2020-2021全国高考化学化学能与电能的综合高考模拟和真题汇总附答案.docx

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1、2020-2021全国高考化学化学能与电能的综合高考模拟和真题汇总附答案一、化学能与电能1．亚硝酰氯NOCl可用于合成清洁剂等。它可用Cl2与NO在常温常压下合成：它的熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，常温下是黄色的有毒气体，遇水易水解。请按要求回答下列相关问题：(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO的离子方程式为：(2)制备NOCl的装置如下图所示，连接顺序为:a→______________________。(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。①装置A和B作用是①干燥NO和Cl2，②_______________________________

2、____________。②装置D的作用是______________________________________。③装置E中NOCl发生反应的化学方程式为________________。(3)工业生产过程中NO尾气处理方法有多种，其中间接电化学法，其原理如图所示：该过程中阴极的电极反应式为：__________________________________________。【答案】3Fe+8H+3—2+2+2NO=3Fe+2NO↑+4HOe→f→c→b→d或f→e→c→b→d观察气泡调节气体流速防止E中水蒸气进入FNOCl的水解NOCl+2NaOH=

3、NaCl+NaNO2，引起+HO2HSO——+=SO2—+2HO+2e+2H3242【解析】【分析】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水；（2）将氯气和NO干燥后在装置F中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，注意NOCl遇水易水解。（3）由间接电化学法示意图可知，阴极上HSO3—放电生成S2O42—，S2O42—在吸收塔中将NO还原为N2。【详解】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为+3—2+2+3—2+23Fe+8H+2NO=3Fe+2NO↑+4

4、HO，故答案为3Fe+8H+2NO=3Fe+2NO↑+4HO；（2）将氯气和NO干燥后在装置F中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO以及NOCl均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，气处理装置之间需加一个干燥装置，故答案为NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾e→f（或f→e）→c→b→d；①装置A和B作用是除干燥NO、Cl2外，另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速控制反应的发生，故答案为观察气泡调节气体流速；②NOCl遇水易水解，装置D中氯化钙做干燥剂，吸收水蒸气，防止器F中，引起NOCl的水解，故答案为防止E中水蒸气进入F，引起E中

5、水蒸气进入反应NOCl的水解；③装置E的目的吸收尾气，防止污染环境，NOCl与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaNO2和H2O，反应的化学方程式为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O，故答案为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O；（3）由间接电化学法示意图可知，阴极上HSO3—放电生成S2O42—，S2O42—在吸收塔中将NO还原为N2，阴极的电极反应式为2HSO3—+2e—+2H+=S2O42—+2H2O，故答案为2HSO3—+2e—+2H+=S2O42—+2H2O。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重考查分析问题和解决问

6、题的能力，注意化学方程式的书写和排列实验先后顺序的方法，掌握电极反应式的书写方法是解答关键，2．某同学设计了甲烷燃料电池并探究某些工业电解原理(如图所示)，其中乙装置为探究氯碱工业原理(X为阳离子交换膜，C为石墨电极)，丙装置为探究粗铜精炼原理。请回答下列问题：(1)从a口通入的气体为_______。(2)B电极的电极材料是________。(3)写出甲中通甲烷一极的电极反应式：________________________________。(4)写出乙中发生的总反应的离子方程式为________________________________。【答案】氧气

7、粗铜CH-8e--2－+7H2O－Cl2↑＋H2↑＋2OH－4+10OH=CO32Cl＋2H2O【解析】【分析】乙装置为探究氯碱工业原理，说明铁电极为阴极，则b为电源的负极，即通入甲烷，a为电源的正极，通入氧气。丙为电解精炼铜，则A为精铜，B为粗铜。【详解】乙装置为探究氯碱工业原理，说明铁电极为阴极，则b为电源的负极，即通入甲烷，a为电源的正极，通入氧气。丙为电解精炼铜，则A为精铜，B为粗铜。(1)根据分析a极通入的为氧气；(2)B连接电源的正极，是电解池的阳极，应为粗铜；(3)根据电解质溶液为氢氧化钾分析，甲烷失去电子生成碳酸根离子，电极反应为CH4-8e-

8、+-2－10OH=CO3+7H2O；(