备战高考化学化学反应与能量(大题培优易错试卷)附答案

备战高考化学化学反应与能量(大题培优易错试卷)附答案一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析）1．氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。

用工业含锌废渣(主要成分为ZnO ，还含有铁、铝、铜的氧化物，2Mn +、2Pb +、2Cd +等)制取氧化锌的工艺流程如图所示：已知：相关金属离子()n c M 0.1mol /L +⎡⎤=⎣⎦生成氢氧化物沉淀的pH 如下表所示：回答下列问题：()1为调节溶液的pH ，则试剂X 为_________(填化学式)，()2除杂时加入高锰酸钾的作用是_________，发生反应的离子方程式为___________。

()3“过滤”所得滤渣的主要成分是_________(填化学式)。

()4写出“碳化合成”的化学方程式：________；“碳化合成”过程需纯碱稍过量，请设计实验方案证明纯碱过量：_________。

【答案】ZnO[或2Zn(OH)或3ZnCO ] 除去2Mn +24222MnO 3Mn2H O 5MnO 4H -++++=↓+ 3Fe(OH)、3Al(OH)、2MnO 32232322233Zn(NO )3Na CO 3H O ZnCO ?2Zn(OH)?H O 2CO 6NaNO [++=↓+↑+或(32232322333Zn(NO )5Na CO 5H O ZnCO ?2Zn OH)?H O 4NaHCO 6NaNO ⎤++=↓++⎦ 静置，取少许上层清液继续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证明纯碱过量(或静置，取少许上层清液滴加2CaCl 溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量)【解析】【分析】()1根据除杂的同时不要掺入新的杂质考虑；()2加入高锰酸钾的作用是将2Mn +转化为2MnO 沉淀，除去2Mn +；()3 由()1、()2知，“过滤”所得滤渣；()4“碳化合成”时加入23Na CO ，产物为322·2()?ZnCO Zn OH H O ，写出化学方程式。

【详解】()1加入试剂X 的目的是调节溶液的pH ，使3Fe +、3Al +生成沉淀除去，为不引入新的杂质离子，可加入ZnO 、2()Zn OH 、3ZnCO 等；()2加入高锰酸钾的作用是将2Mn +转化为2MnO 沉淀，除去2Mn +，反应的离子方程式为242223254MnO Mn H O MnO H -++++=↓+；()3由()1、()2知，“过滤”所得滤渣的主要成分是3()Fe OH 、3()Al OH 、2MnO ；()4“碳化合成”时加入23Na CO ，产物为322·2()?ZnCO Zn OH H O ，反应的化学方程式为32232322233()33?2()?26Zn NO Na CO H O ZnCO Zn OH H O CO NaNO ++=↓+↑+或3223232233233()55?2()?46(Zn NO Na CO H O ZnCO Zn OH H O NaHCO NaNO Na CO ++=↓++过量时)；若23Na CO 不足时，溶液中还有32()Zn NO ，继续滴加23Na CO 溶液有沉淀产生，或23Na CO 过量时，可检验溶液中的23CO -，具体方法为：静置，取少许上层清液继续滴加纯碱溶液，若无沉淀产生，则证明纯碱过量(或静置，取少许上层清液滴加2CaCl 溶液，若有白色沉淀产生，则证明纯碱过量)。

2．某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理。

根据要求回答相关问题：（1）甲装置中，通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，该极电极反应式为________；若将KOH 溶液换成硫酸溶液，则正极电极反应式为__________________________。

（2）关于乙装置，下列说法正确的是________(填序号)；①溶液中Na ＋向C 极移动②从C 极处逸出的气体能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝③反应一段时间后通入适量HCl 可恢复到电解前电解质的浓度④若标准状况下Fe 极产生2.24L 气体，则溶液中转移0.2mol 电子该装置中发生的总反应的离子方程式为__________________________。

（3）乙装置中，X 为阳离子交换膜，反应一段时间后交换膜左侧溶液中pH____(填“增大”、“减小”或“不变”)；若用饱和MgCl2溶液代替饱和氯化钠溶液，则该装置中发生的总反应______(填“改变”或“不变”)。

（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)，精铜电极上的电极反应式为_______________________________。

【答案】负极 H2-2e-+2OH-=2H2O O2+4e-+4H+=2H2O ②③ 2Cl-+2H2O 电解2OH-+H2↑+Cl2↑增大改变减小 Cu2++2e-=Cu【解析】【分析】甲池为原电池，氧气发生还原反应，通入氧气的一极为正极，氢气发生还原反应，通入氢气的一极为负极；乙池中Fe电极与负极相连为阴极，石墨电极为阳极；丙池中精铜为阴极，粗铜为阳极。

【详解】(1)氢氧燃料电池中氢气发生还原反应，所以通入氢气的一极为负极，电解质溶液为KOH溶液，所以电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O；正极为通入氧气的一极，若电解质为硫酸，氧气得电子后会生成水，电极方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O；(2)①C极为阳极，电解池中阳离子流向阴极，故错误；②电解饱和食盐水时阳极上氯离子放电生成氯气，氯气可以使湿润的KI淀粉试纸变蓝，故正确；③电解饱和食盐水阳极生成氯气，阴极生成氢气，所以反应一段时间后通入适量HCl可恢复到电解前电解质的浓度，故正确；④电子不能在溶液中转移，故错误；综上所述答案为②③；乙装置中右侧阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，左侧阴极反应为水电离的氢离子放电：2H++2e-=H2↑，总反应为2Cl-+2H2O 电解2OH-+H2↑+Cl2↑；(3)乙装置中右侧阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，左侧阴极反应为水电离的氢离子放电：2H++2e-=H2↑，水的电离平衡被破坏，电离出更多的氢氧根，X为阳离子交换膜，所以生成的OH-无法迁移到阳极，所以左侧溶液中pH增大；由于Mg2+会与OH-反应生成沉淀，所以总反应发生改变；(4)丙池中阴极即精铜上发生反应：Cu2++2e-=Cu，而阳极即粗铜上由于由比铜活泼的金属杂质放电，所以转移相同电子数目时，阳极不能生成与阴极消耗的等量的铜离子，所以硫酸铜溶液浓度减小。

【点睛】第2题第4个选项为易错点，学生要注意审题，电子并不能在溶液中进行专业，不要盲目计算，3．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：(1)电极X的材料是_______；电解质溶液Y是________；(2)银电极上发生的电极反应式为___________________；(3)外电路中的电子是从______→______；(4)当有1.6 g铜溶解时，银棒增重______g 。

【答案】Cu AgNO3 Ag++e- =Ag X(或Cu) Ag 5.4【解析】【分析】(1)根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，作负极，Ag作正极，电解质溶液为含有银离子的可溶性银盐溶液；(2)银电极上是溶液中的Ag+得到电子发生还原反应；(3)外电路中的电子是从负极经导线流向正极；(4)先计算Cu的物质的量，根据反应方程式计算出正极产生Ag的质量，即正极增加的质量。

【详解】(1)根据电池反应式知，Cu失电子发生氧化反应，Cu作负极，则Ag作正极，所以X为Cu，电解质溶液为AgNO3溶液；(2)银电极为正极，正极上Ag+得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为：Ag++e-=Ag；(3)外电路中的电子是从负极Cu经导线流向正极Ag；(4)反应消耗1.6 g铜的物质的量为n(Cu)=m 1.6gM64g/mol=0.025 mol，根据反应方程式2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知：每反应消耗1 mol Cu，正极上产生2 mol Ag，则0.025 mol Cu反应，在正极上产生0.05 mol Ag，该Ag的质量为m(Ag)=0.05 mol×108 g/mol=5.4 g，即正极银棒增重5.4 g。

【点睛】本题考查原电池原理，明确元素化合价变化与正负极的关系是解本题关键，计算正极增加的质量时，既可以根据反应方程式计算，也可以根据同一闭合回路中电子转移数目相等计算。

4．请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是____________，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和________。

(2)下列过程中不一定释放能量的是____(请填编号)。

A ．形成化学键B ．燃料燃烧C ．化合反应D ．葡萄糖在体内的氧化反应E.酸碱中和F.炸药爆炸(3)已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1 mol 水放出的热量为中和热。

稀溶液中1 mol H 2SO 4和NaOH 恰好反应时放出Q kJ 热量，则其中和热为____kJ/mol 。

(4)已知H 2和O 2反应放热，且断开1 mol H-H 、1 mol O=O 、 1 mol O-H 键需吸收的能量分别为Q 1、Q 2、Q 3 kJ ，由此可以推知下列关正确的是___（填编号）。

A ．Q 1+Q 2>Q 3B ．Q 1+Q 2>2Q 3C ．2Q 1+Q 2<4Q 3D ．2Q 1+Q 2<2Q 3【答案】搅拌，使反应物充分接触促进反应 玻璃片上水结冰而与烧杯粘在一起 C Q 2 C【解析】【分析】(1)通过玻璃棒的搅拌可使混合物充分接触而促进反应进行；烧杯和玻璃片之间的水结冰会将二者粘在一起；(2)形成化学键释放能量，燃烧放热、有些化合反应是吸热反应，如碳和二氧化碳反应制一氧化碳，大多数分解反应是吸热反应，氧化反应、酸碱中和、炸药爆炸都是放热反应；(3)依据中和热的概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1 mol 水和可溶性盐放出的热量进行分析；(4)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答。