2019年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校大題狂練系列 專題27 電化學(xué)綜合應(yīng)用.doc

專題27 電化學(xué)綜合應(yīng)用（滿分60分 時間30分鐘）姓名：_ 班級：_ 得分：_1某小組設(shè)計不同實驗方案比較Cu2+、Ag+ 的氧化性。查閱資料：Ag+ + I- = AgI K1 =1.21016；2Ag+ + 2I- = 2Ag+ I2 K2 = 8.7108（1）方案1：通過置換反應(yīng)比較向酸化的AgNO3溶液插入銅絲，析出黑色固體，溶液變藍(lán)，說明氧化性Ag+Cu2+。反應(yīng)的離子方程式是_。（2）方案2：通過Cu2+、Ag+ 分別與同一物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行比較實驗試 劑編號及現(xiàn)象試 管滴 管1.0 mol/LKI溶液1.0 mol/L AgNO3溶液產(chǎn)生黃色沉淀，溶液無色1.0 mol/L CuSO4溶液產(chǎn)生白色沉淀A，溶液變黃經(jīng)檢驗，中溶液不含I2，黃色沉淀是_。經(jīng)檢驗，中溶液含I2。推測Cu2+做氧化劑，白色沉淀A是CuI。確認(rèn)A的實驗如下：a檢驗濾液無I2。溶液呈藍(lán)色說明溶液含有_（填離子符號）。b白色沉淀B是_。c白色沉淀A與AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式是_，說明氧化性Ag+Cu2+。（3）分析方案2中Ag+ 未能氧化I- ，但Cu2+氧化了I-的原因，設(shè)計實驗如下：編號實驗1實驗2實驗3實驗KI溶液 KI溶液 AgNO3溶液a bKI溶液 CuSO4溶液c d現(xiàn)象無明顯變化a中溶液較快變棕黃色,b中電極上析出銀；電流計指針偏轉(zhuǎn)c中溶液較慢變淺黃色；電流計指針偏轉(zhuǎn)（電極均為石墨，溶液濃度均為 1 mol/L，b、d中溶液pH4）a中溶液呈棕黃色的原因是_（用電極反應(yīng)式表示）?！皩嶒?”不能說明Cu2+氧化了I-。依據(jù)是空氣中的氧氣也有氧化作用，設(shè)計實驗證實了該依據(jù)，實驗方案及現(xiàn)象是_。 方案2中，Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-。其原因一是從K值分析： _；二是從Cu2+的反應(yīng)特點分析：_?！敬鸢浮緾u+2Ag+2Ag+Cu2+ ；AgICu2+AgClCuI+2Ag+Cu2+Ag+AgI2I2eI2將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH4的1 mol/L Na2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn)K1K2，故Ag+更易與I_發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成AgI2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增強(qiáng)【解析】【詳解】（1）向酸化的硝酸銀中插入銅絲，析出黑色固體，溶液變藍(lán)，說明銀離子氧化銅，反應(yīng)生成銀單實驗方案及現(xiàn)象為：將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH4的1 mol/L Na2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn)。方案中，銅離子氧化碘離子，而銀離子未能氧化碘離子的原因，K1K2，故Ag+更易與I_發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成AgI。銅離子氧化碘離子的方程式為：2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增強(qiáng)。2某小組同學(xué)利用下圖裝置對電解氯化銅實驗進(jìn)行了研究。裝置現(xiàn)象電解一段時間時，陽極石墨表面產(chǎn)生氣體，陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色（1）甲認(rèn)為電解過程中陽極產(chǎn)生的_是溶液變綠的原因，寫出產(chǎn)生該物質(zhì)的電極反應(yīng)式：_。（2）乙改用下圖裝置，在相同條件下電解CuCl2溶液，對溶液變色現(xiàn)象繼續(xù)探究。裝置現(xiàn)象電解相同時間時，陽極石墨表面產(chǎn)生氣泡，溶液仍為藍(lán)色；陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色；乙通過對現(xiàn)象分析證實了甲的觀點不是溶液變綠的主要原因。乙否定甲的依據(jù)是_。（3）乙繼續(xù)查閱資料：i. 電解CuCl2溶液時可能產(chǎn)生CuCl2-，CuCl2- 摻雜Cu2+ 后呈黃色ii. 稀釋含CuCl2- 的溶液生成CuCl白色沉淀,據(jù)此乙認(rèn)為：電解過程中，產(chǎn)生CuCl2摻雜Cu2+后呈黃色，與CuCl2藍(lán)色溶液混合呈綠色。乙進(jìn)行如下實驗：a取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產(chǎn)生白色沉淀。b. 另取少量氯化銅晶體和銅粉，向其中加2 mL濃鹽酸，加熱獲得含CuCl2的黃色溶液。c. 冷卻后向上述溶液d. 取c中2 mL溶液，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產(chǎn)生白色沉淀。 a的目的是_。 寫出b中生成CuCl2- 的離子方程式：_。 補(bǔ)充c中必要的操作及現(xiàn)象：_。乙據(jù)此得出結(jié)論：電解時陰極附近生成CuCl2- 是導(dǎo)致溶液變綠的原因?！敬鸢浮緾l2 2Cl-2e= Cl2 陽極附近溶液仍為藍(lán)色 證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在CuCl2 Cu2+ + 4Cl+ Cu = 2CuCl2 加入CuCl2藍(lán)色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。 【解析】本題以電解氯化銅實驗為載體綜合考查學(xué)生的實驗分析能力。（1）電解過程中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，3如圖所示三套實驗裝置，分別回答下列問題。圖1圖2圖3（1）圖1中， 若開始時開關(guān)K與a連接，則該裝置為_（填裝置名稱），電極A的電極反應(yīng)式為_ 若開始時開關(guān)K與b連接，則總反應(yīng)的離子方程式為_ （2）2004年美國圣路易斯大學(xué)研制了一種新型的乙醇電池，它用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200C左右時供電，電池示意如圖2所示：_極（填a或b）為電池的正極，電池工作時電子的流向為_（填ab或ba）寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_（3）用圖3裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀（電解槽內(nèi)的陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過）。該電解槽的陰極反應(yīng)式為_。制得的硫酸溶液從出口_（填“A”、“D”）導(dǎo)出,并簡述原因_(請用化學(xué)用語和文字解釋) 【答案】原電池2H2OO24e4OH2H2O2Cl-2OHH2Cl2b abC2H5OH-12e+3H2O12H+2CO22H2O2e2OHH2 或2H+2eH2A2H2O-4e4H+O2,OH在陽極放電，使水的電離平衡正向移動，c(H+)增大SO42-通過陰離子交換膜進(jìn)入陽極，和H+結(jié)合成硫酸【解析】【分析】【詳解】（1）K與a連接形成原電池反應(yīng)，發(fā)生吸氧腐蝕，A電極石墨做正極溶液中氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e=4OH；K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得到電子生成氫氣，即B電極反應(yīng)為2H+2e=H2；電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，電解總反應(yīng)的離子方程式為 2H2O2Cl-2OHH2；4如圖，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，A、B為電源。將電源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色（1）若用CO、氧氣燃料電池作電源，電解質(zhì)為KOH溶液，則A為_極，A電極上的反應(yīng)為_，B電極上的反應(yīng)式為：_。（2）若甲中裝有100ml 1 molL-1的硫酸銅溶液，工作一段時間后，停止通電此時C、D兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同甲中D極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_L，欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，可向溶液中加入_。ACuO BCu2(OH)2CO3 CCu(OH)2 DCuCO3（3）通電后乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（4）欲用（丙）裝置給銅鍍銀，反應(yīng)一段時間后（用CO、氧氣燃料電池作電源）銅制品質(zhì)量增加43.2克，理論上消耗氧氣的質(zhì)量_克。（5）工作一段時間后,丁中X極附件的顏色逐漸變淺，Y極附件的顏色逐漸變深，這說明_在電場作用下向Y極移動?！敬鸢浮俊窘馕觥糠治觯罕绢}考查的是電解池的工作原理，根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷電解池的陰陽極和電極反應(yīng)是關(guān)鍵。詳解：（1）電解食鹽水時F極附近顯紅色，說明F為陰極，則對應(yīng)的B為負(fù)極，A為正極。若用CO、氧氣