备战高考化学压轴题专题复习—化学能与电能的综合附详细答案.docx

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1、备战高考化学压轴题专题复习—化学能与电能的综合附详细答案一、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

2、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

3、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-222-吸收2CN+2ClO=2CO+N+2ClClO2等气体，防止污染大气BaCl2Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】【分析】二氧化氯

4、(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。【详解】（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-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS23-+23+42-2+15ClO+14H=15ClO+Fe+2SO+7HO。（2）①装置A的名称为恒压漏洞，装置C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。②升高温度可以提高化学反应

5、速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。③根据题文可知，ClO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2炸，故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，三是稀释ClO2，防止其爆炸。④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。（3）①用于电

6、解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。②用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2，电极反应式为--22+。Cl-5e+2HO=ClO↑+4H2．硝酸是氧化性酸，其本质是NO3－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。实验装置编号溶液X实验Ⅰ-16molL·稀硝酸

7、实验Ⅱ-115molL·浓硝酸实验现象电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。（1）实验Ⅰ中，铝片作____________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是____________。（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。查阅资料：活泼金属与-1稀硝酸反应有H2++H21mol·L和NH4生成，NH4生成的原理是产生的过程中NO3

8、－被还原。（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏1mol·L转。①反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是________。②生成NH4+的电极反应式是________。（4）进一步探究碱性条件下NO3－的氧化性，进行实验Ⅳ：①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。②A中生成NH的离子方程式是_______