高考化学化学能与电能综合题及答案解析.docx

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1、高考化学化学能与电能综合题及答案解析一、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

3、→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=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N

4、2。【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↑+4HO，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

5、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

6、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．钢铁分析中常用高氯酸(HClO4)溶解矿样，某研究性学习小组欲制取少量高氯酸。该学习小组查阅到：a．HClO4浓度高于60%时遇含碳

7、化合物易爆炸，浓度低于60%时比较稳定;b．NaClO4与浓硫酸反应可制得高氯酸，若采用真空蒸馏可得纯高氯酸;c．NaClO3在673K(400℃)分解产生NaClO4、NaCl和一种气体。该小组同学设计实验分三步制备高氯酸：（一）制氯气并使制得的氯气与氢氧化纳溶液反应制氯酸纳;（二）氯酸钠分解制高氯酸钠;（三）高氯酸纳与浓硫酸反应制高氯酸[2NaClO4+H2SO4(浓)Na2SO4+2HClO4]。（1）制取氯酸钠的装置连接顺序为A,___________（2）B装置中发生反应的离子方程式

8、为__________________________。（3）为了制备高氯酸钠并推出氯酸钠分解制高氯酸钠的化学方程式，该小组设计了两组装置(甲，乙)如下：该小组经过分析决定选用甲装置制备高氯酸钠，取NaClO3样品2.13g,加热充分反应后集气瓶中收集到224mL(标准状况下)气体，则该反应的化学方程式为_________________________；不选用乙装置的原因可能为______________________。（4）用丙裝置制备高氯酸，向烧瓶中加入高氯酸