2020-2021培优化学能与电能辅导专题训练含详细答案.docx

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1、2020-2021【化学】培优化学能与电能辅导专题训练含详细答案一、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）实验Ⅱ中电流计指针先偏

2、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

3、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-＋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

4、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

5、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＝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．某小组同学用如下装置电解食盐水，并对电解产物进行探究。实验装置电解质溶液5mol/LNaCl溶液实验现

6、象a极附近b极附近开始时，产生白色浑浊并逐渐增加，当沉产生入U形管底部时部分沉淀变为橙黄色；随无色后a极附近沉淀自下而上也变为橙黄色气泡资料显示：①氯化亚铜（CuCl）为白色粉末，微溶于水；②氢氧化亚铜（CuOH）为黄色不溶于水的固体，易脱水分解为红色的Cu2O；③Cu水溶液中不稳定，酸性条件下易歧化为Cu2和Cu；④氢氧化铜可以溶于浓NaOH得到蓝色溶液．（1）极产生的气体是H2，b极附近溶液的pH______（填“增大”、“减小”、经检验，b或“不变”））；铜丝a应与电源的______（填“正”或“负”极相连。（2）a极附近生成的白色浑浊是CuCl，则该极的电极反应式是______

7、。同学们分析（3）22O的原因是______（用方程式表示）①橙黄色沉淀中含有CuO，则CuCl转化为Cu；②结合离子在溶液中的运动规律，解释“a极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是______。1（4）同学们通过实验进一步证实沉淀中含有Cu：将橙黄色沉淀滤出洗涤后，滴加0.2mol/LH2SO4至过量，应观察到的现象是______。（5）Cu做阳极先被氧化为1。为此，他们用CuCu同学们根据上述实验提出猜想：电解时，电极电解5mol/LNaO