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2020-2021高考化学易错题专题复习-化学能与电能练习题附答案.docx

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1、2020-2021 高考化学易错题专题复习- 化学能与电能练习题附答案一、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 -16 mol L稀硝酸实验 -115 mol L浓硝酸实验现象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。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 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 中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是_

2、。查阅资料:活泼金属与-1稀硝酸反应有 H2+H21 mol L和 NH4 生成, NH4生成的原理是产生的过程中 NO3 被还原。(3)用上图装置进行实验 :溶液 X 为-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏1 mol L转。 反应后的溶液中含NH4+ 。实验室检验NH4+的方法是 _。 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: 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 _。A 中生成 NH 的离子方程式是 _。3(5)将铝粉加入到 NaNO3 溶液中无明显现象,结合实验和 说明理由 _。【答案】负2N

3、O+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+ 3H2OAl 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 中,由于 Al 的金属活动性比 Cu 强,因此 Al 做负极。铜片表面产生

4、的无色气体是 NO,在液体上方 NO 被空气中的氧气氧化成红棕色的NO2,方程式为222NO+O =2NO ;(2)实验 中, Al 的金属活动性比 Cu 强, Al 开始作电池的负极,电流计指针先偏向右边;由于 Al 在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜,阻止了内层金属的进一步反应,因此,Cu作负极,电流计指针偏向左边;(3) 实验室检验NH4+有两种常用方法:方法一,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+;方法二,取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH 溶液,加热,并在试管口放一蘸有浓盐酸的玻璃棒,若有白烟生成,证明溶液中含NH

5、4+; NH 4+的生成是NO3 被还原的结果,其电极反应式为NO3- 8e- 10 H+ NH4 + 3H2O(4) 观察到 A 中有 NH3 生成,是由于Al 与 NaOH 溶液反应产生 H2,并且与此同时, H2可将 NO3-还原为 NH3 ; B 中无现象是由于Mg 与 NaOH 溶液不反应; A 中生成 NH3 的离子方程式为 8Al3NO3- 5OH-2H2O 3NH3 8AlO2-;(5)铝与中性的硝酸钠溶液不能生成H2, NO3无法被还原,因此将铝粉加入到NaNO3 溶液中无明显现象。2 某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:装置分别进行的操作现象i连好装

6、置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞ii连好装置一段时间后,向烧杯中滴铁片表面产生蓝加 K36色沉淀Fe(CN) 溶液(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。实验 i 中的现象是 _。用电极反应式解释实验i 中的现象:(2)查阅资料: K3Fe(CN)6具有氧化性。_。据此有同学认为仅通过ii 中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是_。进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:实验滴管试管现象iii蒸馏水无明显变化-1铁片表面产生大量蓝0.5mol Liv 1.0mol LNaCl 溶液色沉淀136K Fe(CN) 溶液-124无明显变化v 0.5mol LNa SO 溶液以上

7、实验表明:在有Cl-存在条件下, K3 Fe(CN)6溶液可以与铁片发生反应。为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验 iii ,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是 _。(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。为进一步探究K3Fe(CN)6的氧化性对实验ii 结果的影响,又利用( 2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_(填字母序号 )。实验试剂现象A酸洗后的铁片、 K3Fe(CN)6溶液 (已除 O2 )产生蓝色沉淀B酸洗后的铁片、 K3Fe(CN)6和 NaCl 混合溶液 (未除 O2)产生蓝色沉淀C铁片、 K3Fe(

8、CN)6 和 NaCl 混合溶液 (已除 O2)产生蓝色沉淀D铁片、 K Fe(CN) 和盐酸混合溶液 (已除 O )产生蓝色沉淀362(4)综合以上实验分析,利用实验ii 中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是:连好装置一段时间后, _(回答相关操作、现象),则说明负极附近溶液中产生了Fe2 ,即发生了电化学腐蚀。【答案】碳棒附近溶液变红O-2H-2 ,会24e2O=4OHK3Fe(CN)6可能氧化 Fe 生成 Fe干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2 的检验Cl-破坏了铁片表面的氧化膜AC取铁片 (负极 )附近溶液于试管中,滴加K3Fe(CN)6溶液,若出现蓝色沉淀【解析】【分析】(1)实

9、验 i 中,发生吸氧腐蚀,在碳棒附近溶液中生成OH-,使酚酞变色。在碳棒上,发生 O2 得电子生成 OH-的电极反应。(2)据此有同学认为仅通过ii 中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是既然36Fe 作用。K Fe(CN) 具有氧化性,就可直接与用稀硫酸酸洗后,铁片表面的氧化膜去除,再进行实验iii,铁片表面产生蓝色沉淀,则Cl-的作用与硫酸相同。(3)A. 酸洗后的铁片、K3 Fe(CN)6溶液 (已除 O2)反应产生蓝色沉淀,表明K3 Fe(CN)6 能与铁作用生成 Fe2+;B.酸洗后的铁片、 K3Fe(CN)6和 NaCl 混合溶液 (未除 O2) 反应产生蓝色沉淀,可能是K3Fe

10、(CN)6与铁作用生成 Fe2+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀;C. 铁片、 K3Fe(CN)6和 NaCl 混合溶液 (已除 O2 )反应产生蓝色沉淀,只能是Cl-破坏氧化膜,然后 K3Fe(CN)6 与铁作用生成Fe2+;D. 铁片、 K3Fe(CN)6和盐酸混合溶液 (已除 O2) 反应产生蓝色沉淀,可能是铁片与盐酸直接反应生成 Fe2+,也可能是 K362+。Fe(CN) 与铁作用生成Fe(4)为证实铁发生了电化学腐蚀,可连好装置一段时间后,不让K Fe(CN) 与 Fe 接触,而是36取 Fe 电极附近的溶液,进行 Fe2+的检验。【详解】(1)实验 i 中,发生吸氧腐蚀,碳棒为正极,

11、发生2-的反应,从而使碳棒O 得电子生成 OH附近溶液变红。答案为:碳棒附近溶液变红;在碳棒上, O2 得电子生成 OH-,电极反应式为O2 4e-2H2O=4OH-。 答案为: O2 4e-2H2O=4OH-;(2)有同学认为仅通过ii 中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是既然K3Fe(CN)6 具有氧化性,就有可能发生K3Fe(CN)6与 Fe 的直接作用。答案为:K3Fe(CN)6可能氧化 Fe 生成 Fe2 ,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2的检验;用稀硫酸酸洗后,铁片表面的氧化膜被破坏,再进行实验iii ,铁片表面产生蓝色沉淀,则 Cl-的作用与硫酸相同,也是破坏铁表面的氧化膜

12、。答案为:Cl-破坏了铁片表面的氧化膜;(3)A. 已除 O的铁片不能发生吸氧腐蚀,只能发生铁片、K Fe(CN) 溶液的反应,从而表明236362+,A 符合题意;K Fe(CN) 能与铁作用生成 FeB.酸洗后的铁片、 K Fe(CN) 和 NaCl 混合溶液 (未除 O ),同时满足两个反应发生的条件,362既可能是 K362+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀,B 不合题意;Fe(CN) 与铁作用生成Fe362-破坏氧化C. 铁片、 K Fe(CN) 和 NaCl 混合溶液 (已除O ),不能发生吸氧腐蚀,只能是Cl膜,然后 K3Fe(CN)6与铁作用生成Fe2+, C符合题意;D. 铁片、

13、 K Fe(CN) 和盐酸混合溶液(已除O ) 反应产生蓝色沉淀,可能是铁片与盐酸直接362反应生成 Fe2+,也可能是 K362+, D 不合题意。答案为: AC;Fe(CN) 与铁作用生成Fe(4)为证实铁发生了电化学腐蚀,可连好装置一段时间后,取Fe 电极附近的溶液,放在另一仪器中,加入K2+的检验。答案为:取铁片 (负极 )附近溶液于试管3Fe(CN)6 溶液,进行 Fe中,滴加 K3Fe(CN)6溶液,若出现蓝色沉淀。【点睛】在进行反应分析时,我们需明确Cl -的作用,它仅能破坏铁表面的氧化膜,而不是充当铁与K3Fe(CN)6反应的催化剂,从硫酸酸洗铁片,命题人就给我们做了暗示。3

14、某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图 1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的 化。(1) 完成以下 表(表中不要留空格 ): 号 目的碳粉 /g 粉 /g醋酸 /% 以下 作参照0.52.090.0醋酸 度的影响0.5_36.0_0.22.090.0(2) 号 得容器中 随 化如 2。 t 2 ,容器中 明 小于起始 ,其原因是 生了_腐 , 在 3 中用箭 出 生 腐 子流 方向;此 ,碳粉表面 生了_( “氧化 ”或“ 原 ”)反 ,其 极反 式是_ 。( 3) 小 2 中 0t 1 大的原因提出

15、了如下假 , 你完成假 二:假 一: 生析 腐 生了气体;假 二: _ ;(4) 假 一,某同学 了 收集的气体中是否含有H2 的方案。 你再 一个 方案 假 一,写出 步 和 。 步 和 (不要求写具体操作 程): _【答案】 2.0碳粉含量的影响吸氧 原反 2H2O+O2+4e-=4OH- (或 4H+O2+4e-=2H2O)反 放 ,温度升高,体 膨 步 和 (不要求写具体操作 程) 品用量和操作同 号 (多孔橡皮塞增加 、出 管) 通入 气排 瓶内空气; 滴入醋酸溶液,同 量瓶内 化(也可 温度 化, Fe2+等)。如果瓶内 增大,假 一成立。否 假 一不成立。(本 属于开放性 ,合理

16、答案均 分)【解析】【 解】(1)探究影响化学反应速率,每次只能改变一个变量,故有 中铁的量不变,为2.0g; 中改变了碳粉的质量,故为探究碳粉的量对速率的影响。(2) t2 时,容器中压强明显小于起始压强,说明锥形瓶中气体体积减小,说明发生了吸氧腐蚀,碳为正极,铁为负极,碳电极氧气得到电子发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:还原;O2 +2H2O+4e-=4OH-;(3) 图 2 中 0-t1 时压强变大的原因可能为:铁发生了析氢腐蚀、铁与醋酸的反应为放热反应,温度升高时锥形瓶中压强增大,所以假设二为:反应放热使锥形瓶内温度升高,故答案为:反应放热使锥形瓶

17、内温度升高;(4)基于假设一,可知,产生氢气,发送那些变化,从变化入手考虑实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)药品用量和操作同编号实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)通入氩气排净瓶内空气;滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。(本题属于开放性试题,合理答案均给分)。4FeSO4 溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2 ,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体 俗称 “摩尔盐 ”,化学式为 (NH4)2Fe(SO4)2?6H2O,它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置 在空气中不易发生各种化学反应而变质)I硫酸亚

18、铁铵晶体的制备与检验( 1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是 _。向 FeSO4 溶液中加入饱和 (NH4)2SO4 溶液,经过操作 _、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。( 2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图所示实验的目的是_, C 装置的作用是 _。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。取少量待测液, _ (填操作与现象 ),证明所制得的晶体中有2。Fe取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4 和 SO42II实验探究影响溶液中 Fe2 稳定性的因素( 3)配制

19、0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液( pH=4.0),各取 2 ml 上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加 2 滴 0.01mol/L 的 KSCN溶液, 15 分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2 溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液; FeSO4 溶液则出现淡黄色浑浊。(资料 1)沉淀Fe(OH)23Fe(OH)开始沉淀 pH7.62.7完全沉淀 pH9.63.7请用离子方程式解释FeSO4 溶液产生淡黄色浑浊的原因_。讨论影响2稳定性的因素,小组同学提出以下3 种假设:Fe假设 1

20、:其它条件相同时,NH4的存在使 (NH4)2Fe(SO4 )2 溶液中 Fe2+稳定性较好。假设 2:其它条件相同时,在一定pH 范围内,溶液pH 越小 Fe2稳定性越好。假设 3: _。(4)小组同学用如图装置(G 为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A( 0.2 mol/L NaCl )和溶液 B(0.1mol/L FeSO4)为不同的 pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号1NaCl电流计读数A: 0.2mol LB: 0.1mol L1FeSO4实验 1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=

21、6pH=15.5(资料 2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原 电池的电流越大。(资料 3)常温下, 0.1mol/L pH=1 的 FeSO的 FeSO4溶液稳定性更好。根据以4 溶液比 pH=5上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:U 型管中左池的电极反应式 _ 。对比实验 1 和 2(或 3 和 4) ,在一定 pH 范围内,可得出的结论为_。对比实验 _ 和_ ,还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对O2 氧化性强弱的影响因素。 对(资料3)实验事实的解释为_ 。【答案】除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体

22、中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO滴入少量 K3Fe(CN)64 的试管,影响实验结果溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响 Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。) O2 + 4e- +4H+= 2H2O溶液酸性越强 ,Fe2+的还原性越弱13(或 2 和 4)其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故 pH=1

23、 的 FeSO4 溶液更稳定。【解析】【分析】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO溶液中加入饱和 (NH ) SO 溶44 24液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;检验 Fe2+,可以向样品中滴入少量K3Fe(CN)6溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入 2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3) 由表可知, pH=4.5 的 0.8 mol/L 的 FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3 沉淀,说明

24、二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀;0.8 mol/L 的 FeSO2 溶液中硫酸根的浓度也不4 溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO)4同,可以以此提出假设;(4) FeSO4 中的铁的化合价为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, NaCl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;实验 1 和 2(或 3 和 4)中 NaCl 溶液的 pH 相同, FeSO4 溶液的 pH 不同,且 FeSO4 溶液的pH 越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性

25、越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, FeSO4 溶液的 pH 相同时, NaCl 溶液的 pH 越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;对比实验1 和 4, NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱,FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向 FeSO溶液中加入4饱和 (N

26、H424溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿) SO色的晶体;(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4 的试管,影响实验结果;检验 Fe2+,可以向样品中滴入少量K3Fe(CN)6溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入 2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3) 由表可知, pH=4.5 的 0.8 mol/L 的 FeSO4溶液中,会产生 Fe(OH)3 沉淀,说明二价铁

27、被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为: 4Fe2+ + O2 + 10H2O =4Fe(OH)3 + 8H+;0.8 mol/L 的 FeSO溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO)42 溶液中硫酸根的浓度也不4同, 0.8 mol/L 的 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4) FeSO4 中的铁的化合价为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, Na

28、Cl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2 + 4e-+2+4H = 2H O;实验 1和 2(或 3 和 4)中 NaCl 溶液的 pH 相同, FeSO44溶液的 pH 不同,且 FeSO 溶液的pH 越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, FeSO4 溶液的 pH 相同时, NaCl 溶液的 pH 越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧

29、化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH 范围内溶液的碱性越强,O2 氧化性越强;对比实验1 和 4, NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱,FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对 O2的氧化性增强的影响。故4溶液更稳定。pH=1 的 FeSO5( 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,

30、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H2SO4 溶液后倒立于 H2SO4 溶液的水槽中,闭合 K2,断开 K1。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

31、 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: CH4-8e-2-+7H2O。+10OH =CO3将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuCl2

32、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

33、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,进行电解得到的单质银。所以此时c 电极的反应为 Ag e- = Ag+。6 燃料电池是符合绿色化学理念的新型发

34、电装置。下图为氢氧燃料电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:( 1 )氢氧燃料电池的能量转化主要形式是,在导线中电子流动方向为( 用 a、 b 表示 ) 。(2)负极反应式为,正极反应式为;( 3)该电池工作时, H2 和 O2 连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下: 2Li H22LiH LiH H2OLiOH H2反应中的还原剂是,反应中的氧化剂是;(4)如果该电池是甲烷- 氧气燃料电池,负极反应式为;(5)如果该电池是肼(N2H4)- 氧气燃料电池,负极反应式为。【答案】( 1)由化学能转变为电能由 a 到 b(2) 2H2 4e4OH 4H2O, O22H2O 4e 4OH(3) Li H2O2 7H O(4) CH 8e10OH CO432(5) N2H4 4e 4OH N2 4H2O【解析】试题分析:( 1)氢氧燃料电池属于原电池,所以是将化学能转化为电能的装置,该电池中,通入氢气的电极为负极、通入氧气的电极为正极,负极上失电子发生氧化反应、正极上得电子发生还原反应,所以电子从a 电极流向 b 电极;(2)负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生

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