2020-2021高考化学化学能与电能综合题附答案
2020-2021高考化学化学能与电能综合题附答案一、化学能与电能1．电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容。
某兴趣小组做如下探究实验：（1）如上图1为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置，若盐桥中装有饱和的KNO3溶液和琼胶制成的胶冻,则NO3-移向_____________装置（填写“甲或乙”）。
其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，发现生成无色无味的单质气体，则石墨上电极反应式______________________。
（2）如上图2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则甲装置是____________（填“原电池或电解池”），乙装置中石墨（2）为极，乙装置中与铁线相连的石墨（1）电极上发生的反应式为。
（3）在图2乙装置中改为加入CuSO4溶液，一段时间后，若某一电极质量增重 1.28 g，则另一电极生成______________mL（标况下）气体。
【答案】（1）甲；2H++2e-＝H2；（2）原电池；阳；Cu2++2e－=Cu（3）224【解析】试题分析：（1）装置1中铁是负极、石墨是正极，阴离子在原电池中移向负极，NO3-移向甲装置；若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，发现生成无色无味的单质气体，则石墨上电极反应式2H++2e-＝H2；（2）图2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，则甲装置中两个电极不同，构成原电池；，乙装置是电解池，石墨（2）与正极相连，石墨（2）为阳极，乙装置中与铁线相连的石墨（1）是阴极，电极上发生的反应式为Cu2++2e－=Cu；（3）某一电极生成 1.28 g铜，转移电子1.2820.0464/gmolg mol⨯=，则另一电极生成氧气，根据转移电子相同，生成氧气0.01mol，标况下的体积为224mL。
考点：本题考查电解原理和原电池原理。
2．I．硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。
某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O）。
⑴【查阅资料】1. Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水。
其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
②向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
2. Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。
⑵【制备产品】实验装置如图所示（省略夹持装置）实验步骤：①按图示加入试剂之前，必须进行的操作是。
仪器a的名称是；E中的试剂是（选填下列字母编号）。
A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．饱和NaHSO3溶液②先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加H2SO4。
③等Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。
过滤C中混合物，将滤液（填写操作名称）、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。
⑶【探究与反思】为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。
（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）①取适量产品配成稀溶液，滴入足量的BaCl2溶液，，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
②为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤⑵进行了改进，改进后的操作是。
③ Na2S2O3·5H2O的溶液度随温度升高显著增大，所得产品通过方法提纯。
Ⅱ．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。
用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示（假设电解前后体积变化忽略不计）。
下列推断不合理的是。
A．铁是阳极，电极反应为Fe－6e－+ 4H2O = FeO42－+ 8H+B．电解时电子的流动方向为：负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，pH比原溶液降低【答案】⑵①检查装置的气密性（2分）分液漏斗（1分） B （1分）③蒸发（1分）⑶①有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生（2分）②先向A中烧瓶滴加浓H2SO4，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
（2分）③冷却结晶或重结晶（2分）Ⅱ．ABC （3分）【解析】试题分析：（2）①装置连接好以后必须进行的操作是检验装置的气密性。
仪器a的名称是分液漏斗；SO2有毒，需要进行尾气处理，E中的试剂是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，与稀H2SO4和饱和NaHSO3溶液不反应，故答案选B。
②将Na2S2O3结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥。
（3）【探究与反思】①根据：Na2S2O3•5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成；Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl；BaSO4难溶于水，难溶于稀HCl，以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知，取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
②因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠，所以为减少装置C中生成Na2SO4的量，改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。
（4）Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过冷却结晶或重结晶方法提纯。
Ⅱ．A、铁是阳极，但溶液显碱性，不可能生成H+，A错误；B、电解时电子的流动方向为：负极→Ni电极，溶液中是离子导电，电子再通过是Fe电极→正极，B错误；C、因阳极消耗OH－，故OH－通过阴离子交换膜自左向右移动，C错误；D、电解时阳极吸引OH－而使附近的pH降低、阴极区因OH－向右侧移动而pH升高；因为总反应消耗OH－，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低，D正确，答案选ABC。
考点：考查物质制备实验设计及电化学原理的应用3．高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。
I．高铁酸钾( K2Fe04)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。
如图1是高铁电池的模拟实验装置：（1）该电池放电时正极的电极反应式为；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn g（已知F="96500" C／mol）。
（2）盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向移动（填“左”或“右”）；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向移动（填“左”或“右”）。
（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有Ⅱ．工业上湿法制备K2Fe04的工艺流程如图3。
（4）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：其中氧化剂是（填化学式）。
（5）加入饱和KOH溶液的目的是（6）已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 mL 2 mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）。
【答案】（1）FeO42﹣+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3↓+5OH﹣；0.2（2）右；左（3）使用时间长、工作电压稳定（4）2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O；NaClO（5）减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出（6）2.5【解析】试题分析：（1）放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为FeO42﹣+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3↓+5OH﹣；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，转移电子的物质的量为1×10×60÷96500=0.0062176mol。
理论消耗Zn的质量 0.0062176mol÷2×65=0.2g（已知F="96500" C／mol）。
（2）电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。
（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定Ⅱ．（4）2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O氧化剂所含元素化合价降低，氧化剂是NaClO；（5）加入饱和KOH溶液的目的是减小高铁酸钾的溶解，促进高铁酸钾晶体析出；（6）已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×，此温度下若在实验室中配制5mol/L l00mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，，则至少需要加入2.5mL 2 mol/L的盐酸。
考点：本题考查氧化还原反应、原电池、沉淀溶解平衡。
4．取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料，如图所示。
试管①放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；试管③先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；试管④中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；[来源:学§科§网Z§X§X §K]试管⑤放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；试管⑥放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。
把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。
（1）上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是____ (填试管序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是__________。
（2）从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是___________。
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_______(答两种方法)。
【答案】（1）①④⑥ F e-2e-=Fe2+（2）水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在（3）在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极保护法(答出其中两种即可)【解析】试题分析：（1）①铁钉与水、空气接触可形成原电池，发生电化学腐蚀；②、③两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀；④铁钉与食盐水、空气接触可形成原电池，发生电化学腐蚀；⑤尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中作负极，使铁成为正极，铁未被腐蚀；⑥铁的活泼性大于铜，铁作原电池的负极，发生电化学腐蚀；则发生了电化学腐蚀的是①④⑥；在电化学腐蚀中，负极反应是F e-2e-=Fe2+；（2）从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀需形成原电池，铁做负极，条件是水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在；（3）利用原电池原理，电解池原理，加保护层的方法都可防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极保护法。
2020-2021学年人教版高中化学选择性必修1第四章《化学反应与电能》测试卷 【含答案】
第四章《化学反应与电能》测试卷一、单选题(共15小题)1.早在1807年化学家戴维用电解熔融NaOH制得钠：4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O；后来盖·吕萨克用铁与熔融NaOH作用也制得钠：3Fe＋4NaOH Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。
下列有关说法正确的是( )A．电解熔融NaOH制钠，阳极反应为2OH－－2e－===H2↑＋O2↑B．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强C．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数不同D．戴维法与盖·吕萨克法的能量转化形式相同2.番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片形成一个原电池，如图所示。
以下叙述不正确的是( )A．铜片为正极，锌片为负极B．锌片上电极反应式：Zn －2e－===Zn2＋C．铜片上电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑D．铜片上电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu3.电解装置如图所示，电解槽内装有KI－淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。
在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
已知：3I2＋6OH－===＋5I－＋3H2OIO‒3下列说法不正确的是( )A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含IO ‒3C．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2O KIO3＋3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变4.金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe 2＋＜Ni 2＋＜Cu 2＋)( )A ． 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2＋＋2e －===NiB ． 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C ． 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2＋和Zn 2＋D ． 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt5.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl 2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
2020-2021高考化学化学能与电能综合题汇编及答案
2020-2021高考化学化学能与电能综合题汇编及答案一、化学能与电能1．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。
某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题：（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。
（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。
实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是__，装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。
（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。
某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。
2021届高考化学复习知识点化学能与电能-----化学反应速率和化学计量数的关系
2021届高考化学复习知识点化学能与电能-----化学反应速率和化学计量数的关系一．选择题（共20小题）1．某温度时，在一体积不变的容器中充入A、B各1mol，反应进行到10s时，测得容器中含有A：0.8mol；B：0.4mol；C：0.4mol．据此回答该反应的化学方程式为（）A．A+3B═C B．2A+B═C C．A+3B═2C D．A+3B═3C 2．反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g）在不同情况下测得反应速率，其中反应最快的是（）A．v（A）＝0.5mol/（L•min）B．v（B）＝1.2mol/（L•min）C．v（C）＝0.9mol/（L•min）D．v（D）＝0.8mol/（L•min）3．对于可逆反应4HCl（g）+O2（g）⇌2H2O（g）+2Cl2（g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是（）A．v（HCl）＝0.3mol•L﹣1•min﹣1B．v（O2）＝0.2mol•L﹣1•min﹣1C．v（H2O）＝0.2mol•L﹣1•min﹣1D．v（Cl2）＝0.3mol•L﹣1•min﹣14．某温度，可逆反应A（g）+2B（g）⇌C（g）+D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（）A．υ（A）＝0.15mol/（L•min）B．υ（B）＝0.6mol/（L•min）C．υ（D）＝0.02mol/（L•s）D．υ（C）＝0.4mol/（L•min）5．反应：2A（g）+3B（g）⇌C（g）+4D（g），速率最快的是（）A．v（A）＝2.0mol•L﹣1•min﹣1B．v（B）＝4.0mol•L﹣1•min﹣1C．v（C）＝0.1mol•L﹣1•s﹣1D．v（D）＝0.3mol•L﹣1•s﹣16．在一定条件下，将A2和B2两种气体通入1L密闭容器中，发生反应：xA2（g）+yB2（g）⇌2C（g），2S内的反应速率：V （A2）＝0.5mol•L﹣1•s﹣1，V （B2）＝1.5mol•L﹣1•s﹣1，V （C）＝1mol•L﹣1•s﹣1则x和y的值分别为（）A．2和3B．3和2C．3和1D．1和37．反应A（g）+3B（g）═2C（g）+2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0.15 mol•L﹣1•s﹣1②v（B）＝0.6 mol•L﹣1•s﹣1③v（C）＝0.4 mol•L﹣1•s﹣1④v（D）＝0.45 mol•L﹣1•min﹣1该反应进行的快慢顺序为（）A．②＞④＞③＞①B．④＞②＝③＞①C．②＝③＞①＞④D．②＞③＝④＞①8．在2M（g）+N（g）⇌3X（g）+4Y（g）反应中，表示该反应的速率最快的是（）A．v M＝0.7mol•L﹣1•s﹣1B．v N＝0.4mol•L﹣1•s﹣1C．v X＝0.9mol•L﹣1•s﹣1D．v Y＝1.3mol•L﹣1•s﹣19．反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）在5L密闭容器中进行，半分钟后NO 的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率v为（）A．v（O2）＝0.01 mol/（L•s）B．v（NO）＝0.08 mol/（L•s）C．v（H2O）＝0.003 mol/（L•s）D．v（NH3）＝0.001 mol/（L•s）10．在不同情况下测得A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g）的下列反应速率，其中反应速率最大的是（）A．v（D）＝0.5mol/（L•s）B．v（C）＝0.8mol/（L•s）C．v（B）＝0.6mol/（L•s）D．v（A）＝0.2mol/（L•s）11．在一定体积容器中发生反应：2CH4（g）+2NH3（g）+3O2（g）═2HCN（g）+6H2O（g），15分钟内测得反应速率用HCN表示为v（HCN）＝0.36 mol/（L•min），该段时间内下列表示正确的是（）A．15分钟内反应消耗氨气5.4 molB．该时间内可用水表示反应速率为v（H2O）＝1.08 mol/（L•min）C．各物质的速率关系有：2v（CH4）＝2v（NH3）＝3v（O2）D．15分钟内氧气浓度下降到8.1 mol/L12．对于反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g），其中反应速率最快的是（）A．v（D）＝0.30 mol•L﹣1•s﹣1B．v（A）＝0.50 mol•L﹣1•s﹣1C．v（B）＝0.60 mol•L﹣1•s﹣1D．v（C）＝0.50 momol•L﹣1•s﹣113．在反应A（g）+2B（g）⇌3C（g）+4D（g）中，表示该反应速率最快的是（）A．v（A）＝0.2mol/（L•s）B．v（B）＝0.6mol/（L•s）C．v（C）＝0.8mol/（L•s）D．v（D）＝10 mol/（L•min）14．反应：A（g）+3B（g）═2C（g），在3种不同情况下的反应速率分别为①（A）＝1.2mol •L﹣1•min﹣1；②v（B）＝0.06mol•L﹣1•s﹣1；③v（C）＝0.04mol•L﹣1•s﹣1。
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析一、化学能与电能1．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积（约6 mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序（填编号）是:A接______,B接______。
（2）碳棒上发生的电极反应为_______。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。
（4）假定装入的饱和食盐水为50 mL（电解前后溶液体积变化可忽略）,当测得的氢气为5.6 mL（已折算成标准状况）时,溶液的pH为____。
（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是__（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是_______（填溶质的化学式）【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，碳棒为阳极；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明；(4)电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，利用公式c=nV来计算NaOH的物质的量浓度，然后求出氢离子的浓度，最后求出pH；(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH。
【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，电极反应：2Cl--2e-═Cl2↑；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性；(4)因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为5.6mL时，物质的量n=35.610L22.4L/mol-⨯=2.5×10-4mol，生成氢氧化钠的物质的量为5×10-4mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度=4510mol0.05L-⨯═0.01mol/L，所以氢离子的浓度=14100.01-mol/L=1×10-12mol/L，pH=12；(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过，所以离子交换膜为阳离子交换膜；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH，所以溶液A是NaOH。
2020-2021高考化学 化学能与电能综合试题含答案解析
2020-2021高考化学化学能与电能综合试题含答案解析一、化学能与电能1．方法与规律提炼：(1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋能够发生，设计的装置如下图所示。
为达到目的，其中石墨为_________极，甲溶液是____________，证明反应Ag＋＋Fe2＋=Ag ＋Fe3＋能够发生的实验操作及现象是_________________________(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。
Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
上图中作负极的物质是___________。
正极的电极反应式是______________。
(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：阴极区的电极反应式为_______________。
电路中转移1 mol电子，需消耗氧气_______L(标准状况)。
(4)KClO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
写出电解时阴极的电极反应式___________________电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________，其迁移方向是_____________（填a→b或b→a）。
学法题：通过此题的解答，请归纳总结书写电极反应式的方法____【答案】负 FeSO4或FeCl2溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色加深铁 NO3-＋8e－＋10H＋=NH4+＋3H2O Fe3+＋e－= Fe2+ 5.6L 2H＋＋2e－= H2 ↑ K+a→b原电池中先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失；注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
电解池中电极反应式的书写看阳极材料，如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写。
2020-2021高考化学化学能与电能综合题含答案
2020-2021高考化学化学能与电能综合题含答案一、化学能与电能1．研究小组进行图所示实验，试剂A为0.2 mol·L−1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。
用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象：实验序号试剂A实验现象10.2 mol·L−1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出20.2 mol·L−1 CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出3 2 mol·L−1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体4 2 mol·L−1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成（1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。
（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。
（3）实验3的目的是_________。
（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。
甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。
① A极的电极材料是_________。
② 能证明该反应发生的实验现象是_________。
（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol·L－1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。
2020-2021济南全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总
2020-2021济南全国高考化学化学能与电能的综合高考真题汇总一、化学能与电能1．《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Cu2(OH)2CO3和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_____________。
（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．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”【答案】O2、H2O、CO2碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀氧气（H2O） Cu-e-+Cl-=CuCl 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ABC【解析】【分析】（1）由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变；（2）结合图像可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，Cu2(OH)3Cl为疏松结构；（3）正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，Cu作负极；（4）在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜；替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈；BTA保护法不破坏无害锈。
备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题含答案(1)
备战高考化学压轴题专题化学能与电能的经典综合题含答案(1)一、化学能与电能1．氯化亚砜又称亚硫酰氯，其分子式为 SOCl2，常温常压下为淡黄色液体，遇水易水解。
国内的氯化亚砜主要应用于医药、农药、染料等行业。
实验室用干燥纯净的 Cl2、SO2和SCl2制备 SOCl2的部分装置如图所示：已知：①SOCl2沸点为 78.8℃，SCl2 的沸点为 50℃，且两种液体可互溶。
②SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有气体产生。
请回答：（1）实验室制取 SOCl2的反应方程式为____________（2）写出丙中发生的离子反应_____________（3）仪器 e 的名称是___________，实验仪器的连接顺序为a→_________（仪器可以重复使用）。
（4）仪器 f 的作用是 ____________（5）实验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离的实验操作名称是______。
（6）工业上常用 ZnCl2·2H2O 与 SOCl2共热制取 ZnCl2。
写出用惰性电极电解ZnCl2和盐酸的混合溶液的总反应离子反应式为_______。
甲同学认为 SOCl2还可用作FeCl3·6H2O 制取无水FeCl3的脱水剂，但乙同学对此提出质疑，可能的原因是____【答案】SO2+Cl2+SCl22SOCl22MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O球形冷凝管c→d→c→d→b吸收SO2、Cl2，防止外界水蒸气进入装置分馏（或蒸馏）2H++2Cl—H2↑+Cl2↑SOCl2可能会与Fe3+发生氧化还原反应【解析】【分析】由实验装置图可知，丙装置中浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气，因氯气中混有氯化氢和水蒸气，所以先将气体通过盛有饱和食盐水的乙装置除去氯化氢，再通过盛有浓硫酸的乙装置除去水蒸气，干燥的氯气、二氧化硫和SCl2在三颈烧瓶中，在活性炭作催化剂作用下，反应制得SOCl2，二氯化硫（SCl2）的沸点低，甲装置中球形冷凝管的作用是起冷凝回流SCl2的作用，干燥管中碱石灰的作用是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出污染环境，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解。
2020_2021学年新教材高中化学第4章化学反应与电能第1节第1课时原电池的工作原理作业含解析新人
第1课时原电池的工作原理A 级·基础达标练一、选择题1．某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的原电池装置，下列说法正确的是( D )A．Zn为负极，发生还原反应B．b电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋C．电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极D．电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用铜解析：Zn为负极，发生氧化反应，A项错；因Cl－向负极移动，b是负极，a是正极，Fe3＋在a极上发生还原反应，2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，B项错误；电子由负极沿导线流向正极，电子不能通过电解质溶液，C项错误；正极材料本身不参与反应，可以选石墨、铂电极、也可选比锌活泼性差的铜，D项正确。
2．有关如图所示原电池的叙述，正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)( C )A．铜片上发生氧化反应B．取出盐桥后，电流计依然发生偏转C．反应中，盐桥中的K＋会移向CuSO4溶液D．反应前后铜片质量不改变解析：Cu为正极，发生还原反应，A项错；取出盐桥后，原电池断路，电流计指针不偏转，B项错；原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥中K＋会向CuSO4溶液移动，C项正确；Cu极上的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，正极上析出铜，使铜片质量增加，D项错误。
3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极A．d>a>c>b B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>c解析：原电池中较活泼的金属是负极，失电子发生氧化反应，溶液中阳离子移向正极，得电子发生还原反应。
a极质量减小，b极质量增加，a是负极，b是正极，金属性a>b；b 极有气体，c极无变化，说明金属性b>c；d极溶解，c极有气体，说明d是负极，金属性d>c；a、d构成的原电池中，电流从a极流向d极，说明a作正极，金属性d>a，所以金属活动性d>a>b>c，选C。
高中化学第四章化学反应与电能1.1原电池的工作原理作业含解析1
原电池的工作原理1.锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是（ )A 。
铜片作负极 B.电流方向:锌片→铜片C 。
盐桥的作用是传递电子 D.锌电极上的反应为2Zn 2eZn -+-=2。
某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示.该电池工作时，下列说法正确的是（ ）A 。
铜片为负极 B.锌片发生还原反应C.将电能转化为化学能 D 。
电子由锌片经导线流向铜片 3.如图所示各种装置中能构成原电池的是（ ）A。
①②③B。
④⑤⑥ C. ①③⑤D. ②④⑥4.某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K SO溶液）。
下列说法正确的是( ）24A。
该原电池的正极反应是2Cu2e Cu+-+=B。
甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅C.盐桥中的24SO-流向甲烧杯D。
若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，电流表指针反向偏转5.a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池.a、b相连时，电流由a经导线流向b；c、d相连时，电子由d到c；a、c相连时，a极上产生大量气泡；b、d相连时，H+移向d极.则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )A.a>b>c 〉d B。
a>c>d〉b C。
c〉a>b>d D.b〉d 〉c 〉a6.某种利用垃圾渗透液发电的装置示意图如下.工作时，下列说法中不正确的是( ）A 。
盐桥中-Cl 向Y 极移动B.化学能转变为电能C.电子由X 极沿导线流向Y 极 D 。
Y 极发生的反应为--+3222NO+10e +12HN +6H O=, 周围pH 增大7。
结合图Ⅰ、Ⅱ判断，下列叙述正确的是( ）A.Ⅰ和Ⅱ中正极材料均未被腐蚀 B 。
Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是2Fe 2e Fe -+-=C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是22O2H O 4e 4OH --++=D 。
Ⅰ和Ⅱ电解质溶液中的阳离子均向负极作定向移动8.有如图所示的装置，当电流表中产生持续电流时，下列说法正确的是（ ）A 。