2020-2021高考化学化学能与电能(大题培优易错难题)及答案.docx

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1、2020-2021高考化学化学能与电能(大题培优易错难题)及答案一、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用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实

2、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

3、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(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。【

4、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1

5、0%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

6、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Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。2．为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题，某小组同学进行如下实验：已知：相关物质的溶解度（20℃）AgCl：1．5×10-424gAgSO：0．796g（1）甲同学的实验如下：序号操作现象将2mL1mol/LAgNO3溶液加产生白色沉淀，随后有黑色固体产生入到1mL1mol/LFeSO4溶液中实验Ⅰ取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红注：经检验黑色固体为Ag①白色沉淀的化学式是_____________。②甲同学得出Ag+氧化了

7、Fe2+的依据是_______________。（2）乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度，进行实验Ⅱ。a．按右图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，指针偏移减小。ｂ．随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe243溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小(SO)→回到零点→逆向偏移。①a中甲烧杯里的电极反应式是___________。②b中电压表指针逆向偏移后，银为_________极（填“正”或“负”）。③由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。（

8、3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：序号操作现象将2mL2mo