2020-2021化学化学能与电能的专项培优练习题(含答案)及详细答案.docx

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1、2020-2021化学化学能与电能的专项培优练习题(含答案)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

2、。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N

3、O3－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

4、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

5、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

6、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．《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

7、。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。（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Cu223和(OH)COCu2(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Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。（3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答：①过程Ⅰ的正极反应物是___________。②过程Ⅰ负极的电极反应式是_

8、____________。（4）青铜器的修复有以下三种方法：ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈；ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3；ⅲ．BTA保护法：请回答下列问题：①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有___________。A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜B