化学化学能与电能的专项培优易错试卷练习题(含答案)含详细答案

1、【化学】化学化学能与电能的专项培优易错试卷练习题( 含答案 ) 含详细答案一、化学能与电能1 氯化亚砜又称亚硫酰氯，其分子式为socl2，常温常压下为淡黄色液体，遇水易水解。国内的氯化亚砜主要应用于医药、农药、染料等行业。实验室用干燥纯净的cl22和、 soscl2 制备 socl2 的部分装置如图所示：已知： socl沸点为 78.8， scl2 的沸点为 50，且两种液体可互溶。2 socl2 遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有气体产生。请回答：（ 1）实验室制取 socl2 的反应方程式为 _（ 2）写出丙中发生的离子反应 _（3）仪器 e 的名称是 _，实验仪器的连接顺序为a_（仪器可

2、以重复使用）。（4）仪器 f 的作用是_（5）实验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离的实验操作名称是_。（6）工业上常用 zncl22h2o 与 socl2 共热制取 zncl2。写出用惰性电极电解zncl2 和盐酸的混合溶液的总反应离子反应式为 _。甲同学认为socl2 还可用作 fecl36h2o 制取无水fecl3 的脱水剂，但乙同学对此提出质疑，可能的原因是_【答案】 so2+cl 2+scl 2-+2+球形冷凝管2socl2 2mno4 +10cl+16h=2mn +5cl 2+8h2ocdcdb 吸收 so2、 cl 2，防止外界水蒸气进入装置分馏（或蒸馏）2h+2cl h2+cl 2

3、 socl2 可能会与 fe3+发生氧化还原反应【解析】【分析】由实验装置图可知，丙装置中浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气，因氯气中混有氯化氢和水蒸气，所以先将气体通过盛有饱和食盐水的乙装置除去氯化氢，再通过盛有浓硫酸的乙装置除去水蒸气，干燥的氯气、二氧化硫和scl 2 在三颈烧瓶中，在活性炭作催化剂作用下，反应制得 socl2，二氯化硫（ scl2）的沸点低，甲装置中球形冷凝管的作用是起冷凝回流 scl2 的作用，干燥管中碱石灰的作用是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出污染环境，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解。【详解】（1）实验室用干燥的氯气、二氧化硫和scl2 在三颈烧瓶中，在活性炭

4、作催化剂作用下，反应制得 socl2，反应的化学方程式为 so2+cl 2+scl22socl2，故答案为so2+cl2+scl22socl2；（2）装置丙中浓盐酸与高锰酸钾反应生产氯化锰、氯化钾、氯气和水，反应的离子方程式-+10cl-+2+-+10cl-+2+8h2o；为 2mno4+16h=2mn +5cl 2+8h2o，故答案为2mno4+16h =2mn +5cl 2（ 3）仪器 e 的名称是球形冷凝管；因氯气中混有氯化氢和水蒸气，实验时应先除去氯化氢和水蒸气，制得干燥的氯气，实验仪器的连接顺序为丙（制氯气）乙（除氯化氢）乙（除水蒸气）甲（制 socl2），则仪器的接口连接顺序为 a

5、cdcdb，故答案为球形冷凝管； cdcdb；（4）仪器 f中盛有碱石灰，碱石灰的作用是吸收逸出的有毒的cl 2 和 so2 污染环境，防止空气中的水蒸气进入反应装置而使socl2 水解，故答案为吸收so2、 cl 2，防止外界水蒸气进入装置；（ 5）已知氯化亚砜沸点为 77， scl 2 的沸点为 50，实验结束后，采用分馏（或蒸馏）的方法即可将之分离，故答案为分馏（或蒸馏）；（ 6）用惰性电极电解 zncl 2 和盐酸的混合溶液时，阳极上氯离子放电能力强于氢氧根离子，阴极上氢离子放电能力强于锌离子，电解的总方程式为2h+2cl h2+cl 2；fecl 3具有氧化性， socl2 具有还原

6、性， socl2 用作 fecl 36h2o制取无水 fecl 3 的脱水剂时，socl2可能会与 fecl 3 发生氧化还原反应使 fecl 3 变质，故答案为 2h+2cl h2+cl 2；3+2可能会与 fe 发生氧化还原反应。socl【点睛】本题考查了性质实验方案的设计与评价，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，注意掌握化学实验基本操作方法，明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。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

7、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 )h2 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：_。【答案】 a 接 gfi b接 dec负极2cl 2e cl2淀粉 ki 溶液变蓝12 白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色【解析】【分析】u 形管装置为电解装置，铁棒为阴极，连接电源负极，发生还原反应：2h

8、2e=h2；碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反应：2cl 2e2出来的是2=cl ，所以从 ah ，应该连接 g，然后 f 连接 i。淀粉 ki 溶液可以检验cl2，所以 b 连接 d， e 连接 c，目的是吸收尾气 cl2。【详解】(1)根据以上分析可知：a 接 gfi ， b 接 dec；答案： a 接 gfi b接 dec(2)铁棒不可连接电源正极，如果连接正极铁会失电子，发生氧化反应，所以必须连接电源负极；碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反应：2cl 2e =cl2；答案：负极2cl 2e cl22(3)利用 cl +2ki=2kcl+i，碘单质使得淀粉溶液变蓝，证明氯气具有氧化性

9、；答案：淀粉 ki 溶液变蓝(4)2nacl+2h2o2naoh+ h2 + cl22mol22.4ln（ naoh） 5.6 10 -3 ln（ naoh） = 25.6 10 3mol=0.0005mol22.4nnaoh0.0005mol=0.01mol/lc(naoh)=v=10 350kw=-lg11014ph=-lg=12c oh0.01答案： 12(5)若将 b 电极换成铁电极，总电极反应为fe+2hofe(oh)2+h2，后续反应 4fe（oh） 2+o2+2h2o=4fe（ oh） 3，因此现象为生成白色沉淀，迅速变成灰绿色最后变成红褐色。答案：白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成

10、红褐色【点睛】试题以电解饱和食盐水为载体，旨在考查学生灵活运用电解原理解决实际问题的能力，明确电解原理、物质的性质特点是解答的关键。3 广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(na 2s2o4) ，俗称保险粉，是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇，在碱性介质中稳定。. 工业上制备连二亚硫酸钠的流程如下：请回答下列问题：（1）步骤中的化学方程式为_ ；（ 2）步骤中沉淀为 _ （填化学式）；（ 3）步骤中加入 nacl 固体的作用是 _ ，分离出保险粉方法为 _、洗涤、干燥，洗涤所用试剂是_ 。. 工业上也可用右图装置电解nahso3溶液制 na2s2o4。（1）惰性电极a 连接电源的 _（填“正极”

11、或“负极”），其电极反应式为_；（2）若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠，其原因是_ 。. 探究 na2s2o4 的性质：某课题小组常温下测定0.050 mol?l -1 na2s2o4 溶液在空气中的ph 变化如下图所示；（1） 0-t段主要生成-，根据 ph 变化图，写出 0- t发生反应的离子方程式为1hso13_；（2）若 t 1 时溶液中 na2s2o42-)-c(h 2 so3)全部被氧化成 nahso3，此时溶液中 c(so3=_ mol?l-1 （填具体数值，不考虑溶液体积变化）【答案】 zn+2so=zns2o4zn(oh)2 降低 na2s2o4 的溶解度，使更多na2s2o

12、4 析出 过滤 乙醇-+2e-2-+-na2s2o4 被阳极生成的氧气氧化或-在阳极失电子得到硫酸根负极 2hso3=s2o42ohhso32h22-5-10-9o4+o2=4hso10o+2s3【解析】 .锌粉加水形成分散系，再通入二氧化硫反应得到zns2o4，加入 18%d naoh 溶液反应得到氢氧化锌沉淀、 na2s2o4，最后加入 nacl 降低 na2s2o4 的溶解度，析出na2s2o4，溶液 d 中含有 nacl。(1)根据上述分析，步骤中的化学方程式为zn+2so=zns2o4，故答案为：zn+2so2=zns2o4；(2)步骤中沉淀为zn(oh)2，故答案为： zn(oh)

13、2；(3)步骤中加入 nacl 固体可以降低 na s o的溶解度，使更多 na s o 析出，然后过滤、224224洗涤、干燥即可分离出保险粉；连二亚硫酸钠(na2 2 4s o )是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇。为了减少 na2 2 42 2 4s o 的溶解损失，洗涤液可以选用乙醇，故答案为：降低na s o的溶解度，使更多na2s2o4 析出；过滤；乙醇；. a 极上 nahso3 生成 na2s2o4， s 元素化合价由 +4 价降低到 +3 价，发生还原反应，应为阴极， a 连接电源的负极，b 极上氢氧化钠溶液中的水被氧化生成氧气，为阳极，b 连接电源的正极。(1)根据上述

14、分析，惰性电极a 连接电源的负极 ”)，其电极反应式为3-2 42-+-2hso +2e =s o2oh，故答案为：负极；2hso-2-+-3+2e =s2o42oh ；(2)若不加隔膜， na2s2o4 被阳极生成的氧气氧化得到硫酸根，得不到连二亚硫酸钠，故答案为： na2s2o4 被阳极生成的氧气氧化得到硫酸根；.(1)na2s2o4 溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则0 t1 段发生离子反应方程式为2s2o42-+o2+2h2o=4hso3-，故答案为：2s2o42-+o2+2h2o=4hso3- ；(2)若 t1 时溶液中 na2s2o4 全部被氧化成nahso3，浓度为0.1 m

15、ol/l ，根据图像，此时溶液的ph=5，溶液中存在物料守恒，c(so32- )+c(h2so3)+ c(hso3-)=0.1 mol/l ，也存在电荷守恒，c(na+)+ c(h+)=2c(so32-)+ c(hso3-)+ c(oh-)，则 c(so32-)-c(h2so3)= c(na+)+ c(h+)- c(oh-)-0.1 mol/l=c(h+)- c(oh-)=(10-5-10-9)mol/l ，故答案为：10-5-10-9 。4（ 1）天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为 _ 。将

16、质量相等的铁棒和石墨棒分别插入cucl2 溶液中，铁棒接甲烷燃料电池负极，石墨棒接该电池正极，一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了6.4克。写出铁棒电极上发生的电极反应式 _；则理论上消耗 ch4的体积在标准状况下为_。（2）如图所示的实验装置中，丙为用碘化钾溶液润湿的滤纸，m、n 为夹在滤纸两端的铂夹；丁为直流电源，x、 y 为电源的两极； g 为电流计； a、 b、c、 d 四个电极均为石墨电极。若在两试管中充满h2 42421so 溶液后倒立于 h so溶液的水槽中，闭合 k，断开 k 。丙电解时反应的离子方程式为_。继续电解一段时间后，甲池中a、 b 极均部分被气体包围，此时断开k2 ，闭

17、合 k1，电流计 g 指针发生偏转，则b 极的电极反应式为_ ， c 极的电极反应为_ 。-2-2 2e-o-【答案】 ch4-8e +10oh =co3+7h2o cu=cu 0.56l 2i+2h2i2+h2 +2oho2+4e-+4h+=2h2o 4oh-4e =o2 +2h2o【解析】（ 1）总反应为甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾，所以总方程式为：ch 4 + 2o 2 + 2oh - = co32- + 3h 2o。正极是氧气得电子：o2 +2h 2o + 4e- = 4oh -，总反应减去正极反应（将正极反应扩大2 倍，以消去氧气），得到负极反应为

18、： ch4-8e-2-+7h2o。+10oh =co3将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入cucl2 溶液中，铁棒接甲烷燃料电池负极，石墨棒接该电池正极，则铁棒为电解的阴极，反应为：cu2+ + 2e -= cu ；石墨棒为电解的阳极，反应为： 2cl-26.4 克，这 6.4g 是生成的单- 2e = cl 。一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了质铜 （ 0.1mol ），则根据电极反应得到转移电子为0.2mol ，1 个甲烷生成碳酸根失去8 个电子，所以参加反应的甲烷为0.025mol ，即 0.56l。（2） 丙是碘化钾溶液，电解时阴阳两极分别是水电离的氢离子和碘化钾电离的碘离子反应，所以总方程

19、式为2i-+2h2oi2+h2 +2oh-闭合 k21时，是用直流电源对甲乙丙进行串联电解。a 中得到氢气 ， b 中得到氧，断开k气（因为 a 中气体的体积大约是b 的 2倍），所以 a 为电解的阴极， b 为电解的阳极，进而得到直流电源x 为正极， y 为负极 。 断开 k21，闭合 k ，电流计 g 指针发生偏转，说明形成原电池。由题意只可能是甲中形成氢气氧气燃料电池，对乙丙进行电解。所以b 电极为原电池的正极，反应为氧气在酸性条件下得电子，方程式为o2+4e-+4h+=2h2o。因为 b 为正极，所以 c 为电解的阳极，注意此时c 电极表面应该有刚才断开k2，闭合1k 时，进行电解得到

20、的单质银。所以此时c 电极的反应为 ag e- = ag+。5 某化学课外活动小组的同学利用原电池原理探究一定温度下（实验时实际的环境温度）使铁钝化的硝酸的最低浓度。实验步骤如下： 向两支具支试管中分别加入浓硝酸 5。 0ml（质量分数为 65%，密度为 1。 4g/ml ）。按图组装好实验装置。 将铜丝和铁丝同时插入浓硝酸中，观察到灵敏电流计指针先指向铜丝，但又迅速反转（只需 12s）指向铁丝一端。 用盛有 5。0ml 蒸馏水的注射器向具支试管内加水，并注视电流计的指针偏转方向。在指针恰好发生反转又指向铜丝时停止实验，记录此时已注入的水的体积。重复三次实验获得的数据如下：实验次数实验温度（

21、）注入水的体积（ml）117。 22。4212。5t322。3t请回答下列问题：（1）在该装置中仪器a 因其作用而称为_ ；指针指向铁丝时，铁丝为_极（填 “正 ”或“负 ”）（2） 65%的硝酸的物质的量浓度是_；在未注水前正极的电极反应式为_。（ 3） t1_t2（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） 吸氧 (1 分 ) ； o2 + 2h 2o + 4e -= 4oh - ； 阴 2h+ 2e-= h 2( 或 2h

22、2o + 2e-= h 2+ 2-oh) ，2cl - + 2h 2o2oh- + h 2+cl 2（ 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

23、口处出去的气体是2-带有 2 个单位的负电荷，+h2。由于 so4na带有一个定位的正电荷，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

24、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。10 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)27.69.6fe(oh)32.73.7cu(oh)4.48.02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c 调节溶液ph，是否可行？_（填 “是 ”或“否 ”），理由是_。（ 2）用