2020-2021备战高考化学压轴题之化学能与电能(备战高考题型整理,突破提升)附答案解析.docx

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1、2020-2021备战高考化学压轴题之化学能与电能(备战高考题型整理,突破提升)附答案解析一、化学能与电能1．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,6mL）和并测量电解产生的氢气的体积（约检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。（1）试从上图图1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）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）假定装入的饱和食盐水为50mL（电解前后溶液体积变化可忽略）,当测得的氢气为5.6

2、mL（已折算成标准状况）时,溶液的pH为____。（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是__（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是_______（填溶质的化学式）【答案】G、F、ID、E、C--2Cl2溶液变成蓝色12阳离子NaOH-2e=Cl↑淀粉-KI【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6mL)和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，碳棒为阳极；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，使淀粉碘化钾溶液变

3、蓝色说明；(4)电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，利用公式c=n来计V算NaOH的物质的量浓度，然后求出氢离子的浓度，最后求出pH；(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH。【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C

4、；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，电极反应：2Cl--2e-═Cl2↑；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性；(4)因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为5.6mL时，物质的量n=5.6103L-4，生成氢氧化钠的物质的量为5×-22.4L/mol=2.5×10mol104mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度5104mol=═0.01mol/

5、L，所以氢离子的浓度0.05L=1014-12mol/L=1×10mol/L，pH=12；0.01(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过，所以离子交换膜为阳离子交换膜；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH，所以溶液A是NaOH。【点睛】分析电解过程的思维程序：①首先判断阴阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极；②再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴阳离子两组；③然后排出阴阳离子的放电顺序：阴极:阳离子放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+；阳极：

6、活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH-；如果阳极材料是活性金属如Fe或Cu为阳极，则阳极本身被氧化。2．以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。（1）将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿，涂上铁粉、碳粉的混合物，贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂，再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸，操作如下所示：①实验ⅰ的现象说明，得电子的物质是_______________________________。②碳粉的作用是_____________________________________

7、______________。③为了说明NaCl的作用，需要补充的对照实验是_____________________。（2）向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL3.5%的NaCl溶液，闭合K，指针未发生偏转。加热烧杯a，指针向右偏转。①取a、b中溶液少量，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，a中出现蓝色沉淀，b中无变化，b中铁片作________极。②加热后，指针发生偏转的原因可能是_____________________。（3）用（2）中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶

8、液，实验记录如下表所示。实验ab指针偏转方向I0.1%0.01%向右II0.1%3.5%向左Ⅲ3.5%饱和溶液向右①Ⅱ中，b中电极发生的电极反应式是_