一段时间后,产生5.6 mL(标准状况)H 2时,所得溶液在25 ℃时的pH =________。

(5)若将B 电极换成铁电极,写出在电解过程中U 形管底部出现的现象: __________。

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)附答案解析

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)附答案解析

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)附答案解析一、化学能与电能1.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。

ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。

某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。

(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。

实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。

①装置A的名称是__,装置C的作用是__。

②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。

③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。

④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。

(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。

①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。

某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。

②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。

【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。

分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。

高考化学易错题精选-化学能与电能练习题及详细答案

高考化学易错题精选-化学能与电能练习题及详细答案

高考化学易错题精选-化学能与电能练习题及详细答案一、化学能与电能1.研究小组进行图所示实验,试剂A为0.2 mol·L−1 CuSO4溶液,发现铝条表面无明显变化,于是改变实验条件,探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。

用不同的试剂A进行实验1~实验4,并记录实验现象:实验序号试剂A实验现象10.2 mol·L−1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生,并有红色固体析出20.2 mol·L−1 CuSO4溶液,再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化,加NaCl后,铝条表面有气泡产生,并有红色固体析出3 2 mol·L−1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体4 2 mol·L−1 CuCl2溶液反应非常剧烈,有大量气泡产生,溶液变成棕褐色,有红色固体和白色固体生成(1)实验1中,铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。

(2)实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因,实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。

(3)实验3的目的是_________。

(4)经检验知,实验4中白色固体为CuCl。

甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应,他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。

① A极的电极材料是_________。

② 能证明该反应发生的实验现象是_________。

(5)为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因,分别取白色CuCl固体进行以下实验:实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解,形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解,形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol·L-1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知:CuCl难溶于水,能溶解在Cl-浓度较大的溶液中,生成[CuCl2]-络离子,用水稀释含[CuCl2]-的溶液时会重新析出CuCl沉淀。

精选高考化学易错题专题复习化学能与电能附详细答案

精选高考化学易错题专题复习化学能与电能附详细答案

精选高考化学易错题专题复习化学能与电能附详细答案一、化学能与电能1.亚硝酰氯NOCl可用于合成清洁剂等。

它可用Cl2与NO在常温常压下合成:它的熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃,常温下是黄色的有毒气体,遇水易水解。

请按要求回答下列相关问题:(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO的离子方程式为:______________________。

(2)制备NOCl的装置如下图所示,连接顺序为:a→_________________________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。

①装置A和B作用是①干燥NO和Cl2,②___________________________________________。

②装置D的作用是______________________________________。

③装置E中NOCl发生反应的化学方程式为________________。

(3)工业生产过程中NO尾气处理方法有多种,其中间接电化学法,其原理如图所示:该过程中阴极的电极反应式为:__________________________________________。

【答案】3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O e→f→c→b→d或f→e→c→b→d观察气泡调节气体流速防止E中水蒸气进入F,引起NOCl的水解 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O 2HSO3—+2e—+2H+= S2O42—+ 2H2O【解析】【分析】(1)过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水;(2)将氯气和NO干燥后在装置F中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,注意NOCl遇水易水解。

(3)由间接电化学法示意图可知,阴极上HSO3—放电生成S2O42—,S2O42—在吸收塔中将NO还原为N2。

【详解】(1)过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O,故答案为3Fe+8H++2NO3—=3Fe2++2NO↑+4H2O;(2)将氯气和NO干燥后在装置F中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,故答案为e→f(或f→e)→c→b→d;①装置A和B作用是除干燥NO、Cl2外,另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速控制反应的发生,故答案为观察气泡调节气体流速;②NOCl遇水易水解,装置D中氯化钙做干燥剂,吸收水蒸气,防止E中水蒸气进入反应器F中,引起NOCl的水解,故答案为防止E中水蒸气进入F,引起NOCl的水解;③装置E的目的吸收尾气,防止污染环境,NOCl与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaNO2和H2O,反应的化学方程式为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O,故答案为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O;(3)由间接电化学法示意图可知,阴极上HSO3—放电生成S2O42—,S2O42—在吸收塔中将NO还原为N2,阴极的电极反应式为2HSO3—+2e—+2H+= S2O42—+ 2H2O,故答案为2HSO3—+2e—+2H+= S2O42—+ 2H2O。

高考化学化学能与电能(大题培优 易错 难题)及详细答案

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高考化学化学能与电能(大题培优易错难题)及详细答案一、化学能与电能1.请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水(含酚酞)的实验,要求测定产生的氢气的体积(大于25mL),并检验氯气的氧化性。

(1) A极发生的电极反应式是__________;B极发生的电极反应式是_______________ (2)电极A可能观察到的现象是_________________(3)设计检测上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为_______接_______、_______接A,B接_______、_______接_______。

(4)实验中,在盛有KI­淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为__________________。

【答案】(1)2H++2e-==H2↑ 2Cl-—2e-==Cl2↑+2e-(2)溶液变红,有气体产生(3)H F G D E C(4)Cl2+2I-===2Cl-+I2【解析】试题分析:(1)要达到电解食盐水的目的,则电解池中铁棒必须连接电源的负极而作阴极,碳棒则连接电源的正极而作阳极,反之,铁作阳极则Fe2+进入溶液,无法实现电解食盐水的目的。

A极发生的电极反应式是2H++2e-==H2↑;B极发生的电极反应式是2Cl-—2e-==Cl2↑+2e-(2)电源负极接电解池的铁棒,负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠,所以电极A可能观察到的现象是溶液变红,有气体产生。

(3)电解池左边A导管口产生H2,右边B导管口产生Cl2,以电解池为中心,则有:H←F、G←A、B→D、E→C,相应装置的作用:(4)实验中,在盛有KI­淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为Cl2+2I-===2Cl-+I2。

考点:本题考查化学反应中的能量变化。

2.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:编号电极材料电解质溶液电流指针偏转方向1Mg Al稀盐酸偏向Al2Al Cu稀盐酸偏向Cu3Al 石墨稀盐酸偏向石墨4Mg Al NaOH溶液偏向Mg5Al Zn浓硝酸偏向Al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:【答案】(1)不同;(2)不同;(3)2H++2e-=H2↑;(4)。

【挑战高考】2013届高三化学 难点突破+典型例题错误分析 专题06 化学能与热能.pdf

【挑战高考】2013届高三化学 难点突破+典型例题错误分析 专题06 化学能与热能.pdf

【挑战高考】2013届高三化学 难点突破+典型例题错误分析 专题06 化学能与热能 【2013高考预测1.了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。

2.了解化学能与热能的相互转化。

了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

3.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算 4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。

一化学反应的焓变 1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表示,称为焓变(ΔH),单位:kJ/mol 或 kJ?mol-1 在化学反应中,旧键的断裂需要吸收能量 ,而新键的形成则放出能量。

总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。

任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。

在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。

注意: 反应热和键能的关系 例如:1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。

1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ的能量,而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,该反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热 H=生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量=862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol—1=183kJ·mol-1 由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低,故规定H=反应物的键能总和—生成物的键能总和 (2)反应焓变与反应条件的关系 焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量,它的数值与物质具有的能量有关。

对于一定量的纯净物质,在一定的状态(如温度、压强)下,焓有确定的数值。

化学 化学能与电能的专项 培优 易错 难题练习题及答案

化学 化学能与电能的专项 培优 易错 难题练习题及答案

化学化学能与电能的专项培优易错难题练习题及答案一、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++2e-=H2↑放出气体,溶液变红 2Cl--2e-=Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝【解析】【详解】由题意或图像可知,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.亚硝酰氯NOCl可用于合成清洁剂等。

它可用Cl2与NO在常温常压下合成:它的熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃,常温下是黄色的有毒气体,遇水易水解。

请按要求回答下列相关问题:(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO的离子方程式为:______________________。

(2)制备NOCl的装置如下图所示,连接顺序为:a→_________________________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。

①装置A和B作用是①干燥NO和Cl2,②___________________________________________。

②装置D的作用是______________________________________。

化学化学能与电能的专项培优 易错 难题练习题附答案解析

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化学化学能与电能的专项培优易错难题练习题附答案解析一、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实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸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。

实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸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Ⅰ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Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。

查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2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Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。

① 反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是________。

② 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Ⅳ:① 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________。

②A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Ⅲ和Ⅳ说明理由________。

【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++3H2O Al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Ⅰ中,由于Al的金属活动性比Cu强,因此Al做负极。

精选高考化学易错题专题复习化学能与电能及详细答案

精选高考化学易错题专题复习化学能与电能及详细答案

精选高考化学易错题专题复习化学能与电能及详细答案一、化学能与电能1.如图所示,E为浸有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。

A、B均为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电源的电极。

M、N为惰性电极。

G为检流计,K为开关。

试管C、D和电解池中都充满KOH溶液。

若在滤纸E上滴一滴紫色的KMnO4溶液,断开K,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。

(1)R为电源的__,S为电源的__。

(2)A极附近的溶液变为红色,B极的电极反应式为__。

(3)滤纸上的紫色点移向__(填“A极”或“B极”)。

(4)当试管C、D中的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要是因为_,写出有关的电极反应式:__。

【答案】负极正极 2H2O-4e-=4H++O2↑ B极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 2H2+4OH--4e-=4H2O(负极),O2+2H2O+4e-=4OH-(正极)【解析】【分析】(1)根据电极产物判断电解池的阴阳极及电源的正负极;(2)根据电解池原理及实验现象书写电极反应式;(3)根据电解池原理分析电解质溶液中离子移动方向;(4)根据燃料电池原理分析解答。

【详解】(1)断开K,通直流电,电极C、D及氢氧化钾溶液构成电解池,根据离子的放电顺序,溶液中氢离子、氢氧根离子放电,分别生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比为2:1,通过图象知,C极上气体体积是D极上气体体积的2倍,所以C极上得氢气,D极上得到氧气,故R是负极,S是正极,故答案为:负极;正极;(2)A极是阴极,电解高锰酸钾时,在该极上放电的是氢离子,所以该极上碱性增强,酚酞显红色,B极是阳极,该极附近发生的电极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,故答案为:2H2O-4e-=4H++O2↑;(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;2H2+4OH--4e-=4H2O(负极),O2+2H2O+4e-=4OH-(正极)。

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学能与电能含答案

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学能与电能含答案

高考化学培优易错难题(含解析)之化学能与电能含答案一、化学能与电能1.方法与规律提炼:(1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够发生,设计的装置如下图所示。

为达到目的,其中石墨为_________极,甲溶液是____________,证明反应Ag++Fe2+=Ag +Fe3+能够发生的实验操作及现象是_________________________(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。

Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。

上图中作负极的物质是___________。

正极的电极反应式是______________。

(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:阴极区的电极反应式为_______________。

电路中转移1 mol电子,需消耗氧气_______L(标准状况)。

(4)KClO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。

写出电解时阴极的电极反应式___________________电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________,其迁移方向是_____________(填a→b或b→a)。

学法题:通过此题的解答,请归纳总结书写电极反应式的方法____【答案】负 FeSO4或FeCl2溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色加深铁 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O Fe3++e-= Fe2+ 5.6L 2H++2e-= H2 ↑ K+a→b原电池中先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。

电解池中电极反应式的书写看阳极材料,如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写。

高考化学化学能与电能(大题培优 易错 难题)及答案

高考化学化学能与电能(大题培优 易错 难题)及答案

高考化学化学能与电能(大题培优易错难题)及答案一、化学能与电能1.某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。

(甲同学的实验)装置编号试剂X实验现象I Na2SO3溶液(pH≈9)闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转II NaHSO3溶液(pH≈5)闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转(1)怎样配制FeCl3溶液?________________________________________________________。

(2)甲同学探究实验I的电极产物。

①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液,加入_________________________________,产生白色沉淀,证明产生了SO42-。

②该同学又设计实验探究另一电极的产物,其实验方案为_______________________________。

(3)实验I中负极的电极反应式为______________________________________________________。

乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下:装置编号反应时间实验现象III 0~1 min产生红色沉淀,有刺激性气味气体逸出1~30 min沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色30 min后与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示②的可能原因。

① Fe3++3HSO3-垐?噲? Fe(OH)3 +3SO2;②_____________________________________________。

(5)查阅资料:溶液中Fe 3+、SO 32-、OH -三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化:2+4+5O 2+2-224HOFe S O HOFeO S O Fe +SO −−→垐?噲? 从反应速率和化学平衡两个角度解释1~30 min 的实验现象:______________________________。

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学能与电能含答案(1)

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学能与电能含答案(1)

高考化学培优易错难题(含解析)之化学能与电能含答案(1)一、化学能与电能1.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。

ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。

某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。

(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。

实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。

①装置A的名称是__,装置C的作用是__。

②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。

③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。

④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。

(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。

①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。

某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。

②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。

【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。

分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。

化学化学能与电能的专项培优 易错 难题练习题含答案解析

化学化学能与电能的专项培优 易错 难题练习题含答案解析

化学化学能与电能的专项培优易错难题练习题含答案解析一、化学能与电能1.甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液(pH=2),发现银镜部分溶解,和大家一起分析原因:甲同学认为:Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag。

乙同学认为:Fe(NO3)3溶液显酸性,该条件下NO3-也能氧化单质Ag。

丙同学认为:Fe3+和NO3-均能把Ag氧化而溶解。

(1)生成银镜反应过程中银氨溶液发生_____________(氧化、还原)反应。

(2)为得出正确结论,只需设计两个实验验证即可。

实验I:向溶解了银镜的Fe(NO3)3的溶液中加入____________(填序号,①KSCN溶液、②K3[Fe(CN)6]溶液、③稀HC1),现象为___________,证明甲的结论正确。

实验Ⅱ:向附有银镜的试管中加入______________溶液,观察银镜是否溶解。

两个实验结果证明了丙同学的结论。

(3)丙同学又把5mLFeSO4溶液分成两份:第一份滴加2滴KSCN溶液无变化;第二份加入1mL0.1mol/LAgNO3溶液,出现白色沉淀,随后有黑色固体产生(经验证黑色固体为Ag颗粒),再取上层溶液滴加KSCN溶液变红。

根据上述的实验情况,用离子方程式表示Fe3+、Fe2+、Ag+、Ag之间的反应关系_______________。

(4)丁同学改用如图实验装置做进一步探究:①K刚闭合时,指针向左偏转,此时石墨作_________,(填“正极”或“负极。

此过程氧化性:Fe3+_______Ag+(填>或<)。

②当指针归零后,向右烧杯中滴加几滴饱和AgNO3溶液,指针向右偏转。

此过程氧化性:Fe3+_______Ag+(填>或<)。

③由上述①②实验,得出的结论是:_______________________。

【答案】还原②产生蓝色沉淀 pH=2 0.3mol/L KNO3或NaNO3溶液 Ag + Fe3+ ⇌Ag+ + Fe2+或(Ag+ + Fe2+ ⇌Ag + Fe3+) 正极><其它条件不变时,物质的氧化性与浓度有关系,浓度的改变可导致平衡的移动【解析】【分析】(1)根据元素化合价的变化判断;(2)实验Ⅰ:甲同学认为:Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag,则要证明甲的结论正确,可验证Fe3+的还原产物Fe2+的存在;实验Ⅱ:进行对照实验;(3)根据实验现象判断溶液中发生的反应;(4)根据指针偏转方向判断正负极,判断电极反应,并结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物分析解答。

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学能与电能及答案解析

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学能与电能及答案解析

高考化学培优易错难题(含解析)之化学能与电能及答案解析一、化学能与电能1.钛工厂TiCl4烟尘中含有大量的ScCl3、MgCl2及SiO2小颗粒等物质,某研究所利用上述烟尘回收Sc2O3,并制备钛白粉(TiO2),其工艺流程如下所示:(1)酸浸过程中,HCl的作用是_______________________。

(2)已知Sc3++3HTBP Sc(TBP)3+3H+,则上述洗脱剂最好选择___________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。

在实验室模拟完成上述操作Ⅰ和操作Ⅱ所涉及的玻璃仪器有______________。

(3)草酸“沉钪”得到草酸钪的化学反应类型为____________________________。

(4)在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc2O3),其化学反应方程式为__________________________。

(5)“水相”的主要离子有TiOCl42-、H+、Cl- 及________,写出加入大量的水并加热发生的相关离子反应方程式__________________________。

(6)钛的冶炼新法是剑桥电解法(如右图)。

以含少量CaCl2的CaO熔融物作为介质,电解时。

在阴极生成的Ca进一步还原TiO2得钛。

写出阳极电极主要反应方程式:__________________________;利用中学所学知识可以预测CaCl2的作用包含增强导电性、___________;F=96500C/mol,当I=0.5A,通电80分钟,理论上获得Ti的质量为__________g(计算表达式)。

【答案】抑制TiOCl42-的进一步水解(多答Mg2+、Sc3+水解亦给分)酸性分液漏斗、烧杯复分解反应3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2Mg2+TiOCl42-+(1+x)H2O TiO2·xH2O+2H++4Cl-2O2--4e-=O2↑降低CaO的熔点【解析】(1)为了防止TiOCl42-、Mg2+、Se3+水解,酸浸过程中加入HCl可以,故答案为:抑制TiOCl42-的进一步水解;(2)根据Sc3++3HTBP Sc(TBP)3+3H+,则上述洗脱剂最好选择酸性溶液洗涤,可以抑制Sc3+与HTBP的反应;操作Ⅰ和操作Ⅱ为分液,所涉及的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,故答案为:酸性;分液漏斗、烧杯;(3)ScCl3与草酸发生复分解反应生成草酸钪,故答案为:复分解反应;(4)在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc2O3),同时草酸根离子被氧化生成二氧化碳,反应的化学反应方程式为3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2,故答案为:3O2+2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2;(5)根据流程图,钛工厂TiCl4烟尘中含有大量的ScCl3、MgCl2及SiO2小颗粒等物质,酸浸后,过滤除去了二氧化硅,再用有机溶剂萃取,“水相”中主要离子有TiOCl42-、H+、Cl- 及Mg2+,在水相中加入大量的水并加热促进TiOCl42-水解生成TiO2·xH2O,反应的离子方程式为TiOCl42-+(1+x)H2O TiO2·xH2O+2H++4Cl-,故答案为:Mg2+;TiOCl42-+(1+x)H2O TiO2·xH2O+2H++4Cl-;(6)在阴极,氧化钙被还原生成Ca,被还原的Ca进一步还原TlO2获得钛,电极反应为Ca2++2e-=Ca、2Ca+TlO2=2CaO+Ti,阳极石墨上氧离子失去电子生成氧气,电极反应式为2O2--4e-=O2↑,电解质为混有氯化钙的熔融的氧化钙,加入氯化钙可以增强电解质的导电性,同时可以降低CaO的熔点,节约能量;电流强度为0.5A,电池工作80分钟,则电量为0.5A×80×60s=2400C,转移电子的物质的量=,生成Ti的质量=×48g/mol=×48g,故答案为:2O2--4e-=O2↑;降低CaO 的熔点;×48。

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)(1)

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)(1)

高考化学压轴题之化学能与电能(高考题型整理,突破提升)(1)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实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸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。

实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸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Ⅰ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Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。

查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2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Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。

① 反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是________。

② 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Ⅳ:① 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________。

②A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Ⅲ和Ⅳ说明理由________。

【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++3H2O Al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Ⅰ中,由于Al的金属活动性比Cu强,因此Al做负极。

高考化学易错题专题训练-化学能与电能练习题及答案解析

高考化学易错题专题训练-化学能与电能练习题及答案解析

高考化学易错题专题训练-化学能与电能练习题及答案解析一、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实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸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。

实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸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Ⅰ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Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。

查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2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Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。

① 反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是________。

② 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Ⅳ:① 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________。

②A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Ⅲ和Ⅳ说明理由________。

【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++3H2O Al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Ⅰ中,由于Al的金属活动性比Cu强,因此Al做负极。

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2013届高三化学难点突破+典型例题错误分析专题05 化学能与电能【2013高考预测】1.理解原电池原理和电解原理。

电化学是氧化还原反应知识的应用,分析和判断电极反应,正确书写电极反应式,是掌握电化学基础的重点。

2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀,联系生产、生活中的金属腐蚀现象,会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀,了解一般防腐蚀方法。

用原电池的原理解释简单的防腐蚀和影响化学反应速率的实际问题,常用作高考选择题的选项。

3.铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用。

近几年高考题把氯碱工业作为无机推断题中的已知条件,考查氯碱工业的原料和产物。

要求了解和熟悉这些反应原理。

【难点突破】难点一、原电池电极反应式的书写:1.如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极和溶液中的电解质离子,再根据正、负极反应规律和离子放电规律书写电极反应式,由两电极反应式相加得总反应方程式。

2.如果题目给定的是总反应方程式,可分析此反应中的氧化或还原反应(即从化合价变化分析),再选择一个简单的电极反应进行书写,然后用总反应减去此电极反应,即可得另一电极反应式。

3.对于二次电池反应,需要看清“充电、放电”的方向,放电的过程为原电池,充电的过程为电解池。

4.电解质溶液中的离子(如H+、OH-),若电极反应的产物能与之反应,则要写在反应式中。

难点二、电解池电极反应式的书写1.根据与电源的正、负极相连识别出阳、阴极。

2.阳极电极式,首先看电极材料,若为非惰性电极,则自身先反应;若为惰性电极,则为溶液中的阴离子放电,且按放电顺序依次进行。

3.阴极反应式,根据溶液中阳离子的放电顺序依次进行。

4.两池电极关系:原电池正极颠倒即为电解池的阳极;负极颠倒即为阴极难点三、原电池、电解池、电镀池对比:【特别提醒】1.原电池电极反应正极得电子,发生还原反应;负极失电子,发生氧化反应。

一般相对活泼的金属为负极,相对不活泼的金属(有时是被钝化的金属)或碳棒作正极。

燃料电池通氧气的一极为正极,因为氧气总被还原;通燃料的一极为负极,因燃料总被氧化。

2.电解池电极反应规律(1)阳极反应(氧化反应)与电极材料有关。

活性电极:金属失去电子生成金属阳离子;惰性电极(石墨、铂):电解质溶液中的阴离子放电,通常放电顺序为:S2->I->Br->Cl->OH ->含氧酸根离子。

(2)阴极反应(还原反应):与电极材料无关,电解质溶液中的阳离子放电,通常放电顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+。

(3)溶液pH的变化:放出氢气时,电极区溶液的pH升高;放出氧气时,电极区pH降低,如果同时放出氢气和氧气,实质是电解水,溶液的pH要根据溶质类型来判断。

3.阴、阳离子的移动方向在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极;在电解池中,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。

4.可充电电池可充电电池在放电时是原电池,遵循原电池工作原理,在充电时是电解池,遵循电解原理。

给可充电电池充电时,外加电源的负极连接电池的负极。

5.电解原理的应用(1)电镀:一般是镀层金属作阳极,镀件作阴极,含镀层金属阳离子的溶液作电镀液,电镀一段时间后,溶液中镀层金属离子浓度不变;若用惰性电极作阳极,电镀一段时间后,镀层金属离子浓度减小。

(2)电解冶炼:电解熔融氯化钠、氯化镁、氧化铝制钠、镁和铝等。

(3)电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液。

6.金属的电化学腐蚀电化学腐蚀的两大类型是:(1)析氢腐蚀:在酸性条件下,正极发生反应为2H++2e-===H2↑。

(2)吸氧腐蚀:在极弱酸性或中性条件下,正极发生反应为2H2O+O2+4e-===4OH -。

7.电极反应式的书写方法(1)根据反应总式,找出发生氧化反应的物质和发生还原反应的物质,确定正、负极或阴、阳极的反应物和生成物。

(2)要兼顾电极反应的产物能否与电解质溶液继续反应,若能反应,需要写出最终产物。

8.有关电极产物的计算解答有关电极产物的计算时,应根据在相同时间内,通过串联电路中各电极的电量相等来找关系。

还要注意电解过程中溶液中的某一种离子不足,电极反应改变等特殊情况,根据电极反应实际和各物质的用量进行计算。

【易错易混】1.原电池的两个电极中,相对较活泼的金属一定作负极。

分析:判断原电池的电极要根据电极材料和电解质溶液的具体反应分析,发生氧化反应的是负极,发生还原反应的是正极。

如在MgAl稀H2SO4组成的原电池中,Mg为负极,而在MgAlNaOH溶液组成的原电池中,是Al作负极,因为Al可与NaOH溶液反应,Mg不与NaOH溶液反应。

2.书写燃料电池的电极反应式时,易忽视电解质溶液的酸碱性。

分析:燃料电池中,燃料在负极上发生氧化反应,氧气在正极上发生还原反应。

书写电极反应式时,要考虑溶液的酸碱性。

一般在酸性介质中有H+参加反应,碱性介质中有OH-参加反应。

如CH4、O2组成的燃料电池:在KOH溶液中,正极反应为2O2+8e-+4H2O===8OH-,负极反应为CH4-8e-+10OH-===CO2-3+7H2O;在稀H2SO4中,正极反应为2O2+8e-+8H+===4H2O,负极反应为CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+。

3.原电池、电解池的名称易混淆。

分析:原电池一般称为正极和负极,正极发生还原反应、负极发生氧化反应,电解池一般称阴极和阳极,接电源负极的为阴极,发生还原反应,接电源正极的为阳极,发生氧化反应。

4.在电解食盐水的装置中认为阳极区显碱性。

分析电解食盐水时,阴极H+放电生成H2,使水的电离平衡正向移动,OH-浓度增大,阴极区显碱性。

【易错点点睛】【1】取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈呈浅红色。

则下列说法错误的是( )A.b电极是阴极B.a电极与电源的正极相连C.电解过程中水是氧化剂D.b电极附近溶液的pH变小【2】右图所示装置I是一种可充电电池,装置II为电解池。

离子交换膜只允许Na+通过,充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。

闭合开关K时,b极附近先变红色。

下列说法正确的是A.负极反应为4Na-4e-=4Na+B.当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时,b电极上析出标准状况下的气体112 mLC.闭合K后,b电极附近的pH变小D.闭合K后,a电极上有气体产生【答案】B【易错点点睛】本题信息新颖,多数同学被所给的电池反应很不熟悉,习惯写出电极式的同学会因为写不出电极反应式而做不出来。

电源的正极:Br3-+2 e-=3Br- 电源的负极2 S22--2 e-= S42-,内电路为Na+移动导电。

由题意可知b极(阴极):2H2O-2e-===H2↑+2OH-,a 极(阳极):Cu-2 e-= Cu2+,所以C,D均错误。

对于B项当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时,说明有内电路通过了0.01 mol的电荷,外电路转移的电子也就为0.01 mol。

结合b极反应,产生的气体就为0.005 mol,体积为112 mL。

只有B正确。

【3】燃料电池是燃料(如CO,H2,CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置,电解质溶液是强碱溶液,下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是A.负极反应式:O2+2H2O+4e==4OH-B.负极反应式:CH4+8OH--8e==CO2+6H2OC.随着放电的进行,溶液的pH值不变D.放电时溶液中的阴离子向负极移动【答案】D以上还应归纳的:①在碱性溶液中:缺氧,应由氢氧根离子提供,剩下转化为水;氧多,应和水结合生成氢氧根离子。

②在中性溶液中:缺氧,应由水提供,剩下转化为氢离子;氧多,应和水结合生成氢氧根离子。

③在酸性溶液中:缺氧,应由水提供,剩下转化为氢离子;氧多,应和氢离子结合生成水。

总之,溶液的酸碱性变化应是由酸性→中性→碱性或碱性→中性→酸性。

【易错点点睛】不考虑介质环境、离子方程式书写错误【4】熔融碳酸盐燃料电池的电解质为Li2CO3和Na2CO3的混合物,燃料为CO,氧化剂是含CO2的O2,在工作过程中,电解质熔融液的组成、浓度都不变。

①负极反应为:______,②正极反应为:______,③工作时熔融体中的______向负极移动。

【5】在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是()A.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出【易错点点睛】原电池工作时,电子由负极流向正极(电流由正极流向负极)。

不参与电极反应的离子不能定向移动,这种离子在溶液的各个区域浓度基本不变。

【6】如图所示各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是()A.④>②>①>③ B.②>①>③>④C.④>②>③>① D.③>②>④>①【答案】 A【易错点点睛】金属腐蚀快慢的判断:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀; 【7】 X 、Y 、Z 、M 代表四种金属元素,金属X 和Z 用导线连接放入稀硫酸中时,X 溶解,Z 极上有氢气放出;若电解Y 2+和Z 2+共存的溶液时,Y 先析出;又知M 2+的氧化性强于Y 2+。

则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>MC.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y【答案】A【易错点点睛】 根据原电池原理和电解池原理综合判断,熟悉金属活动顺序表【8】某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。

滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。

据此,下列叙述正确的是( )A .铅笔端作阳极,发生还原反应B .铂片端作阴极,发生氧化反应C .铅笔端有少量的氯气产生D .a 点是负极,b 点是正极 【答案】D【易错点点睛】不熟悉电解原理和电极反应,对反应原理和实验现象不能正确判断。

【9】金属镍有广泛的用途。

粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是( )(已知:氧化性Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+)A .阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2++2e -=Ni祝你成功ab 直流电源B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【答案】D【易错点点睛】对离子的氧化性强弱与放电顺序不能正确一一对应,对电解原理认识模糊。

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