高考化学易错题专题复习化学能与电能练习题附详细答案.docx

1、高考化学易错题专题复习化学能与电能练习题附详细答案2020-2021高考化学易错题专题复习-化学能与电能练习题附详细答案一、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)。装置A和B作用是干燥NO和Cl2，_。装置D的作用是_。 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

2、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+2NO3=3Fe2+2NO+4H2O efcbd或fecbd 观察气泡调节气体流速 防止E中水蒸气进入F，引起NOCl的水解 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O 2HSO3+2e+2H+= S2O42+ 2H2O 【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

3、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3Fe+8H+2NO3=3Fe2+2NO+4H2O，故答案为3Fe+8H+2NO3=3Fe2+2NO+4H2O；（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，NOCl遇水易水解，故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置，故答案为ef（或fe）cbd；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；

4、NOCl遇水易水解，装置D中氯化钙做干燥剂，吸收水蒸气，防止E中水蒸气进入反应器F中，引起NOCl的水解，故答案为防止E中水蒸气进入F，引起NOCl的水解；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+NaNO2+H2O，故答案为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+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+= S2O4

5、2+ 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，2FeSO4 溶液放置在空气中容易变质，因此为了方便使用 Fe2，实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体俗称“摩尔盐”，化学式为(NH4)2Fe(SO4)26H2O，它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置 在空气中不易发生各种化学反应而变质) I硫酸亚铁铵晶体的制备与检验（1）某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。 本实验中，配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，这样处理蒸馏水的目的是_。向 FeSO4 溶液

6、中加入饱和(NH4)2SO4 溶液，经过操作_、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一 种浅蓝绿色的晶体。（2）该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图所示实验的目的是_，C 装置的作用是_。取少量晶体溶于水，得淡绿色待测液。取少量待测液，_ (填操作与现象)，证明所制得的晶体中有 Fe2。取少量待测液，经其它实验证明晶体中有NH4和SO42II实验探究影响溶液中 Fe2稳定性的因素（3）配制 0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液（pH=4.5）和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液（pH=4.0），各取 2 ml 上述溶液于两支试管中，刚开始两种溶液都是浅绿色，

7、分别同时滴加 2 滴 0.01mol/L 的 KSCN 溶液，15 分钟后观察可见：(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液；FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。（资料 1）沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7请用离子方程式解释 FeSO4 溶液产生淡黄色浑浊的原因_。讨论影响 Fe2稳定性的因素，小组同学提出以下 3 种假设：假设 1：其它条件相同时，NH4的存在使(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中 Fe2+稳定性较好。假设 2：其它条件相同时，在一定 pH 范围内，溶液 pH 越小 Fe2稳定性越好。假设 3：_。（4）小组同学用如

8、图装置（G为灵敏电流计），滴入适量的硫酸溶液分 别控制溶液 A（0.2 mol/L NaCl）和溶液 B（0.1mol/L FeSO4）为不同的 pH，观察记录电流计读数，对假设 2 进行实验研究，实验结果如表所示。序号A：0.2molL1NaClB：0.1molL1FeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5（资料 2）原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原 电池的电流越大。（资料 3）常温下，0.1mol/L pH=1 的 FeSO4 溶液比 pH=5 的 F

9、eSO4 溶液稳定性更好。 根据以上实验结果和资料信息，经小组讨论可以得出以下结论：U 型管中左池的电极反应式_。对比实验 1 和 2（或 3 和 4） ,在一定 pH 范围内，可得出的结论为_。对比实验_和_，还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对 O2 氧化性强弱的影响因素。 对（资料 3）实验事实的解释为_。【答案】除去水中溶解的氧气，防止氧化Fe2+ 蒸发浓缩 检验晶体中是否含有结晶水 防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管，影响实验结果 滴入少量K3Fe(CN)6溶液，出现蓝色沉淀（或先滴入2滴KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色） 4Fe2+ +

10、 O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+ 当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。（或当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好。） O2 + 4e- +4H+= 2H2O 溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱 1 3（或2和4） 其它条件相同时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。 【解析】【分析】I.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化；向 FeSO4 溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一 种浅蓝绿色的晶体；

11、(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰；检验Fe2+，可以向样品中滴入少量K3Fe(CN)6溶液，出现蓝色沉淀，说明存在Fe2+；或先滴入2滴KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在Fe2+；II.(3) 由表可知，pH=4.5的0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液中，会产生Fe(OH)3沉淀，说明二价铁被氧化成了三价铁，同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀；0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液（pH=4.5）和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同，可以以此提出假设；(4) FeSO4中的铁

12、的化合价为+2价，具有还原性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极，NaCl中溶解的氧气得电子生成，在酸性环境中生成水；实验1 和 2（或 3 和 4）中NaCl溶液的pH相同，FeSO4溶液的pH不同，且FeSO4溶液的pH越小，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出结论；对比实验1和3（或2和4）发现，FeSO4溶液的pH相同时，NaCl溶液的pH越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出结论；对比实验1 和 4，NaCl溶

13、液的pH增大酸性减弱，FeSO4溶液的pH减小酸性增强，但是电流却减小，结合的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化，在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，目的是：除去水中溶解的氧气，防止氧化Fe2+；向 FeSO4 溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一 种浅蓝绿色的晶体；(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色，该装置的实验目的是：检验晶体中是否含有结晶水；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰，需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管，影响实验结果；检验Fe2+，可以向样品中滴入少量K

14、3Fe(CN)6溶液，出现蓝色沉淀，说明存在Fe2+；或先滴入2滴KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在Fe2+；II.(3) 由表可知，pH=4.5的0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液中，会产生Fe(OH)3沉淀，说明二价铁被氧化成了三价铁，同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀，离子方程式为：4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+；0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液（pH=4.5）和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同，0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫

15、酸根浓度更大，故可以假设：当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性；或者当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好；(4) FeSO4中的铁的化合价为+2价，具有还原性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极，NaCl中溶解的氧气得电子生成，在酸性环境中生成水，故电极方程式为：O2 + 4e- +4H+= 2H2O；实验1 和 2（或 3 和 4）中NaCl溶液的pH相同，FeSO4溶液的pH不同，且FeSO4溶液的pH越小，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出的结论是：溶液酸性

16、越强，Fe2+的还原性越弱；对比实验1和3（或2和4）发现，FeSO4溶液的pH相同时，NaCl溶液的pH越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出在一定pH 范围内溶液的碱性越强， O2 氧化性越强；对比实验1 和 4，NaCl溶液的pH增大酸性减弱，FeSO4溶液的pH减小酸性增强，但是电流却减小，结合的结论，和其它条件相同时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。3某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现反应条件不同，反应速率不同。请

17、回答下列问题：（1）在用稀硫酸与锌制氢的实验中，加入少量下列物质可加快氢气生成速率的是_（填序号）ANa2SO4 溶液 BMgSO4 溶液 CSO3 DCuSO4 溶液（2）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。请完成此实验设计，其中：V1_ mL， V6_ mL。该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析速率下降的主要原因_ 。（3）该同学为探究

18、其它因素对锌与稀硫酸反应速率的影响，又做了以下实验，记录数据如下，回答下列问题：由实验可推知，反应物的总能量_产物的总能量（填“”、 “” 或“”）。实验2和5表明，_对反应速率有影响。实验4和5表明，_对反应速率有影响，能表明同一规律的实验还有 _ （填实验序号）。本实验中影响反应速率的其他因素还有_。【答案】 C D 30 10 当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积 浓度 固体表面积 1和2 温度【解析】（1）在用稀硫酸与锌制氢气的实验中，加入Na2SO4 溶液，减小了硫酸的浓度，使速率减小，故A错误；B、加入MgSO4 溶液，减小了硫酸的浓度，使

19、速率减小，故B错误；C、通入SO3 相当于加入了硫酸，增大了硫酸的浓度，加快了化学反应速率；D、加入CuSO4 溶液，锌为活泼金属，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快；故选CD；（2）研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响要求硫酸的量不变，所以V1=30，分析可以看出为了消除硫酸的物质的量浓度不同引起的误差，所以加入的硫酸铜和水的体积和要求一样为20mL，所以V6 10 ，加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因是当加入一定量的硫酸铜后，生

20、成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积；（3） 从表中看出，反应后的温度高于反应前的温度，说明这是一个放热反应，即反应物的总能量大于产物的总能量；实验2和5表明只要硫酸的物质的量浓度不同，是为了探究浓度对反应速率的影响；实验4和5、1和2，都是为了探究固体表面积对反应速率的影响，粉末反应的时间短，说明固体表面积越大，反应速率越快；由于这是一个放热反应，所以温度也是影响本实验的反应速率的因素之一。4某小组研究 Na2S 溶液与 KMnO4 溶液反应，探究过程如下。资料:.MnO4 在强酸性条件下被还原为 Mn2+，在近中性条件下被还原为 MnO2.单质硫可溶于硫化钠溶液，溶液呈淡黄

21、色。（1）根据实验可知，Na2S 具有_性。（2）甲同学预测实验I中S2被氧化成 SO32-。根据实验现象，乙同学认为甲的预测不合理，理由是_。乙同学取实验中少量溶液进行实验，检测到有 SO42，得出 S2被氧化成 SO42的结论，丙同学否定该结论，理由是_。同学们经讨论后，设计了如右下图的实验，证实该条件下 MnO4-的确可以将 S2氧化成SO42。a.左侧烧杯中的溶液是_。b.连通后电流计指针偏转，一段时间后，_（填操作和现象），证明S2被氧化为SO42。（3）实验 I 的现象与资料 i 存在差异，其原因是新生成的产物（Mn2+）与过量的反应物（MnO4-）发生反应，该反应的离子方程式是_

22、。（4）实验的现象与资料也不完全相符，丁同学猜想其原因与（3）相似，经验证猜想成立，他的实验方案_。（5）反思该实验，反应物相同，而现象不同，体现了物质变化不仅与其自身的性质有关，还与_因素有关。【答案】 还原 溶液呈紫色.说明酸性KMnO4溶液过量SO32-能被其继续氧化 KMnO4溶液是用H2SO4酸化的，故溶液中检测出SO42-不能证明一定是氧化新生成的 0.1mol/LNa2S溶液 取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后, 滴加BaCl2溶液.观察到有白色沉淀生成 2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+H+ 将实验I中生成的MnO2分离洗涤后(或取MnO2)，加入0.1mol/LNa

23、2S溶液.观察到有浅粉色沉淀.且溶液呈淡黄色F证明新生成的MnO2与过量的S 反应.故没得到MnO2 沉淀 用量、溶液的酸碱性【解析】(1)根据实验I可知，高锰酸钾溶液的紫色变浅，说明Na2S 具有还原性，故答案为：还原；(2)根据实验现象，溶液呈紫色，说明酸性KMnO4溶液过量，SO32-能被其继续氧化，因此甲的预测不合理，故答案为：溶液呈紫色，说明酸性KMnO4溶液过量，SO32-能被其继续氧化；KMnO4溶液是用H2SO4酸化的，故溶液中检测出SO42-不能证明一定是氧化新生成的，因此S2被氧化成 SO42的结论不合理，故答案为：KMnO4溶液是用H2SO4酸化的，故溶液中检测出SO42

24、-不能证明一定是氧化新生成的；a.根据图示，左侧烧杯中发生氧化反应，为原电池的负极，根据题意，要达到MnO4-将 S2氧化成SO42的目的，左侧烧杯中的溶液可以是0.1mol/LNa2S溶液，右侧烧杯中的溶液可以是0.1mol/LKMnO4 溶液，故答案为：0.1mol/LNa2S溶液；b.连通后，高锰酸钾与硫化钠溶液发生氧化还原反应，电流计指针偏转，一段时间后，取左侧烧杯中的溶液，用盐酸酸化后，滴加BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成，证明 S2被氧化为 SO42，故答案为：取左侧烧杯中的溶液，用盐酸酸化后，滴加BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成；(3)Mn2+与过量的MnO4-反应生成二

25、氧化锰沉淀，反应的离子方程式为2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+H+，故答案为：2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+H+；(4)实验的现象与资料也不完全相符，丁同学猜想其原因与(3)相似，经验证猜想成立，实验方案可以为：将实验I中生成的MnO2分离洗涤后(或取MnO2)，加入0.1mol/LNa2S溶液.观察到有浅粉色沉淀.且溶液呈淡黄色F证明新生成的MnO2与过量的S反应.故没得到MnO2沉淀，故答案为：将实验I中生成的MnO2分离洗涤后(或取MnO2)，加入0.1mol/LNa2S溶液.观察到有浅粉色沉淀.且溶液呈淡黄色F证明新生成的MnO2与过量的S反应.故没得到M

26、nO2沉淀；(5)反思该实验，反应物相同，而现象不同，体现了物质变化不仅与其自身的性质有关，还与反应物的用量、溶液的酸碱性等因素有关，故答案为：反应物的用量、溶液的酸碱性。5广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，俗称保险粉，是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇，在碱性介质中稳定。.工业上制备连二亚硫酸钠的流程如下：请回答下列问题：（1）步骤中的化学方程式为_；（2）步骤中沉淀为_（填化学式）；（3）步骤中加入NaCl 固体的作用是_，分离出保险粉方法为_、洗涤、干燥，洗涤所用试剂是_。.工业上也可用右图装置电解NaHSO3溶液制Na2S2O4。（1）惰性电极a连接电源的_（填“正

27、极”或“负极”），其电极反应式为_；（2）若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠，其原因是_。.探究Na2S2O4的性质：某课题小组常温下测定0.050 molL-1Na2S2O4溶液在空气中的pH变化如下图所示；（1）0-t1段主要生成HSO3-，根据pH变化图，写出0- t1发生反应的离子方程式为_；（2）若t1时溶液中Na2S2O4全部被氧化成NaHSO3，此时溶液中c(SO32-)-c(H2SO3) =_ molL-1（填具体数值，不考虑溶液体积变化）【答案】 Zn+2SO2=ZnS2O4 Zn(OH)2 降低Na2S2O4的溶解度，使更多Na2S2O4析出 过滤 乙醇 负极 2HSO3-+

28、2e-=S2O42-+2OH- Na2S2O4被阳极生成的氧气氧化或HSO3-在阳极失电子得到硫酸根 2H2O+2S2O42-+O2=4HSO3- 10-5-10-9【解析】.锌粉加水形成分散系，再通入二氧化硫反应得到ZnS2O4，加入18%d NaOH溶液反应得到氢氧化锌沉淀、Na2S2O4，最后加入NaCl降低Na2S2O4的溶解度，析出Na2S2O4，溶液D中含有NaCl。(1)根据上述分析，步骤中的化学方程式为Zn+2SO2=ZnS2O4，故答案为：Zn+2SO2=ZnS2O4；(2)步骤中沉淀为Zn(OH)2，故答案为：Zn(OH)2；(3)步骤中加入NaCl 固体可以降低Na2S2

29、O4的溶解度，使更多Na2S2O4析出，然后过滤、洗涤、干燥即可分离出保险粉；连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种强还原剂，可溶于水，但不溶于乙醇。为了减少Na2S2O4的溶解损失，洗涤液可以选用乙醇，故答案为：降低Na2S2O4的溶解度，使更多Na2S2O4析出；过滤；乙醇；. a极上NaHSO3生成Na2S2O4，S元素化合价由+4价降低到+3价，发生还原反应，应为阴极，a连接电源的负极，b极上氢氧化钠溶液中的水被氧化生成氧气，为阳极，b连接电源的正极。(1)根据上述分析，惰性电极a连接电源的负极”)，其电极反应式为2HSO3-+2e-=S2O42-+2OH-，故答案为：负极；2HSO3-+2e-=S2O42-+2OH-；(2)若不加隔膜，Na2S2O4被阳极生成的氧气氧化得到硫酸根，得不到连二亚硫酸钠，故答案为：Na2S2O4被阳极生成的氧气氧化得到硫酸根；.(1)Na2S2O4溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则0t1段发生离子反应方程式为 2S2O42