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时间:2021-01-04
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1、备战高考化学知识点过关培优易错难题训练∶化学能与电能及详细答案一、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Ⅰ-16molL·稀硝酸实验Ⅱ-115molL·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Ⅰ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、________。(2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。查阅资料:活泼金属与-1稀硝酸反应有H2++H21mol·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Ⅲ:溶液X为-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏1mol·L转。①反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是________。②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Ⅳ:①观察到A中有NH3生成,B中无明显现象。A、B产生不同
3、现象的解释是________。②A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Ⅲ和Ⅳ说明理由________。【答案】负2NO+O2=2NO2Al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-+10H+=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-+2H2
4、O=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Ⅰ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Ⅱ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)①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
5、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NH4+;②NH4+的生成是NO3-被还原的结果,其电极反应式为NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O(4)①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;②A中生成NH3的离子方程式为8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=
6、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.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
7、方法是____________。-放出气体,溶液变红--2e-【答案】2H++2e=H2↑2Cl=Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝【解析】【详解】(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:Cu2(OH)2CO3和=Cl2↑。3.《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器
8、的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。色变为红色;在阳极上,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+、
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