2020-2021备战高考化学化学能与电能培优练习(含答案)及答案.docx

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1、2020-2021备战高考化学化学能与电能培优练习(含答案)及答案一、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

2、面上方产生红棕色气体的化学方程式是____________。(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

3、-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Na

4、OH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

5、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,

6、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=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.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

7、。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___________________________________________________。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

8、、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___

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