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时间:2020-12-20
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1、2020-2021备战高考化学培优(含解析)之化学能与电能附答案一、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Cl22和、SOSCl2制备SOCl2的部分装置如图所示:已知:①SOCl沸点为78.8℃,SCl2的沸点为50℃,且两种液体可互溶。2②SOCl2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
2、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____
3、【答案】SO2+Cl2+SCl2--+2+球形冷凝管2SOCl22MnO4+10Cl+16H=2Mn+5Cl2↑+8H2Oc→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
4、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。【详解】(1)实验室用干燥的氯气、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,反应的化学方程式为SO2+Cl2+SCl22SOCl2,故答案为SO2+Cl2+SCl22SOCl2;(2)装置丙中浓盐酸与高锰酸钾反应生产氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式-+10C
5、l-+2+-+10Cl-+2+↑+8H2O;为2MnO4+16H=2Mn+5Cl2↑+8H2O,故答案为2MnO4+16H=2Mn+5Cl2(3)仪器e的名称是球形冷凝管;因氯气中混有氯化氢和水蒸气,实验时应先除去氯化氢和水蒸气,制得干燥的氯气,实验仪器的连接顺序为丙(制氯气)—乙(除氯化氢)—乙(除水蒸气)—甲(制SOCl2),则仪器的接口连接顺序为a→c→d→c→d→b,故答案为球形冷凝管;c→d→c→d→b;(4)仪器f中盛有碱石灰,碱石灰的作用是吸收逸出的有毒的Cl2和SO2污染环境,防止空气中的水蒸气进
6、入反应装置而使SOCl2水解,故答案为吸收SO2、Cl2,防止外界水蒸气进入装置;(5)已知氯化亚砜沸点为77℃,SCl2的沸点为50℃,实验结束后,采用分馏(或蒸馏)的方法即可将之分离,故答案为分馏(或蒸馏);(6)用惰性电极电解ZnCl2和盐酸的混合溶液时,阳极上氯离子放电能力强于氢氧根离子,阴极上氢离子放电能力强于锌离子,电解的总方程式为2H++2Cl—H2↑+Cl2↑;FeCl3具有氧化性,SOCl2具有还原性,SOCl2用作FeCl3·6H2O制取无水FeCl3的脱水剂时,SOCl2可能会与FeCl3发
7、生氧化还原反应使FeCl3变质,故答案为2H++2Cl—H2↑+Cl2↑;3+2可能会与Fe发生氧化还原反应。SOCl【点睛】本题考查了性质实验方案的设计与评价,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本操作方法,明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。2.钨是我国丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝,有“光明使者”的美誉。钨在自然界主要以钨(+6价)酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙(C
8、aWO4);黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学式常写成(FeWO4和MnWO4),钨酸(H2WO4)酸性很弱,难溶于水。已知:①CaWO4与碳酸钠共热发生复分解反应。②钨在高温下可与焦炭(C)反应生成硬质合金碳化钨(WC)。(1)74W在周期表的位置是第_______周期。(2)写出黑钨矿中FeWO4与氢氧化钠,空气熔融时的化学反应方程式_______________
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