高考化学—化学能与电能的综合压轴题专题复习附详细答案.docx

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1、高考化学—化学能与电能的综合压轴题专题复习附详细答案一、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+－2－－2e－2↑把湿润的

2、碘化钾淀粉试纸+2e=H↑放出气体，溶液变红2Cl=Cl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．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解

3、生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的__________。a．H2SO4b．BaSO4c．Na2SO4d．NaOH（2）电解池阳极发生了两个电极反应，电极反应式分别是Ⅰ.___________________；Ⅱ.__________

4、_______；（3）电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是__________________；（4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。①负极的电极反应是____________________；②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见上图）。A物质的化学式是_________________；（5）实验过程中，若在阴极产生了44.8L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）____L。【答案】CFe

5、－2e－2＋--222＋＋10H223＋=Fe4OH-4e=2HO+O↑4FeO＋O=4Fe(OH)↓＋8H432-22211.2LCH-8e-+4CO=5CO+2HOCO【解析】【分析】（1）从所加入物质能增大溶液离子的浓度，并能保持污水的pH在5.0~6.0之间进行分析；（2）根据阳极电极材料和离子的放电顺序分析放电的离子，书写电极反应；（3）二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化为三价；（4）①燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应；②根据两极上发生的反应确定循环使用的物质；（5）在燃料电池和电解池的串联电路中，转移的电子数目是相同的。【详解】

6、（1）为了增强溶液的导电性，可选用易溶的强电解质溶液，排除B项，考虑到污水的pH在5.0~6.0之间，因此不能使用氢氧化钠，硫酸能将Fe(OH)3溶解，因此应向污水中加入适量的硫酸钠；（2）电解时，铁作阳极，失电子，发生反应Fe-2e-=Fe2+，同时溶液中的OH-失电子被氧化为O2，因此，电极反应为：Ⅰ.Fe-2e-=Fe2+，Ⅱ.4OH--4e-=2H2O+O2↑；（3）Fe2+具有还原性，能被氧气氧化为三价，那么得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式为：4Fe2＋＋10H223＋；O＋O=4Fe(OH)↓＋8H（4）①燃料电池中，负极上燃料失电子

7、发生氧化反应，电极反应为：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O；②由电极反应可知电池工作时参加循环的物质为CO2；（5）阴极的电极反应为2H++2e-=H2↑，阴极产生了44.8L（即2mol）气体，转移的电子的物质的量为4mol，由CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O可知，当转移的电子的物质的量为4mol时，消耗CH4的体积为m1×4mol×22.4L/mol=11.2L。V=nV=83．广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，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。Ⅰ.工业上制备连

8、二亚硫酸钠的流程如下：请回答下列问题：（1）步骤①中的化学方程式为____________________________