2020-2021全国备战高考化学化学能与电能的综合备战高考模拟和真题分类汇总及详细答案.docx

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1、2020-2021全国备战高考化学化学能与电能的综合备战高考模拟和真题分类汇总及详细答案一、化学能与电能1.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________;(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________;(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4中溶液,可与实验中CuSO4溶

2、液起相似作用的是______________________________________;(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措旌有________(答两种);(5)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粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。①请完成此实验设计,其中:V1=______,V6=______,V9=______;②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

3、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________________________________________________________【答案】Zn+CuSO=ZnSO+Cu4,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形4成铜锌原电池,加快了氢气产生的速率Ag2SO4升高反应温度、适当增加硫酸的浓度(答案合理即可)301017.5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

4、接触面积【解析】【详解】(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了CuZn原电池,大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性弱的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)①因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响,故

5、应保持硫酸的浓度在各组实验中相同,则硫酸溶液的体积均取30mL,根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20mL,可以求得V6=10mL,V9=17.5mL。②由于析出的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸接触面积大大减小,故反应速率反而减慢。2.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:______________

6、________。(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

7、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↑+4H2Oe→f→c→b→df→e→c→b→d或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+NaNO+H2O——+=S2O42—+2H2O2HSO3+2e+2H【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

8、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+—2++—2+3Fe+8H+2NO3=3Fe+2NO↑+4H2O,故答案为

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